JPH11249803A - 座標入力装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 振動入力ペンによって入力された振動に基づ
いて、該振動入力ペンの入力位置を算出する座標入力装
置において、前記振動入力ペンの筆圧情報を精度良く検
出することができる座標入力装置及びその制御方法、コ
ンピュータ可読メモリを提供する。 【解決手段】 振動を信号として振動センサで検出し、
検出された信号の信号レベルをＡ／Ｄコンバータ３ｃで
測定する。振動入力ペンが入力された位置と振動センサ
間の距離を算出し、その算出された距離に基づいて、測
定された信号レベルから入力レベル情報を演算制御回路
１で算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動入力ペンによ
って振動伝達板上に入力された振動に基づいて、前記振
動入力ペンの指示位置を算出する座標入力装置及びその
制御方法、コンピュータ可読メモリに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、座標入力装置として、スタイラス
ペン（入力ペン）による座標入力を行うタブレット、ま
たはディジタイザが普及してきている。入力ペンによる
座標入力は、従来、ユーザが慣れ親しんだ、筆記具と紙
の入力形態に近く、優れたヒューマンインタフェースと
して用いられている。

【０００３】これらタブレットに用いる入力ペンにおい
ては、より筆記具などに近づけるために、筆圧検出機能
を有するものがある。つまり、入力ペン内に圧力を検出
する機構を設け検出した筆圧情報を、入力ペンの入力を
位置を示す座標情報とともにホストコンピュータに出力
する。そして、ホストコンピュータは、これら座標情報
と筆圧情報に基づいて、入力された線の描画太さを変化
させたり、あるいは濃度を変化させ、より既存の筆記具
の感覚に近づくように構成されている。

【０００４】例えば、特公平５−６２７７１で開示され
ている超音波を利用して入力座標の検出を行う座標入力
装置は、入力面であるタブレット上を伝播してくる波の
遅延時間を検出して入力座標の位置を算出する方式であ
る。そして、この座標入力装置では、タブレット上にマ
トリックス状電線等の細工がなんら施されていないの
で、コスト的に安価な装置を提供することが可能であ
る。しかも、タブレットに透明な板硝子を用いれば他の
方式に比べて透明度の高い座標入力装置を構成すること
ができる。また、特開昭６１−１０４１２２号公報等に
記載されているように、伝播してくる振動の大きさ（検
出信号の振幅）に基づいて筆圧情報を算出することで、
装置の検出精度を向上する構成が知られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
座標入力装置では、センサで検出された信号の振幅の和
に基づいて筆圧情報を算出し、装置の検出の有効性を判
定するものであるので、その筆圧情報を実際の入力ペン
における筆記の筆圧情報として利用するためには、より
細かな筆圧情報が必要であった。つまり、検出信号の振
幅の和で筆圧情報を得る場合、入力する場所（センサか
らの距離の異なる場合）により、筆圧信号レベルの変化
幅が異なってしまい、正確な筆圧情報を算出することは
できなかった。

【０００６】本発明は上記の問題点に鑑みてなされたも
のであり、振動入力ペンによって入力された振動に基づ
いて、該振動入力ペンの入力位置を算出する座標入力装
置において、前記振動入力ペンの筆圧情報を精度良く検
出することができる座標入力装置及びその制御方法、コ
ンピュータ可読メモリを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明による座標入力装置は以下の構成を備える。
即ち、振動入力ペンによって振動伝達板上に入力された
振動に基づいて、前記振動入力ペンの指示位置を算出す
る座標入力装置であって、前記振動を信号として検出す
る検出手段と、前記検出手段で検出された信号の信号レ
ベルを測定する測定手段と、前記振動入力ペンが入力さ
れた位置と前記検出手段間の距離を算出し、その算出さ
れた距離に基づいて、前記測定手段で測定された信号レ
ベルから入力レベル情報を算出する算出手段とを備え
る。

【０００７】また、好ましくは、前記算出手段は、前記
入力レベル情報を前記振動入力ペンの筆圧情報として出
力する。

【０００８】また、好ましくは、前記算出手段は、前記
測定手段で測定された信号レベルを前記距離のー２／３
乗した値で除算して前記入力レベル情報を算出する。

【０００９】また、好ましくは、前記算出手段は、前記
入力レベル情報を前記検出手段の故障の検知を示す検知
情報として出力する。

【００１０】また、好ましくは、前記振動入力ペンに駆
動電源が内蔵される場合、前記算出手段は、前記入力レ
ベル情報を前記駆動電源の残りの電源容量を示す残電源
容量情報として出力する。

【００１１】上記の目的を達成するための本発明による
座標入力装置の制御方法は以下の構成を備える。即ち、
振動入力ペンによって振動伝達板上に入力された振動に
基づいて、前記振動入力ペンの指示位置を算出する座標
入力装置の制御方法であって、前記振動を信号として検
出部で検出する検出工程と、前記検出工程で検出された
信号の信号レベルを測定する測定工程と、前記振動入力
ペンが入力された位置と前記検出部間の距離を算出し、
その算出された距離に基づいて、前記測定工程で測定さ
れた信号レベルから入力レベル情報を算出する算出工程
とを備える。

【００１２】上記の目的を達成するための本発明による
コンピュータ可読メモリは以下の構成を備える。即ち、
振動入力ペンによって振動伝達板上に入力された振動に
基づいて、前記振動入力ペンの指示位置を算出する座標
入力装置の制御のプログラムコードが格納されたコンピ
ュータ可読メモリであって、前記振動を信号として検出
部で検出する検出工程のプログラムコードと、前記検出
工程で検出された信号の信号レベルを測定する測定工程
のプログラムコードと、前記振動入力ペンが入力された
位置と前記検出部間の距離を算出し、その算出された距
離に基づいて、前記測定工程で測定された信号レベルか
ら入力レベル情報を算出する算出工程のプログラムコー
ドとを備える。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施形態を詳細に説明する。 ［実施形態１］図２は本発明の実施形態１の座標入力装
置の構成を示す図である。

【００１４】図２において、１は装置全体を制御すると
共に、座標位置を算出する演算制御回路である。２は振
動子駆動回路であって、振動入力ペン３内に内蔵され、
演算制御回路１より出力されるペン駆動信号により、振
動入力ペン３内の振動子４（ＰＺＴなどの圧電素子）を
駆動する。尚、振動子４で発生した振動は、ホーンを通
過しペン先５を振動させる。８はガラス板等の透明部材
からなる振動伝達板であり、振動入力ペン３による座標
入力は、この振動伝達板８上の座標入力有効エリア（図
中実線で示す符号Ａの領域：以下、有効エリアと呼ぶ）
をタッチすることで行う。この振動伝達板８の外周に
は、振動入力ペン３で入力された振動が振動伝達板８の
端面で反射した振動が中央部に戻るのを防止（減少）さ
せるための防振材７が設けられ、その境界に圧電素子等
の機械的振動を電気信号に変換する振動センサ６ａ〜６
ｄが固定されている。

【００１５】振動センサ６ａ〜６ｄで検出された振動
は、前置増幅器１２ａ〜１２ｄで増幅された後、信号波
形検出回路９に入力される。そして、信号波形検出回路
９で信号処理を行い、その処理結果を演算制御回路１に
出力し、座標を算出する。尚、信号波形検出回路９の詳
細については、後述する。１１は液晶表示器等のディス
プレイであり、振動伝達板８の背後に配置されている。
そして、振動入力ペン３によりなぞられた位置を演算制
御回路１がパソコン等のホスト機器に出力する。そし
て、ホスト機器は、その位置が示す座標に基づいて、デ
ィスプレイ駆動回路１０を駆動し、あたかも紙に筆記具
で筆記しているように振動入力ペン３の規制の表示を行
うことが可能になっている。

【００１６】振動子４の振動周波数は振動伝達板８に板
波を発生することが出来る値に選択される。また、振動
伝達板８を伝播する弾性波は板波であり、表面波等に比
して振動伝達板８の表面の傷、障害物等の影響を受けに
くいという利点を有する。

【００１７】演算制御回路１は、所定周期毎（例えば、
１０ｍｓ毎）に座標取得動作を繰返し、振動入力ペン３
の座標情報及び筆圧情報の出力を行う。座標取得動作に
おいては、複数の振動センサ６ａ〜６ｄを順次選択し、
各振動センサ６ａ〜６ｄに対し、弾性波の到達遅延時間
の検出を行う。到達遅延時間は、板波の群速度に基づく
群遅延時間ｔｇと、位相速度に基づく位相遅延時間ｔｐ
があり、両遅延時間を基に、振動入力ペン３と各振動セ
ンサ６ａ〜６ｄまでの距離を算出する。また、振動入力
ペン３とは、コードを介して接続され、振動入力ペン３
への電力供給等の各種制御を行う。

【００１８】次に、振動伝達時間検出の過程及び信号波
形検出回路９の詳細な構成について、図３、図４を用い
て説明する。

【００１９】尚、以降の説明では、振動センサ６ａの場
合について説明するが、その他の振動センサ６ｂ、６
ｃ、６ｄについても全く同じであるので、その詳細につ
いては省略する。

【００２０】図３において、まず、演算制御回路１は、
センサセレクト信号をセンサ選択回路３１に対し出力
し、例えば、振動センサ６ａを選択する。次に、ペン駆
動信号（図４の４１）を出力すると共に、その内部タイ
マ（カウンタで構成されている）による計時を開始させ
る。振動入力ペン３から振動伝達板８に伝達された超音
波振動は、振動センサ６ａまでの距離に応じた時間ｔｇ
をかけて進行した後、振動センサ６ａで検出される。こ
こで、図４に示す信号４２は振動センサ６ａが検出した
信号波形を示している。

【００２１】尚、実施形態１で用いられている振動は板
波であるため、検出波形のエンベロープ４２１の伝播す
る速度Ｖｇと位相４２２の伝播する速度Ｖｐが異なる。
従って、振動伝達板８内での伝播距離に対して検出波形
のエンベロープ４２１と位相４２２の関係は振動伝達中
に、その伝達距離に応じて変化する。そして、この速度
Ｖｇ及び速度Ｖｐから振動入力ペン３と振動センサ６ａ
間の距離を検出することができる。

【００２２】まず、エンベロープ４２１にのみ着目する
と、ある特定の波形上の点、例えば、変曲点や信号４３
のようにピークを検出すると、振動入力ペン３及び振動
センサ６ａの間の距離は、その振動伝達時間をｔｇとす
ると、ｄ＝Ｖｇ・ｔｇ （１）で与えら
れる。位相４２２の特定の検出点、例えば、振動印加か
ら、ある所定の信号レベル４６後のゼロクロス点までの
時間をｔｐ４７（信号４５に対し所定幅の窓信号ｔｗ４
４を生成し、位相信号４４と比較することで得る）とす
れば、振動センサ６ａと振動入力ペン３の距離は、 ｄ＝ｎ・λｐ＋Ｖｐ・ｔｐ （２） となる。ここでλｐは弾性波の波長、ｎは整数である。

【００２３】（１）式と（２）式から上記の整数ｎは、 ｎ＝[（Ｖｇ・ｔｇ−Ｖｐ・ｔｐ）／λｐ＋１／Ｎ] （３） と表される。

【００２４】ここで、ｎは“０”以外の実数であり、適
当な値を用いる。上記のようにしてもとめたｎを（２）
式に代入することで、振動入力ペン３及び振動センサ６
ａ間の距離を精度良く測定することができる。

【００２５】図３は本発明の実施形態１の信号波形検出
回路の詳細な構成を示すブロック図である。

【００２６】図３において、振動センサ６ａの出力信号
は、前置増幅回路１２ａにより所定のレベルまで増幅さ
れる。増幅された信号は、センサ選択回路３１で選択さ
れ、絶対値回路３２と帯域通過フィルタ３７に入力され
る。

【００２７】絶対値回路３２に入力された信号は、低域
通過フィルタ等により構成されるエンベロープ検出回路
３３に入力され、入力された信号のエンベロープ信号の
みが取り出される。取り出されたエンベロープ信号は、
検出窓信号ｔｗを生成する窓信号発生回路３５、２回微
分回路３４、レベル情報検出用のレベル調整回路３ａに
入力される。２回微分回路３４に入力された信号は、エ
ンベロープ信号の２回微分波形信号（図４の４３）を得
る。そして、この２回微分波形信号は振動コンパレータ
により構成されるｔｇ信号検出回路３６でゲート信号
（図４の４８）と比較されることでｔｇ（図４の４９）
が形成され、波形整形回路３９に入力される。

【００２８】一方、帯域通過フィルタ３７に入力された
信号は、コンパレータにより構成されるｔｐ信号検出回
路３８をへて波形整形回路３９に入力される。

【００２９】波形整形回路３９は、ペン駆動信号（図４
の４１）と検出窓信号ｔｗ（図４の４４）に基づいて、
振動入力ペン３の駆動からｔｇ、ｔｐの遅延時間分の時
間幅を持ったパルス信号を発生し、演算制御回路１に出
力する。演算制御回路１は、上記パルス信号の時間幅を
内部カウンタにより計時し上記計算式により、距離を算
出する。

【００３０】一方、レベル調整回路３ａに入力された信
号は、最大の信号が入力されても、ＡＤコンバータ３ｃ
の入力電圧幅を超えないように設定された増幅率でレベ
ル調整される。レベル調整された信号は、ピークホール
ド回路３ｂに入力され、そのピークレベルを保持し、Ａ
／Ｄコンバータ３ｃにその電圧が入力される。演算制御
回路１は、ｔｇ信号検出回路３６を監視し、ｔｇの検出
タイミングから、一定の遅れをもってＡ／Ｄコンバータ
３ｃへの取り込みを開始する。

【００３１】ここで、Ａ／Ｄコンバータ３ｃへの取り込
みを開始するタイミングについて、図５を用いて説明す
る。

【００３２】図５は本発明の実施形態１のＡ／Ｄコンバ
ータ３ｃへの取り込みを開始するタイミングを説明する
ための図である。

【００３３】図５において、ピークホールド回路３ｂの
出力信号５１に対し、２回微分によるｔｇは変曲点のタ
イミングで検出される。この検出されたｔｇから、ほぼ
ピーク付近で検出されるような遅延時間Ｔａｄによっ
て、演算制御回路１はＡ／Ｄコンバータ３ｃに、サンプ
リング５４を開始する指令をおくる。信号５１はピーク
ホールド回路３ｂにより、Ａ／Ｄコンバータ３ｃのサン
プリング時間においては、ほぼピークレベルが保たれた
まま出力されている。また、ピークホールド回路３ｂの
時定数は、次回の検出までに最小の検出レベル以下に減
衰するように設定されている。このサンプリング５４に
よって得られた信号レベルが、Ａ／Ｄコンバータ３ｃで
Ａ／Ｄ変換され、検出レベル信号として演算制御回路１
に入力される。

【００３４】以上説明した動作を、他の振動センサ６ｂ
〜６ｄに対しても行ない、振動入力ペン３から各振動セ
ンサ６ａ〜６ｄまでの距離ｄａ〜ｄｄ及び信号レベルを
検出する。

【００３５】そして、検出された距離ｄａ〜ｄｄに基づ
き、図６のように振動入力ペン３の位置Ｐの座標（ｘ、
ｙ）を３平方の定理から次式のようにして求めることが
できる。

【００３６】 ｘ＝（ｄａ＋ｄｂ）・（ｄａ−ｄｂ）／２Ｘ （４ａ または ｘ＝（ｄｃ＋ｄｄ）・（ｄｃ−ｄｄ）／２Ｘ （４ｂ） ｙ＝（ｄａ＋ｄｃ）・（ｄａ−ｄｃ）／２Ｙ （５ａ） または ｙ＝（ｄｂ＋ｄｄ）・（ｄｂ−ｄｄ）／２Ｙ （５ｂ） ここでＸ、Ｙはそれぞれ振動センサ６ａ、６ｂ間の距
離、振動センサ６ｃ、６ｄ間の距離である。

【００３７】一方、同時に検出された信号レベルは、距
離ｄａ〜ｄｄの影響による減衰を含んだものであり、こ
のまま、この信号レベルを筆圧情報として出力すると、
各振動センサ６ａ〜６ｄから振動入力ペン３までの距離
により同じ筆圧でも値が異なってしまう。そこで、振動
センサ６ａ〜６ｄから振動入力ペン３までの距離ｄａ〜
ｄｄに基づいて、距離による減衰の補正を行う。

【００３８】図１は振動センサ６ａと振動入力ペン３間
の距離及び振動入力ペン３の筆圧、入力角度を異なる入
力条件に対する、振動センサ６ａと振動入力ペン３間の
距離と検出された信号レベルの関係の測定結果である。
特に、図１では、入力角度、筆圧で９０°５００［ｇ］
から４５°５０［ｇ］の各種入力条件（：９０°５０
０［ｇ］、：９０°３００［ｇ］、：６０°５０
［ｇ］、：４５°５０［ｇ］、：４５°５０
［ｇ］、：９０°５００［ｇ］時でＳ０モード減衰レ
ベル）における距離に対する信号レベルの減衰曲線を表
している。これらの減衰曲線に対し、Ｖ‘：検出された
信号レベル（距離含む）、Ｖ：レベル情報、ｄ：距離と
して指数方程式で近似すると、 Ｖ‘＝Ｖ・ｄ^-2/3 （６） の近似曲線となる。

【００３９】この式（６）を用いて、検出された信号レ
ベルに距離ｄａ〜ｄｄをー２／３乗した値を除算するこ
とで、距離に影響されないレベル情報を計算することが
可能になる。

【００４０】尚、上記近似曲線は、座標入力装置の仕様
により最適化された近似曲線を用いても構わない。ま
た、実際のリアルタイム処理で、上記計算を行うことが
困難な場合には、あらかじめ距離ｄａ〜ｄｄを−２／３
乗した値のテーブルを作成しておき、その値を検出され
た信号レベルに乗じてレベル情報を計算するような構成
にしても良い。また、図１に示したような減衰曲線上の
いくつかの点におけるデータを持たせておき、その間を
線形補完して用いる構成にしても良い。

【００４１】計算されたレベル情報は筆圧情報と、減衰
曲線の傾きに関する情報を含むものである。実使用にお
いては、ユーザの振動入力ペン３による筆圧等による線
の太さの調整は、１つのストローク毎に相対的な制御が
なされるのが普通である。また、１つのストローク中で
の減衰曲線の傾きの変化は、さほど大きくないので、こ
のレベル情報を、筆圧情報として用いても違和感はな
い。逆に、通常の筆記具においても、減衰曲線の傾きに
より、線の太さや濃度が変化することを鑑みれば、より
通常の筆記具に近い感覚がえられる。

【００４２】例えば、各振動センサ６ａ〜６ｄ毎にレベ
ル情報を計算し、それらのレベル情報の平均値を筆圧情
報として座標情報とともに、ホスト機器に出力すること
で、より実際の筆記具に近い操作が可能となる。

【００４３】もちろん、レベル情報の計算は、すべての
振動センサ６ａ〜６ｄに対し行ってもよいし、ある特定
の振動センサに対して行ってもよい。

【００４４】以上説明したように、実施形態１によれ
ば、振動センサと振動入力ペン間との距離によるレベル
変動の影響を除去して信号レベルを検出できるので、こ
の信号レベルより正確な筆圧情報を計算することができ
る。これにより、筆圧情報を検出するための専用の特別
な構成を必要とせず、より使用感のよい座標入力装置を
提供できる。 ［実施形態２］実施形態１において計算されたレベル情
報は、そのままの値で用いてもよいが、座標入力装置の
仕様にあわせて、そのビット幅を変更してもよい。

【００４５】例えば、振動入力ペン３が異なった駆動レ
ベルで駆動された時に信号レベルを検出するような座標
入力装置では、当然のことながら、同じレベルであって
も、駆動レベルの比に従った差を持つ。

【００４６】特に、通常の駆動において、ダイナミック
レンジを超えるような入力がなされ、駆動レベルを６ｄ
ｂ下げて駆動することで、ダイナミックレンジの確保を
行うような場合でのレベル情報の計算においては、各振
動センサと振動入力ペン間との距離及び信号レベルを検
出する際の駆動レベルを記憶する手段を設ける。そし
て、上述したように距離の影響を除去したレベル情報の
計算を行う場合には、駆動レベルの比の分を乗じて計算
する。例えば、駆動レベルの比が６ｄｂであるような場
合、ほぼ、検出される信号レベルを倍にしてレベル情報
の計算を行う。

【００４７】このようにすることで、計算するレベル情
報のビット幅が座標入力装置の持つものと異なることに
なるので、その分を補正すればよい。例えば、２５６レ
ベルを出力する筆圧情報のビット幅であれば、その幅に
最大値が収まるように、補正係数を決め補正を行えばよ
い。 ［実施形態３］実施形態１では、レベル情報を筆圧情報
として利用しているが、それ以外の用途に用いても良
い。

【００４８】例えば、レベル情報には距離の影響が除去
されているので、複数の振動センサに対する信号レベル
は同一とみなせる。そこで、複数の振動センサで計算さ
れたレベル情報を比較し、その比較結果に基づいて振動
センサのセンサレベルのばらつきの監視などに用いるこ
とができる。例えば、一つの振動センサから計算される
レベル情報が他の振動センサから計算されるレベル情報
よりも著しく低いような場合には、故障発生として警告
を行う等のユーザに対する報知の判定材料に用いること
ができる。

【００４９】また、初期状態で、ある筆圧で振動入力ペ
ンによる入力を行い、その時の各振動センサから計算さ
れるレベル情報のばらつきを測定し、そのばらつき分を
補正する係数を計算し記憶する。そして、以降の使用時
には、この補正係数を用いて、得られたレベル情報を補
正すれば、すべての振動センサから同様のレベル情報が
計算されることになる。

【００５０】また、板波を用いた座標入力装置は、ユー
ザが座標入力装置上に手を付いていても座標の算出に影
響されなないという強い性質を有するが、著しく大きな
圧力で、伝播経路中に手を付いたような場合には振動が
減衰する。このような減衰によるレベル情報の変化は、
上記のように補正されたレベル情報を監視しておくこと
で検出することができる。そのような場合には、他の振
動センサで計算されるレベル情報に比べて、小さなレベ
ル情報が計算される振動センサを用いないようにするこ
とで、より正確な筆圧情報を出力可能になる。また、そ
の振動センサで計算されるレベル情報を用いずに、座標
の算出を行えば、算出精度の低下も防止することができ
る。 ［実施形態４］実施形態１では、演算制御回路１と振動
入力ペン３がコードで接続され、振動入力ペン３から入
力された振動の弾性波を利用する座標入力装置について
説明したが、特開昭６３−１２６０２５や特開平６−０
６７７９４等で開示されているコードレス方式の振動入
力ペンを有する座標入力装置に対しても本発明は有効で
ある。

【００５１】コードレス方式の振動入力ペンの場合、レ
ベル情報を筆圧情報として利用するだけでなく、内蔵さ
れる駆動電源の残り容量の検出にも用いることができ
る。例えば、一定筆圧で入力を行い、その時のレベル情
報が規定のレベルよりも低い場合には、駆動電源の低下
が考えられるのでユーザに電源交換などの警告を発する
ことができる。また、一定筆圧の入力が困難な場合に
は、電源ＯＮからＯＦＦまでの間での最高レベル情報を
記憶しておき、その値があらかじめ設定した差よりも小
さい場合には駆動電源の低下と判断して、電源交換の警
告を発することもできる。

【００５２】尚、本発明は、複数の機器（例えばホスト
コンピュータ、インタフェース機器、リーダ、プリンタ
など）から構成されるシステムに適用しても、一つの機
器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置な
ど）に適用してもよい。

【００５３】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成されることは言う
までもない。

【００５４】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【００５５】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク、ハードディス
ク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ
−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭな
どを用いることができる。

【００５６】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれることは言うまでもない。

【００５７】更に、記憶媒体から読出されたプログラム
コードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードや
コンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメ
モリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基
づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わる
ＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その
処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合
も含まれることは言うまでもない。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
振動入力ペンによって入力された振動に基づいて、該振
動入力ペンの入力位置を算出する座標入力装置におい
て、前記振動入力ペンの筆圧情報を精度良く検出するこ
とができる座標入力装置及びその制御方法、コンピュー
タ可読メモリを提供できる。

【００５９】

【図面の簡単な説明】

【図１】振動センサ６ａと振動入力ペン３間の距離及び
振動入力ペン３の筆圧、入力角度を異なる入力条件に対
する、振動センサ６ａと振動入力ペン３間の距離と検出
された信号レベルの関係を示す図である。

【図２】本発明の実施形態１の座標入力装置の構成を示
す図である。

【図３】本発明の実施形態１の信号波形検出回路の詳細
な構成を示すブロック図である。

【図４】本発明の実施形態１の信号波形検出回路の処理
を説明するためのタイミングチャートである。

【図５】本発明の実施形態１のＡ／Ｄコンバータ３ｃへ
の取り込みを開始するタイミングを説明するための図で
ある。

【図６】本発明の実施形態１の座標入力装置の座標の算
出する手順を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 演算制御回路 ２ 振動子駆動回路 ３ 振動入力ペン ４ 振動子 ５ ペン先 ６ａ〜６ｄ 振動センサ ７ 防振材 ８ 振動伝達板 ９ 信号波形検出回路 ３１ センサ検出回路 ３２ 絶対値回路 ３３ エンベロープ検出回路 ３４ ２回微分回路 ３５ 窓信号発生回路 ３６ ｔｇ信号検出回路 ３７ 帯域通過フィルタ ３８ ｔｐ信号検出回路 ３９ 波形整形回路 ３ａ レベル調整回路 ３ｂ ピークホールド回路 ３ｃ Ａ／Ｄコンバータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 克行 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柳沢 亮三 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動入力ペンによって振動伝達板上に入
   力された振動に基づいて、前記振動入力ペンの指示位置
   を算出する座標入力装置であって、 前記振動を信号として検出する検出手段と、 前記検出手段で検出された信号の信号レベルを測定する
   測定手段と、 前記振動入力ペンが入力された位置と前記検出手段間の
   距離を算出し、その算出された距離に基づいて、前記測
   定手段で測定された信号レベルから入力レベル情報を算
   出する算出手段とを備えることを特徴とする座標入力装
   置。
2. 【請求項２】 前記算出手段は、前記入力レベル情報を
   前記振動入力ペンの筆圧情報として出力することを特徴
   とする請求項１に記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記算出手段は、前記測定手段で測定さ
   れた信号レベルを前記距離のー２／３乗した値で除算し
   て前記入力レベル情報を算出することを特徴とする請求
   項１に記載の座標入力装置。
4. 【請求項４】 前記算出手段は、前記入力レベル情報を
   前記検出手段の故障の検知を示す検知情報として出力す
   ることを特徴とする請求項１に記載の座標入力装置。
5. 【請求項５】 前記振動入力ペンに駆動電源が内蔵され
   る場合、前記算出手段は、前記入力レベル情報を前記駆
   動電源の残りの電源容量を示す残電源容量情報として出
   力することを特徴とする請求項１に記載の座標入力装
   置。
6. 【請求項６】 振動入力ペンによって振動伝達板上に入
   力された振動に基づいて、前記振動入力ペンの指示位置
   を算出する座標入力装置の制御方法であって、 前記振動を信号として検出部で検出する検出工程と、 前記検出工程で検出された信号の信号レベルを測定する
   測定工程と、 前記振動入力ペンが入力された位置と前記検出部間の距
   離を算出し、その算出された距離に基づいて、前記測定
   工程で測定された信号レベルから入力レベル情報を算出
   する算出工程とを備えることを特徴とする座標入力装置
   の制御方法。
7. 【請求項７】 前記算出工程は、前記入力レベル情報を
   前記振動入力ペンの筆圧情報として出力することを特徴
   とする請求項６に記載の座標入力装置の制御方法。
8. 【請求項８】 前記算出工程は、前記測定工程で測定さ
   れた信号レベルを前記距離のー２／３乗した値で除算し
   て前記入力レベル情報を算出することを特徴とする請求
   項６に記載の座標入力装置の制御方法。
9. 【請求項９】 前記算出工程は、前記入力レベル情報を
   前記検出部の故障の検知を示す検知情報として出力する
   ことを特徴とする請求項６に記載の座標入力装置の制御
   方法。
10. 【請求項１０】 前記振動入力ペンに駆動電源が内蔵さ
    れる場合、前記算出工程は、前記入力レベル情報を前記
    駆動電源の残りの電源容量を示す残電源容量情報として
    出力することを特徴とする請求項６に記載の座標入力装
    置の制御方法。
11. 【請求項１１】 振動入力ペンによって振動伝達板上に
    入力された振動に基づいて、前記振動入力ペンの指示位
    置を算出する座標入力装置の制御のプログラムコードが
    格納されたコンピュータ可読メモリであって、 前記振動を信号として検出部で検出する検出工程のプロ
    グラムコードと、 前記検出工程で検出された信号の信号レベルを測定する
    測定工程のプログラムコードと、 前記振動入力ペンが入力された位置と前記検出部間の距
    離を算出し、その算出された距離に基づいて、前記測定
    工程で測定された信号レベルから入力レベル情報を算出
    する算出工程のプログラムコードとを備えることを特徴
    とするコンピュータ可読メモリ。