JPH1165747A - Coordinate input device and coordinate detection method - Google Patents
Coordinate input device and coordinate detection methodInfo
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- JPH1165747A JPH1165747A JP22522297A JP22522297A JPH1165747A JP H1165747 A JPH1165747 A JP H1165747A JP 22522297 A JP22522297 A JP 22522297A JP 22522297 A JP22522297 A JP 22522297A JP H1165747 A JPH1165747 A JP H1165747A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】温度変化によって生じるオフセットのずれを簡
易な回路構成で補正可能とし、高精度な座標入力装置を
容易に提供する。
【解決手段】振動入力ペン3は振動子を駆動する駆動回
路21と、遅延回路22を備える。演算制御回路1は、
駆動回路21に駆動信号を与え、振動伝達板に入力され
た振動入力ペン3からの振動が振動検出手段に到達する
までの到達時間を検出し、検出された到達時間に基づい
て振動入力ペン3により指示された座標位置を獲得す
る。また、演算制御回路1は、遅延回路22に対して所
定の信号を入力し、その戻り信号を入力することで遅延
回路22による遅延時間を計時し、その計時された遅延
時間に基づいて、上記座標算出に用いる到達時間を補正
する。
(57) [Summary] [Problem] To provide a highly accurate coordinate input device capable of correcting an offset shift caused by a temperature change with a simple circuit configuration. A vibration input pen includes a drive circuit for driving a vibrator and a delay circuit. The arithmetic and control circuit 1
A drive signal is supplied to the drive circuit 21 to detect a time required for the vibration input from the vibration input pen 3 input to the vibration transmission plate to reach the vibration detecting means, and based on the detected arrival time, the vibration input pen 3 is used. To obtain the coordinate position indicated by. Further, the arithmetic and control circuit 1 inputs a predetermined signal to the delay circuit 22 and inputs a return signal thereof to measure a delay time of the delay circuit 22, and based on the measured delay time, The arrival time used for coordinate calculation is corrected.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は座標入力装置及びそ
の座標検出方法に関する。更に詳しくは、振動ペン等か
ら入力された弾性波振動を振動伝達板に複数設けられた
センサにより検出し、振動伝達板に入力された弾性波振
動の伝達時間に基づき、振動入力点の座標を検出する座
標入力装置及びその座標検出方法に関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a coordinate input device and a coordinate detection method thereof. More specifically, the elastic wave vibration input from the vibration pen or the like is detected by a plurality of sensors provided on the vibration transmission plate, and the coordinates of the vibration input point are determined based on the transmission time of the elastic wave vibration input to the vibration transmission plate. The present invention relates to a coordinate input device to be detected and a coordinate detection method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】弾性波振動を用いた座標入力装置は、特
公平5−62771で開示されているように、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
て位置座標を算出する方式である。この種の座標入力装
置のタブレット上には、マトリックス状電線等の細工を
施す必要がないので、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。2. Description of the Related Art As disclosed in Japanese Patent Publication No. 5-62771, a coordinate input device using elastic wave vibration detects a delay time of a wave propagating on a tablet which is an input surface, and detects a position coordinate. Is calculated. Since it is not necessary to apply a matrix wire or the like to the tablet of this kind of coordinate input device, it is possible to provide an inexpensive device. Moreover, if a transparent plate glass is used for the tablet, a coordinate input device having higher transparency than other methods can be configured.
【0003】この種の装置においては、特開平07−2
10300で開示されている様に、環境温度により遅延
時間がオフセットずれを起こし、座標検出に誤差を生じ
ることがあった。このオフセットずれの量は、主にペン
温度に依存して変化する。このため、特開平07−21
0300では、その対策として、振動入力ペン内に温度
により遅延量の変化する遅延回路を設けている。そし
て、遅延回路の温度に対する遅延量を、上記オフセット
量と等しくなるように構成し、該遅延量だけペン駆動タ
イミングをずらして、オフセットずれを相殺している。In this type of apparatus, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
As disclosed in US Pat. No. 10,300, a delay time may be offset due to an environmental temperature, and an error may occur in coordinate detection. The amount of this offset shift varies mainly depending on the pen temperature. For this reason, JP-A-07-21
In 0300, as a countermeasure, a delay circuit whose delay amount changes with temperature is provided in the vibration input pen. The delay amount with respect to the temperature of the delay circuit is configured to be equal to the offset amount, and the pen drive timing is shifted by the delay amount to offset the offset shift.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、ペン内で振動子駆動用のパルスを、駆動信号タイミ
ングに対し遅延させて発振する構成をとっていた。これ
は、遅延回路を駆動パルスが通過する際に遅延回路の周
波数特性により、正規の信号(例えば500KHzを2
発)が通過できなくなるためである。このように、上記
構成ではオフセットずれが主にペンの温度に依存してい
るため遅延回路をペン内に設け、更に、ペン内に発振回
路等を設ける必要がある。従って、ペン駆動部の回路規
模が増大し、ペンが太くなり使いにくいなどの問題が生
じる。However, conventionally, a configuration has been adopted in which a pulse for driving a vibrator is oscillated in a pen with a delay with respect to a drive signal timing. This is because when a drive pulse passes through the delay circuit, a regular signal (for example, 500 KHz is 2
Departure) cannot pass. As described above, in the above configuration, since the offset shift mainly depends on the temperature of the pen, it is necessary to provide a delay circuit in the pen and further provide an oscillation circuit and the like in the pen. Therefore, the circuit scale of the pen driving unit increases, and the pen becomes thick and difficult to use.
【0005】さらに、発振周波数のずれは特性に極めて
大きく関与するため、厳密な制御が必要であるととも
に、遅延時間量もペンで発生するオフセットずれ量に等
しく設定しなくてはならないため、厳密な調整が必要で
あったり、部品ばらつきの許容量が狭いなど、量産性が
悪いという問題がある。Further, since the deviation of the oscillation frequency greatly affects the characteristics, strict control is required, and the delay time must be set equal to the offset deviation generated by the pen. There is a problem that mass productivity is poor, such as an adjustment is required and a permissible amount of component variation is narrow.
【0006】本発明は上記問題に鑑みてなされたもので
あり、温度変化によって生じるオフセットのずれを簡易
な回路構成で補正可能な座標入力装置および座標検出方
法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a coordinate input device and a coordinate detection method capable of correcting an offset shift caused by a temperature change with a simple circuit configuration.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の座標入力装置は以下の構成を備える。すなわち、
振動伝達板に入力された振動入力手段からの振動が振動
検出手段に到達するまでの到達時間を検出する検出手段
と、前記検出手段で検出された到達時間に基づいて前記
振動入力手段により指示された座標位置を獲得する獲得
手段と、前記振動入力手段内に設けられ、温度により遅
延量が変化する遅延手段と、前記遅延手段に対して信号
を入力してから、該遅延手段より該信号に対応する信号
が到達するまでの遅延時間を計時する計時手段と、前記
計時手段による計時結果に基づいて、前記獲得手段で用
いる到達時間を補正する補正手段とを備える。A coordinate input device according to the present invention for achieving the above object has the following arrangement. That is,
Detecting means for detecting an arrival time until vibration from the vibration input means input to the vibration transmission plate reaches the vibration detecting means; and instructed by the vibration input means based on the arrival time detected by the detecting means. Acquisition means for acquiring the coordinate position, a delay means provided in the vibration input means, the delay amount changing with temperature, and a signal input to the delay means. The system includes a clock unit for measuring a delay time until a corresponding signal arrives, and a correction unit for correcting the arrival time used by the acquisition unit based on a result of the clock by the clock unit.
【0008】また、上記の目的を達成するための本発明
の座標検出方法は、振動伝達板に印加された振動の伝播
時間に基づいて座標検出を行う座標検出方法であって、
前記振動伝達板に入力された振動入力手段からの振動が
振動検出工程に到達するまでの到達時間を検出する検出
工程と、前記検出手段で検出された到達時間に基づいて
前記振動入力手段により指示された座標位置を獲得する
獲得工程と、前記振動入力手段内に設けられた、温度に
より遅延量が変化する遅延手段に対して信号を入力して
から、該遅延手段より該信号に対応する信号が到達する
までの遅延時間を計時する計時工程と、前記計時工程に
よる計時結果に基づいて、前記獲得工程で用いる到達時
間を補正する補正工程とを備える。According to another aspect of the present invention, there is provided a coordinate detecting method for detecting coordinates based on a propagation time of a vibration applied to a vibration transmitting plate.
A detection step of detecting an arrival time until the vibration input from the vibration input unit input to the vibration transmission plate reaches the vibration detection step, and instructing by the vibration input unit based on the arrival time detected by the detection unit. A signal input to a delay means provided in the vibration input means, the delay amount of which varies with temperature, and a signal corresponding to the signal is output from the delay means. And a correction step of correcting the arrival time used in the acquisition step based on the result of the time measurement by the time measurement step.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して本発
明の好適な実施形態を説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【0010】図1は本実施形態による座標入力装置の構
成を示す図である。図1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。
3は振動ペンであり、その内部には振動子駆動回路2、
振動子(PZTなどの圧電素子)4を格納する。5は振
動ペン3のペン先である。2は振動子駆動回路であっ
て、演算制御回路1より出力されるペン駆動信号によ
り、振動子4を駆動する。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。1aは演算制
御回路1と振動ペン3を接続する信号ケーブルである。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coordinate input device according to the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an arithmetic control circuit for controlling the entire apparatus and calculating a coordinate position.
Reference numeral 3 denotes a vibrating pen, in which a vibrator driving circuit 2,
The vibrator (piezoelectric element such as PZT) 4 is stored. Reference numeral 5 denotes a pen tip of the vibration pen 3. A vibrator driving circuit 2 drives the vibrator 4 by a pen driving signal output from the arithmetic and control circuit 1. The vibration generated by the vibrator 4 is
After passing through the horn, the pen tip 5 is vibrated. 1a is a signal cable for connecting the arithmetic control circuit 1 and the vibration pen 3.
【0011】8はガラス板等、透明部材からなる振動伝
達板であり、振動ペン3による座標入力は、この振動伝
達板8上をタッチすることで行う。実際には、図示に実
線で示す符号Aの領域(以下有効エリア)内を振動ペン
3で指定することを行う。この振動伝達板8の外周に
は、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、
機械的振動を電気信号に変換する振動センサ6a〜6d
が固定されている。Reference numeral 8 denotes a vibration transmission plate made of a transparent member such as a glass plate. Coordinate input by the vibration pen 3 is performed by touching the vibration transmission plate 8. Actually, the user designates the area within the area indicated by the symbol A (hereinafter referred to as the effective area) indicated by the solid line with the vibration pen 3. A vibration isolator 7 is provided on the outer periphery of the vibration transmission plate 8 to prevent (reduce) the reflected vibration from returning to the central portion.
Vibration sensors 6a to 6d for converting mechanical vibration into electric signals
Has been fixed.
【0012】12a〜12dは増幅器であり、各振動セ
ンサ6a〜6dよりの出力信号を増幅する。9は信号波
形検出回路であり、増幅器12a〜12dで増幅された
各センサ6a〜6dよりの信号波形に基づいて、振動の
到達タイミングを検出する。10はディスプレイ駆動回
路であり、ホスト機器よりの表示指示に従ってディスプ
レイ11を表示駆動する。11はディスプレイであり、
振動伝達板8の下に重ねて配置される。本実施形態で
は、ディスプレイ11として液晶表示器を用いるが、他
の方式の表示器であっても良いことはいうまでもない。
なお、ホスト機器が演算制御回路1より出力された座標
値に対応する位置に点を表示すべくディスプレイ駆動回
路10を制御することで、ディスプレイ11には振動ペ
ンによる入力軌跡に対応する画像が得られる。これによ
り、ユーザは紙の上に筆記するような感覚で入力軌跡を
確認できる。Reference numerals 12a to 12d denote amplifiers for amplifying output signals from the respective vibration sensors 6a to 6d. Reference numeral 9 denotes a signal waveform detection circuit which detects the arrival timing of the vibration based on the signal waveform from each of the sensors 6a to 6d amplified by the amplifiers 12a to 12d. Reference numeral 10 denotes a display drive circuit which drives the display 11 in accordance with a display instruction from a host device. 11 is a display,
It is arranged under the vibration transmission plate 8 so as to overlap. In the present embodiment, a liquid crystal display is used as the display 11, but it goes without saying that a display of another type may be used.
Note that the host device controls the display drive circuit 10 to display a point at a position corresponding to the coordinate value output from the arithmetic and control circuit 1, so that an image corresponding to the input locus of the vibration pen is obtained on the display 11. Can be This allows the user to check the input trajectory as if he were writing on paper.
【0013】図2は本実施形態による振動ペンの振動子
駆動回路2の構成を説明する図である。21は駆動回路
であり、ペン駆動信号を増幅し、振動子4を駆動する。
また、22は遅延回路である。入力されたペン駆動信号
は、遅延回路22内でそのときの温度に従った時間遅延
され、戻り信号として演算制御回路1へ出力される。図
2に示されるように、ペン駆動信号は駆動回路21と遅
延回路22に入力される。FIG. 2 is a diagram for explaining the configuration of the vibrator driving circuit 2 of the vibrating pen according to the present embodiment. A driving circuit 21 amplifies the pen driving signal and drives the vibrator 4.
Reference numeral 22 denotes a delay circuit. The input pen driving signal is time-delayed in the delay circuit 22 according to the temperature at that time, and is output to the arithmetic and control circuit 1 as a return signal. As shown in FIG. 2, the pen drive signal is input to the drive circuit 21 and the delay circuit 22.
【0014】図3はペン駆動信号と戻り信号のタイミン
グを概念的に示すタイミングチャートである。座標取得
のための駆動においては、図3の3aに示したように駆
動周波数500[MHz]のパルス列が供給される。こ
のパルスは演算制御回路内でクロックに基づいて発生し
ているため、精度の高い信号として供給できる。通常は
このパルスでペン内の振動子4を駆動している。また、
3bは遅延時間測定用パルスである。本実施形態では、
このパルス3bの出力時間と、遅延回路22を経た戻り
信号の到着時間との差TDlayを測定することで、オ
フセット量を補正するが、この点については後述する。FIG. 3 is a timing chart conceptually showing the timings of the pen drive signal and the return signal. In driving for acquiring coordinates, a pulse train having a driving frequency of 500 [MHz] is supplied as shown in FIG. Since this pulse is generated based on the clock in the arithmetic and control circuit, it can be supplied as a highly accurate signal. Usually, this pulse drives the vibrator 4 in the pen. Also,
3b is a delay time measuring pulse. In this embodiment,
The offset amount is corrected by measuring the difference TDlay between the output time of the pulse 3b and the arrival time of the return signal passing through the delay circuit 22, which will be described later.
【0015】なお、本実施形態では、座標検出のための
ペン駆動用の信号と、遅延回路22による遅延時間測定
用の信号とは、図3のパルス3a、3bの如く別の信号
である。これは、遅延回路の周波数特性を考慮し、遅延
回路を通過できるように遅延時間測定用の信号を設定し
ているためである。以下、パルス3aを駆動信号、パル
ス3bを遅延量測定信号ともいうことにする。なお、遅
延量測定信号は、遅延回路特性の影響を排除するため
に、遅延した信号が戻ってくるまでハイ状態とするよう
にしてもよい。In this embodiment, the pen driving signal for detecting the coordinates and the signal for measuring the delay time by the delay circuit 22 are different signals like the pulses 3a and 3b in FIG. This is because the signal for measuring the delay time is set so that the signal can pass through the delay circuit in consideration of the frequency characteristics of the delay circuit. Hereinafter, the pulse 3a is also called a drive signal, and the pulse 3b is also called a delay amount measurement signal. Note that the delay amount measurement signal may be set to a high state until the delayed signal returns in order to eliminate the influence of the delay circuit characteristics.
【0016】まず、通常の座標値取得動作における信号
処理を説明する。First, signal processing in a normal coordinate value acquisition operation will be described.
【0017】振動入力ペン3に対して駆動信号3aが供
給されると、駆動回路21はこれを増幅して、振動子4
を駆動し、この結果ペン先5が振動する。ペン先5から
振動伝達板8に印加された振動は、当該振動伝達板8を
伝播し、センサ6a〜6dによって検出される。センサ
6a〜6dで検出された振動は、前置増幅器12a〜d
で増幅され信号波形検出回路9に入力される。When the drive signal 3a is supplied to the vibration input pen 3, the drive circuit 21 amplifies the drive signal 3a and
And the pen tip 5 vibrates as a result. The vibration applied from the pen tip 5 to the vibration transmission plate 8 propagates through the vibration transmission plate 8 and is detected by the sensors 6a to 6d. The vibrations detected by the sensors 6a to 6d are output from the preamplifiers 12a to 12d.
And is input to the signal waveform detection circuit 9.
【0018】なお、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ている。
従って、振動伝達板8を伝播する弾性波は板波となる。
板波は、表面波などに比して振動伝達板の表面の傷、障
害物等の影響を受けにくいという利点を有する。The vibration frequency of the vibrator 4 is selected to a value at which a plate wave can be generated on the vibration transmission plate 8.
Therefore, the elastic wave propagating through the vibration transmission plate 8 becomes a plate wave.
The plate wave has an advantage that the surface of the vibration transmission plate is less susceptible to scratches, obstacles, and the like than surface waves.
【0019】演算制御回路1は所定周期毎(例えば10
ms毎)に座標取得動作を繰返し、座標出力を行う。座
標取得動作においては、複数のセンサ6a〜6dを順次
選択し、各センサによる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、入力ペンと各センサまでの距離を算
出する。The arithmetic and control circuit 1 operates at predetermined intervals (for example, 10
Every millisecond), the coordinate acquisition operation is repeated to output the coordinates. In the coordinate acquisition operation, a plurality of sensors 6a to 6d are sequentially selected, and each sensor detects an arrival delay time of an elastic wave. The arrival delay time includes a group delay time tg based on the group velocity of the plate wave and a phase delay time tp based on the phase velocity.
The distance between the input pen and each sensor is calculated based on both delay times.
【0020】図4は本実施形態の信号波形検出回路の構
成を示すブロック図である。また、図5は、信号検出回
路における各部の波形を示す図である。以下、図4,図
5を参照して、本実施形態による伝播遅延時間測定を説
明する。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the signal waveform detection circuit of the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing waveforms at various parts in the signal detection circuit. Hereinafter, the propagation delay time measurement according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
【0021】まず、演算制御回路1が、センサセレクト
信号をセンサ選択回路31に対して出力し、一つのセン
サを選択する。次に、演算制御回路1が駆動信号(図5
における駆動信号41)を出力すると共に、その内部タ
イマ(後述の図6におけるカウンタ102a、102b
で構成されている)による計時を開始させる。以下、振
動センサ6aが選択されている場合を例にあげて説明す
る。First, the arithmetic and control circuit 1 outputs a sensor select signal to the sensor selection circuit 31 to select one sensor. Next, the arithmetic and control circuit 1 outputs a drive signal (FIG. 5).
And the internal timer (counters 102a and 102b in FIG. 6 to be described later).
) Is started. Hereinafter, a case where the vibration sensor 6a is selected will be described as an example.
【0022】まず、本実施形態による振動入力点から振
動センサまでの距離の検出についてその概要を説明す
る。振動ペン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。図5の
42で示す信号は振動センサ6aが検出した信号波形を
示している。この実施形態で用いられている振動は板波
であるため、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。群速度Vgお
よび位相速度Vpから振動ペン3と振動センサ6a間の
距離を検出することができる。以下、距離算出の概要を
説明する。First, an outline of detection of a distance from a vibration input point to a vibration sensor according to the present embodiment will be described. The ultrasonic vibration transmitted from the vibration pen 3 to the vibration transmission plate 8 travels for a time tg corresponding to the distance to the vibration sensor 6a, and is detected by the vibration sensor 6a. A signal indicated by reference numeral 42 in FIG. 5 indicates a signal waveform detected by the vibration sensor 6a. Since the vibration used in this embodiment is a plate wave, the relationship between the envelope 421 and the phase 422 of the detected waveform with respect to the propagation distance in the vibration transmission plate 8 depends on the transmission distance during the vibration transmission. Change. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be detected from the group velocity Vg and the phase velocity Vp. Hereinafter, an outline of the distance calculation will be described.
【0023】まず、エンベロープ421に着目すると、
その進行速度は群速度Vgであり、波形上のある特定の
点(本例では変極点を用いており、詳細は後述する)を
検出するとすれば、振動ペン3および振動センサ6aの
間の距離dは、その振動伝達時間をtgとして、 d=Vg・tg …(1) で与えられる。First, focusing on the envelope 421,
The traveling speed is the group velocity Vg, and if a certain point on the waveform (in this example, an inflection point is used and details will be described later) is detected, the distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a is determined. d is given by d = Vg · tg (1) where tg is the vibration transmission time.
【0024】また、位相波形信号422の特定の点(本
例では所定のゼロクロス点を検出しており、その詳細は
後述する)までの時間をtpとすれば、振動センサと振
動ペンの距離は、 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。If the time until a specific point of the phase waveform signal 422 (in this example, a predetermined zero-cross point is detected and details thereof will be described later) is tp, the distance between the vibration sensor and the vibration pen is , D = n · λp + Vp · tp (2) Here, λp is the wavelength of the elastic wave, and n is an integer.
【0025】上記(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。ここで、Nは“0”以外の実数であり、適
当な値を用いる。上記のようにして求めたnを(2)式
に代入することで、振動ペン3及び振動センサ6a間の
距離を精度良く測定することができる。From the above equations (1) and (2), the above integer n
Is represented as n = [(Vg · tg−Vp · tp) / λp + 1 / N] (3) Here, N is a real number other than “0”, and an appropriate value is used. The distance between the vibration pen 3 and the vibration sensor 6a can be accurately measured by substituting n obtained as described above into the expression (2).
【0026】以上のような距離計測を実現する本実施形
態の構成を更に詳しく説明すれば、次の通りである。図
4に於いて、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(図5の42)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。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、検出信号のエンベロープのみが取り出される
(図5の43)。The configuration of the present embodiment for realizing the above distance measurement will be described in more detail as follows. In FIG. 4, the output signal of the vibration sensor 6a is amplified to a predetermined level by the preamplifier circuit 12a. The amplified signal (42 in FIG. 5) is selected by the sensor selection circuit 31, and is input to the absolute value circuit 32 and the bandpass filter 37. The signal input to the absolute value circuit 32 is input to an envelope detection circuit 33 composed of a low-pass filter or the like, and only the envelope of the detection signal is extracted (43 in FIG. 5).
【0027】窓信号発生回路35は、エンベロープ信号
43と閾値Vthを比較し、エンベロープ信号43が閾
値Vthを越えた時点より、所定時間幅の検出窓信号t
w(図5の46)を出力する。一方、2回微分回路34
は入力されたエンベロープ信号43を2回微分し、2回
微分信号(図5の44)を得る。コンパレータにより構
成されたtg信号検出回路54は、2回微分信号44と
窓信号twとを比較し、最初のゼロクロス点を検出して
tg信号(図5の48)を形成する。こうして得られた
tg信号48は波形整形回路39に入力される。The window signal generation circuit 35 compares the envelope signal 43 with the threshold value Vth, and detects the detection window signal t having a predetermined time width from the time when the envelope signal 43 exceeds the threshold value Vth.
w (46 in FIG. 5) is output. On the other hand, the second differentiation circuit 34
Obtains a twice differentiated signal (44 in FIG. 5) by differentiating the input envelope signal 43 twice. The tg signal detection circuit 54 constituted by a comparator compares the twice differentiated signal 44 with the window signal tw, detects the first zero cross point, and forms a tg signal (48 in FIG. 5). The tg signal 48 thus obtained is input to the waveform shaping circuit 39.
【0028】一方、帯域通過フィルタ37に入力された
信号(図5の45)は、窓信号twをイネーブル信号と
してゼロクロスコンパレータにより構成されたtp信号
検出回路に入力される。tp信号検出回路では、窓信号
twよりもレベルが高い間ON状態となる信号を生成
し、これをtp信号(図5の47)として波形整形回路
39に入力する。On the other hand, the signal (45 in FIG. 5) input to the band-pass filter 37 is input to a tp signal detection circuit constituted by a zero cross comparator using the window signal tw as an enable signal. The tp signal detection circuit generates a signal that is turned on while the level is higher than the window signal tw, and inputs the signal to the waveform shaping circuit 39 as a tp signal (47 in FIG. 5).
【0029】波形整形回路39では、ペン駆動信号と上
記tg,tp信号から、ペン駆動から振動検出までの、
群速度及び位相速度による両者の遅延時間分(Tg、T
p)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、パルス信号の時間
幅を内部カウンタにより計時し、それぞれの伝播遅延時
間を得る。なお、図示されているDataSet信号は、CP
Uが信号が検出されたことを検知するために用いられ
る。この信号を検知することで、次の遅延時間測定は、
距離、座標等の計算作業に移行する。In the waveform shaping circuit 39, from the pen drive signal and the tg and tp signals, a process from pen drive to vibration detection is performed.
Both the delay time due to the group velocity and the phase velocity (Tg, Tg
A pulse signal having a time width of p) is generated and output to the arithmetic and control circuit 1. The arithmetic and control circuit 1 measures the time width of the pulse signal using an internal counter, and obtains each propagation delay time. Note that the illustrated DataSet signal is a CP
U is used to detect that a signal has been detected. By detecting this signal, the next delay time measurement is:
Move on to calculation of distance, coordinates, etc.
【0030】ここで得られた遅延時間Tg、Tpは、ペ
ン先、回路等を通過する際の群と位相の固定的な遅延時
間を含むものである。従って、この固定量をあらかじめ
計測し、Tgf、Tpfとして記憶しておく。そして、
上述のようにして測定された遅延時間Tg、Tpより、
Tgf、Tpfを差し引いて、上記の計算式(2)、
(3)により距離を算出する。同様の動作を、他のセン
サに対しても行い、振動ペンから各センサまでの距離を
算出する。The delay times Tg and Tp obtained here include a fixed delay time of the group and the phase when passing through the pen tip, the circuit and the like. Therefore, this fixed amount is measured in advance and stored as Tgf and Tpf. And
From the delay times Tg and Tp measured as described above,
Tgf and Tpf are subtracted, and the above equation (2) is used.
The distance is calculated by (3). The same operation is performed for other sensors to calculate the distance from the vibration pen to each sensor.
【0031】また、上記のようにして得られた伝播遅延
時間TgとTpには、従来例で述べたように、環境温度
によるオフセットが含まれることになる。すなわち、T
gf、Tpfには環境温度によるオフセットが含まれ
る。このオフセットを除去するために、本実施形態で
は、図3bのようなパルスを発生し、温度による遅延時
間を計測して補正を行う。補正は、まず、ある基準温度
下での遅延回路22の基準遅延時間TDadjを測定、記
憶しておく。そして、装置の使用時に、遅延回路22に
よる遅延時間TDlayを測定し、基準遅延時間TDadjと
遅延時間TDlayとの相対変化量に基づいてTgf、T
pfの補正を行う。なお、基準温度は特定の温度に決め
ることは無く、装置の使用温度範囲内であればよいが、
上記Tgf、Tpfを獲得するのと同じ温度とする必要
がある。よって、上述の固定遅延量Tgf、Tpfの測
定の際に同時に行うのが望ましい。The propagation delay times Tg and Tp obtained as described above include an offset due to the environmental temperature, as described in the conventional example. That is, T
gf and Tpf include an offset due to the environmental temperature. In order to remove the offset, in the present embodiment, a pulse as shown in FIG. 3B is generated, and the delay time due to the temperature is measured to perform the correction. For correction, first, a reference delay time TDadj of the delay circuit 22 at a certain reference temperature is measured and stored. Then, when the device is used, the delay time TDlay by the delay circuit 22 is measured, and Tgf, Tgf are calculated based on the relative change amount between the reference delay time TDadj and the delay time TDlay.
pf is corrected. It should be noted that the reference temperature is not determined to be a specific temperature, and may be within the operating temperature range of the apparatus.
The temperature needs to be the same as that for obtaining the above Tgf and Tpf. Therefore, it is desirable to perform the measurement at the same time when the fixed delay amounts Tgf and Tpf are measured.
【0032】基準遅延時間は、制御回路1から図2に示
す遅延両測定用信号3bを発生し、計時を始める、信号
出力から、遅延回路を経て再び検出されるまでの基準遅
延時間TDadjを計測し、不揮発性メモリ等に記憶して
おく。As the reference delay time, the control circuit 1 generates the signal 3b for measuring both delays shown in FIG. 2 and starts timing. The reference delay time TDadj from the signal output to the detection through the delay circuit again is measured. Then, it is stored in a nonvolatile memory or the like.
【0033】通常の動作時に同様なパルス出力によっ
て、温度遅延時間TDlayを測定する。補正量TDoffse
tは、 TDoffset=(TDadj−TDlay)×Coef …(4) で与えられる。The temperature delay time TDlay is measured by a similar pulse output during normal operation. Correction amount TDoffse
t is given by TDoffset = (TDadj−TDlay) × Coef (4)
【0034】ここでTDadjは基準温度での遅延時間で
あるので、この差分が基準設定時との温度差分の遅延量
となる。また、Coefは係数であり、温度遅延回路の温
度変化に対する遅延量と、オフセット変化量の比とから
計算される。例えば、Tg、Tpのオフセット量が±2
50[nsec/20℃]であり、遅延回路22の遅延量が±
1.7[μsec/20℃]であれば、係数Coefは、250
[nsec/20℃]/1.7[μsec/20℃]=0.147と
して求められる。Since TDadj is a delay time at the reference temperature, this difference is a delay amount of the temperature difference from the reference setting. Coef is a coefficient, which is calculated from the ratio of the delay amount to the temperature change of the temperature delay circuit and the offset change amount. For example, the offset amount of Tg and Tp is ± 2.
50 [nsec / 20 ° C.], and the delay amount of the delay circuit 22 is ±
If 1.7 [μsec / 20 ° C.], the coefficient Coef is 250
[Nsec / 20 ° C] /1.7 [μsec / 20 ° C] = 0.147.
【0035】このようにして得られた補正量TDoffset
を上述のように得られたTg,Tpより減算(遅延回路
の符号によっては加算)し、オフセット量を補正するこ
とができる。換言すれば、TDoffsetをTgf、Tpf
より減算(あるいは加算)してTgf、Tpfを補正
し、補正されたTgf、Tpfを用いて遅延時間を補正
することで、温度差によって生じる遅延時間の誤差を無
くすことができる。The correction amount TDoffset thus obtained is
Is subtracted (added depending on the sign of the delay circuit) from Tg and Tp obtained as described above, and the offset amount can be corrected. In other words, TDoffset is Tgf, Tpf
Tgf and Tpf are corrected by subtraction (or addition), and the delay time is corrected by using the corrected Tgf and Tpf, thereby eliminating the delay time error caused by the temperature difference.
【0036】以上の処理及びこれを実現する構成につい
て更に説明する。図6は本実施形態による演算制御回路
1の構成を示すブロック図である。101はマイクロコ
ンピュータであり、CPU101a、EEPROM10
1b、RAM101c、ROM101dを備える。CP
U101aはROM101dに格納された制御プログラ
ムに従って、上述の座標検出及び遅延時間補正を含む各
種制御を実現する。また、EEPROM101bには、
基準遅延時間TDadj、係数Coef、固定遅延量Tgf、
Tpfが格納される。また、RAM101cはCPU1
01aが各種処理を実行する際の作業領域を提供する。The above processing and the configuration for realizing it will be further described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of the arithmetic and control circuit 1 according to the present embodiment. Reference numeral 101 denotes a microcomputer, which includes a CPU 101a, an EEPROM 10
1b, a RAM 101c, and a ROM 101d. CP
U101a implements various controls including the above-described coordinate detection and delay time correction according to a control program stored in the ROM 101d. Also, in the EEPROM 101b,
Reference delay time TDadj, coefficient Coef, fixed delay amount Tgf,
Tpf is stored. Also, the RAM 101c is a CPU 1
01a provides a work area for executing various processes.
【0037】102a〜102cはカウンタである。カ
ウンタ102aと102bは駆動信号3aによってカウ
ントを開始し、信号波形検出回路9よりのtg信号、t
p信号によってカウント値を保持し、計時データとして
マイクロコンピュータ101に出力する。また、カウン
タ102cは遅延量測定用信号3bによって掲示を開始
し、遅延回路22を経た戻り信号によってカウント値を
保持し、計時データとして出力する。103は判定回路
であり、tg信号及びtp信号の到着を判定し、これを
マイクロコンピュータ101に通知する。104はI/
Oポートであり、外部回路(たとえばホスト機器)との
通信を行う。Reference numerals 102a to 102c denote counters. The counters 102a and 102b start counting by the drive signal 3a, and the tg signal from the signal waveform detection circuit 9 and t
The count value is held by the p signal and output to the microcomputer 101 as timekeeping data. Also, the counter 102c starts posting with the delay amount measurement signal 3b, holds the count value with the return signal passed through the delay circuit 22, and outputs it as timekeeping data. A determination circuit 103 determines the arrival of the tg signal and the tp signal, and notifies the microcomputer 101 of the arrival. 104 is I /
The O port communicates with an external circuit (for example, a host device).
【0038】補正のための温度遅延量の測定は、座標検
出の際に行ってもよいが、温度変化などは急激には起こ
りづらいので、サンプリングレートの低下などを招かぬ
ためにも、ペンアップ周期時に行い、次のペンダウン周
期でその値を用いるようにするのが好ましい。The measurement of the temperature delay amount for correction may be performed at the time of coordinate detection. However, since a temperature change or the like is unlikely to occur suddenly, it is necessary to prevent the sampling rate from lowering. It is preferable to use this value during the up cycle and to use that value in the next pen down cycle.
【0039】以上のような演算制御回路1による座標検
出の手順を図7のフローチャートを用いて更に説明す
る。図7は、座標入力装置の使用中において補正量TD
offsetを得るための処理手順を表すフローチャートであ
る。なお、以下の処理は、演算制御回路1に設けられた
CPU101aが、ROM101dに格納された制御プ
ログラムを実行することで実現される。The procedure of coordinate detection by the arithmetic and control circuit 1 as described above will be further described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 7 shows the correction amount TD during use of the coordinate input device.
It is a flowchart showing the processing procedure for obtaining an offset. The following processing is realized by the CPU 101a provided in the arithmetic and control circuit 1 executing a control program stored in the ROM 101d.
【0040】図7に示される処理は、電源の投入によっ
て起動され、まず、ステップS11において遅延量測定
用信号(遅延量測定用信号3b(図3))を発生して、
遅延回路22の遅延量TDlayを計測する。すなわち、
カウンタ102cを起動し、遅延量測定用信号に対応す
る戻り信号が入力された時点のカウント値を計時データ
とし、TDlayを獲得する。次にステップS12におい
て、(4)式に従ってTDoffsetを求め、これをRAM
101cの所定領域に格納する。The process shown in FIG. 7 is started by turning on the power. First, in step S11, a delay amount measuring signal (delay amount measuring signal 3b (FIG. 3)) is generated.
The delay amount TDlay of the delay circuit 22 is measured. That is,
The counter 102c is activated, and the count value at the time when the return signal corresponding to the delay amount measurement signal is input is used as timekeeping data to acquire TDlay. Next, in step S12, TDoffset is obtained according to the equation (4), and this is stored in the RAM.
The data is stored in a predetermined area 101c.
【0041】次に、ステップS13において、定期的に
駆動信号を発生し、座標検出処理を行う。そして、ペン
アップのままの状態が所定時間を越えて継続した場合
は、ステップS14からステップS11へ戻り、上述の
処理を実行し、TDoffsetを更新する。また、ペンダウ
ンの後にペンアップ動作が検出された場合も、ステップ
S15からステップS11へ戻り、補正量TDoffsetを
更新する。Next, in step S13, a drive signal is periodically generated to perform a coordinate detection process. If the pen-up state continues for more than the predetermined time, the process returns from step S14 to step S11, executes the above-described processing, and updates TDoffset. Also, when the pen-up operation is detected after the pen-down, the process returns from step S15 to step S11, and updates the correction amount TDoffset.
【0042】以上のように、所定時間を越えてペンアッ
プ状態が継続した場合と、振動入力ペン3が振動伝達板
8に接した状態から離れた状態に変化した場合(ペンア
ップ動作が検出された場合)に補正量TDoffsetの更新
が行われる。従って、座標検出処理のサンプリングレー
トに殆ど影響を及ぼさずに、補正量TDoffsetを常に適
切な値に維持することが可能となる。As described above, when the pen-up state continues for more than a predetermined time, and when the vibration input pen 3 changes from a state in which it comes into contact with the vibration transmission plate 8 (a pen-up operation is detected. ), The correction amount TDoffset is updated. Therefore, it is possible to always maintain the correction amount TDoffset at an appropriate value without substantially affecting the sampling rate of the coordinate detection processing.
【0043】また、上記説明では、ペン駆動用の駆動信
号3aとは別の形態の遅延量測定用パルス3bを発生さ
せ温度遅延時間を測定したが、もちろん駆動信号3aそ
のものを用いても構わない。Further, in the above description, the temperature delay time is measured by generating the delay amount measuring pulse 3b different from the pen driving signal 3a, but the driving signal 3a itself may be used. .
【0044】また、上記実施形態では、TDadj、Coe
f、Tgf、Tpf等の値は、工場出荷時にEEPRO
M101bに格納することを前提としたが、これらの値
をユーザが設定できるようにしても良い。この場合、例
えば、座標入力装置のモードを基準遅延時間計測モード
にセットし、図8に示す処理を実行させればよい。In the above embodiment, TDadj, Coe
The values of f, Tgf, Tpf, etc. are
Although it is assumed that these values are stored in M101b, these values may be set by the user. In this case, for example, the mode of the coordinate input device may be set to the reference delay time measurement mode, and the processing shown in FIG. 8 may be executed.
【0045】図8は遅延回路22の基準遅延時間を含む
補正用データの格納手順を説明するフローチャートであ
る。なお、以下の処理は、ROM101dに格納された
制御プログラムをCPU101aが実行することで実現
される。FIG. 8 is a flowchart for explaining a procedure for storing correction data including the reference delay time of the delay circuit 22. The following processing is realized by the CPU 101a executing a control program stored in the ROM 101d.
【0046】本座標入力装置の動作モードを基準遅延時
間計測モードに設定すると、ステップS21において、
Tg、Tpのオフセット量を測定し、これをTgf、T
pfとして記憶する。Tgf、Tpfは次のように求ま
る。まず、振動伝達板8上の各センサからの距離が既知
の位置(例えば、領域Aの中心)に振動入力ペン4によ
る振動の印加を行う。そして、この時の各振動センサ6
a〜6dによって検出された実際の遅延時間と、振動印
加点からの既知の距離と群速度Vg及び位相速度Vpか
ら求まる理論上の遅延時間との差からオフセット時間T
gf、Tpfを求める。When the operation mode of the coordinate input device is set to the reference delay time measurement mode, in step S21,
The offset amounts of Tg and Tp are measured, and this is determined by Tgf and Tg.
Store as pf. Tgf and Tpf are obtained as follows. First, vibration is applied by the vibration input pen 4 to a position (for example, the center of the area A) at a known distance from each sensor on the vibration transmission plate 8. And each vibration sensor 6 at this time
The offset time T is calculated from the difference between the actual delay time detected by a to 6d and the theoretical delay time obtained from the known distance from the vibration application point and the group velocity Vg and the phase velocity Vp.
gf and Tpf are obtained.
【0047】続くステップS22では、図3のパルス3
bを発生し、その戻り信号が検出されるまでの時間を、
カウンタ102cのカウント値から求め、これをTDad
jとする。更に、ステップS23では、ホスト機器よ
り、Tg、Tpの温度に対するオフセット変化量と振動
ペン4に内蔵された遅延回路22の温度に対する遅延時
間変化量を入力するよう促し、入力値に従ってCoefを
算出する。そしてステップS24において、上記処理で
得られたTgf、Tpf、TDadj、CoefをEEPRO
Mの所定エリアに格納する。なお、上記の各係数をRA
Mに格納するようにしてもよいが、この場合は、RAM
の所定エリアを電池等によってバックアップ可能とし、
当該所定エリアに上記係数を格納することが望ましい。In the following step S22, pulse 3 in FIG.
b until the return signal is detected,
TDad is obtained from the count value of the counter 102c.
j. Further, in step S23, the host device prompts the user to input an offset change amount with respect to the temperature of Tg and Tp and a delay time change amount with respect to the temperature of the delay circuit 22 built in the vibration pen 4, and calculates Coef according to the input values. . Then, in step S24, Tgf, Tpf, TDadj, and Coef obtained in the above processing are converted to EEPRO.
M is stored in a predetermined area. Note that the above coefficients are RA
M, but in this case, the RAM
Can be backed up by batteries etc.
It is desirable to store the coefficient in the predetermined area.
【0048】以上のような構成を採用すれば、例えばユ
ーザが振動入力ペンを交換した時などにおいて、Tg、
Tpの温度に対する変化量と遅延回路22の遅延時間の
温度に対する変化量が与えられれば、ユーザサイドでT
gf、Tpf、TDadj、Coefを適切な値に設定するこ
とが可能となる。By adopting the above configuration, for example, when the user replaces the vibration input pen, Tg,
Given the amount of change in Tp with respect to temperature and the amount of change in delay time of the delay circuit 22 with respect to temperature, T
gf, Tpf, TDadj, and Coef can be set to appropriate values.
【0049】以上のように、オフセットの除去された時
間データから距離を算出し、正確な距離情報(距離da
〜dd)が得られると、図9のように振動ペン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。As described above, the distance is calculated from the time data from which the offset has been removed, and accurate distance information (distance da) is calculated.
~ Dd), the coordinates (x, y) of the position P of the vibrating pen 3 can be obtained from the three-square theorem as shown in FIG.
【0050】 x=(da+db)・(da−db)/2X …(5) またはx=(dc+dd)・(dc−dd)/2X …(5’) y=(da+dc)・(da−dc)/2Y …(6) またはy=(db+dd)・(db−dd)/2Y …(6’) 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。X = (da + db) · (da−db) / 2X (5) or x = (dc + dd) · (dc−dd) / 2X (5 ′) y = (da + dc) · (da−dc) / 2Y (6) or y = (db + dd) · (db-dd) / 2Y (6 ′) where X and Y are the distance between the vibration sensors 6a and 6b and the distance between the vibration sensors 6c and 6d, respectively. is there.
【0051】<他の実施形態>上記実施形態において、
温度遅延量は任意に設定して構わない。すなわち、実際
のオフセット量に合せず、より変化幅を大きく取ること
で、補正精度を上げることができる。例えば、実際のオ
フセットは±20度の変化に対して±250nsec程
度の変化がある。遅延回路の遅延量をこの値の設定にし
ておけば、そのまま補正量として用いることができる
が、そのまま用いるよりは、±20度に対してより多く
の変化をさせる方が、精度的に有利になる。図10は温
度遅延回路の一例であるがこのC1、R1、R2の値、
ランク(温度特性)を選ぶことによって、変更可能であ
る。なお、図10の回路ではコンデンサの特性が支配的
になるので、コンデンサのランクはなるべく使用範囲で
リニアなものが望ましい。<Other Embodiments> In the above embodiment,
The temperature delay amount may be set arbitrarily. That is, the correction accuracy can be increased by taking a larger change width without matching the actual offset amount. For example, the actual offset has a change of about ± 250 nsec for a change of ± 20 degrees. If the delay amount of the delay circuit is set to this value, it can be used as it is as a correction amount. However, it is more advantageous to make a larger change for ± 20 degrees than to use it as it is in terms of accuracy. Become. FIG. 10 shows an example of the temperature delay circuit. The values of C1, R1, and R2,
It can be changed by selecting the rank (temperature characteristic). In the circuit shown in FIG. 10, since the characteristics of the capacitors are dominant, it is desirable that the rank of the capacitors be as linear as possible in the range of use.
【0052】上記回路以外に、抵抗に感温素子を用いて
も同様の効果が得られるのは自明である。It is obvious that a similar effect can be obtained by using a temperature-sensitive element for the resistor other than the above circuit.
【0053】前記実施形態中の期したように、基準温度
での設定を行う際に、そのときの環境温度を、不揮発メ
モリ等に記憶しておくことで、ユーザの使用環境温度を
知ることができる。As described in the above embodiment, when setting the reference temperature, the environment temperature at that time is stored in a non-volatile memory or the like so that the user's use environment temperature can be known. it can.
【0054】例えば機器の仕様温度範囲以外での使用で
ある場合などに、本体の温度調節や、ユーザーへの警告
などに用いることができる。For example, when the device is used outside the specified temperature range of the device, it can be used for adjusting the temperature of the main body or warning the user.
【0055】また、駆動信号を出力しその戻りを計測し
ているので、例えば、ペンがはずれていた時など、本体
側でそのことを検出可能になる。従って、温度遅延時間
の最大値を過ぎても、遅延信号が戻ってこないときに
は、ペンが外れているか、ペンの故障、断線と判断し、
その旨の警告を出すことが可能になり、故障診断等にも
利用可能である。Further, since the drive signal is output and the return thereof is measured, for example, when the pen has come off, the main body can detect that. Therefore, if the delay signal does not return even after the maximum value of the temperature delay time has passed, it is determined that the pen is disconnected, the pen has failed, or the wire has been disconnected.
It is possible to issue a warning to that effect, and it can be used for failure diagnosis and the like.
【0056】なお、本発明は、複数の機器(例えばホス
トコンピュータ,インタフェイス機器,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。The present invention can be applied to a system including a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), but can be applied to a single device (for example, a copier, a facsimile). Device).
【0057】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。An object of the present invention is to provide a storage medium storing a program code of software for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and to provide a computer (or CPU) of the system or apparatus.
And MPU) read and execute the program code stored in the storage medium.
【0058】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。In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention.
【0059】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。As a storage medium for supplying the program code, for example, a floppy disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD
-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used.
【0060】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。When the computer executes the readout program code, not only the functions of the above-described embodiment are realized, but also the OS (Operating System) running on the computer based on the instruction of the program code. ) May perform some or all of the actual processing, and the processing may realize the functions of the above-described embodiments.
【0061】さらに、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。Further, after the program code read from the storage medium is written into a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, based on the instructions of the program code, It goes without saying that the CPU included in the function expansion board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing, and the processing realizes the functions of the above-described embodiments.
【0062】以上説明したように、ペン内に温度により
遅延量の変わる遅延回路を設けることにより、遅延量を
オフセット量に厳密に合わせ込むことなく、効果的にオ
フセットの補正が出来る。また、遅延回路による遅延時
間の変化量を、オフセットの変化量よりも大きな値とす
ることで補正精度を向上できる。また、ペン内に発振回
路を設ける必要が無いため、特性を安定させ、また、回
路規模を小さくできる。また、一般的に温度補償をする
場合は、サーミスタ等の抵抗変化を電圧の変化として捉
え、その電圧をA/Dコンバータで変化し、CPUへ取
り込んで処理するという方法が用いられる。これに対し
て、本実施形態では、時間遅延量を計測しているため
(時間変化に置き換えているため)、A/Dコンバータ
などが不必要であり、安価に、高速な処理が可能にな
る。As described above, by providing the delay circuit in which the amount of delay changes depending on the temperature in the pen, the offset can be effectively corrected without strictly adjusting the amount of delay to the amount of offset. Further, the correction accuracy can be improved by setting the amount of change in the delay time by the delay circuit to a value larger than the amount of change in the offset. Further, since it is not necessary to provide an oscillation circuit in the pen, the characteristics can be stabilized and the circuit scale can be reduced. In general, when performing temperature compensation, a method is used in which a change in resistance of a thermistor or the like is regarded as a change in voltage, the voltage is changed by an A / D converter, and is taken into a CPU for processing. On the other hand, in the present embodiment, since the amount of time delay is measured (replaced by time change), an A / D converter or the like is unnecessary, and high-speed processing can be performed at low cost. .
【0063】[0063]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、温
度変化によって生じるオフセットのずれが簡易な回路構
成で補正可能となり、高精度な座標入力装置を容易に提
供することができる。As described above, according to the present invention, the offset deviation caused by a temperature change can be corrected with a simple circuit configuration, and a highly accurate coordinate input device can be easily provided.
【0064】[0064]
【図1】本実施形態による座標入力装置の構成を示す図
である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a coordinate input device according to an embodiment.
【図2】本実施形態による振動ペンの振動子駆動回路2
の構成を説明する図である。FIG. 2 shows a vibrator pen vibrator drive circuit 2 according to the present embodiment.
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of FIG.
【図3】ペン駆動信号と戻り信号のタイミングを概念的
に示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart conceptually showing timings of a pen drive signal and a return signal.
【図4】本実施形態の信号波形検出回路の構成を示すブ
ロック図である。FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a signal waveform detection circuit according to the present embodiment.
【図5】信号検出回路における各部の波形を示す図であ
る。FIG. 5 is a diagram showing waveforms at various parts in the signal detection circuit.
【図6】本実施形態による演算制御回路1の構成を示す
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an arithmetic control circuit 1 according to the present embodiment.
【図7】座標入力装置の使用中において補正量TDoffs
etを得るための処理手順を表すフローチャートである。FIG. 7 shows a correction amount TDoffs during use of the coordinate input device.
It is a flowchart showing the processing procedure for obtaining et.
【図8】遅延回路22の基準遅延時間を含む補正用デー
タの格納手順を説明するフローチャートである。8 is a flowchart illustrating a procedure for storing correction data including a reference delay time of the delay circuit 22. FIG.
【図9】距離情報から振動ペンの位置Pの座標(x,
y)を求める方法を説明する図である。FIG. 9 shows coordinates (x, x) of a position P of a vibration pen from distance information.
It is a figure explaining the method of calculating | requiring y).
【図10】他の実施形態による温度遅延回路の一例を示
す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a temperature delay circuit according to another embodiment.
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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation control circuit 2 Oscillator drive circuit 3 Oscillation input pen 4 Oscillator 5 Pen tip 6a-6d Vibration sensor 7 Anti-vibration material 8 Vibration transmission board 9 Signal waveform detection circuit
───────────────────────────────────────────────────── 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Katsuyuki Kobayashi, Inventor 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Inside Canon Inc. (72) Ryozo Yanagisawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inside the corporation
Claims (11)
らの振動が振動検出手段に到達するまでの到達時間を検
出する検出手段と、 前記検出手段で検出された到達時間に基づいて前記振動
入力手段により指示された座標位置を獲得する獲得手段
と、 前記振動入力手段内に設けられ、温度により遅延量が変
化する遅延手段と、 前記遅延手段に対して信号を入力してから、該遅延手段
より該信号に対応する信号が到達するまでの遅延時間を
計時する計時手段と、 前記計時手段による計時結果に基づいて、前記獲得手段
で用いる到達時間を補正する補正手段とを備えることを
特徴とする座標入力装置。A detecting means for detecting a time required for the vibration inputted from the vibration input means to reach the vibration detecting means, the vibration input means being provided to the vibration transmitting plate; and the vibration based on the arrival time detected by the detecting means. Obtaining means for obtaining a coordinate position instructed by the input means; delay means provided in the vibration input means, the delay amount changing with temperature; and inputting a signal to the delay means, Means for measuring a delay time until a signal corresponding to the signal arrives from the means, and correction means for correcting the arrival time used by the acquisition means based on a result of the time measurement by the time counting means. Coordinate input device.
到達時間の変化量に換算して補正量を得る換算手段を更
に備え、 前記補正手段は、前記換算手段で得られた補正量を用い
て前記獲得手段で用いる到達時間を補正することを特徴
とする請求項1に記載の座標入力装置。2. The apparatus according to claim 1, further comprising a conversion unit configured to convert a change amount of the delay time of the delay unit into a change amount of the arrival time to obtain a correction amount, wherein the correction unit calculates the correction amount obtained by the conversion unit. The coordinate input device according to claim 1, wherein the coordinate input device is used to correct an arrival time used by the acquisition unit.
される到達時間と、前記振動伝達板を振動が伝播するの
に要する正味の時間との差を、予めオフセット時間とし
て保持する保持手段を更に備え、 前記補正手段は、前記検出手段で検出された到達時間か
ら前記オフセット時間を差し引き、得られた値を、前記
換算手段によって得られた補正量を用いて更に補正する
ことを特徴とする請求項2に記載の座標入力装置。3. A holding means for holding a difference between an arrival time detected by the detecting means at a predetermined temperature and a net time required for the vibration to propagate through the vibration transmitting plate as an offset time in advance. The correction means subtracts the offset time from the arrival time detected by the detection means, and further corrects the obtained value using a correction amount obtained by the conversion means. Item 3. The coordinate input device according to Item 2.
触した状態から離れた状態に移行した場合に、前記計時
手段と換算手段を実行し、得られた補正量を記憶する制
御手段を更に備えることを特徴とする請求項2または3
に記載の座標入力装置。4. A control means for executing the time keeping means and the conversion means when the vibration input means has shifted from a state in which the vibration input means is in contact with the vibration transmission plate to a state apart from the vibration transmission plate, and further comprising a control means for storing the obtained correction amount. 4. The device according to claim 2, wherein
2. The coordinate input device according to 1.
離れた状態が所定時間以上継続した場合に、前記計時手
段と換算手段を実行し、得られた補正量を記憶する第2
制御手段を更に備えることを特徴とする請求項2乃至5
のいずれかに記載の座標入力装置。5. When the state in which the vibration input means has been separated from the vibration transmission plate has continued for a predetermined time or more, a second means for executing the time keeping means and the conversion means and storing the obtained correction amount.
6. The apparatus according to claim 2, further comprising control means.
The coordinate input device according to any one of the above.
に基づいて座標検出を行う座標検出方法であって、 前記振動伝達板に入力された振動入力手段からの振動が
振動検出手段に到達するまでの到達時間を検出する検出
工程と、 前記検出工程で検出された到達時間に基づいて前記振動
入力手段により指示された座標位置を獲得する獲得工程
と、 前記振動入力手段内に設けられた、温度により遅延量が
変化する遅延手段に対して信号を入力してから、該遅延
手段より該信号に対応する信号が到達するまでの遅延時
間を計時する計時工程と、 前記計時工程による計時結果に基づいて、前記獲得工程
で用いる到達時間を補正する補正工程とを備えることを
特徴とする座標検出方法。6. A coordinate detection method for detecting coordinates based on a propagation time of vibration applied to a vibration transmission plate, wherein the vibration input from the vibration input unit reaches the vibration detection unit. A detecting step of detecting an arrival time until the vibration input means, an obtaining step of obtaining a coordinate position instructed by the vibration input means based on the arrival time detected in the detecting step, provided in the vibration input means. A time-measuring step of measuring a delay time from inputting a signal to a delay means having a delay amount that varies with temperature until a signal corresponding to the signal arrives from the delay means; and a time-measurement result by the time-measuring step. And a correcting step of correcting the arrival time used in the obtaining step based on the above.
到達時間の変化量に換算して補正量を得る換算工程を更
に備え、 前記補正工程は、前記換算工程で得られた補正量を用い
て前記獲得工程で用いる到達時間を補正することを特徴
とする請求項6に記載の座標検出方法。7. A conversion step of converting a change amount of the delay time of the delay unit into a change amount of the arrival time to obtain a correction amount, wherein the correction step includes calculating the correction amount obtained in the conversion step. 7. The method according to claim 6, wherein the time of arrival used in the obtaining step is corrected using the method.
検出した到達時間と、前記振動伝達板を振動が伝播する
のに要する正味の時間との差を、予めオフセット時間と
して保持する保持工程を更に備え、 前記補正工程は、前記検出工程で検出された到達時間か
ら前記オフセット時間を差し引き、得られた値を、前記
換算工程によって得られた補正量を用いて更に補正する
ことを特徴とする請求項7に記載の座標検出方法。8. A holding step of holding a difference between an arrival time detected by the detection step at a predetermined temperature and a net time required for vibration to propagate through the vibration transmission plate as an offset time in advance, 8. The correction step, wherein the offset time is subtracted from the arrival time detected in the detection step, and the obtained value is further corrected using a correction amount obtained in the conversion step. The coordinate detection method described in 1.
触した状態から離れた状態に移行した場合に、前記計時
工程と換算工程を実行し、得られた補正量を記憶する制
御工程を更に備えることを特徴とする請求項7または8
に記載の座標検出方法。9. A control step of executing the timing step and the conversion step when the vibration input means shifts from a state in which the vibration input means is in contact with the vibration transmission plate to a state separated from the vibration transmission plate, and storing the obtained correction amount. 9. The device according to claim 7, wherein
The coordinate detection method described in 1.
ら離れた状態が所定時間以上継続した場合に、前記計時
工程と換算工程を実行し、得られた補正量を記憶する第
2制御工程を更に備えることを特徴とする請求項7乃至
9のいずれかに記載の座標検出方法。10. A second control step of executing the clocking step and the conversion step when the state in which the vibration input means is separated from the vibration transmission plate for a predetermined time or more, and storing the obtained correction amount. The coordinate detection method according to claim 7, further comprising:
間に基づいて座標検出を行う座標検出制御プログラムを
格納するコンピュータ可読メモリであって、該制御プロ
グラムが、 前記振動伝達板に入力された振動入力手段からの振動が
振動検出手段に到達するまでの到達時間を検出する検出
工程のコードと、 前記検出工程で検出された到達時間に基づいて前記振動
入力手段により指示された座標位置を獲得する獲得工程
のコードと、 前記振動入力手段内に設けられた、温度により遅延量が
変化する遅延手段に対して信号を入力してから、該遅延
手段より該信号に対応する信号が到達するまでの遅延時
間を計時する計時工程のコードと、 前記計時工程による計時結果に基づいて、前記獲得工程
で用いる到達時間を補正する補正工程のコードとを備え
ることを特徴とするコンピュータ可読メモリ。11. A computer-readable memory for storing a coordinate detection control program for performing coordinate detection based on the propagation time of vibration applied to a vibration transmission plate, wherein the control program is input to the vibration transmission plate. A code of a detection step for detecting an arrival time until the vibration from the vibration input means reaches the vibration detection means, and a coordinate position designated by the vibration input means based on the arrival time detected in the detection step. From the input of a signal to the delay means, which is provided in the vibration input means and whose delay amount changes with temperature, from when the signal corresponding to the signal arrives from the delay means A code of a timing step for measuring the delay time, and a code of a correction step for correcting the arrival time used in the acquisition step, based on a result of the timing by the timing step. A computer-readable memory, characterized in that it comprises.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22522297A JPH1165747A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Coordinate input device and coordinate detection method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22522297A JPH1165747A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Coordinate input device and coordinate detection method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1165747A true JPH1165747A (en) | 1999-03-09 |
Family
ID=16825910
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22522297A Withdrawn JPH1165747A (en) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | Coordinate input device and coordinate detection method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1165747A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010521015A (en) * | 2006-10-05 | 2010-06-17 | ペガサス テクノロジーズ リミテッド | DIGITAL PEN SYSTEM, TRANSMITTER DEVICE, RECEIVER DEVICE, AND THEIR MANUFACTURING METHOD AND USING METHOD |
-
1997
- 1997-08-21 JP JP22522297A patent/JPH1165747A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010521015A (en) * | 2006-10-05 | 2010-06-17 | ペガサス テクノロジーズ リミテッド | DIGITAL PEN SYSTEM, TRANSMITTER DEVICE, RECEIVER DEVICE, AND THEIR MANUFACTURING METHOD AND USING METHOD |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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