JPS61168031A - コ−ドレス超音波タブレツト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、コードレス超音波タブレットに係り、特に、
コ／ピエータの入力装置における手書き入力に好適なコ
ードレス超音波タブレットに関するものである。

〔発明の背景〕

一般に、手書き文字のオンライン認識や手書き図形電送
を実用化するためには、操作性のすぐれた図形タブレッ
トを開発する必要がある。

従来のメプレットは、例えば「第１１回画像工学コンフ
ァＶンス論文集」の５−７．１９８０゜１２、中の「板
波を用いた弾性波タブレット」石井明ほか、Ｐ１０１〜
１０４記載のような構成のものである。

すなわち、アクリル樹脂の入力板の２辺に、それぞれＹ
軸およびＹ軸の弾性波を駆動するだめの電歪素子（圧電
セラミックス）を装着し、Ｙ軸およびＹ軸の電歪素子を
周期Ｔ／２で交互に入力板中に励振し、その弾性波を入
力ペンで交互に検出して周期Ｔで座標検出を行うものが
開示されている。

このような弾性波タブレットは発撮素子である入力板側
の電歪素子である入力ベンの電歪素子まで伝播するのに
要した時間を計測するものであり、入力ペンと弾性波検
出回路との間に、同期をとるための信号線（コード）が
接続されている。

したがって、通常の筆記具による手吾きにくらべ、入力
ペンの上部に同期信号線が付いているためｙ便性が良く
ないという問題がのった。

（発明の目的〕 本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みなされたもので
、超音波タブレットにおいて、入力ペンと座標変換回路
のある本体とを結んでいた同期信号線を取り去り快便性
ｒたかめ、回路構成が簡略化されｌこコードレス超音波
タブレットの提供を、その目的としている。

〔発明の概要〕

本発明に係るコードレス超音波タブレットの構成は、超
音波発信素子を内蔵する入カベ７と、入力ペンからの超
音波を伝播させ、かつ描画面となる均一等方性の平板状
媒体と、この平板状媒体からの超音波を電気信号に変換
する検出素子と、変換された電気信号により前記人ペン
の位置を算出する座標変換回路とを備えた超音波タブレ
ットであって、前記検出素子を、前記平板状媒体の周縁
部あるいは周縁のいずれかに相対向する２組以上の対を
なすように位置せしめ、これら対をなす検出素子で検出
された超音波の時間差から前記入力ペンの位置を算出し
うるように構成して、前記入力ペンと前記座標変換回路
との同期信号線を取り除くようにしたものである。

なお、本発明を開発した考え方を付記すると、次のとお
りである。

検出素子を相対向する２組以上の対をなすもの、すなわ
ちペアで構成し、各ペアの最初に検出された信号の時間
差を計測することにより、ペア間の中央部からの位置を
算出すれば、入力ペンとの同期をとる必要がなく、座標
検出ができることに着目したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図を参照し
て説明する。

ここに第１図は、本発明の一実施例に係るコードレス超
音波タブレットの斜視図、第２図は、第１図の超音波タ
ブレットによる励振電圧波形および検出波形を示す線図
である。

第１図において、１は励振回路を内蔵した入力ペン、２
は、入力ペン１に内蔵された超音波発信素子で、この入
力ペン１は超音波を描画面まで伝播させるペンあるいは
カーソル等である。

６は、入力ペン１からの超音波を伝播させ、かつ描画面
となる均一等方性の平板状媒体で、本実施例では横Ｘ、
縦Ｙの長さの描画面を有している。

４は、平板状媒体６からの超音波を電気信号に変換する
検出素子で、本実施例では平板状媒体３の側縁部に相対
向する対をなすように、縦側（Ｘ方向）には４−１．４
−２のペア、横側（Ｘ方向）には４−３．４−４のペア
を装着している。

５は、検出素子４　（４−１，４−２、４−３。

４−４の総称）で変換された電気信号を、Ｘ、Ｘ方向に
ついて比較器で、Ｘ方向の比較器５ｘとＸ方向の比較器
５ｙとからなっている。

６は座標算出器で、これら比較器５ｘ、５ｙおよび座標
算出器６で、前記入力ペン１の位置を算出する座標変換
回路を構成している。

次に、このような超音波タブレットの動作を説明する。

入力ペン１内部の励振回路により、超音波発信素子２が
超音波を発生し平板状媒体５に伝播する。

その超音波は、平板状媒体３内を速度　で環状に伝播し
、検出素子４−１．４−２のペアおよび検出素子４−３
．４−４のペアで受信され、比較器５　ｘ　、、５　ｙ
と座標算出器６で、前記超音波のＸ。

Ｘ方向の時間差から入力ペン１の位置が算出される。

いま、入力ペン１の位置の座標をｘ、ｙとし、入力ペン
１から検出素子４−１までの距離をｔｌ、検出素子４−
２までの距離をｔ２、検出素子４−６までの距離をｔｓ
、検出素子４−４までの距離をｔ４　　とすれば、 ｘ＝（ｔｌ−６２）／２＋Ｘ／２ ’Ｊ−（ｔＭ　−Ｌ＜　）　／２＋Ｙ／２と表わされ、
それぞれ平板状媒体６の中央からの相対位置で示される
。

第２図において、■は励振電圧波形、ｖ（４−１）は検
出素子４−１における検出波形、■（４−２）は検出素
子４−２における検出波形を示している。

第２図（ａ）は、ｔ１＝　ｔ２のときの比較器５ｘの動
作を表わす。

第２図（ａ）から、入力ペン１の励磁電圧Ｖよす時１ｂ
”ｌＴタケ遅レしＶ　（４−１）　、Ｖ　（４−２）が
検出されるが、その差Δｔｘは０であり、ｘ　＝　Ｘ　
／　２すなわち中央点であることを示す。

第２図（ｂ）は、ｔ＋＜　ｔｚのときの検出波である。

第２図（ｂ）から入力ペン１の励磁電圧Ｖより時間Ｔ１
だけ遅れてＶ（４−１）が検出され、時間Ｔ２連れてＶ
（４−２）が検出され、この超音波検出の時間遅Ｔ　２
−Ｔ＋　をΔｔｘとすれば、Ｘは、 ｘ　＝（ＪｔｘＸ　　）／２＋Ｘ／２ で求められる。

比較器５ｙにおけるｙ座標についても同様であり、ｙが
求められるので、ｘ、ｙの座標から人カベ／１の位置が
求められる。

このように、検出素子で検出された超音波の時間差から
入力ペン１の位置座標を算出することができるので、入
力ペン１と座標算出器６との間を同期信号線で接続しな
くともよく、入力ペン１の使い勝手が同上し、かつ同期
回路も不要となるので回路構成も簡略化される。

なお、前述の第１図の実施例では、検出素子４を、平板
状媒体６の側縁部に、各側縁の全面に装着した例、すな
わち２組のペアの例を説明したが、本発明はこれに限る
ものではない。

例えば各側縁ごとに２個づつ、すなわち４組のペアを設
けてもよく、同等の効果が期待される２組以上のペアを
設けることができる。

また、特に図示して説明しないが、検出素子は、平板状
媒体の側縁の角部に相対向する２組のペアを設けてもよ
い。このときの座標軸の方向は、各対角線の方向となる
ことはいうまでもない。

〔発明の効果」 以上述べたように、本発明によれば、超音波タブレット
において、入力ペンと座標変換回路のある本体とを結ん
でいた同期信号線を取り去り快便性をたかめ、回路構成
が簡略化されたコードレス超音波タブレットを提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の一実施例に係るコードレス超音波タ
ブレットの斜視図、第２図は、第１図の超音波タブレッ
トによる励振電圧波形および検出波形を示す線図である
。 １・・・入力ペン、２・・・超音波発振素子、６・・・
平板状媒体、４．４−１．４−２．４−５．４−４・・
・検出素子、ｓ、ｓｘ、ｓｙ・・・比較器、６・・・座
標算出器。 ＄１図 ｉ （、＄ｚ図　　　（拘 （自発）手続補正書 事件の表示 昭和６０年特許願第　　７５１５　号 発明の名称　　　コードレス超音波タブレット補正をす
る者 匝との■　特許出願人 名　　称　　　ｆ５１Ｑ１株式会硅　　日　　立　　製
　　作所代　　　理　　　人 補正　の　対　象　　明細書の発明の詳細な説明の欄。 補正の　内　容　１．明細書第１頁第２０行目「コード
レス超音波タブレット」とあるのを［コンピュータの周
辺機器」とする。 ２、　明細書第２頁第２０行目「電歪素子である」とあ
るのを「電歪素子から」とする。 ３、　同、第４頁第１２行目「各ペアの最初に」とある
のを「各ペアに」とする。 ４、同、第５頁第１８行目「方行につし１てｊの次に「
比較する」を加入する。 ５、　同、第６頁第７行目「速度　」とあやのを「速度
Ｖ」とする・ ６、　同、第７頁第１８行目「（ΔｔｘＸ　　）Ｊとあ
るのを「（ΔｔｘＸｖ）Ｊ　とする。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、超音波発信素子を内蔵する入力ペンと、入力ペンか
   らの超音波を伝播させ、かつ描画面となる均一等方性の
   平板状媒体と、この平板状媒体からの超音波を電気信号
   に変換する検出素子と、変換された電気信号により前記
   入力ペンの位置を算出する座標変換回路とを備えた超音
   波タブレットにおいて、前記検出素子が、前記平板状媒
   体の側縁部あるいは角部のいずれかに相対向して２組以
   上配設され、これらそれぞれの検出素子の前記電気信号
   を入力して該それぞれの電気信号の時間差を比較する比
   較器と、該比較器の信号を入力して座標を算出する座標
   算出器とを備えたことを特徴とするコードレス超音波タ
   ブレット。