[其他]采用弹性波的片式坐标输入装置

说明书

本发明涉及一种片式坐标输入装置，更具体地说，涉及一种利用弹性波检测输入笔位置坐标的装置。

迄今为止，已经提出了这种类型不同形式的坐标输入装置，其中包括（1）空气传播式，（2）表面弹性波式，和（3）平面波式（aplateWavetype）。这些形式的装置分别公布在以下文献中：IEEETRANSACTIONSONCOMPUTERS，1970年6月，546-548页;IEEETRANSACTIONSONELECTRONICCOMPUTERS，1964年10月，609-611页;和IEEE1981ULTRASONICSYNPOSIUM，167-170页。

形式（1）的装置受到环境条件包括温度的极大影响，因此需要对不利因素进行校正。并且，由于该装置受障碍物，例如使用者的手的直接影响，该装置不能在与通常的手写操作等同的方式中使用，因此给使用者一种身体失调的感觉。在形式（2）装置的情况中，当使用者的手与平片接触时，输入笔的位置就不能精确地确定，因此也给使用者一种身体失调的感觉，虽然这种形式对应于手指接触输入的选择菜单输入装置中是适用的，但对于输入为手写字符或图形的平片就遇到了困难。形式（3）的装置没有上述形式（1）和（2）的缺点，并且有可能进行通常的手写操作。采用这种形式并且具有与此结合为一体的液晶显示单元和EL（电场致发光）显示单元的透明平片分别公布在，例如，日本未审查专利公报56-101278和58-14247号之中。然而，在这种形式的情况下，对于获得稳定和有效的信号传送和接收遇到了困难，这是因为一个平面波（aplateWave）的传播速度略低于一个纵向弹性波，该平面波不可避免地受到在其之前传播的纵向弹性波的影响，并且随着传播距离的增加其相位不可避免地发生变化。日本未审查专利公报56-101278号公开了一个丙烯酸树脂板形式的平片。丙烯酸是一种声音在其中以低速传播的材料，这种材料的平片具有改善分辩力的优点。然而，在另一方面，大的衰减常数造成对平板传播时间进行精确测试的方法复杂，并且平片本身的大小也受到相应的限制。

本发明的一个目的是提供一个平片式坐标输入装置，其中可在输入媒介上的任何位置对输入笔的位置进行高精确度和高分辩力的检测。

本发明的另一个目的是提供一种上述类型的装置，该装置允许应用通常的手写操作的输入而不会由于使用者的手的触击对输入媒介产生不利影响。

本发明的再一个目的是提供一种上述类型的装置，该装置虽然结构简单，却可容易地实现一个显示装置和一个输入装置的结合。

本发明的特征是利用一个弹性波的纵向弹性波分量对输入笔的位置坐标进行检测。

根据本发明的一个较为可取的实施方案，所提供的片式坐标输入装置包括：扁平媒介装置，用于传播一个弹性波;检测装置，安装在媒介装置的侧表面相邻端的部分上或前表面上，用于测试该弹性波的纵向弹性波前导波，弹性波输入装置，具有一个锐利的末端部分，并在该末端与媒介装置表面任何希望的位置上形成压力接触以便从该末端辐射弹性波;以及电信号接收装置，用于接收作为弹性波辐射的结果由测试装置所检测出的表明纵向弹性波前导波的电信号，由此提供辩别输入装置接触位置的信息。

最好把测试装置安置在扁平媒介装置侧表面的角上。制作弹性波输入装置末端部分的材料与构成扁平媒介装置的材料具有基本相等的声阻抗。

用于提供辩别输入装置接触位置信息的装置包括：一个放大电路，用于放大电信号;一个比较电路，将放大电路放大的信号与一个预定的阈值电压进行比较，由此产生与纵向弹性波的传播时间相对应的延迟脉冲信号;一个计数电路，对从纵向弹性波辐射到产生延迟脉冲信号的时间长度进行计数;一个计算电路，根据计数电路提供的时间信号计算坐标。

弹性波输入装置的形式是一个轴向对称的波导杆。该波导杆的一端是尖的，并可在扁平媒介装置的表面上任何希望的位置自由地进行压力接触，而波导杆的另一端具有一个与该波导杆对称轴垂直的平面形状。

根据本发明的另外一个较为可取的实施方案，把一个压电元件用作纵向弹性波输入装置的一个部分，并把多个压电元件用作纵向弹性波检测装置。

根据本发明，其中利用了纵向弹性波通过输入媒介装置的传播，使用者的手接触在输入媒介装置上不对辩别输入装置产生不利影响，并且可通过通常的手写操作启动输入装置。