JP3270466B2 - 一次ラム波反射アレイを備えたアコースティック・タッチ位置センサ - Google Patents

一次ラム波反射アレイを備えたアコースティック・タッチ位置センサ

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、アコースティック・タッチ位置センサに関
するものであり、より詳しくは、ラム波が基板内に与え
られて、当該基板内で距離の異なる複数の伝播路に沿っ
て進行するようにされ、各伝播路が基板上の異なる軸位
置と関連付けられているセンサに関するものである。基
板上をタッチすることにより一部のエネルギの吸引が引
き起こされ、タッチ位置と交差する伝播路に沿って伝播
するラム波に摂動が発生され、この摂動が、基板上でタ
ッチされた軸位置を決定するために検知される。
発明の背景 アコースティック・タッチ位置センサは、タッチプレ
ートと、２つ又はそれ以上のトランスデューサとを含む
ことが知られており、各トランスデューサは、所定軸に
沿って伝播する表面弾性波を与えるものであり、その軸
上には、距離の異なる平行な複数の伝播路に沿って表面
弾性波の一部を反射させるための反射格子（Reflective
Grating）が配置される。各トランスデューサと関連付
けられた反射格子は、プレート上のタッチ座標が決定さ
れ得るように、格子パターンを与える垂直な軸上に配置
され。このタイプのアコースティック・タッチ位置セン
サは、米国特許第4,642,423号、第4,644,100号、第4,64
5,870号、第4,700,176号、第4,746,914号、及び第4,79
1,416号に開示されている。
上記米国特許に教示されたような表面弾性波を用いた
アコースティック・タッチ位置センサは多くの問題を抱
えており、これらの問題は、当該センサに用いられる表
面弾性波の性質を考慮すると容易に理解される。表面弾
性波は、第1A図乃至第1D図に示したようにＸ方向に伝播
する。表面弾性波は、表面弾性波の質点（Particle）が
Ｘ−Ｚ平面上で楕円状に移動するように、Ｘ方向成分と
Ｚ方向成分とを有している。表面弾性波はＺ方向成分を
有してはいるが、表面弾性波により基板上で生じる質点
の摂動が−Ｚ方向で急速に減衰し、その結果、波動エネ
ルギが実質的にプレート表面に限定される。表面弾性波
にはＹ方向成分はなく、したがってＹ方向におけるタッ
チプレートの質点摂動は生じない。
上記米国特許に述べられた表面弾性波は、単一のプレ
ート面、すなわちタッチプレートの上面に限定されるこ
とから、これら表面弾性波は、実際上、レイリー波（Ra
yleigh Wave）、あるいは正確には準レイリー波（Quasi
−Rayleigh Wave）である。なぜならば、本来のレイリ
ー波は無限に厚い伝播媒体内にのみ存在するからであ
る。このレイリー波／準レイリー波は、第1D図により詳
しく示されている。このような波を供給するために、タ
ッチプレートは、当該基板内に与えられる波の少なくと
も３倍乃至４倍の波長分の厚さが必要であり、この場
合、更にタッチプレートの長さも有限である。もしタッ
チプレートの厚みが、例えば波長の２倍またはそれ以下
の値の場合、タッチプレートにはレイリー波の代わりに
ラム波が発生されるであろう。ラム波は、分散性を有す
る波であり、位相及び群速度が変化する。上記米国特許
の教示内容によれば、このような薄いタッチプレート内
では、レイリー波又は準レイリー波が存在できないこと
から機能しないであろう。しかし、この中を伝播する波
の少なくとも３倍乃至４倍の波長の厚さをもつパネルに
関しては、波の信号源、すなわちトランスデューサとパ
ネルとの距離が近くなるほど、対称ラム波及び非対称ラ
ム波が同相で現れる。第1D図に示したように、対称ラム
波及び非対称ラム波は、タッチプレートの単一の面に限
定されることなく、プレートを通してその反対面にも延
びている。
しかしながら、対称ラム波及び非対称ラム波が同位相
になった場合、対称ラム波及び非対称ラム波が加算され
て準レイリー波が生成される。また、ラム波がトランス
デューサから離れるにつれて、ラム波の位相及び速度が
異なってくるために、トランスデューサが設けられたタ
ッチプレートの上面から当該タッチプレートの下面に、
波動エネルギの完全な移動が存在する。このような上面
及び下面間のエネルギー移動は、規則的な空間的広がり
で起き、その結果、エネルギー移動が生ずる程度に十分
大きい大きい寸法をもつタッチプレートでは、タッチ位
置センサとして不適当となる。
このように、上記米国特許に示された表面弾性波を用
いたタッチ位置センサ、特に、センサを動作させるため
に必要な準レイリー波を用いたタッチ位置センサは、比
較的厚いパネルに制限されるものであり、例えばパネル
は、その内部を伝播する表面弾性波の３倍乃至４倍の波
長の厚さをもっていることが分かるであろう。伝播波の
波長は、トランスデューサに与える駆動信号の周波数を
変えることによって小さくすることができるが、当該伝
播波の波長が小さくなるにつれて、タッチプレートの上
面と下面との間のエネルギーの移動がトランスデューサ
近傍で起こり、これによりタッチプレートの大きさに制
限が生じる。
また、表面弾性波はタッチプレートの表面に限定され
るので、汚染物質、またはプレートと接触する異部材
が、汚染物質または異部と交差するプレート上の軸に沿
って延びる幾つかの遮蔽スポット又はブラインドスポッ
トを形成し得る。これらのブラインドスポット又は遮蔽
スポットは、汚染物質または隣接部材によって、波の全
てのエネルギ、あるいは殆ど全てのエネルギが吸収され
るように形成され、その結果、タッチの座標の１つがブ
ラインドされた軸上にあるときには、タッチ位置センサ
は、タッチ状態を検知することが不可能になる。また、
表面弾性波はタッチプレートの表面に限定されるため
に、表面弾性波の空間制動（Air Damping）の結果とし
て起こる、波動エネルギーの時間に対する実質的な損失
もまた深刻である。更に、空間制動によるエネルギ損失
により、タッチプレートの大きさをも制限される。
表面弾性波以外の音波（Acoustic Wave）が固体中を
伝播し得るが、このような波はラム波（Lamb Wave）及
びシャ波（Shear Wave）を含んでおり、従来はこのよう
な他の弾性波は、タッチ位置センサには不適当であると
考えられていた。ラム波は位相及び速度が変化しながら
分散し、これにより互いに干渉し合うので、タッチ位置
センサには不適当と考えられていた。またシャ波は、シ
ャ波が伝播しているプレート面でのタッチにおいて、当
該シャ波の全エネルギーのうちの僅かな割合しか吸収さ
れず、対する表面弾性波が伝播するプレート面でのタッ
チにおいて表面弾性波のエネルギーの非常に大きな割合
が吸収されるということから、タッチ位置センサには不
適当と考えられていた。より詳細に示すと、所定のタッ
チによって吸収される全エネルギーの割合は、表面弾性
波はシャ波に対して10倍以上である。したがってシャ波
は、表面弾性波のタッチに対する応答性に遠く及ばない
ので、シャ波は、タッチ位置センサには実用的でないと
考えられていた。
発明の概要 本発明によれば、上述したような従来のアコースティ
ック・タッチ位置センサの欠点が克服される。本発明に
よるタッチ位置センサは、ラム波を基板に与えて反射ア
レイの各軸に沿った伝播を与えるための手段を備えてお
り、この反射アレイでは対称モードのラム波及び非対称
モードのラム波のうち、いずれか一方のラム波の一部が
長さの異なる複数の平行伝播路に沿って反射され、各伝
播路がそれぞれ軸の位置を表すように構成される。基板
上でのタッチにより、当該タッチ位置を横切る伝播路を
進行するラム波に摂動が形成され、当該摂動の発生時が
検出されることにより、基板上をタッチした軸の位置が
決定される。
ラム波の利用は、本発明によるタッチ位置センサに幾
つかの利益を提供する。第１のラム波はタッチに対して
極めて分割的な正確さ（Fractionally Sensitive）で応
答することである。すなわち、タッチによって吸収され
るラム波の総エネルギに対する割合が、タッチによって
吸収されるレイリー／準レイリー波の総エネルギの割合
と同様である。しかしながら、本発明に用いられるラム
波は、レイリー／準レイリー波とは異なり、薄い基板内
で伝播することが可能である。実質上、本発明によるタ
ッチプレートの薄さの限度は構造的強度（Structual In
tegrity）だけであり、タッチプレートを各用途に対し
て極めて実用的に作るとき、タッチセンサの重量が最軽
量化され得る。
本発明によるラム波反射手段は、基板面上に当該基板
の側部と直交する第１の軸に沿って配置された第１の反
射素子アレイを備えており、当該基板上にはラム波を当
該基板内に導入するためのトランスデューサが結合され
る。この第１のアレイの各反射素子は、基板のタッチ面
上で延びる平行な伝播路に沿ってラム波の一部を反射さ
せる。また反射手段は、上記第１の反射素子アレイが配
置された面の対向面に配置された第２の反射素子アレイ
を備えている。この第１の反射素子アレイは、上記第１
のアレイの各素子に関連して位置合わせされており、対
称モードのラム波及び非対称モードのラム波の内、いず
れか一方のラム波を抑制させている。ラム波のモードの
１つが抑制されるので、一方のラム波モードとの干渉が
少ないか、あるいは無くなり、ラム波をタッチ位置セン
サに適合化させる。
非対称モードを抑制するためには、第２の反射アレイ
の各素子が第１の反射アレイの各素子と心合わせされ
る。対称モードのラム波を抑制するためには、第２の反
射アレイの各素子が第１の反射アレイの各素子に対し、
対称モードのラム波の波長を２で割った値とほぼ同じ値
だけシフトさせる。
第１の軸と略垂直な第２の軸に沿ってタッチ位置を決
定するために、第２の反射手段が備えられ、基板のタッ
チ面上に延びる平行な第２の伝播路に沿ってシャ波の一
部を反射させており、各第２の伝播路が、第２の反射手
段の軸に対して異なる軸位置を表わし、第２の軸が第１
の反射手段の軸と略垂直にされている。基板面のタッチ
により、当該タッチ位置と交差する第２の伝播路を進む
ラム波に摂動が形成され、当該摂動の発生時間が、第２
の軸に対応する基板上のタッチ軸位置を決定するように
決定される。
本発明による１つの形態においては、タッチの位置を
決定するために関連付けられた各軸に対し、２つの反射
手段が設けられている。
詳しくは、第１の反射手段が、第１の軸に沿って延び
ており、基板面上を第２の反射手段に向けて延びる平行
な伝播路に沿いにラム波の一部を反射させている。第２
の反射手段は、上記第１の軸と平行な軸に沿って延びて
おり、これに入射したラム波を第２の反射手段の軸に沿
って受信用トランスデューサに反射させる。受信用トラ
ンスデューサは、当該基板において、送信用トランスデ
ューサと同じ面に結合されている。２つの軸に対応させ
てタッチ位置が決定されるときに、本形態においては４
つの反射手段が用いられる。
本発明による他の形態においては、タッチの位置を決
定するために関連付けられる各軸に対し、ただ１つの反
射手段しか必要としない。詳細すると、各軸に対して反
射手段は、その軸に沿って伝播するラム波を基板上のタ
ッチ面に延びる平行な伝播路に沿って、基板の反射端に
反射させる。この基板の反射端は、ラム波を平行な第１
の伝播路に沿って反射させて反射手段に戻し、そして反
射手段は、反射したラム波をその軸に沿って反射させて
トランスデューサへ戻す。本形態におけるトランスデュ
ーサは、ラム波を基板内に与える送信用トランスデュー
サとして機能するだけでなく、これに到達したラム波を
検知して、検知したラム波を表す信号をタッチ位置検知
手段に与える受信用トランスデューサとしても機能す
る。また、ラム波を送信及び受信する単一のトランスデ
ューサが、タッチ座標が決定されるための各軸に備えら
れてもよい。また単一のトランスデューサが、２つの軸
上を伝播するラム波を送信及び受信するために備えら
れ、その中に両方の軸を横切り、第１の反射手段の第１
の軸に沿って伝播するラム波を第２の反射手段の第２の
軸に向けて交互に反射させるための手段が設けられても
よい。
本発明の上記及び他の目的，利点ならびに斬新な特徴
は、これら説明した形態の詳細と同様に、以下の記述及
び図面から更によく理解され得るであろう。
図面の簡単な説明 第1A図は、従来技術による表面弾性波伝播用プレート
の斜視図であり、 第1B図は、第1A図に示した従来のプレート内を進む表
面弾性波を若干誇張して表した斜視図であり、 第1C図は、第1A図に示した従来技術のプレートの側面
断面図であり、プレート内で発生される波の特徴を示し
たものであり、 第1D図は、レイリー波，対称ラム波及び非対称ラム波
を説明するための図であり、 第2A図は、本発明に係るタッチ位置センサの部分断面
図であり、 第2B図は、疎密波用トランスデューサを用いた本発明
に係るタッチ位置センサの部分断面図であり、 第2C図は、長さ伸長型トランスデューサを用いた本発
明に係るタッチ位置センサの部分断面図であり、 第2D図は、スプリット式疎密波用トランスデューサを
用いた本発明に係るタッチ位置センサの部分断面図であ
り、 第３図は、本発明による第１の形態に係るアコーステ
ィック・タッチ位置センサの斜視図であり、 第４図は、第３図に示したセンサの部分側面図であ
り、非対称ラム波を抑制するために配列された下部配置
を説明するものであり、 第５図は、第３図に示したセンサの部分側面図であ
り、対称ラム波を抑制するために配列された下部配置を
説明するものであり、 第６図は、第３図に示したタッチ位置センサの信号処
理部を説明するとめのブロック図であり、 第７図は、本発明におけるセンサの位置決定動作を説
明するためのフローチャートであり、 第８図は、第６図に示したプログラムのルーチンによ
って呼び出されるタッチ走査ルーチンを説明するための
フローチャートであり、 第９図は、第３図のタッチ位置センサによって発生さ
れるＸ方向波及びＹ方向波の形態を説明するための図で
あり、 第10図は、本発明に係るタッチ位置センサの第２の形
態の上部平面図であり、 第11図は、本発明に係るタッチ位置センサの第３の形
態の上部平面図である。
好ましい実施例の詳細な説明 本発明に係るタッチ位置センサは、第1D図に示すよう
な各ラム波13,14を伝播することができる基板10を備え
ている。基板10は、強化ガラス又はすりガラス，プラス
チック，金属又はセラミックから形成されてもよい。基
板10はまた、図示のように平らなプレートで形成されて
もよいし、湾曲を有するプレートで形成されてもよい。
ラム波は、第2A図乃至第2D図に示したように、種々の
異なるトランスデューサを用いて基板10内に与えられて
もよい。第2A図に示した本発明に係る第１の実施例で
は、楔型のトランスデューサ17が用いられており、楔型
トランスデューサ17は、基板10の上面40に設けられたア
クリル製の楔と、このアクリル製の楔19の側部23に接着
された圧電式疎密波用トランスデューサ21（Compressio
nal Piezoelectric Transducer）とを備えている。トラ
ンスデューサ21は、矢印25の方向に振動して矢印27の方
向に進む疎密波を与え、これにより基板10内をＸ軸方向
に伝播するラム波を与える。基板10内に与えられたラム
波の波長は基板10の厚さの約２倍に相当する。アクリル
製の楔の角度θωは、楔19内を進行する疎密波の位相速
度を、基板10内を伝播するラム波の位相速度で割った値
のアークサイン値となるように選択される。楔形のトラ
ンスデューサ17は、対称ラム波を基板10内に与えたり、
非対称ラム波を基板10内に与えたりするべく同期がとら
れている。
第2B図に示したように、第２の実施例においては、圧
電式疎密波用トランスデューサ31が基板10の側部に接着
される。トランスデューサ31は、矢印33の方向に振動す
る駆動信号に応答し、これにより対称ラム波を基板10内
に与えてＸ軸上を伝播させる。また、第2C図に示した本
発明の実施例では、矢印39の方向に振動することにより
Ｘ軸上を伝播する対称形なラム波を与える長さ伸長型ト
ランスデューサ55（Length Expander Transducer）によ
って、対称ラム波が基板10内に与えられる。
第2D図には非対称ラム波発生器が示されており、図の
非対称ラム波発生器は、矢印45の方向に伝播を与える一
対の圧電式疎密波用トランスデューサ41,43を備えてい
る。このトランスデューサ41,43は、コンプリメントな
正弦波（Complimentary Sine Waves）によって駆動され
ることにより、非対称ラム波を基板10内に与えてＸ軸上
を伝播させる。
本発明の第１の実施例に係るタッチ位置センサ16が、
第３図に示されており、座標を決定するための各軸と関
連された対をなす送受信用トランスデューサ18,20,22及
び24を備えている。タッチ位置センサ16は、それぞれＸ
軸及びＹ軸と関連付けされた４つのトランスデューサ1
8,20,22及び24を備えて、タッチ箇所のＸ方向及びＹ方
向の両座標が決定され得るようになっているが、一方の
座標しか必要でない場合、例えばＸ軸方向の座標しか必
要でない場合には、Ｙ軸方向に関連されたトランスデュ
ーサ22及び24は除かれてもよい。第３図に示したよう
に、トランスデューサ18,20,22及び24は、第2B図に示し
たような疎密波用トランスデューサで形成されている
が、代わりに第2A図，第2C図及び第2D図に示したような
トランスデューサが用いられてもよい。圧電式トランス
デューサ18,20,22及び24は、導電性フリット（Conducti
ve Frit）を用いて基板10の側部26及び32に接着され
る。導電性フリットは、トランスデューサ20,22間で基
板10のコーナー周辺に広がる接点部を構成し、隣接する
２つのトランスデューサ対して、それぞれ独立の地線を
ひく必要性を無くしている。
Ｘ軸方向を決定するためには、Ｘ軸方向送信用トラン
スデューサ18が、Ｘ軸方向に振動して対称ラム波を基板
内に与え、当該ラム波が、Ｘ軸上を基板10の上面42に形
成された反射アレイ28に向けて進行するようにされてい
る。この反射アレイは、例えば基板のタッチ面37に広が
り且つ、アレイ28の軸と直交する複数の伝播路に沿っ
て、対称ラム波13の一部を第２の反射用アレイ30へ反射
させるものであり、ここでＹ軸方向に広がる平行な各伝
播路が、以下に説明されるように、Ｘ軸に関連する異な
る軸位置を表している。反射アレイ30は、アレイ30と直
交する方向に伝播するラム波をアレイ30の軸に沿って反
射させて、基板側部26に設けた受信用トランスデューサ
20へ進行させる。受信用トランスデューサは、これに到
達した対称ラム波に応答し、以下に示すように、応答を
表す信号を発生する。
同様に、Ｙ軸方向を決定するためには、Ｙ軸方向送信
用トランスデューサ22が、Ｙ軸に沿って振動して対称ラ
ム波を基板内に与え、対称ラム波がＹ軸に沿って、基板
10の上面42に形成された上下一対の反射アレイ34へ進行
させる。上下一対の反射アレイは、例えば基板のタッチ
面37に広がり且つ、アレイ34の軸と直交する複数の伝播
路に沿って、対称ラム波の一部を反射アレイ36へ反射さ
せる。基板のタッチ面をＸ方向に広がる平行な各伝播路
は、以下に説明されるように、Ｙ軸と関連する異なる軸
位置を表している。反射アレイ36は、当該アレイ36に入
射するラム波をアレイ30の軸に沿って反射させ、基板10
の側部32に設けた受信用トランスデューサ24に進行させ
る。
ラム波は分散性があるので、ラム波の位相速度は、周
波数，基板の厚さ、及び個々のモードの影響によって変
化する。実際的な重要度の中でプレートの厚さとラム波
の波長については、１次の対称ラム波及び非対称ラム波
のみが基板内で励起される。これら１次モードのラム波
は、基板面と直角な軸に沿ったそれらのエネルギー分散
が表面弾性波のエネルギー分散と同様であり、したがっ
て、これら１次ラム波も弾性波ラム波と同様、タッチに
対して分散的感度をもつという特徴を備えている。１次
の対称ラム波及び非対称ラム波の位相及び群速度は各々
異なるから、ラム波の一方のモードが反射アレイ28,30,
34及び36によって抑制されない場合には、他方にとって
不都合な影響が起こり得る。例えば、１次の対称ラム波
と非対称ラム波間の干渉により、応答出力に過度の変動
が引き起こされる。また両方のモードが存在する場合、
波動エネルギーが、所定の角度に加えて、不都合な角度
で送信用アレイ28,34で出る。これはタッチに対する応
答において、センサ出力信号に多くの極端な歪みが引き
起こされ、その結果タッチ位置が決定できなくなる。ト
ランスデューサ18,20,22及び24は、ただ１つのモードタ
イプのラム波を基板内に与えるが、第2A図乃至第2D図に
関連して説明したように、反射アレイ28,30,34及び36
は、加えて他のモードを発生するようにも意図してい
る。反射器においてラム波のモードの１つを抑制するた
めに、反射アレイ29,47,35及び49が基板10の下面42に配
置され、それぞれ上部のアレイ28,30,34及び36と対応さ
れて位置合わせされており、これにより不都合なラム波
モードを取り除いている。
詳細すると、第４図に示すように、それぞれ上部反射
アレイ28,30,34及び36の各素子の真下に下部反射アレイ
29,47,35及び49の反射用素子を配置したとき、対称ラム
波モードを増大させると、非対称ラム波モードが消滅ま
たは抑制され得る。対称形ラムモードを抑制て非対称ラ
ム波モードを増大させるためには、上記下部のアレイ2
9,47,35及び49の各素子が、それぞれ対応する上部アレ
イ28,30,34及び36の各素子から１次の非対称ラム波の波
長を２で割った値、すなわちλISL/2だけずらされる。
後者の形態は第５図に示されている。
上下の各アレイ28,30,34,36,29,35,47及び49は金属で
形成されて、基板10の上面40及び下面42に接着されても
よい。しかし、本発明に係る好ましい形態では、各反射
アレイは、基板10の上面40及び下面42にシルクスクリー
ンによるフリットで形成される。この反射アレイのフリ
ットは、上記トランスデューサを基板10に接着するのに
用いた導電性フリットと同じ工程で形成されてもよい。
上記アレイ28,30,34及び36の各素子は、その軸に対して
45度の角度で配置されて、これに到達したラム波入射の
一部を当該アレイの軸に対して垂直に反射させる。好ま
しくは、隣接する反射素子間の間隔が、各トランスデュ
ーサによって基板内に与えられる波の１波長分であるこ
とが好ましい。各反射アレイ18,20,22及び24の幅はトラ
ンスデューサの幅とほぼ等しくされ、そしてトランスデ
ューサに供給される駆動信号が正弦波であり、その周波
数がアレイ幅を一定値で割った値にほぼ等しい。
本発明の好ましい形態によれば、アレイに沿った各位
置で電力感度を増加するための技術が、第４図及び第５
図に示されるように、各トランスデューサを起点にして
アレイに沿った各位置の距離が長くなるにつれて、様々
な高さの反射アレイが用いられる。それぞれの反射アレ
イにおける各素子の高さは、例えば反射アレイの単位長
さ当たりの電力感度σ（ｘ）が式１で与えられ、 そして、最初のアレイ素子（ｘ＝０）の高さに対する任
意の位置ｘにおけるアレイの高さの割合が、式２で与え
られ、 更に、最後のアレイ素子と最初のアレイ素子との割合
が、 で与えられ、ここでαはアレイの単位長さ当たりの電力
吸収率を示し、ｘはアレイの始点からの距離を示す変数
であり、そしてＬはアレイの全長を示している。種々の
高さのアレイを設計するとき、最低の高さに対する最高
の高さの割合ｈ（Ｌ）/h（０）がまず決定され、さら
に、この値が式３に代入されてσＬが決定される。その
後、ｈ（０）とσＬの値が式２に代入され、アレイの高
さが距離の関数として決定される。種々の高さのアレイ
について、第６図に示される各波形が提供されており、
反射アレイ素子に伝播されたラム波の振幅は、タッチの
ないときには、アレイを横切る方向に対して、ほぼ一定
に保たれる。
反射アレイ28,29,30及び47の各素子は、反射アレイ2
8,29の系列な各素子によって反射されるラム波が、受信
用トランスデューサ20に対して順次長くなる伝播路を進
むように、長さの異なる複数の伝播路を規定する。反射
アレイ28,30によって規定された各伝播路の位置は、基
板10をＹ方向へ平行に延び、平行な各伝播路位置がＸ座
標を規定している。同様に、反射用アレイ34,36の各素
子は、アレイ34の系列的な各素子によって反射されるラ
ム波が、受信器24に対して順次長くなる伝播路を進むよ
うに、長さの異なる複数の伝播路を規定する。反射アレ
イ34,36によって規定された各伝播路の位置は、基板10
をＸ軸方向へ平行に延び、平行な各伝播路位置がＹ座標
を規定している。
各受信用トランスデューサ20,24によって生成された
Ｘ信号及びＹ信号が第９図に示されており、種々の高さ
の反射アレイがＸ信号及びＹ信号を提供するために用い
られ、上述のように、これらの振幅は時間に対して実質
的に一定に保たれる。Ｘ軸信号については、ラム波は時
間t0で始動するトランスデューサ20により生成される
と、トランスデューサ20によって受信される最初のラム
波は2t1＋t2に相当する時点に現れる。このt1は、ラム
波が基板側部26から反射アレイ28,29内の最初の素子に
進む時間であり、そしてまた、ラム波が反射アレイ30,4
7内の最初の素子から、それがトランスデューサ20によ
って検知される上記側部26へ進むのにかかる時間であ
る。上記式のt2は、ラム波が基板10を横切ってＹ軸方向
に進行するのにかかる時間を表している。反射素子28,2
9の最後の素子によって反射された後、反射素子30,47の
最後の素子によって受信されるラム波成分は、2t1＋t2
＋2t3に相当する時間にトランスデューサ20により受信
される。このt3は、反射素子28,29の最初の素子と反射
素子28,29の最後の素子との間をラムがＸ軸方向に進行
するのにかかる時間であり、また、反射用素子30の最後
の素子とその最初の素子との間をラムがＸ軸方向に進行
するのにかかる時間でもある。同様に、トランスデュー
サ22が時間t0でラム波を生成したとすると、受信用トラ
ンスデューサ24は、アレイ34,36によって反射された最
初のラム波を時間2t1＋t3で受信し、そして受信用トラ
ンスデューサ24は、アレイ24,36によって反射された最
後のラム波を時間2t1＋t3＋2t2で受信する。2t1＋t2と2
t1＋t2＋2t3との間の各txはＸ軸上の座標を表してお
り、一方、2t1＋t3と2t1＋t3＋2t2との間の各tyはＹ軸
上の座標を表している。好ましい形態において、駆動信
号がＹ軸の送信用トランスデューサ22に供給される時間
は、駆動信号をＸ軸の送信用トランスデューサ18に供給
した後であり、しかもＸ軸の受信用トランスデューサ20
がアレイ28,30によって反射された最後のラム波を受信
する時間の後であることに注意すべきである。
基板10のタッチ面37でのタッチは、タッチされた位置
の上下近傍を進行するラム波のエネルギの一部を吸収す
る。このエネルギの部分的な吸収は、エネルギが吸収さ
れたラム波内に摂動を形成し、この摂動は、受信用トラ
ンスデューサ20,24によって生成される信号の振幅の状
態で反映される。例えば基板10のタッチ面37でのタッチ
の座標は、第８図にそれぞれtTx,tTyで示したＸ及びＹ
のトランスデューサ信号を以て摂動の発生時に表され
る。
第６図に示したようなタッチ位置センサの制御システ
ムは、駆動信号をトランスデューサ18,22に供給する制
御をして、タッチを示す摂動信号の発生時間tTx,tTyか
ら基板10上のタッチ座標を決定する。第３図に示すよう
なタッチパネル70は、基板10と、Ｘ方向及びＹ方向の各
送信用トランスデューサ18,20と、Ｘ方向及びＹ方向の
各受信用トランスデューサ20,24と、各反射アレイ28,2
9,30,34,35,36,47及び49とを備えて構成されている。マ
イクロプロセッサ又は同様な装置を含め得るホストコン
ピュータ72は、コントローラ74に命令することにより、
タッチパネル70の走査サイクルを開始する。コントロー
ラ74は、コンピュータ72からの走査サイクル開始命令に
応答して、Ｘ軸側ドライバ76を介してＸ軸側送信用トラ
ンスデューサ18に駆動信号を供給するが、このときコン
トローラ74のタイミングは、クロック発生器78によって
決定される。トランスデューサ18に供給された駆動信号
は正弦波のバースト駆動信号であり、そのサイクル数
は、アレイ28の幅を一定値で割った値に相当する。また
コントローラ74は、X/Yスイッチ80をＸ側に設定し、Ｘ
軸側の受信用トランスデューサ20をRFアンプ82に接続す
る。反射アレイ28,29によって反射されたラム波がトラ
ンスデューサ20で検知されると、X/Yスイッチ80を通し
てRFアンプ82に接続されたトランスデューサ20は、これ
に応答したＸ軸信号を生成する。アンプ82から出力され
る増幅されたＸ軸信号は復調器84に供給され、復調器84
において、上記増幅されたＸ軸信号からバースト駆動信
号が除かれ、第９図に示したような包絡線波形が与えら
れる。復調器84の出力はアナログ／デジタル変換器88に
接続されており、該変換器の出力は、バッファ90を通し
て内部バス91と接続されている。コントローラ74は、ア
ナログ／デジタル変換器88からのデジタルデータをスタ
ティックRAM92内に格納し、アナログ／デジタル変換器8
8によってサンプルされる各時間ポイントtxにおけるＸ
軸信号の振幅を表す値が、その時間ポイントを表すスタ
ティックRAM92内の所定位置に記憶される。Ｘ軸データ
がスタティックRAM92内に記憶された後、コントローラ7
4はＹ軸側ドライバ76を制御して、バースト駆動信号を
タッチパネル70のＹ軸側送信用トランスデューサ22に供
給する。またコントローラ74は、X/Yスイッチ80の状態
を変えて、Ｙ軸側受信用トランスデューサ24がRFアンプ
82に接続されるようにする。Ｙ軸信号を示すデジタル信
号がアナログ／デジタル変換器88から出力されと、同様
にスタティックRAM92内に格納され、時間tyにおける各
ポイントのＹ軸信号の振幅を示す値が、その時間ポイン
トを表すスタティックRAM92内の所定位置に記憶され
る。
タッチパネル70上のタッチ位置を決定するホストコン
ピュータ72の動作が、第６図に説明される。本システム
が初期設定処理の間、タッチされていないパネル70に対
し、スタティックRAM92内に記憶された各時間tx0,tyoに
対するＸ方向及びＹ方向の振幅値を用いて走査サイクル
が実行される。そして、時間tx0,tyoにおいてサンプル
された各ポイントに対するＸ及びＹ方向の振幅値がスタ
ティックRAM92内から読み出され、ホストコンピュータ7
2のRAM101内に記憶される。初期設定プロセスの間、ホ
ストコンピュータ72は、時間tx0,tyoにおけるタッチさ
れていないパネル70に関するRAM101内に記憶されている
値に応答し、バッファ94を通してRFアンプ82のゲインを
設定する。初期設定の実行後、ブロック100においてホ
ストコンピュータ72は、ttx,ttyの値をゼロに設定する
と共に、変数Ｘ及びＹを１に設定する。そしてブロック
102において、ホストコンピュータ72は、第７図に示す
ようなタッチ走査ルーチンを呼び出す。このタッチ走査
ルーチンは、ホストコンピュータ72のRAM101内に記憶さ
れている常駐ルーチン（Terminate and Stay Resident
Routine）である。ホストコンピュータ72は、タッチ走
査ルーチンにしたがって、まずブロック104では、RFア
ンプ82のＸ軸に関する自動ゲイン制御値を、初期設定に
基づいて決定された値に設定する。その後、ブロック10
6においてホストコンピュータ72は、コントローラ74に
命令することにより、Ｘ軸に対して走査バーストを開始
する。Ｘ軸の振幅値がスタティックRAM92内に各サンプ
ル時間txに対して記憶された後、コンピュータ72は、ブ
ロック107において、Ｙ軸チャネルに対する自動ゲイン
制御値を設定し、そしてブロック108において、コント
ローラ74にＹ軸の走査を開始するように命令する。Ｙ軸
の振幅値がスタティックRAM92内に各サンプル時間tyに
対して記憶された後、コンピュータ72は、ブロック110
において、各サンプルした時間tx及びtyに対応するスタ
ティックRAM92内に記憶された各振幅値を読出し、上記R
AM101内の終了及び常駐エリアに取り込む。そしてブロ
ック112において、コンピュータ72は、第７図に示した
ルーチンを繰り返す。
時間tx,tyに対するＸ軸及びＹ軸の各値が、スタティ
ックRAM92からホストコンピュータのRAM内に読み出され
た後、ホストコンピュータ72は、ブロック114におい
て、ブロック100でＸが１に初期設定された時間txに対
して記憶された振幅値と、ｘ＝１としてtx0に対して記
憶されている値との差から差位置tXDを決定するが、こ
こでAtt0は、初期設定ルーチンの際、最初のサンプル時
間に対して記憶された振幅値を表している。その後、ブ
ロック116において、コンピュータは、上記差異値tXDが
閾値よりも大きいか否かを決定し、そして閾値よりも大
きい場合、コンピュータ72はブロック118において、当
該佐差異値tXDがＸ軸に対して検知される最大の差異値D
Xよりも大きいか否かを決定する。差異値tXDが最大差異
値DXよりも大きい場合、コンピュータ72は、ブロック12
0において、上記差異値tXDをDXに設定すると共に、当該
差異値の発生時間ttxをtxに設定する。ブロック122にお
いて、コンピュータ72はＸを１だけ増分し、ここで、Ｘ
軸に対するサンプル時間のポイント数をＮとした場合、
ＸがＮより大きくないときには、ブロック124の判断に
従い、コンピュータ72は、ブロック114に戻って次の差
異値を決定する。ブロック114において、アナログ／デ
ジタル変換器88によってサンプルされると共に、各振幅
値がRAM101内に記憶される時間に対する差異値が決定さ
れた後、コンピュータ72は、ブロック126において、最
大振幅差DXの発生時点ttXがゼロか否かを判別する。も
しttXがゼロに等しいならば、Ｘ軸上でタッチが検出さ
れないことを示すことになり、コンピュータ72は、ブロ
ック127において、ルーチンを退出する。しかしなが
ら、ttXがゼロに等しくない場合には、ttXに等しい時間
にタッチがなされたことを示すことになり、コンピュー
タ72はブロック128に進む。ブロック128において、コン
ピュータ72は時刻tyにて記憶された振幅値と、対応する
ポイントで時刻ty0にて記憶された初期設定値とを比較
し、これらの差をtyDとして記憶する。ブロック130にお
いて、コンピュータ72は、上記tyDと閾値とを比較し、
もしtyDが閾値よりも大きいとき場合、コンピュータ72
は、ブロック132においてtyDとDyとを比較する。ここで
Dyは、ブロック128でＹ軸信号対して計算された中での
最大差分値である。ブロック132において、tyDがDyより
も大きいと決定された場合、コンピュータ72は、ブロッ
ク134において、Dyの値をtyDに等しい値に設定し、且つ
最大差分値Dyが発生する時刻ttyをtyに等しい値に設定
する。ブロック136において、コンピュータ72は、変数
Ｙを１だけ増分し、ブロック138でコンピュータ72は、
ｙと、Ｙ軸信号に対するサンプルポイント数Ｚとを比較
する。上記ｙがＺよりも小さいか、あるいはＺに等しい
ならば、コンピュータ72はブロック128に戻る。もしｙ
がＺより大きい場合には、Ｙ軸上の各サンプルポイント
にて差分信号が計算されたことを示すことになり、コン
ピュータ72は、ブロック140において、ttx及びttyの値
から、タッチされた座標Ｘ及びＹを決定する。その後、
ブロック142において、コンピュータ72はルーチンから
退出する。
本発明によるタッチ位置センサの第２の実施例が第10
図に示されており、ここでは、タッチの座標が決定され
る軸に関連するラム波を送信且つ受信する１台のトラン
スデューサが設けられている。更に、第10図に示したタ
ッチ位置センサは、第３図に示した実施例のようなＸ軸
に関する２種類の反射手段29,29及び30,47と、Ｙ軸に関
する２種類の反射手段34,35及び36,49とを備える代わり
に、各軸に対して１つの反射手段28,29及び34,35を備え
ており、各アレイ28,34と対向する基板10の各側部32,44
が、反射端を形成するように構成されている。基板10の
各側部32,44は、エネルギの損失を何ら生ずることな
く、反射端に対して垂直に伝播するラム波を反射させ
る。
詳細すると、トランスデューサ18が送信／受信スイッ
チ146に接続されており、送信／受信スイッチは、コン
トローラ74によって制御され、トランスデューサに駆動
信号を提供する第１のサイクルの間、Ｘ側ドライバ76す
なわちバースト発生器をトランスデューサ18に接続する
ように動作する。トランスデューサ18は、この駆動信号
に応答してラム波を基板内に与えて、アレイ28,29の軸
に沿って伝播させる。アレイ28,29の反射素子は、当該
素子に入射するラム波の一部を反射させ、基板10をＹ方
向に横切る平行な複数の伝播路に沿って進行させ、基板
10の反射端32に進める。基板端32は、当該基板端に対し
て垂直に伝播するラム波を反射し、上記平行な各伝播路
上をアレイ28,29に向けて戻し、更にアレイ28,29は、こ
の反射波をアレイ軸に沿って反射させてトランスデュー
サ18に戻す。駆動信号がトランスデューサ18に供給され
た後、コントローラ74は、送信／受信スイッチ146の状
態を受信ポジションに変え、これによりトランスデュー
サ18がRFアンプ82に結合されて、トランスデューサによ
って検知されたラム波が位置検知回路に結合されるよう
にする。
同様に、トランスデューサ20は送信／受信スイッチ14
8と接続されており、送信／受信スイッチは、コントロ
ーラ74によって制御され、トランスデューサに駆動信号
を供給する第２のサイクルの間、Ｙ側ドライバ７をトラ
ンスデューサ20に結合する。トランスデューサ20は、こ
の駆動信号に応答してラム波を基板内に与えて、アレイ
34,35の軸に沿って伝播させる。アレイ34,35の各素子
は、当該素子に入射するラム波の一部を反射させて基板
10をＸ方向に横切る平行な複数の伝播路に沿って進行さ
せ、基板10の反射端44に進める。基板端44は、この基板
端に対して垂直に伝播するラム波を反射させて、上記平
行な各伝播路に沿ってアレイ34,35に戻し、更にアレイ3
4,35は、この反射波をアレイ軸に沿って順番に反射させ
てトランスデューサ20に戻す。駆動信号がトランスデュ
ーサ20に供給された後、コントローラは、送信／受信ス
イッチ148の状態を受信ポジションに変え、これにより
トランスデューサ20がRFアンプ82に結合されて、トラン
スデューサによって検知されたラム波が位置検知回路に
結合されるようにする。
本発明に係るタッチ位置センサの第３の実施例が第11
図に示されており、ここで、当該センサは、タッチの座
標が決定されるような２つの垂直な軸を関連させながら
ラム波を送信及び受信するためのトランスデューサを１
台備えている。本実施例において、２種類の反射アレイ
28,29及び34,35が用いられており、第１の反射アレイ2
8,29は、トランスデューサ18が設けられた側部26と垂直
な軸に沿って延びており、第２の反射アレイ34,35は、
第１のアレイ28,29の軸と直交し、且つ当該アレイ28,29
の端部と隣接する軸に沿って延びている。反射アレイ2
8,29の軸に沿って伝播するラム波を反射用アレイ34,35
に関連させるために、基板10の角は、アレイ28,29の軸
とアレイ34,35の軸とを交差しながら反射端46を構成す
るように適当に切り込まれており、反射端46が基板10の
隣接する各側部44,48に対して45度の角度で位置合わせ
される。トランスデューサ18は、ドライバ76からの駆動
信号に応答して、ラム波を基板10内に与え、アレイ28,2
9の軸に沿って伝播させる。アレイ28,29の各素子は、Ｙ
軸と平行な複数の伝播路に沿って伝播するラム波の一部
を反射させて、側部32が反射端を形成するように構成さ
れている基板10に向けて進行させる。基板10の側部32
は、当該側部に垂直に伝播するラム波を反射させて、ア
レイ28,29に戻し、そして今度は、当該アレイ28,29が、
反射してきたラム波をトランスデューサ18に戻す。反射
アレイ28の軸に沿って伝播するラム波が反射端46に到達
したとき、当該反射端46は、ラム波を第２のアレイ36,4
9の軸に沿って反射させる。第２のアレイ36,49の素子
は、ラム波の一部を基板上の平行な伝播路に沿って−Ｘ
方向に反射させ、第２の反射端を備えるために構成され
た基板10の対向端26に進行させる。基板端26は、当該面
と垂直に伝播するラム波を反射させて第２のアレイ36,4
9に戻し、今度は第２のアレイ36,49が、当該ラム波を反
射端46に反射させる。そして反射端46は、当該ラム波を
反射させてトランスデューサ18に戻す。トランスデュー
サ18は、反射して戻ってきたラム波を検知して、その検
知信号を提供する。この動作モードは、トリプル伝送モ
ード（Triple Transit Mode）に設計されたものであ
る。このましい形態においては、Ｘ方向とＹ方向とに関
連される伝送路長が互いに重複しないように、トランス
デューサ18が、最も長い反射アレイの軸と直交する基板
10の側部に配置されることに注意すべきであり。
ラム波を用いたタッチ位置センサは、遅い位相速度を
持つラム波にあわせて、基板10を薄くすることができる
ので有効である。遅い位相速度は、僅かにセンサ感度が
低下されるが、そのダイナミックレンジを増大させ、混
信（Contaminant）による影響に対して、従来の表面弾
性波式センサ以上の改善された動作を提供する。また、
１次の非対称ラム波と対称ラム波との間の位相速度差
が、周波数が減少するにつれて増大するので、ポイント
に対するモードの区別が改善され、これにより基板下部
のアレイ29,47,35及び49を省くことができる。
以上述べたような本発明の装置においては、本発明の
範囲から逸脱することかく、種々の変形例が案出され
る。したがって、これまで述べてきた記述及び図面は、
限定された意味において発明を説明しているにすぎない
と解釈することができる。
請求の範囲は以下の書面に示される：
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−239322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−30924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−14385（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−153418（ＪＰ，Ａ) 石井明他，板波を用いた弾性波タブレ ット，第11回画像工学コンファレンス論 文集５−７，日本，11巻，ｐ．101−104 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G06F 3/03 - 3/033

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】その内部を伝播する非対称ラム波及び対称
    ラム波を維持することができ、タッチ面を有する基板
    と、 前記基板と結合されており、ラム波を該基板内に与えて
    該ラム波を第１の軸に沿って伝播させる第１の導入手段
    と、 前記第１の軸に沿って位置決めされており、前記基板の
    タッチ面上に延びる平行な第１の伝播路に沿って前記ラ
    ム波の一部を反射させる第１の反射手段であって、各第
    １の伝播路が異なる軸位置を表し、前記基板のタッチ面
    のタッチにより、該タッチ位置と交差する第１の伝播路
    に沿って伝播するラム波に摂動を形成させるための手段
    と、 前記ラム波の摂動の発生を検知して、前記第１の軸に対
    して前記基板上のタッチ軸位置を決定するための検知手
    段と、 を具備するタッチ位置センサ。
  2. 【請求項２】前記反射手段が、非対称ラム波と対称ラム
    波の内のいずれか一方のラム波の１タイプを反射し、こ
    れにより前記反射手段が、前記ラム波の他方のタイプを
    抑制して、前記ラム波の一方のタイプとラム波の他方の
    タイプとの干渉を防止するように構成された、請求の範
    囲１に記載のタッチ位置センサ。
  3. 【請求項３】前記反射手段が、前記対称ラム波を抑制す
    るための手段を備えている、請求の範囲２に記載のタッ
    チ位置センサ。
  4. 【請求項４】前記反射手段が、前記非対称ラム波を抑制
    するための手段を備えている、請求の範囲２に記載のタ
    ッチ位置センサ。
  5. 【請求項５】前記検知手段が、 前記第１の軸とほぼ平行な軸に沿って配置され、且つ前
    記第１の反射手段を起点にして前記基板のタッチ面に沿
    って位置決めされて、第１の反射手段からのラム波を前
    記平行な軸に沿って反射させるめの第２の反射手段と、 前記基板と結合され、前記平行な軸に沿って伝播する前
    記ラム波を受けて、受信を示す信号を与える受信手段と
    を具備する、請求の範囲１に記載のタッチ位置センサ。
  6. 【請求項６】前記導入手段が、前記第１の軸と直交する
    前記基板の側部に結合された送信用トランスデューサを
    備えており、前記受信手段が、該送信用トランスデュー
    サを起点にして間隔され、且つ前記第２の反射手段の軸
    とほぼ直交する前記基板の側部に結合されたトランスデ
    ューサを備えている、請求の範囲５に記載のタッチ位置
    センサ。
  7. 【請求項７】前記基板が、前記第１の伝播路に沿って伝
    播するラム波を該第１の伝播路に沿って反射させて、前
    記第１の反射手段へ戻すための反射手段を備えており、
    前記第１の反射手段が、前記反射されたラム波を前記第
    １の軸に沿って前記導入手段へ反射させ、該導入手段
    が、該導入手段に到達したラム波に応答して該ラム波を
    示す信号を生成し、該信号が前記摂動を検知する検知手
    段に接続されるように構成された、請求の範囲１に記載
    のタッチ位置センサ。
  8. 【請求項８】前記基板にラム波を与えて、該ラム波を前
    記第１の軸とほぼ直交する第２の軸に沿って伝播させる
    第２の導入手段と、 前記第２の軸に沿って配置され、且つ前記ラム波の一部
    を前記基板のタッチ面に延びる平行な第２の伝播路に沿
    って反射させる第２の反射手段であって、各伝播路が前
    記第２の軸に対して異なる軸位置を示し、前記基板タッ
    チ面のタッチにより、該タッチ位置と交差する伝播路に
    沿って伝播するラム波に摂動を形成するように構成され
    た手段とを更に具備し、 前記検知手段が、前記ラム波の摂動の発生を検知して前
    記第２の軸に対して前記基板上のタッチ軸位置を決定す
    る、請求の範囲１に記載のタッチ位置センサ。
  9. 【請求項９】前記導入手段が前記基板上にマウントされ
    た楔を備えており、前記トランスデューサが該楔内に疎
    密波を生成する方法を用いて振動し、これにより該疎密
    波が前記基板内にラム波を与える、請求の範囲１に記載
    のタッチ位置センサ。
  10. 【請求項１０】前記楔が、前記非対称ラム波及び対称ラ
    ム波の内のいずれかの位相速度を前記疎密波の位相速度
    で割った値のアークサイン値の楔角を形成する、請求の
    範囲９に記載のタッチ位置センサ。
  11. 【請求項１１】その中を伝播する非対称モード及び対称
    モードを有するラム波を維持することができ、タッチ面
    を備えた基板と、 前記基板と結合され、ラム波を該基板内に与えて該ラム
    波を第１の軸に沿って伝播させる第１の導入手段と、 前記第１の軸伝いに前記基板上に位置決めされており、
    前記基板のタッチ面に延びる平行な第１の伝播路に沿っ
    て前記ラム波を反射させるものであって、各第１の伝播
    路が前記第１の軸に対して異なる軸位置を表し、前記基
    板のタッチ面のタッチにより該タッチ位置と交差する第
    １の伝播路に沿って伝播するラム波に摂動を形成させる
    ように構成された第１の反射素子アレイと、 前記基板上で前記第１のアレイに対応して配置されてお
    り、前記ラム波のモードの１つを抑制する抑制手段と、 前記第１の軸とほぼ平行な軸に沿って配置されており、
    前記平行な軸伝いに前記ラム波を反射させる第２の反射
    素子アレイと、 前記基板と結合されており、前記平行な軸伝いに伝播す
    るラム波を検知して、該ラム波の検知を示す信号を提供
    する検知手段と、 を具備するタッチ位置センサ。
  12. 【請求項１２】前記第１のアレイが前記基板の第１の面
    に配置されており、前記抑制手段が、前記第１の面と対
    向する前記基板面に配置され、且つ前記第１のアレイの
    各素子と心合わせされた反射素子アレイを備えて、前記
    非対称モードを抑制する、請求の範囲11に記載のタッチ
    位置センサ。
  13. 【請求項１３】前記第１のアレイが前記基板の第１の面
    に配置されており、前記抑制手段が、前記第１の面と対
    向する前記基板面に配置されたあと、対称モードのラム
    波の波長を２で割った値に相当する値だけシフトされた
    反射素子アレイを備えて前記対称モードを抑制する、請
    求の範囲11に記載のタッチ位置センサ。
  14. 【請求項１４】前記ラム波が１次のラム波である、請求
    の範囲11に記載のタッチ位置センサ。
  15. 【請求項１５】前記抑制手段におけるアレイ素子が、前
    記第１の反射アレイ素子を起点にして前記第１の軸と直
    角方向にシフトされている、請求の範囲11に記載のタッ
    チ位置センサ。
  16. 【請求項１６】前記抑制手段におけるアレイ素子が、前
    記第１の反射アレイの素子を起点にして前記第１の軸方
    向にシフトされている、請求の範囲11に記載のタッチ位
    置センサ。
  17. 【請求項１７】その中を伝播する非対称モード及び対称
    モードをもったラム波を維持することができ、タッチ面
    を有する基板と、 前記基板と結合されており、ラム波を該基板内に与えて
    該ラム波を第１の軸に沿って伝播させる第１の導入手段
    と、 前記基板の前記第１の軸に沿って配置されており、前記
    基板のタッチ面に延びる平行な第１の伝播路に沿って前
    記ラム波を反射させるものであって、各第１の伝播路が
    前記第１の軸に対して異なる軸位置を表しており、前記
    基板のタッチ面のタッチにより、該タッチ位置と交差す
    る第１の伝播路に沿って伝播するラム波に摂動を形成す
    るように構成された第１の反射素子アレイと、 前記基板上に前記第１のアレイに対応して配置されてお
    り、前記ラム波のモードの１つを抑制する抑制手段と、 前記第１の軸とほぼ平行な軸に沿って配置され、且つ前
    記第１のアレイを起点として間隔されており、前記平行
    な第１の伝播路に沿って伝播するラム波を該平行な第１
    の伝播路に沿って反射させて、前記第１の反射素子のア
    レイに戻すための手段であって、前記反射素子が、該反
    射されたラム波を前記第１の軸に沿って前記第１の導入
    手段へ反射させ、該第１の導入手段が該導入手段に伝播
    したラム波に応答して、該ラム波を示す信号を提供する
    ように構成された反射手段と、 前記信号に応答して前記第１の軸に対する前記基板のタ
    ッチ位置を決定する決定手段と、 を具備するタッチ位置センサ。
  18. 【請求項１８】前記第１のアレイが前記基板の第１の側
    部に配置されており、前記抑制手段が、前記第１の面と
    対向する前記基板面に配置され、且つ前記第１のアレイ
    素子と心が合わされて、前記非対称モードを抑制する、
    請求の範囲17に記載のタッチ位置センサ。
  19. 【請求項１９】前記第１のアレイが前記基板の第１の面
    に配置されており、前記抑制手段が、前記第１の面と対
    向し且つ、対称モードのラム波の波長を２で割った値と
    ほぼ等しい分だけ前記第１のアレイに対してシフトされ
    た反射素子のアレイを備えて、前記対称モードを抑制す
    るようにされている、請求の範囲17に記載のタッチ位置
    センサ。
  20. 【請求項２０】前記ラム波が１次のラム波である、請求
    の範囲17に記載のタッチ位置センサ。
  21. 【請求項２１】前記抑制素子アレイが、前記第１の反射
    素子アレイの素子を起点として前記第１の軸と直角方向
    にシフトされている、請求の範囲17に記載のタッチ位置
    センサ。
  22. 【請求項２２】前記抑制用アレイ素子が、前記第１の反
    射用アレイ素子を起点に前記第１の軸方向にシフトされ
    ている、請求の範囲17に記載のタッチ位置センサ。
  23. 【請求項２３】前記反射手段が前記基板に反射端を備え
    ている、請求の範囲17に記載のタッチ位置センサ。
  24. 【請求項２４】前記基板に結合されており、前記第１の
    軸と交差する第２の軸に沿って伝播するラム波を備える
    第２の導入手段と、 前記第２の軸に沿って配置されており、前記基板のタッ
    チ面に沿って延びる平行な第２の伝播路に沿って、前記
    ラム波の一部を反射させるものであって、該各第２の伝
    播路が前記第２の軸に対して異なる軸位置を表してお
    り、前記基板のタッチ面のタッチにより、該タッチ位置
    と交差する第２の伝播路に沿って伝播するラム波に摂動
    を形成するように構成された第２の反射用素子アレイ
    と、 前記第２のアレイに対応して基板上に配置されており、
    前記モードの１つを抑制するための抑制手段と、 前記第２の軸とほぼ平行に配置され、且つ前記第２のア
    レイを起点に間隔されており、前記平行な第２の伝播路
    に沿って伝播するラム波を該第２の伝播路に沿って反射
    させて前記第２の反射素子のアレイに戻すための手段で
    あって、該反射用素子が、前記反射されたラム波を前記
    第２の軸に沿って前記第２の導入手段へ反射させ、該第
    ２の導入手段が、該導入手段に到達したラム波に応答し
    て該ラム波を表す信号を与えて、該第２の導入手段と結
    合された位置決定手段が前記基板上のタッチ位置を前記
    第２の軸に対して決定するように構成された反射手段
    と、を更に具備する、請求の範囲17に記載のタッチ位置
    センサ。
  25. 【請求項２５】その中を伝播する非対称モード及び対称
    モードをもつラム波を維持することができ、タッチ面を
    有する基板と、 前期基板と結合されており、ラム波を該基板内に与えて
    該ラム波を第１の軸に沿って伝播させる第１の導入手段
    と、 前記基板上の前記第１の軸に沿って配置されており、前
    記基板のタッチ面に延びる平行な第１の伝播路に沿っ
    て、前記ラム波を反射させるためのものであって、各第
    １の伝播路が前記第１の軸に対して異なる軸位置を表し
    ており、前記基板のタッチ面のタッチにより、該タッチ
    位置と交差する第１の伝播路に沿って伝播するラム波に
    摂動を形成させるように構成された第１の反射素子アレ
    イと、 前記基板上の前記第１のアレイに対応して配置され、前
    記ラム波のモードの１つを抑制する抑制手段と、 前記第１の軸とほぼ平行な軸に沿って配置され、且つ前
    記第１のアレイを起点として間隔決めされており、前記
    平行な第１の伝播路に沿って伝播するラム波を該平行な
    第１の伝播路に沿って反射させて前記第１の反射素子の
    アレイに戻すための手段であって、前記反射素子が、該
    反射されたラム波を前記第１の軸に沿って前記第１の導
    入手段へ反射させ、該第１の導入手段が該導入手段に達
    したラム波に応答して、該ラム波を示す信号を与えるよ
    うに構成された反射手段と、 前記第１の軸と交差する第２の軸に沿って配置されてお
    り、前記基板のタッチ面に延びる平行な第２の伝播路に
    沿って、ラム波の一部を反射させるためのものであっ
    て、第２の各伝播路が前記第２の軸に対して異なる軸位
    置を表しており、前記基板のタッチ面のタッチが、該タ
    ッチ位置と交差する第２の伝播路に沿って伝播するラム
    波に摂動を形成するように構成された第２の反射用素子
    アレイと、 前記第２のアレイに対応して基板に配置されており、前
    記モードの１つを抑制するための抑制手段と、 前記第２の軸とほぼ平行に配置され、且つ前記第２のア
    レイを起点として間隔決めされており、前記平行な第２
    の伝播路に沿って伝播するラム波を該第２の伝播路に沿
    って反射させて前記第２の反射素子のアレイに戻すため
    の手段であって、該反射したラム波を前記第２の軸に沿
    って第３の反射手段へ反射させ、該第３の反射手段は、
    前記第２のアレイから反射したラム波を前記第１の軸に
    沿って前記導入手段に戻し、該導入手段はラム波に応答
    して該応答を表わす信号を提供するように構成されてい
    る手段と、 前記信号に応答し、前記第１及び第２の軸に対する前記
    基板上のタッチ位置を決定するための決定手段と、 を具備するタッチ位置センサ。
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