JPH06149457A

JPH06149457A - パネルゲーム装置

Info

Publication number: JPH06149457A
Application number: JP26963492A
Authority: JP
Inventors: Koji Toda; 耕司戸田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-09-10
Filing date: 1992-09-10
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】超音波送受波装置と表示装置の表示画面とを
備えた非圧電基板に触指することにより、表示画面に情
報が入力されるパネルゲーム装置を提供する。【構成】すだれ状電極Ｔ1から電気信号を入力する
と、その電気信号が弾性表面波に変換されて超音波デバ
イス１の圧電磁器薄板６を伝搬し、さらにガラス基板５
を伝搬する。ガラス基板５を伝搬している弾性表面波の
うち超音波デバイス３のすだれ状電極Ｒ11〜Ｒ14の示す
中心周波数とその近傍の周波数の弾性表面波のみが電気
信号に変換されてすだれ状電極Ｒ11〜Ｒ14から出力され
る。すだれ状電極Ｔ1とＲ11との間の弾性表面波の伝搬
路を遅延素子とする発振器を構成することにより、駆動
回路を簡略化でき低消費電力で低電圧での駆動が可能と
なる。弾性表面波の伝搬路に触指するとその触指部分に
対応する表示画面７に情報が入力される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波送受波装置を備え
た非圧電基板の一方の板面に人指または物体が接触する
ことによって非圧電基板のもう一方の板面に備えられた
表示装置の表示画面に情報が入力されるパネルゲーム装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】将棋や囲碁等に用いられる従来のゲーム
盤に代わるものとしてタッチパネルを応用したパネルゲ
ーム盤が考えられる。従来のタッチパネルには抵抗膜を
用いる方法と超音波を用いる方法が主に挙げられる。抵
抗膜を用いる方法は透明導電性フィルム（抵抗膜）に触
指することによりその透明導電性フィルムの抵抗値が変
化するものであり、低消費電力であるものの応答時間、
感度、耐久性等の点で問題を有している。超音波を用い
る方法は予め弾性表面波を励振させておいた非圧電基板
に触指することによりその弾性表面波が減衰するもので
ある。非圧電基板に弾性表面波を励振する従来の方法と
しては、バルク波振動子を用いたくさび形トランスデュ
ーサにより間接的に励振する方法、圧電薄膜トランスデ
ューサにより直接的に励振する方法等が挙げられる。く
さび形トランスデューサは超音波による非破壊検査等に
用いられているが、くさび角の工作精度の問題等から比
較的低い周波数領域においてのみ用いられる。圧電薄膜
トランスデューサはＺｎＯ等の圧電薄膜を基板に蒸着し
すだれ状電極により弾性表面波を励振する方法で、すだ
れ状電極の構成により種々の伝送特性を示すことから高
周波デバイスとして用いられるが、ＵＨＦ，ＶＨＦ帯に
限られるとともに加工性や量産性に問題がある。このよ
うにして、従来の方法では応答時間、感度、耐久性、工
作精度、加工性および量産性等に問題があり、使用周波
数領域も制限されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、加工
性、耐久性および量産性に優れ、低消費電力でしかも低
電圧駆動下で効率良く弾性表面波を非圧電基板に励振す
ることができ、非圧電基板に触指することによる弾性表
面波の減衰に対する応答時間が短く，感度の良いパネル
ゲーム装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のパネル
ゲーム装置は、超音波デバイスＡおよびＢで成る超音波
送受波装置を非圧電基板の一方の板面Ｚ１に少なくとも
２つ設け、前記非圧電基板のもう一方の板面Ｚ２に少な
くとも２種類の色で表示される表示装置の表示画面を設
けて成るパネルゲーム装置において、前記超音波デバイ
スＡはＮ組のすだれ状電極Ｐ_i（ｉ＝１，２，……，
Ｎ）を圧電薄板ａに備えて成り、前記超音波デバイスＢ
は前記すだれ状電極Ｐ_iにそれぞれ対応するＮ個のすだ
れ状電極群Ｑ_i（ｉ＝１，２，……，Ｎ）を圧電薄板ｂ
に備えて成り、これらのすだれ状電極群Ｑ_iはそれぞれ
少なくとも２組のすだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2で成
り、前記すだれ状電極Ｐ_iの電極周期長にほぼ対応する
少なくとも２種類の周波数の電気信号を前記すだれ状電
極Ｐ_iに入力し、前記電極周期長にほぼ等しい波長を有
する少なくとも２種類の弾性表面波を前記板面Ｚ１に励
振する手段と、前記板面Ｚ１に励振された該弾性表面波
の波長に応じて前記すだれ状電極Ｑ_i- ₁およびＱ_i-2に現
れる電気信号を出力する手段とが設けてあり、１つの前
記超音波送受波装置における前記超音波デバイスＡ，Ｂ
間の弾性表面波の伝搬路と、別の前記超音波送受波装置
における前記超音波デバイスＡ，Ｂ間の弾性表面波の伝
搬路とが互いに直交していて、前記板面Ｚ１における前
記弾性表面波の伝搬路の一部に人指または物体が接触し
たことを、前記すだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2に出力さ
れる前記電気信号の大きさから感知し、前記すだれ状電
極Ｐ_iに入力する電気信号の周波数と前記表示画面の前
記色とを対応させる手段が設けられていることを特徴と
する。

【０００５】請求項２に記載のパネルゲーム装置は、前
記すだれ状電極Ｑ_i-1のそれぞれの出力端が互いに電気
的に接続点Ｎ１で接続されており、前記すだれ状電極Ｑ
_i-2のそれぞれの出力端は互いに電気的に接続点Ｎ２で
接続されており、前記すだれ状電極Ｐ_iに電気信号を入
力する手段は、出力端が前記すだれ状電極Ｐ_iの入力端
にそれぞれ接続されたＮ個のスイッチＳ_i（ｉ＝１，
２，……，Ｎ）と、該スイッチＳ_iを順次に所定の周期
で電気的にそれぞれ断続するスイッチ制御手段とを含
み、前記スイッチＳ_iのそれぞれの入力端は互いに電気
的に接続点ＮＳで接続され、前記接続点Ｎ１は増幅器を
介して前記接続点ＮＳに電気的に接続され、前記すだれ
状電極Ｐ_iから前記すだれ状電極Ｑ_i-1に至る間の前記非
圧電基板で成る弾性表面波の伝搬路Ｄ_i（ｉ＝１，２，
……，Ｎ）を遅延素子とする発振器Ｈ_i（ｉ＝１，２，
……，Ｎ）が構成されていて、前記発振器Ｈ_iの信号ル
ープは前記すだれ状電極Ｐ_iと、前記伝搬路Ｄ_iと、前記
すだれ状電極Ｑ_i-1と、前記増幅器とから成り、前記板
面Ｚ１における弾性表面波の伝搬路の一部に人指または
物体が接触したことを、前記接続点Ｎ１および前記接続
点Ｎ２に現れる電気信号の大きさから感知することを特
徴とする。

【０００６】請求項３に記載のパネルゲーム装置は、前
記すだれ状電極Ｐ_i，Ｑ_i-1およびＱ_i-2における電極周
期長にはそれぞれ少なくともＬ１とＬ２との２つが有
り、前記電極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ対応する周波
数の電気信号を前記すだれ状電極Ｐ_iに入力し、前記電
極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ等しい波長の弾性表面波
を前記板面Ｚ１に励振する手段と、前記板面Ｚ１に励振
された該弾性表面波の波長に応じて前記すだれ状電極Ｑ
_i- ₁およびＱ_i-2に現れる電気信号を出力する手段とが設
けてあることを特徴とする。

【０００７】請求項４に記載のパネルゲーム装置は、前
記圧電薄板ａの厚さが前記すだれ状電極Ｐ_iの電極周期
長以下であり、前記圧電薄板ｂの厚さは前記すだれ状電
極Ｑ_i _-1およびＱ_i-2の電極周期長以下であって、前記す
だれ状電極Ｐ_i，Ｑ_i-1およびＱ_i-2の電極周期長は１次
モードまたは２次以上のモードの弾性表面波の波長にほ
ぼ等しいことを特徴とする。

【０００８】請求項５に記載のパネルゲーム装置は、前
記１次モードまたは２次以上の前記モードの弾性表面波
の位相速度が前記非圧電基板単体に励振される弾性表面
波の伝搬速度にほぼ等しいことを特徴とする。

【０００９】請求項６に記載のパネルゲーム装置は、前
記圧電薄板ａまたはｂが圧電セラミックで成り、該圧電
セラミックの分極軸の方向は該圧電セラミックの厚さ方
向と平行であることを特徴とする。

【００１０】請求項７に記載のパネルゲーム装置は、前
記圧電薄板ａまたはｂがＰＶＤＦその他の高分子圧電フ
ィルムで成ることを特徴とする。

【００１１】請求項８に記載のパネルゲーム装置は、前
記圧電薄板ａまたはｂが前記すだれ状電極が設けられて
いる方の板面を介して前記板面Ｚ１に固着されているこ
とを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明のパネルゲーム装置は、超音波デバイス
ＡおよびＢで成る超音波送受波装置を非圧電基板の一方
の板面Ｚ１に設け、前記非圧電基板のもう一方の板面Ｚ
２に表示装置の表示画面を設けて成る簡単な構造を有す
る。超音波デバイスＡのすだれ状電極Ｐ_i（ｉ＝１，
２，……，Ｎ）を入力用としすだれ状電極Ｐ_iから電気
信号を入力する構造を採用することにより、すだれ状電
極Ｐ_iに接触する部分の非圧電基板の板面Ｚ１に１次モ
ードまたは２次以上のモードの弾性表面波を励振させる
ことができる。このときこの弾性表面波の位相速度が非
圧電基板単体における弾性表面波の伝搬速度にほぼ等し
くなるような構造を採用することにより、すだれ状電極
Ｐ_iから加えられる電気的エネルギーが弾性表面波に変
換される度合を大きくすることができるだけでなく、圧
電薄板と非圧電基板との界面での音響インピーダンスの
不整合等によって生じる反射等を除去することができ
る。このようにして、低消費電力で高電圧を印加するこ
と無しに効率良く弾性表面波を非圧電基板の板面Ｚ１に
励振することができる。

【００１３】本発明のパネルゲーム装置では、非圧電基
板の板面Ｚ１に励振されている弾性表面波を超音波デバ
イスＢのＮ個のすだれ状電極群Ｑ_i（ｉ＝１，２，…
…，Ｎ）から電気信号として出力させる構造を採用して
いる。これらのすだれ状電極群Ｑ_iはすだれ状電極Ｐ_iに
それぞれ対応していて、それぞれが少なくとも２組のす
だれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2で成る。すだれ状電極Ｑ
_i-1およびＱ_i-2のそれぞれをすだれ状電極Ｐ_iに対し弾
性表面波の送受波の指向軸が共通になるよう配置する構
造を採用することにより、非圧電基板の板面Ｚ１に励振
されている弾性表面波をすだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2
から電気信号として出力させることができる。板面Ｚ１
における弾性表面波の伝搬路（すなわちすだれ状電極Ｐ
_iとＱ_i-1との間およびＰ_iとＱ_i-2との間）を触指するこ
とにより板面Ｚ１に励振されている弾性表面波が消滅ま
たは減衰するから、すだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2に出
力される電気信号も消滅または減衰する。このようにし
て、本発明のパネルゲーム装置は応答時間が短く感度が
良い。

【００１４】すだれ状電極Ｐ_iにすだれ状電極Ｐ_iの電極
周期長にほぼ対応する少なくとも２種類の周波数の電気
信号を入力する構造を採用することにより、非圧電基板
の板面Ｚ１に該電極周期長にほぼ等しい波長を有する少
なくとも２種類の弾性表面波を励振することができる。
また、板面Ｚ１に励振された弾性表面波をその波長に応
じてすだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2から電気信号として
出力することができる。

【００１５】非圧電基板の板面Ｚ２に備えられる表示画
面には、少なくとも２種類の色で情報が表示される構造
が採用されている。すだれ状電極Ｐ_iに入力する電気信
号の周波数と表示画面の色とを対応させる構造を採用す
ることにより、表示画面の同一箇所に周波数を切り換え
ることによって別々に色分けされた情報を入力すること
が可能になる。つまり、非圧電基板の板面Ｚ１における
前記箇所を周波数ごとに触指することによって周波数ご
とに色分けされた情報を入力することが可能になる。

【００１６】本発明のパネルゲーム装置では非圧電基板
の板面Ｚ１に超音波送受波装置を少なくとも２つ設けた
構造を採用している。しかも、１つの超音波送受波装置
における超音波デバイスＡ，Ｂ間の弾性表面波の伝搬路
と、別の超音波送受波装置における超音波デバイスＡ，
Ｂ間の弾性表面波の伝搬路とを互いに直交させる構造を
採用している。従って、非圧電基板の板面Ｚ１における
触指部分の特定ができる。これは超音波送受波装置の数
が多い程きめ細かな特定が可能となる。従って、すだれ
状電極Ｐ_iに入力する電気信号の周波数を切り換えるこ
とにより別々に色分けされた情報を入力することが可能
となる。すなわち、触指部分の色別の特定が可能とな
る。たとえば４人で囲碁のようなゲームを行なう場合、
順次に周波数を変えて板面Ｚ１を触指すればその触指部
分に対応して周波数ごとに別々の色による入力が可能と
なる。

【００１７】本発明のパネルゲーム装置ではすだれ状電
極Ｑ_i-1のそれぞれの出力端を互いに電気的に接続点Ｎ
１で接続し、すだれ状電極Ｑ_i-2のそれぞれの出力端を
互いに電気的に接続点Ｎ２で接続する構造を採用してい
る。従って、板面Ｚ１における弾性表面波の伝搬路の一
部に人指または物体が接触したことを接続点Ｎ１および
接続点Ｎ２に現れる電気信号の大きさから感知すること
ができる。すだれ状電極Ｐ_iに電気信号を入力する手段
としては、出力端がすだれ状電極Ｐ_iの入力端にそれぞ
れ接続されたＮ個のスイッチＳ_i（ｉ＝１，２，……，
Ｎ）を設け、該スイッチＳ_iを順次に所定の周期で電気
的にそれぞれ断続する構造を採用している。このように
して、すだれ状電極Ｐ_iに順次に電気信号を入力するこ
とができる。スイッチＳ_iのそれぞれの入力端を互いに
電気的に接続点ＮＳで接続し、接続点Ｎ１を増幅器を介
して接続点ＮＳに電気的に接続する構造を採用すること
により、すだれ状電極Ｐ_iからＱ_i-1に至る間の板面Ｚ１
で成る弾性表面波の伝搬路Ｄ_i（ｉ＝１，２，……，
Ｎ）を遅延素子とする発振器Ｈ_i（ｉ＝１，２，……，
Ｎ）を構成することができる。発振器Ｈ_iの信号ループ
はすだれ状電極Ｐ_iと、伝搬路Ｄ_iと、すだれ状電極Ｑ
_i-1と、増幅器とから成る。このようにして、回路構成
が簡略化されることから装置の小型軽量化が可能とな
り、しかも低消費電力で低電圧での駆動が可能となる。
板面Ｚ１上における弾性表面波の伝搬路（すなわちすだ
れ状電極Ｐ_iとＱ_i-1との間およびＰ_iとＱ_i-2との間）の
うちたとえばすだれ状電極Ｐ₁とＱ_1-1との間を触指した
場合には、すだれ状電極Ｐ₁に電気信号が入力されてい
るときに限って接続点Ｎ１に出力される遅延電気信号が
減衰または消滅する。このようにして触指位置を明確に
指定することが可能になる。

【００１８】すだれ状電極Ｐ_i，Ｑ_i-1およびＱ_i-2とし
てそれぞれが少なくとも２つの電極周期長Ｌ１およびＬ
２を有する構造を採用することにより、すだれ状電極Ｐ
_iに電極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ相応する周波数の
電気信号を入力することができる。従って、非圧電基板
の板面Ｚ１に電極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ等しい波
長の弾性表面波を励振することができる。また、非圧電
基板の板面Ｚ１に励振されている電極周期長Ｌ１または
Ｌ２にほぼ等しい波長を有する弾性表面波をすだれ状電
極Ｑ_i-1およびＱ_i-2から電気信号として出力させること
ができる。超音波送受波装置において超音波デバイスＡ
およびＢを電極周期長が小さい方の電極指が互いに内側
になるように、つまり電極間距離が小さくなるように配
置することにより、非圧電基板に励振する弾性表面波の
減衰を抑制することができる。これは、電極周期長が小
さいほど高周波の弾性表面波が非圧電基板に励振され、
高周波の弾性表面波ほど減衰されやすいことを解決する
ためのものである。

【００１９】超音波デバイスにおける圧電薄板の厚さを
すだれ状電極の電極周期長以下にし、すだれ状電極の電
極周期長を１次モードまたは２次以上のモードの弾性表
面波の波長にほぼ等しくする構造を採用することによ
り、すだれ状電極から加えられる電気的エネルギーが弾
性表面波に変換される度合を大きくすることができるだ
けでなく、圧電薄板と非圧電基板との界面での音響イン
ピーダンスの不整合等によって生じる反射等を除去する
ことができる。なお、すだれ状電極の電極周期長すなわ
ち弾性表面波の波長λに対する圧電薄板の厚さｄの割合
（ｄ／λ）が小さいほど効果は大きい。

【００２０】圧電薄板として圧電セラミックを採用し、
その圧電セラミックの分極軸の方向と厚さ方向とを平行
にする構造を採用することにより、非圧電基板に効率よ
く１次モードまたは２次以上のモードの弾性表面波を励
振することができる。

【００２１】圧電薄板としてＰＶＤＦその他の高分子圧
電フィルムを採用することにより、非圧電基板に効率よ
く１次モードまたは２次以上のモードの弾性表面波を励
振することができる。

【００２２】すだれ状電極を圧電薄板と非圧電基板との
界面に設けた構造を採用することにより、すだれ状電極
に加えられる電気的エネルギーを効率よく弾性表面波に
変換することができる。

【００２３】

【実施例】図１は本発明のパネルゲーム装置の一実施例
を示す平面図である。本実施例は超音波デバイス１，
２，３，４，ガラス基板５および表示画面７（図１では
描かれていない）から成る。超音波デバイス１は圧電磁
器薄板６にすだれ状電極Ｔ1およびＴ2を設けて成る。超
音波デバイス２は圧電磁器薄板６にすだれ状電極Ｔ3お
よびＴ4を設けて成る。超音波デバイス３は圧電磁器薄
板６にすだれ状電極Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14，Ｒ21，Ｒ
22，Ｒ23およびＲ24を設けて成る。超音波デバイス４は
圧電磁器薄板６にすだれ状電極Ｒ31，Ｒ32，Ｒ33，Ｒ3
4，Ｒ41，Ｒ42，Ｒ43およびＲ44を設けて成る。圧電磁
器薄板６は厚さ２３０μｍのＴＤＫ製１０１Ａ材（製品
名）で成る。前記各すだれ状電極はアルミニウム薄膜で
成る。ガラス基板５は長さ７０ｍｍ、幅５５ｍｍ、厚さ
１．９ｍｍのパイレックスガラスで成る。圧電磁器薄板
６はガラス基板５上に設けられている。表示画面７はガ
ラス基板５のもう一方の板面に備えられている。表示画
面７は表示装置の一部を成している。圧電磁器薄板６は
厚さ約２０μｍのエポキシ系樹脂によってガラス基板５
上に固着されている。前記各すだれ状電極は電極周期長
が８４０μｍで７．５対の電極指を有する正規型のもの
である。

【００２４】図２は図１のパネルゲーム装置における超
音波デバイス１および３を示す平面図である。超音波デ
バイス１と３とは互いに対行している。超音波デバイス
２と４との関係も超音波デバイス１と３との関係と同様
である。すだれ状電極Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3およびＴ4は入力用
として用いられ、電極交叉幅は１８ｍｍである。すだれ
状電極Ｒ11〜Ｒ14，Ｒ21〜Ｒ24，Ｒ31〜Ｒ34およびＲ41
〜Ｒ44は出力用として用いられ、電極交叉幅は２．７ｍ
ｍである。すだれ状電極Ｒ11〜Ｒ14はすだれ状電極Ｔ1
に対応し、すだれ状電極Ｒ21〜Ｒ24はすだれ状電極Ｔ2
に対応し、すだれ状電極Ｒ31〜Ｒ34はすだれ状電極Ｔ3
に対応し、すだれ状電極Ｒ41〜Ｒ44はすだれ状電極Ｔ4
に対応している。

【００２５】図３は図１のパネルゲーム装置の断面図で
あって、入力用超音波デバイスと出力用超音波デバイス
との関係を示している。入力用すだれ状電極および出力
用すだれ状電極は圧電磁器薄板６のガラス基板５側に設
けられている。

【００２６】図４は図１のパネルゲーム装置に用いられ
ているすだれ状電極の代わりに用いられるすだれ状電極
の一実施例を示す平面図である。このすだれ状電極は電
極周期長が６２０μｍで５対の電極指と、電極周期長が
２９５μｍで５対の電極指とから構成されている正規型
のものであって、図１のパネルゲーム装置に用いられる
場合、電極周期長が２９５μｍの電極指が互いに内側に
なるように配置される。これは、電極周期長が小さいほ
ど高周波の弾性表面波がガラス基板５に励振され、高周
波の弾性表面波ほど減衰されやすいことを考慮したもの
である。このようにして、電極周期長が小さい方ほど弾
性表面波の伝搬路長（すなわち電極間距離）が小さくな
るように配置される。

【００２７】図５は図１のパネルゲーム装置を遅延線発
振器を形成して駆動する場合の構成図である。図６は図
５の構成図における各部〜における波形図である。
図５においてはすだれ状電極Ｔ1とＲ11との間またはＴ2
とＲ21との間を第１の遅延素子とし、すだれ状電極Ｔ3
とＲ31との間またはＴ4とＲ41との間を第２の遅延素子
とする８の字型の信号ループを有する遅延線発振器が形
成されている。図１のパネルゲーム装置の駆動時、コン
ピュータからの指令によりスイッチ１，２，３および４
が作動する。スイッチ１および３（以後Ｓ１グループと
呼ぶ）が閉じているときにはスイッチ２および４（以後
Ｓ２グループと呼ぶ）は開いている。このようにしてＳ
１グループおよびＳ２グループのスイッチが開閉するこ
とによりすだれ状電極Ｔ1およびＴ3（以後Ｔ１グループ
と呼ぶ）並びにすだれ状電極Ｔ2およびＴ4（以後Ｔ２グ
ループと呼ぶ）に電気信号を交互に入力している。Ｔ１
グループまたはＴ２グループに入力される電気信号は
コンピュータからのクロックパルス−１または−２
によりそれぞれｒｆパルス−１および−２に変調さ
れる。Ｓ１グループのスイッチが閉じてＴ１グループの
すだれ状電極に電気信号−１が入力されると、Ｔ１グ
ループのすだれ状電極の電極周期長にほぼ対応する周波
数を有する電気信号のみが弾性表面波に変換されて入力
用超音波デバイス１および２の圧電磁器薄板６を伝搬
し、さらにガラス基板５を伝搬する。ガラス基板５を伝
搬している弾性表面波のうち出力用超音波デバイス３の
すだれ状電極Ｒ11〜Ｒ14および出力用超音波デバイス４
のすだれ状電極Ｒ31〜Ｒ34の電極周期長にほぼ等しい波
長の弾性表面波のみが遅延電気信号に変換されてすだれ
状電極Ｒ11〜Ｒ14およびＲ31〜Ｒ34（以後Ｒ１グループ
と呼ぶ）から出力される。Ｓ２グループのスイッチが閉
じてＴ２グループのすだれ状電極に電気信号−２が入
力されると、Ｔ２グループのすだれ状電極の電極周期長
にほぼ対応する周波数を有する電気信号のみが弾性表面
波に変換されて入力用超音波デバイス１および２の圧電
磁器薄板６を伝搬し、さらにガラス基板５を伝搬する。
ガラス基板５を伝搬している弾性表面波のうち出力用超
音波デバイス３のすだれ状電極Ｒ21〜Ｒ24および出力用
超音波デバイス４のすだれ状電極Ｒ41〜Ｒ44の電極周期
長にほぼ等しい波長の弾性表面波のみが遅延電気信号に
変換されてすだれ状電極Ｒ21〜Ｒ24およびＲ41〜Ｒ44
（以後Ｒ２グループと呼ぶ）から出力される。このよう
にして、Ｔ１グループおよびＴ２グループのすだれ状電
極に交互に電気信号を入力することにより、遅延電気信
号をＲ１グループおよびＲ２グループのすだれ状電極に
交互に出力することができる。すだれ状電極Ｒ11とＲ2
1，Ｒ12とＲ22，Ｒ13とＲ23，Ｒ14とＲ24，Ｒ31とＲ4
1，Ｒ32とＲ42，Ｒ33とＲ43，およびＲ34とＲ44をそれ
ぞれ接続すれば回路構成が簡略化されるだけでなく、そ
れぞれの２組のすだれ状電極Ｒ11とＲ21，Ｒ12とＲ22，
Ｒ13とＲ23，Ｒ14とＲ24，Ｒ31とＲ41，Ｒ32とＲ42，Ｒ
33とＲ43，およびＲ34とＲ44の遅延電気信号が重複され
た形で受信される。但し、前記それぞれの２組のすだ
れ状電極のうちすだれ状電極Ｒ11とＲ21から出力される
電気信号の一部およびすだれ状電極Ｒ31とＲ41から出
力される電気信号の一部はそれぞれ増幅器Ａおよび増
幅器Ｂによって増幅され、それぞれの位相シフタによっ
て所定の位相に制御された後、それぞれＳ１グループお
よびＳ２グループのスイッチを介して再びＴ１グループ
およびＴ２グループのすだれ状電極に入力される。すな
わち、スイッチ１または２を介してすだれ状電極Ｔ1ま
たはＴ2に入力された電気信号は増幅器Ａを経由した
後、スイッチ３または４を介して今度はすだれ状電極Ｔ
3またはＴ4に入力される。また、スイッチ３または４を
介してすだれ状電極Ｔ3またはＴ4に入力された電気信号
は増幅器Ｂを経由した後、スイッチ１または２を介して
今度はすだれ状電極Ｔ1またはＴ2に入力される。このよ
うにして８の字型の信号ループを有する遅延線発振器が
形成される。ところで、それぞれの２組のすだれ状電極
Ｒ11とＲ21，Ｒ12とＲ22，Ｒ13とＲ23，Ｒ14とＲ24，Ｒ
31とＲ41，Ｒ32とＲ42，Ｒ33とＲ43，およびＲ34とＲ44
に出力された遅延電気信号はガラス基板５を触指する
ことにより減衰される（または）。Ｔ１グループの
すだれ状電極に電気信号が入力されている場合にガラス
基板５を伝搬する弾性表面波の伝搬路（すだれ状電極Ｔ
1とＲ11〜Ｒ14との間およびすだれ状電極Ｔ3とＲ31〜Ｒ
34との間）に触指すると、Ｔ１グループのすだれ状電極
に電気信号が入力されているときに限って触指位置に対
応する表面波が減衰する。同様にして、Ｔ２グループ
のすだれ状電極に電気信号が入力されている場合にガラ
ス基板５を伝搬する弾性表面波の伝搬路（すだれ状電極
Ｔ2とＲ21〜Ｒ24との間およびすだれ状電極Ｔ4とＲ41〜
Ｒ44との間）に触指すると、Ｔ２グループのすだれ状電
極に電気信号が入力されているときに限って触指位置に
対応する表面波が減衰する。このような遅延信号，
およびは増幅、整流されそれぞれ直流信号，お
よびになる。ガラス基板５を触指した場合と触指しな
い場合に相当する直流電圧値の間で適切なスレッシュホ
ールド電圧値を設定することにより、コンパレータにお
いてデジタル信号が得られる。このデジタル信号はコン
ピュータにより適切なタイミングでパラレル信号として
コンピュータに取り込まれる。この遅延線発振器による
駆動方法はパルス発生器が不要であることから装置のさ
らなる小型化および低消費電力化、低電圧化が可能であ
る。

【００２８】図１のパネルゲーム装置の駆動時、コンピ
ュータからの指令により表示装置の表示画面７には触指
位置に対応して色分けされた情報が現われるようになっ
ている。しかも、Ｔ１グループまたはＴ２グループのす
だれ状電極に入力される電気信号の周波数と、その色と
が対応するようなシステムが組み込まれている。なお、
表示画面７の情報はガラス基板５を介して見られるよう
になっている。このようにして、ガラス基板５を伝搬す
る弾性表面波の伝搬路を触指すると、その伝搬路を伝搬
している弾性表面波が減衰または消滅し、それに伴って
表示画面７には触指位置に対応して色分けされた情報が
現われる。しかも、入力する電気信号の周波数を切り換
える操作を行うことにより、同一の位置のガラス基板５
を接触することにより表示画面７の該同一の位置におい
て周波数の種類に対応する数の色で情報を入力すること
が可能となる。すなわち、２種類の周波数を用いれば同
一の位置において２種類の色で色分けされた情報の入力
が可能になる。また、同一の色で挟まれた部分の表示画
面７が自動的に該色に変換するようなシステムやその他
のシステムをコンピュータに組み入れておくことも可能
である。たとえば４人でゲームを行なう場合、４つの周
波数を用い各々が自分の周波数を決めてガラス基板５を
触指すれば、それぞれの色の情報を触指部分に対応する
表示画面７に映し出すことができる。図１のパネルゲー
ム装置において図４のすだれ状電極を用いた場合には、
該すだれ状電極の電極周期長が２種類あってしかもそれ
ぞれの値の差が大きいことから、該すだれ状電極に入力
される２種類の電気信号の周波数の値の差を大きくする
ことができる。しかもそれぞれの種類の電極周期長にほ
ぼ対応して入力する電気信号の周波数をさらに数種類に
細分化することができるので、結果として入力する電気
信号の周波数の種類をさらに増加することができる。

【００２９】図７および図８はすだれ状電極Ｔ1，Ｒ11
間における周波数に対する挿入損失の関係を示す特性図
である。ただし図７はガラス基板５上を触指しない場合
を、図８はガラス基板５上を触指した場合を示す。３．
９６ＭＨｚ近傍のピークが１次モードの弾性表面波に対
応している。この１次モードの弾性表面波に注目する
と、挿入損失における触指した場合と触指しない場合と
の差が約１０ｄＢであることが分かる。この挿入損失の
変化はパネルゲーム装置の信号処理を行う上で十分な変
化である。

【００３０】図９および図１０は３．９６ＭＨｚのｒｆ
パルスを印加した場合のすだれ状電極Ｔ1，Ｒ11間にお
ける応答特性を示す図である。ただし図９はガラス基板
５上を触指しない場合を、図１０はガラス基板５上を触
指した場合を示す。すだれ状電極Ｔ1，Ｒ11間にガラス
基板５が設けられていることから、電磁的直達波もなく
スプリアスも少ない良好な応答特性を示していることが
分かる。従って、信号処理が容易にできる。

【００３１】図１１は図５に示す遅延線発振器における
発振のスペクトルを示す特性図である。但し、入力する
電気信号の周波数がｆ１のときのものである。ｆｏは基
本波を示し３．９５１ＭＨｚである。図１に示すパネル
ゲーム装置を１次モードで設計していることから、他の
モードの影響を受けずに安定な発振が得られている。ま
た、表面波がほとんど広がることなく伝搬することか
ら、他の波の影響を受けずに容易に発振させることがで
きる。

【００３２】図１２は図１のパネルゲーム装置のガラス
基板５を伝搬する弾性表面波の速度分散曲線を示す特性
図であり、弾性表面波の波数ｋと圧電磁器薄板６の厚さ
ｄとの積（ｋｄ）または弾性表面波の波長λに対するｄ
の割合（ｄ／λ）に対する各モードの位相速度を示す図
である。但し、圧電磁器薄板６は、圧電磁器薄板６のガ
ラス基板５と接触する方の板面（ガラス側板面）が電気
的に開放状態にあってもう一方の空気に接触する方の板
面（空気側板面）が電気的に短絡状態にあるものと、圧
電磁器薄板６のガラス側板面と空気側板面とが共に電気
的に短絡状態にあるものである。本実施例においては圧
電磁器薄板６の板面に金属薄膜を被覆することによりそ
の板面を電気的に短絡状態にしている。本図において
“ｓｈｏｒｔ”は短絡状態を、“ｏｐｅｎ”は開放状態
であることを示す。弾性表面波には複数個のモードがあ
る。零次モードは基本レイリー波であり、零次モードは
ｋｄ値が零のときガラス基板５のレイリー波速度に一致
していて、ｋｄ値が大きくなるにつれて圧電磁器薄板６
のレイリー波速度に収束している。１次以上のモードで
はカットオフ周波数が存在し、ｋｄ値がそれぞれの最小
のときガラス基板５の横波速度に収束している。本図に
おいて○印は実測値を示す。

【００３３】図１３は図１のパネルゲーム装置のガラス
基板５を伝搬する弾性表面波の速度分散曲線を示す特性
図であり、ｋｄ値またはｄ／λ値に対する各モードの位
相速度を示す図である。但し、圧電磁器薄板６は、圧電
磁器薄板６のガラス側板面と空気側板面とが共に電気的
に開放状態にあるものと、圧電磁器薄板６のガラス側板
面が電気的に短絡状態にあって空気側板面が電気的に開
放状態にあるものを用いた。零次モードではｆｄ値が零
のときガラス基板５のレイリー波速度に一致していて、
ｋｄ値が大きくなるにつれて圧電磁器薄板６のレイリー
波速度に収束している。１次以上のモードではカットオ
フ周波数が存在し、ｋｄ値がそれぞれの最小のときガラ
ス基板５の横波速度に収束している。本図において○印
は実測値を示す。

【００３４】図１４は圧電磁器薄板６の異なる２つの電
気的境界条件下での位相速度差から算出した実効的電気
機械結合係数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図であ
る。但し、圧電磁器薄板６は、圧電磁器薄板６のガラス
側板面にすだれ状電極（ＩＤＴ）を設け空気側板面を電
気的に短絡状態にしたものを用いている。高次モードの
ｋ²は零次モードに比べて大きな値を示す。特に１次モ
ードではｋｄ＝１．８においてｋ²＝１７．７％という
最大値を示している。

【００３５】図１５は圧電磁器薄板６の異なる２つの電
気的境界条件下での位相速度差から算出した実効的電気
機械結合係数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図であ
る。但し、圧電磁器薄板６は、圧電磁器薄板６のガラス
側板面にすだれ状電極を設け空気側板面を電気的に開放
状態にしたものを用いている。高次モードのｋ²は零次
モードに比べて大きな値を示す。

【００３６】図１６は圧電磁器薄板６の異なる２つの電
気的境界条件下での位相速度差から算出した実効的電気
機械結合係数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図であ
る。但し、圧電磁器薄板６は、圧電磁器薄板６のガラス
側板面を電気的に短絡状態にし空気側板面にすだれ状電
極を設けたものを用いている。

【００３７】図１７は圧電磁器薄板６の異なる２つの電
気的境界条件下での位相速度差から算出した実効的電気
機械結合係数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図であ
る。但し、圧電磁器薄板６は、圧電磁器薄板６のガラス
側板面を電気的に開放状態にし空気側板面にすだれ状電
極を設けたものを用いている。

【００３８】図１２〜１７より、１次以上のモードでは
図１のパネルゲーム装置を伝搬する弾性表面波の速度が
ガラス基板５単体を伝搬する弾性表面波の速度と等しい
ときｋ²が最大値を示すことがわかる。

【００３９】図１４〜１７より、圧電磁器薄板６のガラ
ス側板面にすだれ状電極を設け空気側板面を電気的に短
絡状態にした構造においてすだれ状電極に加えられる電
気的エネルギーが弾性表面波に変換される度合が大きく
なることがわかる。

【００４０】図１に示すパネルゲーム装置においてガラ
ス基板５に弾性表面波を励振する場合、圧電磁器薄板６
とガラス基板５との界面で音響インピーダンスの不整合
等によって生じる反射等を考慮する必要がある。反射係
数を最小にする手段としては、パネルゲーム装置におけ
る表面波速度とガラス基板５単体の表面波速度とが等し
くなるようにパネルゲーム装置を設計すること、表面波
の波長λに対する圧電磁器薄板６の厚さｄの割合（ｄ／
λ）が小さくなるようにパネルゲーム装置を設計するこ
と等が挙げられる。ｄ値が一定である場合には３次より
は２次、２次よりは１次モードの方が有効である。

【００４１】

【発明の効果】本発明のパネルゲーム装置によれば、超
音波デバイスＡのすだれ状電極Ｐ_i（ｉ＝１，２，…
…，Ｎ）から電気信号を入力する構造を採用することに
より、すだれ状電極Ｐ_iに接触する部分の非圧電基板の
板面Ｚ１に１次モードまたは２次以上のモードの弾性表
面波を励振させることができる。このときこの弾性表面
波の位相速度が非圧電基板単体における弾性表面波の伝
搬速度にほぼ等しくなるような構造を採用することによ
り、すだれ状電極Ｐ_iから加えられる電気的エネルギー
が弾性表面波に変換される度合を大きくすることができ
るだけでなく、圧電薄板と非圧電基板との界面での音響
インピーダンスの不整合等によって生じる反射等を除去
することができる。このようにして、低消費電力で高電
圧を印加すること無しに効率良く弾性表面波を非圧電基
板の板面Ｚ１に励振することができる。

【００４２】本発明のパネルゲーム装置によれば、超音
波デバイスＢとしてすだれ状電極Ｐ_iそれぞれに対応し
て少なくとも２組のすだれ状電極Ｑ_i-1（ｉ＝１，２，
……，Ｎ）およびＱ_i-2（ｉ＝１，２，……，Ｎ）を備
えた構造を採用し、すだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2を出
力用としている。すだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2のそれ
ぞれをすだれ状電極Ｐ_iに対し弾性表面波の送受波の指
向軸が共通になるよう配置する構造を採用することによ
り、非圧電基板の板面Ｚ１に励振されている弾性表面波
をすだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2から電気信号として出
力させることができる。板面Ｚ１における弾性表面波の
伝搬路（すなわちすだれ状電極Ｐ_iとＱ_i-1との間および
Ｐ_iとＱ_i-2との間）を触指することにより板面Ｚ１に励
振されている弾性表面波が消滅または減衰するから、す
だれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2に出力される電気信号も消
滅または減衰する。このようにして、本発明のパネルゲ
ーム装置は応答時間が短く感度が良い。

【００４３】すだれ状電極Ｐ_iにすだれ状電極Ｐ_iの電極
周期長にほぼ対応する少なくとも２種類の周波数の電気
信号を入力する構造を採用することにより、非圧電基板
の板面Ｚ１に該電極周期長にほぼ等しい波長を有する少
なくとも２種類の弾性表面波を励振することができる。
また、板面Ｚ１に励振された弾性表面波をその波長に応
じてすだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2から電気信号として
出力することができる。すだれ状電極Ｐ_i，Ｑ_i-1および
Ｑ_i-2として少なくとも２つの電極周期長Ｌ１およびＬ
２を有する構造を採用することにより、すだれ状電極Ｐ
_iに電極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ相応する周波数の
電気信号を入力することができる。従って、非圧電基板
の板面Ｚ１に電極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ等しい波
長の弾性表面波を励振することができる。また、非圧電
基板の板面Ｚ１に励振されている電極周期長Ｌ１または
Ｌ２にほぼ等しい波長を有する弾性表面波をすだれ状電
極Ｑ_i-1およびＱ_i-2から電気信号として出力させること
ができる。超音波デバイスＡおよびＢを電極周期長が小
さい方の電極指が互いに内側になるように、つまり電極
間距離が小さくなるように配置することにより、非圧電
基板に励振する弾性表面波の減衰を抑制することができ
る。これは、電極周期長が小さいほど高周波の弾性表面
波が非圧電基板に励振され、高周波の弾性表面波ほど減
衰されやすいことを解決するためのものである。

【００４４】表示画面が少なくとも２種類の色で情報を
表示するような構造を採用し、すだれ状電極Ｐ_iに入力
する電気信号の周波数と表示画面の色とを対応させる構
造を採用することにより、表示画面の同一箇所に周波数
を切り換えることによって別々に色分けされた情報を入
力することが可能になる。

【００４５】超音波送受波装置を少なくとも２つ備えた
構造を採用し、しかも１つの超音波送受波装置における
超音波デバイスＡ，Ｂ間の弾性表面波の伝搬路と、別の
超音波送受波装置における超音波デバイスＡ，Ｂ間の弾
性表面波の伝搬路とを互いに直交させる構造を採用する
ことにより、板面Ｚ１における触指部分の特定ができ
る。これは超音波送受波装置の数が多い程きめ細かな特
定が可能となる。従って、すだれ状電極Ｐ_iに入力する
電気信号の周波数を切り換えることにより別々に色分け
された情報を入力することが可能となる。

【００４６】すだれ状電極Ｑ_i-1のそれぞれの出力端を
互いに電気的に接続点Ｎ１で接続し、すだれ状電極Ｑ
_i-2のそれぞれの出力端を互いに電気的に接続点Ｎ２で
接続した構造を採用し、それぞれの接続点Ｎ１およびＮ
２に出力される遅延電気信号を感知できる構造を採用す
ることにより回路構成が簡略化される。すだれ状電極Ｐ
_iに電気信号を入力する手段として、出力端がすだれ状
電極Ｐ_iの入力端にそれぞれ接続されたＮ個のスイッチ
Ｓ_i（ｉ＝１，２，……，Ｎ）を設けスイッチＳ_iを順次
に所定の周期で電気的にそれぞれ断続する構造を採用す
ることにより、スイッチＳ_iを断続すればすだれ状電極
Ｐ_iに順次に所定の周期で電気信号を入力することがで
きる。スイッチＳ_iのそれぞれの入力端を互いに電気的
に接続点ＮＳで接続し、接続点Ｎ１を増幅器を介して接
続点ＮＳに電気的に接続する構造を採用することによ
り、すだれ状電極Ｐ_iからＱ_i-1に至る間の板面Ｚ１で成
る弾性表面波の伝搬路Ｄ_i（ｉ＝１，２，……，Ｎ）を
遅延素子とする発振器Ｈ_i（ｉ＝１，２，……，Ｎ）を
構成することができる。発振器Ｈ_iの信号ループはすだ
れ状電極Ｐ_iと、伝搬路Ｄ_iと、すだれ状電極Ｑ_i-1と、
増幅器とから成る。このようにして、回路構成がさらに
簡略化されることから装置の小型軽量化が可能となり、
しかも低消費電力で低電圧での駆動が可能となる。板面
Ｚ１上における弾性表面波の伝搬路のうちたとえばすだ
れ状電極Ｐ₁とＱ_1-1との間を触指した場合には、すだれ
状電極Ｐ１に電気信号が入力されているときに限って接
続点Ｎ１に出力される遅延電気信号が減衰または消滅す
る。このようにして触指位置を明確に指定することが可
能になる。

【００４７】超音波デバイスにおける圧電薄板の厚さを
すだれ状電極の電極周期長以下にし、すだれ状電極の電
極周期長を１次モードまたは２次以上のモードの弾性表
面波の波長にほぼ等しくする構造を採用することによ
り、すだれ状電極から加えられる電気的エネルギーが弾
性表面波に変換される度合を大きくすることができるだ
けでなく、圧電薄板と非圧電基板との界面での音響イン
ピーダンスの不整合等によって生じる反射等を除去する
ことができる。なお、すだれ状電極の電極周期長すなわ
ち弾性表面波の波長λに対する圧電薄板の厚さｄの割合
（ｄ／λ）が小さいほど効果は大きい。

【００４８】圧電薄板として圧電セラミック、ＰＶＤＦ
その他の高分子圧電フィルムを採用することにより、非
圧電基板に効率よく１次モードまたは２次以上のモード
の弾性表面波を励振することができる。圧電セラミック
はその分極軸の方向を厚さ方向と一致させる構造を採用
することにより、非圧電基板に効率よく１次モードまた
は２次以上のモードの弾性表面波を励振することができ
る。

【００４９】すだれ状電極を圧電薄板と非圧電基板との
界面に設けた構造を採用することにより、すだれ状電極
に加えられる電気的エネルギーを効率よく弾性表面波に
変換することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパネルゲーム装置の一実施例を示す平
面図。

【図２】図１のパネルゲーム装置における超音波デバイ
ス１および３を示す平面図。

【図３】図１のパネルゲーム装置の断面図。

【図４】図１のパネルゲーム装置に用いられているすだ
れ状電極の代わりに用いられるすだれ状電極の一実施例
を示す平面図。

【図５】図１のパネルゲーム装置を遅延線発振器を形成
して駆動する場合の構成図。

【図６】図５の構成図における各部〜における波形
図。

【図７】すだれ状電極Ｔ1，Ｒ11間における周波数に対
する挿入損失の関係を示す特性図。

【図８】すだれ状電極Ｔ1，Ｒ11間における周波数に対
する挿入損失の関係を示す特性図。

【図９】３．９６ＭＨｚのｒｆパルスを印加した場合の
すだれ状電極Ｔ1，Ｒ11間における応答特性を示す図。

【図１０】３．９６ＭＨｚのｒｆパルスを印加した場合
のすだれ状電極Ｔ1，Ｒ11間における応答特性を示す
図。

【図１１】図５に示す遅延線発振器における発振のスペ
クトルを示す特性図。

【図１２】図１のパネルゲーム装置のガラス基板５を伝
搬する弾性表面波の速度分散曲線を示す特性図。

【図１３】図１のパネルゲーム装置のガラス基板５を伝
搬する弾性表面波の速度分散曲線を示す特性図。

【図１４】圧電磁器薄板６の異なる２つの電気的境界条
件下での位相速度差から算出した実効的電気機械結合係
数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図。

【図１５】圧電磁器薄板６の異なる２つの電気的境界条
件下での位相速度差から算出した実効的電気機械結合係
数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図。

【図１６】圧電磁器薄板６の異なる２つの電気的境界条
件下での位相速度差から算出した実効的電気機械結合係
数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図。

【図１７】圧電磁器薄板６の異なる２つの電気的境界条
件下での位相速度差から算出した実効的電気機械結合係
数ｋ²とｋｄ値との関係を示す特性図。

【符号の説明】

１，２，３，４超音波デバイス５ガラス基板６圧電磁器薄板７表示画面Ｔ1，Ｔ2，Ｔ3，Ｔ4 すだれ状電極Ｒ11，Ｒ12，Ｒ13，Ｒ14，Ｒ21，Ｒ22，Ｒ23，Ｒ24
すだれ状電極Ｒ31，Ｒ32，Ｒ33，Ｒ34，Ｒ41，Ｒ42，Ｒ43，Ｒ44
すだれ状電極

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波デバイスＡおよびＢで成る超音波
送受波装置を非圧電基板の一方の板面Ｚ１に少なくとも
２つ設け、前記非圧電基板のもう一方の板面Ｚ２に少な
くとも２種類の色で表示される表示装置の表示画面を設
けて成るパネルゲーム装置において、前記超音波デバイスＡはＮ組のすだれ状電極Ｐ_i（ｉ＝
１，２，……，Ｎ）を圧電薄板ａに備えて成り、前記超
音波デバイスＢは前記すだれ状電極Ｐ_iにそれぞれ対応
するＮ個のすだれ状電極群Ｑ_i（ｉ＝１，２，……，
Ｎ）を圧電薄板ｂに備えて成り、これらのすだれ状電極
群Ｑ_iはそれぞれ少なくとも２組のすだれ状電極Ｑ_i-1お
よびＱ_i-2で成り、前記すだれ状電極Ｐ_iの電極周期長にほぼ対応する少な
くとも２種類の周波数の電気信号を前記すだれ状電極Ｐ
_iに入力し、前記電極周期長にほぼ等しい波長を有する
少なくとも２種類の弾性表面波を前記板面Ｚ１に励振す
る手段と、前記板面Ｚ１に励振された該弾性表面波の波長に応じて
前記すだれ状電極Ｑ_i- ₁およびＱ_i-2に現れる電気信号を
出力する手段とが設けてあり、１つの前記超音波送受波装置における前記超音波デバイ
スＡ，Ｂ間の弾性表面波の伝搬路と、別の前記超音波送
受波装置における前記超音波デバイスＡ，Ｂ間の弾性表
面波の伝搬路とが互いに直交していて、前記板面Ｚ１における前記弾性表面波の伝搬路の一部に
人指または物体が接触したことを、前記すだれ状電極Ｑ
_i-1およびＱ_i-2に出力される前記電気信号の大きさから
感知し、前記すだれ状電極Ｐ_iに入力する電気信号の周波数と前
記表示画面の前記色とを対応させる手段が設けられてい
ることを特徴とするパネルゲーム装置。
【請求項２】前記すだれ状電極Ｑ_i-1のそれぞれの出
力端は互いに電気的に接続点Ｎ１で接続されており、前
記すだれ状電極Ｑ_i-2のそれぞれの出力端は互いに電気
的に接続点Ｎ２で接続されており、前記すだれ状電極Ｐ_iに電気信号を入力する手段は、出
力端が前記すだれ状電極Ｐ_iの入力端にそれぞれ接続さ
れたＮ個のスイッチＳ_i（ｉ＝１，２，……，Ｎ）と、
該スイッチＳ_iを順次に所定の周期で電気的にそれぞれ
断続するスイッチ制御手段とを含み、前記スイッチＳ_iのそれぞれの入力端は互いに電気的に
接続点ＮＳで接続され、前記接続点Ｎ１は増幅器を介し
て前記接続点ＮＳに電気的に接続され、前記すだれ状電極Ｐ_iから前記すだれ状電極Ｑ_i-1に至る
間の前記非圧電基板で成る弾性表面波の伝搬路Ｄ_i（ｉ
＝１，２，……，Ｎ）を遅延素子とする発振器Ｈ_i（ｉ
＝１，２，……，Ｎ）が構成されていて、前記発振器Ｈ_iの信号ループは前記すだれ状電極Ｐ_iと、
前記伝搬路Ｄ_iと、前記すだれ状電極Ｑ_i-1と、前記増幅
器とから成り、前記板面Ｚ１における弾性表面波の伝搬路の一部に人指
または物体が接触したことを、前記接続点Ｎ１および前
記接続点Ｎ２に現れる電気信号の大きさから感知するこ
とを特徴とする請求項１に記載のパネルゲーム装置。
【請求項３】前記すだれ状電極Ｐ_i，Ｑ_i-1およびＱ
_i-2における電極周期長にはそれぞれ少なくともＬ１と
Ｌ２との２つが有り前記電極周期長Ｌ１またはＬ２にほ
ぼ対応する周波数の電気信号を前記すだれ状電極Ｐ_iに
入力し、前記電極周期長Ｌ１またはＬ２にほぼ等しい波
長の弾性表面波を前記板面Ｚ１に励振する手段と、前記板面Ｚ１に励振された該弾性表面波の波長に応じて
前記すだれ状電極Ｑ_i- ₁およびＱ_i-2に現れる電気信号を
出力する手段とが設けてあることを特徴とする請求項１
または２に記載のパネルゲーム装置。
【請求項４】前記圧電薄板ａの厚さは前記すだれ状電
極Ｐ_iの電極周期長以下であり、前記圧電薄板ｂの厚さ
は前記すだれ状電極Ｑ_i-1およびＱ_i-2の電極周期長以下
であって、前記すだれ状電極Ｐ_i，Ｑ_i-1およびＱ_i-2の電極周期長
は１次モードまたは２次以上のモードの弾性表面波の波
長にほぼ等しいことを特徴とする請求項１，２または３
に記載のパネルゲーム装置。
【請求項５】前記１次モードまたは２次以上の前記モ
ードの弾性表面波の位相速度は前記非圧電基板単体に励
振される弾性表面波の伝搬速度にほぼ等しいことを特徴
とする請求項４に記載のパネルゲーム装置。
【請求項６】前記圧電薄板ａまたはｂが圧電セラミッ
クで成り、該圧電セラミックの分極軸の方向は該圧電セ
ラミックの厚さ方向と平行であることを特徴とする請求
項１，２，３，４または５に記載のパネルゲーム装置。
【請求項７】前記圧電薄板ａまたはｂがＰＶＤＦその
他の高分子圧電フィルムで成ることを特徴とする請求項
１，２，３，４または５に記載のパネルゲーム装置。
【請求項８】前記圧電薄板ａまたはｂは前記すだれ状
電極が設けられている方の板面を介して前記板面Ｚ１に
固着されていることを特徴とする請求項１，２，３，
４，５，６または７に記載のパネルゲーム装置。