JPH06502946A - 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

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】 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 の吸収が引き起こされ、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 のトランスデユーサとを含むことが知られており、各トランスデユーサは、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（ Ｒｅｆ　ｆｅｅｔ　ｉｖｅＧｒａｔｔｎｇ）が配置される。各トランスデユーサ 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４．６４５．８７０号、第４．７００．１７６号、第４．７４６．９１４ 号、及び第４、７９１．４１６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、これらの問題な、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方向成分とを育している。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 （Ｒａｙｌｅｉｇｈ　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（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 ランスデユ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１Ｅ図及び第１Ｆ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、第１Ｅ図及び第１Ｆ図及び第１Ｄ図の比較から分かるように、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ユーサから 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、トランスデユー 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 、規則的な空間的法がりで起き、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、トランスデユ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闇のエネルギーの移動がトランスデユーサ近傍で 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、汚染物質または興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（Ｌａａ＋ｂ　１ｌｌａｖｅ）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にラム波はタッチに対して極めて分割的な正確さくＦｒａｃｔｉｏｎａｌｌｙ 　５ｅｎｓｉｔｉｖｅ）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（Ｓｔｒｕｅｔｕａｌ　Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ）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ユーサが結合される。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２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 面の夕・ソチにより、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ユーサに反射させる。

受信用トランスデユーサは、当該基板において、送信用トランスデユーサと同じ 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、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ユーサへ戻す。本形態にお けるトランスデユーサは、ラム波を基板内に与える送信用トランスデユーサとし 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ユ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ユーサが、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ユーサが、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’ＩＩＩ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ユ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ユ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ユーサを 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 説明するた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ユー サを用いて基板ｌＯ内に与えられてもよい。第２Ａ図に示した本発明に係る第４ の実施例では、ＩＩＮのトランスデユーサ１７が用いられており、模型トランス デユーサ１７は、基板１０の上面４０に設けられたアクリル製の模と、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層トランスデユーサ２１（ Ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎａｌ　Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｔｒａｎｓｄｕｃ ｅｒ）とを備えている。トランスデユーサ２１は、矢印２５の方向に振動して矢 印２６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。アクリル製の摸の角度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。楔形のトランスデユーサ１７は、対称ラム波を基板ＩＯ 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、圧電式疎密波層トランスデ ユーサ３１が基板１０の側部に接着される。トランスデユーサ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ユーサ３７ 　（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層トランスデユーサ４１．４ ３を備えている。このトランスデユーサ４１．４３は、コンブリメントな正弦波 （Ｃｏｍｐｌｉａ＋ｅｎｔａｒｙ　５ｉｎｅＷａｖｅｓ）によって駆動されるこ とにより、非対称ラム波を基板ｌＯ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ナ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ユーサ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 スデユーサ１８，２０．２２及び２４を備えて、タッチ箇所のＸ方向及びＹ方向 の両座源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 デユーサ２２及び２４は除かれてもよい。第３図に示したように、トランスデユ 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 ユ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 ようなトランスデユーサが用いられてもよい。圧電式トランスデユーサ１８，２ ０．２２及び２４は、導電性フリット（Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ　Ｆｒ１ｔ）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 ユーサ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つのトランスデユーサ対して、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ユーサ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ｌＯ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ユーサ２０へ進行させる。受信用トラ ンスデユーサは、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ユーサ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ユーサ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（なる。

トランスデユーサ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、反射器レイ 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４９０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し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２９．４７．３５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λ、、、／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ｌＯ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 、上記トランスデユーサを基板ｌＯ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、各トランスデユ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の輻はトランスデユーサの幅とほぼ等し くされ、そしてトランスデユーサに供給される駆動信号が正弦波であり、その周 波数がアレイ輻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、各トランスデユーサを起点に 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、式１ 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、式２ ％式％ ］ 更に、最後のアレイ素子と最初のアレイ素子との割合が、式３ ％式％ 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）／　ＭＯ）がまず決定され、さらに、この値が式４に代入されてσ、が決定 される。その後、ｈ（０）とσ、の値が式３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、はぼ一定に保たれる。

反射アレイ２８，２９．３０及び４７の各素子は、反射アレイ２８．２９の系列 な各素子によって反射されるラム波が、受信用トランスデユーサ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ＩＯ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３ ４．３６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（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Ｘ座標を規定している 。

各受信用トランスデユーサ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信号を供給するた 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、ラム波が時間ｔ０で始動するトランスデユーサ２０ により生成されると、トランスデユーサ２０によって受信される最初のラム波が 、２ｔ＋＋ｔ＊に相当する時点に現れる。この１＋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３０，４７内の最初の素子から、それがトランスデユーサ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ｔ、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２８．２９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、２ｔ＋＋ｊｘ＋２ｔｉに相当する 時間にトランスデユーサ２０により受信される。このｔ富は、反射素子２８．２ ９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、トランスデユーサ２２が時間ｔ０でラム波を生成したとすると、受信用 トランスデユーサ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２ｔ＋＋ｔ＊で受信し、そして受信用トランスデユーサ２４は、アレイ３４ ，３６によって反射された最後のラム波を時間２　ｔ＋　＋ｔｓ　＋２　ｔｔで 受信する。２ｔ＋＋ｔ、と２　ｔ＋　＋ｔｚ　＋２　ｔｘとの間の各ｔ、はＸ軸 上の座標を表しており、一方、２ｉ＋＋ｉ＊と２ｔ、＋ｔｓ　＋２ｔｔとの間の 各１゜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 送信用トランスデユーサ２２に供給される時間は、駆動信号をＹ軸の送信用トラ ンスデユーサ！８に供給した後であり、しかもＹ軸の受信用トランスデユーサ２ ０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、受信用トランスデユーサ２ ０．２４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ｊｔ−１ｔｔアで示したＸ 及びＹのトランスデユーサ信号を以て摂動の発生時に表される。

第５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 デユーサ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ｔ ｖ−，ｊｔアから基板ＩＯ上のタッチ座標を決定する。第５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ユーサ１ ８．２０と、Ｘ方向及びＹ方向の各受信用トランスデユーサ２０．２４と、各反 射アレイ２８，２９．３０．３４，３５，３６．４７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７ ２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ユーサ１ ８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。トランスデユーサ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ユーサ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ユーサ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 ユーサ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８８によってサ ンプルされる各時間ポイントｔ８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７４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 スデユーサ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ユーサ２４がＲＦアンプ８２に接続される ようにする。Ｘ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 出力されると、同様にスタティックＲＡＭ９２内に格納され、時間ｔアにおける 各ポイントのＸ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ｔ！。、ｔア。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ｔ８゜、ｔア。

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７２のＲＡＭｌ０Ｉ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ｔ８゜ｌ　 ｔＦ。におけるタッチされていないパネル７０に関するＲＡＭＩ　０１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、ｔ 、ヨ、ｔ７ア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ＲＡＭｌ０Ｉ内に記憶されている常駐ルーチン（Ｔｅｒｍｉｎａｔｅ　ａ ｎｄ　５ｔａｙ　Ｒｅ５ｉｄｅｎｔ　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Ｙ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１０６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、Ｙ軸に対して走査バーストを開始する。Ｙ軸の振幅値が スタティックＲＡＭ９２内に各サンプル時間ｔヨに対して記憶された後、コンピ ュータ７２は、ブロック！０７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７４ＧｍＹ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 プル時面ｔア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１．及びｔア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ＲＡＭｌ０Ｉ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６図に示したル ーチンを繰り返す。

時間１．．１アに対するＹ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ｔ８に対 して記憶された振幅値と、ｘ＝１としてｔｌに対して記憶されている値との差か ら差異値ｔｗ。

を決定するが、ここでＡｔ、。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、当該差異値 ｔ工。がＸ軸に対して検知される最大の差異値り、よりも大きいか否かを決定す る。差異値ｔ工。が最大差異値Ｄ工よりも大きい場合、コンピュータ７２は、ブ ロック１２０において、上記差異値ｔｔＩ、をり、に設定すると共に、当該差異 値の発生時ａｔ、、をｔ、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１ １４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ＲＡＭｌ０Ｉ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Ｄ８の発生時点ｔ　１ ｍがゼロか否かを判別する。もしｔ　１ｍ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、ｔｏがゼロに等しくない場合に は、ｔ　＋ｘ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ｔアにて記憶された振幅値と、対応するポイントで時刻ｔア。にて記憶さ れた初期設定値とを比較し、これらの差をｊｙＤとして記憶する。ブロック１３ ０において、コンピュータ７２は、上記ｔア。と閾値とを比較し、もしｉｙＤ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ｉｙ ＤとＤ２とを比較する。ここでＤアは、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、ｔア。がＤアよりも大 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、Ｄ、の 値をｊｙＤに等しい値に設定し、且つ最大差分値Ｄアが発生する時刻ｔ　＋ｙを ｔア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２ とを比較する。上記ｙが２よりも小さいか、あるいは２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、ｔ　１１及びｔ　ｌ？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 トランスデユーサが設けられている。

更に、第１Ｏ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ＩＯ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、トランスデユーサ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、トランスデユ ーサに駆動信号を供給する第１のサイクルの間、Ｘ１１ドライバ７６すなわちバ ースト発生器をトランスデユーサ１８に接続するように動作する。トランスデユ ーサＩ８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２８．２ ９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ｌＯ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 せてトランスデユーサ１８に戻す。駆動信号がトランスデユーサ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の状態を受省ボジシ３ン に変え、これによりトランスデユーサ１８がＲＦアンプ８２に結合されて、トラ ンスデユ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、トランスデユーサ２０は送信／受信スイッチ１４８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、トランスデユーサ 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をトランスデユーサ ２０に結合する。トランスデユーサ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の軸に沿つて伝播させる。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ｌＯ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３４．３５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ユーサ２０に戻す。駆動信 号がトランスデユーサ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ユーサ２０がＲ Ｆアンプ８２に結合されて、トランスデユ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 なからシャ波を送信及び受信するためのトランスデユーサを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２８．２９は、トランスデユーサＩ８が設けられた側部２ ６と垂直な輪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２８．２９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１００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ｌｏ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。トランスデユーサ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１ｏ内に与え、アレイ２８．２９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ユーサ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３６．４９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３６．４９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 ユーサ１８に戻す。トランスデユーサ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（Ｔｒ ｉｐｌｅ　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、トランスデユーサ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（Ｃｏｎｔａｍ ｉｎａｎｔ）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７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： Ｆｉｇ、ＩＢ 補正書の翻訳文捷出書 （特許法第１８４条の８） 平成５年５月　１７日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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．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各ラム波 の１タイプ、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．前記反射手段が、前記対称ラム波モード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．前記反射手段が、前記非対称ラム波モード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．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．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．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でおり、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．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．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．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．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 ことができる基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｉｎｇ）にあって、タッチ面を備えている 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．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．前記第１のフ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．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．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．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。 １５．前記基板と結合されており、シャ波を与えて前記第１の軸と交差する第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でのタッチにより、該タッチ位置と交差する第 ２の伝播路沿いに伝播するラム波に摂動を形成するように構成された第３の反射 素子アレイと、前記第３のアレイに対応して前記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の軸とほぼ平行な軸に沿って 配置されており、前記第２の伝播路を伝播するラム波を前記第２の軸とほぼ平行 な軸に沿って反射させる第１４の変換素子アレイと、前記基板と結合されており 、前記第２の軸と平行な軸に沿って伝播するシャ波を検知して、該シャ波の検知 を表す信号を与える手段であって、該第２の検知手段と結合された位置決定手段 が、前記基板のタッチ面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 成された第２の検知手段とを更に具備する、請求の範囲１１に記載のタッチ位置 センサ。 １６．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。 １７．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１６に記載のタ ッチ位置センサ。 １８．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１６に記載のタッ チ位置センサ。 １９．前記ラム波が１次のラム波である、請求の範囲１６に記載のタッチ位置セ ンサ。 ２０．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１６に記載のタッチ位置 センサ。 ２１．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１６に記載のタッチ位置センサ。 ２２．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１６に記載の タッチ位置センサ。 ２３．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 播するラム波を与える第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１６に記載のタッチ位置センサ。 ２４．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 とができる基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｉｎｇ）にあって、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１の伝播路に沿って伝播するシャ波を前記第２のアレイに向けて反射させて 、前記第２の軸に沿って伝播させるシャ波反射手段と、 前記第３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の軸に沿って前記反射手段へ反射させるために、そ の後、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、該導入手段が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 構成されている反射手段と、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。