JPH10301699A - 超音波指示制御装置 - Google Patents
超音波指示制御装置Info
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- JPH10301699A JPH10301699A JP12317197A JP12317197A JPH10301699A JP H10301699 A JPH10301699 A JP H10301699A JP 12317197 A JP12317197 A JP 12317197A JP 12317197 A JP12317197 A JP 12317197A JP H10301699 A JPH10301699 A JP H10301699A
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- interdigital transducer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧電基板またはその上に設けられた非圧電板
上に接触した位置を検出し、その位置に対応する情報を
表示画面上に表示すること。 【解決手段】 すだれ状電極ＴXおよびＴYから電気信号
を入力すると、圧電基板１上に弾性表面波が励振され
る。この弾性表面波はすだれ状電極ＲXによって周波数
ｆXiを有する電気信号ＥXiに変換されるとともに、すだ
れ状電極ＲYによって周波数ｆYjを有する電気信号ＥYj
に変換されるが出力されることはない。しかし、もしも
圧電基板１上の位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に接触する
と、すだれ状電極ＲXおよびＲYからそれぞれ電気信号Ｅ
X-xおよびＥY-yが出力される。電気信号ＥX-xの周波数
ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出するこ
とにより位置ＦXxと位置ＦYyとの交点が特定され、その
交点に対応する情報が表示画面に表示される。
上に接触した位置を検出し、その位置に対応する情報を
表示画面上に表示すること。 【解決手段】 すだれ状電極ＴXおよびＴYから電気信号
を入力すると、圧電基板１上に弾性表面波が励振され
る。この弾性表面波はすだれ状電極ＲXによって周波数
ｆXiを有する電気信号ＥXiに変換されるとともに、すだ
れ状電極ＲYによって周波数ｆYjを有する電気信号ＥYj
に変換されるが出力されることはない。しかし、もしも
圧電基板１上の位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に接触する
と、すだれ状電極ＲXおよびＲYからそれぞれ電気信号Ｅ
X-xおよびＥY-yが出力される。電気信号ＥX-xの周波数
ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出するこ
とにより位置ＦXxと位置ＦYyとの交点が特定され、その
交点に対応する情報が表示画面に表示される。
Description
【発明の属する技術分野】本発明は入力用および出力用
すだれ状電極を備えた圧電基板上、またはその上に設け
られた非圧電板上に人指または物体が接触した位置を検
出し、その位置に対応する情報を表示画面上に表示する
超音波指示制御装置に関する。
すだれ状電極を備えた圧電基板上、またはその上に設け
られた非圧電板上に人指または物体が接触した位置を検
出し、その位置に対応する情報を表示画面上に表示する
超音波指示制御装置に関する。
【従来の技術】表示画面上に情報を表示するための入力
手段として用いられ、キーボードの機能を補うものとし
て指示制御装置の果たす役割は大きい。従来の指示制御
装置の代表的なものの１つにマウスが挙げられる。マウ
スを用いて表示画面上に情報を表示する場合、ゴム等で
成る板面上にマウス自体を移動させると、マウスの移動
方向と距離が検出され、それに対応する情報が表示画面
上に表示される。このとき、マウスの板面上における始
点と表示画面上における始点とは必ずしも一致しないこ
とから、マウスの動作には無駄が多くならざるを得ず、
また、微妙な調整が難しいことから、情報の表示に時間
を要することが多い。また、マウスを移動させるための
板面の面積もある程度の大きさを必要とする。このよう
にして、従来の指示制御装置は使用に際して無駄な動作
が多く、微妙な調整が困難で、情報の表示に時間を要
し、小型化が難しい等の問題点があった。
手段として用いられ、キーボードの機能を補うものとし
て指示制御装置の果たす役割は大きい。従来の指示制御
装置の代表的なものの１つにマウスが挙げられる。マウ
スを用いて表示画面上に情報を表示する場合、ゴム等で
成る板面上にマウス自体を移動させると、マウスの移動
方向と距離が検出され、それに対応する情報が表示画面
上に表示される。このとき、マウスの板面上における始
点と表示画面上における始点とは必ずしも一致しないこ
とから、マウスの動作には無駄が多くならざるを得ず、
また、微妙な調整が難しいことから、情報の表示に時間
を要することが多い。また、マウスを移動させるための
板面の面積もある程度の大きさを必要とする。このよう
にして、従来の指示制御装置は使用に際して無駄な動作
が多く、微妙な調整が困難で、情報の表示に時間を要
し、小型化が難しい等の問題点があった。
【発明が解決しようとする課題】従来の指示制御装置は
使用しやすさ、情報表示にかかる時間、小型化等に問題
点があった。本発明の目的は、耐久性および量産性に優
れ、低消費電力駆動で応答時間が短く、信号処理の仕方
が簡単で、回路の規模も小さく小型軽量で、接触位置を
細密に検出しそれに対応する情報を表示画面に正確に表
示することが可能で、リモートコントロールによる表示
も可能で、使用しやすさに優れた超音波指示制御装置を
提供することにある。
使用しやすさ、情報表示にかかる時間、小型化等に問題
点があった。本発明の目的は、耐久性および量産性に優
れ、低消費電力駆動で応答時間が短く、信号処理の仕方
が簡単で、回路の規模も小さく小型軽量で、接触位置を
細密に検出しそれに対応する情報を表示画面に正確に表
示することが可能で、リモートコントロールによる表示
も可能で、使用しやすさに優れた超音波指示制御装置を
提供することにある。
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の超音波
指示制御装置は、圧電基板と、超音波送受波手段Ｘおよ
びＹと、前記超音波送受波手段ＸおよびＹに接続された
情報処理部から成る超音波指示制御装置であって、前記
超音波送受波手段Ｘは入力用すだれ状電極ＴXと、前記
すだれ状電極ＴXに対向する出力用すだれ状電極ＲXと、
前記すだれ状電極ＲXの出力端と前記すだれ状電極ＴXの
入力端との間に接続された増幅器ＡXから成り、前記超
音波送受波手段Ｙは入力用すだれ状電極ＴYと、前記す
だれ状電極ＴYに対向する出力用すだれ状電極ＲYと、前
記すだれ状電極ＲYの出力端と前記すだれ状電極ＴYの入
力端との間に接続された増幅器ＡYから成り、前記各す
だれ状電極は前記圧電基板の一方の板面上に設けられ、
前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向は、前記すだれ状
電極ＴXの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、前記
すだれ状電極ＲYの電極指の方向は前記すだれ状電極ＴY
の電極指の方向に対し角αの傾きを有し、前記すだれ状
電極ＲXの電極指に直交する方向での電極指の周期長ＰN
は、前記すだれ状電極ＴXの電極周期長ＰXとcosαとの
積に等しく、前記すだれ状電極ＲYの電極指に直交する
方向での電極指の周期長ＰNは、前記すだれ状電極ＴYの
電極周期長ＰYとcosαとの積に等しく、前記すだれ状電
極ＲXの電極指の方向での交差幅ＬPは、前記すだれ状電
極ＴXの電極交差幅ＬXとsecαとの積に等しいととも
に、前記電極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，
ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記すだれ状電極ＲYの
電極指の方向での交差幅ＬPは、前記すだれ状電極ＴYの
電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しいとともに、前記電
極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecα
との積に等しく、前記圧電基板の厚さは前記電極周期長
ＰXおよびＰYの３倍以上の値を有し、前記すだれ状電極
ＴXは、前記電極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電気
信号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一方
の板面の表面近傍に前記電極周期長ＰXとほぼ等しい波
長を有する弾性表面波を励振し、前記すだれ状電極ＴY
は、前記電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信
号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一方の
板面の表面近傍に前記電極周期長ＰYとほぼ等しい波長
を有する弾性表面波を励振し、前記すだれ状電極Ｒ
Xは、前記すだれ状電極ＴXによって励振された前記弾性
表面波を、周波数ｆXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−
１，−２，……，−ｘ）を有する電気信号ＥXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）にそ
れぞれ変換し、前記すだれ状電極ＲYは、前記すだれ状
電極ＴYによって励振された前記弾性表面波を、周波数
ｆYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，
−ｙ）を有する電気信号ＥYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，
０，−１，−２，……，−ｙ）にそれぞれ変換し、前記
電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気信号ＵＥ
Xiの振幅は零であって、前記電気信号ＵＥXiは前記すだ
れ状電極ＲXにおいて検出されることはなく、前記電気
信号ＥYjを合成することにより生ずる電気信号ＵＥYjの
振幅は零であって、前記電気信号ＵＥYjは前記すだれ状
電極ＲYにおいて検出されることはなく、前記すだれ状
電極ＴXおよびＲXは前記圧電基板の前記一方の板面上に
弾性表面波の伝搬路ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，
−１，−２，……，−ｘ）を形成し、伝搬路ＺX0は前記
すだれ状電極ＴXの前記電極交差幅ＬXの垂直二等分線上
にあり、前記すだれ状電極ＴYおよびＲYは前記圧電基板
の前記一方の板面上に弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝
ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を形
成し、伝搬路ＺY0は前記すだれ状電極ＴYの前記電極交
差幅ＬYの垂直二等分線上にあり、前記圧電基板の前記
一方の板面上における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）は、前記伝搬路ＺXi
に対応し、前記圧電基板の前記一方の板面上における位
置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，…
…，−ｙ）は、前記伝搬路ＺYjに対応し、前記情報処理
部は、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指または物体が
接触したことを、前記すだれ状電極ＲXにおいて電気信
号ＥX-xが出力されるとともに前記すだれ状電極ＲYにお
いて電気信号ＥY-yが出力されることにより感知し、前
記電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの
周波数ｆY-yを検出することにより前記交点を特定し、
前記交点に対応する情報を表示画面に表示する。請求項
２に記載の超音波指示制御装置は、圧電基板と、非圧電
板と、超音波送受波手段ＸおよびＹと、前記超音波送受
波手段ＸおよびＹに接続された情報処理部から成る超音
波指示制御装置であって、前記超音波送受波手段Ｘは入
力用すだれ状電極ＴXと、前記すだれ状電極ＴXに対向す
る出力用すだれ状電極ＲXと、前記すだれ状電極ＲXの出
力端と前記すだれ状電極ＴXの入力端との間に接続され
た増幅器ＡXから成り、前記超音波送受波手段Ｙは入力
用すだれ状電極ＴYと、前記すだれ状電極ＴYに対向する
出力用すだれ状電極ＲYと、前記すだれ状電極ＲYの出力
端と前記すだれ状電極ＴYの入力端との間に接続された
増幅器ＡYから成り、前記各すだれ状電極は前記圧電基
板の一方の板面上に設けられ、前記非圧電板の下端面は
前記圧電基板の前記一方の板面上に前記各すだれ状電極
を介して固着され、前記すだれ状電極ＲXの電極指の方
向は、前記すだれ状電極ＴXの電極指の方向に対し角α
の傾きを有し、前記すだれ状電極ＲYの電極指の方向は
前記すだれ状電極ＴYの電極指の方向に対し角αの傾き
を有し、前記すだれ状電極ＲXの電極指に直交する方向
での電極指の周期長ＰNは、前記すだれ状電極ＴXの電極
周期長ＰXとcosαとの積に等しく、前記すだれ状電極Ｒ
Yの電極指に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、前
記すだれ状電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの積に等
しく、前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向での交差幅
ＬPは、前記すだれ状電極ＴXの電極交差幅ＬXとsecαと
の積に等しいとともに、前記電極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ
＝１，２，……，ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記
すだれ状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬPは、前記
すだれ状電極ＴYの電極交差幅ＬYとsecαとの積に等し
いとともに、前記電極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，
……，ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記すだれ状電
極ＴXは、前記電極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電
気信号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一
方の板面の表面近傍に前記電極周期長ＰXとほぼ等しい
波長を有する弾性表面波を励振し、該弾性表面波を前記
非圧電板の上端面に伝搬させ、前記すだれ状電極Ｔ
Yは、前記電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信
号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一方の
板面の表面近傍に前記電極周期長ＰYとほぼ等しい波長
を有する弾性表面波を励振し、該弾性表面波を前記非圧
電板の上端面に伝搬させ、前記非圧電板の前記上端面に
伝搬される前記弾性表面波は０次モードおよび１次以上
の高次モードの波で、前記０次モードの弾性表面波の位
相速度は、電気的に短絡状態にある前記圧電基板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、前記１次以上
の高次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に開放
状態にある前記圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速
度とほぼ等しく、前記圧電基板の厚さは前記電極周期長
ＰXおよびＰYの３倍以上の値を有し、前記非圧電板の厚
さｄは前記電極周期長ＰXおよびＰYよりも小さく、前記
非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、前記
圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小
さく、前記すだれ状電極ＲXは、前記すだれ状電極ＴXに
よって励振された前記弾性表面波を、周波数ｆXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を有
する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，
−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換し、前記すだれ状電
極ＲYは、前記すだれ状電極ＴYによって励振された前記
弾性表面波を、周波数ｆYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，
０，−１，−２，……，−ｙ）を有する電気信号Ｅ
Yj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
ｙ）にそれぞれ変換し、前記電気信号ＥXiを合成するこ
とにより生ずる電気信号ＵＥXiの振幅は零であって、前
記電気信号ＵＥXiは前記すだれ状電極ＲXにおいて検出
されることはなく、前記電気信号ＥYjを合成することに
より生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であって、前記電
気信号ＵＥYjは前記すだれ状電極ＲYにおいて検出され
ることはなく、前記すだれ状電極ＴXおよびＲXは前記非
圧電板の前記上端面に弾性表面波の伝搬路ＺXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を形
成し、伝搬路ＺX0は前記すだれ状電極ＴXの前記電極交
差幅ＬXの垂直二等分線上にあり、前記すだれ状電極ＴY
およびＲYは前記非圧電板の前記上端面に弾性表面波の
伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｙ）を形成し、伝搬路ＺY0は前記すだれ状電極
ＴYの前記電極交差幅ＬYの垂直二等分線上にあり、前記
非圧電板の前記上端面における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）は、前記伝
搬路ＺXiに対応し、前記非圧電板の前記上端面における
位置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，…
…，−ｙ）は、前記伝搬路ＺYjに対応し、前記情報処理
部は、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指または物体が
接触したことを、前記すだれ状電極ＲXにおいて電気信
号ＥX-xが出力されるとともに前記すだれ状電極ＲYにお
いて電気信号ＥY-yが出力されることにより感知し、前
記電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの
周波数ｆY-yを検出することにより前記交点を特定し、
前記交点に対応する情報を表示画面に表示する。請求項
３に記載の超音波指示制御装置は、前記電極周期長ＰX
とＰYとが異なり、前記周波数ｆXiの周波数帯域と前記
周波数ｆYjの周波数帯域とが異なる。請求項４に記載の
超音波指示制御装置は、前記伝搬路ＺXiとＺYjとが互い
に直交している。請求項５に記載の超音波指示制御装置
は、前記圧電基板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。請求項６に記載の超音波指示制御装置は、
前記圧電基板のもう一方の板面が支持基板で支持されて
いる。請求項７に記載の超音波指示制御装置は、前記周
波数ｆXiおよびｆYjが無線周波数で成り、前記情報処理
部と前記表示画面とが無線信号によって接続されてい
る。
指示制御装置は、圧電基板と、超音波送受波手段Ｘおよ
びＹと、前記超音波送受波手段ＸおよびＹに接続された
情報処理部から成る超音波指示制御装置であって、前記
超音波送受波手段Ｘは入力用すだれ状電極ＴXと、前記
すだれ状電極ＴXに対向する出力用すだれ状電極ＲXと、
前記すだれ状電極ＲXの出力端と前記すだれ状電極ＴXの
入力端との間に接続された増幅器ＡXから成り、前記超
音波送受波手段Ｙは入力用すだれ状電極ＴYと、前記す
だれ状電極ＴYに対向する出力用すだれ状電極ＲYと、前
記すだれ状電極ＲYの出力端と前記すだれ状電極ＴYの入
力端との間に接続された増幅器ＡYから成り、前記各す
だれ状電極は前記圧電基板の一方の板面上に設けられ、
前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向は、前記すだれ状
電極ＴXの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、前記
すだれ状電極ＲYの電極指の方向は前記すだれ状電極ＴY
の電極指の方向に対し角αの傾きを有し、前記すだれ状
電極ＲXの電極指に直交する方向での電極指の周期長ＰN
は、前記すだれ状電極ＴXの電極周期長ＰXとcosαとの
積に等しく、前記すだれ状電極ＲYの電極指に直交する
方向での電極指の周期長ＰNは、前記すだれ状電極ＴYの
電極周期長ＰYとcosαとの積に等しく、前記すだれ状電
極ＲXの電極指の方向での交差幅ＬPは、前記すだれ状電
極ＴXの電極交差幅ＬXとsecαとの積に等しいととも
に、前記電極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，
ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記すだれ状電極ＲYの
電極指の方向での交差幅ＬPは、前記すだれ状電極ＴYの
電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しいとともに、前記電
極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecα
との積に等しく、前記圧電基板の厚さは前記電極周期長
ＰXおよびＰYの３倍以上の値を有し、前記すだれ状電極
ＴXは、前記電極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電気
信号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一方
の板面の表面近傍に前記電極周期長ＰXとほぼ等しい波
長を有する弾性表面波を励振し、前記すだれ状電極ＴY
は、前記電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信
号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一方の
板面の表面近傍に前記電極周期長ＰYとほぼ等しい波長
を有する弾性表面波を励振し、前記すだれ状電極Ｒ
Xは、前記すだれ状電極ＴXによって励振された前記弾性
表面波を、周波数ｆXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−
１，−２，……，−ｘ）を有する電気信号ＥXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）にそ
れぞれ変換し、前記すだれ状電極ＲYは、前記すだれ状
電極ＴYによって励振された前記弾性表面波を、周波数
ｆYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，
−ｙ）を有する電気信号ＥYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，
０，−１，−２，……，−ｙ）にそれぞれ変換し、前記
電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気信号ＵＥ
Xiの振幅は零であって、前記電気信号ＵＥXiは前記すだ
れ状電極ＲXにおいて検出されることはなく、前記電気
信号ＥYjを合成することにより生ずる電気信号ＵＥYjの
振幅は零であって、前記電気信号ＵＥYjは前記すだれ状
電極ＲYにおいて検出されることはなく、前記すだれ状
電極ＴXおよびＲXは前記圧電基板の前記一方の板面上に
弾性表面波の伝搬路ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，
−１，−２，……，−ｘ）を形成し、伝搬路ＺX0は前記
すだれ状電極ＴXの前記電極交差幅ＬXの垂直二等分線上
にあり、前記すだれ状電極ＴYおよびＲYは前記圧電基板
の前記一方の板面上に弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝
ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を形
成し、伝搬路ＺY0は前記すだれ状電極ＴYの前記電極交
差幅ＬYの垂直二等分線上にあり、前記圧電基板の前記
一方の板面上における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）は、前記伝搬路ＺXi
に対応し、前記圧電基板の前記一方の板面上における位
置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，…
…，−ｙ）は、前記伝搬路ＺYjに対応し、前記情報処理
部は、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指または物体が
接触したことを、前記すだれ状電極ＲXにおいて電気信
号ＥX-xが出力されるとともに前記すだれ状電極ＲYにお
いて電気信号ＥY-yが出力されることにより感知し、前
記電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの
周波数ｆY-yを検出することにより前記交点を特定し、
前記交点に対応する情報を表示画面に表示する。請求項
２に記載の超音波指示制御装置は、圧電基板と、非圧電
板と、超音波送受波手段ＸおよびＹと、前記超音波送受
波手段ＸおよびＹに接続された情報処理部から成る超音
波指示制御装置であって、前記超音波送受波手段Ｘは入
力用すだれ状電極ＴXと、前記すだれ状電極ＴXに対向す
る出力用すだれ状電極ＲXと、前記すだれ状電極ＲXの出
力端と前記すだれ状電極ＴXの入力端との間に接続され
た増幅器ＡXから成り、前記超音波送受波手段Ｙは入力
用すだれ状電極ＴYと、前記すだれ状電極ＴYに対向する
出力用すだれ状電極ＲYと、前記すだれ状電極ＲYの出力
端と前記すだれ状電極ＴYの入力端との間に接続された
増幅器ＡYから成り、前記各すだれ状電極は前記圧電基
板の一方の板面上に設けられ、前記非圧電板の下端面は
前記圧電基板の前記一方の板面上に前記各すだれ状電極
を介して固着され、前記すだれ状電極ＲXの電極指の方
向は、前記すだれ状電極ＴXの電極指の方向に対し角α
の傾きを有し、前記すだれ状電極ＲYの電極指の方向は
前記すだれ状電極ＴYの電極指の方向に対し角αの傾き
を有し、前記すだれ状電極ＲXの電極指に直交する方向
での電極指の周期長ＰNは、前記すだれ状電極ＴXの電極
周期長ＰXとcosαとの積に等しく、前記すだれ状電極Ｒ
Yの電極指に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、前
記すだれ状電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの積に等
しく、前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向での交差幅
ＬPは、前記すだれ状電極ＴXの電極交差幅ＬXとsecαと
の積に等しいとともに、前記電極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ
＝１，２，……，ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記
すだれ状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬPは、前記
すだれ状電極ＴYの電極交差幅ＬYとsecαとの積に等し
いとともに、前記電極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，
……，ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記すだれ状電
極ＴXは、前記電極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電
気信号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一
方の板面の表面近傍に前記電極周期長ＰXとほぼ等しい
波長を有する弾性表面波を励振し、該弾性表面波を前記
非圧電板の上端面に伝搬させ、前記すだれ状電極Ｔ
Yは、前記電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信
号を入力されることにより、前記圧電基板の前記一方の
板面の表面近傍に前記電極周期長ＰYとほぼ等しい波長
を有する弾性表面波を励振し、該弾性表面波を前記非圧
電板の上端面に伝搬させ、前記非圧電板の前記上端面に
伝搬される前記弾性表面波は０次モードおよび１次以上
の高次モードの波で、前記０次モードの弾性表面波の位
相速度は、電気的に短絡状態にある前記圧電基板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、前記１次以上
の高次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に開放
状態にある前記圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速
度とほぼ等しく、前記圧電基板の厚さは前記電極周期長
ＰXおよびＰYの３倍以上の値を有し、前記非圧電板の厚
さｄは前記電極周期長ＰXおよびＰYよりも小さく、前記
非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、前記
圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小
さく、前記すだれ状電極ＲXは、前記すだれ状電極ＴXに
よって励振された前記弾性表面波を、周波数ｆXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を有
する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，
−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換し、前記すだれ状電
極ＲYは、前記すだれ状電極ＴYによって励振された前記
弾性表面波を、周波数ｆYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，
０，−１，−２，……，−ｙ）を有する電気信号Ｅ
Yj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
ｙ）にそれぞれ変換し、前記電気信号ＥXiを合成するこ
とにより生ずる電気信号ＵＥXiの振幅は零であって、前
記電気信号ＵＥXiは前記すだれ状電極ＲXにおいて検出
されることはなく、前記電気信号ＥYjを合成することに
より生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であって、前記電
気信号ＵＥYjは前記すだれ状電極ＲYにおいて検出され
ることはなく、前記すだれ状電極ＴXおよびＲXは前記非
圧電板の前記上端面に弾性表面波の伝搬路ＺXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を形
成し、伝搬路ＺX0は前記すだれ状電極ＴXの前記電極交
差幅ＬXの垂直二等分線上にあり、前記すだれ状電極ＴY
およびＲYは前記非圧電板の前記上端面に弾性表面波の
伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｙ）を形成し、伝搬路ＺY0は前記すだれ状電極
ＴYの前記電極交差幅ＬYの垂直二等分線上にあり、前記
非圧電板の前記上端面における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）は、前記伝
搬路ＺXiに対応し、前記非圧電板の前記上端面における
位置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，…
…，−ｙ）は、前記伝搬路ＺYjに対応し、前記情報処理
部は、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指または物体が
接触したことを、前記すだれ状電極ＲXにおいて電気信
号ＥX-xが出力されるとともに前記すだれ状電極ＲYにお
いて電気信号ＥY-yが出力されることにより感知し、前
記電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの
周波数ｆY-yを検出することにより前記交点を特定し、
前記交点に対応する情報を表示画面に表示する。請求項
３に記載の超音波指示制御装置は、前記電極周期長ＰX
とＰYとが異なり、前記周波数ｆXiの周波数帯域と前記
周波数ｆYjの周波数帯域とが異なる。請求項４に記載の
超音波指示制御装置は、前記伝搬路ＺXiとＺYjとが互い
に直交している。請求項５に記載の超音波指示制御装置
は、前記圧電基板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。請求項６に記載の超音波指示制御装置は、
前記圧電基板のもう一方の板面が支持基板で支持されて
いる。請求項７に記載の超音波指示制御装置は、前記周
波数ｆXiおよびｆYjが無線周波数で成り、前記情報処理
部と前記表示画面とが無線信号によって接続されてい
る。
【発明の実施の形態】本発明の超音波指示制御装置の第
１の構造は、圧電基板と、超音波送受波手段ＸおよびＹ
と、前記超音波送受波手段ＸおよびＹに接続された情報
処理部から成る。超音波送受波手段Ｘは入力用すだれ状
電極ＴXと、すだれ状電極ＴXに対向する出力用すだれ状
電極ＲXと、すだれ状電極ＲXの出力端とすだれ状電極Ｔ
Xの入力端との間に接続された増幅器ＡXから成る。超音
波送受波手段Ｙは入力用すだれ状電極ＴYと、すだれ状
電極ＴYに対向する出力用すだれ状電極ＲYと、すだれ状
電極ＲYの出力端とすだれ状電極ＴYの入力端との間に接
続された増幅器ＡYから成る。各すだれ状電極は圧電基
板の一方の板面上に設けられている。すだれ状電極ＲX
の電極指の方向は、すだれ状電極ＴXの電極指の方向に
対し角αの傾きを有し、すだれ状電極ＲXの電極指に直
交する方向での電極指の周期長ＰNは、すだれ状電極ＴX
の電極周期長ＰXとcosαとの積に等しくなるような大き
さに設定されている。すだれ状電極ＲXの電極指の方向
での交差幅ＬPは、すだれ状電極ＴXの電極交差幅ＬXとs
ecαとの積に等しいとともに、電極周期長ＰXのＮ倍
（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecαとの積に等しくな
るような大きさに設定されている。同様にして、すだれ
状電極ＲYの電極指の方向はすだれ状電極ＴYの電極指の
方向に対し角αの傾きを有し、すだれ状電極ＲYの電極
指に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、すだれ状
電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの積に等しくなるよ
うな大きさに設定されている。すだれ状電極ＲYの電極
指の方向での交差幅ＬPは、すだれ状電極ＴYの電極交差
幅ＬYとsecαとの積に等しいとともに、電極周期長ＰY
のＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecαとの積に等
しくなるような大きさに設定されている。本発明の超音
波指示制御装置の第１の構造では、圧電基板の厚さは電
極周期長ＰXの３倍以上の値を有するとともに、電極周
期長ＰYの３倍以上の値を有する。従って、電極周期長
ＰXにほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ状電極ＴX
に入力すると、圧電基板のすだれ状電極を有する方の板
面の表面近傍に電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を有す
る弾性表面波を励振することができる。また、電極周期
長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ状電極
ＴYに入力すると、圧電基板のすだれ状電極を有する方
の板面の表面近傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を
有する弾性表面波を励振することができる。このとき、
圧電基板の内部には超音波を漏洩させることなく、圧電
基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍に効率
よく弾性表面波を励振させることができる。従って、低
消費電力駆動が可能であるばかりでなく、圧電基板の支
持が容易になる。圧電基板を支持する場合には、圧電基
板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍を除く部
分の支持が可能である。すだれ状電極ＴXによって励振
された弾性表面波は、すだれ状電極ＲXによって周波数
ｆXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，
−ｘ）を有する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，
０，−１，−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換される。
電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気信号ＵＥ
Xiの振幅は零であることから、電気信号ＵＥXiはすだれ
状電極ＲXにおいて検出されることはない。すだれ状電
極ＴYによって励振された弾性表面波は、すだれ状電極
ＲYによって周波数ｆYj（ｊ＝χ，……，２，１，０，
−１，−２，……，−χ）を有する電気信号ＥYj（ｊ＝
χ，……，２，１，０，−１，−２，……，−χ）にそ
れぞれ変換される。電気信号ＥYjを合成することにより
生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であることから、電気
信号ＵＥYjはすだれ状電極ＲYにおいて検出されること
はない。すだれ状電極ＴXおよびＲXは圧電基板のすだれ
状電極が設けられた方の板面上において弾性表面波の伝
搬路ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，…
…，−ｘ）を形成する。但し、伝搬路ＺX0はすだれ状電
極ＴXの電極交差幅ＬXの垂直二等分線上にある。すだれ
状電極ＴYおよびＲYは圧電基板のすだれ状電極が設けら
れた方の板面上において弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝
ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を形
成する。但し、伝搬路ＺY0はすだれ状電極ＴYの電極交
差幅ＬYの垂直二等分線上にある。このとき、圧電基板
のすだれ状電極が設けられた方の板面上における位置Ｆ
Xi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
ｘ）を伝搬路ＺXiに対応させ、位置ＦYj（ｊ＝ｙ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を伝搬路Ｚ
Yjに対応させることが可能である。位置ＦXxとＦYyとの
交点に人指または物体が接触すると、すだれ状電極ＲX
において電気信号ＥX-xが出力され、すだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY-yが出力される。つまり、圧電基板
の板面上を接触しない場合には、すだれ状電極ＲXおよ
びＲYにおいて弾性表面波からそれぞれ変換される電気
信号ＵＥXiおよびＵＥYjは均衡がとれて零であったもの
が、位置ＦXxとＦYyとの交点を接触することによりそれ
ぞれの超音波の伝搬路ＺXxおよびＺYyが遮断されると、
それらの伝搬路に対応する弾性表面波がすだれ状電極Ｒ
XおよびＲYにおいて電気信号ＥXxおよびＥYyに変換され
ることがないので、全体としての均衡が崩れてすだれ状
電極ＲXから電気信号（ＵＥXi−ＥXx）、すなわち電気
信号ＥX-xが検出されるとともに、すだれ状電極ＲYから
電気信号（ＵＥYj−ＥYy）、すなわち電気信号ＥY-yが
検出されることになる。本発明の超音波指示制御装置の
情報処理部では、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指ま
たは物体が接触したことを、すだれ状電極ＲXにおいて
電気信号ＥX-xが出力されるとともにすだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY- yが出力されることにより感知し、
電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの周
波数ｆY-yを検出することにより位置ＦXxと位置ＦYyと
の交点を特定し、その交点に対応する情報を表示画面に
表示する。本発明の超音波指示制御装置の第２の構造
は、第１の構造にさらに非圧電板が加わったものであ
る。非圧電板の下端面は各すだれ状電極を介して圧電基
板の上に固着されている。本発明の超音波指示制御装置
の第２の構造では、圧電基板の厚さは電極周期長ＰXお
よびＰYの３倍以上の値を有し、非圧電板の厚さｄは電
極周期長ＰXおよびＰYよりも小さい。また、非圧電板
は、非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が、
圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小
さい物質で成る。従って、電極周期長ＰXにほぼ対応す
る周波数の電気信号をすだれ状電極ＴXに入力すると、
圧電基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍に
電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を
励振し、この弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させ
ることができる。また、電極周期長ＰYにほぼ対応する
周波数の電気信号をすだれ状電極ＴYに入力すると、圧
電基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍に電
極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励
振し、この弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させる
ことができる。このとき、圧電基板の内部には超音波を
漏洩させることなく、非圧電板の上端面に効率よく弾性
表面波を伝搬させることができる。従って、低消費電力
駆動が可能であるばかりでなく、圧電基板の支持が容易
になる。圧電基板を支持する場合には、圧電基板のすだ
れ状電極を有する方の板面の表面近傍を除く部分の支持
が可能である。非圧電板の上端面に伝搬される弾性表面
波は０次モードおよび１次以上の高次モードの波であ
る。０次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に短
絡状態にある圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度
とほぼ等しくなるような構造および１次以上の高次モー
ドの弾性表面波の位相速度が、電気的に開放状態にある
圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく
なるような構造を採用することにより、すだれ状電極Ｔ
XおよびＴY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、圧電基板と非圧電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。すだれ状電極ＴXによって励振された弾性表面波
は、すだれ状電極ＲXによって周波数ｆXiを有する電気
信号ＥXiにそれぞれ変換され、すだれ状電極ＴYによっ
て励振された弾性表面波は、すだれ状電極ＲYによって
周波数ｆYjを有する電気信号ＥYjにそれぞれ変換され
る。すだれ状電極ＴXおよびＲXは非圧電板の上端面に弾
性表面波の伝搬路ＺXiを形成し、すだれ状電極ＴYおよ
びＲYは非圧電板の上端面に弾性表面波の伝搬路ＺYjを
形成する。このとき、非圧電板の上端面における位置Ｆ
XxおよびＦYyをそれぞれ伝搬路ＺXxおよびＺYyに対応さ
せることができる。本発明の超音波指示制御装置の情報
処理部では、位置ＦXxとＦYyとの交点に接触したことを
すだれ状電極ＲXにおいて電気信号ＥX-xが出力されると
ともにすだれ状電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力さ
れることにより感知し、電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xお
よび電気信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出することにより
位置ＦXxとＦYyとの交点を特定し、その交点に対応する
情報を表示画面に表示する。本発明の超音波指示制御装
置では、圧電基板の板面上または非圧電板の上端面を接
触したときにのみ、すだれ状電極ＲXおよびＲYにおいて
電気信号が出力されることから、極めて低消費電力駆動
である。また、すだれ状電極ＲXとＴXとの間に増幅器Ａ
Xが接続されていることにより、すだれ状電極ＴXとＲX
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
構成することができ、すだれ状電極Ｒ YとＴYとの間に増
幅器ＡYが接続されていることにより、すだれ状電極ＴY
とＲY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ができる。従って、さらに低消費電
力駆動が可能となる。本発明の超音波指示制御装置で
は、電極周期長ＰXとＰYとが異なる構造を採用すること
により、周波数ｆXiの周波数帯域と周波数ｆYjの周波数
帯域とが重ならないような構造を作成することができ
る。従って、信号処理を簡素化し、回路構成を簡単にす
ることが可能となる。本発明の超音波指示制御装置で
は、周波数ｆXiおよびｆYjを無線周波数とする構造を採
用することにより、情報処理部と表示画面とが無線信号
によって接続されるような構造であっても、その表示画
面に情報を表示することが可能となる。つまり、本発明
の超音波指示制御装置の情報処理部では、表示画面を有
する受信器に無線周波数を有する電気信号を送信するこ
とにより、リモートコントロールによる情報の表示が可
能となる。本発明の超音波指示制御装置では、伝搬路Ｚ
XiとＺYjとを互いに直交させる構造を採用することによ
り、互いに直交するそれらの伝搬路をＸ軸およびＹ軸と
する２次元の座標に対応させることが可能となる。本発
明の超音波指示制御装置では、圧電基板として圧電セラ
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、圧
電基板のすだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍
に効率よく弾性表面波を励振することが可能になる。ま
た、その弾性表面波を出力用すだれ状電極において効率
よく電気信号に変換することを可能にしている。
１の構造は、圧電基板と、超音波送受波手段ＸおよびＹ
と、前記超音波送受波手段ＸおよびＹに接続された情報
処理部から成る。超音波送受波手段Ｘは入力用すだれ状
電極ＴXと、すだれ状電極ＴXに対向する出力用すだれ状
電極ＲXと、すだれ状電極ＲXの出力端とすだれ状電極Ｔ
Xの入力端との間に接続された増幅器ＡXから成る。超音
波送受波手段Ｙは入力用すだれ状電極ＴYと、すだれ状
電極ＴYに対向する出力用すだれ状電極ＲYと、すだれ状
電極ＲYの出力端とすだれ状電極ＴYの入力端との間に接
続された増幅器ＡYから成る。各すだれ状電極は圧電基
板の一方の板面上に設けられている。すだれ状電極ＲX
の電極指の方向は、すだれ状電極ＴXの電極指の方向に
対し角αの傾きを有し、すだれ状電極ＲXの電極指に直
交する方向での電極指の周期長ＰNは、すだれ状電極ＴX
の電極周期長ＰXとcosαとの積に等しくなるような大き
さに設定されている。すだれ状電極ＲXの電極指の方向
での交差幅ＬPは、すだれ状電極ＴXの電極交差幅ＬXとs
ecαとの積に等しいとともに、電極周期長ＰXのＮ倍
（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecαとの積に等しくな
るような大きさに設定されている。同様にして、すだれ
状電極ＲYの電極指の方向はすだれ状電極ＴYの電極指の
方向に対し角αの傾きを有し、すだれ状電極ＲYの電極
指に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、すだれ状
電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの積に等しくなるよ
うな大きさに設定されている。すだれ状電極ＲYの電極
指の方向での交差幅ＬPは、すだれ状電極ＴYの電極交差
幅ＬYとsecαとの積に等しいとともに、電極周期長ＰY
のＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecαとの積に等
しくなるような大きさに設定されている。本発明の超音
波指示制御装置の第１の構造では、圧電基板の厚さは電
極周期長ＰXの３倍以上の値を有するとともに、電極周
期長ＰYの３倍以上の値を有する。従って、電極周期長
ＰXにほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ状電極ＴX
に入力すると、圧電基板のすだれ状電極を有する方の板
面の表面近傍に電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を有す
る弾性表面波を励振することができる。また、電極周期
長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ状電極
ＴYに入力すると、圧電基板のすだれ状電極を有する方
の板面の表面近傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を
有する弾性表面波を励振することができる。このとき、
圧電基板の内部には超音波を漏洩させることなく、圧電
基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍に効率
よく弾性表面波を励振させることができる。従って、低
消費電力駆動が可能であるばかりでなく、圧電基板の支
持が容易になる。圧電基板を支持する場合には、圧電基
板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍を除く部
分の支持が可能である。すだれ状電極ＴXによって励振
された弾性表面波は、すだれ状電極ＲXによって周波数
ｆXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，
−ｘ）を有する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，
０，−１，−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換される。
電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気信号ＵＥ
Xiの振幅は零であることから、電気信号ＵＥXiはすだれ
状電極ＲXにおいて検出されることはない。すだれ状電
極ＴYによって励振された弾性表面波は、すだれ状電極
ＲYによって周波数ｆYj（ｊ＝χ，……，２，１，０，
−１，−２，……，−χ）を有する電気信号ＥYj（ｊ＝
χ，……，２，１，０，−１，−２，……，−χ）にそ
れぞれ変換される。電気信号ＥYjを合成することにより
生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であることから、電気
信号ＵＥYjはすだれ状電極ＲYにおいて検出されること
はない。すだれ状電極ＴXおよびＲXは圧電基板のすだれ
状電極が設けられた方の板面上において弾性表面波の伝
搬路ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，…
…，−ｘ）を形成する。但し、伝搬路ＺX0はすだれ状電
極ＴXの電極交差幅ＬXの垂直二等分線上にある。すだれ
状電極ＴYおよびＲYは圧電基板のすだれ状電極が設けら
れた方の板面上において弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝
ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を形
成する。但し、伝搬路ＺY0はすだれ状電極ＴYの電極交
差幅ＬYの垂直二等分線上にある。このとき、圧電基板
のすだれ状電極が設けられた方の板面上における位置Ｆ
Xi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
ｘ）を伝搬路ＺXiに対応させ、位置ＦYj（ｊ＝ｙ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を伝搬路Ｚ
Yjに対応させることが可能である。位置ＦXxとＦYyとの
交点に人指または物体が接触すると、すだれ状電極ＲX
において電気信号ＥX-xが出力され、すだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY-yが出力される。つまり、圧電基板
の板面上を接触しない場合には、すだれ状電極ＲXおよ
びＲYにおいて弾性表面波からそれぞれ変換される電気
信号ＵＥXiおよびＵＥYjは均衡がとれて零であったもの
が、位置ＦXxとＦYyとの交点を接触することによりそれ
ぞれの超音波の伝搬路ＺXxおよびＺYyが遮断されると、
それらの伝搬路に対応する弾性表面波がすだれ状電極Ｒ
XおよびＲYにおいて電気信号ＥXxおよびＥYyに変換され
ることがないので、全体としての均衡が崩れてすだれ状
電極ＲXから電気信号（ＵＥXi−ＥXx）、すなわち電気
信号ＥX-xが検出されるとともに、すだれ状電極ＲYから
電気信号（ＵＥYj−ＥYy）、すなわち電気信号ＥY-yが
検出されることになる。本発明の超音波指示制御装置の
情報処理部では、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指ま
たは物体が接触したことを、すだれ状電極ＲXにおいて
電気信号ＥX-xが出力されるとともにすだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY- yが出力されることにより感知し、
電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの周
波数ｆY-yを検出することにより位置ＦXxと位置ＦYyと
の交点を特定し、その交点に対応する情報を表示画面に
表示する。本発明の超音波指示制御装置の第２の構造
は、第１の構造にさらに非圧電板が加わったものであ
る。非圧電板の下端面は各すだれ状電極を介して圧電基
板の上に固着されている。本発明の超音波指示制御装置
の第２の構造では、圧電基板の厚さは電極周期長ＰXお
よびＰYの３倍以上の値を有し、非圧電板の厚さｄは電
極周期長ＰXおよびＰYよりも小さい。また、非圧電板
は、非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が、
圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小
さい物質で成る。従って、電極周期長ＰXにほぼ対応す
る周波数の電気信号をすだれ状電極ＴXに入力すると、
圧電基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍に
電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を
励振し、この弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させ
ることができる。また、電極周期長ＰYにほぼ対応する
周波数の電気信号をすだれ状電極ＴYに入力すると、圧
電基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近傍に電
極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励
振し、この弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させる
ことができる。このとき、圧電基板の内部には超音波を
漏洩させることなく、非圧電板の上端面に効率よく弾性
表面波を伝搬させることができる。従って、低消費電力
駆動が可能であるばかりでなく、圧電基板の支持が容易
になる。圧電基板を支持する場合には、圧電基板のすだ
れ状電極を有する方の板面の表面近傍を除く部分の支持
が可能である。非圧電板の上端面に伝搬される弾性表面
波は０次モードおよび１次以上の高次モードの波であ
る。０次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に短
絡状態にある圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度
とほぼ等しくなるような構造および１次以上の高次モー
ドの弾性表面波の位相速度が、電気的に開放状態にある
圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく
なるような構造を採用することにより、すだれ状電極Ｔ
XおよびＴY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、圧電基板と非圧電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。すだれ状電極ＴXによって励振された弾性表面波
は、すだれ状電極ＲXによって周波数ｆXiを有する電気
信号ＥXiにそれぞれ変換され、すだれ状電極ＴYによっ
て励振された弾性表面波は、すだれ状電極ＲYによって
周波数ｆYjを有する電気信号ＥYjにそれぞれ変換され
る。すだれ状電極ＴXおよびＲXは非圧電板の上端面に弾
性表面波の伝搬路ＺXiを形成し、すだれ状電極ＴYおよ
びＲYは非圧電板の上端面に弾性表面波の伝搬路ＺYjを
形成する。このとき、非圧電板の上端面における位置Ｆ
XxおよびＦYyをそれぞれ伝搬路ＺXxおよびＺYyに対応さ
せることができる。本発明の超音波指示制御装置の情報
処理部では、位置ＦXxとＦYyとの交点に接触したことを
すだれ状電極ＲXにおいて電気信号ＥX-xが出力されると
ともにすだれ状電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力さ
れることにより感知し、電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xお
よび電気信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出することにより
位置ＦXxとＦYyとの交点を特定し、その交点に対応する
情報を表示画面に表示する。本発明の超音波指示制御装
置では、圧電基板の板面上または非圧電板の上端面を接
触したときにのみ、すだれ状電極ＲXおよびＲYにおいて
電気信号が出力されることから、極めて低消費電力駆動
である。また、すだれ状電極ＲXとＴXとの間に増幅器Ａ
Xが接続されていることにより、すだれ状電極ＴXとＲX
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
構成することができ、すだれ状電極Ｒ YとＴYとの間に増
幅器ＡYが接続されていることにより、すだれ状電極ＴY
とＲY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ができる。従って、さらに低消費電
力駆動が可能となる。本発明の超音波指示制御装置で
は、電極周期長ＰXとＰYとが異なる構造を採用すること
により、周波数ｆXiの周波数帯域と周波数ｆYjの周波数
帯域とが重ならないような構造を作成することができ
る。従って、信号処理を簡素化し、回路構成を簡単にす
ることが可能となる。本発明の超音波指示制御装置で
は、周波数ｆXiおよびｆYjを無線周波数とする構造を採
用することにより、情報処理部と表示画面とが無線信号
によって接続されるような構造であっても、その表示画
面に情報を表示することが可能となる。つまり、本発明
の超音波指示制御装置の情報処理部では、表示画面を有
する受信器に無線周波数を有する電気信号を送信するこ
とにより、リモートコントロールによる情報の表示が可
能となる。本発明の超音波指示制御装置では、伝搬路Ｚ
XiとＺYjとを互いに直交させる構造を採用することによ
り、互いに直交するそれらの伝搬路をＸ軸およびＹ軸と
する２次元の座標に対応させることが可能となる。本発
明の超音波指示制御装置では、圧電基板として圧電セラ
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、圧
電基板のすだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍
に効率よく弾性表面波を励振することが可能になる。ま
た、その弾性表面波を出力用すだれ状電極において効率
よく電気信号に変換することを可能にしている。
【実施例】図１は本発明の超音波指示制御装置の第１の
実施例を示す平面図である。本実施例は圧電基板１、情
報処理部２、超音波送受波手段ＸおよびＹから成る。超
音波送受波手段Ｘはすだれ状電極ＴX，ＲXおよび増幅器
ＡXから成る。超音波送受波手段Ｙはすだれ状電極ＴY，
ＲYおよび増幅器ＡYから成る。但し、図１では圧電基板
１および各すだれ状電極のみが描かれている。各すだれ
状電極はアルミニウム薄膜で成り、圧電基板１の一方の
板面上に設けられている。圧電基板１は厚さ１．５ｍｍ
の圧電セラミックで成る。すだれ状電極ＴXの電極交差
幅ＬXは４０ｍｍ、電極周期長ＰXは１１０μｍであり、
すだれ状電極ＴYの電極交差幅ＬYは４０ｍｍ、電極周期
長ＰYは１２０μｍである。すだれ状電極ＲXの電極指の
方向と、すだれ状電極ＴXの電極指の方向とは互いに平
行ではなく、すだれ状電極ＲYの電極指の方向と、すだ
れ状電極ＴYの電極指の方向とは互いに平行ではない。
本発明の超音波指示制御装置では、すだれ状電極ＴXの
電極指の方向に沿った位置ＦXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）と、すだれ状電極Ｔ
Yの電極指の方向に沿った位置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）との交点を人指
または物体で接触した場合に、その交点を検出すること
ができる。このとき、位置ＦX0および位置ＦY0はそれぞ
れ電極交差幅ＬXおよびＬYの垂直二等分線上にある。但
し、図１では、すだれ状電極ＴXの電極指の方向に沿っ
た位置ＦXiのみが示されている。図２はすだれ状電極Ｒ
Xを示す平面図である。すだれ状電極ＲXの電極指の方向
はすだれ状電極ＴXの電極指の方向に対して角αの傾き
を有し、すだれ状電極ＲYの電極指の方向はすだれ状電
極ＴYの電極指の方向に対して角αの傾きを有する。す
だれ状電極ＲXの電極指に直交する方向での電極指の周
期長ＰNは、電極周期長ＰXとcosαとの積に等しくなる
ような大きさに設定されている。すだれ状電極ＲXの電
極指の方向での交差幅ＬPは電極交差幅ＬXとsecαとの
積に等しくなるような大きさに設定されるとともに、電
極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）、すなわ
ちＮＰXとcosecαとの積に等しくなるような大きさに設
定されている。同様にして、すだれ状電極ＲYの電極指
に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、電極周期長
ＰYとcosαとの積に等しくなるような大きさに設定され
ている。すだれ状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬP
は電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しくなるような大き
さに設定されるとともに、電極周期長ＰYのＮ倍、すな
わちＮＰYとcosecαとの積に等しくなるような大きさに
設定されている。図３は図１の超音波指示制御装置の駆
動回路を示す図である。情報処理部２は信号処理器３、
増幅器４およびアンテナ５で成る。すだれ状電極ＴXか
ら電極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電気信号を入
力すると、圧電基板１の各すだれ状電極が設けられた方
の板面の表面近傍に電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を
有する弾性表面波が励振される。すだれ状電極ＴYから
電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号を入力
すると、圧電基板１の各すだれ状電極が設けられた方の
板面の表面近傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有
する弾性表面波が励振される。すだれ状電極ＴXによっ
て励振された弾性表面波は、すだれ状電極ＲXによって
周波数ｆXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｘ）を有する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換
される。電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気
信号ＵＥXiの振幅は零であることから、電気信号ＵＥXi
はすだれ状電極ＲXにおいて検出されることはない。す
だれ状電極ＴYによって励振された弾性表面波は、すだ
れ状電極ＲYによって周波数ｆYj（ｊ＝χ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−χ）を有する電気信号Ｅ
Yj（ｊ＝χ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
χ）にそれぞれ変換される。電気信号ＥYjを合成するこ
とにより生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であることか
ら、電気信号ＵＥYjはすだれ状電極ＲYにおいて検出さ
れることはない。図１の超音波指示制御装置では、圧電
基板１の各すだれ状電極が設けられた方の板面上におい
て、すだれ状電極ＴXとＲXとの間に弾性表面波の伝搬路
ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，
−ｘ）が形成される。同様にして、すだれ状電極ＴYと
ＲYとの間に弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）が形成される。
但し、伝搬路ＺX0およびＺY0はそれぞれ電極交差幅ＬX
およびＬYの垂直二等分線上にある。また、伝搬路ＺXi
はＺYjと直交している。従って、互いに直交するそれら
の伝搬路をＸ軸およびＹ軸とする２次元の座標に対応さ
せることが可能となる。たとえば、もしも位置ＦX3とＦ
Y-7との交点、つまり伝搬路ＺX3とＺY-7との交点に人指
または物体が接触すると、すだれ状電極ＲXにおいて電
気信号ＥX-3が出力されるとともに、すだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY7が出力される。つまり、圧電基板の
板面上を接触しない場合には、すだれ状電極ＲXおよび
ＲYそれぞれにおいて弾性表面波から変換される電気信
号ＵＥXiおよびＵＥYjは均衡がとれて零であったもの
が、接触により超音波の伝搬路が遮断されると、その伝
搬路、つまり伝搬路ＺX3およびＺY-7に対応する弾性表
面波がすだれ状電極ＲXおよびＲYそれぞれにおいて電気
信号ＥX3およびＥY-7に変換されることがないので、全
体としての均衡が崩れてすだれ状電極ＲXから電気信号
ＥX-3（ＵＥXi−ＥX3＝ＥX-3）が検出され、すだれ状電
極ＲYから電気信号ＥY7（ＵＥYj−ＥY-7＝ＥY7）が検出
されることになる。このようにして、圧電基板１の板面
上の位置ＦXxと位置ＦYyとの交点を接触することによ
り、すだれ状電極ＲXおよびＲYからそれぞれ電気信号Ｅ
X-xおよびＥY-yが出力される。電気信号ＥX-xは増幅器
ＡXによって増幅され、増幅された電気信号の一部は
すだれ状電極ＴXに再び入力され、残部は信号処理器
３に入力される。電気信号ＥY-yは増幅器ＡYによって増
幅され、増幅された電気信号の一部はすだれ状電極Ｔ
Yに再び入力され、残部は信号処理器３に入力され
る。このようにして、すだれ状電極ＴXとＲXとの間の弾
性表面波の伝搬路を遅延素子とする発振器およびすだれ
状電極ＴYとＲY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ができる。信号処理器３
は、電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-y
の周波数ｆY-yを検出することにより位置ＦXxと位置Ｆ
Yyとの交点を特定する機能を有する。信号処理器３に入
力された電気信号は電気信号として出力されるか、ま
たは電気信号として出力される。電気信号は直接表
示画面７に入力され、電気信号は増幅器４で増幅され
た後、アンテナ５を経由して無線電波として表示画面６
に入力される。このようにして、位置ＦXxと位置ＦYyと
の交点に対応する情報が表示画面６または表示画面７に
表示される。図１の超音波指示制御装置では、位置ＦXi
とＦYjとの交点を接触しそれに対応する情報を表示画面
６または表示画面７に表示する場合、たとえば、位置Ｆ
X4とＦY2との交点から位置ＦX5とＦY5との交点までを連
続的に接触する場合、位置ＦX4とＦX5との間の変化分△
ＦXiは１となり、位置ＦY2とＦY5との間の変化分△ＦYj
は３となる。従って、△ＦYj／△ＦXiは３／１となるこ
とから、ｙ＝３ｘで表わされる直線を表示画面６または
表示画面７上における点Ａを起点とし点Ｂを終点として
描くことが可能となる。このとき、点Ａは位置ＦX4とＦ
Y2との交点に対応する点であり、点Ｂは位置ＦX5とＦY5
との交点に対応する点である。本発明の超音波指示制御
装置では、表示画面６または表示画面７に予め表示され
た矢印記号を時間とともに任意の方向に任意の距離だけ
移動させることも可能である。さらに、文字や記号を表
示画面６または表示画面７上に描くことも可能である。
図４は本発明の超音波指示制御装置の第２の実施例を示
す断面図である。本実施例は図１の第１の実施例に非圧
電板８および支持基板９が加わったものである。但し、
図４では圧電基板１、非圧電板８、支持基板９、すだれ
状電極ＴYおよびＲYのみが描かれている。非圧電板８は
ガラスの他、フッ素樹脂やアクリル樹脂またはプラスチ
ック等の高分子化合物で成り、その厚さは０．１ｍｍで
ある。圧電基板１の一方の板面上には各すだれ状電極が
設けられ、さらにその上に非圧電板８が設けられてい
る。非圧電板８がガラス等で成る場合には厚さ約２０μ
ｍのエポキシ系樹脂によって圧電基板１上に固着され、
非圧電板８がフッ素樹脂やアクリル樹脂またはプラスチ
ック等で成る場合には非圧電板８は圧電基板１上に直接
塗布されている。圧電基板１の下方は支持基板９に固着
され支持されている。 図４の超音波指示制御装置を駆
動する場合には、図３と同様な駆動回路が用いられる。
すだれ状電極ＴXから電極周期長ＰXにほぼ対応する周波
数の電気信号を入力すると、圧電基板１の各すだれ状電
極が設けられた方の板面の表面近傍に電極周期長ＰXと
ほぼ等しい波長を有する弾性表面波が励振され、非圧電
板８の上端面に伝搬される。すだれ状電極ＴYから電極
周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号を入力する
と、圧電基板１の各すだれ状電極が設けられた方の板面
の表面近傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有する
弾性表面波が励振され、非圧電板８の上端面に伝搬され
る。すだれ状電極ＴXによって励振された弾性表面波
は、すだれ状電極ＲXによって周波数ｆXiを有する電気
信号ＥXiに変換され、すだれ状電極ＴYによって励振さ
れた弾性表面波は、すだれ状電極ＲYによって周波数ｆ
Yjを有する電気信号ＥYjに変換される。非圧電板８の上
端面では、すだれ状電極ＴXとＲXとの間に弾性表面波の
伝搬路ＺXiが形成され、すだれ状電極ＴYとＲYとの間に
弾性表面波の伝搬路ＺYjが形成される。本発明の超音波
指示制御装置では、非圧電板８の上端面における位置Ｆ
XiとＦYjとの交点に接触したときに、その交点を検出す
ることができる。位置ＦXiとＦYjとの交点は伝搬路ＺXi
とＺYjとの交点に対応し、接触によりその交点に対応す
る情報を表示画面６または表示画面７に表示することが
可能となる。
実施例を示す平面図である。本実施例は圧電基板１、情
報処理部２、超音波送受波手段ＸおよびＹから成る。超
音波送受波手段Ｘはすだれ状電極ＴX，ＲXおよび増幅器
ＡXから成る。超音波送受波手段Ｙはすだれ状電極ＴY，
ＲYおよび増幅器ＡYから成る。但し、図１では圧電基板
１および各すだれ状電極のみが描かれている。各すだれ
状電極はアルミニウム薄膜で成り、圧電基板１の一方の
板面上に設けられている。圧電基板１は厚さ１．５ｍｍ
の圧電セラミックで成る。すだれ状電極ＴXの電極交差
幅ＬXは４０ｍｍ、電極周期長ＰXは１１０μｍであり、
すだれ状電極ＴYの電極交差幅ＬYは４０ｍｍ、電極周期
長ＰYは１２０μｍである。すだれ状電極ＲXの電極指の
方向と、すだれ状電極ＴXの電極指の方向とは互いに平
行ではなく、すだれ状電極ＲYの電極指の方向と、すだ
れ状電極ＴYの電極指の方向とは互いに平行ではない。
本発明の超音波指示制御装置では、すだれ状電極ＴXの
電極指の方向に沿った位置ＦXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）と、すだれ状電極Ｔ
Yの電極指の方向に沿った位置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）との交点を人指
または物体で接触した場合に、その交点を検出すること
ができる。このとき、位置ＦX0および位置ＦY0はそれぞ
れ電極交差幅ＬXおよびＬYの垂直二等分線上にある。但
し、図１では、すだれ状電極ＴXの電極指の方向に沿っ
た位置ＦXiのみが示されている。図２はすだれ状電極Ｒ
Xを示す平面図である。すだれ状電極ＲXの電極指の方向
はすだれ状電極ＴXの電極指の方向に対して角αの傾き
を有し、すだれ状電極ＲYの電極指の方向はすだれ状電
極ＴYの電極指の方向に対して角αの傾きを有する。す
だれ状電極ＲXの電極指に直交する方向での電極指の周
期長ＰNは、電極周期長ＰXとcosαとの積に等しくなる
ような大きさに設定されている。すだれ状電極ＲXの電
極指の方向での交差幅ＬPは電極交差幅ＬXとsecαとの
積に等しくなるような大きさに設定されるとともに、電
極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）、すなわ
ちＮＰXとcosecαとの積に等しくなるような大きさに設
定されている。同様にして、すだれ状電極ＲYの電極指
に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、電極周期長
ＰYとcosαとの積に等しくなるような大きさに設定され
ている。すだれ状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬP
は電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しくなるような大き
さに設定されるとともに、電極周期長ＰYのＮ倍、すな
わちＮＰYとcosecαとの積に等しくなるような大きさに
設定されている。図３は図１の超音波指示制御装置の駆
動回路を示す図である。情報処理部２は信号処理器３、
増幅器４およびアンテナ５で成る。すだれ状電極ＴXか
ら電極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電気信号を入
力すると、圧電基板１の各すだれ状電極が設けられた方
の板面の表面近傍に電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を
有する弾性表面波が励振される。すだれ状電極ＴYから
電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号を入力
すると、圧電基板１の各すだれ状電極が設けられた方の
板面の表面近傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有
する弾性表面波が励振される。すだれ状電極ＴXによっ
て励振された弾性表面波は、すだれ状電極ＲXによって
周波数ｆXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｘ）を有する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換
される。電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気
信号ＵＥXiの振幅は零であることから、電気信号ＵＥXi
はすだれ状電極ＲXにおいて検出されることはない。す
だれ状電極ＴYによって励振された弾性表面波は、すだ
れ状電極ＲYによって周波数ｆYj（ｊ＝χ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−χ）を有する電気信号Ｅ
Yj（ｊ＝χ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
χ）にそれぞれ変換される。電気信号ＥYjを合成するこ
とにより生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であることか
ら、電気信号ＵＥYjはすだれ状電極ＲYにおいて検出さ
れることはない。図１の超音波指示制御装置では、圧電
基板１の各すだれ状電極が設けられた方の板面上におい
て、すだれ状電極ＴXとＲXとの間に弾性表面波の伝搬路
ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，
−ｘ）が形成される。同様にして、すだれ状電極ＴYと
ＲYとの間に弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）が形成される。
但し、伝搬路ＺX0およびＺY0はそれぞれ電極交差幅ＬX
およびＬYの垂直二等分線上にある。また、伝搬路ＺXi
はＺYjと直交している。従って、互いに直交するそれら
の伝搬路をＸ軸およびＹ軸とする２次元の座標に対応さ
せることが可能となる。たとえば、もしも位置ＦX3とＦ
Y-7との交点、つまり伝搬路ＺX3とＺY-7との交点に人指
または物体が接触すると、すだれ状電極ＲXにおいて電
気信号ＥX-3が出力されるとともに、すだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY7が出力される。つまり、圧電基板の
板面上を接触しない場合には、すだれ状電極ＲXおよび
ＲYそれぞれにおいて弾性表面波から変換される電気信
号ＵＥXiおよびＵＥYjは均衡がとれて零であったもの
が、接触により超音波の伝搬路が遮断されると、その伝
搬路、つまり伝搬路ＺX3およびＺY-7に対応する弾性表
面波がすだれ状電極ＲXおよびＲYそれぞれにおいて電気
信号ＥX3およびＥY-7に変換されることがないので、全
体としての均衡が崩れてすだれ状電極ＲXから電気信号
ＥX-3（ＵＥXi−ＥX3＝ＥX-3）が検出され、すだれ状電
極ＲYから電気信号ＥY7（ＵＥYj−ＥY-7＝ＥY7）が検出
されることになる。このようにして、圧電基板１の板面
上の位置ＦXxと位置ＦYyとの交点を接触することによ
り、すだれ状電極ＲXおよびＲYからそれぞれ電気信号Ｅ
X-xおよびＥY-yが出力される。電気信号ＥX-xは増幅器
ＡXによって増幅され、増幅された電気信号の一部は
すだれ状電極ＴXに再び入力され、残部は信号処理器
３に入力される。電気信号ＥY-yは増幅器ＡYによって増
幅され、増幅された電気信号の一部はすだれ状電極Ｔ
Yに再び入力され、残部は信号処理器３に入力され
る。このようにして、すだれ状電極ＴXとＲXとの間の弾
性表面波の伝搬路を遅延素子とする発振器およびすだれ
状電極ＴYとＲY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ができる。信号処理器３
は、電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-y
の周波数ｆY-yを検出することにより位置ＦXxと位置Ｆ
Yyとの交点を特定する機能を有する。信号処理器３に入
力された電気信号は電気信号として出力されるか、ま
たは電気信号として出力される。電気信号は直接表
示画面７に入力され、電気信号は増幅器４で増幅され
た後、アンテナ５を経由して無線電波として表示画面６
に入力される。このようにして、位置ＦXxと位置ＦYyと
の交点に対応する情報が表示画面６または表示画面７に
表示される。図１の超音波指示制御装置では、位置ＦXi
とＦYjとの交点を接触しそれに対応する情報を表示画面
６または表示画面７に表示する場合、たとえば、位置Ｆ
X4とＦY2との交点から位置ＦX5とＦY5との交点までを連
続的に接触する場合、位置ＦX4とＦX5との間の変化分△
ＦXiは１となり、位置ＦY2とＦY5との間の変化分△ＦYj
は３となる。従って、△ＦYj／△ＦXiは３／１となるこ
とから、ｙ＝３ｘで表わされる直線を表示画面６または
表示画面７上における点Ａを起点とし点Ｂを終点として
描くことが可能となる。このとき、点Ａは位置ＦX4とＦ
Y2との交点に対応する点であり、点Ｂは位置ＦX5とＦY5
との交点に対応する点である。本発明の超音波指示制御
装置では、表示画面６または表示画面７に予め表示され
た矢印記号を時間とともに任意の方向に任意の距離だけ
移動させることも可能である。さらに、文字や記号を表
示画面６または表示画面７上に描くことも可能である。
図４は本発明の超音波指示制御装置の第２の実施例を示
す断面図である。本実施例は図１の第１の実施例に非圧
電板８および支持基板９が加わったものである。但し、
図４では圧電基板１、非圧電板８、支持基板９、すだれ
状電極ＴYおよびＲYのみが描かれている。非圧電板８は
ガラスの他、フッ素樹脂やアクリル樹脂またはプラスチ
ック等の高分子化合物で成り、その厚さは０．１ｍｍで
ある。圧電基板１の一方の板面上には各すだれ状電極が
設けられ、さらにその上に非圧電板８が設けられてい
る。非圧電板８がガラス等で成る場合には厚さ約２０μ
ｍのエポキシ系樹脂によって圧電基板１上に固着され、
非圧電板８がフッ素樹脂やアクリル樹脂またはプラスチ
ック等で成る場合には非圧電板８は圧電基板１上に直接
塗布されている。圧電基板１の下方は支持基板９に固着
され支持されている。 図４の超音波指示制御装置を駆
動する場合には、図３と同様な駆動回路が用いられる。
すだれ状電極ＴXから電極周期長ＰXにほぼ対応する周波
数の電気信号を入力すると、圧電基板１の各すだれ状電
極が設けられた方の板面の表面近傍に電極周期長ＰXと
ほぼ等しい波長を有する弾性表面波が励振され、非圧電
板８の上端面に伝搬される。すだれ状電極ＴYから電極
周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号を入力する
と、圧電基板１の各すだれ状電極が設けられた方の板面
の表面近傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有する
弾性表面波が励振され、非圧電板８の上端面に伝搬され
る。すだれ状電極ＴXによって励振された弾性表面波
は、すだれ状電極ＲXによって周波数ｆXiを有する電気
信号ＥXiに変換され、すだれ状電極ＴYによって励振さ
れた弾性表面波は、すだれ状電極ＲYによって周波数ｆ
Yjを有する電気信号ＥYjに変換される。非圧電板８の上
端面では、すだれ状電極ＴXとＲXとの間に弾性表面波の
伝搬路ＺXiが形成され、すだれ状電極ＴYとＲYとの間に
弾性表面波の伝搬路ＺYjが形成される。本発明の超音波
指示制御装置では、非圧電板８の上端面における位置Ｆ
XiとＦYjとの交点に接触したときに、その交点を検出す
ることができる。位置ＦXiとＦYjとの交点は伝搬路ＺXi
とＺYjとの交点に対応し、接触によりその交点に対応す
る情報を表示画面６または表示画面７に表示することが
可能となる。
【発明の効果】本発明の超音波指示制御装置は、圧電基
板と、超音波送受波手段ＸおよびＹと、その超音波送受
波手段ＸおよびＹに接続された情報処理部から成る簡単
な構造を有する。超音波送受波手段Ｘはすだれ状電極Ｔ
X，ＲXおよび増幅器ＡXから成り、超音波送受波手段Ｙ
はすだれ状電極ＴY，ＲYおよび増幅器ＡYから成る。各
すだれ状電極は圧電基板の一方の板面上に設けられてい
る。すだれ状電極ＲXの電極指の方向は、すだれ状電極
ＴXの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、すだれ状
電極ＲXの電極指に直交する方向での電極指の周期長ＰN
は、すだれ状電極ＴXの電極周期長ＰXとcosαとの積に
等しくなるような大きさに設定されている。すだれ状電
極ＲXの電極指の方向での交差幅ＬPは、すだれ状電極Ｔ
Xの電極交差幅ＬXとsecαとの積に等しいとともに、電
極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecα
との積に等しくなるような大きさに設定されている。同
様にして、すだれ状電極ＲYの電極指の方向はすだれ状
電極ＴYの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、すだ
れ状電極ＲYの電極指に直交する方向での電極指の周期
長ＰNは、すだれ状電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの
積に等しくなるような大きさに設定されている。すだれ
状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬPは、すだれ状電
極ＴYの電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しいととも
に、電極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とc
osecαとの積に等しくなるような大きさに設定されてい
る。圧電基板の厚さは電極周期長ＰXおよびＰYの３倍以
上の値を有する。本発明の超音波指示制御装置では、電
極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ
状電極ＴXに入力することにより、圧電基板のすだれ状
電極を有する方の板面の表面近傍に電極周期長ＰXとほ
ぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振することがで
き、電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号を
すだれ状電極ＴYに入力することにより、圧電基板のす
だれ状電極を有する方の板面の表面近傍に電極周期長Ｐ
Yとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振すること
ができる。すだれ状電極ＴXによって励振された弾性表
面波は、すだれ状電極ＲXによって周波数ｆXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を有
する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，
−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換される。すだれ状電
極ＴYによって励振された弾性表面波は、すだれ状電極
ＲYによって周波数ｆYj（ｊ＝χ，……，２，１，０，
−１，−２，……，−χ）を有する電気信号ＥYj（ｊ＝
χ，……，２，１，０，−１，−２，……，−χ）にそ
れぞれ変換される。圧電基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、圧電基板の各
すだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍に効率よ
く弾性表面波を励振することができ、また、その弾性表
面波を出力用すだれ状電極において効率よく電気信号に
変換することを可能にしている。但し、電気信号ＥXiを
合成することにより生ずる電気信号ＵＥXiの振幅は零で
あることから、電気信号ＵＥXiはすだれ状電極ＲXにお
いて検出されることはなく、電気信号ＥY jを合成するこ
とにより生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であることか
ら、電気信号ＵＥYjはすだれ状電極ＲYにおいて検出さ
れることはない。本発明の超音波指示制御装置では、圧
電基板のすだれ状電極が設けられた方の板面上におい
て、すだれ状電極ＴXおよびＲXは弾性表面波の伝搬路Ｚ
Xi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
ｘ）を形成し、すだれ状電極ＴYおよびＲYは弾性表面波
の伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−
２，……，−ｙ）を形成する。但し、伝搬路ＺX0および
ＺY0はそれぞれ電極交差幅ＬXおよびＬYの垂直二等分線
上にある。このとき、圧電基板のすだれ状電極が設けら
れた方の板面上における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）を伝搬路ＺXiに対応
させ、位置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−
２，……，−ｙ）を伝搬路ＺYjに対応させることができ
る。位置ＦXxとＦYyとの交点に人指または物体が接触す
ると、すだれ状電極ＲXにおいて電気信号ＥX-xが出力さ
れ、すだれ状電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力され
る。つまり、位置ＦXxとＦYyとの交点を接触することに
より超音波の伝搬路ＺXxおよびＺYyが遮断されると、そ
れらの伝搬路に対応する弾性表面波がすだれ状電極ＲX
およびＲYにおいて電気信号ＥXxおよびＥYyに変換され
ることがないので、全体としての均衡が崩れてすだれ状
電極ＲXから電気信号（ＵＥXi−ＥXx＝Ｅ-x）が検出さ
れ、すだれ状電極ＲYから電気信号（ＵＥYj−ＥYy＝Ｅ
Y-y）が検出されることになる。本発明の超音波指示制
御装置の情報処理部では、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点
に人指または物体が接触したことを、すだれ状電極ＲX
において電気信号ＥX-xが出力されるとともにすだれ状
電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力されることにより
感知し、電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号Ｅ
Y-yの周波数ｆY-yを検出することにより位置ＦXxと位置
ＦYyとの交点を特定し、その交点に対応する情報を表示
画面に表示することを可能にする。また、本発明の超音
波指示制御装置では、伝搬路ＺXiとＺYjとを互いに直交
させる構造を採用することにより、互いに直交するそれ
らの伝搬路をＸ軸およびＹ軸とする２次元の座標に対応
させることが可能となる。従って、その座標上の位置を
精密に検出できる。本発明の超音波指示制御装置では、
圧電基板の上に各すだれ状電極を介してさらに非圧電板
が固着された構造が可能である。非圧電板の厚さｄは電
極周期長ＰXおよびＰYよりも小さく、また、非圧電板
は、非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が、
圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小
さい物質で成る。このような構造では、電極周期長ＰX
にほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ状電極ＴXに
入力すると、圧電基板のすだれ状電極を有する方の板面
の表面近傍に電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を有する
弾性表面波を励振し、この弾性表面波を非圧電板の上端
面に伝搬させることができ、電極周期長ＰYにほぼ対応
する周波数の電気信号をすだれ状電極ＴYに入力する
と、圧電基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近
傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有する弾性表面
波を励振し、この弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬
させることができる。非圧電板の上端面に伝搬される弾
性表面波は０次モードおよび１次以上の高次モードの波
である。０次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的
に短絡状態にある圧電基板単体に伝搬するレイリー波の
速度とほぼ等しくなるような構造および１次以上の高次
モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に開放状態に
ある圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等
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ＴXおよびＴY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、圧電基板と非圧電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。非圧電板の上端面においては、すだれ状電極
ＴXおよびＲXは弾性表面波の伝搬路ＺXiを形成し、すだ
れ状電極ＴYおよびＲYは弾性表面波の伝搬路ＺYjを形成
する。このとき、非圧電板の上端面における位置ＦXxと
ＦYyとの交点に接触すると、すだれ状電極ＲXにおいて
電気信号ＥX-xが出力されるとともにすだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY-yが出力される。電気信号ＥX-xの周
波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出す
ることにより位置ＦXxとＦYyとの交点が特定され、その
交点に対応する情報が表示画面に表示される。本発明の
超音波指示制御装置では、圧電基板の板面上または非圧
電板の上端面を接触したときにのみ、すだれ状電極ＲX
およびＲYにおいて電気信号が出力されることから、極
めて低消費電力駆動である。また、すだれ状電極ＲXと
ＴXとの間に増幅器ＡXが接続されていることにより、す
だれ状電極ＴXとＲX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ができ、すだれ状電極
ＲYとＴYとの間に増幅器ＡYが接続されていることによ
り、すだれ状電極ＴYとＲY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ができる。従っ
て、さらに低消費電力駆動が可能となる。また、電極周
期長ＰXとＰYとが異なる構造を採用することにより、周
波数ｆXiの周波数帯域と周波数ｆYjの周波数帯域とが異
なるような構造を作成することができ、信号処理を簡素
化し、回路構成を簡単にすることが可能となる。さら
に、周波数ｆXiおよびｆYjを無線周波数とする構造を採
用することにより、情報処理部と表示画面とが無線信号
によって接続されるような構造において、その表示画面
に情報を表示することが可能となる。つまり、リモート
コントロールによる情報表示が可能となる。
板と、超音波送受波手段ＸおよびＹと、その超音波送受
波手段ＸおよびＹに接続された情報処理部から成る簡単
な構造を有する。超音波送受波手段Ｘはすだれ状電極Ｔ
X，ＲXおよび増幅器ＡXから成り、超音波送受波手段Ｙ
はすだれ状電極ＴY，ＲYおよび増幅器ＡYから成る。各
すだれ状電極は圧電基板の一方の板面上に設けられてい
る。すだれ状電極ＲXの電極指の方向は、すだれ状電極
ＴXの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、すだれ状
電極ＲXの電極指に直交する方向での電極指の周期長ＰN
は、すだれ状電極ＴXの電極周期長ＰXとcosαとの積に
等しくなるような大きさに設定されている。すだれ状電
極ＲXの電極指の方向での交差幅ＬPは、すだれ状電極Ｔ
Xの電極交差幅ＬXとsecαとの積に等しいとともに、電
極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とcosecα
との積に等しくなるような大きさに設定されている。同
様にして、すだれ状電極ＲYの電極指の方向はすだれ状
電極ＴYの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、すだ
れ状電極ＲYの電極指に直交する方向での電極指の周期
長ＰNは、すだれ状電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの
積に等しくなるような大きさに設定されている。すだれ
状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬPは、すだれ状電
極ＴYの電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しいととも
に、電極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，ｎ）とc
osecαとの積に等しくなるような大きさに設定されてい
る。圧電基板の厚さは電極周期長ＰXおよびＰYの３倍以
上の値を有する。本発明の超音波指示制御装置では、電
極周期長ＰXにほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ
状電極ＴXに入力することにより、圧電基板のすだれ状
電極を有する方の板面の表面近傍に電極周期長ＰXとほ
ぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振することがで
き、電極周期長ＰYにほぼ対応する周波数の電気信号を
すだれ状電極ＴYに入力することにより、圧電基板のす
だれ状電極を有する方の板面の表面近傍に電極周期長Ｐ
Yとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振すること
ができる。すだれ状電極ＴXによって励振された弾性表
面波は、すだれ状電極ＲXによって周波数ｆXi（ｉ＝
ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を有
する電気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，
−２，……，−ｘ）にそれぞれ変換される。すだれ状電
極ＴYによって励振された弾性表面波は、すだれ状電極
ＲYによって周波数ｆYj（ｊ＝χ，……，２，１，０，
−１，−２，……，−χ）を有する電気信号ＥYj（ｊ＝
χ，……，２，１，０，−１，−２，……，−χ）にそ
れぞれ変換される。圧電基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、圧電基板の各
すだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍に効率よ
く弾性表面波を励振することができ、また、その弾性表
面波を出力用すだれ状電極において効率よく電気信号に
変換することを可能にしている。但し、電気信号ＥXiを
合成することにより生ずる電気信号ＵＥXiの振幅は零で
あることから、電気信号ＵＥXiはすだれ状電極ＲXにお
いて検出されることはなく、電気信号ＥY jを合成するこ
とにより生ずる電気信号ＵＥYjの振幅は零であることか
ら、電気信号ＵＥYjはすだれ状電極ＲYにおいて検出さ
れることはない。本発明の超音波指示制御装置では、圧
電基板のすだれ状電極が設けられた方の板面上におい
て、すだれ状電極ＴXおよびＲXは弾性表面波の伝搬路Ｚ
Xi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−
ｘ）を形成し、すだれ状電極ＴYおよびＲYは弾性表面波
の伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−
２，……，−ｙ）を形成する。但し、伝搬路ＺX0および
ＺY0はそれぞれ電極交差幅ＬXおよびＬYの垂直二等分線
上にある。このとき、圧電基板のすだれ状電極が設けら
れた方の板面上における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）を伝搬路ＺXiに対応
させ、位置ＦYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−
２，……，−ｙ）を伝搬路ＺYjに対応させることができ
る。位置ＦXxとＦYyとの交点に人指または物体が接触す
ると、すだれ状電極ＲXにおいて電気信号ＥX-xが出力さ
れ、すだれ状電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力され
る。つまり、位置ＦXxとＦYyとの交点を接触することに
より超音波の伝搬路ＺXxおよびＺYyが遮断されると、そ
れらの伝搬路に対応する弾性表面波がすだれ状電極ＲX
およびＲYにおいて電気信号ＥXxおよびＥYyに変換され
ることがないので、全体としての均衡が崩れてすだれ状
電極ＲXから電気信号（ＵＥXi−ＥXx＝Ｅ-x）が検出さ
れ、すだれ状電極ＲYから電気信号（ＵＥYj−ＥYy＝Ｅ
Y-y）が検出されることになる。本発明の超音波指示制
御装置の情報処理部では、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点
に人指または物体が接触したことを、すだれ状電極ＲX
において電気信号ＥX-xが出力されるとともにすだれ状
電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力されることにより
感知し、電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気信号Ｅ
Y-yの周波数ｆY-yを検出することにより位置ＦXxと位置
ＦYyとの交点を特定し、その交点に対応する情報を表示
画面に表示することを可能にする。また、本発明の超音
波指示制御装置では、伝搬路ＺXiとＺYjとを互いに直交
させる構造を採用することにより、互いに直交するそれ
らの伝搬路をＸ軸およびＹ軸とする２次元の座標に対応
させることが可能となる。従って、その座標上の位置を
精密に検出できる。本発明の超音波指示制御装置では、
圧電基板の上に各すだれ状電極を介してさらに非圧電板
が固着された構造が可能である。非圧電板の厚さｄは電
極周期長ＰXおよびＰYよりも小さく、また、非圧電板
は、非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が、
圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小
さい物質で成る。このような構造では、電極周期長ＰX
にほぼ対応する周波数の電気信号をすだれ状電極ＴXに
入力すると、圧電基板のすだれ状電極を有する方の板面
の表面近傍に電極周期長ＰXとほぼ等しい波長を有する
弾性表面波を励振し、この弾性表面波を非圧電板の上端
面に伝搬させることができ、電極周期長ＰYにほぼ対応
する周波数の電気信号をすだれ状電極ＴYに入力する
と、圧電基板のすだれ状電極を有する方の板面の表面近
傍に電極周期長ＰYとほぼ等しい波長を有する弾性表面
波を励振し、この弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬
させることができる。非圧電板の上端面に伝搬される弾
性表面波は０次モードおよび１次以上の高次モードの波
である。０次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的
に短絡状態にある圧電基板単体に伝搬するレイリー波の
速度とほぼ等しくなるような構造および１次以上の高次
モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に開放状態に
ある圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等
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ＴXおよびＴY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、圧電基板と非圧電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。非圧電板の上端面においては、すだれ状電極
ＴXおよびＲXは弾性表面波の伝搬路ＺXiを形成し、すだ
れ状電極ＴYおよびＲYは弾性表面波の伝搬路ＺYjを形成
する。このとき、非圧電板の上端面における位置ＦXxと
ＦYyとの交点に接触すると、すだれ状電極ＲXにおいて
電気信号ＥX-xが出力されるとともにすだれ状電極ＲYに
おいて電気信号ＥY-yが出力される。電気信号ＥX-xの周
波数ｆX-xおよび電気信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出す
ることにより位置ＦXxとＦYyとの交点が特定され、その
交点に対応する情報が表示画面に表示される。本発明の
超音波指示制御装置では、圧電基板の板面上または非圧
電板の上端面を接触したときにのみ、すだれ状電極ＲX
およびＲYにおいて電気信号が出力されることから、極
めて低消費電力駆動である。また、すだれ状電極ＲXと
ＴXとの間に増幅器ＡXが接続されていることにより、す
だれ状電極ＴXとＲX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ができ、すだれ状電極
ＲYとＴYとの間に増幅器ＡYが接続されていることによ
り、すだれ状電極ＴYとＲY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ができる。従っ
て、さらに低消費電力駆動が可能となる。また、電極周
期長ＰXとＰYとが異なる構造を採用することにより、周
波数ｆXiの周波数帯域と周波数ｆYjの周波数帯域とが異
なるような構造を作成することができ、信号処理を簡素
化し、回路構成を簡単にすることが可能となる。さら
に、周波数ｆXiおよびｆYjを無線周波数とする構造を採
用することにより、情報処理部と表示画面とが無線信号
によって接続されるような構造において、その表示画面
に情報を表示することが可能となる。つまり、リモート
コントロールによる情報表示が可能となる。
【図１】本発明の超音波指示制御装置の第１の実施例を
示す平面図。
示す平面図。
【図２】すだれ状電極ＲXを示す平面図。
【図３】図１の超音波指示制御装置の駆動回路を示す
図。
図。
【図４】本発明の超音波指示制御装置の第２の実施例を
示す断面図。
示す断面図。
１ 圧電基板 ２ 情報処理部 ３ 信号処理器 ４ 増幅器 ５ アンテナ ６ 表示画面 ７ 表示画面 ８ 非圧電板 ９ 支持基板 ＡX，ＡY 増幅器 ＴX，ＲX，ＴY，ＲY すだれ状電極
Claims (7)
- 【請求項１】 圧電基板と、超音波送受波手段Ｘおよび
Ｙと、前記超音波送受波手段ＸおよびＹに接続された情
報処理部から成る超音波指示制御装置であって、 前記超音波送受波手段Ｘは入力用すだれ状電極ＴXと、
前記すだれ状電極ＴXに対向する出力用すだれ状電極ＲX
と、前記すだれ状電極ＲXの出力端と前記すだれ状電極
ＴXの入力端との間に接続された増幅器ＡXから成り、 前記超音波送受波手段Ｙは入力用すだれ状電極ＴYと、
前記すだれ状電極ＴYに対向する出力用すだれ状電極ＲY
と、前記すだれ状電極ＲYの出力端と前記すだれ状電極
ＴYの入力端との間に接続された増幅器ＡYから成り、 前記各すだれ状電極は前記圧電基板の一方の板面上に設
けられ、 前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向は、前記すだれ状
電極ＴXの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、前記
すだれ状電極ＲYの電極指の方向は前記すだれ状電極ＴY
の電極指の方向に対し角αの傾きを有し、 前記すだれ状電極ＲXの電極指に直交する方向での電極
指の周期長ＰNは、前記すだれ状電極ＴXの電極周期長Ｐ
Xとcosαとの積に等しく、前記すだれ状電極ＲYの電極
指に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、前記すだ
れ状電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの積に等しく、 前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向での交差幅ＬPは、
前記すだれ状電極ＴXの電極交差幅ＬXとsecαとの積に
等しいとともに、前記電極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，
２，……，ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記すだれ
状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬPは、前記すだれ
状電極ＴYの電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しいとと
もに、前記電極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，
ｎ）とcosecαとの積に等しく、 前記圧電基板の厚さは前記電極周期長ＰXおよびＰYの３
倍以上の値を有し、 前記すだれ状電極ＴXは、前記電極周期長ＰXにほぼ対応
する周波数の電気信号を入力されることにより、前記圧
電基板の前記一方の板面の表面近傍に前記電極周期長Ｐ
Xとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振し、 前記すだれ状電極ＴYは、前記電極周期長ＰYにほぼ対応
する周波数の電気信号を入力されることにより、前記圧
電基板の前記一方の板面の表面近傍に前記電極周期長Ｐ
Yとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振し、 前記すだれ状電極ＲXは、前記すだれ状電極ＴXによって
励振された前記弾性表面波を、周波数ｆXi（ｉ＝ｘ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を有する電
気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｘ）にそれぞれ変換し、 前記すだれ状電極ＲYは、前記すだれ状電極ＴYによって
励振された前記弾性表面波を、周波数ｆYj（ｊ＝ｙ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を有する電
気信号ＥYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｙ）にそれぞれ変換し、 前記電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気信号
ＵＥXiの振幅は零であって、前記電気信号ＵＥXiは前記
すだれ状電極ＲXにおいて検出されることはなく、 前記電気信号ＥYjを合成することにより生ずる電気信号
ＵＥYjの振幅は零であって、前記電気信号ＵＥYjは前記
すだれ状電極ＲYにおいて検出されることはなく、 前記すだれ状電極ＴXおよびＲXは前記圧電基板の前記一
方の板面上に弾性表面波の伝搬路ＺXi（ｉ＝ｘ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を形成し、伝搬
路ＺX0は前記すだれ状電極ＴXの前記電極交差幅ＬXの垂
直二等分線上にあり、 前記すだれ状電極ＴYおよびＲYは前記圧電基板の前記一
方の板面上に弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，
２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を形成し、伝搬
路ＺY0は前記すだれ状電極ＴYの前記電極交差幅ＬYの垂
直二等分線上にあり、 前記圧電基板の前記一方の板面上における位置ＦXi（ｉ
＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）
は、前記伝搬路ＺXiに対応し、 前記圧電基板の前記一方の板面上における位置ＦYj（ｊ
＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）
は、前記伝搬路ＺYjに対応し、 前記情報処理部は、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指
または物体が接触したことを、前記すだれ状電極ＲXに
おいて電気信号ＥX-xが出力されるとともに前記すだれ
状電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力されることによ
り感知し、前記電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気
信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出することにより前記交点
を特定し、前記交点に対応する情報を表示画面に表示す
る超音波指示制御装置。 - 【請求項２】 圧電基板と、非圧電板と、超音波送受波
手段ＸおよびＹと、前記超音波送受波手段ＸおよびＹに
接続された情報処理部から成る超音波指示制御装置であ
って、 前記超音波送受波手段Ｘは入力用すだれ状電極ＴXと、
前記すだれ状電極ＴXに対向する出力用すだれ状電極ＲX
と、前記すだれ状電極ＲXの出力端と前記すだれ状電極
ＴXの入力端との間に接続された増幅器ＡXから成り、 前記超音波送受波手段Ｙは入力用すだれ状電極ＴYと、
前記すだれ状電極ＴYに対向する出力用すだれ状電極ＲY
と、前記すだれ状電極ＲYの出力端と前記すだれ状電極
ＴYの入力端との間に接続された増幅器ＡYから成り、 前記各すだれ状電極は前記圧電基板の一方の板面上に設
けられ、 前記非圧電板の下端面は前記圧電基板の前記一方の板面
上に前記各すだれ状電極を介して固着され、 前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向は、前記すだれ状
電極ＴXの電極指の方向に対し角αの傾きを有し、前記
すだれ状電極ＲYの電極指の方向は前記すだれ状電極ＴY
の電極指の方向に対し角αの傾きを有し、 前記すだれ状電極ＲXの電極指に直交する方向での電極
指の周期長ＰNは、前記すだれ状電極ＴXの電極周期長Ｐ
Xとcosαとの積に等しく、前記すだれ状電極ＲYの電極
指に直交する方向での電極指の周期長ＰNは、前記すだ
れ状電極ＴYの電極周期長ＰYとcosαとの積に等しく、 前記すだれ状電極ＲXの電極指の方向での交差幅ＬPは、
前記すだれ状電極ＴXの電極交差幅ＬXとsecαとの積に
等しいとともに、前記電極周期長ＰXのＮ倍（Ｎ＝１，
２，……，ｎ）とcosecαとの積に等しく、前記すだれ
状電極ＲYの電極指の方向での交差幅ＬPは、前記すだれ
状電極ＴYの電極交差幅ＬYとsecαとの積に等しいとと
もに、前記電極周期長ＰYのＮ倍（Ｎ＝１，２，……，
ｎ）とcosecαとの積に等しく、 前記すだれ状電極ＴXは、前記電極周期長ＰXにほぼ対応
する周波数の電気信号を入力されることにより、前記圧
電基板の前記一方の板面の表面近傍に前記電極周期長Ｐ
Xとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振し、該弾
性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬させ、 前記すだれ状電極ＴYは、前記電極周期長ＰYにほぼ対応
する周波数の電気信号を入力されることにより、前記圧
電基板の前記一方の板面の表面近傍に前記電極周期長Ｐ
Yとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振し、該弾
性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬させ、 前記非圧電板の前記上端面に伝搬される前記弾性表面波
は０次モードおよび１次以上の高次モードの波で、前記
０次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状
態にある前記圧電基板単体に伝搬するレイリー波の速度
とほぼ等しく、前記１次以上の高次モードの弾性表面波
の位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電基板単
体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、 前記圧電基板の厚さは前記電極周期長ＰXおよびＰYの３
倍以上の値を有し、 前記非圧電板の厚さｄは前記電極周期長ＰXおよびＰYよ
りも小さく、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、
前記圧電基板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度より
も小さく、 前記すだれ状電極ＲXは、前記すだれ状電極ＴXによって
励振された前記弾性表面波を、周波数ｆXi（ｉ＝ｘ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）を有する電
気信号ＥXi（ｉ＝ｘ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｘ）にそれぞれ変換し、 前記すだれ状電極ＲYは、前記すだれ状電極ＴYによって
励振された前記弾性表面波を、周波数ｆYj（ｊ＝ｙ，…
…，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）を有する電
気信号ＥYj（ｊ＝ｙ，……，２，１，０，−１，−２，
……，−ｙ）にそれぞれ変換し、 前記電気信号ＥXiを合成することにより生ずる電気信号
ＵＥXiの振幅は零であって、前記電気信号ＵＥXiは前記
すだれ状電極ＲXにおいて検出されることはなく、 前記電気信号ＥYjを合成することにより生ずる電気信号
ＵＥYjの振幅は零であって、前記電気信号ＵＥYjは前記
すだれ状電極ＲYにおいて検出されることはなく、 前記すだれ状電極ＴXおよびＲXは前記非圧電板の前記上
端面に弾性表面波の伝搬路ＺXi（ｉ＝ｘ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｘ）を形成し、伝搬路Ｚ
X0は前記すだれ状電極ＴXの前記電極交差幅ＬXの垂直二
等分線上にあり、 前記すだれ状電極ＴYおよびＲYは前記非圧電板の前記上
端面に弾性表面波の伝搬路ＺYj（ｊ＝ｙ，……，２，
１，０，−１，−２，……，−ｙ）を形成し、伝搬路Ｚ
Y0は前記すだれ状電極ＴYの前記電極交差幅ＬYの垂直二
等分線上にあり、 前記非圧電板の前記上端面における位置ＦXi（ｉ＝ｘ，
……，２，１，０，−１，−２，……，−ｘ）は、前記
伝搬路ＺXiに対応し、 前記非圧電板の前記上端面における位置ＦYj（ｊ＝ｙ，
……，２，１，０，−１，−２，……，−ｙ）は、前記
伝搬路ＺYjに対応し、 前記情報処理部は、位置ＦXxと位置ＦYyとの交点に人指
または物体が接触したことを、前記すだれ状電極ＲXに
おいて電気信号ＥX-xが出力されるとともに前記すだれ
状電極ＲYにおいて電気信号ＥY-yが出力されることによ
り感知し、前記電気信号ＥX-xの周波数ｆX-xおよび電気
信号ＥY-yの周波数ｆY-yを検出することにより前記交点
を特定し、前記交点に対応する情報を表示画面に表示す
る超音波指示制御装置。 - 【請求項３】 前記電極周期長ＰXとＰYとが異なり、前
記周波数ｆXiの周波数帯域と前記周波数ｆYjの周波数帯
域とが異なる請求項１または２に記載の超音波指示制御
装置。 - 【請求項４】 前記伝搬路ＺXiとＺYjとは互いに直交し
ている請求項１，２または３に記載の超音波指示制御装
置。 - 【請求項５】 前記圧電基板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請求項１，２，３または４に記載
の超音波指示制御装置。 - 【請求項６】 前記圧電基板のもう一方の板面が支持基
板で支持されている請求項１，２，３，４または５に記
載の超音波指示制御装置。 - 【請求項７】 前記周波数ｆXiおよびｆYjが無線周波数
で成り、前記情報処理部と前記表示画面とが無線信号に
よって接続されている請求項１，２，３，４，５または
６に記載の超音波指示制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12317197A JPH10301699A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 超音波指示制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12317197A JPH10301699A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 超音波指示制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10301699A true JPH10301699A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14853951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12317197A Pending JPH10301699A (ja) | 1997-04-25 | 1997-04-25 | 超音波指示制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10301699A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6762753B2 (en) | 2000-12-01 | 2004-07-13 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
-
1997
- 1997-04-25 JP JP12317197A patent/JPH10301699A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6762753B2 (en) | 2000-12-01 | 2004-07-13 | Fujitsu Limited | Touch panel device |
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