JPH1055239A - Ultrasonic touch panel - Google Patents

Ultrasonic touch panel

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JPH1055239A
JPH1055239A JP22936196A JP22936196A JPH1055239A JP H1055239 A JPH1055239 A JP H1055239A JP 22936196 A JP22936196 A JP 22936196A JP 22936196 A JP22936196 A JP 22936196A JP H1055239 A JPH1055239 A JP H1055239A
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JP
Japan
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piezoelectric plate
electrode
piezoelectric
plate
ultrasonic
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JP22936196A
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Koji Toda
耕司 戸田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decide a contact position without being affected by a light hand touch on the panel and the sticking of a small amount of foreign matter on the panel. SOLUTION: Ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y which have mutually orthogonal propagation paths excite unidirectional elastic waves in two-layered structure parts LTXi and LTYi respectively and propagate them in an acryl plate 1, and propagates them in two-layered structure parts LRX and LRY respectively and outputting those waves as electric signals. When the intersection part of propagation paths UXi and UYi on the acryl plate 1 is touched, those output electric signals are attenuated or ceased, so the contact position can be decided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明はすだれ状電極を備え
た圧電板を非圧電板に設けることにより、入力ペンのペ
ン先が所定の値を越える圧力でその非圧電板の板面上に
接触した位置の座標を特定する超音波タッチパネルに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention provides a non-piezoelectric plate having a piezoelectric plate having interdigital electrodes so that the pen tip of an input pen contacts the non-piezoelectric plate surface with a pressure exceeding a predetermined value. The present invention relates to an ultrasonic touch panel for specifying the coordinates of a position where the touch panel is located.

【従来の技術】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)に接触する
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
ことを利用したものであり、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。ま
た、パネルの大面積化が難しいという欠点を有する。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
非圧電板に接触することによりその弾性表面波が減衰す
るということを利用したものである。非圧電板に弾性表
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、従来のタッチパ
ネルでは応答時間、感度、耐久性、工作精度、加工性、
量産性および使用しやすさ等の点で問題があり、使用周
波数領域も制限されている。そこで、これらの問題点を
解決する超音波タッチパネルが本願発明者により特願平
4−218336等で出願された。この超音波タッチパ
ネルは、圧電薄板とすだれ状電極とから成る超音波デバ
イスを非圧電板の一方の板面に少なくとも2つ設けて成
り、低消費電力で効率良く弾性表面波を非圧電板の板面
に励振することができる。従って、非圧電板の一方の板
面における弾性表面波の伝搬路に人指または物体が接触
すれば弾性表面波が減衰または消滅することから人指ま
たは物体による接触が感知される。しかし、このような
弾性表面波を用いる方法では、電磁ノイズの影響を受け
にくいことからパネルの大面積化が容易である等の長所
を有するものの、パネルに接触する際の接触圧の大小に
左右されることなく応答が起こることから、高感度であ
る反面、誤動作しやすく使用しにくいという短所を有す
る。たとえば、入力ペンのペン先でパネルに接触しその
位置の座標を算出するには、ほんの少しでもパネルに手
を触れることは許されない。これは、パネルに手を触れ
ることにより座標の算出が不可能になるからである。ま
た、パネルへの少量の異物の付着などによる影響を受け
易い。さらに、この超音波タッチパネルではすだれ状電
極の電極指に垂直な双方向に均等に超音波が励振される
ことから、少なくとも超音波エネルギーの半分を浪費し
ていたことになるばかりでなく、圧電薄板の厚さによっ
ては不要信号を引き起こすもととなっていた。
2. Description of the Related Art Conventional touch panels mainly include a method using a resistive film and a method using ultrasonic waves. The method using a resistive film is based on the fact that the resistance value of the transparent conductive film changes when it comes into contact with the transparent conductive film (resistive film). There is a problem in terms of properties. In addition, there is a disadvantage that it is difficult to increase the area of the panel. The method using ultrasonic waves utilizes the fact that surface acoustic waves are attenuated by contact with a non-piezoelectric plate in which surface acoustic waves have been excited in advance. Conventional methods of exciting a surface acoustic wave to a non-piezoelectric plate include a method of indirectly exciting a wedge-shaped transducer using a bulk wave oscillator, and a method of directly exciting a piezoelectric thin film transducer. The wedge-shaped transducer is used for non-destructive inspection or the like by ultrasonic waves, but is used only in a relatively low frequency region due to the problem of machining accuracy of the wedge angle. Piezoelectric thin film transducer is ZnO
A method in which a piezoelectric thin film is deposited on a substrate and a surface acoustic wave is excited by an interdigital electrode. Since the interdigital electrode shows various transmission characteristics, it is used as a high-frequency device, but is limited to the UHF and VHF bands. In addition, there is a problem in workability and mass productivity. Thus, the response time, sensitivity, durability, work accuracy, workability,
There are problems in terms of mass productivity and ease of use, and the operating frequency range is also limited. Therefore, an ultrasonic touch panel that solves these problems has been filed by the present inventor in Japanese Patent Application No. 4-218336. This ultrasonic touch panel is provided with at least two ultrasonic devices comprising a piezoelectric thin plate and an interdigital electrode on one plate surface of a non-piezoelectric plate, and efficiently generates a surface acoustic wave with low power consumption on the non-piezoelectric plate. Can be excited on the surface. Therefore, if a finger or an object comes into contact with a surface acoustic wave propagation path on one surface of the non-piezoelectric plate, the surface acoustic wave is attenuated or eliminated, so that contact with the finger or the object is sensed. However, such a method using a surface acoustic wave has an advantage that it is easy to increase the area of the panel because it is less susceptible to electromagnetic noise, but it is affected by the magnitude of the contact pressure when contacting the panel. Since the response occurs without being performed, the sensitivity is high, but on the other hand, it has a disadvantage that it is liable to malfunction and is difficult to use. For example, in order to calculate the coordinates of the position by touching the panel with the pen tip of the input pen, touching the panel even by a small amount is not allowed. This is because touching the panel makes it impossible to calculate coordinates. Further, the panel is easily affected by a small amount of foreign matter attached to the panel. Further, in this ultrasonic touch panel, since ultrasonic waves are excited evenly in both directions perpendicular to the electrode fingers of the interdigital electrodes, not only was half of the ultrasonic energy wasted, but also the piezoelectric thin plate Depending on the thickness of the device, unnecessary signals were caused.

【発明が解決しようとする課題】従来のタッチパネルで
は応答時間、感度、耐久性、工作精度、加工性、量産性
および使用しやすさ等の点で問題があるばかりでなく、
超音波エネルギーの浪費、支持の仕方および不要信号等
の点でも問題があった。本発明の目的は、加工性、耐久
性および量産性に優れ、低消費電力駆動で応答時間が短
く、パネルへの軽い手つきやパネルへの少量の異物の付
着などによる影響を受けることのない使用しやすさに優
れた超音波タッチパネルを提供することにある。
The conventional touch panel not only has problems in response time, sensitivity, durability, work precision, workability, mass productivity, ease of use, and the like.
There was also a problem in terms of waste of ultrasonic energy, how to support and unnecessary signals. An object of the present invention is to provide a process that is excellent in workability, durability and mass productivity, has a low response time with low power consumption driving, and is not affected by light hand touching on a panel or a small amount of foreign matter attached to a panel. An object of the present invention is to provide an ultrasonic touch panel excellent in ease of use.

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の超音波
タッチパネルは、非圧電板と、少なくとも2つの超音波
送受波手段XおよびYと、前記非圧電板の一方の板面ま
たはもう一方の板面に備えられた少なくとも1種類の色
で表示される表示画面と、情報処理部とから成る超音波
タッチパネルであって、前記情報処理部は前記各超音波
送受波手段および前記表示画面に接続されており、前記
各超音波送受波手段はN組のすだれ状電極ITi(i=
1,2,……,N)を備えた圧電板PTと、すだれ状電
極IRを備えた圧電板PRと、N個のスイッチCi(i=
1,2,……,N)とから成り、前記すだれ状電極ITi
は前記圧電板PTの一方の板面に設けられ、前記すだれ
状電極IRは前記圧電板PRの一方の板面に設けられてお
り、前記圧電板PTは前記圧電板PTの前記一方の板面ま
たはもう一方の板面を介して前記非圧電板に固着され、
前記圧電板PRは前記圧電板PRの前記一方の板面または
もう一方の板面を介して前記非圧電板に固着されてい
て、前記圧電板PTは前記すだれ状電極ITiに対応する
部分PTi(i=1,2,……,N)で成り、前記非圧電
板は前記部分PTiに対応する部分と、前記圧電板PR
対応する部分とを含み、前記スイッチCiの出力端は前
記すだれ状電極ITiの入力端に接続されており、 前記
すだれ状電極ITiは、前記すだれ状電極ITiの電極周期
長pにほぼ対応する周波数の電気信号ETを入力される
ことにより、前記部分PTiと、前記非圧電板のうち前記
部分PTiに対応する部分とから成る2層構造部LTi(i
=1,2,……,N)に弾性波を励振し、該弾性波を前
記非圧電板中に伝搬させ、前記2層構造部LTiに励振さ
れる前記弾性波はS0モードおよび1次以上の高次モー
ドの波で、該弾性波の波長は前記すだれ状電極ITiの前
記電極周期長pとほぼ等しく、該弾性波の位相速度は、
該弾性波の波数Kと前記圧電板PTの厚さDとの積KD
が零の場合のS0モードの弾性波の位相速度Vkd=0とほ
ぼ等しく、前記すだれ状電極IRは、前記非圧電板中に
伝搬した弾性波を前記圧電板PRと、前記非圧電板のう
ち前記圧電板PRに対応する部分とから成る2層構造部
Rに伝搬させ、該2層構造部LRに伝搬した弾性波を前
記すだれ状電極IRの電極周期長pにほぼ対応する周波
数の電気信号ERに変換して出力し、前記2層構造部LR
に伝搬した前記弾性波の波長は前記すだれ状電極IR
前記電極周期長pとほぼ等しく、該弾性波の位相速度
は、該弾性波の波数Kと前記圧電板PRの厚さDとの積
KDが零の場合のS0モードの弾性波の位相速度Vkd=0
とほぼ等しく、前記各圧電板の厚さDは前記各電極周期
長pとほぼ同じかまたはそれ以下であり、前記非圧電板
の厚さは前記各圧電板の厚さDとほぼ等しいかまたはそ
れ以上で、前記各圧電板の厚さDのほぼ2.5倍以下で
あり、前記非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度
は、前記各圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度より
も小さく、前記情報処理部は前記スイッチCiを順次に
所定の周期で断続し、前記電気信号ERの大きさを検出
し、前記非圧電板における前記表示画面を有しない方の
板面上に入力ペンのペン先が所定の値を越える圧力で接
触することを前記電気信号ERの大きさが減衰または消
滅することによって判断し、前記電気信号ERの大きさ
が減衰または消滅した時に接続されていた前記スイッチ
iを特定することにより接触位置を特定し、特定され
た前記接触位置に対応する情報を前記表示画面に表示す
る。請求項2に記載の超音波タッチパネルは、前記超音
波送受波手段Xにおける前記2層構造部LTiと前記2層
構造部LRとの間の弾性波の伝搬路UXi(i=1,2,
……,N)と、前記超音波送受波手段Yにおける前記2
層構造部LTiと前記2層構造部LRとの間の弾性波の伝
搬路UYi(i=1,2,……,N)とが互いに直交して
いる。請求項3に記載の超音波タッチパネルは、前記伝
搬路UXiが互いに隣接するかまたは一部分を重複させて
おり、前記伝搬路UYiが互いに隣接するかまたは一部分
を重複させている。請求項4に記載の超音波タッチパネ
ルは、前記伝搬路UXiおよびUYiを遅延素子とする発振
器Hi(i=1,2,……,N)が構成されていて、前
記超音波送受波手段Xにおける前記スイッチCiの入力
端は、前記超音波送受波手段Yにおける前記すだれ状電
極IRの出力端に増幅器AYを介して接続されており、前
記超音波送受波手段Yにおける前記スイッチCiの入力
端は、前記超音波送受波手段Xにおける前記すだれ状電
極IRの出力端に増幅器AXを介して接続されており、前
記発振器Hiの信号ループは、前記超音波送受波手段X
における前記スイッチCi、前記伝搬路UXi、前記増幅
器AX、および前記超音波送受波手段Yにおける前記ス
イッチCi、前記伝搬路UYi、前記増幅器AYから成る。
請求項5に記載の超音波タッチパネルは、非圧電板と、
少なくとも2つの超音波送受波手段XおよびYと、前記
非圧電板の一方の板面またはもう一方の板面に備えられ
た少なくとも1種類の色で表示される表示画面と、情報
処理部とから成る超音波タッチパネルであって、前記情
報処理部は前記各超音波送受波手段および前記表示画面
に接続されており、前記各超音波送受波手段はN組のす
だれ状電極Ti(i=1,2,……,N)およびN個の
接地電極GTi(i=1,2,……,N)を備えた圧電板
Tと、すだれ状電極Rおよび接地電極GRを備えた圧電
板PRと、移相器STと、移相器SRと、N組のスイッチ
i(i=1,2,……,N)とから成り、前記すだれ
状電極Tiは前記圧電板PTの一方の板面に設けられ、前
記接地電極GTiは前記圧電板PTのもう一方の板面に設
けられており、前記すだれ状電極Rは前記圧電板PR
一方の板面に設けられ、前記接地電極GRは前記圧電板
Rのもう一方の板面に設けられており、前記圧電板PT
は前記接地電極GTiを介して前記非圧電板に固着され、
前記圧電板PRは前記接地電極GRを介して前記非圧電板
に固着されていて、前記圧電板PTは前記すだれ状電極
iに対応する部分PTi(i=1,2,……,N)で成
り、前記非圧電板は前記部分PTiに対応する部分と、前
記圧電板PRに対応する部分とを含み、前記すだれ状電
極Tiは、電極Ti-1およびTi-2から成り、前記電極T
i-1の電極指と前記電極Ti-2の電極指との間の距離には
2種類あり、前記スイッチWiはスイッチWi-1およびス
イッチWi-2から成り、前記スイッチWi-1の出力端は前
記電極Ti-1の入力端に接続されており、前記スイッチ
i-2の出力端は前記電極Ti-2の入力端に接続されてお
り、前記移相器STは少なくとも1つのコイルL1を含
み、前記コイルL1は前記スイッチWi-1またはWi-2
入力端に接続されており、前記すだれ状電極Tiおよび
前記接地電極GTiは、前記電極Ti-1と前記接地電極G
Tiとの間および前記電極Ti-2と前記接地電極GTiとの
間に位相差2πyを有する電気信号ET1およびET2を前
記移相器STを介して入力されることにより、前記部分
Tiと、前記非圧電板のうち前記部分PTiに対応する部
分とから成る2層構造部LTi(i=1,2,……,N)
に弾性波を励振し、該弾性波を前記非圧電板中に伝搬さ
せ、前記電気信号ET1およびET2の周波数は前記すだれ
状電極Tiの電極周期長pにほぼ対応しており、前記2
層構造部LTiに励振される前記弾性波はS0モードおよ
び1次以上の高次モードの波で、該弾性波の波長は前記
すだれ状電極Tiの前記電極周期長pとほぼ等しく、該
弾性波の位相速度は、該弾性波の波数Kと前記圧電板P
Tの厚さDとの積KDが零の場合のS0モードの弾性波の
位相速度Vkd=0とほぼ等しく、前記すだれ状電極Rは、
電極R-1およびR-2から成り、前記電極R-1の電極指と
前記電極R-2の電極指との間の距離には2種類あり、前
記移相器SRは少なくとも1つのコイルL2を含み、前記
コイルL2は前記電極R-1またはR-2の出力端に接続さ
れており、前記すだれ状電極Rおよび前記接地電極GR
は、前記非圧電板中に伝搬されている弾性波を前記圧電
板PRと、前記非圧電板のうち前記圧電板PRに対応する
部分とから成る2層構造部LRに伝搬させ、該2層構造
部LRに伝搬した弾性波を位相差2πyを有する電気信
号ER1およびER2として前記電極R-1と前記接地電極G
Rとの間および前記電極R-2と前記接地電極GRとの間か
ら出力し、前記移相器SRは前記電気信号ER1およびE
R2を同じ位相の電気信号ERに合成して出力し、前記電
気信号ER1およびER2の周波数は前記すだれ状電極Rの
電極周期長pにほぼ対応しており、前記2層構造部LR
に伝搬した前記弾性波の波長は前記すだれ状電極IR
前記電極周期長pとほぼ等しく、該弾性波の位相速度
は、該弾性波の波数Kと前記圧電板PRの厚さDとの積
KDが零の場合のS0モードの弾性波の位相速度Vkd=0
とほぼ等しく、前記各圧電板の厚さDは前記各電極周期
長pとほぼ同じかまたはそれ以下であり、前記非圧電板
の厚さは前記各圧電板の厚さDとほぼ等しいかまたはそ
れ以上で、前記各圧電板の厚さDのほぼ2.5倍以下で
あり、前記非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度
は、前記各圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度より
も小さく、前記情報処理部は前記スイッチWiを順次に
所定の周期で断続し、前記電気信号ERの大きさを検出
し、前記非圧電板における前記表示画面を有しない方の
板面上に入力ペンのペン先が所定の値を越える圧力で接
触することを前記電気信号ERの大きさが減衰または消
滅することによって判断し、前記電気信号ERの大きさ
が減衰または消滅した時に接続されていた前記スイッチ
iを特定することにより接触位置を特定し、特定され
た前記接触位置に対応する情報を前記表示画面に表示す
る。請求項6に記載の超音波タッチパネルは、前記電極
i-1の電極指と前記電極Ti-2の電極指との間の距離の
うち短い方の距離xpにおいて、x<1/2で、同時
に、前記電気信号ET1とET2との間の前記位相差2πy
において、x+y=±1/2が成り立ち、前記電極R-1
の電極指と前記電極R-2の電極指との間の距離のうち短
い方の距離xpにおいて、x<1/2で、同時に、前記
電気信号ER1とER2との間の前記位相差2πyにおい
て、x+y=±1/2が成り立つ。請求項7に記載の超
音波タッチパネルは、前記超音波送受波手段Xにおける
前記2層構造部LTiと前記2層構造部LRとの間の弾性
波の伝搬路UXi(i=1,2,……,N)と、前記超音
波送受波手段Yにおける前記2層構造部LTiと前記2層
構造部LRとの間の弾性波の伝搬路UYi(i=1,2,
……,N)とが互いに直交している。請求項8に記載の
超音波タッチパネルは、前記伝搬路UXiが互いに隣接す
るかまたは一部分を重複させており、前記伝搬路UYi
互いに隣接するかまたは一部分を重複させている。請求
項9に記載の超音波タッチパネルは、前記伝搬路UXi
よびUYiを遅延素子とする発振器Hi(i=1,2,…
…,N)が構成されていて、前記超音波送受波手段Xに
おける前記移相器STの入力端は、前記超音波送受波手
段Yにおける前記移相器SRの出力端に増幅器AYを介し
て接続されており、前記超音波送受波手段Yにおける前
記移相器STの入力端は、前記超音波送受波手段Xにお
ける前記移相器SRの出力端に増幅器AXを介して接続さ
れており、前記発振器Hiの信号ループは、前記超音波
送受波手段Xにおける前記移相器ST、前記スイッチ
i、前記伝搬路UXi、前記移相器SR、前記増幅器
X、および前記超音波送受波手段Yにおける前記移相
器ST、前記スイッチWi、前記伝搬路UYi、前記移相器
R、前記増幅器AYから成る。請求項10に記載の超音
波タッチパネルは、前記各圧電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11に記載の超音波
タッチパネルは、前記各圧電板がPVDFその他の圧電
性高分子化合物で成る。請求項12に記載の超音波タッ
チパネルは、前記非圧電板がアクリルその他の高分子化
合物で成る。請求項13に記載の超音波タッチパネル
は、前記表示画面単体に伝搬する弾性波の位相速度が、
前記非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも大
きい。
An ultrasonic touch panel according to claim 1 comprises a non-piezoelectric plate, at least two ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y, and one of the non-piezoelectric plates or the other. A display screen displayed in at least one color provided on the plate surface of the ultrasonic touch panel comprising an information processing unit, wherein the information processing unit is provided on each of the ultrasonic wave transmitting / receiving means and the display screen. And each of the ultrasonic wave transmitting / receiving means is connected to N sets of interdigital electrodes I Ti (i =
1, 2, a piezoelectric plate P T with the N), and the piezoelectric plate P R having the interdigital electrodes I R, N number of switches C i (i =
1, 2, made from a N), said interdigital transducer I Ti
Is provided on one plate surface of said piezoelectric plate P T, said interdigital transducer I R is provided on one plate surface of said piezoelectric plate P R, the piezoelectric plate P T is the piezoelectric plate P T Fixed to the non-piezoelectric plate via the one plate surface or the other plate surface,
It said piezoelectric plate P R is not secured to the non-piezoelectric plate through the one plate surface or the other plate surface of the piezoelectric plate P R, the piezoelectric plate P T corresponding to the interdigital transducer I Ti portion P Ti to (i = 1,2, ......, N ) made in said non-piezoelectric plate includes a portion corresponding to the portion P Ti, and a portion corresponding to the piezoelectric plate P R, the switch C i is an output terminal of which is connected to the input end of the interdigital transducer I Ti, the interdigital transducer I Ti is an electrical signal E T of a frequency substantially corresponding to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer I Ti by being input, the portion P Ti and said non-piezoelectric second layer consisting of the said partial P Ti corresponding portion of the plate structure portion L Ti (i
= 1,2, ..., the elastic wave is excited in N), by propagating elastic waves in the non-piezoelectric plate, the elastic wave excited in the two-layer structure L Ti is S 0 mode and 1 In higher order mode waves, the wavelength of the elastic wave is substantially equal to the electrode period length p of the interdigital transducer I Ti , and the phase velocity of the elastic wave is
The product KD of the wave number K of the elastic wave and the thickness D of the piezoelectric plate PT
Is approximately equal to the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave in the S 0 mode when is zero, and the interdigital transducer I R transmits the elastic wave propagated in the non-piezoelectric plate to the piezoelectric plate P R and the non-piezoelectric plate. the propagate a two-layer structure L R consisting of the portion corresponding to the piezoelectric plate P R of the piezoelectric plate, wherein the elastic wave propagating in the two-layer structure L R IDT I interdigital periodicity of R p and converts almost corresponding to the electric signal E R of the frequency, the two-layer structure L R
Is the wavelength of the elastic wave propagating almost equal to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer I R, the phase velocity of the elastic wave, the thickness D of the wavenumber K of the elastic wave piezoelectric plate P R Is zero, the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave in the S 0 mode when the product KD is zero
And the thickness D of each of the piezoelectric plates is approximately equal to or less than each of the electrode period lengths p, and the thickness of the non-piezoelectric plate is approximately equal to the thickness D of each of the piezoelectric plates or Above that, it is less than about 2.5 times the thickness D of each piezoelectric plate, and the phase velocity of the elastic wave propagating to the non-piezoelectric plate alone is the phase velocity of the elastic wave propagating to each piezoelectric plate alone. smaller than, the information processing unit is intermittently by sequentially predetermined cycle said switch C i, detects the magnitude of the electric signal E R, the plate surface of the side not having the display screen in the non-piezoelectric plate determined by the fact that the pen tip of the input pen on contacts at a pressure exceeding a predetermined value is the magnitude of the electrical signal E R attenuated or abolished, the magnitude of the electrical signal E R is attenuated or eliminated By identifying the switch C i that was connected at the time, The contact position is identified, and information corresponding to the identified contact position is displayed on the display screen. Ultrasonic touch panel as set forth in claim 2, wherein the channel U Xi (i = 1 of the acoustic wave between said two-layer structure L Ti in ultrasonic transmitter means X the two-layer structure L R, 2,
.., N), and the 2 in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y.
The elastic wave propagation paths U Yi (i = 1, 2,..., N) between the layer structure part L Ti and the two-layer structure part L R are orthogonal to each other. In the ultrasonic touch panel according to claim 3, the propagation paths U Xi are adjacent to each other or partially overlap each other, and the propagation paths U Yi are adjacent to each other or partially overlap each other. 5. The ultrasonic touch panel according to claim 4, wherein an oscillator H i (i = 1, 2,..., N) having the propagation paths U Xi and U Yi as delay elements is configured, and the ultrasonic transmission / reception is performed. input of the switch C i in unit X, the are connected via an amplifier a Y to the output terminal of the interdigital transducer I R in ultrasonic transmitter unit Y, wherein the ultrasonic transmitter means Y input of switch C i, the are connected via an amplifier a X to the output of the interdigital transducer I R in ultrasonic transmitter unit X, the signal loop of the oscillator H i, the ultrasonic transmitting and receiving Wave means X
The switch C i, the channel U Xi in the amplifier A X, and the said switch C i in ultrasonic transmitter unit Y, the channel U Yi, comprising the amplifier A Y.
The ultrasonic touch panel according to claim 5, wherein a non-piezoelectric plate,
At least two ultrasonic transmitting and receiving means X and Y, a display screen provided in at least one color provided on one plate surface or the other plate surface of the non-piezoelectric plate, and an information processing unit. An ultrasonic touch panel, wherein the information processing unit is connected to each of the ultrasonic wave transmitting / receiving means and the display screen, and each of the ultrasonic wave transmitting / receiving means comprises N sets of interdigital transducers T i (i = 1 , 2, ......, N) and N ground electrode G Ti (i = 1,2, ...... , comprising: a piezoelectric plate P T having a N), the IDT R and the ground electrode G R piezoelectric a plate P R, phase shifter S T and phase shifter S R and, N sets of switches W i (i = 1,2, ...... , N) become from and, wherein the interdigital transducer T i the piezoelectric provided on one plate surface of the plate P T, the ground electrode G Ti is provided on the other plate surface of the piezoelectric plate P T, Serial IDT R is provided on one plate surface of said piezoelectric plate P R, the ground electrode G R provided on the other plate surface of the piezoelectric plate P R, the piezoelectric plate P T
Is fixed to the non-piezoelectric plate via the ground electrode G Ti ,
Said piezoelectric plate P R is not secured to the non-piezoelectric plate via the ground electrode G R, the piezoelectric plate P T is part P Ti (i = 1,2 corresponding to the interdigital transducer T i, ... ... consists in N), the non-piezoelectric plate includes a portion corresponding to the portion P Ti, and a portion corresponding to the piezoelectric plate P R, the IDT T i, the electrode T i-1 and T i-2 , the electrode T
There are two types of distance between the electrode finger of i-1 and the electrode finger of the electrode T i-2 , and the switch Wi includes a switch Wi-1 and a switch Wi-2 , and the switch Wi -1 is connected to the input terminal of the electrode T i-1 , the output terminal of the switch W i-2 is connected to the input terminal of the electrode T i-2 , and the phase shifter S T comprises at least one coil L 1, the coil L 1 is connected to an input terminal of the switch W i-1 or W i-2, the interdigital electrode T i and the ground electrode G Ti is , The electrode T i-1 and the ground electrode G
By inputting the electrical signals E T1 and E T2 having a phase difference 2πy through the phase shifter S T between and between the electrode T i-2 and the ground electrode G Ti and Ti, the part P Ti and, wherein the portion P 2 layer structure consisting of a portion corresponding to Ti L Ti of the non-piezoelectric plate (i = 1,2, ......, N )
And the frequency of the electric signals E T1 and E T2 substantially corresponds to the electrode period length p of the interdigital transducer T i , and the elastic wave is propagated through the non-piezoelectric plate. 2
The elastic wave excited in the layer structure part L Ti is a wave of S 0 mode and a first-order or higher-order mode, and the wavelength of the elastic wave is substantially equal to the electrode period length p of the interdigital transducer T i . The phase velocity of the elastic wave is determined by the wave number K of the elastic wave and the piezoelectric plate P.
When the product KD of T and the thickness D is zero, the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave in the S 0 mode is almost equal to the interdigital electrode R.
Consists electrode R -1 and R -2, there are two types of distance between the electrode fingers of the electrode R -1 and the electrode fingers of the electrode R -2, the phase shifter S R is at least one coil comprises L 2, the coil L 2 is connected to the output terminal of the electrode R -1 or R -2, the IDT R and the ground electrode G R
, The elastic wave that is propagated in a non-piezoelectric plate and the piezoelectric plate P R, propagate the two-layer structure L R consisting of the portion corresponding to the piezoelectric plate P R of the non-piezoelectric plate, the two-layer structure L the acoustic wave propagating in R as the electric signals E R1 and E R2 having a phase difference 2πy the the electrode R -1 ground electrode G
Outputs from and between the said electrode R -2 and the ground electrode G R and R, the phase shifter S R is the electrical signal E R1 and E
R2 is combined with an electric signal E R of the same phase and output. The frequency of the electric signals E R1 and E R2 substantially corresponds to the electrode period length p of the interdigital transducer R. R
Is the wavelength of the elastic wave propagating almost equal to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer I R, the phase velocity of the elastic wave, the thickness D of the wavenumber K of the elastic wave piezoelectric plate P R Is zero, the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave in the S 0 mode when the product KD is zero
And the thickness D of each of the piezoelectric plates is approximately equal to or less than each of the electrode period lengths p, and the thickness of the non-piezoelectric plate is approximately equal to the thickness D of each of the piezoelectric plates or Above that, it is less than about 2.5 times the thickness D of each piezoelectric plate, and the phase velocity of the elastic wave propagating to the non-piezoelectric plate alone is the phase velocity of the elastic wave propagating to each piezoelectric plate alone. smaller than, the information processing unit is intermittently by sequentially predetermined cycle said switch W i, detects the magnitude of the electric signal E R, the plate surface of the side not having the display screen in the non-piezoelectric plate determined by the fact that the pen tip of the input pen on contacts at a pressure exceeding a predetermined value is the magnitude of the electrical signal E R attenuated or abolished, the magnitude of the electrical signal E R is attenuated or eliminated to identify the switch W i, which has been sometimes connected The contact position is identified, and information corresponding to the identified contact position is displayed on the display screen. The ultrasonic touch panel according to claim 6, wherein x <1/2 at a shorter distance xp among the distance between the electrode finger of the electrode T i-1 and the electrode finger of the electrode T i-2. At the same time, the phase difference 2πy between said electric signal E T1 and E T2
In this case, x + y = ± 1/2 holds, and the electrode R -1
At the shorter distance xp of the distance between the electrode finger of the electrode R- 2 and the electrode finger of the electrode R- 2 , the phase difference between the electric signals E R1 and E R2 at the same time x <1 /. At 2πy, x + y = ± 1/2 holds. Ultrasonic forth in claim 7, wherein the channel U Xi (i = 1 of the acoustic wave between said two-layer structure L Ti in ultrasonic transmitter means X the two-layer structure L R, 2, ......, N) and the ultrasonic transmitter means propagation path of the acoustic wave between said two-layer structure L Ti and the two-layer structure L R in the Y U Yi (i = 1,2,
.., N) are orthogonal to each other. In the ultrasonic touch panel according to claim 8, the propagation paths U Xi are adjacent to each other or partially overlap each other, and the propagation paths U Yi are adjacent to each other or partially overlap each other. The ultrasonic touch panel according to claim 9, wherein the oscillator H i (i = 1, 2,...) Using the propagation paths U Xi and U Yi as delay elements.
..., have N) is configured, the input of the phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit X, the ultrasonic transmitting and receiving the phase shifter in the decoupling means Y S R amplifier A Y to the output terminal of the the are connected through said input end of said phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit Y is via the amplifier a X in the phase shifter S output of R in the ultrasonic transmitter means X are connected Te, signal loop of the oscillator H i, the said phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit X, the switch W i, the channel U Xi, the phase shifter S R, the amplifier A X, and wherein the phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit Y, the switch W i, the channel U Yi, said phase shifter S R, consists of the amplifier A Y. In the ultrasonic touch panel according to the tenth aspect, each of the piezoelectric plates is made of a piezoelectric ceramic, and a direction of a polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to a thickness direction of the piezoelectric ceramic. In the ultrasonic touch panel according to the eleventh aspect, each of the piezoelectric plates is made of PVDF or another piezoelectric polymer compound. In the ultrasonic touch panel according to the twelfth aspect, the non-piezoelectric plate is made of acrylic or another polymer compound. The ultrasonic touch panel according to claim 13, wherein the phase velocity of the elastic wave propagating to the display screen alone is:
The phase velocity is larger than the phase velocity of the elastic wave propagating through the non-piezoelectric plate alone.

【発明の実施の形態】本発明の超音波タッチパネルは非
圧電板と、少なくとも2つの超音波送受波手段Xおよび
Yと、非圧電板のどちらか一方の板面に備えられた少な
くとも1種類の色で表示される表示画面と、情報処理部
とから成る簡単な構造を有する。情報処理部は各超音波
送受波手段および表示画面に接続されている。超音波送
受波手段としては2つの構造が提供されている。第1の
構造は各超音波送受波手段がN組のすだれ状電極I
Ti(i=1,2,……,N)を備えた圧電板PTと、す
だれ状電極IRを備えた圧電板PRと、N個のスイッチC
i(i=1,2,……,N)とから成るものである。こ
の場合、すだれ状電極ITiは圧電板PTの一方の板面に
設けられており、圧電板PTは圧電板PTのどちらか一方
の板面を介して非圧電板に固着されている。すだれ状電
極IRは圧電板PRの一方の板面に設けられており、圧電
板PRは圧電板PRのどちらか一方の板面を介して非圧電
板に固着されている。スイッチCiの出力端はすだれ状
電極ITiの入力端に接続されている。圧電板PTはすだ
れ状電極ITiに対応する部分PTi(i=1,2,……,
N)で成る。非圧電板は部分PTiに対応する部分と、圧
電板PRに対応する部分とを含む。すだれ状電極ITi
電極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ETをす
だれ状電極ITiに入力する構造を採用することにより、
部分PTiと、非圧電板のうち部分PTiに対応する部分と
から成る2層構造部LTi(i=1,2,……,N)に弾
性波を励振し、その弾性波を非圧電板中に伝搬させるこ
とができる。2層構造部LTiに励振される弾性波はS0
モードおよび1次以上の高次モードの波(つまりA0
ードを除く波)であって、この弾性波の波長はすだれ状
電極ITiの電極周期長pとほぼ等しい。この弾性波の位
相速度が、弾性波の波数Kと圧電板PTの厚さDとの積
KDが零の場合のS0モードの弾性波の位相速度Vkd=0
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ITiから加えられる電気的エネルギーが弾性
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、圧電板PT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。また、圧電板PTの厚さDをすだれ状電極ITi
の電極周期長pとほぼ同じかまたはそれ以下にし、非圧
電板の厚さを圧電板PTの厚さDとほぼ同じかまたはそ
れ以上にするとともに圧電板PTの厚さDの2.5倍以
下にする構造を採用することにより、2層構造部LTi
効率よくS0モードおよび1次以上の高次モードの弾性
波を励振することが可能となる。つまり、すだれ状電極
Tiから加えられる電気的エネルギーが弾性波に変換さ
れる度合を増大させることができる。非圧電板として、
非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度が圧電板PT
単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも小さい物質、た
とえばアクリル樹脂その他の高分子化合物を採用するこ
とにより、2層構造部LTiに効率よく弾性波を励振し非
圧電板中に伝搬させることができる。このようにして、
低電圧で低消費電力駆動が可能となる。すだれ状電極I
TiおよびIRを弾性波の送受波の指向軸が共通になるよ
うに配置する構造を採用することにより、非圧電板中に
伝搬した弾性波を圧電板PRと、非圧電板のうち圧電板
Rに対応する部分とから成る2層構造部LRに伝搬さ
せ、2層構造部LRに伝搬した弾性波をすだれ状電極IR
の電極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ER
変換して出力させることができる。このとき、2層構造
部LRに伝搬した弾性波の波長はすだれ状電極IRの電極
周期長pとほぼ等しい。この弾性波の位相速度が、弾性
波の波数Kと圧電板PRの厚さDとの積KDが零の場合
のS0モードの弾性波の位相速度Vkd=0とほぼ等しくな
るような構造を採用することにより、2層構造部LR
伝搬された弾性波がすだれ状電極IRにおいて電気信号
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、圧電板PR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。また、圧電板PRの厚さDをすだれ状電極IR
電極周期長pとほぼ同じかまたはそれ以下にし、非圧電
板の厚さを圧電板PRの厚さDとほぼ同じかまたはそれ
以上にするとともに圧電板PRの厚さDの2.5倍以下
にする構造を採用することにより、非圧電板中に伝搬さ
れている弾性波を効率よく2層構造部LRに伝搬させた
後、すだれ状電極IRから電気信号ERとして出力させる
ことが可能となる。つまり、弾性波が電気信号ERに変
換される度合を増大させることができる。さらに、非圧
電板として、非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度
が圧電板PR単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも小
さい物質、たとえばアクリル樹脂その他の高分子化合物
を採用することにより、非圧電板中に伝搬されている弾
性波を効率よく2層構造部LRに伝搬させることができ
る。非圧電板上における表示画面を有しない方の板面上
のすだれ状電極ITiとIRとの間が入力ペンのペン先に
所定の値を越える圧力で接触されると、弾性波の伝搬路
が遮断されるので、それに伴ってすだれ状電極IRに出
力される電気信号ERも消滅または減衰する。情報処理
部が電気信号ERの大きさを検出する機能と、非圧電板
の板面上にペン先が所定の値を越える圧力で接触したこ
とを電気信号ERの大きさが減衰または消滅することに
よって判断する機能とを備えていることにより、非圧電
板の板面上に所定の値を越える圧力で接触したことが感
知される。この際、弾性波が非圧電板の表面付近ではな
く内部を伝搬する波であることから、非圧電板の2つの
板面のうちどちらの板面を接触することによっても弾性
波が消滅または減衰する。従って、どちらか一方の板面
には表示画面を設け、もう一方の板面はペン先の接触面
として使用することが可能となる。また、ほんの軽く手
を触れた程度では弾性波は消滅または減衰しないことか
ら、非圧電板上への手付き等による誤動作を防ぐことが
できる。このようにして、非圧電板上への軽い手つきや
少量の異物の付着などによる影響を受けることがなく、
しかも応答時間が短い。従って、入力ペンのペン先等で
非圧電板上に接触したときにのみ応答があるようなタッ
チパネルが実現できる。さらに、情報処理部がスイッチ
iを順次に所定の周期で断続する機能と、電気信号ER
の大きさが減衰または消滅した時に接続されていたスイ
ッチCiを特定することにより非圧電板上の接触位置を
特定する機能とを備えていることにより、非圧電板上の
接触位置が分かる。たとえば、非圧電板の板面上を接触
することにより電気信号ERの大きさが消滅し、そのと
き接続されていたのがスイッチC5であれば、そのスイ
ッチC5に対応する弾性波の伝搬路上が接触位置と分か
る。また、情報処理部が特定されたスイッチCiに対応
する情報を表示画面に表示する機能を備えていることか
ら、非圧電板の板面上を接触することにより、その接触
位置に応じた情報を表示画面に表示することが可能とな
る。超音波送受波手段の第2の構造は、各超音波送受波
手段がN組のすだれ状電極Ti(i=1,2,……,
N)およびN個の接地電極GTi(i=1,2,……,
N)を備えた圧電板PTと、1組のすだれ状電極Rおよ
び接地電極GRを備えた圧電板PRと、移相器STと、移
相器SRと、N組のスイッチWi(i=1,2,……,
N)とから成るものである。すだれ状電極Tiは圧電板
Tの一方の板面に設けられ、接地電極GTiは圧電板PT
のもう一方の板面に設けられており、圧電板PTは接地
電極GTiを介して非圧電板に固着されている。すだれ状
電極Rは圧電板PRの一方の板面に設けられ、接地電極
Rは圧電板PRのもう一方の板面に設けられており、圧
電板PRは接地電極GRを介して非圧電板に固着されてい
る。圧電板PTはすだれ状電極Tiに対応する部分P
Ti(i=1,2,……,N)で成る。非圧電板は部分P
Tiに対応する部分と、圧電板PRに対応する部分とを含
む。すだれ状電極Tiは、電極Ti-1およびTi-2から成
り、電極Ti-1の電極指と電極Ti- 2の電極指との間の距
離には長いものと短いものとの2種類がある。スイッチ
iはスイッチWi-1およびスイッチWi-2から成り、ス
イッチWi-1の出力端は電極Ti-1の入力端に接続されて
おり、スイッチWi-2の出力端は電極Ti-2の入力端に接
続されている。移相器STは少なくとも1つのコイルL1
を含み、コイルL1はスイッチWi-1またはWi-2の入力
端に接続されている。すだれ状電極Rは、電極R-1およ
びR-2から成り、電極R-1の電極指と電極R-2の電極指
との間の距離には長いものと短いものとの2種類があ
る。移相器SRは少なくとも1つのコイルL2を含み、コ
イルL2は電極R-1またはR-2の出力端に接続されてい
る。電極Ti-1と接地電極GTiとの間および電極Ti-2
接地電極GTiとの間に位相差2πyを有する電気信号E
T1およびET2を入力することにより、部分PTiと、非圧
電板のうち部分PTiに対応する部分とから成る2層構造
部LTiに一方向性を有する弾性波を励振し、その弾性波
を非圧電板中に伝搬させることができる。このような一
方向性の弾性波の励振は、よりいっそうの低消費電力駆
動を可能にするばかりでなく、超音波送受波手段の第1
の構造を備えた超音波タッチパネルでみられるような、
2層構造部LTiや非圧電板の端部で発生する弾性波の反
射を生じない。従って、超音波送受波手段の第2の構造
を備えた超音波タッチパネルは不要信号が少なく高感度
である。電気信号ET1およびET2の周波数はすだれ状電
極Tiにおける電極周期長pにほぼ対応している。ここ
で、電極Ti-1の電極指と電極Ti-2の電極指との間の距
離のうち短い方の距離xpにおいて、x<1/2で、し
かも、電気信号ET1とET2との間の位相差2πyにおい
て、x+y=±1/2が成り立つ場合には2層構造部L
Tiに一方向性の弾性波が励振される。たとえば、xが1
/4のときにはy=1/4またはy=−3/4となる。
つまり、距離xpをp/4とし、位相差2πyをπ/2
(90°)または−3π/2(−270°)とする電気
信号ET1およびET2を入力することにより、2層構造部
Tiに一方向性の弾性波を励振することが可能となる。
2層構造部LTiに励振される弾性波はS0モードおよび
1次以上の高次モードの波であり、この弾性波の波長は
すだれ状電極Tiの電極周期長pとほぼ等しい。この弾
性波の位相速度が、弾性波の波数Kと圧電板PTの厚さ
Dとの積KDが零の場合のS0モードの弾性波の位相速
度Vkd=0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Tiから加えられる電気的エネルギ
ーが弾性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、圧電板PT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。また、圧電板PTの厚さDをすだれ状
電極Tiの電極周期長pとほぼ同じかまたはそれ以下に
し、非圧電板の厚さを圧電板PTの厚さDとほぼ同じか
またはそれ以上にするとともに圧電板PTの厚さDの
2.5倍以下にする構造を採用することにより、2層構
造部LTiに効率よくS0モードおよび1次以上の高次モ
ードの弾性波を励振することが可能となる。つまり、す
だれ状電極Tiから加えられる電気的エネルギーが弾性
波に変換される度合を増大させることができる。さら
に、非圧電板として、非圧電板単体に伝搬する弾性波の
位相速度が圧電板PT単体に伝搬する弾性波の位相速度
よりも小さい物質を採用することにより、2層構造部L
Tiに効率よく弾性波を励振し非圧電板中に伝搬させるこ
とができる。このようにして、低電圧で低消費電力駆動
が可能となる。その上、非圧電板の面積を比較的大規模
にすることも可能である。すだれ状電極TiおよびRを
弾性波の送受波の指向軸が共通になるように配置した構
造を採用することにより、非圧電板中に伝搬されている
弾性波を圧電板PRと、非圧電板のうち圧電板PRに対応
する部分とから成る2層構造部LRに伝搬させ、その2
層構造部LRに伝搬した弾性波を位相差2πyを有する
電気信号ER 1およびER2として電極R-1と接地電極GR
との間および電極R-2と接地電極GRとの間から出力す
ることができる。移相器SRは電気信号ER1およびER2
を同じ位相の電気信号ERに合成して出力することを可
能にする。電気信号ER1およびER2の周波数はすだれ状
電極Rにおける電極周期長pにほぼ対応している。ここ
で、電極R-1の電極指と電極R-2の電極指との間の距離
のうち短い方の距離xpにおいて、x<1/2で、しか
も、電気信号ER1とER2との間の位相差2πyにおい
て、x+y=±1/2が成り立つ場合には、すだれ状電
極Rおよび接地電極GRは2層構造部LRに伝搬している
一方向性の弾性波のみを検出して電気信号ER1およびE
R2として出力することを可能にする。たとえば、xが1
/4のときにはy=1/4またはy=−3/4となる。
つまり、距離xpをp/4とすれば、位相差2πyがπ
/2(90°)または−3π/2(−270°)である
電気信号ER1およびER2が電極R-1と接地電極GRとの
間および電極R-2と接地電極GRとの間から出力され
る。また、2層構造部LRに伝搬した弾性波の波長はす
だれ状電極Rの電極周期長pとほぼ等しい。このとき、
2層構造部LRに伝搬された弾性波の位相速度が、弾性
波の波数Kと圧電板PRの厚さDとの積KDが零の場合
のS0モードの弾性波の位相速度Vkd=0とほぼ等しくな
るような構造を採用することにより、2層構造部LR
伝搬された弾性波がすだれ状電極Rにおいて電気信号に
変換される度合を大きくすることができるだけでなく、
圧電板PR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。また、圧電板PRの厚さDをすだれ状電極Rの電極
周期長pとほぼ同じかまたはそれ以下にし、非圧電板の
厚さを圧電板PRの厚さDとほぼ同じかまたはそれ以上
にするとともに圧電板PRの厚さDの2.5倍以下にす
る構造を採用することにより、非圧電板中に伝搬されて
いる弾性波を効率よく2層構造部LRに伝搬させた後、
すだれ状電極Rから電気信号として出力させることが可
能となる。つまり、弾性波が電気信号に変換される度合
を増大させることができる。さらに、非圧電板として、
非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度が圧電板PR
単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも小さい物質を採
用することにより、非圧電板中に伝搬されている弾性波
を効率よく2層構造部LRに伝搬させることができる。
非圧電板における表示画面を有しない方の板面上のすだ
れ状電極TiとRとの間が入力ペンのペン先に所定の値
を越える圧力で接触されると、弾性波の伝搬路が遮断さ
れるので、弾性波が消滅または減衰する。従って、それ
に伴ってすだれ状電極Rに出力される電気信号も消滅ま
たは減衰するので、移相器SRから出力される電気信号
Rも消滅または減衰する。情報処理部が電気信号ER
大きさを検出する機能と、非圧電板の板面上にペン先が
所定の値を越える圧力で接触したことを電気信号ER
大きさが減衰または消滅することによって判断する機能
とを備えていることにより、非圧電板の板面上に所定の
値を越える圧力で接触したことが感知される。この際、
弾性波が非圧電板の表面付近ではなく内部を伝搬する波
であることから、非圧電板の2つの板面のうちどちらの
板面を接触することによっても弾性波が消滅または減衰
する。従って、どちらか一方の板面には表示画面を設
け、もう一方の板面はペン先の接触面として使用するこ
とが可能となる。また、ほんの軽く手を触れた程度では
弾性波は消滅または減衰しないことから、非圧電板上へ
の手付き等による誤動作を防ぐことができる。このよう
にして、非圧電板上への軽い手つきや少量の異物の付着
などによる影響を受けることがなく、しかも応答時間が
短い。従って、入力ペンのペン先等で非圧電板上に接触
したときにのみ応答があるようなタッチパネルが実現で
きる。さらに、情報処理部がスイッチWiを順次に所定
の周期で断続する機能と、電気信号ERの大きさが減衰
または消滅した時に接続されていたスイッチWiを特定
することにより非圧電板上の接触位置を特定する機能と
を備えていることにより、非圧電板上の接触位置が分か
る。この場合、スイッチWi-1とそれに対応するスイッ
チWi-2とは常に同じ状態に置かれる。たとえば、スイ
ッチW4-1が接続していればスイッチW4-2も接続してお
り、スイッチW4-1が断続していればスイッチW4-2も断
続している。このようにして、たとえば、非圧電板の板
面上を接触することにより電気信号ERの大きさが消滅
し、そのとき接続されていたのがスイッチW3であれ
ば、そのスイッチW3に対応する弾性波の伝搬路上が接
触位置と分かる。また、情報処理部が特定されたスイッ
チWiに対応する情報を表示画面に表示する機能を備え
ていることから、非圧電板の板面上を接触することによ
り、その接触位置に応じた情報を表示画面に表示するこ
とが可能となる。また、一方向性を有する弾性波の励振
が可能な本発明の超音波タッチパネルは、よりいっそう
の低消費電力駆動が可能で、不要信号も少なく高感度で
ある。本発明の超音波タッチパネルは少なくとも2つの
超音波送受波手段XおよびYを有する。超音波送受波手
段Xにおける2層構造部LTiと2層構造部LRとの間の
弾性波の伝搬路UXi(i=1,2,……,N)と、超音
波送受波手段Yにおける2層構造部LTiと2層構造部L
Rとの間の弾性波の伝搬路UYi(i=1,2,……,
N)とを互いに直交させる構造を採用することにより、
非圧電板の表示画面を有しない方の板面上に入力ペンの
ペン先が所定の値を越える圧力で接触した場合、その接
触位置の座標を各超音波送受波手段において出力される
電気信号ERの大きさから特定することが可能となる。
すなわち、接触位置の座標を伝搬路UXiおよびUYiをそ
れぞれX軸およびY軸とする2次元の座標に対応させ、
接触位置を伝搬路UXiとUYiとの交叉部に対応させれ
ば、その交叉部の座標が算出される。また、伝搬路UXi
を互いに隣接させるかまたは一部分を重複させるととも
に、伝搬路UYiを互いに隣接させるかまたは一部分を重
複させた構造を採用することにより、非圧電板上におけ
る接触位置をさらに精密に特定することが可能となる。
超音波送受波手段の第1の構造を有する超音波タッチパ
ネルでは、X軸方向のスイッチCiのうちの1個を接続
している間に、Y軸方向のスイッチCiを一巡する方法
が採用され、超音波送受波手段の第2の構造を有する超
音波タッチパネルでは、X軸方向のスイッチWiのうち
の1組を接続している間に、Y軸方向のスイッチWi
一巡する方法が採用されている。このようにして、たと
えばX軸方向のすだれ状電極T3とすだれ状電極Rとの
間の伝搬路UX3と、Y軸方向のすだれ状電極T5とすだ
れ状電極Rとの間の伝搬路UY5との交叉部をペン先で接
触すれば、X軸方向のスイッチW3を接続した時に限っ
てX軸方向の電気信号ERの大きさが減衰または消滅す
ると同時に、Y軸方向のスイッチW5を接続した時に限
ってY軸方向の電気信号ERの大きさが減衰または消滅
する。このようにして、伝搬路UX3とUY5との交叉部を
接触していることが判明される。超音波送受波手段の第
1の構造を有する超音波タッチパネルでは、超音波送受
波手段XおよびYにおけるスイッチCiをそれぞれスイ
ッチCXiおよびスイッチCYiとし、スイッチCXiの入力
端を超音波送受波手段Yにおけるすだれ状電極IRの出
力端に増幅器AYを介して接続し、スイッチCYiの入力
端を超音波送受波手段Xにおけるすだれ状電極IRの出
力端に増幅器AXを介して接続する構造を採用すること
により、伝搬路UXiおよびUYiを遅延素子とする発振器
i(i=1,2,……,N)を構成することが可能で
ある。このとき、発振器Hiの信号ループはスイッチC
Xi、伝搬路UXi、増幅器AX、スイッチCYi、伝搬路U
Yiおよび増幅器AY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さらに促
進され、しかも低消費電力で低電圧での駆動が可能とな
る。超音波送受波手段の第2の構造を有する超音波タッ
チパネルでは、超音波送受波手段Xにおける移相器
T、スイッチWiおよび移相器SRをそれぞれ移相器ST
X、スイッチWXiおよび移相器SRXとし、超音波送受波
手段Yにおける移相器ST、スイッチWiおよび移相器S
Rをそれぞれ移相器STY、スイッチWYiおよび移相器S
RYとし、移相器STXの入力端を移相器SRYの出力端に増
幅器AYを介して接続し、移相器STYの入力端を移相器
RXの出力端に増幅器AXを介して接続する構造を採用
することにより、伝搬路UXiおよびUYiを遅延素子とす
る発振器Hi(i=1,2,……,N)を構成すること
が可能である。このとき、発振器Hiの信号ループは移
相器STX、スイッチWXi、伝搬路UXi、移相器SRX、増
幅器AX、移相器STY、スイッチWYi、伝搬路UYi、移
相器SRYおよび増幅器AY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さ
らに促進され、しかも低消費電力で低電圧での駆動が可
能となる。本発明の超音波タッチパネルでは、圧電板P
T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、2層構造部LTiに効率よく弾性波を励振
し非圧電板中に伝搬させることができる。また、圧電板
R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、非圧電板中に伝搬された弾性波を効率
よく2層構造部LRに伝搬させることができる。 本発
明の超音波タッチパネルでは、圧電板PTとしてPVD
Fその他の高分子圧電フィルムを採用することにより、
2層構造部LTiに効率よく弾性波を励振し非圧電板中に
伝搬させることができる。また、圧電板PRとしてPV
DFその他の高分子圧電フィルムを採用することによ
り、非圧電板中に伝搬された弾性波を効率よく2層構造
部LRに伝搬させることができる。本発明の超音波タッ
チパネルでは、表示画面として、表示画面単体に伝搬す
る弾性波の位相速度が非圧電板単体に伝搬する弾性波の
位相速度よりも大きい物質を採用することにより、非圧
電板中に伝搬された弾性波が表示画面自身に漏洩される
のを抑制することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ultrasonic touch panel according to the present invention has a non-piezoelectric plate, at least two ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y, and at least one type of non-piezoelectric plate provided on one of the surfaces. It has a simple structure consisting of a display screen displayed in color and an information processing unit. The information processing section is connected to each ultrasonic wave transmitting / receiving means and a display screen. Two structures are provided as ultrasonic wave transmitting / receiving means. The first structure is that each ultrasonic transmitting / receiving means has N sets of interdigital electrodes I
Ti (i = 1,2, ......, N) and the piezoelectric plate P T with and a piezoelectric plate P R having the interdigital electrodes I R, N number of switches C
i (i = 1, 2,..., N). In this case, the interdigital transducers I Ti is provided on one plate surface of the piezoelectric plate P T, the piezoelectric plate P T is fixed to the non-piezoelectric plate via either one plate surface of the piezoelectric plate P T I have. IDT I R is provided on one plate surface of the piezoelectric plate P R, the piezoelectric plate P R is fixed via one plate surface either of the piezoelectric plate P R to the non-piezoelectric plate. The output terminal of the switch C i is connected to the input terminal of the interdigital electrodes I Ti. The piezoelectric plate P T is part P Ti (i = 1,2 corresponding to the interdigital transducer I Ti, ......,
N). Non piezoelectric plate includes a portion corresponding to the portion P Ti, and a portion corresponding to the piezoelectric plate P R. By adopting a structure for inputting substantially corresponding electrical signal E T frequencies interdigital periodicity p of interdigital electrodes I Ti in interdigital transducer I Ti,
An elastic wave is excited to a two-layer structure part L Ti (i = 1, 2,..., N) composed of a part P Ti and a part corresponding to the part P Ti of the non-piezoelectric plate, It can be propagated through the piezoelectric plate. The elastic wave excited in the two-layer structure part L Ti is S 0
The mode and the first-order or higher-order mode waves (that is, waves excluding the A 0 mode), and the wavelength of this elastic wave is substantially equal to the electrode period length p of the interdigital transducer I Ti . The phase velocity of this elastic wave is the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave in the S 0 mode when the product KD of the wave number K of the elastic wave and the thickness D of the piezoelectric plate PT is zero.
Not only can the degree of conversion of the electric energy applied from the interdigital electrode I Ti into an elastic wave be increased, but also the piezoelectric plate PT and the non-piezoelectric plate Reflection and the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface can be removed. The piezoelectric plate P T of the thickness D of the interdigital electrodes I Ti
Second electrode period length p and is about the same or less than, the thickness D of the piezoelectric plate P T with the thickness of the non-piezoelectric plate to approximately the same or greater than the thickness D of the piezoelectric plate P T. By adopting a structure of five times or less, it is possible to efficiently excite the S 0 mode and the first-order or higher-order elastic waves in the two-layer structure part L Ti . That is, the degree to which the electric energy applied from the interdigital electrode I Ti is converted into an elastic wave can be increased. As a non-piezoelectric plate,
Phase velocity piezoelectric plate P T of the elastic wave propagating in a non-piezoelectric plate alone
By using a material having a phase velocity smaller than the phase velocity of an elastic wave propagating to a single body, for example, an acrylic resin or other polymer compound, the elastic wave can be efficiently excited in the two-layer structure part L Ti and propagated through the non-piezoelectric plate. Can be. In this way,
Low voltage driving with low power consumption is possible. Interdigital electrode I
By adopting a structure in which Ti and I R are arranged so that the directional axes of the transmission and reception of the elastic wave are common, the elastic wave propagated in the non-piezoelectric plate can be transmitted to the piezoelectric plate P R and the piezoelectric plate among the non-piezoelectric plates. plate P R to be propagated to the two-layer structure L R consisting of the corresponding parts, a two-layer structure L IDT and an elastic wave propagating in the R I R
Can be converted into an electric signal E R having a frequency substantially corresponding to the electrode cycle length p and output. In this case, the wavelength of the acoustic wave propagating in the two-layer structure L R is approximately equal to the interdigital periodicity p of interdigital transducer I R. Phase velocity of the acoustic wave, such as the product KD and the thickness D of the wave number K and the piezoelectric plate P R of the acoustic wave is approximately equal to the phase velocity V kd = 0 in the acoustic wave S 0 mode in the case of zero by adopting the structure, not only can the elastic waves propagated to the two-layer structure L R is increased the degree that is converted to an electrical signal at the interdigital transducer I R, the piezoelectric plate P R and the non-piezoelectric plate Reflection or the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface with the interface can be eliminated. Further, in substantially the same or less than the thickness D of the piezoelectric plate P R and interdigital periodicity p of interdigital transducer I R, the thickness of the non-piezoelectric plate to the thickness D of the piezoelectric plate P R substantially the same as or by adopting the structure below 2.5 times the thickness D of the piezoelectric plate P R as well as the more, propagating acoustic waves are propagated in a non-piezoelectric plate efficiently two-layer structure L R after, it is possible to output from the interdigital transducer I R as an electric signal E R. That is, the degree to which the elastic wave is converted into the electric signal E R can be increased. Further, as the non-piezoelectric plate, less material than the phase velocity of the acoustic wave phase velocity of the acoustic wave propagating in a non-piezoelectric plate alone is propagated on the piezoelectric plate P R alone, for example, adopting an acrylic resin other polymer compounds Accordingly, it is possible to propagate the acoustic wave which is propagated in a non-piezoelectric plate efficiently two-layer structure L R. If between the interdigital electrodes I Ti and I R on the plate surface of the side having no display screen in the non-piezoelectric board is contacted at a pressure exceeding a predetermined value to the pen tip of the input pen, the propagation of an acoustic wave Since the path is interrupted, the electric signal E R output to the interdigital electrode I R disappears or attenuates accordingly. The function of the information processing unit to detect the magnitude of the electric signal E R , and the fact that the magnitude of the electric signal E R attenuates or disappears when the tip of the pen touches the surface of the non-piezoelectric plate with a pressure exceeding a predetermined value In this case, it is detected that the non-piezoelectric plate has come into contact with the plate surface with a pressure exceeding a predetermined value. At this time, since the elastic wave propagates inside the non-piezoelectric plate instead of near the surface, the elastic wave disappears or attenuates by contacting either one of the two non-piezoelectric plates. I do. Therefore, a display screen can be provided on one of the plate surfaces, and the other plate surface can be used as a contact surface of the pen tip. Further, since the elastic wave does not disappear or attenuate even if the hand is touched lightly, it is possible to prevent a malfunction due to a hand on the non-piezoelectric plate or the like. In this way, it is not affected by light hand or small amount of foreign matter on the non-piezoelectric plate,
Moreover, the response time is short. Therefore, it is possible to realize a touch panel that has a response only when the input pen touches the non-piezoelectric plate with the pen tip or the like. Furthermore, the functions of the information processing unit is intermittently by sequentially predetermined cycle switch C i, the electric signal E R
By size of and a function of specifying the contact position on the non-piezoelectric plate by identifying the switch C i which is connected when the attenuated or abolished, the contact position on the non-piezoelectric plate is seen. For example, the magnitude of the electric signal E R disappears by touching the surface of the non-piezoelectric plate, and if the switch C 5 is connected at that time, the elastic wave corresponding to the switch C 5 is generated. It can be seen that the contact position is on the propagation path. Also, information from the fact that a function of displaying information corresponding to the switch C i the information processing unit is identified on the display screen, by contacting a plate on surfaces of the non-piezoelectric plate, corresponding to the contact position Can be displayed on the display screen. The second structure of the ultrasonic wave transmitting / receiving means is such that each ultrasonic wave transmitting / receiving means has N sets of interdigital transducers T i (i = 1, 2,...,
N) and N ground electrodes G Ti (i = 1, 2,...,
A piezoelectric plate P T having a N), 1 set of the piezoelectric plate P R having the interdigital electrodes R and the ground electrode G R, and the phase shifter S T, the phase shifter S R, N sets of switches W i (i = 1, 2,...,
N). IDT T i is provided on one plate surface of the piezoelectric plate P T, the ground electrode G Ti a piezoelectric plate P T
The piezoelectric plate PT is fixed to a non-piezoelectric plate via a ground electrode G Ti . IDT R is provided on one plate surface of the piezoelectric plate P R, the ground electrode G R is provided on the other plate surface of the piezoelectric plate P R, the piezoelectric plate P R is through the ground electrode G R To the non-piezoelectric plate. The piezoelectric plate P T is the portion P corresponding to the IDT T i
Ti (i = 1, 2,..., N). Non-piezoelectric plate is part P
Including a portion corresponding to Ti, and a portion corresponding to the piezoelectric plate P R. IDT T i consists electrode T i-1 and T i-2, longer the distance between the electrode fingers of the electrode T i-1 of the electrode finger and the electrode T i-2 and short and There are two types. Switch W i consists switches W i-1 and the switch W i-2, the output terminal of the switch W i-1 is connected to an input end of the electrode T i-1, the output terminal of the switch W i-2 is It is connected to the input terminal of the electrode Ti-2 . Phase shifter S T at least one coil L 1
Wherein the coil L 1 is connected to the input end of the switch W i-1 or W i-2. IDT R consists electrode R -1 and R -2, there are two types of long and short the distance between the electrode fingers of the electrode finger and the electrode R -2 electrode R -1 . Phase shifter S R comprises at least one coil L 2, the coil L 2 is connected to an output end of the electrode R -1 or R -2. An electric signal E having a phase difference of 2πy between the electrode T i-1 and the ground electrode G Ti and between the electrode T i-2 and the ground electrode G Ti.
By inputting T1 and E T2 , a unidirectional elastic wave is excited in a two-layer structure part L Ti composed of a part P Ti and a part corresponding to the part P Ti of the non-piezoelectric plate, and its elasticity is excited. Waves can propagate through the non-piezoelectric plate. Excitation of such a unidirectional elastic wave not only enables further low power consumption driving, but also enables the first ultrasonic wave transmitting / receiving means to be driven.
As seen in an ultrasonic touch panel with a structure of
There is no reflection of elastic waves generated at the two-layer structure part L Ti or at the end of the non-piezoelectric plate. Therefore, the ultrasonic touch panel having the second structure of the ultrasonic wave transmitting / receiving means has a small number of unnecessary signals and high sensitivity. The frequency of the electrical signal E T1 and E T2 corresponds substantially to the interdigital periodicity p of IDT T i. Here, at the shorter distance xp of the distance between the electrode finger of the electrode T i-1 and the electrode finger of the electrode T i-2 , x <1 / and the electric signals E T1 and E T2. In the case where x + y = ± 1/2 is satisfied in the phase difference 2πy between the two-layer structure portion L
A unidirectional elastic wave is excited in Ti . For example, if x is 1
At / 4, y = 1/4 or y = -3 / 4.
That is, the distance xp is p / 4, and the phase difference 2πy is π / 2.
By inputting the electric signals E T1 and E T2 of (90 °) or −3π / 2 (−270 °), it is possible to excite a unidirectional elastic wave to the two-layer structure part L Ti. .
Acoustic wave excited in the two-layer structure L Ti is a wave of S 0 mode and first-order or higher-order mode, the wavelength of the elastic wave is approximately equal to the interdigital periodicity p of IDT T i. Phase velocity of the acoustic wave, such as the product KD and the thickness D of the wave number K and the piezoelectric plate P T of the acoustic wave is approximately equal to the phase velocity V kd = 0 in the acoustic wave S 0 mode in the case of zero by adopting the structure, electrical energy applied from interdigital transducer T i is not only able to increase the degree of being converted into an acoustic wave, the acoustic impedance at the interface between the piezoelectric plate P T and non-piezoelectric plate Reflections and the like caused by mismatching of the two can be eliminated. Further, in substantially the same or less than the thickness D of the piezoelectric plate P T and interdigital periodicity p of IDT T i, the thickness of the non-piezoelectric plate to the thickness D of the piezoelectric plate P T generally equal to or By adopting a structure in which the thickness is greater than 2.5 times the thickness D of the piezoelectric plate PT , the elasticity of the S 0 mode and the first or higher order mode can be efficiently provided in the two-layer structure part L Ti. It becomes possible to excite the waves. That is, it is possible to increase the degree to which the electrical energy applied from interdigital transducer T i is converted into acoustic waves. Further, by adopting a material in which the phase velocity of the elastic wave propagating through the non-piezoelectric plate alone is smaller than the phase velocity of the elastic wave propagating through the piezoelectric plate PT alone, as the non-piezoelectric plate, the two-layer structure L
An elastic wave can be efficiently excited in Ti and propagated through the non-piezoelectric plate. In this way, low power consumption driving can be performed at a low voltage. In addition, the area of the non-piezoelectric plate can be relatively large. By the IDT T i and R directional axes of transmission and reception waves of the elastic waves to adopt a structure arranged to be common, and the piezoelectric plate P R acoustic wave which is propagated in a non-piezoelectric plate, non It is propagated to the two-layer structure L R consisting of the portion corresponding to the piezoelectric plate P R of the piezoelectric plate, part 2
Layer structure L the acoustic wave propagating in R as an electric signal E R 1 and E R2 having a phase difference 2πy the electrode R -1 ground electrode G R
Can be output from between the ground electrode G R and between the electrodes R -2 with. Phase shifter S R electric signals E R1 and E R2
Can be combined with the electric signal E R of the same phase and output. The frequencies of the electric signals E R1 and E R2 substantially correspond to the electrode period length p of the interdigital transducer R. Here, at the shorter distance xp of the distance between the electrode finger of the electrode R -1 and the electrode finger of the electrode R -2 , x <1 / and the electric signal E R1 and E R2 in the phase difference 2πy between, when x + y = ± 1/2 is satisfied, IDT R and the ground electrode G R detects only unidirectional acoustic wave propagating in the two-layer structure L R The electric signals E R1 and E
Enable output as R2 . For example, if x is 1
At / 4, y = 1/4 or y = -3 / 4.
That is, if the distance xp is p / 4, the phase difference 2πy becomes π
/ 2 (90 °) or -3π / 2 (-270 °) electrical signals E R1 and E R2 is the ground electrode G R and between the electrodes R -2 and the ground electrode G R and the electrode R -1 is Output from between. The wavelength of propagating a two-layer structure L R acoustic wave is approximately equal to the electrode periodicity p of interdigital transducers R. At this time,
Phase velocity of the propagated acoustic wave to a two-layer structure L R is the phase velocity of the S 0 mode acoustic wave in the case of the product KD of the thickness D of the wave number K and the piezoelectric plate P R of the acoustic wave is zero V by employing approximately equal such structures and kd = 0, it is possible not only to acoustic waves propagating in the two-layer structure L R is increased the degree that is converted into an electric signal in the IDT R,
Reflection or the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate PR and the non-piezoelectric plate can be eliminated. Further, in substantially the same or less than the thickness D of the piezoelectric plate P R and interdigital periodicity p of interdigital electrodes R, the thickness of the non-piezoelectric plate to the thickness D of the piezoelectric plate P R substantially equal to or is propagated by adopting a structure that than 2.5 times the thickness D of the piezoelectric plate P R, an elastic wave is propagated in a non-piezoelectric plate efficiently two-layer structure L R while above After
It is possible to output an electric signal from the interdigital electrode R. That is, the degree to which the elastic wave is converted into an electric signal can be increased. Furthermore, as a non-piezoelectric plate,
The phase velocity of the elastic wave propagating on the non-piezoelectric plate alone is equal to the piezoelectric plate P R
By employing the smaller material than the phase velocity of the acoustic wave propagating in a single can of propagating acoustic waves are propagated in a non-piezoelectric plate efficiently two-layer structure L R.
When the interdigital transducers T i and R on the surface of the non-piezoelectric plate having no display screen are brought into contact with the pen tip of the input pen at a pressure exceeding a predetermined value, the propagation path of the elastic wave is reduced. Since it is cut off, the elastic wave disappears or attenuates. Accordingly, since also disappears or attenuates electrical signals output IDT R with it, also disappears or attenuates electrical signals E R outputted from the phase shifter S R. The function of the information processing unit to detect the magnitude of the electric signal E R , and the fact that the magnitude of the electric signal E R attenuates or disappears when the tip of the pen touches the surface of the non-piezoelectric plate with a pressure exceeding a predetermined value In this case, it is detected that the non-piezoelectric plate has come into contact with the plate surface with a pressure exceeding a predetermined value. On this occasion,
Since the elastic wave is a wave propagating inside the non-piezoelectric plate, not near the surface thereof, the elastic wave disappears or attenuates by contacting either of the two plate surfaces of the non-piezoelectric plate. Therefore, a display screen can be provided on one of the plate surfaces, and the other plate surface can be used as a contact surface of the pen tip. Further, since the elastic wave does not disappear or attenuate even if the hand is touched lightly, it is possible to prevent a malfunction due to a hand on the non-piezoelectric plate or the like. In this way, the response time is short without being affected by a light hand touch or a small amount of foreign matter adhering to the non-piezoelectric plate. Therefore, it is possible to realize a touch panel that has a response only when the input pen touches the non-piezoelectric plate with the pen tip or the like. Furthermore, the functions of the information processing unit is intermittently by sequentially predetermined cycle switches W i, nonpiezoelectric board by the magnitude of the electric signal E R to identify the switch W i which is connected when the attenuated or abolished And a function for specifying the contact position of the non-piezoelectric plate. In this case, the switch Wi-1 and the corresponding switch Wi-2 are always in the same state. For example, the switch W 4-2 if the switch W 4-1 is connected are also connected, the switch W 4-1 is intermittently also switch W 4-2 if intermittently. In this way, for example, the magnitude of the electric signal E R disappears by contacting the surface of the non-piezoelectric plate, and if the switch W 3 is connected at that time, the switch W 3 is connected to the switch W 3 . It can be seen that the corresponding acoustic wave propagation path is the contact position. Also, information from the fact that a function of displaying information corresponding to the switch W i which the information processing unit is identified on the display screen, by contacting a plate on surfaces of the non-piezoelectric plate, corresponding to the contact position Can be displayed on the display screen. In addition, the ultrasonic touch panel of the present invention, which can excite an elastic wave having one direction, can be driven with even lower power consumption, has less unnecessary signals, and has high sensitivity. The ultrasonic touch panel of the present invention has at least two ultrasonic transmitting and receiving means X and Y. The propagation path U Xi (i = 1, 2,..., N) of the elastic wave between the two-layer structure part L Ti and the two-layer structure part L R in the ultrasonic wave transmitting and receiving means X, and the ultrasonic wave transmitting and receiving means Two-layer structure part L Ti and two-layer structure part L in Y
Propagation path of the acoustic wave between the R U Yi (i = 1,2, ......,
N) and a structure that is orthogonal to each other,
When the pen tip of the input pen contacts the surface of the non-piezoelectric plate that does not have a display screen with a pressure exceeding a predetermined value, the coordinates of the contact position are output as electric signals output from each ultrasonic wave transmitting / receiving means. It can be specified from the magnitude of E R.
That is, the coordinates of the contact position are made to correspond to two-dimensional coordinates with the propagation paths U Xi and U Yi as the X axis and the Y axis, respectively.
If the contact position is made to correspond to the intersection of the propagation paths U Xi and U Yi , the coordinates of the intersection are calculated. In addition, the propagation path U Xi
The contact position on the non-piezoelectric plate can be specified more precisely by adopting a structure in which the transmission paths U Yi are adjacent to or partially overlap with each other and the propagation paths U Yi are mutually adjacent or partially overlapped. Becomes
In the ultrasonic touch panel having a first structure of the ultrasonic transmitter means, while connecting one of the switches C i in the X-axis direction, a method is employed to cycle the switch C i in the Y-axis direction is, in the ultrasonic touch panel having a second structure of the ultrasonic transmitter means, methods while connected to a pair of switches W i in the X-axis direction, a round switch W i in the Y-axis direction Has been adopted. Thus, for example, the propagation path U X3 between the interdigital transducer T 3 and the interdigital transducer R in the X-axis direction, and the propagation path between the interdigital transducer T 5 and the interdigital transducer R in the Y-axis direction. If the intersection with U Y5 is touched with the pen tip, the magnitude of the electric signal E R in the X-axis direction is attenuated or eliminated only when the switch W 3 in the X-axis direction is connected, and at the same time, the switch in the Y-axis direction is made. only when connecting the W 5 magnitude of the electrical signal E R in the Y-axis direction is attenuated or disappears. Thus, it is found that the intersection of the propagation paths U X3 and U Y5 is in contact. In the ultrasonic touch panel having a first structure of the ultrasonic transmitter means, respectively the switch C i in ultrasonic transmitter means X and Y and the switch C Xi and switch C Yi, ultrasonic transmitting and receiving an input end of the switch C Xi connected via an amplifier a Y to the output terminal of the interdigital electrodes I R in the wave means Y, via an amplifier a X input terminal of the switch C Yi at the output end of the interdigital transducer I R in ultrasonic transmitter means X By adopting a structure in which the propagation paths U Xi and U Yi are used as delay elements, it is possible to configure an oscillator H i (i = 1, 2,..., N). At this time, the signal loop of the oscillator H i switch C
Xi , propagation path U Xi , amplifier A X , switch C Yi , propagation path U
Yi and amplifier AY . Since the circuit configuration is simplified in this way, the device can be further reduced in size and weight, and can be driven with low power consumption and low voltage. In the ultrasonic touch panel having a second structure of the ultrasonic transmitter means, the phase shifter in the ultrasonic transmitter means X S T, switches W i and the phase shifter S R each phase shifter S T
X, switch W and Xi and the phase shifter S RX, the phase shifter in the ultrasonic transmitter means Y S T, switches W i and the phase shifter S
R is a phase shifter S TY , a switch W Yi and a phase shifter S
And RY, and connected via amplifier A Y to the output terminal of the phase shifter S RY input terminal of the phase shifter S TX, amplifier A the inputs of the phase shifter S TY to the output terminal of the phase shifter S RX By adopting the structure of connection via X , it is possible to configure an oscillator Hi (i = 1, 2,..., N) using the propagation paths U Xi and U Yi as delay elements. In this case, the oscillator H i signal loops phase shifter S TX, the switch W Xi, channel U Xi, phase shifter S RX, amplifier A X, phase shifter S TY, switches W Yi, channel U Yi, It comprises a phase shifter SRY and an amplifier AY . In this way,
The simplification of the circuit configuration further promotes the reduction in size and weight of the device, and enables driving at low voltage with low power consumption. In the ultrasonic touch panel of the present invention, the piezoelectric plate P
By using a piezoelectric ceramic as T and adopting a structure in which the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction, elastic waves can be efficiently excited in the two-layer structure part L Ti and the non-piezoelectric plate Can be propagated to Moreover, the piezoelectric ceramic is employed as the piezoelectric plate P R, by adopting a structure for collimating the direction and the thickness direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic, the acoustic wave propagated in a non-piezoelectric plate efficiently it can be propagated to the two-layer structure L R. In the ultrasonic touch panel of the present invention, PVD is used as the piezoelectric plate PT.
By adopting F and other polymer piezoelectric films,
An elastic wave can be efficiently excited in the two-layer structure part L Ti and propagated through the non-piezoelectric plate. In addition, PV as a piezoelectric plate P R
DF by adopting other polymeric piezoelectric film, can be propagated acoustic wave propagated in a non-piezoelectric plate efficiently two-layer structure L R. In the ultrasonic touch panel of the present invention, as the display screen, by using a substance in which the phase velocity of the elastic wave propagating to the display screen alone is larger than the phase velocity of the elastic wave propagating to the non-piezoelectric plate alone, Of the elastic wave transmitted to the display screen itself can be suppressed.

【実施例】図1は本発明の超音波タッチパネルの第1の
実施例を示す断面図である。本実施例はアクリル板1、
表示画面2、駆動部3、フレーム4、X軸方向の超音波
送受波手段XおよびY軸方向の超音波送受波手段Yから
成る。超音波送受波手段Xはすだれ状電極TXi(i=
1,2,……,8)、すだれ状電極RX、接地電極GT Xi
(i=1,2,……,8)、接地電極GRX、移相器
TX、SRX、増幅器AX、スイッチWXi(i=1,2,
……,8)、圧電磁器板PTXおよびPRXから成る。超音
波送受波手段Yはすだれ状電極TYi(i=1,2,…
…,8)、すだれ状電極RY、接地電極GTYi(i=1,
2,……,8)、接地電極GRY、移相器STY、SRY、増
幅器AY、スイッチWYi(i=1,2,……,8)、圧
電磁器板PTYおよびPRYから成る。図1ではアクリル板
1、表示画面2、駆動部3、フレーム4および超音波送
受波手段Xのみが描かれている。すだれ状電極TXi、T
Yi、RXおよびRYはアルミニウム薄膜で成る。各圧電磁
器板は厚さ400μmのTDK製101A材(製品名)
で成る。アクリル板1は厚さ1mmのアクリル樹脂で成
る。各圧電磁器板はアクリル板1の一方の板面の端部に
厚さ約20μmのエポキシ系樹脂によって固着されてい
る。各圧電磁器板単体を伝搬する弾性波の横波の速度は
2450m/sであり、縦波の速度は4390m/sで
ある。アクリル板1単体を伝搬する弾性波の横波の速度
は1461m/sであり、縦波の速度は2718m/s
であって、各圧電磁器板単体を伝搬する弾性波の横波速
度および縦波速度それぞれのほぼ0.6倍である。すだ
れ状電極TXi、TYi、RXおよびRYはそれぞれ圧電磁器
板PTX、PTY、PRXおよびPRY上に設けられている。表
示画面2はアクリル板1における各圧電磁器板を有する
方の板面の中央部分と接触している。各接地電極は各圧
電磁器板とアクリル板1との界面に設けられており、接
地電極GTXi、GRX、GTYiおよびGRYはそれぞれすだれ
状電極TXi、RX、TY iおよびRYに対応する部分に設け
られている。圧電磁器板PTXはすだれ状電極TXiに対応
する部分PTXi(i=1,2,……,8)で成り、圧電
磁器板PTYiはすだれ状電極TYiに対応する部分P
TYi(i=1,2,……,8)で成る。アクリル板1は
部分PTXiに対応する部分、部分PT Yiに対応する部分、
圧電磁器板PRXに対応する部分および圧電磁器板PRY
対応する部分を含む。部分PTXiおよびアクリル板1の
うち部分PTXiに対応する部分は2層構造部LTXi(i=
1,2,……,8)を形成し、圧電磁器板PRXおよびア
クリル板1のうち圧電磁器板PRXに対応する部分は2層
構造部LRXを形成する。部分PTYiおよびアクリル板1
のうち部分PTYiに対応する部分は2層構造部LTYi(i
=1,2,……,8)を形成し、圧電磁器板PRYおよび
アクリル板1のうち圧電磁器板PRYに対応する部分は2
層構造部LRYを形成する。アクリル板1における各圧電
磁器板を有しない方の板面(以後、パネル画面と呼
ぶ。)の外縁はフレーム4に固着され、囲まれている。
フレーム4はアクリル板1のパネル画面上にお茶等の飲
物やマヨネーズ等の食物が付着した場合でも、それらが
内部に侵入するのを防ぐ。従って、圧電磁器板や駆動回
路等の内部構成物が外部から遮断され保護される。図2
は図1のすだれ状電極TXiを示す平面図である。すだれ
状電極TYiもすだれ状電極TXiと同様な構造を有する。
すだれ状電極RXおよびRYはすだれ状電極TXiとは電極
指の数が異なるという点を除けば同様な構造を有する。
すだれ状電極TXiは10対の電極指を有し、電極周期長
pは460μmで、全体の形状は平行四辺形を成す。す
だれ状電極TXiは電極TXi-1およびTXi-2から成り、す
だれ状電極TYiは電極TYi-1およびTYi-2から成り、す
だれ状電極RXは電極RX-1およびRX-2から成り、すだ
れ状電極RYは電極RY-1およびRY-2から成る。各すだ
れ状電極では電極指間の距離が2種類あり、そのうち短
い方の距離xpは115μmである。このとき、xは1
/4である。図3は図1の超音波タッチパネルの部分斜
視図である。すだれ状電極TXiと接地電極GTXiはスイ
ッチWXiを介して移相器STXに接続され、すだれ状電極
Yiと接地電極GTYiはスイッチWYiを介して移相器S
TYiに接続され、すだれ状電極RXと接地電極GRXは移相
器SRXに接続され、すだれ状電極RYと接地電極GRY
移相器SRYに接続されている。移相器STXおよびSTY
それぞれコイルL1を含み、移相器SRXおよびSRYはそ
れぞれコイルL2を含む。図3では、すだれ状電極TX1
および接地電極GTX1が移相器STXに接続されている様
子が示されており、スイッチWX1は省いて描かれてい
る。図4は図1の超音波タッチパネルの平面図である。
図4ではアクリル板1、圧電磁器板PTX、PTY、PRX
RY、すだれ状電極TXi、TYi、RXおよびRYのみが描
かれている。図5は図1の超音波タッチパネルの駆動回
路を示す図である。駆動部3は倍電圧整流器5、コンパ
レータ6および情報処理部7を含む。スイッチWXiはス
イッチWXi-1およびスイッチWXi-2から成り、スイッチ
Xi-1の出力端は電極TXi-1の入力端に接続されてお
り、スイッチWXi-2の出力端は電極TXi-2の入力端に接
続されている。スイッチWYiはスイッチWYi-1およびス
イッチWYi-2から成り、スイッチWYi-1の出力端は電極
Yi-1の入力端に接続されており、スイッチWYi -2の出
力端は電極TYi-2の入力端に接続されている。但し、図
5では情報処理部7とスイッチWXiとの接続および情報
処理部7とスイッチWYiとの接続が省略されて描かれて
いる。図5の駆動回路において、電極TXi-1と接地電極
TXiとの間および電極TXi- 2と接地電極GTXiとの間に
位相差が90°または−270°の電気信号ET1および
T2を移相器STXを介して入力すると、電気信号ET1
よびET2の周波数のうちすだれ状電極TXiの示す中心周
波数とその近傍の周波数の電気信号のみが一方向性を有
する弾性波に変換されて、2層構造部LTXiを伝搬し、
さらにその弾性波はアクリル板1中に伝搬される。アク
リル板1中に伝搬された弾性波は2層構造部LRXに伝搬
され、その2層構造部LRXに伝搬された弾性波のうちす
だれ状電極RXの示す中心周波数とその近傍の周波数の
弾性波のみが位相差が90°または−270°の電気信
号ER1およびER2に変換されて、電極RX-1と接地電極
R Xとの間および電極RX-2と接地電極GRXとの間から
出力される。出力された電気信号ER1およびER2は移相
器SRXを介することにより位相差が零の単一の電気信号
Rとして出力され、増幅器AXによって増幅される。増
幅された電気信号の一部は、移相器STYおよびスイッ
チWYiを介してすだれ状電極TYiと接地電極GTYiとの
間に入力され、残部は倍電圧整流器5およびコンパレ
ータ6を介して情報処理部7に送られる。電気信号が
すだれ状電極TYiと接地電極GTYiとの間に入力される
場合、電気信号はX軸方向の場合と同様にして電極T
Yi-1と接地電極GTYiとの間および電極TYi-2と接地電
極GTYiとの間に位相が異なる2つの電気信号ET1およ
びET2として入力され、一方向性を有する弾性波に変換
されて、2層構造部LTYiを伝搬する。さらにその弾性
波はアクリル板1中を経由して2層構造部LRYに伝搬さ
れ、電極RY-1と接地電極GRYとの間および電極RY-2
接地電極GRYとの間で電気信号ER1およびER2に変換さ
れて出力された後、移相器SRYを介して位相差が零の単
一の電気信号ERとして出力され、増幅器AYによって増
幅される。増幅された電気信号の一部は、移相器STX
およびスイッチWXiを介してすだれ状電極TXiと接地電
極GTXiとの間に入力され、残部は倍電圧整流器5お
よびコンパレータ6を介して情報処理部7に送られる。
情報処理部7は次の機能を有する。第一に、スイッチW
XiおよびWYiを順次に所定の周期で断続すること、第二
に、電気信号ERの大きさを検出すること、第三に、ア
クリル板1のパネル画面に入力ペンのペン先が所定の値
を越える圧力で接触することを電気信号ERの大きさが
減衰または消滅することによって判断すること、第四
に、電気信号ERの大きさが減衰または消滅した時に接
続されていたスイッチWXiおよびWYiを特定することに
より接触位置を特定すること、第五に、特定された接触
位置に対応する情報を表示画面2に表示することであ
る。スイッチWXiおよびWYiを順次に所定の周期で断続
する場合、スイッチWXiのうちの1組を接続している間
に、スイッチWYiを一巡する方法が採用されている。ま
た、スイッチWXi-1とそれに対応するスイッチWXi-2
常に同じ断続状態にあり、スイッチWYi-1とそれに対応
するスイッチWYi-2は常に同じ断続状態にある。2層構
造部LTXiと2層構造部LRXとの間の弾性波の伝搬路U
Xi(i=1,2,……,8)と、2層構造部LTYiと2
層構造部LRYとの間の弾性波の伝搬路UYi(i=1,
2,……,8)との交叉部をペン先で接触する場合、た
とえば、伝搬路UX3とUY5との交叉部を接触する場合、
スイッチWX3を接続した時に限ってX軸方向の電気信号
Rの大きさが減衰または消滅すると同時に、スイッチ
Y5を接続した時に限ってY軸方向の電気信号ERの大
きさが減衰または消滅する。このようにして、伝搬路U
X3とUY5との交叉部を接触していることが判明する。つ
まり、電気信号ERの大きさが減衰または消滅した時に
接続されていたスイッチWXiおよびWYiを特定すること
により、接触位置を特定することが可能となる。図2に
示されているように、各すだれ状電極が平行四辺形を成
すことにより、伝搬路UXiは互いに隙間なく隣接した構
造をとることができ、伝搬路UYiも同様にして互いに隙
間なく隣接した構造をとることができる。従って、接触
位置を特定する場合、アクリル板1のパネル画面のすべ
てが隙間なく利用できることから、接触位置の精密な特
定が可能となる。また、もし伝搬路UXiが互いに一部分
を重複させている場合には、その重複した部分を有する
隣あう2つの伝搬路UXiが特定されることから、接触位
置がその2つの伝搬路UXiの間であることが判別され
る。伝搬路UYiが互いに一部分を重複させている場合も
同様である。図5の駆動回路では、移相器STXの入力端
が増幅器AYを介して移相器SRYの出力端に接続され、
移相器STYの入力端が増幅器AXを介して移相器SRX
出力端に接続されることにより、発振器Hi(i=1,
2,……,8)が構成されている。この発振器Hiの信
号ループは移相器STX、スイッチWXi、伝搬路UXi、移
相器SRX、増幅器AX、移相器STY、スイッチWYi、伝
搬路UYi、移相器SRYおよび増幅器AY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
型軽量化がさらに促進され、しかも低消費電力で低電圧
での駆動が可能となる。図6は圧電磁器板PTX単体を伝
搬する弾性波の速度分散曲線を示す特性図であり、弾性
波の波数Kと圧電磁器板PTXの厚さDとの積(KD)に
対する各モードの位相速度を示す図である。図7は図1
の2層構造部LTXiを伝搬する弾性波の速度分散曲線を
示す特性図であり、KD値に対する各モードの位相速度
を示す図である。図8図1の2層構造部LTXiにおける
圧電磁器板PTX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、図8はS2モードに
ついての特性図を示す。図1の2層構造部LTXiにはS0
モードおよび1次(A1およびS1)以上の高次モードの
弾性波が効率よく励振されることが確認されている。S
2モードについては、KD値が約1.4のときにK2は最
大値の約6.4%を示す。つまり、すだれ状電極TXi
たはTYiに加えられる電気的エネルギーがS2モードの
弾性波に最も変換されやすいのはKD値が約1.4のと
きであることが分かる。ここでのK2値は、弾性表面波
用の圧電基板として実用域にあるLiNbO3単結晶が
5%程度の値であることと比較しても評価に値すること
が明らかである。また、図7および8より、K2が最大
値を示す位相速度は、弾性波の波数Kと圧電磁器板PTX
の厚さDとの積KDが零の場合のS0モードの弾性波の
位相速度Vkd=0とほぼ等しいことが分かる。図9は図1
の2層構造部LTXiにおける圧電磁器板PTX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、図9はS4モードについての特性図を示す。
KD値が約2.1のときにK2は最大値の約7.0%を
示す。つまり、すだれ状電極TX iまたはTYiに加えられ
る電気的エネルギーがS4モードの弾性波に最も変換さ
れやすいのはKD値が約2.1のときであることが分か
る。また、K2が最大値を示す位相速度は、位相速度V
kd=0とほぼ等しい。図10は図1の2層構造部LTXi
おける圧電磁器板PTX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電気機械結合係数K2とK
D値との関係を示す特性図である。但し、図10はA5
モードについての特性図を示す。KD値が約2.6のと
きにK2は最大値の約7.6%を示す。つまり、すだれ
状電極TXiまたはTYiに加えられる電気的エネルギーが
5モードの弾性波に最も変換されやすいのはKD値が
約2.6のときであることが分かる。また、K2が最大
値を示す位相速度は、位相速度Vkd=0とほぼ等しい。図
11は図10におけるK2の最大値近傍のKD値(2.
6)での変位分布を示す特性図である。縦軸は2層構造
部LTXiの深さを規格化した値で示したもので、圧電磁
器板PTXとアクリル板1との界面は深さが零の場合に相
当する。横軸は変位を規格化した値で示したものであ
る。アクリル板1の内部にA5モードの弾性波が効率よ
く伝搬することが分かる。図12は本発明の超音波タッ
チパネルの第2の実施例を示す断面図である。本実施例
は超音波送受波手段Xおよび超音波送受波手段Yを除
き、図1の第1の実施例と同様な構造を成す。本実施例
では超音波送受波手段Xがすだれ状電極ITX i(i=
1,2,……,8)、すだれ状電極IRX、増幅器AX
スイッチCXi(i=1,2,……,8)、圧電磁器板P
TXおよびPRXから成り、超音波送受波手段Yがすだれ状
電極ITYi(i=1,2,……,8)、すだれ状電極I
RY、増幅器AY、スイッチCYi(i=1,2,……,
8)、圧電磁器板PTYおよびPRYから成る。図16では
アクリル板1、表示画面2、フレーム4、倍電圧整流器
5、コンパレータ6、情報処理部7および超音波送受波
手段Xのみが描かれている。表示画面2は図1と同様に
してアクリル板1と接触している。すだれ状電極
TXi、ITYi、IRXおよびIRYはアルミニウム薄膜で成
り、それぞれ圧電磁器板PTX、PTY、PRXおよびPRY
に設けられている。各圧電磁器板は各すだれ状電極を介
して厚さ約20μmのエポキシ系樹脂によってアクリル
板1上に固着されている。 圧電磁器板PTXはすだれ状
電極ITXiに対応する部分PTXi(i=1,2,……,
8)で成り、圧電磁器板PTYiはすだれ状電極ITYiに対
応する部分PTYi(i=1,2,……,8)で成る。ア
クリル板1は部分PTXiに対応する部分、部分PTYiに対
応する部分、圧電磁器板PRXに対応する部分および圧電
磁器板PRYに対応する部分を含む。部分PTXiおよびア
クリル板1のうち部分PTXiに対応する部分は2層構造
部LTXi(i=1,2,……,8)を形成し、圧電磁器
板PRXおよびアクリル板1のうち圧電磁器板PRXに対応
する部分は2層構造部LRXを形成する。部分PTYiおよ
びアクリル板1のうち部分PTYiに対応する部分は2層
構造部LTYi(i=1,2,……,8)を形成し、圧電
磁器板PRYおよびアクリル板1のうち圧電磁器板PRY
対応する部分は2層構造部LRYを形成する。図13は図
12のすだれ状電極ITXiを示す平面図である。すだれ
状電極ITXiおよびITYiは互いに同様な構造を有し、す
だれ状電極IRXおよびIRYはすだれ状電極ITXiとは電
極指の数が異なるという点を除けば同様な構造を有す
る。すだれ状電極ITXiは10対の電極指を有する正規
型のもので、電極周期長pは460μmであり、全体の
形状は平行四辺形を成す。すだれ状電極ITXiでは電極
指間の距離はすべて均一である。すだれ状電極ITXi
構造は、電極指間の距離を除き図2のすだれ状電極TXi
と同様である。図14は図12の超音波タッチパネルの
駆動回路を示す図である。スイッチCXiおよびCYiの出
力端はそれぞれすだれ状電極ITXiおよびITYiの入力端
に接続されている。図14では情報処理部7とスイッチ
Xiとの接続および情報処理部7とスイッチCYiとの接
続が省略されて描かれている。図14の駆動回路におい
て、すだれ状電極ITXiから電気信号ETを入力すると、
電気信号ETの周波数のうちすだれ状電極ITXiの示す中
心周波数とその近傍の周波数の電気信号のみが弾性波に
変換されて、2層構造部LTXiを伝搬し、さらにアクリ
ル板1中を伝搬する。アクリル板1中に伝搬された弾性
波は2層構造部LRXに伝搬され、その2層構造部LRX
伝搬された弾性波のうちすだれ状電極IRXの示す中心周
波数とその近傍の周波数の弾性波のみが電気信号ER
変換されて、すだれ状電極IRXから出力される。電気信
号ER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、スイッチCYiを介してすだれ状電極I
TYiに入力され、残部は倍電圧整流器5およびコンパ
レータ6を介して情報処理部7に送られる。電気信号
がすだれ状電極ITYiに入力されと、電気信号はX軸
方向の場合と同様にして弾性波に変換されて、2層構造
部LTYiを伝搬する。さらにその弾性波はアクリル板1
中を経由して2層構造部LRYに伝搬され、電気信号とし
て出力され、増幅器AYによって増幅される。増幅され
た電気信号の一部は、スイッチCXiを介してすだれ状
電極ITXiに入力され、残部は倍電圧整流器5および
コンパレータ6を介して情報処理部7に送られる。この
情報処理部7は図5の情報処理部7と同様な機能を有す
る。このようにして、電気信号ERの大きさが減衰また
は消滅した時に接続されていたスイッチCXiおよびCYi
を特定することにより、接触位置を特定することが可能
となる。また、スイッチCXiの入力端はすだれ状電極I
RYの出力端に増幅器AYを介して接続され、スイッチC
Yiの入力端はすだれ状電極IRXの出力端に増幅器AX
介して接続されている。このようにして、伝搬路UXi
よびUYiを遅延素子とする発振器Hi(i=1,2,…
…,N)が構成されている。このとき、発振器Hiの信
号ループはスイッチCXi、伝搬路UXi、増幅器AX、ス
イッチCYi、伝搬路UYiおよび増幅器AYから成る。従
って、回路構成が簡略化されることから装置の小型軽量
化がさらに促進され、しかも低消費電力で低電圧での駆
動が可能となる。図12の第2の実施例では、各すだれ
状電極は各圧電磁器板とアクリル板1との界面に設けら
れた構造を有するが、各すだれ状電極が各圧電磁器板の
空気側板面に設けられた構造においても同様な効果が見
られた。図1の第1の実施例と図12の第2の実施例を
比較した場合、第1の実施例による一方向性の弾性波の
励振は、いっそうの低消費電力駆動を可能にする。しか
も、第1の実施例では、第2の実施例でみられるような
反射(2層構造部LTXi、LTYiおよびアクリル板1の端
部で発生する。)が無いので、不要信号が少なく、さら
に高感度である。図15は本発明の超音波タッチパネル
の第3の実施例を示す断面図である。本実施例は図1の
第1の実施例におけるアクリル板1がアクリル板8に置
き換わったものである。図15では圧電磁器板PTX、P
RX、すだれ状電極TXi、RX、接地電極GTXi、GRX、フ
レーム4およびアクリル板8のみが描かれている。アク
リル板8は厚さ400μmで、アクリル板1と同様な材
質で成る。表示画面2は図1と同様にしてアクリル板8
と接触している。図15の第3の実施例は図1の第1の
実施例と同様に駆動され、同様な効果を有する。図16
は図15の2層構造部LTXiを伝搬する弾性波の速度分
散曲線を示す特性図であり、KD値に対する各モードの
位相速度を示す図である。図17は図15の2層構造部
TXiにおける圧電磁器板PTX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K2値とKD値と
の関係を示す特性図である。但し、図17はS1モード
についての特性図を示す。KD値が1.8近傍のときに
2は最大値の約7.6%を示す。つまり、すだれ状電
極TXiに加えられる電気的エネルギーがS1モードの弾
性波に最も変換されやすいのはKD値が1.8近傍のと
きであることが分かる。また、図16および17より、
2が最大値を示す位相速度は、位相速度Vkd=0とほぼ
等しいことがわかる。図18は図15の2層構造部L
TXiにおける圧電磁器板PTX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K2値とKD値との
関係を示す特性図である。但し、図18はA3モードに
ついての特性図を示す。KD値が約3.1のときにK2
は最大値の約7.5%を示す。つまり、すだれ状電極T
Xiに加えられる電気的エネルギーがA3モードの弾性波
に最も変換されやすいのはKD値が約3.1のときであ
ることが分かる。また、K2が最大値を示す位相速度
は、位相速度Vkd=0とほぼ等しい。図19は本発明の超
音波タッチパネルの第4の実施例を示す断面図である。
本実施例は図12の第2の実施例におけるアクリル板1
がアクリル板8に置き換わったものである。図19では
圧電磁器板PTX、PRX、すだれ状電極ITXi、IRX、フ
レーム4およびアクリル板8のみが描かれている。表示
画面2は図1と同様にしてアクリル板8と接触してい
る。図19の第4の実施例は図12の第2の実施例と同
様に駆動され、同様な効果を有する。図15の第3の実
施例と図19の第4の実施例を比較した場合、第3の実
施例による一方向性の弾性波の励振は、いっそうの低消
費電力駆動を可能にする。しかも、第3の実施例では、
第4の実施例でみられるような反射(2層構造部
TX i、LTYiおよびアクリル板8の端部で発生する。)
が無いので、不要信号が少なく、さらに高感度である。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic touch panel according to the present invention. In this embodiment, an acrylic plate 1 is used.
It comprises a display screen 2, a driving section 3, a frame 4, an ultrasonic wave transmitting / receiving means X in the X-axis direction, and an ultrasonic wave transmitting / receiving means Y in the Y-axis direction. The ultrasonic wave transmitting / receiving means X is an interdigital transducer T Xi (i =
1, 2,..., 8), interdigital electrodes R X , ground electrodes G T Xi
(I = 1, 2,..., 8), ground electrode G RX , phase shifters S TX , S RX , amplifier A X , switch W Xi (i = 1, 2, 2)
.., 8), composed of piezoelectric ceramic plates P TX and P RX . The ultrasonic wave transmitting / receiving means Y includes an interdigital electrode T Yi (i = 1, 2,...)
.., 8), interdigital electrodes R Y , ground electrodes G TYi (i = 1,
, 8), ground electrode G RY , phase shifters S TY , S RY , amplifier A Y , switch W Yi (i = 1, 2,..., 8), piezoelectric ceramic plates P TY and P RY Consists of In FIG. 1, only the acrylic plate 1, the display screen 2, the drive unit 3, the frame 4, and the ultrasonic wave transmitting / receiving means X are illustrated. IDTs T Xi , T
Yi, R X and R Y are made of aluminum thin film. Each piezoelectric ceramic plate is made of TDK 101A material (product name) with a thickness of 400 μm
Consists of The acrylic plate 1 is made of an acrylic resin having a thickness of 1 mm. Each piezoelectric ceramic plate is fixed to an end of one surface of the acrylic plate 1 with an epoxy resin having a thickness of about 20 μm. The velocity of the transverse wave of the elastic wave propagating through each piezoelectric ceramic plate alone is 2450 m / s, and the velocity of the longitudinal wave is 4390 m / s. The speed of the shear wave propagating through the acrylic plate 1 alone is 1461 m / s, and the speed of the longitudinal wave is 2718 m / s.
In this case, each of the shear wave velocity and the longitudinal wave velocity of the elastic wave propagating through each piezoelectric ceramic plate alone is approximately 0.6 times. IDTs T Xi , T Yi , R X and R Y are provided on piezoelectric ceramic plates P TX , P TY , P RX and P RY , respectively. The display screen 2 is in contact with the central portion of the surface of the acrylic plate 1 having the piezoelectric ceramic plates. Each ground electrode is provided at the interface between each piezoelectric ceramic plate and the acrylic plate 1, and the ground electrodes G TXi , G RX , G TYi and G RY are interdigital electrodes T Xi , R X , T Y i and R, respectively. It is provided in the part corresponding to Y. The piezoelectric ceramic plate P TX includes a portion P TXi (i = 1, 2,..., 8) corresponding to the interdigital electrode T Xi , and the piezoelectric ceramic plate P TYi includes a portion P corresponding to the interdigital electrode T Yi.
TYi (i = 1, 2,..., 8). The acrylic plate 1 has a portion corresponding to the portion P TXi , a portion corresponding to the portion P T Yi ,
A portion corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RX and a portion corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RY are included. The part corresponding to the part P TXi of the part P TXi and the acrylic plate 1 is a two-layer structure part L TXi (i =
, 8), and a portion of the piezoelectric ceramic plate P RX and the acrylic plate 1 corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RX forms a two-layer structure portion L RX . Part P TYi and acrylic plate 1
A portion corresponding to the portion P Tyi two-layer structure L Tyi (i
= 1, 2,..., 8), and the portion of the piezoelectric ceramic plate P RY and the acrylic plate 1 corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RY is 2
The layer structure LRY is formed. The outer edge of the plate surface (hereinafter referred to as a panel screen) of the acrylic plate 1 that does not have each piezoelectric ceramic plate is fixed to the frame 4 and is surrounded.
The frame 4 prevents intrusion of drinks such as tea and foods such as mayonnaise on the panel screen of the acrylic plate 1 even if they adhere thereto. Accordingly, internal components such as the piezoelectric ceramic plate and the drive circuit are shielded from the outside and protected. FIG.
FIG. 2 is a plan view showing the interdigital transducer T Xi of FIG. 1. The interdigital transducer T Yi has the same structure as the interdigital transducer T Xi .
IDT R X and R Y have the same structure except that the interdigital transducer T Xi number of the electrode fingers is different.
The interdigital transducer T Xi has ten pairs of electrode fingers, the electrode cycle length p is 460 μm, and the overall shape is a parallelogram. Interdigital transducer T Xi consists electrodes T Xi-1 and T Xi-2, interdigital electrodes T Yi consists electrodes T Yi-1 and T Yi-2, interdigital electrodes R X electrode R X-1 and Consists of R X-2 , and the interdigital electrode R Y consists of electrodes R Y-1 and R Y-2 . In each interdigital electrode, there are two types of distance between the electrode fingers, and the shorter distance xp is 115 μm. At this time, x is 1
/ 4. FIG. 3 is a partial perspective view of the ultrasonic touch panel of FIG. The interdigital transducer T Xi and the ground electrode G TXi are connected to a phase shifter S TX via a switch W Xi , and the interdigital transducer T Yi and the ground electrode G TYi are connected to a phase shifter S via a switch W Yi.
Connected to Tyi, IDT R X and the ground electrode G RX is connected to the phase shifter S RX, interdigital transducers R Y and the ground electrode G RY is connected to the phase shifter S RY. Phase shifter S TX and S TY includes coil L 1 respectively, each comprise phase shifters S RX and S RY is a coil L 2. In FIG. 3, the interdigital transducer T X1
And a state where the ground electrode G TX1 is connected to the phase shifter S TX , and the switch W X1 is omitted. FIG. 4 is a plan view of the ultrasonic touch panel of FIG.
In FIG. 4, the acrylic plate 1, the piezoelectric ceramic plates P TX , P TY , P RX ,
Only P RY and IDTs T Xi , T Yi , R X and R Y are shown. FIG. 5 is a diagram showing a drive circuit of the ultrasonic touch panel of FIG. The drive unit 3 includes a voltage doubler rectifier 5, a comparator 6, and an information processing unit 7. The switch W Xi is composed of a switch W Xi-1 and a switch W Xi-2 , the output terminal of the switch W Xi-1 is connected to the input terminal of the electrode T Xi-1 , and the output terminal of the switch W Xi-2 is It is connected to the input terminal of the electrode T Xi-2 . The switch W Yi includes a switch W Yi-1 and a switch W Yi-2 , an output terminal of the switch W Yi-1 is connected to an input terminal of the electrode T Yi-1 , and an output terminal of the switch W Yi -2 is It is connected to the input terminal of the electrode T Yi-2 . However, in FIG. 5, the connection between the information processing section 7 and the switch W Xi and the connection between the information processing section 7 and the switch W Yi are omitted. In the driving circuit of FIG. 5, electrodes T Xi-1 electrical signal phase difference is 90 ° or -270 ° to and between the electrode T XI- 2 and the ground electrode G TXi the ground electrode G TXi E T1 and When E T2 is input via the phase shifter S TX , only the electric signal of the center frequency indicated by the interdigital transducer T Xi and the electric signal of a frequency in the vicinity of the center frequency of the electric signals E T1 and E T2 has a unidirectional elasticity. Is converted into a wave and propagates through the two-layer structure part L TXi ,
Further, the elastic wave propagates through the acrylic plate 1. Acoustic wave propagated in the acrylic plate 1 is propagated to the two-layer structure L RX, center frequency and frequency in the vicinity indicated by interdigital electrodes R X of the elastic waves propagated to the two-layer structure L RX Is converted into electric signals E R1 and E R2 having a phase difference of 90 ° or −270 °, and between the electrode R X-1 and the ground electrode G R X and between the electrode R X-2 and the ground electrode. Output from between G RX . Electrical signals E R1 and E R2 output is output as a single electrical signal E R of the retardation by passing through the phase shifter S RX is zero, is amplified by an amplifier A X. A part of the amplified electric signal is input between the interdigital transducer T Yi and the ground electrode G TYi via the phase shifter S TY and the switch W Yi , and the remainder via the voltage doubler rectifier 5 and the comparator 6. And sent to the information processing section 7. When an electric signal is input between the interdigital electrode T Yi and the ground electrode G TYi , the electric signal is transmitted in the same manner as in the X-axis direction.
Two electric signals E T1 and E T2 having different phases between Yi-1 and the ground electrode G TYi and between the electrode T Yi-2 and the ground electrode G TYi are inputted to the elastic wave having one direction. It is converted and propagates through the two-layer structure part LTYi . Further the elastic wave is propagated in the two-layer structure L RY through the middle acrylic plate 1, and between the electrodes R Y-2 of the electrode R Y-1 and the ground electrode G RY and the ground electrode G RY Are converted into electric signals E R1 and E R2 and output as a single electric signal E R having a zero phase difference via a phase shifter S RY , and amplified by an amplifier AY . A part of the amplified electric signal is supplied to a phase shifter S TX
The signal is input between the interdigital transducer T Xi and the ground electrode G TXi via the switch W Xi , and the remainder is sent to the information processing unit 7 via the voltage doubler rectifier 5 and the comparator 6.
The information processing section 7 has the following functions. First, switch W
To intermittently Xi and W Yi sequentially at a predetermined period, the second, detecting the magnitude of the electrical signal E R, the third, the input pen on the panel screen of the acrylic plate 1 nib predetermined The contact at a pressure exceeding the value is determined by the magnitude of the electric signal E R attenuating or disappearing. Fourth, the switch W connected when the magnitude of the electric signal E R attenuates or disappears. Fifth, specifying the contact position by specifying Xi and W Yi , and displaying the information corresponding to the specified contact position on the display screen 2. When the switches W Xi and W Yi are sequentially turned on and off at a predetermined cycle, a method is adopted in which the switch W Yi is cycled while one set of the switches W Xi is connected. Further, the switch W Xi-1 and the corresponding switch W Xi-2 are always in the same intermittent state, and the switch W Yi-1 and the corresponding switch W Yi-2 are always in the same intermittent state. Elastic wave propagation path U between two-layer structure part L TXi and two-layer structure part L RX
Xi (i = 1, 2,..., 8) and the two-layer structure parts L TYi and 2
Channel U Yi (i = 1 of the acoustic wave between the layer structure L RY,
,..., 8) with the pen tip, for example, when the intersection of the propagation paths U X3 and U Y5 is contacted,
At the same time the size of the X-axis direction of the electric signal E R only when connecting the switch W X3 is attenuated or disappears, only when connecting switches W Y5 magnitude of the Y-axis direction of the electric signal E R is attenuated or Disappear. Thus, the propagation path U
It turns out that the intersection of X3 and UY5 is in contact. That is, it is possible to specify the contact position by specifying the switches W Xi and W Yi that were connected when the magnitude of the electric signal E R was attenuated or extinguished. As shown in FIG. 2, since the interdigital transducers form a parallelogram, the propagation paths U Xi can be adjacent to each other without any gap, and the propagation paths U Yi can be similarly spaced from each other. And adjacent structures can be adopted. Therefore, when specifying the contact position, all of the panel screens of the acrylic plate 1 can be used without gaps, so that the contact position can be specified precisely. If the propagation paths U Xi partially overlap each other, two adjacent propagation paths U Xi having the overlapped part are specified, so that the contact position is determined by the two propagation paths U Xi. Is determined to be between the two. The same applies to the case where the propagation paths U Yi partially overlap each other. In the driving circuit of FIG. 5, the input terminal of the phase shifter S TX is connected to the phase shifter S output of RY via amplifier A Y,
By input of the phase shifter S TY is connected to the output terminal of the phase shifter S RX via the amplifier A X, oscillator H i (i = 1,
2,..., 8). The signal loop of the oscillator H i includes a phase shifter S TX , a switch W Xi , a propagation path U Xi , a phase shifter S RX , an amplifier A X , a phase shifter S TY , a switch W Yi , a propagation path U Yi , and a phase shift. It consists of a device SRY and an amplifier AY . Since the circuit configuration is simplified in this way, the device can be further reduced in size and weight, and can be driven with low power consumption and low voltage. Figure 6 is a characteristic diagram showing the velocity dispersion curve of the acoustic wave propagating piezoelectric ceramic plate P TX alone of each mode to the product (KD) between the thickness D of the wave number K and the piezoelectric ceramic plate P TX acoustic wave It is a figure showing a phase velocity. FIG. 7 shows FIG.
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through the two-layer structure part L TXi of FIG. 8 characteristic diagram showing the relationship between the electromechanical coupling coefficient K 2 and the KD value calculated from the phase velocity difference between the two electrical boundary conditions of different piezoelectric ceramic plate P TX in a two-layer structure L TXi of FIG It is. However, Figure 8 shows a characteristic diagram of the S 2 mode. S is a two-layer structure L TXi of FIG 0
It has been confirmed that the mode and the first-order (A 1 and S 1 ) or higher order elastic waves are efficiently excited. S
The 2 mode, K 2 when KD value of about 1.4 indicates about 6.4% of the maximum value. That is, it is understood that the electric energy applied to the interdigital electrode T Xi or T Yi is most easily converted into the S 2 mode elastic wave when the KD value is about 1.4. It is clear that the K 2 value deserves evaluation even when compared with a value of about 5% of a LiNbO 3 single crystal in a practical range as a piezoelectric substrate for a surface acoustic wave. 7 and 8, the phase velocity at which K 2 has the maximum value depends on the wave number K of the elastic wave and the piezoelectric ceramic plate P TX
It can be understood that the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave in the S 0 mode when the product KD with the thickness D is zero. FIG. 9 shows FIG.
Of the piezoelectric ceramic plate P TX in the two-layer structure L TXi
One of which is a characteristic diagram showing the relationship between the electromechanical coupling coefficient K 2 and the KD value calculated from the phase difference in speed electric boundary conditions. However, Figure 9 shows a characteristic diagram of the S 4 mode.
K 2 when KD value of about 2.1 indicates about 7.0% of the maximum value. In other words, it is seen that the electrical energy applied to the interdigital transducer T X i or T Yi is likely the most converted into acoustic waves S 4 mode is when KD value of about 2.1. The phase velocity at which K 2 has the maximum value is the phase velocity V
It is almost equal to kd = 0 . FIG. 10 shows the electromechanical coupling coefficients K 2 and K calculated from the phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate P TX in the two-layer structure part L TXi of FIG.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship with a D value. However, FIG. 10 A 5
FIG. 3 shows a characteristic diagram for a mode. K 2 when KD value of about 2.6 indicates about 7.6% of the maximum value. In other words, it is seen that the electrical energy applied to the interdigital transducer T Xi or T Yi is likely the most converted into acoustic waves A 5 mode is when KD value of about 2.6. Further, the phase velocity at which K 2 has the maximum value is substantially equal to the phase velocity V kd = 0 . Figure 11 is the maximum value KD value in the vicinity of K 2 in FIG. 10 (2.
It is a characteristic view which shows the displacement distribution in 6). The vertical axis shows the depth of the two-layer structure L TXi in normalized value, interface depth of the piezoelectric ceramic plate P TX and acrylic plate 1 corresponds to the case of zero. The abscissa shows the displacement as a normalized value. It can be seen that the acoustic wave of A 5 mode to efficiently propagate inside of the acrylic plate 1. FIG. 12 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention. This embodiment has the same structure as the first embodiment of FIG. 1 except for the ultrasonic wave transmitting / receiving means X and the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y. In this embodiment, the ultrasonic wave transmitting / receiving means X is provided with interdigital electrodes I TX i (i =
1, 2,..., 8), interdigital electrodes I RX , amplifiers A X ,
Switch C Xi (i = 1, 2,..., 8), piezoelectric ceramic plate P
TX and P RX , and the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y has an interdigital electrode I TYi (i = 1, 2,..., 8) and an interdigital electrode I
RY , amplifier A Y , switch C Yi (i = 1, 2,...,
8), consisting of piezoelectric ceramic plates PTY and PRY . FIG. 16 shows only the acrylic plate 1, the display screen 2, the frame 4, the voltage doubler rectifier 5, the comparator 6, the information processing unit 7, and the ultrasonic wave transmitting / receiving means X. The display screen 2 is in contact with the acrylic plate 1 as in FIG. The interdigital electrodes I TXi , I TYi , I RX and I RY are made of an aluminum thin film and are provided on the piezoelectric ceramic plates P TX , P TY , P RX and P RY respectively. Each piezoelectric ceramic plate is fixed on the acrylic plate 1 with an epoxy resin having a thickness of about 20 μm via each interdigital electrode. Piezoelectric ceramic plate P TX part P TXi (i = 1,2 corresponding to interdigital transducer I TXi, ......,
8), and the piezoelectric ceramic plate P TYi is composed of portions P TYi (i = 1, 2,..., 8) corresponding to the interdigital electrodes I TYi . Acrylic plate 1 has a portion portion corresponding to the P TXi, parts corresponding to the parts P Tyi, parts corresponding to the parts and the piezoelectric ceramic plate P RY corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RX. A portion corresponding to the portion P TXi of the portion P TXi and the acrylic plate 1 forms a two-layer structure portion L TXi (i = 1, 2,..., 8), and the portion of the piezoelectric ceramic plate P RX and the acrylic plate 1 The portion corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RX forms a two-layer structure L RX . The portion corresponding to the portion P TYi of the portion P TYi and the acrylic plate 1 forms a two-layer structure portion L TYi (i = 1, 2,..., 8), and the portion of the piezoelectric ceramic plate P RY and the acrylic plate 1 The portion corresponding to the piezoelectric ceramic plate P RY forms a two-layer structure LRY . FIG. 13 is a plan view showing the interdigital transducer I TXi of FIG. The interdigital electrodes I TXi and I TYi have the same structure, and the interdigital electrodes I RX and I RY have the same structure except that the number of electrode fingers is different from that of the interdigital electrode I TXi . The interdigital electrodes I TXi are of a regular type having ten pairs of electrode fingers, the electrode cycle length p is 460 μm, and the overall shape is a parallelogram. In the interdigital electrode I TXi , the distance between the electrode fingers is all uniform. The structure of the interdigital transducer I TXi is the same as that of the interdigital transducer T Xi of FIG. 2 except for the distance between the electrode fingers.
Is the same as FIG. 14 is a diagram showing a drive circuit of the ultrasonic touch panel of FIG. The outputs of switches C Xi and C Yi are connected to the inputs of IDTs I TXi and I TYi , respectively. In FIG. 14, the connection between the information processing unit 7 and the switch C Xi and the connection between the information processing unit 7 and the switch C Yi are omitted. In the driving circuit of FIG. 14, when an electrical signal is inputted E T from the interdigital transducer I TXi,
Of the frequency of the electric signal E T , only the electric signal of the center frequency indicated by the interdigital electrode I TXi and the frequency in the vicinity thereof are converted into elastic waves, propagate through the two-layer structure L TXi , and further pass through the acrylic plate 1. Propagate. Acoustic wave propagated in the acrylic plate 1 is propagated to the two-layer structure L RX, center frequency and frequency in the vicinity indicated by interdigital electrodes I RX of the elastic waves propagated to the two-layer structure L RX Is converted into an electric signal E R and output from the interdigital transducer I RX . The electric signal E R is amplified by the amplifier A X , and a part of the amplified electric signal is transmitted through the switch C Yi to the interdigital electrode I
The remainder is input to TYi , and the remainder is sent to the information processing unit 7 via the voltage doubler rectifier 5 and the comparator 6. When an electric signal is input to the interdigital electrode ITYi , the electric signal is converted into an elastic wave as in the case of the X-axis direction, and propagates through the two-layer structure LTYi . In addition, the elastic wave is the acrylic plate 1
The light propagates through the inside to the two-layer structure LRY , is output as an electric signal, and is amplified by the amplifier AY . A part of the amplified electric signal is input to the interdigital electrode I TXi via the switch C Xi , and the remainder is sent to the information processing unit 7 via the voltage doubler rectifier 5 and the comparator 6. The information processing section 7 has the same function as the information processing section 7 in FIG. In this way, the switches C Xi and C Yi connected when the magnitude of the electric signal E R is attenuated or extinguished.
By specifying, it is possible to specify the contact position. The input terminal of the switch C Xi is connected to the interdigital electrode I.
Connected to the output terminal of RY via the amplifier A Y and the switch C
Input of Yi is connected through an amplifier A X to the output end of the interdigital electrodes I RX. Thus, the oscillator H i (i = 1, 2,...) Using the propagation paths U Xi and U Yi as delay elements
.., N). At this time, the signal loop of the oscillator H i consists of the switch C Xi, channel U Xi, amplifier A X, the switch C Yi, channel U Yi and amplifier A Y. Therefore, since the circuit configuration is simplified, the reduction in size and weight of the device is further promoted, and driving at low voltage with low power consumption becomes possible. In the second embodiment of FIG. 12, each interdigital electrode has a structure provided at the interface between each piezoelectric ceramic plate and the acrylic plate 1, but each interdigital electrode is provided on the air side plate surface of each piezoelectric ceramic plate. A similar effect was observed in the structure thus obtained. When the first embodiment of FIG. 1 is compared with the second embodiment of FIG. 12, the unidirectional elastic wave excitation according to the first embodiment enables further lower power consumption driving. Moreover, in the first embodiment, since there is no reflection (which occurs at the two-layer structure portions L TXi , L TYi and the end of the acrylic plate 1) as seen in the second embodiment, unnecessary signals are reduced. And higher sensitivity. FIG. 15 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention. In this embodiment, the acrylic plate 1 in the first embodiment of FIG. 1 is replaced with an acrylic plate 8. In FIG. 15, the piezoelectric ceramic plates P TX , P
Only RX , interdigital electrodes T Xi , R X , ground electrodes G TXi , G RX , frame 4 and acrylic plate 8 are shown. The acrylic plate 8 has a thickness of 400 μm and is made of the same material as the acrylic plate 1. The display screen 2 has an acrylic plate 8 in the same manner as in FIG.
Is in contact with The third embodiment of FIG. 15 is driven in the same manner as the first embodiment of FIG. 1, and has the same effect. FIG.
FIG. 16 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through the two-layer structure portion L TXi in FIG. 15, and is a diagram showing a phase velocity of each mode with respect to a KD value. FIG. 17 is a characteristic diagram showing the relationship between the K 2 value and the KD value calculated from the phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate P TX in the two-layer structure portion L TXi of FIG. . However, Figure 17 shows a characteristic diagram of the S 1 mode. When the KD value is close to 1.8, K 2 indicates about 7.6% of the maximum value. In other words, it is seen that the electrical energy applied to the interdigital transducer T Xi is easily the most converted into acoustic waves S 1 mode is when KD value is 1.8 neighborhood. Also, from FIGS. 16 and 17,
It can be seen that the phase velocity at which K 2 has the maximum value is almost equal to the phase velocity V kd = 0 . FIG. 18 shows the two-layer structure L of FIG.
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a K 2 value and a KD value calculated from a phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate P TX in TXi . However, Figure 18 shows a characteristic diagram of the A 3 mode. When the KD value is about 3.1, K 2
Indicates about 7.5% of the maximum value. That is, the interdigital electrode T
It can be seen the electrical energy applied to the Xi is easy to be most converted into acoustic waves A 3 mode is when KD value of about 3.1. Further, the phase velocity at which K 2 has the maximum value is substantially equal to the phase velocity V kd = 0 . FIG. 19 is a sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention.
In this embodiment, the acrylic plate 1 in the second embodiment shown in FIG.
Is replaced with an acrylic plate 8. In FIG. 19, only the piezoelectric ceramic plates P TX and P RX , the interdigital electrodes I TXi and I RX , the frame 4 and the acrylic plate 8 are illustrated. The display screen 2 is in contact with the acrylic plate 8 as in FIG. The fourth embodiment of FIG. 19 is driven in the same manner as the second embodiment of FIG. 12, and has the same effect. When the third embodiment in FIG. 15 is compared with the fourth embodiment in FIG. 19, the excitation of the unidirectional elastic wave according to the third embodiment enables further lower power consumption driving. Moreover, in the third embodiment,
Reflection as seen in the fourth embodiment (two-layer structure L TX i, generated at the end portion of the L Tyi and acrylic plate 8.)
Since there is no signal, unnecessary signals are reduced and the sensitivity is higher.

【発明の効果】本発明の超音波タッチパネルでは、圧電
板PTにおける部分PTiと、非圧電板のうち部分PTi
対応する部分とから成る2層構造部LTiにS0モードお
よび1次以上の高次モードの弾性波を励振させ、その弾
性波を非圧電板中に伝搬させることができる。この弾性
波の位相速度が、弾性波の波数Kと圧電板PTの厚さD
との積KDが零の場合のS0モードの弾性波の位相速度
kd=0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ITiまたはTi(以後、入力用すだれ
状電極と呼ぶ)から加えられる電気的エネルギーが弾性
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、圧電板PT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。本発明の超音波タッチパネルでは、非圧電板中
に伝搬されているS0モードおよび1次以上の高次モー
ドの弾性波を圧電板PRと、非圧電板のうち圧電板PR
対応する部分とから成る2層構造部LRに伝搬させ、2
層構造部LRに伝搬された弾性波をすだれ状電極IRまた
はR(以後、出力用すだれ状電極と呼ぶ)から電気信号
として出力させることができる。このとき、この弾性波
の位相速度が、弾性波の波数Kと圧電板PRの厚さDと
の積KDが零の場合のS0モードの弾性波の位相速度V
kd=0とほぼ等しくなるような構造を採用することによ
り、非圧電板から2層構造部LRに伝搬した弾性波を出
力用すだれ状電極において電気信号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、圧電板PR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。入力用すだれ
状電極として電極指間の距離が2種類あるようなすだれ
状電極Tiを採用することにより、2層構造部LTiに一
方向性の弾性波を励振し、その弾性波を非圧電板中に伝
搬させることができる。一方向性の弾性波の励振は、よ
りいっそうの低消費電力駆動を可能にするばかりでな
く、不要信号の発生を抑制する。また、出力用すだれ状
電極として電極指間の距離が2種類あるようなすだれ状
電極Rを採用することにより、非圧電板に伝搬されてい
る一方向性の弾性波をすだれ状電極Rから電気信号とし
て出力することができる。各圧電板の厚さDを電極周期
長pとほぼ同じかまたはそれ以下に設定するとともに、
非圧電板の厚さを各圧電板の厚さDとほぼ同じかそれ以
上に設定し、また、非圧電板の厚さを各圧電板の厚さD
のほぼ2.5倍以下にする構造を採用することにより、
入力用すだれ状電極から加えられる電気的エネルギーが
0モードおよび1次以上の高次モードの弾性波に変換
される度合を増大させることができる。また、非圧電板
中に伝搬しているS0モードおよび1次以上の高次モー
ドの弾性波が出力用すだれ状電極において電気信号に変
換される度合を増大させることができる。非圧電板とし
て、非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度が各圧電
板単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも小さい物質を
採用することにより、2層構造部LTiに効率よく弾性波
を励振し非圧電板中に伝搬させるとともに、非圧電板中
に伝搬している弾性波を効率よく2層構造部LRに伝搬
させた後、電気信号として出力させることを可能にす
る。各圧電板として圧電セラミックやPVDFその他の
高分子圧電フィルムを採用することにより、2層構造部
Tiに効率よく弾性波を励振し非圧電板中に伝搬させる
とともに、非圧電板中に伝搬している弾性波を効率よく
2層構造部LRに伝搬させた後、電気信号として出力さ
せることを可能にする。圧電板として圧電セラミックを
採用する場合には、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が採用される。表示画面
として、表示画面単体に伝搬する弾性波の位相速度が非
圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも大きい物
質を採用することにより、2層構造部LTiから非圧電板
中に伝搬された弾性波を効率よく2層構造部LRに伝搬
させることができる。つまり、非圧電板中に伝搬された
弾性波が表示画面自身に漏洩されるのを抑制することが
できる。パネル画面上の入力用および出力用すだれ状電
極間を入力ペンのペン先が所定の値を越える圧力で接触
すると、弾性波の伝搬路が遮断されるので、それに伴っ
て出力用すだれ状電極に出力される電気信号も消滅また
は減衰する。従って、パネル画面上に接触したことが短
い応答時間で感知される。この際、弾性波が非圧電板の
内部を伝搬する波であることから、ほんの軽く手を触れ
た程度では弾性波は消滅または減衰しない。従って、非
圧電板上への軽い手つきや少量の異物の付着などによる
影響を排除できる。このようにして、所定の筆圧で接触
したときにのみ応答があるようなタッチパネルが実現で
きる。さらに、接触位置の座標を、伝搬路UXiおよびU
YiをそれぞれX軸およびY軸とする2次元の座標に対応
させ、接触位置を伝搬路UXiとUYiとの交叉部に対応さ
せれば、その交叉部の座標、すなわち接触位置の座標が
判明する。また、伝搬路UXiを互いに隣接させるかまた
は一部分を重複させるとともに、伝搬路UYiを互いに隣
接させるかまたは一部分を重複させた構造を採用するこ
とにより、パネル画面上の接触位置をさらに精密に特定
することが可能となる。1つの出力用すだれ状電極にN
個の入力用すだれ状電極を備えたタイプの超音波タッチ
パネルでは、そのN個の入力用すだれ状電極それぞれに
接続されたN個のスイッチCiまたはWiを用いることに
より、パネル画面上の接触位置が容易に判明し、また、
回路構成が簡略化される。駆動回路の中に増幅器を用い
ることにより、伝搬路UXiおよびUYiを遅延素子とする
発振器Hiを構成することが可能となることから、回路
構成が簡略化され、低消費電力で低電圧での駆動が可能
となる。
In the ultrasonic touch panel of the present invention according to the present invention, the piezoelectric plate P and the partial P Ti in T, non-piezoelectric S 0 mode and a two-layer structure L Ti comprising a portion corresponding to the portion P Ti of plate 1 It is possible to excite an elastic wave of a higher order mode or higher and propagate the elastic wave through the non-piezoelectric plate. The phase velocity of the elastic wave is determined by the wave number K of the elastic wave and the thickness D of the piezoelectric plate PT.
By employing approximately equal such structures and phase velocity V kd = 0 in the acoustic wave S 0 mode in the case of the product KD is zero and, interdigital electrodes I Ti or T i (hereinafter, input interdigital In addition to increasing the degree of conversion of the electrical energy applied from the electrode to an elastic wave, the reflection caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate PT and the non-piezoelectric plate, etc. Can be removed. In the ultrasonic touch panel of the present invention, the acoustic wave S 0 mode and first-order or higher order modes which are propagated in a non-piezoelectric plate and the piezoelectric plate P R, corresponding to the piezoelectric plate P R of the non-piezoelectric plate It is propagated to the two-layer structure L R consisting of a partial, 2
The acoustic wave propagated in the layer structure L R interdigital transducer I R or R (hereinafter, referred to as an output IDT) from can be output as an electric signal. In this case, the phase velocity of the acoustic wave, the phase velocity of the S 0 mode acoustic wave in the case of the product KD of the thickness D of the wave number K and the piezoelectric plate P R of the acoustic wave is zero V
By employing approximately equal such structures and kd = 0, that the degree of being converted into an electrical signal at the output interdigital transducer an acoustic wave propagating from a non-piezoelectric plate to a two-layer structure L R is increased In addition, it is possible to eliminate reflection and the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate PR and the non-piezoelectric plate. By the distance between the electrode fingers as the input interdigital transducer adopts two types of such IDT T i, exciting the unidirectional acoustic wave to a two-layer structure L Ti, the elastic wave non It can be propagated through the piezoelectric plate. Excitation of the unidirectional elastic wave not only enables further lower power consumption driving, but also suppresses generation of unnecessary signals. Further, by employing the interdigital electrode R having two kinds of distances between the electrode fingers as the interdigital electrode for output, the unidirectional elastic wave propagated to the non-piezoelectric plate is electrically transmitted from the interdigital electrode R to the non-piezoelectric plate. It can be output as a signal. While the thickness D of each piezoelectric plate is set to be approximately the same as or less than the electrode period length p,
The thickness of the non-piezoelectric plate is set to be approximately the same as or greater than the thickness D of each piezoelectric plate, and the thickness of the non-piezoelectric plate is set to the thickness D of each piezoelectric plate.
By adopting a structure that is approximately 2.5 times or less of
Electrical energy applied from an input interdigital transducer can be increased the degree to be converted into acoustic waves S 0 mode and first-order or higher-order modes. Further, it is possible to increase the degree of acoustic wave S 0 mode and first-order or higher-order modes propagating in the non-piezoelectric plate is converted into an electrical signal at the output interdigital transducer. As a non-piezoelectric plate, by the phase velocity of the acoustic wave propagating in a non-piezoelectric plate alone to adopt less material than the phase velocity of the acoustic wave propagating in the piezoelectric plate alone, effectively a two-layer structure L Ti elastic In addition to exciting a wave and propagating the wave through the non-piezoelectric plate, the elastic wave propagating in the non-piezoelectric plate can be efficiently propagated to the two-layer structure LR and then output as an electric signal. By adopting piezoelectric ceramics, PVDF or other polymer piezoelectric films as each piezoelectric plate, it is possible to efficiently excite an elastic wave in the two-layer structure part L Ti and propagate it through the non-piezoelectric plate, and propagate it through the non-piezoelectric plate. After efficiently propagating the elastic wave to the two-layer structure part LR , it is possible to output it as an electric signal. When a piezoelectric ceramic is used as the piezoelectric plate, a structure is adopted in which the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction. As the display screen, a substance in which the phase velocity of the elastic wave propagating to the display screen alone is larger than the phase velocity of the elastic wave propagating to the non-piezoelectric plate alone is adopted, so that the two-layer structure part L Ti can be used in the non-piezoelectric plate. the propagated acoustic wave can be propagated efficiently two-layer structure L R. That is, it is possible to suppress the elastic wave propagated in the non-piezoelectric plate from leaking to the display screen itself. If the tip of the input pen makes contact between the input and output interdigital electrodes on the panel screen with a pressure exceeding a predetermined value, the propagation path of the elastic wave is cut off. The output electric signal disappears or attenuates. Therefore, the contact on the panel screen is sensed in a short response time. At this time, since the elastic wave is a wave that propagates inside the non-piezoelectric plate, the elastic wave does not disappear or attenuate even if it is touched lightly. Therefore, it is possible to eliminate the influence of light hand touching or small amount of foreign matter on the non-piezoelectric plate. In this way, it is possible to realize a touch panel that responds only when touched with a predetermined pen pressure. Further, the coordinates of the contact position are defined by the propagation paths U Xi and U Xi.
If Yi is made to correspond to two-dimensional coordinates with the X axis and the Y axis, respectively, and the contact position is made to correspond to the intersection of the propagation paths U Xi and U Yi , the coordinates of the intersection, that is, the coordinates of the contact position, Prove. In addition, by adopting a structure in which the propagation paths U Xi are adjacent to each other or partially overlap each other and the propagation paths U Yi are adjacent to each other or partially overlap each other, the contact position on the panel screen can be more precisely determined. It becomes possible to specify. N for one output IDT
The types of ultrasonic touch panel having a number of input interdigital electrodes, by using the N-number of N of the input connected to the respective interdigital electrodes of the switch C i or W i, the contact on the panel screen The position is easily found,
The circuit configuration is simplified. By using the amplifier in a drive circuit, the channel U and Xi and U Yi since it is possible to configure the oscillator H i for a delay element, the circuit structure is simplified, low voltage with low power consumption Can be driven.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の超音波タッチパネルの第1の実施例を
示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic touch panel according to the present invention.

【図2】図1のすだれ状電極TXiを示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing the interdigital transducer T Xi of FIG. 1;

【図3】図1の超音波タッチパネルの部分斜視図。FIG. 3 is a partial perspective view of the ultrasonic touch panel of FIG. 1;

【図4】図1の超音波タッチパネルの平面図。FIG. 4 is a plan view of the ultrasonic touch panel of FIG. 1;

【図5】図1の超音波タッチパネルの駆動回路を示す
図。
FIG. 5 is a diagram showing a drive circuit of the ultrasonic touch panel of FIG. 1;

【図6】圧電磁器板PTX単体を伝搬する弾性波の速度分
散曲線を示す特性図。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through the piezoelectric ceramic plate PTX alone.

【図7】図1の2層構造部LTXiを伝搬する弾性波の速
度分散曲線を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through the two-layer structure part L TXi in FIG. 1;

【図8】図1の2層構造部LTXiにおける圧電磁器板P
TX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K2値とKD値との関係を示す特性図。
FIG. 8 shows a piezoelectric ceramic plate P in the two-layer structure part L TXi of FIG.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a K 2 value and a KD value calculated from a phase velocity difference under two electrical boundary conditions different in TX .

【図9】図1の2層構造部LTXiにおける圧電磁器板P
TX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K2値とKD値との関係を示す特性図。
FIG. 9 shows a piezoelectric ceramic plate P in the two-layer structure L TXi of FIG.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a relationship between a K 2 value and a KD value calculated from a phase velocity difference under two electrical boundary conditions different in TX .

【図10】図1の2層構造部LTXiにおける圧電磁器板
TX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K2値とKD値との関係を示す特性図。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a relationship between a K 2 value and a KD value calculated from a phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate P TX in the two-layer structure portion L TXi of FIG. 1;

【図11】図10におけるK2の最大値近傍のKD値
(2.6)での変位分布を示す特性図。
11 is a characteristic diagram showing a displacement distribution at a KD value (2.6) near the maximum value of K 2 in FIG.

【図12】本発明の超音波タッチパネルの第2の実施例
を示す断面図。
FIG. 12 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention.

【図13】図12のすだれ状電極ITXiを示す平面図。FIG. 13 is a plan view showing the interdigital transducer I TXi of FIG. 12;

【図14】図12の超音波タッチパネルの駆動回路を示
す図。
FIG. 14 is a diagram illustrating a driving circuit of the ultrasonic touch panel in FIG. 12;

【図15】本発明の超音波タッチパネルの第3の実施例
を示す断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing a third embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention.

【図16】図15の2層構造部LTXiを伝搬する弾性波
の速度分散曲線を示す特性図。
FIG. 16 is a characteristic diagram showing a velocity dispersion curve of an elastic wave propagating through the two-layer structure part L TXi of FIG. 15;

【図17】図15の2層構造部LTXiにおける圧電磁器
板PTX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K2値とKD値との関係を示す特性図。
FIG. 17 is a characteristic diagram showing a relationship between a K 2 value and a KD value calculated from a phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate P TX in the two-layer structure portion L TXi of FIG.

【図18】図15の2層構造部LTXiにおける圧電磁器
板PTX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K2値とKD値との関係を示す特性図。
FIG. 18 is a characteristic diagram showing a relationship between a K 2 value and a KD value calculated from a phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate P TX in the two-layer structure portion L TXi of FIG.

【図19】本発明の超音波タッチパネルの第4の実施例
を示す断面図。
FIG. 19 is a sectional view showing a fourth embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 アクリル板 2 表示画面 3 駆動部 4 フレーム 5 倍電圧整流器 6 コンパレータ 7 情報処理部 8 アクリル板 TXi,TYi,RX,RY すだれ状電極 GTXi,GTYi,GRX,GRY 接地電極 STX,STY,SRX,SRY 移相器 WXi,WYi スイッチ PTX,PTY,PRX,PRY 圧電磁器板 AX,AY 増幅器 L1,L2 コイル ITXi,ITYi,IRX,IRY すだれ状電極 CXi,CYi スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Acrylic board 2 Display screen 3 Driving part 4 Frame 5 Voltage rectifier 6 Comparator 7 Information processing part 8 Acrylic board T Xi , T Yi , R X , R Y interdigital electrodes G TXi , G TYi , G RX , G RY Ground electrode S TX, S TY, S RX , S RY phase shifter W Xi, W Yi switch P TX, P TY, P RX , P RY piezoelectric ceramic plate A X, A Y amplifiers L 1, L 2 coils I TXi, I TYi , I RX , I RY interdigital transducer C Xi , C Yi switch

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 非圧電板と、少なくとも2つの超音波送
受波手段XおよびYと、前記非圧電板の一方の板面また
はもう一方の板面に備えられた少なくとも1種類の色で
表示される表示画面と、情報処理部とから成る超音波タ
ッチパネルであって、 前記情報処理部は前記各超音波送受波手段および前記表
示画面に接続されており、 前記各超音波送受波手段はN組のすだれ状電極ITi(i
=1,2,……,N)を備えた圧電板PTと、すだれ状
電極IRを備えた圧電板PRと、N個のスイッチCi(i
=1,2,……,N)とから成り、 前記すだれ状電極ITiは前記圧電板PTの一方の板面に
設けられ、前記すだれ状電極IRは前記圧電板PRの一方
の板面に設けられており、 前記圧電板PTは前記圧電板PTの前記一方の板面または
もう一方の板面を介して前記非圧電板に固着され、前記
圧電板PRは前記圧電板PRの前記一方の板面またはもう
一方の板面を介して前記非圧電板に固着されていて、 前記圧電板PTは前記すだれ状電極ITiに対応する部分
Ti(i=1,2,……,N)で成り、 前記非圧電板は前記部分PTiに対応する部分と、前記圧
電板PRに対応する部分とを含み、 前記スイッチCiの出力端は前記すだれ状電極ITiの入
力端に接続されており、 前記すだれ状電極ITiは、前
記すだれ状電極ITiの電極周期長pにほぼ対応する周波
数の電気信号ETを入力されることにより、前記部分P
Tiと、前記非圧電板のうち前記部分PTiに対応する部分
とから成る2層構造部LTi(i=1,2,……,N)に
弾性波を励振し、該弾性波を前記非圧電板中に伝搬さ
せ、 前記2層構造部LTiに励振される前記弾性波はS0モー
ドおよび1次以上の高次モードの波で、該弾性波の波長
は前記すだれ状電極ITiの前記電極周期長pとほぼ等し
く、該弾性波の位相速度は、該弾性波の波数Kと前記圧
電板PTの厚さDとの積KDが零の場合のS0モードの弾
性波の位相速度Vkd=0とほぼ等しく、 前記すだれ状電極IRは、前記非圧電板中に伝搬した弾
性波を前記圧電板PRと、前記非圧電板のうち前記圧電
板PRに対応する部分とから成る2層構造部LRに伝搬さ
せ、該2層構造部LRに伝搬した弾性波を前記すだれ状
電極IRの電極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信
号ERに変換して出力し、 前記2層構造部LRに伝搬した前記弾性波の波長は前記
すだれ状電極IRの前記電極周期長pとほぼ等しく、該
弾性波の位相速度は、該弾性波の波数Kと前記圧電板P
Rの厚さDとの積KDが零の場合のS0モードの弾性波の
位相速度Vkd=0とほぼ等しく、 前記各圧電板の厚さDは前記各電極周期長pとほぼ同じ
かまたはそれ以下であり、 前記非圧電板の厚さは前記各圧電板の厚さDとほぼ等し
いかまたはそれ以上で、前記各圧電板の厚さDのほぼ
2.5倍以下であり、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度は、前記
各圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも小さ
く、 前記情報処理部は前記スイッチCiを順次に所定の周期
で断続し、前記電気信号ERの大きさを検出し、前記非
圧電板における前記表示画面を有しない方の板面上に入
力ペンのペン先が所定の値を越える圧力で接触すること
を前記電気信号ERの大きさが減衰または消滅すること
によって判断し、前記電気信号ERの大きさが減衰また
は消滅した時に接続されていた前記スイッチCiを特定
することにより接触位置を特定し、特定された前記接触
位置に対応する情報を前記表示画面に表示する超音波タ
ッチパネル。
1. A non-piezoelectric plate, at least two ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y, and at least one color provided on one or another of the non-piezoelectric plates. An ultrasonic touch panel comprising a display screen and an information processing unit, wherein the information processing unit is connected to each of the ultrasonic transmission / reception means and the display screen, and each of the ultrasonic transmission / reception means comprises N sets. Interdigital electrode I Ti (i
= 1,2, ..., and the piezoelectric plate P T with the N), and the piezoelectric plate P R having the interdigital electrodes I R, N number of switches C i (i
= 1,2, ..., become from the N), said interdigital transducer I Ti is formed on one plate surface of said piezoelectric plate P T, said interdigital transducer I R one of the piezoelectric plate P R is provided on the plate surface, said piezoelectric plate P T is fixed to the non-piezoelectric plate through said one plate surface or the other plate surface of the piezoelectric plate P T, said piezoelectric plate P R is the piezoelectric wherein via the one plate surface or the other plate surface of the plate P R have been secured to the non-piezoelectric plate, portion P Ti (i = 1 the piezoelectric plate P T is corresponding to the interdigital transducer I Ti , 2, ..., made in N), the non-piezoelectric plate includes a portion corresponding to the portion P Ti, and a portion corresponding to the piezoelectric plate P R, the output end of the switch C i is the interdigital It is connected to the input end of the electrode I Ti, the interdigital transducer I Ti corresponds approximately to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer I Ti By inputting an electric signal E T of the frequency that the portion P
An elastic wave is excited in a two-layer structure part L Ti (i = 1, 2,..., N) composed of Ti and a part corresponding to the part P Ti of the non-piezoelectric plate. is propagated in non-piezoelectric plate, wherein said acoustic wave excited in the two-layer structure L Ti in a wave of S 0 mode and first-order or higher-order mode, the wavelength of the elastic wave the interdigital transducer I Ti And the phase velocity of the elastic wave is equal to the phase velocity of the elastic wave in the S 0 mode when the product KD of the wave number K of the elastic wave and the thickness D of the piezoelectric plate PT is zero. approximately equal to the phase velocity V kd = 0, the interdigital transducer I R, the a non-piezoelectric the piezoelectric plate is an elastic wave propagating in the plate P R, corresponding to the piezoelectric plate P R of the non-piezoelectric plate It is propagated to the two-layer structure L R comprising a portion substantially corresponding to acoustic wave interdigital periodicity p of the interdigital transducer I R propagated to the two-layer structure L R To be converted into an electric signal E R of the frequency output, the two-layer wavelength of structure the elastic wave propagating in L R is approximately equal to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer I R, of the elastic wave The phase velocity is determined by the wave number K of the elastic wave and the piezoelectric plate P
Product KD of the thickness D of R is approximately equal to the phase velocity V kd = 0 in the acoustic wave S 0 mode in the case of zero, the thickness D of the piezoelectric plate is either substantially the same as the respective interdigital periodicity p Or less, and the thickness of the non-piezoelectric plate is approximately equal to or greater than the thickness D of each of the piezoelectric plates, and is approximately 2.5 times or less the thickness D of each of the piezoelectric plates, phase velocity of the elastic wave propagating in a non-piezoelectric plate alone is smaller than the phase velocity of the acoustic wave propagating to the each piezoelectric plate alone, the information processing section sequentially intermittently at a predetermined cycle said switch C i, The magnitude of the electric signal E R is detected, and the electric signal E indicates that the pen tip of the input pen contacts the surface of the non-piezoelectric plate having no display screen with a pressure exceeding a predetermined value. determined by the magnitude of R is attenuated or eliminated, the magnitude of the electrical signal E R is reduced Ultrasonic touch panel identifies the contact position by identifying the switch C i which is connected to display information corresponding to the specified the contact position on the display screen when or disappeared.
【請求項2】 前記超音波送受波手段Xにおける前記2
層構造部LTiと前記2層構造部LRとの間の弾性波の伝
搬路UXi(i=1,2,……,N)と、前記超音波送受
波手段Yにおける前記2層構造部LTiと前記2層構造部
Rとの間の弾性波の伝搬路UYi(i=1,2,……,
N)とは互いに直交している請求項1に記載の超音波タ
ッチパネル。
2. The ultrasonic transmission / reception means X
The propagation path U Xi (i = 1, 2,..., N) of the elastic wave between the layer structure part L Ti and the two-layer structure part L R and the two-layer structure in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y part L channel of the acoustic wave between Ti and the two-layer structure L R U Yi (i = 1,2 , ......,
2. The ultrasonic touch panel according to claim 1, wherein N) are orthogonal to each other.
【請求項3】 前記伝搬路UXiは互いに隣接するかまた
は一部分を重複させており、前記伝搬路UYiは互いに隣
接するかまたは一部分を重複させている請求項2に記載
の超音波タッチパネル。
3. The ultrasonic touch panel according to claim 2, wherein the propagation paths U Xi are adjacent to each other or partially overlap each other, and the propagation paths U Yi are adjacent to each other or partially overlap each other.
【請求項4】 前記伝搬路UXiおよびUYiを遅延素子と
する発振器Hi(i=1,2,……,N)が構成されて
いて、 前記超音波送受波手段Xにおける前記スイッチCiの入
力端は、前記超音波送受波手段Yにおける前記すだれ状
電極IRの出力端に増幅器AYを介して接続されており、 前記超音波送受波手段Yにおける前記スイッチCiの入
力端は、前記超音波送受波手段Xにおける前記すだれ状
電極IRの出力端に増幅器AXを介して接続されており、 前記発振器Hiの信号ループは、 前記超音波送受波手段Xにおける前記スイッチCi、前
記伝搬路UXi、前記増幅器AX、および前記超音波送受
波手段Yにおける前記スイッチCi、前記伝搬路UYi
前記増幅器AYから成る請求項2または3に記載の超音
波タッチパネル。
4. An oscillator H i (i = 1, 2,..., N) having the propagation paths U Xi and U Yi as delay elements, and the switch C in the ultrasonic wave transmitting / receiving means X is provided. input of i, the are connected via an amplifier a Y to the output terminal of the interdigital transducer I R in ultrasonic transmitter unit Y, the input end of the switch C i in the ultrasonic transmitter means Y , the are connected via an amplifier a X to the output of the interdigital transducer I R in ultrasonic transmitter unit X, the signal loop of the oscillator H i, the said switch in the ultrasonic transmitter means X C i , the propagation path U Xi , the amplifier A X , and the switch C i in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y, the propagation path U Yi ,
4. The ultrasonic touch panel according to claim 2, comprising the amplifier AY .
【請求項5】 非圧電板と、少なくとも2つの超音波送
受波手段XおよびYと、前記非圧電板の一方の板面また
はもう一方の板面に備えられた少なくとも1種類の色で
表示される表示画面と、情報処理部とから成る超音波タ
ッチパネルであって、 前記情報処理部は前記各超音波送受波手段および前記表
示画面に接続されており、 前記各超音波送受波手段はN組のすだれ状電極Ti(i
=1,2,……,N)およびN個の接地電極GTi(i=
1,2,……,N)を備えた圧電板PTと、すだれ状電
極Rおよび接地電極GRを備えた圧電板PRと、移相器S
Tと、移相器SRと、N組のスイッチWi(i=1,2,
……,N)とから成り、 前記すだれ状電極Tiは前記圧電板PTの一方の板面に設
けられ、前記接地電極GTiは前記圧電板PTのもう一方
の板面に設けられており、 前記すだれ状電極Rは前記圧電板PRの一方の板面に設
けられ、前記接地電極GRは前記圧電板PRのもう一方の
板面に設けられており、 前記圧電板PTは前記接地電極GTiを介して前記非圧電
板に固着され、前記圧電板PRは前記接地電極GRを介し
て前記非圧電板に固着されていて、 前記圧電板PTは前記すだれ状電極Tiに対応する部分P
Ti(i=1,2,……,N)で成り、 前記非圧電板は前記部分PTiに対応する部分と、前記圧
電板PRに対応する部分とを含み、 前記すだれ状電極Tiは、電極Ti-1およびTi-2から成
り、 前記電極Ti-1の電極指と前記電極Ti-2の電極指との間
の距離には2種類あり、 前記スイッチWiはスイッチWi-1およびスイッチWi-2
から成り、 前記スイッチWi-1の出力端は前記電極Ti-1の入力端に
接続されており、 前記スイッチWi-2の出力端は前記電極Ti-2の入力端に
接続されており、 前記移相器STは少なくとも1つのコイルL1を含み、 前記コイルL1は前記スイッチWi-1またはWi-2の入力
端に接続されており、 前記すだれ状電極Tiおよび前記接地電極GTiは、前記
電極Ti-1と前記接地電極GTiとの間および前記電極T
i-2と前記接地電極GTiとの間に位相差2πyを有する
電気信号ET1およびET2を前記移相器STを介して入力
されることにより、前記部分PTiと、前記非圧電板のう
ち前記部分PTiに対応する部分とから成る2層構造部L
Ti(i=1,2,……,N)に弾性波を励振し、該弾性
波を前記非圧電板中に伝搬させ、 前記電気信号ET1およびET2の周波数は前記すだれ状電
極Tiの電極周期長pにほぼ対応しており、 前記2層構造部LTiに励振される前記弾性波はS0モー
ドおよび1次以上の高次モードの波で、該弾性波の波長
は前記すだれ状電極Tiの前記電極周期長pとほぼ等し
く、該弾性波の位相速度は、該弾性波の波数Kと前記圧
電板PTの厚さDとの積KDが零の場合のS0モードの弾
性波の位相速度Vkd=0とほぼ等しく、 前記すだれ状電極Rは、電極R-1およびR-2から成り、 前記電極R-1の電極指と前記電極R-2の電極指との間の
距離には2種類あり、 前記移相器SRは少なくとも1つのコイルL2を含み、 前記コイルL2は前記電極R-1またはR-2の出力端に接
続されており、 前記すだれ状電極Rおよび前記接地電極GRは、前記非
圧電板中に伝搬されている弾性波を前記圧電板PRと、
前記非圧電板のうち前記圧電板PRに対応する部分とか
ら成る2層構造部LRに伝搬させ、該2層構造部LRに伝
搬した弾性波を位相差2πyを有する電気信号ER1およ
びER2として前記電極R-1と前記接地電極GRとの間お
よび前記電極R-2と前記接地電極GRとの間から出力
し、 前記移相器SRは前記電気信号ER1およびER2を同じ位
相の電気信号ERに合成して出力し、 前記電気信号ER1およびER2の周波数は前記すだれ状電
極Rの電極周期長pにほぼ対応しており、 前記2層構造部LRに伝搬した前記弾性波の波長は前記
すだれ状電極IRの前記電極周期長pとほぼ等しく、該
弾性波の位相速度は、該弾性波の波数Kと前記圧電板P
Rの厚さDとの積KDが零の場合のS0モードの弾性波の
位相速度Vkd=0とほぼ等しく、 前記各圧電板の厚さDは前記各電極周期長pとほぼ同じ
かまたはそれ以下であり、 前記非圧電板の厚さは前記各圧電板の厚さDとほぼ等し
いかまたはそれ以上で、前記各圧電板の厚さDのほぼ
2.5倍以下であり、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度は、前記
各圧電板単体に伝搬する弾性波の位相速度よりも小さ
く、 前記情報処理部は前記スイッチWiを順次に所定の周期
で断続し、前記電気信号ERの大きさを検出し、前記非
圧電板における前記表示画面を有しない方の板面上に入
力ペンのペン先が所定の値を越える圧力で接触すること
を前記電気信号ERの大きさが減衰または消滅すること
によって判断し、前記電気信号ERの大きさが減衰また
は消滅した時に接続されていた前記スイッチWiを特定
することにより接触位置を特定し、特定された前記接触
位置に対応する情報を前記表示画面に表示する超音波タ
ッチパネル。
5. A non-piezoelectric plate, at least two ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y, and at least one type of color provided on one or another of the non-piezoelectric plates. An ultrasonic touch panel comprising a display screen and an information processing unit, wherein the information processing unit is connected to each of the ultrasonic transmission / reception means and the display screen, and each of the ultrasonic transmission / reception means comprises N sets. Interdigital transducer T i (i
= 1, 2,..., N) and N ground electrodes G Ti (i =
1, 2, a piezoelectric plate P T with the N), and the piezoelectric plate P R having the interdigital electrodes R and the ground electrode G R, the phase shifter S
And T, the phase shifter S R, N sets of switches W i (i = 1,2,
...... made from a N), said interdigital transducer T i is provided on one plate surface of said piezoelectric plate P T, the ground electrode G Ti is provided on the other plate surface of the piezoelectric plate P T and the interdigital electrode R is formed on one plate surface of said piezoelectric plate P R, the ground electrode G R is provided on the other plate surface of the piezoelectric plate P R, the piezoelectric plate P T is fixed to the non-piezoelectric plate via the ground electrode G Ti, said piezoelectric plate P R is not secured to the non-piezoelectric plate via the ground electrode G R, the piezoelectric plate P T is the blind portion P corresponding to Jo electrode T i
Ti (i = 1,2, ......, N) made in said non-piezoelectric plate includes a portion corresponding to the portion P Ti, and a portion corresponding to the piezoelectric plate P R, the IDT T i consists electrode T i-1 and T i-2, there are two types of distance between the electrode T i-1 between the electrode fingers and the electrode T i-2 of the electrode fingers, said switch and W i Switch Wi-1 and Switch Wi-2
Made, the output end of the switch W i-1 is connected to the input end of the electrode T i-1, an output terminal of the switch W i-2 is connected to the input end of the electrode T i-2 and, said phase shifter S T comprises at least one coil L 1, the coil L 1 is connected to an input terminal of the switch W i-1 or W i-2, the interdigital electrode T i And the ground electrode G Ti is provided between the electrode T i-1 and the ground electrode G Ti and the electrode T Ti.
The electrical signals E T1 and E T2 having a phase difference 2πy between the i-2 and the ground electrode G Ti that is input via the phase shifter S T, and the portion P Ti, said non-piezoelectric A two-layer structure L comprising a portion of the plate corresponding to the portion P Ti
An elastic wave is excited to Ti (i = 1, 2,..., N), and the elastic wave is propagated through the non-piezoelectric plate. The frequency of the electric signals E T1 and E T2 is changed to the interdigital electrode T i. The elastic wave excited in the two-layer structure part L Ti is a wave of the S 0 mode and a first-order or higher-order mode, and the wavelength of the elastic wave is The phase velocity of the elastic wave is substantially equal to the electrode period length p of the electrode T i , and the phase velocity of the elastic wave is the S 0 mode when the product KD of the wave number K of the elastic wave and the thickness D of the piezoelectric plate PT is zero. Is approximately equal to the phase velocity V kd = 0 of the elastic wave, and the interdigital transducer R comprises electrodes R -1 and R -2 , and the electrode finger of the electrode R -1 and the electrode finger of the electrode R -2 There are two types of distance between the phase shifter S R comprises at least one coil L 2, the coil L 2 exits of the electrode R -1 or R -2 Is connected to the end, the IDT R and the ground electrode G R is an acoustic wave which is propagated in said non-piezoelectric plate and the piezoelectric plate P R,
The non-piezoelectric plate is propagated to a two-layer structure L R consisting of the portion corresponding to the piezoelectric plate P R of the electric signal E R1 having a phase difference 2πy acoustic wave propagating in the two-layer structure L R and outputs as the E R2 and the electrode R -1 and between the electrode R -2 and said ground electrode G R from between the ground electrode G R, the phase shifter S R is the electrical signal E R1 and E R2 is synthesized and output as an electric signal E R having the same phase, and the frequency of the electric signals E R1 and E R2 substantially corresponds to the electrode period length p of the interdigital transducer R. L wavelength of the elastic wave propagating in R is approximately equal to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer I R, the phase velocity of the elastic wave of the elastic wave wave number K and the piezoelectric plate P
Product KD of the thickness D of R is approximately equal to the phase velocity V kd = 0 in the acoustic wave S 0 mode in the case of zero, the thickness D of the piezoelectric plate is either substantially the same as the respective interdigital periodicity p Or less, and the thickness of the non-piezoelectric plate is approximately equal to or greater than the thickness D of each of the piezoelectric plates, and is approximately 2.5 times or less the thickness D of each of the piezoelectric plates, phase velocity of the elastic wave propagating in a non-piezoelectric plate alone is smaller than the phase velocity of the acoustic wave propagating to the each piezoelectric plate alone, the information processing section sequentially intermittently at a predetermined cycle said switch W i, The magnitude of the electric signal E R is detected, and the electric signal E indicates that the pen tip of the input pen contacts the surface of the non-piezoelectric plate having no display screen with a pressure exceeding a predetermined value. determined by the magnitude of R is attenuated or eliminated, the magnitude of the electrical signal E R is reduced Ultrasonic touch panel identifies the contact position by identifying the switch W i which is connected to display information corresponding to the specified the contact position on the display screen when or disappeared.
【請求項6】 前記電極Ti-1の電極指と前記電極Ti-2
の電極指との間の距離のうち短い方の距離xpにおい
て、x<1/2で、同時に、前記電気信号ET1とET2
の間の前記位相差2πyにおいて、x+y=±1/2が
成り立ち、 前記電極R-1の電極指と前記電極R-2の電極指との間の
距離のうち短い方の距離xpにおいて、x<1/2で、
同時に、前記電気信号ER1とER2との間の前記位相差2
πyにおいて、x+y=±1/2が成り立つ請求項5に
記載の超音波タッチパネル。
6. An electrode finger of said electrode T i-1 and said electrode T i-2.
X <1/2 at the shorter distance xp of the distances between the electrode fingers and at the same time, x + y = ± 1/2 at the phase difference 2πy between the electric signals E T1 and E T2. Where x <1/2 at a shorter distance xp of the distance between the electrode finger of the electrode R- 1 and the electrode finger of the electrode R- 2 .
At the same time, the phase difference 2 between the electric signals E R1 and E R2
6. The ultrasonic touch panel according to claim 5, wherein x + y = ± 1/2 is satisfied in πy.
【請求項7】 前記超音波送受波手段Xにおける前記2
層構造部LTiと前記2層構造部LRとの間の弾性波の伝
搬路UXi(i=1,2,……,N)と、前記超音波送受
波手段Yにおける前記2層構造部LTiと前記2層構造部
Rとの間の弾性波の伝搬路UYi(i=1,2,……,
N)とは互いに直交している請求項5または6に記載の
超音波タッチパネル。
7. The ultrasonic transmission / reception means X
The propagation path U Xi (i = 1, 2,..., N) of the elastic wave between the layer structure part L Ti and the two-layer structure part L R and the two-layer structure in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y part L channel of the acoustic wave between Ti and the two-layer structure L R U Yi (i = 1,2 , ......,
7. The ultrasonic touch panel according to claim 5, wherein N) is orthogonal to each other.
【請求項8】 前記伝搬路UXiは互いに隣接するかまた
は一部分を重複させており、前記伝搬路UYiは互いに隣
接するかまたは一部分を重複させている請求項7に記載
の超音波タッチパネル。
8. The ultrasonic touch panel according to claim 7, wherein the propagation paths U Xi are adjacent to each other or partially overlap each other, and the propagation paths U Yi are adjacent to each other or partially overlap each other.
【請求項9】 前記伝搬路UXiおよびUYiを遅延素子と
する発振器Hi(i=1,2,……,N)が構成されて
いて、 前記超音波送受波手段Xにおける前記移相器STの入力
端は、前記超音波送受波手段Yにおける前記移相器SR
の出力端に増幅器AYを介して接続されており、 前記超音波送受波手段Yにおける前記移相器STの入力
端は、前記超音波送受波手段Xにおける前記移相器SR
の出力端に増幅器AXを介して接続されており、 前記発振器Hiの信号ループは、 前記超音波送受波手段Xにおける前記移相器ST、前記
スイッチWi、前記伝搬路UXi、前記移相器SR、前記増
幅器AX、および前記超音波送受波手段Yにおける前記
移相器ST、前記スイッチWi、前記伝搬路UYi、前記移
相器SR、前記増幅器AYから成る請求項7または8に記
載の超音波タッチパネル。
9. An oscillator H i (i = 1, 2,..., N) having the propagation paths U Xi and U Yi as delay elements, and wherein the phase shift in the ultrasonic wave transmitting / receiving means X is performed. vessel S input of T, the ultrasonic transmitting and receiving the phase shifter in the decoupling means Y S R
Of which is connected through an amplifier A Y to the output terminal, the input of the phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit Y, the said phase shifters S in the ultrasonic transmitter means X R
Of which is connected through an amplifier A X to the output end, the signal loop of the oscillator H i, the said phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit X, the switch W i, the channel U Xi, the phase shifter S R, the amplifier A X, and wherein the phase shifter S T in ultrasonic transmitter unit Y, the switch W i, the channel U Yi, said phase shifter S R, the amplifier A Y The ultrasonic touch panel according to claim 7, comprising:
【請求項10】 前記各圧電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1,2,3,4,5,
6,7,8または9に記載の超音波タッチパネル。
10. The piezoelectric plate according to claim 1, wherein each of the piezoelectric plates is made of a piezoelectric ceramic, and a direction of a polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to a thickness direction of the piezoelectric ceramic.
10. The ultrasonic touch panel according to 6, 7, 8 or 9.
【請求項11】 前記各圧電板がPVDFその他の圧電
性高分子化合物で成る請求項1,2,3,4,5,6,
7,8または9に記載の超音波タッチパネル。
11. The method according to claim 1, wherein each of the piezoelectric plates is made of PVDF or another piezoelectric polymer compound.
10. The ultrasonic touch panel according to 7, 8, or 9.
【請求項12】 前記非圧電板がアクリルその他の高分
子化合物で成る請求項1,2,3,4,5,6,7,
8,9,10または11に記載の超音波タッチパネル。
12. The method according to claim 1, wherein said non-piezoelectric plate is made of acrylic or another polymer compound.
The ultrasonic touch panel according to 8, 9, 10 or 11.
【請求項13】 前記表示画面単体に伝搬する弾性波の
位相速度は、前記非圧電板単体に伝搬する弾性波の位相
速度よりも大きい請求項1,2,3,4,5,6,7,
8,9,10,11または12に記載の超音波タッチパ
ネル。
13. The phase velocity of an elastic wave propagating on the display screen alone is higher than the phase velocity of an elastic wave propagating on the non-piezoelectric plate alone. ,
The ultrasonic touch panel according to 8, 9, 10, 11 or 12.
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