JPH1055246A - Ultrasonic touch panel - Google Patents

Ultrasonic touch panel

Info

Publication number
JPH1055246A
JPH1055246A JP22936796A JP22936796A JPH1055246A JP H1055246 A JPH1055246 A JP H1055246A JP 22936796 A JP22936796 A JP 22936796A JP 22936796 A JP22936796 A JP 22936796A JP H1055246 A JPH1055246 A JP H1055246A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric plate
surface acoustic
acoustic wave
plate
interdigital
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22936796A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3867256B2 (en
Inventor
Koji Toda
耕司 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to JP22936796A priority Critical patent/JP3867256B2/en
Publication of JPH1055246A publication Critical patent/JPH1055246A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3867256B2 publication Critical patent/JP3867256B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the ultrasonic touch panel which is driven with low power consumption, simple in way of supporting, and easy to use and decides a contact position with high sensitivity. SOLUTION: When ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y which have mutually orthogonal propagation paths input electric signals from inter digital electrodes TXi and TYi , a surface acoustic wave is excited nearby the plate surface of a piezoelectric ceramic plate 1 where interdigital electrodes are provided and propagated to a nonpiezoelectric plate 2, and then outputted as electric signals from interdigital electrodes RX and RY. When the intersection part of propagation paths UXi and UYi on the nonpiezoelectric plate 2 is touched, their output electric signals are attenuated or ceased to exist, 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
た圧電板に非圧電板が固着されることにより、その非圧
電板に入力ペンのペン先が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 relates to an ultrasonic wave that specifies the coordinates of the position at which the pen tip of an input pen contacts a non-piezoelectric plate by fixing the non-piezoelectric plate to a piezoelectric plate having interdigital electrodes. Related to touch panels.

【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、この超音波
タッチパネルは、弾性表面波を非圧電板の表面近傍に励
振する際に、弾性表面波が非圧電板の内部に漏洩される
割合が大きく、従って、消費電力に問題があるばかりで
なく非圧電板の支持の仕方および不要信号の抑圧に工夫
を要した。また、非圧電板の表面近傍に励振している弾
性表面波を電気信号に変換する際の効率が悪かった。
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, in this ultrasonic touch panel, when a surface acoustic wave is excited near the surface of a non-piezoelectric plate, a large percentage of the surface acoustic wave leaks into the non-piezoelectric plate, and therefore, there is only a problem in power consumption. Rather, we needed to devise ways to support the non-piezoelectric plate and suppress unnecessary signals. Further, the efficiency of converting a surface acoustic wave excited near the surface of the non-piezoelectric plate into an electric signal is poor.

【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、
消費電力、支持の仕方および不要信号の発生等にも問題
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、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 were also problems with power consumption, support methods, generation of unnecessary signals, and the like. An object of the present invention is to provide an ultrasonic touch panel that is excellent in workability, durability and mass productivity, driven with low power consumption, has a short response time, and is easy to 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、少なくとも2つの超音波送受波手段X
およびYと、圧電板と、非圧電板と、前記超音波送受波
手段XおよびYに接続された情報処理部とから成る超音
波タッチパネルであって、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)、すだ
れ状電極RおよびN個のスイッチWi(i=1,2,…
…,N)から成り、 前記すだれ状電極TiおよびRは
前記圧電板の一方の板面に設けられ、前記非圧電板の下
端面は前記圧電板の前記一方の板面に前記各すだれ状電
極を介して固着されていて、前記スイッチWiの出力端
は前記すだれ状電極Tiの入力端に接続されており、前
記すだれ状電極Tiは前記すだれ状電極Ti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、前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に前
記電極周期長pとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を
励振し、該弾性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬さ
せ、前記非圧電板の前記上端面に伝搬される前記弾性表
面波は0次モードおよび1次以上の高次モードの波で、
前記0次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短
絡状態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速
度とほぼ等しく、前記1次以上の高次モードの弾性表面
波の位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電板単
体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、前記すだ
れ状電極Rは、前記非圧電板の前記上端面に伝搬した弾
性表面波を前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝
搬させ、前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬
した弾性表面波を前記すだれ状電極R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、
前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した前記
弾性表面波は0次モードおよび1次以上の高次モードの
波で、その波長は前記電極周期長pとほぼ等しく、前記
0次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状
態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しく、前記1次以上の高次モードの弾性表面波の
位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、前記圧電板の
厚さは前記電極周期長pのほぼ3倍以上であり、前記非
圧電板の厚さdは前記電極周期長pよりも小さく、前記
非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、前記
圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小さ
く、前記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
記非圧電板の前記上端面に入力ペンのペン先が接触する
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
特定することにより接触位置を特定する。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
おける前記すだれ状電極TiとRとの間の弾性表面波の
伝搬路UXi(i=1,2,……,N)と、前記超音波送
受波手段Yにおける前記すだれ状電極TiとRとの間の
弾性表面波の伝搬路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Wi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R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Wi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R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Wi、前記伝搬路
Xi、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Wi、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、少なくとも2つの超音波送受波手段XおよびYと、
圧電板と、非圧電板と、前記超音波送受波手段Xおよび
Yに接続された情報処理部とから成る超音波タッチパネ
ルであって、前記各超音波送受波手段はすだれ状電極T
およびすだれ状電極Ri(i=1,2,……,N)から
成り、前記すだれ状電極TおよびRiは前記圧電板の一
方の板面に設けられ、前記非圧電板の下端面は前記圧電
板の前記一方の板面に前記各すだれ状電極を介して固着
されていて、前記すだれ状電極Tは前記すだれ状電極T
の電極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ET
入力されることにより、前記圧電板の前記一方の板面の
表面近傍に前記電極周期長pとほぼ等しい波長を有する
弾性表面波を励振し、該弾性表面波を前記非圧電板の上
端面に伝搬させ、前記非圧電板の前記上端面に伝搬され
る前記弾性表面波は0次モードおよび1次以上の高次モ
ードの波で、前記0次モードの弾性表面波の位相速度
は、電気的に短絡状態にある前記圧電板単体に伝搬する
レイリー波の速度とほぼ等しく、前記1次以上の高次モ
ードの弾性表面波の位相速度は、電気的に開放状態にあ
る前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等
しく、前記すだれ状電極Riは、前記非圧電板の前記上
端面に伝搬した弾性表面波を前記圧電板の前記一方の板
面の表面近傍に伝搬させ、前記圧電板の前記一方の板面
の表面近傍に伝搬した弾性表面波を前記すだれ状電極R
iの電極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ERi
(i=1,2,……,N)に変換して出力し、前記圧電
板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した前記弾性表面
波は0次モードおよび1次以上の高次モードの波で、そ
の波長は前記電極周期長pとほぼ等しく、前記0次モー
ドの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状態にある
前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等し
く、前記1次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度
は、電気的に開放状態にある前記圧電板単体に伝搬する
レイリー波の速度とほぼ等しく、前記圧電板の厚さは前
記電極周期長pのほぼ3倍以上であり、前記非圧電板の
厚さdは前記電極周期長pよりも小さく、前記非圧電板
単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、前記圧電板単
体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小さく、前記
情報処理部は前記電気信号ERiの大きさを検出し、前記
非圧電板の前記上端面に入力ペンのペン先が接触するこ
とを前記電気信号ERiの大きさが減衰または消滅するこ
とによって判断し、減衰または消滅した電気信号ERi
対応するすだれ状電極Riを特定することにより接触位
置を特定する。請求項6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における前記すだれ状電極
TとRiとの間の弾性表面波の伝搬路UXi(i=1,
2,……,N)と、前記超音波送受波手段Yにおける前
記すだれ状電極TとRiとの間の弾性表面波の伝搬路U
Yi(i=1,2,……,N)とが互いに直交している。
請求項7に記載の超音波タッチパネルは、前記伝搬路U
Xi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8に記載の超音波タッチパネルは、
前記伝搬路UYiのうち伝搬路UY1を遅延素子とする発振
器Hが構成されていて、前記伝搬路UY1に対応する前記
すだれ状電極R1の出力端は、前記超音波送受波手段X
およびYにおける前記すだれ状電極Tの入力端に増幅器
AMPを介して接続されており、前記発振器Hの信号ル
ープは、前記伝搬路UY1に対応する前記すだれ状電極
T、前記伝搬路UY1、前記伝搬路UY1に対応する前記す
だれ状電極R1および前記増幅器AMPから成る。請求
項9に記載の超音波タッチパネルは、前記圧電板のもう
一方の板面が支持基板で支持されている。請求項10に
記載の超音波タッチパネルは、前記圧電板が圧電セラミ
ックで成り、前記圧電セラミックの分極軸の方向が前記
圧電セラミックの厚さ方向と平行である。
According to the first aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic touch panel comprising at least two ultrasonic transmitting / receiving means.
And a Y, a piezoelectric plate, a non-piezoelectric plate, and an information processing unit connected to the ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y, wherein each of the ultrasonic wave transmitting and receiving means is N
A set of interdigital electrodes T i (i = 1, 2,..., N), interdigital electrodes R and N switches W i (i = 1, 2,...)
.., N), the interdigital electrodes T i and R are provided on one plate surface of the piezoelectric plate, and the lower end surface of the non-piezoelectric plate is provided with the respective interdigital electrodes on the one plate surface of the piezoelectric plate. The output terminal of the switch W i is connected to the input terminal of the interdigital electrode T i , and the interdigital electrode T i is connected to the electrode period length p of the interdigital electrode T i. substantially by inputting an electric signal E T of the corresponding frequency, exciting the surface acoustic wave having a wavelength substantially equal to the interdigital periodicity p wherein in the vicinity of the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate, the elastic in The surface acoustic wave is propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and the surface acoustic wave propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate is a 0th-order mode and a first-order or higher-order mode wave,
The phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and the phase velocity of the first-order or higher-order surface acoustic wave is higher. Is substantially equal to the speed of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically open state, and the interdigital transducer R transmits the surface acoustic wave propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate to the piezoelectric plate. The surface acoustic wave propagated near the surface of the one plate surface and propagated near the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate is converted into an electric signal E having a frequency substantially corresponding to the electrode period length p of the interdigital transducer R. Convert to R and output,
The surface acoustic wave propagated in the vicinity of the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate is a wave of a zero-order mode and a first-order or higher-order mode, the wavelength of which is substantially equal to the electrode period length p, and The phase velocity of the surface acoustic wave in the mode is almost equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and the phase velocity of the surface acoustic wave in the first or higher order mode is an electric wave. The velocity of the Rayleigh wave propagating in the piezoelectric plate alone in a substantially open state is substantially equal to the velocity, the thickness of the piezoelectric plate is approximately three times or more the electrode period length p, and the thickness d of the non-piezoelectric plate is The phase velocity of the surface acoustic wave propagating through the non-piezoelectric plate alone is smaller than the electrode period length p, and is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating through the piezoelectric plate alone. sequentially intermittently at a predetermined cycle i, pre Detecting the magnitude of the electrical signal E R, the magnitude of said electrical signal that the pen tip of the input pen on the upper end face is in contact E R of the non-piezoelectric plate is determined by the attenuation or disappearance, the electrical the magnitude of the signal E R to identify the contact position by identifying the switch W i which is connected when the attenuated or abolished. 3. The ultrasonic touch panel according to claim 2, wherein the ultrasonic wave transmitting / receiving means X has a surface acoustic wave propagation path U Xi (i = 1, 2,..., N) between the interdigital transducers T i and R. ) And the surface acoustic wave propagation path U Yi (i = 1, 2,..., N) between the interdigital transducers T i and R in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y 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 W i in unit X, the are connected via an amplifier a Y to the output terminal of the IDT R in ultrasonic transmitter unit Y, the said switch in the ultrasonic transmitter means Y input of W i, the are connected via an amplifier a X to an output terminal of the IDT R in ultrasonic transmitter unit X, the oscillator H i signal loops of the ultrasonic transmitter means wherein the X switches W i, the channel U Xi, the amplifier A X, and the ultrasonic transmitter means Y
The switch W i, the channel U Yi in, comprising the amplifier A Y. The ultrasonic touch panel according to claim 5, wherein at least two ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y,
An ultrasonic touch panel comprising a piezoelectric plate, a non-piezoelectric plate, and an information processing unit connected to the ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y, wherein each of the ultrasonic wave transmitting / receiving means has an interdigital electrode T
And the interdigital transducers R i (i = 1, 2,..., N), the interdigital transducers T and R i are provided on one surface of the piezoelectric plate, and the lower end surface of the non-piezoelectric plate is The interdigital transducer is fixed to the one plate surface of the piezoelectric plate via the interdigital transducer, and the interdigital transducer T is
By being substantially the interdigital periodicity p inputs the electric signal E T of the corresponding frequency, the surface acoustic wave having a wavelength substantially equal to the interdigital periodicity p wherein in the vicinity of the surface of the one plate surface of said piezoelectric plate When the surface acoustic wave is excited, the surface acoustic wave propagates to the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and the surface acoustic wave propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate is a 0th-order mode and a first-order or higher-order mode wave. The phase velocity of the surface acoustic wave in the zero-order mode is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate alone in an electrically short-circuit state, and the phase velocity of the surface acoustic wave in the first-order or higher-order mode is higher. The speed is substantially equal to the speed of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically open state, and the interdigital transducer R i transmits the surface acoustic wave propagated to the upper end face of the non-piezoelectric plate to the piezoelectric plate. Propagated near the surface of the one plate surface of the plate The surface acoustic wave propagated in the vicinity of the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate is applied to the IDTs R
An electric signal E Ri having a frequency substantially corresponding to the electrode period length p of i
(I = 1, 2,..., N) and output, and the surface acoustic wave propagated near the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate is a zero-order mode and a first-order or higher-order mode. The wavelength of which is substantially equal to the electrode period length p, and the phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate alone in an electrically short-circuited state. The phase velocity of the first or higher order surface acoustic wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically open state, and the thickness of the piezoelectric plate is equal to the electrode period. And the thickness d of the non-piezoelectric plate is smaller than the electrode period length p, and the phase velocity of the surface acoustic wave propagating in the non-piezoelectric plate alone is Is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave, Detecting the magnitude of the electrical signal E Ri, the size of the non-piezoelectric plate the electric signal that the pen tip of the input pen in contact with the upper end face of the E Ri is determined by the attenuation or disappearance, attenuated or specifying the contact position by specifying the interdigital electrodes R i corresponding to disappear electric signal E Ri. Ultrasonic touch panel as set forth in claim 6, wherein the channel U Xi (i = 1 of the surface acoustic wave between the IDT T and R i in the ultrasonic transmitter means X,
2, ......, N) and the propagation path U of the surface acoustic wave between the IDT T and R i in the ultrasonic transmitter means Y
Yi (i = 1, 2,..., N) are orthogonal to each other.
The ultrasonic touch panel according to claim 7, wherein:
Xi are adjacent to each other or partially overlap each other,
The propagation paths U Yi are adjacent to each other or partially overlap each other. The ultrasonic touch panel according to claim 8,
An oscillator H having the propagation path U Y1 of the propagation path U Yi as a delay element is formed, and the output terminal of the interdigital transducer R 1 corresponding to the propagation path U Y1 is connected to the ultrasonic wave transmitting / receiving means X.
And wherein the Y is connected via an amplifier AMP to the input terminal of the IDT T, signal loop of the oscillator H, the IDT T corresponding to the channel U Y1, the channel U Y1, comprising the interdigital electrode R 1 and the amplifier AMP corresponding to the channel U Y1. In the ultrasonic touch panel according to the ninth aspect, the other surface of the piezoelectric plate is supported by a support substrate. In the ultrasonic touch panel according to the tenth aspect, the piezoelectric plate 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.

【発明の実施の形態】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と、圧電
板と、非圧電板と、超音波送受波手段XおよびYに接続
された情報処理部とから成る簡単な構造を有する。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T
i(i=1,2,……,N)、すだれ状電極RおよびN
個のスイッチWi(i=1,2,……,N)から成るも
のである。この場合、すだれ状電極TiおよびRは圧電
板の一方の板面に設けられ、その上に非圧電板の下端面
が固着されている。スイッチWiの出力端はすだれ状電
極Tiの入力端に接続されている。すだれ状電極Tiの電
極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ETをこの
すだれ状電極Tiに入力する構造を採用することによ
り、圧電板のすだれ状電極Tiが設けられた方の板面の
表面近傍にすだれ状電極Tiの電極周期長pとほぼ等し
い波長を有する弾性表面波を励振させ、その弾性表面波
を非圧電板の上端面に伝搬させることができる。このと
き非圧電板に伝搬されるのは0次モードおよび1次以上
の高次モードの弾性表面波である。0次モードの弾性表
面波の位相速度が、電気的に短絡状態にある圧電板単体
に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構
造および1次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度
が、電気的に開放状態にある圧電板単体に伝搬するレイ
リー波の速度とほぼ等しくなるような構造を採用するこ
とにより、すだれ状電極Tiから加えられる電気的エネ
ルギーが弾性表面波に変換される度合を大きくすること
ができるだけでなく、圧電板と非圧電板との界面での音
響インピーダンスの不整合等によって生じる反射等を除
去することができる。また、圧電板の厚さをすだれ状電
極Tiの電極周期長pのほぼ3倍以上とし、非圧電板の
厚さdを電極周期長pよりも小さくし、非圧電板単体に
伝搬する弾性表面波の位相速度が圧電板単体に伝搬する
弾性表面波の位相速度よりも小さい物質を非圧電板とし
て採用することにより、圧電板の内部には超音波を漏洩
させることなく、非圧電板に効率よく弾性表面波を伝搬
させることができる。従って、低消費電力駆動が可能と
なるばかりでなく、圧電板の支持が容易になる。このと
き、圧電板の各すだれ状電極が設けられた方の板面の表
面近傍を除く部分の支持が可能となる。すだれ状電極T
iおよびRを弾性表面波の送受波の指向軸が共通になる
ように互いに1対1に対を成すような構造を採用するこ
とにより、非圧電板の上端面に伝搬されている弾性表面
波をすだれ状電極Rから電気信号ERとして出力させる
ことができる。このとき、非圧電板に伝搬されている弾
性表面波はいったん圧電板の各すだれ状電極が設けられ
た方の板面の表面近傍に伝搬された後、すだれ状電極R
の電極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ER
してすだれ状電極Rから出力される。この圧電板に伝搬
した弾性表面波は0次モードおよび1次以上の高次モー
ドの波である。この弾性表面波の波長が電極周期長pと
ほぼ等しくなるように電極周期長pを設定し、0次モー
ドの弾性表面波の位相速度が、電気的に短絡状態にある
圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しくな
るような構造および1次以上の高次モードの弾性表面波
の位相速度が、電気的に開放状態にある圧電板単体に伝
搬するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構造を
採用することにより、圧電板に伝搬した弾性表面波をす
だれ状電極Rから効率よく電気信号ERとして出力する
ことができる。また、圧電板と非圧電板との界面での音
響インピーダンスの不整合等によって生じる反射等を除
去することができる。さらに、圧電板の厚さをすだれ状
電極Rの電極周期長pのほぼ3倍以上とし、非圧電板の
厚さdを電極周期長pよりも小さくし、非圧電板単体に
伝搬する弾性表面波の位相速度が圧電板単体に伝搬する
弾性表面波の位相速度よりも小さい物質を非圧電板とし
て採用することにより、圧電板の内部には超音波を漏洩
させることなく、非圧電板に伝搬されている弾性表面波
をすだれ状電極Rから効率よく電気信号ERとして出力
することができる。従って、低消費電力駆動が可能とな
るばかりでなく、圧電板の支持が容易になる。このと
き、圧電板の各すだれ状電極が設けられた方の板面の表
面近傍を除く部分の支持が可能となる。非圧電板の上端
面のすだれ状電極TiとRとの間を入力ペンのペン先で
接触すると、弾性表面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Rに出力される電気信号ER
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、非圧電板の上端面にペン先が接触
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、
非圧電板の上端面に接触したことが短い応答時間で感知
される。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の上端面における接触位置を
特定する機能とを備えていることにより、非圧電板の上
端面における接触位置が分かる。たとえば、非圧電板の
上端面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W5であれ
ば、そのスイッチW5に対応する弾性表面波の伝搬路上
が接触位置と分かる。超音波送受波手段Xにおけるすだ
れ状電極TiとRとの間の弾性表面波の伝搬路UXi(i
=1,2,……,N)と、超音波送受波手段Yにおける
すだれ状電極TiとRとの間の弾性表面波の伝搬路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、非圧電板の上端面に入力ペンのペ
ン先で接触した場合、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U
Yi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、非圧電板の上端面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。X軸方向のスイッチW
iのうちの1個を接続している間に、Y軸方向のスイッ
チWiを一巡する方法を採用することにより、接触位置
の特定が容易になる。たとえばX軸方向のすだれ状電極
3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U
Y5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U
X3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XおよびYにおけるスイッチWiをそ
れぞれスイッチWXiおよびスイッチWYiとし、スイッチ
Xiの入力端を超音波送受波手段Yにおけるすだれ状電
極Rの出力端に増幅器AYを介して接続し、スイッチW
Yiの入力端を超音波送受波手段Xにおけるすだれ状電極
R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の信号ループはスイ
ッチWXi、伝搬路UXi、増幅器AX、スイッチWYi、伝
搬路UYi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の構造は、各超音波
送受波手段がすだれ状電極Tおよびすだれ状電極R
i(i=1,2,……,N)から成るものである。この
場合、すだれ状電極TおよびRiは圧電板の一方の板面
に設けられ、その上に非圧電板の下端面が固着されてい
る。すだれ状電極Tの電極周期長pにほぼ対応する周波
数の電気信号ETをこのすだれ状電極Tに入力する構造
を採用することにより、圧電板のすだれ状電極Tが設け
られた方の板面の表面近傍にすだれ状電極Tの電極周期
長pとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を励振させ、
その弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させることが
できる。このとき非圧電板に伝搬されるのは0次モード
および1次以上の高次モードの弾性表面波である。0次
モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に短絡状態に
ある圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等し
くなるような構造および1次以上の高次モードの弾性表
面波の位相速度が、電気的に開放状態にある圧電板単体
に伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構
造を採用することにより、すだれ状電極Tから加えられ
る電気的エネルギーが弾性表面波に変換される度合を大
きくすることができるだけでなく、圧電板と非圧電板と
の界面での音響インピーダンスの不整合等によって生じ
る反射等を除去することができる。また、圧電板の厚さ
dをすだれ状電極Tの電極周期長pのほぼ3倍以上と
し、非圧電板の厚さを電極周期長pよりも小さくし、非
圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度が圧電板単
体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも小さい物質を
非圧電板として採用することにより、圧電板の内部には
超音波を漏洩させることなく、非圧電板に効率よく弾性
表面波を伝搬させることができる。すだれ状電極Tおよ
びRiを弾性表面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、非圧電板の上端
面に伝搬されている弾性表面波をすだれ状電極Riから
電気信号ERiとして出力させることができる。このと
き、非圧電板に伝搬されている弾性表面波はいったん圧
電板の各すだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍
に伝搬された後、すだれ状電極Riの電極周期長pにほ
ぼ対応する周波数の電気信号ERiとしてすだれ状電極R
iから出力される。この圧電板に伝搬した弾性表面波は
0次モードおよび1次以上の高次モードの波である。こ
の弾性表面波の波長が電極周期長pとほぼ等しくなるよ
うに電極周期長pを設定し、0次モードの弾性表面波の
位相速度が、電気的に短絡状態にある圧電板単体に伝搬
するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構造およ
び1次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度が、電
気的に開放状態にある圧電板単体に伝搬するレイリー波
の速度とほぼ等しくなるような構造を採用することによ
り、圧電板に伝搬した弾性表面波をすだれ状電極Ri
ら効率よく電気信号ERiとして出力することができる。
また、圧電板と非圧電板との界面での音響インピーダン
スの不整合等によって生じる反射等を除去することがで
きる。さらに、圧電板の厚さをすだれ状電極Riの電極
周期長pのほぼ3倍以上とし、非圧電板の厚さdを電極
周期長pよりも小さくし、非圧電板単体に伝搬する弾性
表面波の位相速度が圧電板単体に伝搬する弾性表面波の
位相速度よりも小さい物質を非圧電板として採用するこ
とにより、圧電板の内部には超音波を漏洩させることな
く、非圧電板に伝搬されている弾性表面波をすだれ状電
極Riから効率よく電気信号ERiとして出力することが
できる。非圧電板の上端面のすだれ状電極TとRiとの
間を入力ペンのペン先で接触すると、弾性表面波の伝搬
路が遮断されるので、それに伴ってすだれ状電極Ri
出力される電気信号ERiも消滅または減衰する。情報処
理部が電気信号ERiの大きさを検出する機能と、非圧電
板の上端面にペン先が接触したことを電気信号ERi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、非圧電板の上端面に接触した
ことが短い応答時間で感知される。さらに、情報処理部
が、減衰または消滅した電気信号ERiに対応するすだれ
状電極Riを特定することにより接触位置を特定する機
能を備えていることにより、非圧電板の上端面における
接触位置が分かる。超音波送受波手段Xにおけるすだれ
状電極TとRiとの間の弾性表面波の伝搬路UXi(i=
1,2,……,N)と、超音波送受波手段Yにおけるす
だれ状電極TとRiとの間の弾性表面波の伝搬路U
Yi(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、非圧電板の上端面に入力ペンの
ペン先で接触した場合、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ERi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
Yi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、非圧電板の上端面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。伝搬路UYiのうち伝
搬路UY1に対応するすだれ状電極R1の出力端を超音波
送受波手段XおよびYにおけるそれぞれのすだれ状電極
Tの入力端に増幅器AMPを介して接続する構造を採用
することにより、伝搬路UY1を遅延素子とする発振器H
を構成することができる。このとき、発振器Hの信号ル
ープは伝搬路UY1に対応するすだれ状電極T、伝搬路U
Y1、伝搬路UY1に対応するすだれ状電極R1および増幅
器AMP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、圧電板として圧電セラミッ
クを採用し、その圧電セラミックの分極軸の方向と厚さ
方向とを平行にする構造を採用することにより、圧電板
の各すだれ状電極の設けられた方の板面の表面近傍に効
率よく弾性表面波を励振し非圧電板の上端面に伝搬させ
ることと、非圧電板の上端面に伝搬している弾性表面波
を効率よく圧電板の各すだれ状電極の設けられた方の板
面の表面近傍に伝搬させ、すだれ状電極RまたはRi
ら電気信号として出力させることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An ultrasonic touch panel according to the present invention
It has a simple structure consisting of at least two ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y, a piezoelectric plate, a non-piezoelectric plate, and an information processing unit connected to the ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y. Two structures are provided as ultrasonic wave transmitting / receiving means. The first structure is that each ultrasonic transmitting / receiving means has N sets of IDTs.
i (i = 1, 2,..., N), ID electrodes R and N
The switch W i (i = 1, 2,..., N). In this case, the interdigital electrodes T i and R are provided on one plate surface of the piezoelectric plate, and the lower end surface of the non-piezoelectric plate is fixed thereon. The output terminal of the switch W i is connected to the input end of the interdigital transducer T i. By employing a structure to be input to the IDT T i an electrical signal E T approximately corresponding frequency interdigital periodicity p of IDT T i, who IDT T i of the piezoelectric plate is provided A surface acoustic wave having a wavelength substantially equal to the electrode period length p of the interdigital transducer T i is excited near the surface of the plate surface of the non-piezoelectric plate, and the surface acoustic wave can be propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate. At this time, the surface acoustic waves of the zero-order mode and the first-order and higher-order modes are propagated to the non-piezoelectric plate. A structure in which the phase velocity of the zero-order surface acoustic wave is almost equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and the phase of the first-order or higher-order surface acoustic wave speed conversion by employing a substantially equal such a structure the Rayleigh wave velocity propagating in the piezoelectric plate alone in electrically open state, the electrical energy applied from interdigital transducer T i is the surface acoustic wave In addition to increasing the degree of noise reduction, it is possible to eliminate reflections and the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate and the non-piezoelectric plate. Further, a nearly 3-fold or more interdigital periodicity p of IDT T i the thickness of the piezoelectric plate, the thickness d of the non-piezoelectric plate smaller than the electrode period length p, which propagates in a non-piezoelectric plate alone elasticity By adopting a material whose phase velocity of the surface wave is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating to the piezoelectric plate alone as the non-piezoelectric plate, the ultrasonic wave does not leak inside the piezoelectric plate, A surface acoustic wave can be efficiently propagated. Therefore, not only low power consumption driving is enabled, but also the support of the piezoelectric plate becomes easy. At this time, it is possible to support a portion of the piezoelectric plate other than the vicinity of the surface of the plate surface on which the interdigital electrodes are provided. IDT
By adopting a structure in which i and R are paired one-to-one with each other so that the directional axes of the transmission and reception of the surface acoustic waves are common, the surface acoustic waves propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate Can be output from the interdigital electrode R as an electric signal E R. At this time, the surface acoustic wave propagated to the non-piezoelectric plate is once propagated to the vicinity of the surface of the plate surface on which the interdigital electrodes of the piezoelectric plate are provided, and then to the interdigital electrode R.
Is output from the interdigital transducer R as an electric signal E R having a frequency substantially corresponding to the electrode cycle length p. The surface acoustic wave propagated to the piezoelectric plate is a wave of a zero-order mode and a first-order or higher-order mode. The electrode period length p is set so that the wavelength of the surface acoustic wave is substantially equal to the electrode period length p, and the phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave propagates to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state. A structure in which the velocity is almost equal to the Rayleigh wave velocity and the phase velocity of the surface acoustic wave of the first or higher order mode is approximately equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically open state. By employing a simple structure, the surface acoustic wave propagated to the piezoelectric plate can be efficiently output as an electric signal E R from the interdigital transducer R. In addition, it is possible to eliminate reflections or the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate and the non-piezoelectric plate. Further, the thickness of the piezoelectric plate is set to be approximately three times or more the electrode period length p of the interdigital transducer R, the thickness d of the non-piezoelectric plate is made smaller than the electrode period length p, and the elastic surface propagating to the non-piezoelectric plate alone is formed. By adopting a non-piezoelectric plate as a non-piezoelectric plate, a material whose wave phase velocity is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating to the piezoelectric plate alone, the ultrasonic wave does not leak inside the piezoelectric plate and propagates to the non-piezoelectric plate. The generated surface acoustic wave can be efficiently output from the interdigital electrode R as an electric signal E R. Therefore, not only low power consumption driving is enabled, but also the support of the piezoelectric plate becomes easy. At this time, it is possible to support a portion of the piezoelectric plate other than the vicinity of the surface of the plate surface on which the interdigital electrodes are provided. If the tip of the input pen makes contact between the interdigital transducers T i and R on the upper end surface of the non-piezoelectric plate, the propagation path of the surface acoustic wave is cut off, and accordingly the signal is output to the interdigital transducer R. The electric signal E R also disappears or attenuates. And functions of the information processing unit detects the magnitude of the electric signal E R, a function of the magnitude of the electric signal E R that nib on the upper end surface of the non-piezoelectric plate are in contact is determined by the attenuation or disappearance By having
Contact with the upper end surface of the non-piezoelectric plate is sensed in a short response time. Furthermore, the functions of the information processing unit is intermittently by sequentially predetermined cycle switches W i, by the magnitude of the electric signal E R to identify the switch W i which is connected when attenuation or disappearance of non-piezoelectric plate By providing the function of specifying the contact position on the upper end surface, the contact position on the upper end surface of the non-piezoelectric plate can be known. For example, by contacting the upper end surface of the non-piezoelectric plate, the magnitude of the electric signal E R disappears, and if the switch W 5 is connected at that time, the surface acoustic wave corresponding to the switch W 5 It can be seen that the contact position is on the propagation path. The propagation path U Xi (i of the surface acoustic wave between the interdigital transducers T i and R in the ultrasonic wave transmitting / receiving means X
= 1, 2,..., N) and the surface acoustic wave propagation path U Yi between the interdigital transducers T i and R in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y.
(I = 1, 2,..., N) are orthogonal to each other, so that when the upper end surface of the non-piezoelectric plate is contacted with the pen tip of the input pen, the coordinates of the contact position are represented by each ultrasonic wave. It can be specified from the magnitude of the electric signal E R output from the transmitting / receiving means. That is, the channel U Xi and U Yi coordinates of the contact position to correspond to two-dimensional coordinates of the X-axis and Y-axis respectively, the channel U Xi and U the contact position
If it is made to correspond to the intersection with Yi , the coordinates of the intersection are calculated. 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 upper end surface of the non-piezoelectric plate can be reduced. It is possible to specify more precisely. Switch W in X-axis direction
By adopting a method of making a round of the switch W i in the Y-axis direction while one of the i is connected, the contact position can be easily specified. For example, a propagation path U X3 between the interdigital transducer T 3 and the interdigital transducer R in the X-axis direction, and a propagation path U between the interdigital transducer T 5 and the interdigital transducer R in the Y-axis direction.
If the intersection with 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 W in the Y-axis direction is turned off. Only when 5 is connected, the magnitude of the electric signal E R in the Y-axis direction attenuates or disappears. Thus, the propagation path U
It is found that the intersection of X3 and UY5 is in contact.
The switches W i in the ultrasonic wave transmitting and receiving means X and Y are respectively referred to as a switch W Xi and a switch W Yi, and the input terminal of the switch W Xi is connected to the output terminal of the interdigital transducer R in the ultrasonic wave transmitting and receiving means Y via an amplifier A Y. Connect and switch W
By employing a structure for connecting via the amplifier A X to the output end of the IDT R input terminal of the Yi in ultrasonic transmitter unit X, oscillator H i for the channel U Xi and U Yi as delay elements (I = 1, 2,..., N). At this time, the signal loop of the oscillator H i consists of switches W Xi, channel U Xi, amplifier A X, the switch W Yi, channel U Yi and amplifier A Y. 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. The second structure of the ultrasonic wave transmitting / receiving means is such that each ultrasonic wave transmitting / receiving means has an interdigital electrode T and an interdigital electrode R
i (i = 1, 2,..., N). In this case, IDT T and R i are provided on one plate surface of the piezoelectric plate, the lower end surface of the non-piezoelectric plate thereon is fixed. By adopting a structure for inputting an electric signal E T of a frequency substantially corresponding to the interdigital periodicity p of IDT T in the IDT T, the plate surface towards the IDT T of the piezoelectric plate is provided A surface acoustic wave having a wavelength substantially equal to the electrode period length p of the interdigital transducer T is excited near the surface of
The surface acoustic wave can be propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate. At this time, the surface acoustic waves of the zero-order mode and the first-order and higher-order modes are propagated to the non-piezoelectric plate. A structure in which the phase velocity of the zero-order surface acoustic wave is almost equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and the phase of the first-order or higher-order surface acoustic wave By adopting a structure in which the speed is substantially equal to the speed of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically open state, the electric energy applied from the interdigital transducer T is converted into a surface acoustic wave. In addition to increasing the degree of reflection, it is possible to eliminate reflection and the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate and the non-piezoelectric plate. Further, the thickness d of the piezoelectric plate is set to be approximately three times or more the electrode period length p of the interdigital transducer T, the thickness of the non-piezoelectric plate is made smaller than the electrode period length p, and the elastic surface propagating to the non-piezoelectric plate alone. By using a substance whose phase velocity is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating to the piezoelectric plate as a non-piezoelectric plate, the efficiency of the non-piezoelectric plate can be improved without leaking ultrasonic waves inside the piezoelectric plate. A surface acoustic wave can be propagated well. By the interdigital electrodes T and R i are directional axes of transmission and reception waves of the surface acoustic wave to employ a structure arranged to be in common, interdigital electrodes surface acoustic waves are propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate R i can be output as an electric signal E Ri . At this time, the non-after surface acoustic waves are propagated once each interdigital transducer of the piezoelectric plate which is propagated in the vicinity of the surface of the plate surface of the person who provided the piezoelectric plate, the electrode periodicity of IDT R i p Electrode R as an electric signal E Ri at a frequency substantially corresponding to
Output from i . The surface acoustic wave propagated to the piezoelectric plate is a wave of a zero-order mode and a first-order or higher-order mode. The electrode period length p is set so that the wavelength of the surface acoustic wave is substantially equal to the electrode period length p, and the phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave propagates to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state. A structure in which the velocity is almost equal to the Rayleigh wave velocity and the phase velocity of the surface acoustic wave of the first or higher order mode is approximately equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically open state. by adopting such structure, it is possible to output a surface acoustic wave propagating on the piezoelectric plate as efficiently electric signal E Ri from IDT R i.
In addition, it is possible to eliminate reflections or the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate and the non-piezoelectric plate. Furthermore, a nearly three-fold or more interdigital periodicity p of interdigital electrodes R i the thickness of the piezoelectric plate, the thickness d of the non-piezoelectric plate smaller than the electrode period length p, which propagates in a non-piezoelectric plate alone elasticity By adopting a material whose phase velocity of the surface wave is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating to the piezoelectric plate alone as the non-piezoelectric plate, the ultrasonic wave does not leak inside the piezoelectric plate, the surface acoustic wave which is propagated can be output from the interdigital electrode R i as efficiently electric signal E Ri. Upon contact between the interdigital transducers T and R i of the upper end surface of the non-piezoelectric plate with the pen tip of the input pen, because the propagation path of the surface acoustic wave is blocked, is outputted to the interdigital electrodes R i with it The electrical signal E Ri also disappears or attenuates. The information processing unit has a function of detecting the magnitude of the electric signal E Ri and a function of determining that the tip of the pen touches the upper end surface of the non-piezoelectric plate by attenuating or eliminating the magnitude of the electric signal E Ri. With the provision, the contact with the upper end surface of the non-piezoelectric plate is sensed in a short response time. Further, the information processing unit has a function of specifying the contact position by specifying the interdigital electrode R i corresponding to the attenuated or eliminated electric signal E Ri , so that the contact position on the upper end surface of the non-piezoelectric plate is provided. I understand. In the ultrasonic wave transmitting / receiving means X, the surface acoustic wave propagation path U Xi between the interdigital transducers T and R i (i =
1, 2,..., N) and the surface acoustic wave propagation path U between the interdigital transducers T and R i in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y.
By adopting a structure in which Yi (i = 1, 2,..., N) is orthogonal to each other, when the upper end surface of the non-piezoelectric plate is contacted with the pen tip of the input pen, the coordinates of the contact position are superimposed. It can be specified from the magnitude of the electric signal E Ri output from the sound wave transmitting / receiving means. That is, if the coordinates of the contact position correspond to the two-dimensional coordinates with the propagation paths U Xi and U Yi as the X axis and the Y axis, respectively, and the contact position corresponds to the intersection of the propagation paths U Xi and U Yi. , The coordinates of the intersection are calculated. Further, 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 upper end surface of the non-piezoelectric plate can be reduced. It is possible to specify more precisely. A structure in which the output end of the interdigital transducer R 1 corresponding to the propagation path U Y1 of the propagation path U Yi is connected to the input ends of the respective interdigital transducers T of the ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y via the amplifier AMP. By adopting the oscillator H, the propagation path U Y1 is used as a delay element.
Can be configured. At this time, the signal loop of the oscillator H includes the IDT T corresponding to the propagation path U Y1 and the propagation path U
Y1, consisting of interdigital transducers R 1 and an amplifier AMP corresponding to the propagation path U Y1. 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 of the present invention, each interdigital electrode of the piezoelectric plate is provided by employing a piezoelectric ceramic as the piezoelectric plate and adopting a structure in which the direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction. Efficiently excites a surface acoustic wave near the surface of the plate surface that is applied and propagates it to the upper end surface of the non-piezoelectric plate, and efficiently converts the surface acoustic wave propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate to the surface of the piezoelectric plate. is propagated in the vicinity of the surface of the plate surface of the person who provided the respective interdigital electrodes can be output as an electric signal from the IDT R or R i.

【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。本実施例は圧電磁器板1、
非圧電板2、支持基板3、駆動部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、増幅器AXおよ
びスイッチWXi(i=1,2,……,8)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、増幅器AYおよびスイッチ
Yi(i=1,2,……,8)から成る。図1では圧電
磁器板1、非圧電板2、支持基板3、駆動部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T
Xi、TYi、RXおよびRYはアルミニウム薄膜で成る。圧
電磁器板1は厚さ1.5mmのTDK製101A材(製
品名)で成る。非圧電板2はガラス、フッ素樹脂やアク
リル樹脂等の高分子化合物で成り、その厚さは0.15
mmである。圧電磁器板1上には各すだれ状電極が設け
られ、さらにその上に非圧電板2が設けられている。非
圧電板2がガラス等で成る場合には厚さ約20μmのエ
ポキシ系樹脂によって圧電磁器板1上に固着され、非圧
電板2がフッ素樹脂やアクリル樹脂等で成る場合には非
圧電板2は圧電磁器板1上に直接塗布されている。圧電
磁器板1の下方は支持基板3に固着され支持されてい
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T
Xiとは電極指の長さ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。図3は図1の超音波タッチパネルの部分斜
視図である。図3ではすだれ状電極TX1、TX2、TY1
よび圧電磁器板1のみが描かれている。図4は図1の超
音波タッチパネルの平面図である。図4では圧電磁器板
1、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4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W
YiはスイッチWYi-1およびスイッチWYi-2から成る。ス
イッチWXiおよびWYiの出力端はそれぞれすだれ状電極
XiおよびTYiの入力端に接続されている。スイッチW
Xi-1の入力端は増幅器AYを介してすだれ状電極RYの出
力端に接続され、スイッチWYi-1の入力端は増幅器AX
を介してすだれ状電極RXの出力端に接続されている。
図5の駆動回路において、すだれ状電極TXiから電気信
号ETを入力すると、その電気信号ET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
電気信号のみが弾性表面波に変換されて、圧電磁器板1
の各すだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍を伝
搬し、さらにその弾性表面波は非圧電板2の上端面に伝
搬される。非圧電板2の上端面に伝搬された弾性表面波
のうちすだれ状電極RXの示す中心周波数とその近傍の
周波数の弾性表面波のみが電気信号ERに変換されてす
だれ状電極RXから出力される。電気信号ERは増幅器A
X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WYi-1を介してすだれ状電極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に送られた後、スイッチWXi-2およびW
Yi-2を介してすだれ状電極TXiおよびTYiに入力され
る。電気信号がすだれ状電極TYi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表面波に変換
されて、圧電磁器板1の各すだれ状電極が設けられた方
の板面の表面近傍を伝搬し、さらにその弾性表面波は非
圧電板2の上端面に伝搬された後、すだれ状電極RY
ら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WXi-1
を介してすだれ状電極TXi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
送られた後、スイッチWXi-2およびWYi-2を介してすだ
れ状電極TXiおよびTYiに入力される。このようにし
て、すだれ状電極TXiとRXとの間の弾性表面波の伝搬
路UXi(i=1,2,……,8)およびすだれ状電極T
YiとRYとの間の弾性表面波の伝搬路UYi(i=1,
2,……,8)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H
iの信号ループはスイッチWXi-1、伝搬路UX i、増幅器
X、スイッチWYi-1、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。情報処理部7は次の機能を有
する。第一に、スイッチWXi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、非圧電板2の上端面(以後、パ
ネル画面と呼ぶ)に入力ペンのペン先が接触することを
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
Yiを特定することにより接触位置を特定することであ
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個を接続している間
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。伝搬路
XiとUYi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ER
の大きさが減衰または消滅すると同時に、スイッチWY5
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
Y5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、パネル画面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U
Xi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6は圧電磁
器板1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、弾性表面波の波
数kと非圧電板2の厚さdとの積(kd)との関係を示
す特性図である。但し、図6では、非圧電板2がガラス
板で成り、そのガラス板単体を伝搬する弾性表面波の横
波の速度が2297m/sで縦波の速度が4156m/
sである場合の特性図が示される。この横波速度229
7m/sおよび縦波速度4156m/sという値は、圧
電磁器板1単体の場合の横波速度2340m/sおよび
縦波速度4390m/sそれぞれのほぼ0.9倍であ
る。図6では、すだれ状電極TXiおよびTYiに加えられ
る電気的エネルギーは特に0次モードの弾性表面波に最
も効率よく変換され、高次モードになるにつれて変換さ
れにくくなる傾向があることが分かる。すだれ状電極T
XiおよびTYiに加えられる電気的エネルギーが0次モー
ドの弾性表面波に最も変換されやすいのはkd値が約
1.6のときで、このときk2は最大値の約15.5%
を示す。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。 図7は圧電磁器板1の表面近傍を伝搬する弾性表
面波の位相速度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。但し、図7では、非
圧電板2が図6と同様な材質のガラス板で成る場合の特
性図が示される。1次以上の高次モードではカットオフ
周波数が存在する。○印は、すだれ状電極TXiおよびT
Yiに加えられる電気的エネルギーが各モードの弾性表面
波に最も効率よく変換されるkd値(図6から算出した
値で、k2が最大値を示すkd値)を示す。0次モード
の○印における位相速度(約2170m/s)は、圧電
磁器板1単体の表面が電気的に短絡状態にあるときの圧
電磁器板1単体のレイリー波速度(2150m/s)と
ほぼ等しい。1次以上の高次モードの○印における位相
速度はほぼ一定(約2370m/s)で、圧電磁器板1
単体の表面が電気的に開放状態にあるときの圧電磁器板
1単体のレイリー波速度(2340m/s)とほぼ等し
い。図8は圧電磁器板1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8では、非圧電板2が
ガラス板で成り、そのガラス板単体を伝搬する弾性表面
波の横波の速度が1989m/sで縦波の速度が359
8m/sである場合の特性図が示される。この横波速度
1989m/sおよび縦波速度3598m/sという値
は、圧電磁器板1単体の場合の横波速度2340m/s
および縦波速度4390m/sそれぞれのほぼ0.8倍
である。図8では、すだれ状電極TXiおよびTYiに加え
られる電気的エネルギーは特に0次モードの弾性表面波
に最も効率よく変換され、高次モードになるにつれて変
換されにくくなる傾向があることが分かる。すだれ状電
極TXiおよびTYiに加えられる電気的エネルギーが0次
モードの弾性表面波に最も変換されやすいのはkd値が
約1.6のときで、このときk2は最大値の約18.5
%を示す。図9は圧電磁器板1の表面近傍を伝搬する弾
性表面波の位相速度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。但し、図9で
は、非圧電板2が図8と同様な材質のガラス板で成る場
合の特性図が示される。1次以上の高次モードではカッ
トオフ周波数が存在する。○印は、すだれ状電極TXi
よびTYiに加えられる電気的エネルギーが各モードの弾
性表面波に最も効率よく変換されるkd値(図8から算
出した値で、k2が最大値を示すkd値)を示す。0次
モードの○印における位相速度(約2095m/s)
は、図7で示される0次モードの○印における位相速度
(約2170m/s)よりも小さいが、圧電磁器板1単
体の表面が電気的に短絡状態にあるときの圧電磁器板1
単体のレイリー波速度(2150m/s)とほぼ等し
い。1次以上の高次モードの○印における位相速度はほ
ぼ一定(約2300m/s)で、図7で示される1次以
上の高次モードの○印における位相速度(約2370m
/s)よりも小さいが、圧電磁器板1単体の表面が電気
的に開放状態にあるときの圧電磁器板1単体のレイリー
波速度(2340m/s)とほぼ等しい。図6〜9よ
り、非圧電板2に伝搬される弾性表面波は0次モードお
よび1次以上の高次モードの波であり、すだれ状電極T
XiおよびTYiに加えられる電気的エネルギーが0次モー
ドの弾性表面波に最も変換されやすい位相速度は、電気
的に短絡状態にある圧電磁器板1単体に伝搬するレイリ
ー波の速度とほぼ等しい。また、すだれ状電極TXiおよ
びTYiに加えられる電気的エネルギーが1次以上の高次
モードの弾性表面波に最も変換されやすい位相速度は、
電気的に開放状態にある圧電磁器板1単体に伝搬するレ
イリー波の速度とほぼ等しい。さらに、非圧電板2単体
を伝搬する弾性表面波の横波および縦波の速度が小さい
ほど、圧電磁器板1から非圧電板2に伝搬される弾性表
面波の各モードの位相速度が小さくなる。同様にして、
すだれ状電極RXおよびRYにおいて弾性表面波が電気信
号に変換される場合には、特に0次モードの弾性表面波
が効率よく電気信号に変換され、高次モードになるにつ
れて変換されにくくなる傾向があることが分かる。0次
モードの弾性表面波が効率よく電気信号に変換されるの
は、その0次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的
に短絡状態にある圧電磁器板1単体に伝搬するレイリー
波の速度とほぼ等しい場合であり、1次以上の高次モー
ドの弾性表面波が効率よく電気信号に変換されるのは、
その1次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度が、
電気的に開放状態にある圧電磁器板1単体に伝搬するレ
イリー波の速度とほぼ等しい場合である。また、非圧電
板2単体を伝搬する弾性表面波の横波および縦波の速度
が小さいほど、非圧電板2から圧電磁器板1に伝搬され
る弾性表面波の各モードの位相速度が小さくなる。図1
0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。本実施例は圧電磁器板1、非圧電板2、
支持基板3、倍電圧整流器5、コンパレータ6、情報処
理部7、増幅器AMPおよび超音波送受波手段Xおよび
Y(図1の第1の実施例における超音波送受波手段Xお
よびYとは異なる)から成る。本実施例では超音波送受
波手段Xがすだれ状電極TXおよびすだれ状電極R
Xi(i=1,2,……,16)から成り、超音波送受波
手段Yがすだれ状電極TYおよびすだれ状電極RYi(i
=1,2,……,16)から成る。図10では圧電磁器
板1、非圧電板2、支持基板3、倍電圧整流器5、コン
パレータ6、情報処理部7、増幅器AMP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T X
Y、RXiおよびRYiはアルミニウム薄膜で成る。圧電
磁器板1上には各すだれ状電極が設けられ、さらにその
上に非圧電板2が設けられている。圧電磁器板1の下方
は支持基板3に固着され支持されている。図11は図1
0のすだれ状電極TXを示す平面図である。すだれ状電
極TXおよびTYは互いに同様な構造を有する。すだれ状
電極RXiおよびRYiは互いに同様な構造を有し、すだれ
状電極TXとは電極指の長さ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TX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
である。図12は図10の超音波タッチパネルの平面図
である。図12では圧電磁器板1およびすだれ状電極T
X、TY、RXi、RYiおよびのみが描かれている。図13
は図10の超音波タッチパネルの駆動回路を示す図であ
る。すだれ状電極RYiのうちすだれ状電極RY1は増幅器
AMPに接続されている。すだれ状電極TYから電気信
号ETを入力すると、その電気信号ETの周波数のうちす
だれ状電極TY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表面波に変換されて、圧電磁器板1
の各すだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍を伝
搬し、さらにその弾性表面波は非圧電板2の上端面に伝
搬される。非圧電板2の上端面に伝搬された弾性表面波
のうちすだれ状電極RYiの示す中心周波数とその近傍の
周波数の弾性表面波のみが電気信号ERi(i=1,2,
……,16)に変換されてすだれ状電極RYiから出力さ
れる。この電気信号ERi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。この際、す
だれ状電極RYiのうちすだれ状電極RY1から出力された
電気信号ER1は増幅器AMPによって増幅された後、再
びすだれ状電極TXおよびTYに入力される。同様にし
て、すだれ状電極TXから電気信号ETを入力すると、そ
の電気信号ETはY軸方向の場合と同様にして弾性表面
波に変換されて、圧電磁器板1の一方の板面の表面近傍
を伝搬し、さらにその弾性表面波は非圧電板2の上端面
に伝搬された後、すだれ状電極RXiから電気信号ERi
して出力される。この電気信号ERi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。
このようにして、すだれ状電極TYとRY1との間の弾性
表面波の伝搬路UY1を遅延素子とする発振器Hが構成さ
れている。このとき、発振器Hiの信号ループはすだれ
状電極TY、伝搬路UY1、すだれ状電極RY1および増幅
器AMP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10の超音波
タッチパネルにおける情報処理部7は次の機能を有す
る。第一に、電気信号ERiの大きさを検出すること、第
二に、パネル画面に入力ペンのペン先が接触することを
電気信号ERi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、第三に、減衰または消滅した電気信号
Riに対応するすだれ状電極RXiおよびRYiを特定する
ことにより接触位置を特定することである。すだれ状電
極TXとRXiとの間の弾性表面波の伝搬路UXi(i=
1,2,……,16)とすだれ状電極TYとRYiとの間
の弾性表面波の伝搬路伝搬路UYi(i=2,3,……,
16)との交叉部をペン先で接触する場合、たとえば、
伝搬路UX6とUY2との交叉部を接触する場合、すだれ状
電極RX6から出力される電気信号ER6およびすだれ状電
極RY2から出力される電気信号ER2がそれぞれ減衰また
は消滅する。このようにして、伝搬路UX6とUY2との交
叉部を接触していることが判明する。また、図10の第
2の実施例では伝搬路UXiが互いに一部分を重複させ、
伝搬路UYiもまた互いに一部分を重複させている。も
し、その重複した部分を接触する場合、たとえば、伝搬
路UX6とUX5とが重複した部分を接触する場合には、す
だれ状電極RX6およびRX5それぞれに出力される電気信
号ER6およびER5がともに減衰または消滅する。従っ
て、伝搬路UX6とUX5との間を接触していることが判明
する。
FIG. 1 shows a first embodiment of an ultrasonic touch panel according to the present invention.
It is sectional drawing which shows an Example. In this embodiment, the piezoelectric ceramic plate 1 is used.
Non-piezoelectric plate 2, support substrate 3, drive unit 4, ultrasonic wave in X-axis direction
From the transmitting and receiving means X and the ultrasonic transmitting and receiving means Y in the Y-axis direction
Become. The ultrasonic wave transmitting / receiving means X is an interdigital electrode TXi(I =
1, 2,..., 8), interdigital electrode RX, Amplifier AXAnd
And switch WXi(I = 1, 2,..., 8). Super
The sound wave transmitting / receiving means Y is an interdigital electrode TYi(I = 1,2, ...
..., 8), interdigital electrode RY, Amplifier AYAnd switches
WYi(I = 1, 2,..., 8). Figure 1 shows the piezoelectric
Porcelain plate 1, Non-piezoelectric plate 2, Support substrate 3, Driving unit 4, Ultra
Only the sound wave transmitting / receiving means X is illustrated. IDT
Xi, TYi, RXAnd RYConsists of an aluminum thin film. Pressure
The electromagnetic plate 1 is made of TDK 101A (1.5 mm thick).
Product name). The non-piezoelectric plate 2 is made of glass, fluororesin or
It is made of a polymer compound such as a ril resin, and has a thickness of 0.15
mm. Each interdigital electrode is provided on the piezoelectric ceramic plate 1.
Further, a non-piezoelectric plate 2 is provided thereon. Non
When the piezoelectric plate 2 is made of glass or the like, an approximately 20 μm thick
It is fixed on the piezoelectric ceramic plate 1 by a
When the electric plate 2 is made of fluororesin or acrylic resin,
The piezoelectric plate 2 is applied directly on the piezoelectric ceramic plate 1. Piezoelectric
The lower part of the porcelain plate 1 is fixed and supported on a support substrate 3.
You. FIG. 2 shows the IDT of FIG.XiFIG.
You. IDTYiBordered electrode TXiSimilar structure to
Having. Interdigital electrode RXAnd RYIDT
XiHas the same structure except that the length of the electrode fingers is different.
Has structure. IDTXiHas 10 pairs of electrode fingers
The electrode period length p is 460 μm, and the overall shape is
Form a polygon. FIG. 3 is a partial oblique view of the ultrasonic touch panel of FIG.
FIG. In FIG. 3, the interdigital electrode TX1, TX2, TY1You
And only the piezoelectric ceramic plate 1 are shown. FIG. 4 is a diagram of FIG.
It is a top view of a sound wave touch panel. In FIG. 4, a piezoelectric ceramic plate
1. IDTXi, TYi, RXAnd RYOnly drawn
Have been. FIG. 5 is a driving circuit of the ultrasonic touch panel of FIG.
FIG. The drive unit 4 includes a voltage doubler rectifier 5 and a comparator.
Data unit 6 and an information processing unit 7. Switch WXiHa sui
Switch WXi-1And switch WXi-2And the switch W
YiIs switch WYi-1And switch WYi-2Consists of S
Switch WXiAnd WYiOutput terminals are ID
TXiAnd TYiIs connected to the input terminal of Switch W
Xi-1Of the amplifier AYThrough the interdigital electrode RYOut of
Switch WYi-1Of the amplifier AX
Through the interdigital electrode RXConnected to the output end of the
In the driving circuit of FIG.XiTelegraph from
No. ETIs input, the electric signal ETOut of frequency
Drooping electrode TXiOf the center frequency indicated by
Only the electric signal is converted to a surface acoustic wave, and the piezoelectric ceramic plate 1
Through the vicinity of the surface of the plate surface on which the
And the surface acoustic wave is transmitted to the upper end surface of the non-piezoelectric plate 2.
Carried. Surface acoustic wave propagated to the upper end surface of non-piezoelectric plate 2
Interdigital electrode RXThe center frequency shown by
Only the surface acoustic wave of frequency is an electric signal ERIs converted to
Drooping electrode RXOutput from Electric signal ERIs the amplifier A
XA part of the amplified electric signal is amplified by
Switch WYi-1Electrode T through theYiIs entered into
The rest is via the voltage doubler rectifier 5 and the comparator 6
After being sent to the information processing section 7, the switch WXi-2And W
Yi-2Electrode T through theXiAnd TYiEntered in
You. Electric signal interdigital electrode TYiEntered into the electricity
Signals are converted to surface acoustic waves in the same way as in the X-axis direction
The piezoelectric ceramic plate 1 is provided with each interdigital electrode.
Propagates near the surface of the plate surface, and its surface acoustic wave is
After being propagated to the upper end surface of the piezoelectric plate 2,YOr
Output as an electrical signal from the amplifier AYAmplified by
It is. A part of the amplified electric signal isXi-1
Electrode T through theXiAnd the rest is double voltage
To the information processing unit 7 via the rectifier 5 and the comparator 6
After being sent, switch WXi-2And WYi-2Through
Reed-shaped electrode TXiAnd TYiIs input to Like this
And interdigital electrodes TXiAnd RXOf surface acoustic waves between
Road UXi(I = 1, 2,..., 8) and IDT
YiAnd RYSurface acoustic wave propagation path U betweenYi(I = 1,
Oscillator H having delay elements of 2,..., 8)i(I = 1,
2,..., N). At this time, the oscillator H
iThe signal loop of switch WXi-1, Propagation path UX i,amplifier
AX, Switch WYi-1, Propagation path UYiAnd amplifier AYFrom
Become. Therefore, since the circuit configuration is simplified, the device
Smaller and lighter are further promoted, and low power consumption and low power consumption
Driving with pressure becomes possible. The information processing section 7 has the following functions.
I do. First, switch WXiAnd WYiThe given
Intermittent in the cycle, secondly, the electric signal ERThe size of
Third, the upper end surface of the non-piezoelectric plate 2 (hereinafter referred to as
Touching the pen tip of the input pen
Electric signal ERIs reduced or disappears.
Fourth, the electric signal ERThe size of the decay
Or the switch W that was connected when it disappearedXiand
WYiSpecifying the contact position by specifying
You. Switch WXiAnd WYiIntermittently at predetermined intervals
Switch WXiWhile connecting one of the
And switch WYiIs used. Ma
Switch WXi-1And the corresponding switch WXi-2Is
Always in the same intermittent state, switch WYi-1And corresponding
Switch WYi-2Are always in the same intermittent state. Propagation path
UXiAnd UYiIf the pen tip touches the intersection with
If the propagation path UX3And UY5When contacting the intersection with
Switch WX3Is connected only when the electric signal E in the X-axis direction isR
At the same time as the magnitude ofY5
Is connected only when the electric signal E in the Y-axis direction isRSize of
Decay or disappear. Thus, the propagation path UX3When
UY5Is found to be in contact with the intersection of Toes
The electrical signal ERWhen the size of the
Switch W which was continuedXiAnd WYiTo identify
Thus, it is possible to specify the contact position. Shown in FIG.
As shown, each interdigital electrode forms a parallelogram
Therefore, the propagation path UXiAre adjacent to each other without gaps
And the propagation path UYiSimilarly in the gap between each other
And adjacent structures can be adopted. Therefore, the contact position
When specifying the location, make sure that the panel screen can be used without gaps.
Thus, the contact position can be precisely specified. Also,
Propagation path UXiAre partially overlapping each other
Are two adjacent propagation paths U having the overlapped portion.Xi
Is specified, the contact position is determined by the two propagation paths U
XiIs determined to be between the two. Propagation path UYiAre one with each other
The same is true for overlapping parts. Fig. 6 shows piezoelectric electromagnetic
Phase velocity difference under two different electrical boundary conditions of board 1
Electromechanical coupling coefficient k calculated fromTwoAnd the surface acoustic wave
The relationship between the number k and the product (kd) of the thickness d of the non-piezoelectric plate 2 is shown.
FIG. However, in FIG. 6, the non-piezoelectric plate 2 is made of glass.
Of a surface acoustic wave propagating through a single glass plate
Wave speed is 2297m / s and longitudinal wave speed is 4156m /
A characteristic diagram in the case of s is shown. This shear wave speed 229
The values of 7 m / s and longitudinal wave velocity of 4156 m / s are
The shear wave velocity of 2340 m / s in the case of the single electromagnetic plate 1 and
It is almost 0.9 times each of longitudinal wave speed 4390m / s.
You. In FIG. 6, the interdigital electrodes TXiAnd TYiAdded to
Electrical energy is particularly significant for surface acoustic waves in the 0th mode.
Are also efficiently converted, and as
It can be seen that there is a tendency to be less likely to occur. IDT
XiAnd TYiThe electrical energy applied to the
The kd value is most likely to be converted to surface acoustic wave
1.6, then kTwoIs about 15.5% of the maximum value
Is shown. Where kTwoThe value depends on the piezoelectric substrate for surface acoustic waves.
LiNbO in practical useThreeThe value of single crystal is about 5%
It is clear that it deserves evaluation even when compared to
You. FIG. 7 is an elasticity table propagating near the surface of the piezoelectric ceramic plate 1.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a phase velocity of a surface wave, and shows a relation between a kd value and each value.
It is a figure showing the phase velocity of a mode. However, in FIG.
In the case where the piezoelectric plate 2 is made of a glass plate of the same material as in FIG.
A gender diagram is shown. Cutoff in higher order modes
There is a frequency. ○ indicates the IDTXiAnd T
YiIs applied to the elastic surface of each mode.
Kd value that is most efficiently converted to waves (calculated from FIG. 6)
By value, kTwoIndicates the maximum value (kd value). 0th mode
The phase velocity (approximately 2170 m / s) at
The pressure when the surface of the porcelain plate 1 is in an electrically short-circuit state
Rayleigh wave velocity (2150 m / s) of the electromagnetic plate 1 alone
Almost equal. Phase of the first and higher order modes in the circle
The speed is almost constant (about 2370 m / s).
Piezoelectric ceramic plate when the surface of the unit is electrically open
One Rayleigh wave velocity (2340m / s)
No. FIG. 8 shows two different electrical boundary conditions of the piezoelectric ceramic plate 1.
K calculated from the phase velocity difference belowTwoValue and kd value
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a relationship. However, in FIG. 8, the non-piezoelectric plate 2
An elastic surface that consists of a glass plate and propagates through the glass plate alone
The speed of the shear wave is 1989 m / s and the speed of the longitudinal wave is 359
A characteristic diagram in the case of 8 m / s is shown. This shear wave velocity
Value of 1989 m / s and longitudinal wave velocity of 3598 m / s
Is the transverse wave velocity of 2340 m / s in the case of the piezoelectric ceramic plate 1 alone
0.8 times each of longitudinal wave speed and 4390m / s
It is. In FIG. 8, the interdigital electrodes TXiAnd TYiIn addition to
Electric energy is a surface acoustic wave of the 0th mode
Is most efficiently converted to higher order modes.
It can be seen that there is a tendency to be difficult to change. IDT
Extreme TXiAnd TYi0 order electrical energy applied to
The kd value is most easily converted to the mode surface acoustic wave
At about 1.6, then kTwoIs about 18.5 of the maximum value
%. FIG. 9 shows a bullet propagating near the surface of the piezoelectric ceramic plate 1.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a phase velocity of a surface acoustic wave, with respect to a kd value.
FIG. 4 is a diagram showing a phase velocity in each mode. However, in FIG.
Means that the non-piezoelectric plate 2 is made of a glass plate of the same material as that of FIG.
A characteristic diagram for the case is shown. In the higher order modes,
There is a toe-off frequency. ○ indicates the IDTXiYou
And TYiThe electrical energy applied to the
Kd value that is most efficiently converted to a surface acoustic wave (calculated from FIG. 8)
With the value that came out, kTwoIndicates the maximum value (kd value). 0th order
Phase speed at the mark of mode (about 2095 m / s)
Is the phase velocity of the 0th-order mode shown in FIG.
(About 2170 m / s), but one piezoelectric ceramic plate
Piezoelectric ceramic plate 1 when body surface is in an electrically shorted state
It is almost equal to the Rayleigh wave velocity (2150m / s) of a single substance
No. The phase velocities of the higher-order modes of the first and higher-order modes are almost
With a constant (about 2300 m / s),
The phase velocity of the higher order mode at the circle mark (about 2370 m
/ S), but the surface of the piezoelectric ceramic plate 1 alone is
Rayleigh of the piezoelectric ceramic plate 1 when it is in the open state
It is almost equal to the wave velocity (2340 m / s). Figures 6-9
Therefore, the surface acoustic wave propagated to the non-piezoelectric plate 2 has a zero-order mode and
And higher order mode waves, and the IDT
XiAnd TYiThe electrical energy applied to the
The phase velocity that is most easily converted to surface acoustic waves is
Rayleigh propagating to a single piezoelectric ceramic plate 1 in a short-circuit state
-Almost equal to the speed of the waves. In addition, the interdigital electrode TXiAnd
And TYiThe electric energy applied to the power is higher than the first order
The phase velocity that is most easily converted to the mode surface acoustic wave is
A laser beam that propagates to the piezoelectric ceramic plate 1 that is electrically open
It is almost equal to the speed of the illy wave. Furthermore, the non-piezoelectric plate 2 alone
Velocity of shear wave and longitudinal wave of surface acoustic wave propagating through
The elasticity table propagated from the piezoelectric ceramic plate 1 to the non-piezoelectric plate 2
The phase velocity of each mode of the surface wave decreases. Similarly,
Interdigital electrode RXAnd RYSurface acoustic waves
Especially when converted to a zero-order mode surface acoustic wave
Are efficiently converted to electrical signals and
It can be seen that there is a tendency that conversion is difficult. 0th order
Mode surface acoustic waves are efficiently converted to electrical signals
Is that the phase velocity of the surface acoustic wave in the 0th mode is
Rayleigh propagating to the piezoelectric ceramic plate 1 in a short-circuit state
In this case, the speed is almost equal to the speed of the wave.
Surface acoustic waves are efficiently converted to electrical signals
The phase velocity of the surface acoustic wave of the first or higher order mode is
A laser beam that propagates to the piezoelectric ceramic plate 1 that is electrically open
This is the case where the speed is almost equal to the speed of the illy wave. Also non-piezoelectric
Velocity of shear wave and longitudinal wave of surface acoustic wave propagating in plate 2 alone
Is smaller, the smaller the value of
The phase velocity of each mode of the surface acoustic wave becomes smaller. FIG.
0 indicates a second embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention.
It is sectional drawing. In this embodiment, a piezoelectric ceramic plate 1, a non-piezoelectric plate 2,
Support substrate 3, voltage doubler rectifier 5, comparator 6, information processing
Control unit 7, amplifier AMP and ultrasonic wave transmitting and receiving means X and
Y (the ultrasonic wave transmitting and receiving means X and X in the first embodiment of FIG. 1)
And Y). In this embodiment, the ultrasonic transmission and reception
Wave means X are interdigital electrodes TXAnd interdigital electrode R
Xi(I = 1, 2,..., 16)
Means Y are IDTsYAnd interdigital electrode RYi(I
= 1, 2,..., 16). In FIG. 10, a piezoelectric ceramic
Plate 1, non-piezoelectric plate 2, support substrate 3, voltage doubler rectifier 5, capacitor
Parator 6, information processing unit 7, amplifier AMP and ultrasonic wave
Only the transmitting / receiving means X is illustrated. IDT X,
TY, RXiAnd RYiConsists of an aluminum thin film. Piezoelectric
Each interdigital electrode is provided on the porcelain plate 1.
The non-piezoelectric plate 2 is provided thereon. Below the piezoelectric ceramic plate 1
Are fixedly supported on the support substrate 3. FIG. 11 shows FIG.
Zero interdigital electrode TXFIG. IDT
Extreme TXAnd TYHave the same structure as each other. Blinds
Electrode RXiAnd RYiHave similar structures to each other,
Electrode TXExcept that the length of the electrode finger is different
It has a similar structure. IDTXIs 10 pairs of electrodes
Regular type with fingers, electrode period length p is 460 μm
It is. FIG. 12 is a plan view of the ultrasonic touch panel of FIG.
It is. In FIG. 12, the piezoelectric ceramic plate 1 and the interdigital electrodes T
X, TY, RXi, RYiAnd only are drawn. FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a driving circuit of the ultrasonic touch panel of FIG.
You. Interdigital electrode RYiInterdigital electrode RY1Is an amplifier
Connected to AMP. IDTYTelegraph from
No. ETIs input, the electric signal ETOut of frequency
Drooping electrode TYOf the center frequency indicated by
Only the electric signal is converted to a surface acoustic wave, and the piezoelectric ceramic plate 1
Through the vicinity of the surface of the plate surface on which the
And the surface acoustic wave is transmitted to the upper end surface of the non-piezoelectric plate 2.
Carried. Surface acoustic wave propagated to the upper end surface of non-piezoelectric plate 2
Interdigital electrode RYiThe center frequency shown by
Only the surface acoustic wave of frequency is an electric signal ERi(I = 1, 2,
.., 16) and converted into interdigital electrodes RYiOutput from
It is. This electric signal ERiIs the voltage doubler rectifier 5 and the
It is sent to the information processing unit 7 via the lator 6. At this time,
Drooping electrode RYiInterdigital electrode RY1Output from
Electric signal ER1After being amplified by the amplifier AMP,
Bordered electrode TXAnd TYIs input to Likewise
And interdigital electrodes TXFrom the electric signal ETEntering
Electrical signal ETIs the elastic surface as in the case of the Y-axis direction
Is converted into a wave and is near the surface of one of the piezoelectric ceramic plates 1
And the surface acoustic wave is transmitted to the upper end face
After being propagated to theXiFrom the electric signal ERiWhen
And output. This electric signal ERiIs a double voltage rectifier 5
It is sent to the information processing section 7 via the comparator 6.
In this way, the IDT TYAnd RY1Elasticity between
Surface wave propagation path UY1Oscillator H having a delay element
Have been. At this time, the oscillator HiThe signal loop of the blinds
Electrode TY, Propagation path UY1, Interdigital electrode RY1And amplification
AMP. Therefore, the circuit configuration can be simplified.
This further promotes the reduction in size and weight of the device, and
Driving at low voltage is possible with low power consumption. Ultrasound of FIG.
The information processing unit 7 in the touch panel has the following functions
You. First, the electric signal ERiDetecting the size of the
Second, check that the pen tip of the input pen touches the panel screen.
Electric signal ERiIs reduced or disappears.
Third, attenuated or extinguished electrical signals
ERiElectrode R corresponding toXiAnd RYiIdentify
This specifies the contact position. IDT
Extreme TXAnd RXiSurface acoustic wave propagation path U betweenXi(I =
1, 2,..., 16) and the IDTYAnd RYiBetween
Surface acoustic wave propagation path UYi(I = 2,3, ... ,,
16) When the crossing point is contacted with the pen point, for example,
Propagation path UX6And UY2When contacting the intersection with
Electrode RX6Signal E output fromR6And interdigital
Pole RY2Signal E output fromR2Are each attenuated or
Disappears. Thus, the propagation path UX6And UY2Interaction with
It turns out that the fork is in contact. In addition, FIG.
In the second embodiment, the propagation path UXiOverlap part of each other,
Propagation path UYiAlso partially overlap each other. Also
And touching the overlapping part, for example,
Road UX6And UX5If touching the overlapped part,
Drooping electrode RX6And RX5Electric signal output to each
No. ER6And ER5Both attenuate or disappear. Follow
And the propagation path UX6And UX5Turned out to be in contact with
I do.

【発明の効果】本発明の超音波タッチパネルでは、圧電
板のすだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍に0
次モードおよび1次以上の高次モードの弾性表面波を励
振させ、その弾性表面波を非圧電板の上端面に伝搬させ
ることができる。このとき、0次モードの弾性表面波の
位相速度が、電気的に短絡状態にある圧電板単体に伝搬
するレイリー波の速度とほぼ等しくなるような構造およ
び1次以上の高次モードの弾性表面波の位相速度が、電
気的に開放状態にある圧電板単体に伝搬するレイリー波
の速度とほぼ等しくなるような構造を採用することによ
り、すだれ状電極TiおよびT(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表
面波に変換される度合を大きくすることができるだけで
なく、圧電板と非圧電板との界面での音響インピーダン
スの不整合等によって生じる反射等を除去することがで
きる。従って、低消費電力駆動が可能となる。また、圧
電板の各すだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍
を除く部分の支持が可能となる。本発明の超音波タッチ
パネルでは、非圧電板の上端面に伝搬されている0次モ
ードおよび1次以上の高次モードの弾性表面波を圧電板
のすだれ状電極が設けられた方の板面の表面近傍に伝搬
させた後、すだれ状電極RおよびRi(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、0次モードの弾性表面波の位相速
度が、電気的に短絡状態にある圧電板単体に伝搬するレ
イリー波の速度とほぼ等しくなるような構造および1次
以上の高次モードの弾性表面波の位相速度が、電気的に
開放状態にある圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度
とほぼ等しくなるような構造を採用することにより、圧
電板に伝搬した弾性表面波を出力用すだれ状電極から効
率よく電気信号として出力することができる。また、圧
電板と非圧電板との界面での音響インピーダンスの不整
合等によって生じる反射等を除去することができる。圧
電板の厚さをすだれ状電極の電極周期長pのほぼ3倍以
上とし、非圧電板の厚さdを電極周期長pよりも小さく
する構造を採用するとともに、非圧電板単体に伝搬する
弾性表面波の位相速度が圧電板単体に伝搬する弾性表面
波の位相速度よりも小さい物質を非圧電板として採用す
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次モードおよび1次以上の高次モード
の弾性表面波に変換される度合を増大させることができ
る。このとき、圧電板の内部には弾性表面波を漏洩させ
ることなく、非圧電板の上端面に効率よく伝搬させるこ
とができる。また、非圧電板の上端面に伝搬されている
0次モードおよび1次以上の高次モードの弾性表面波を
圧電板の内部に漏洩させることなく、出力用すだれ状電
極から効率よく電気信号として出力することができる。
圧電板として圧電セラミックを採用することにより、圧
電板の各すだれ状電極の設けられた方の板面の表面近傍
に効率よく弾性表面波を励振し非圧電板の上端面に伝搬
させることを可能にしている。また、非圧電板の上端面
に伝搬している弾性表面波を圧電板の各すだれ状電極の
設けられた方の板面の表面近傍に効率よく伝搬させ、出
力用すだれ状電極から電気信号として出力させることを
可能にしている。圧電板として圧電セラミックを採用す
る場合、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。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で接
触すると、弾性表面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。さらに、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、
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RにN個の入力用すだれ状電極T
i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。
According to the ultrasonic touch panel of the present invention, zero is placed near the surface of the plate surface on which the interdigital transducer of the piezoelectric plate is provided.
It is possible to excite the surface acoustic waves of the second mode and the first-order or higher-order modes and propagate the surface acoustic waves to the upper end surface of the non-piezoelectric plate. At this time, a structure in which the phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and a first-order or higher-order surface acoustic wave By adopting a structure in which the phase velocity of the wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating through the piezoelectric plate in an electrically open state, the interdigital electrodes T i and T (hereinafter referred to as the input Not only is it possible to increase the degree to which electric energy applied from the electrodes is converted to surface acoustic waves, but also to reflect, for example, reflections caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric and non-piezoelectric plates. Can be removed. Therefore, low power consumption driving becomes possible. Further, it is possible to support a portion of the piezoelectric plate other than the vicinity of the surface of the plate surface on which the interdigital electrodes are provided. In the ultrasonic touch panel of the present invention, the surface acoustic waves of the 0th-order mode and the first-order or higher-order modes propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate are applied to the plate surface of the piezoelectric plate on which the interdigital electrodes are provided. After propagating near the surface, it can be output as an electrical signal from the interdigital electrodes R and R i (hereinafter referred to as output interdigital electrodes). At this time, a structure in which the phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and a first-order or higher-order surface acoustic wave By adopting a structure in which the phase velocity of the wave is almost equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating on the piezoelectric plate in an electrically open state, the surface acoustic wave propagated on the piezoelectric plate is output as an IDT. Can be efficiently output as an electric signal. In addition, it is possible to eliminate reflections or the like caused by acoustic impedance mismatch at the interface between the piezoelectric plate and the non-piezoelectric plate. A structure is adopted in which the thickness of the piezoelectric plate is approximately three times or more the electrode period length p of the interdigital transducer, and the thickness d of the non-piezoelectric plate is smaller than the electrode period length p, and the structure propagates to the non-piezoelectric plate alone. By employing, as the non-piezoelectric plate, a substance in which the phase velocity of the surface acoustic wave is smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating to the piezoelectric plate alone, the electric energy applied from the input IDT is reduced to the 0th mode and 1st. It is possible to increase the degree of conversion into a higher-order or higher-order surface acoustic wave. At this time, the surface acoustic wave can be efficiently propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate without leaking into the inside of the piezoelectric plate. Moreover, the surface acoustic waves of the 0th-order mode and the first-order or higher-order modes propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate are efficiently converted into electric signals from the output IDT without leaking into the inside of the piezoelectric plate. Can be output.
By adopting piezoelectric ceramics as the piezoelectric plate, it is possible to efficiently excite a surface acoustic wave near the surface of the plate surface on which the IDTs of the piezoelectric plate are provided, and propagate the SAW to the upper end surface of the non-piezoelectric plate. I have to. In addition, the surface acoustic wave propagating on the upper end surface of the non-piezoelectric plate is efficiently propagated to the vicinity of the surface of the plate surface on which each interdigital electrode of the piezoelectric plate is provided, and is output as an electric signal from the output interdigital electrode. It is possible to output. 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. When the input and output interdigital electrodes on the panel screen come into contact with the pen tip of the input pen, the propagation path of the surface acoustic wave is cut off, and the electric signal output to the output interdigital electrodes is accordingly reduced. Disappears or decay. Therefore, the contact on the panel screen is sensed in a short response time. Furthermore, 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, and the contact position is defined as the propagation path U Xi
And the intersection of U Yi , the coordinates of the intersection,
That is, the coordinates of the contact position are determined. In addition, the propagation path U Xi
Adjacent to or partially overlap each other, and employing a structure in which the propagation paths U Yi are adjacent to or partially overlap with each other, it is possible to more precisely specify the contact position on the panel screen. Become. One output interdigital electrode R and N input interdigital electrodes T
In the ultrasonic touch panel of the type provided with i, by using N switches Wi connected to each of the N input IDTs, the contact position on the panel screen can be easily determined, and 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1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. 6 is a characteristic diagram showing a relationship between a k 2 value and a kd value calculated from a phase velocity difference of the piezoelectric ceramic plate 1 under two different electrical boundary conditions.

【図7】圧電磁器板1の表面近傍を伝搬する弾性表面波
の位相速度を示す特性図。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing a phase velocity of a surface acoustic wave propagating near the surface of the piezoelectric ceramic plate 1.

【図8】圧電磁器板1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 is a characteristic diagram showing a relationship between a k 2 value and a kd value calculated from a phase velocity difference of the piezoelectric ceramic plate 1 under two different electrical boundary conditions.

【図9】圧電磁器板1の表面近傍を伝搬する弾性表面波
の位相速度を示す特性図。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a phase velocity of a surface acoustic wave propagating near the surface of the piezoelectric ceramic plate 1;

【図10】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. 10 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic touch panel of the present invention.

【図11】図10のすだれ状電極TXを示す平面図。FIG. 11 is a plan view showing the interdigital electrode T X of FIG. 10;

【図12】図10の超音波タッチパネルの平面図。FIG. 12 is a plan view of the ultrasonic touch panel of FIG. 10;

【図13】図10の超音波タッチパネルの駆動回路を示
す図。
FIG. 13 is a diagram showing a driving circuit of the ultrasonic touch panel of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電磁器板 2 非圧電板 3 支持基板 4 駆動部 5 倍電圧整流器 6 コンパレータ 7 情報処理部 TXi,TYi,RX,RY すだれ状電極 WXi,WYi スイッチ TX,TY,RXi,RYi すだれ状電極 AMP 増幅器Reference Signs List 1 piezoelectric ceramic plate 2 non-piezoelectric plate 3 support substrate 4 drive unit 5 times voltage rectifier 6 comparator 7 information processing unit T Xi , T Yi , R X , R Y interdigital transducer W Xi , W Yi switch T X , T Y , R Xi , R Yi IDT AMP Amplifier

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2つの超音波送受波手段Xお
よびYと、圧電板と、非圧電板と、前記超音波送受波手
段XおよびYに接続された情報処理部とから成る超音波
タッチパネルであって、 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)、すだれ状電極RおよびN個のス
イッチWi(i=1,2,……,N)から成り、 前記
すだれ状電極TiおよびRは前記圧電板の一方の板面に
設けられ、 前記非圧電板の下端面は前記圧電板の前記一方の板面に
前記各すだれ状電極を介して固着されていて、 前記スイッチWiの出力端は前記すだれ状電極Tiの入力
端に接続されており、 前記すだれ状電極Tiは前記すだれ状電極Ti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、前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に
前記電極周期長pとほぼ等しい波長を有する弾性表面波
を励振し、該弾性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬
させ、 前記非圧電板の前記上端面に伝搬される前記弾性表面波
は0次モードおよび1次以上の高次モードの波で、前記
0次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状
態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しく、前記1次以上の高次モードの弾性表面波の
位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、 前記すだれ状電極Rは、前記非圧電板の前記上端面に伝
搬した弾性表面波を前記圧電板の前記一方の板面の表面
近傍に伝搬させ、前記圧電板の前記一方の板面の表面近
傍に伝搬した弾性表面波を前記すだれ状電極R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、 前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した前記
弾性表面波は0次モードおよび1次以上の高次モードの
波で、その波長は前記電極周期長pとほぼ等しく、前記
0次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状
態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しく、前記1次以上の高次モードの弾性表面波の
位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、 前記圧電板の厚さは前記電極周期長pのほぼ3倍以上で
あり、 前記非圧電板の厚さdは前記電極周期長pよりも小さ
く、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、
前記圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも
小さく、 前記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
圧電板の前記上端面に入力ペンのペン先が接触すること
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する超音波タッチパネ
ル。
An ultrasonic touch panel comprising at least two ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y, a piezoelectric plate, a non-piezoelectric plate, and an information processing unit connected to the ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y. Each of the ultrasonic wave transmitting / receiving means includes N sets of interdigital transducers T i (i
, N), the interdigital electrodes R and N switches W i (i = 1, 2,..., N), and the interdigital electrodes T i and R are provided on one plate surface, the lower end surface of the non-piezoelectric plates have been secured through the respective interdigital transducer in the one plate surface of the piezoelectric plate, the output end of the switch W i is the interdigital is connected to the input end of the electrode T i, wherein the interdigital transducer T i by inputting an electric signal E T of a frequency substantially corresponding to the interdigital periodicity p of the interdigital transducer T i, the piezoelectric plate Exciting a surface acoustic wave having a wavelength substantially equal to the electrode period length p near the surface of the one plate surface, and propagating the surface acoustic wave to the upper end surface of the non-piezoelectric plate; The surface acoustic wave propagated to the upper end face is a zero-order mode and a first-order or higher-order mode. The phase velocity of the zero-order mode surface acoustic wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuit state, and the first-order or higher-order surface acoustic wave The phase velocity of the wave is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate alone in an electrically open state, and the interdigital transducer R transmits the surface acoustic wave propagating to the upper end face of the non-piezoelectric plate. The surface acoustic wave propagated near the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate is propagated near the surface of the one plate surface, and the surface acoustic wave propagated near the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate substantially corresponds to the electrode period length p of the interdigital transducer R. electrical signal E is converted to R output of waves of the surface acoustic wave is 0 order mode and first-order or higher-order modes propagating in the vicinity of the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate, the wavelength It is almost equal to the electrode cycle length p, The phase velocity of the surface acoustic wave is approximately equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate in an electrically short-circuited state, and the phase velocity of the surface acoustic wave of the first or higher order mode is electric. The velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate alone in a substantially open state, the thickness of the piezoelectric plate is approximately three times or more the electrode period length p, and the thickness d of the non-piezoelectric plate is The phase velocity of the surface acoustic wave that is smaller than the electrode period length p and propagates through the non-piezoelectric plate alone is
The smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating on the piezoelectric plate alone, the information processing unit is intermittently by sequentially predetermined cycle said switch W i, detects the magnitude of the electric signal E R, the non determined by the magnitude of the electrical signal E R to touch input pen nib of the upper end surface of the piezoelectric plate is attenuated or abolished connection when the magnitude of the electrical signal E R is attenuated or eliminated ultrasonic touch panel that identifies a contact position by identifying the switch W i which has been.
【請求項2】 前記超音波送受波手段Xにおける前記す
だれ状電極TiとRとの間の弾性表面波の伝搬路U
Xi(i=1,2,……,N)と、前記超音波送受波手段
Yにおける前記すだれ状電極TiとRとの間の弾性表面
波の伝搬路UYi(i=1,2,……,N)とが互いに直
交している請求項1に記載の超音波タッチパネル。
2. A propagation path U of a surface acoustic wave between said interdigital transducers T i and R in said ultrasonic wave transmitting and receiving means X.
Xi (i = 1,2, ......, N) and the propagation path of the surface acoustic wave between the IDT T i and R in ultrasonic transmitter means Y U Yi (i = 1,2, .., 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Wi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R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Wi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R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Wi、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Wi、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, wherein the switch W in the ultrasonic wave transmitting / receiving means X is provided. The input terminal of i is connected to the output terminal of the interdigital transducer R in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y via an amplifier AY. The input terminal of the switch W i in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y is the are connected via an amplifier a X to an output terminal of the IDT R in ultrasonic transmitter unit X, the signal loop of the oscillator H i, the switch W i in the ultrasonic transmitter means X , The propagation path U Xi , the amplifier A X , and the switch W 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】 少なくとも2つの超音波送受波手段Xお
よびYと、圧電板と、非圧電板と、前記超音波送受波手
段XおよびYに接続された情報処理部とから成る超音波
タッチパネルであって、 前記各超音波送受波手段はすだれ状電極Tおよびすだれ
状電極Ri(i=1,2,……,N)から成り、 前記すだれ状電極TおよびRiは前記圧電板の一方の板
面に設けられ、 前記非圧電板の下端面は前記圧電板の前記一方の板面に
前記各すだれ状電極を介して固着されていて、 前記すだれ状電極Tは前記すだれ状電極T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、前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に前
記電極周期長pとほぼ等しい波長を有する弾性表面波を
励振し、該弾性表面波を前記非圧電板の上端面に伝搬さ
せ、 前記非圧電板の前記上端面に伝搬される前記弾性表面波
は0次モードおよび1次以上の高次モードの波で、前記
0次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状
態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しく、前記1次以上の高次モードの弾性表面波の
位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、 前記すだれ状電極Riは、前記非圧電板の前記上端面に
伝搬した弾性表面波を前記圧電板の前記一方の板面の表
面近傍に伝搬させ、前記圧電板の前記一方の板面の表面
近傍に伝搬した弾性表面波を前記すだれ状電極Riの電
極周期長pにほぼ対応する周波数の電気信号ERi(i=
1,2,……,N)に変換して出力し、 前記圧電板の前記一方の板面の表面近傍に伝搬した前記
弾性表面波は0次モードおよび1次以上の高次モードの
波で、その波長は前記電極周期長pとほぼ等しく、前記
0次モードの弾性表面波の位相速度は、電気的に短絡状
態にある前記圧電板単体に伝搬するレイリー波の速度と
ほぼ等しく、前記1次以上の高次モードの弾性表面波の
位相速度は、電気的に開放状態にある前記圧電板単体に
伝搬するレイリー波の速度とほぼ等しく、 前記圧電板の厚さは前記電極周期長pのほぼ3倍以上で
あり、 前記非圧電板の厚さdは前記電極周期長pよりも小さ
く、 前記非圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度は、
前記圧電板単体に伝搬する弾性表面波の位相速度よりも
小さく、 前記情報処理部は前記電気信号ERiの大きさを検出し、
前記非圧電板の前記上端面に入力ペンのペン先が接触す
ることを前記電気信号ERiの大きさが減衰または消滅す
ることによって判断し、減衰または消滅した電気信号E
Riに対応するすだれ状電極Riを特定することにより接
触位置を特定する超音波タッチパネル。
5. An ultrasonic touch panel comprising at least two ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y, a piezoelectric plate, a non-piezoelectric plate, and an information processing unit connected to said ultrasonic wave transmitting / receiving means X and Y. there, each ultrasonic transmitter unit IDT T and interdigital electrodes R i (i = 1,2, ...... , N) consists, said interdigital transducers T and R i one of said piezoelectric plate The lower end surface of the non-piezoelectric plate is fixed to the one plate surface of the piezoelectric plate via each of the interdigital electrodes, and the interdigital electrode T is formed of the interdigital electrode T. by inputting a substantially corresponding electrical signal E T frequencies interdigital periodicity p, excites a surface acoustic wave having a wavelength approximately equal to the interdigital periodicity p in the vicinity of the surface of the one plate surface of said piezoelectric plate The surface acoustic wave is applied to the upper end surface of the non-piezoelectric plate. The surface acoustic wave propagated to the upper end surface of the non-piezoelectric plate is a wave of a 0th-order mode and a first-order or higher-order mode, and the phase velocity of the surface acoustic wave of the 0th-order mode is an electric wave. The phase velocity of the surface acoustic wave in the first or higher order mode is almost equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating in the piezoelectric plate in a short-circuit state. approximately equal to the Rayleigh wave velocity of the interdigital electrode R i is allowed to propagate surface acoustic waves propagating on the upper surface of the non-piezoelectric plate in the vicinity of the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate, the piezoelectric The surface acoustic wave propagated in the vicinity of the surface of the one plate surface of the plate is converted into an electric signal E Ri (i = i) having a frequency substantially corresponding to the electrode period length p of the interdigital transducer R i.
1, 2,..., N), and the surface acoustic waves propagated in the vicinity of the surface of the one plate surface of the piezoelectric plate are waves of a zero-order mode and a first-order or higher-order mode. , The wavelength thereof is substantially equal to the electrode period length p, and the phase velocity of the surface acoustic wave in the zero-order mode is substantially equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate alone in an electrically short-circuit state. The phase velocity of the surface acoustic wave in the higher order mode is almost equal to the velocity of the Rayleigh wave propagating to the piezoelectric plate alone in an electrically open state, and the thickness of the piezoelectric plate is equal to the electrode period length p. The thickness d of the non-piezoelectric plate is smaller than the electrode period length p, and the phase velocity of the surface acoustic wave propagating to the non-piezoelectric plate alone is:
Smaller than the phase velocity of the surface acoustic wave propagating on the piezoelectric plate alone, the information processing unit detects the magnitude of the electric signal E Ri ,
The contact of the pen tip of the input pen with the upper end surface of the non-piezoelectric plate is determined by the attenuation or disappearance of the electric signal E Ri , and the attenuated or eliminated electric signal E Ri is determined.
Ultrasonic touch panel that identifies a contact position by specifying the interdigital electrodes R i corresponding to Ri.
【請求項6】 前記超音波送受波手段Xにおける前記す
だれ状電極TとRiとの間の弾性表面波の伝搬路U
Xi(i=1,2,……,N)と、前記超音波送受波手段
Yにおける前記すだれ状電極TとRiとの間の弾性表面
波の伝搬路UYi(i=1,2,……,N)とが互いに直
交している請求項5に記載の超音波タッチパネル。
6. propagation path U of the surface acoustic wave between the IDT T and R i in the ultrasonic transmitter means X
Xi (i = 1, 2,..., N) and a surface acoustic wave propagation path U Yi (i = 1, 2, 2) between the IDT and R i in the ultrasonic wave transmitting / receiving means Y. .., N) are orthogonal to each other.
【請求項7】 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6に記載
の超音波タッチパネル。
7. The ultrasonic touch panel according to claim 6, 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8】 前記伝搬路UYiのうち伝搬路UY1を遅延
素子とする発振器Hが構成されていて、 前記伝搬路UY1に対応する前記すだれ状電極R1の出力
端は、前記超音波送受波手段XおよびYにおける前記す
だれ状電極Tの入力端に増幅器AMPを介して接続され
ており、 前記発振器Hの信号ループは、前記伝搬路UY1に対応す
る前記すだれ状電極T、前記伝搬路UY1、前記伝搬路U
Y1に対応する前記すだれ状電極R1および前記増幅器A
MPから成る請求項6または7に記載の超音波タッチパ
ネル。
8. An oscillator H having the propagation path U Y1 of the propagation path U Yi as a delay element, and an output terminal of the interdigital transducer R 1 corresponding to the propagation path U Y1 is connected to the super-high-frequency power supply. The input terminals of the interdigital transducers T in the sound wave transmitting and receiving means X and Y are connected via an amplifier AMP, and the signal loop of the oscillator H includes the interdigital transducer T corresponding to the propagation path U Y1 , The propagation path U Y1 , the propagation path U
The interdigital electrode corresponding to Y1 R 1 and the amplifier A
The ultrasonic touch panel according to claim 6, comprising an MP.
【請求項9】 前記圧電板のもう一方の板面が支持基板
で支持されている請求項1,2,3,4,5,6,7ま
たは8に記載の超音波タッチパネル。
9. The ultrasonic touch panel according to claim 1, wherein another surface of said piezoelectric plate is supported by a support substrate.
【請求項10】 前記圧電板が圧電セラミックで成り、
前記圧電セラミックの分極軸の方向は前記圧電セラミッ
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 is made of a piezoelectric ceramic,
The direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic is parallel to the thickness direction of the piezoelectric ceramic.
10. The ultrasonic touch panel according to 6, 7, 8 or 9.
JP22936796A 1996-08-12 1996-08-12 Ultrasonic touch panel Expired - Fee Related JP3867256B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22936796A JP3867256B2 (en) 1996-08-12 1996-08-12 Ultrasonic touch panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22936796A JP3867256B2 (en) 1996-08-12 1996-08-12 Ultrasonic touch panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1055246A true JPH1055246A (en) 1998-02-24
JP3867256B2 JP3867256B2 (en) 2007-01-10

Family

ID=16891065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22936796A Expired - Fee Related JP3867256B2 (en) 1996-08-12 1996-08-12 Ultrasonic touch panel

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3867256B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030039654A (en) * 2001-11-14 2003-05-22 주식회사 에이터치 Structure of Electrodes in Touch Screen
JP2007079737A (en) * 2005-09-12 2007-03-29 Fujitsu Ltd Touch panel device
KR100744866B1 (en) * 2001-01-26 2007-08-01 후지쯔 가부시끼가이샤 Touch panel device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100744866B1 (en) * 2001-01-26 2007-08-01 후지쯔 가부시끼가이샤 Touch panel device
KR100764964B1 (en) 2001-01-26 2007-10-08 후지쯔 가부시끼가이샤 Touch panel device
KR20030039654A (en) * 2001-11-14 2003-05-22 주식회사 에이터치 Structure of Electrodes in Touch Screen
JP2007079737A (en) * 2005-09-12 2007-03-29 Fujitsu Ltd Touch panel device

Also Published As

Publication number Publication date
JP3867256B2 (en) 2007-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH1055246A (en) Ultrasonic touch panel
JP3959533B2 (en) Ultrasonic touch panel
JPH0675688A (en) Ultrasonic touch panel
JPH1055240A (en) Ultrasonic touch panel
JPH0643995A (en) Ultrasonic touch panel
JP3867257B2 (en) Ultrasonic touch panel
JP4438251B2 (en) Ultrasonic touch panel
JP4026030B2 (en) Ultrasonic touch panel
JP4026031B2 (en) Ultrasonic touch panel
JPH06149459A (en) Ultrasonic touch panel
JPH10240427A (en) Ultrasonic touch panel
JP3488980B2 (en) Ultrasonic touch panel
JP3959534B2 (en) Ultrasonic touch panel
JP3887765B2 (en) Ultrasonic switching element
JP2004046500A (en) Ultrasonic touch panel and method of calculating position of ultrasonic touch panel
JPH1055243A (en) Ultrasonic touch panel
JPH10240426A (en) Ultrasonic touch panel
JPH0643996A (en) Ultrasonic touch panel
JPH0675689A (en) Ultrasonic touch panel
JPH1145147A (en) Ultrasonic touch panel
JP3867255B2 (en) Ultrasonic touch panel
JPH1055242A (en) Ultrasonic touch panel
JPH1055245A (en) Ultrasonic touch panel
JP3867254B2 (en) Ultrasonic touch panel
JPH1145145A (en) Ultrasonic instruction controller

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20051205

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060214

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060404

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20060912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20060928

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091020

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101020

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111020

Year of fee payment: 5

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees