JPH11110127A - Ultrasonic pointing device - Google Patents

Ultrasonic pointing device

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JPH11110127A
JPH11110127A JP9289161A JP28916197A JPH11110127A JP H11110127 A JPH11110127 A JP H11110127A JP 9289161 A JP9289161 A JP 9289161A JP 28916197 A JP28916197 A JP 28916197A JP H11110127 A JPH11110127 A JP H11110127A
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ultrasonic
ultrasonic wave
pressing body
output
cursor
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Koji Toda
耕司 戸田
Hideki Tanaka
秀樹 田中
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Gunze Ltd
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Gunze Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To calculate the moving direction and the moved distance of a cursor on a display screen by touching the propagation pass of the surface acoustic waves which are excited on a piezoelectric substrate. SOLUTION: When the electric signals are inputted to the input interdigital electrodes T1, T2, T3 and T4, surface acoustic waves excited on a piezoelectric substrate are converted into the electric signals by the output interdigital electrodes R1, R2, R3 and R4 and outputted. If one of ultrasonic wave propagation pass set between the input and output interdigital electrodes is touched, the output electric signals of the output interdigital electrodes are attenuated according to the touching pressure. Thus, the moving direction and the moved distance of a cursor can be calculated on a display screen based on the direction of the touched ultrasonic wave propagation pass set from an original point and also on the attenuation of the output electric signals when a point that is equidistant from each ultrasonic wave propagation pass is defined as the original point.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、特にノート型パソ
コンのような携帯型パソコン等の補助入力装置として有
用な超音波ポインティングデバイスに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic pointing device particularly useful as an auxiliary input device for a portable personal computer such as a notebook personal computer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、パソコン等の主入力装置としては
キーボードが、補助入力装置としてはポインティングデ
バイスが用いられている。従来のポインティングデバイ
スは、主にディスプレイの画面上に表示されるカーソル
の座標を指定するために用いられており、次の2種類に
大別される。
2. Description of the Related Art Conventionally, a keyboard is used as a main input device of a personal computer or the like, and a pointing device is used as an auxiliary input device. Conventional pointing devices are mainly used to specify the coordinates of a cursor displayed on the screen of a display, and are roughly classified into the following two types.

【0003】第1は、絶対座標型ポインティングデバイ
スである。これは、ディスプレイの画面上に重なるよう
に設けられた層を直接接触することによりディスプレイ
上の座標を入力するタイプのものであり、タッチパネル
等が挙げられる。タッチパネルでは、ディスプレイの画
面上に設けられた透明電極に指やペンで触れることによ
りディスプレイの画面上に表示されているカーソルを移
動させることができる。
The first one is an absolute coordinate type pointing device. This is a type of inputting coordinates on a display by directly touching a layer provided so as to overlap on a screen of a display, such as a touch panel. In a touch panel, a cursor displayed on the display screen can be moved by touching a transparent electrode provided on the display screen with a finger or a pen.

【0004】第2は、相対座標型ポインティングデバイ
スである。これは、ディスプレイの外部から、ディスプ
レイの画面上に表示されているカーソルの移動方向と移
動距離をパルス情報として供給することによりカーソル
を移動させるタイプのものであり、マウスの他、静電容
量方式、歪みセンサ方式、感圧ゴム方式によるデバイス
等が挙げられる。マウスはマウス自体を平面移動させて
その移動方向と移動距離を指示するもので、静電容量方
式によるデバイスはパッドの上で指を平面移動させてそ
の移動方向と移動距離を指示するもので、歪みセンサ方
式および感圧ゴム方式によるデバイスは、操作部に加え
られた力により電気抵抗が変化する素子を用いて操作部
に加えられた力の大きさとその方向から移動方向と移動
距離を指示するものである。
The second is a relative coordinate type pointing device. This is a type in which the cursor is moved by supplying the moving direction and the moving distance of the cursor displayed on the screen of the display as pulse information from outside the display. , A strain sensor system, a device based on a pressure-sensitive rubber system, and the like. The mouse moves the mouse itself in a plane and indicates the movement direction and movement distance.The capacitance-type device moves the finger on the pad in a plane and indicates the movement direction and movement distance. Devices using the strain sensor system and the pressure-sensitive rubber system use a device whose electric resistance changes according to the force applied to the operation unit to indicate the moving direction and the moving distance from the magnitude and direction of the force applied to the operation unit. Things.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、圧電
基板上に励振された弾性表面波の伝搬路に接触すること
により、ディスプレイの画面上のカーソルの移動方向と
移動距離を算出する超音波ポインティングデバイスを提
供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to calculate a moving direction and a moving distance of a cursor on a screen of a display by contacting a propagation path of a surface acoustic wave excited on a piezoelectric substrate. It is to provide a sound wave pointing device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の超音波
ポインティングデバイスは、圧電基板、第1、第2、第
3および第4の超音波送受波手段、基板押圧体、カーソ
ル移動方向設定手段およびカーソル移動距離算出手段か
ら成る超音波ポインティングデバイスであって、前記圧
電基板は、その厚さ方向と分極軸の方向とが平行であっ
て、前記各超音波送受波手段は、入力用および出力用す
だれ状電極から成り、前記圧電基板の前記厚さ方向と垂
直な上方の板面に設けられており、前記入力用すだれ状
電極は、電気信号を受信することにより前記圧電基板の
前記上方の板面に弾性表面波を励振し、前記出力用すだ
れ状電極は、前記弾性表面波を電気信号に変換して出力
し、前記第1、第2、第3および第4の超音波送受波手
段は、前記圧電基板の前記上方の板面にそれぞれ第1、
第2、第3および第4の超音波伝搬路を形成し、前記基
板押圧体は、弾性体で成り、前記各超音波伝搬路に接触
することにより前記弾性表面波を減衰させ、前記出力用
すだれ状電極で検出される出力電気信号を、前記基板押
圧体の前記各超音波伝搬路への接触圧に応じて減衰さ
せ、前記カーソル移動方向設定手段は、前記出力用すだ
れ状電極の出力端に接続され、前記第1、第2、第3お
よび第4の超音波伝搬路のうちの1つに前記基板押圧体
が接触したときにその接触した超音波伝搬路に応じてデ
ィスプレイの画面上のカーソルの移動方向を設定する
か、または前記第1、第2、第3および第4の超音波伝
搬路のうちの少なくとも2つに前記基板押圧体が接触し
たときにその接触した超音波伝搬路に対応する出力用す
だれ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰
量の比に応じて前記カーソルの移動方向を設定し、前記
カーソル移動距離算出手段は、前記出力用すだれ状電極
の出力端に接続され、前記第1、第2、第3および第4
の超音波伝搬路のうちの1つに前記基板押圧体が接触し
たときにその接触した超音波伝搬路に対応する出力用す
だれ状電極で検出される出力電気信号の減衰量に応じて
前記カーソルの移動距離を算出するか、または前記第
1、第2、第3および第4の超音波伝搬路のうちの少な
くとも2つに前記基板押圧体が接触したときにその接触
した超音波伝搬路に対応する出力用すだれ状電極で検出
されるそれぞれの出力電気信号の減衰量に応じて前記カ
ーソルの移動距離を算出する。
An ultrasonic pointing device according to a first aspect of the present invention comprises a piezoelectric substrate, first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means, a substrate pressing body, and a cursor moving direction setting. An ultrasonic pointing device comprising: means and a cursor moving distance calculating means, wherein the piezoelectric substrate has a thickness direction and a direction of a polarization axis parallel to each other, and each of the ultrasonic transmitting and receiving means has an input and an output. An output IDT is provided on an upper plate surface perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric substrate, and the input IDT is provided above the piezoelectric substrate by receiving an electric signal. A surface acoustic wave is excited on the surface of the plate, and the output interdigital transducer converts the surface acoustic wave into an electric signal and outputs the electric signal. The first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting and receiving The means comprises the piezoelectric substrate The first to the upper plate surface, respectively,
Second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths are formed, and the substrate pressing body is made of an elastic body, and attenuates the surface acoustic wave by contacting each of the ultrasonic wave propagation paths, and An output electric signal detected by the interdigital transducer is attenuated in accordance with a contact pressure of the substrate pressing body with each of the ultrasonic wave propagation paths, and the cursor moving direction setting means includes an output terminal of the output interdigital transducer. And when the substrate pressing body comes into contact with one of the first, second, third, and fourth ultrasonic propagation paths, on the screen of the display in accordance with the contacted ultrasonic propagation path Or when the substrate pressing body contacts at least two of the first, second, third, and fourth ultrasonic propagation paths, Is detected by the output IDT corresponding to the The moving direction of the cursor is set according to the ratio of the attenuation of each output electric signal, and the cursor moving distance calculating means is connected to the output end of the output IDT, and the first, second, Third and fourth
When the substrate pressing body comes into contact with one of the ultrasonic wave propagation paths, the cursor according to the attenuation of the output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted ultrasonic wave propagation path. Or when the substrate pressing body contacts at least two of the first, second, third, and fourth ultrasonic propagation paths, The moving distance of the cursor is calculated according to the amount of attenuation of each output electric signal detected by the corresponding output IDT.

【0007】請求項2に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、圧電基板、第1、第2、第3および第4の超
音波送受波手段、基板押圧体、カーソル移動方向設定手
段およびカーソル移動距離算出手段から成る超音波ポイ
ンティングデバイスであって、前記圧電基板は、その厚
さ方向と分極軸の方向とが平行であって、前記各超音波
送受波手段は、入力用および出力用すだれ状電極から成
り、前記圧電基板の前記厚さ方向と垂直な上方の板面に
設けられており、前記入力用すだれ状電極は、電気信号
を受信することにより前記圧電基板の前記上方の板面に
弾性表面波を励振し、前記出力用すだれ状電極は、前記
弾性表面波を電気信号に変換して出力し、前記第1、第
2、第3および第4の超音波送受波手段は、前記圧電基
板の前記上方の板面にそれぞれ第1、第2、第3および
第4の超音波伝搬路を形成し、前記第1および第2の超
音波伝搬路は互いに平行で、前記第3および第4の超音
波伝搬路は互いに平行であり、前記第1および第2の超
音波伝搬路と、前記第3および第4の超音波伝搬路と
は、互いに直交することにより4つの伝搬交叉領域を形
成し、前記基板押圧体は、弾性体で成り、前記各伝搬交
叉領域に接触することにより前記弾性表面波を減衰さ
せ、前記出力用すだれ状電極で検出される出力電気信号
を、前記基板押圧体の前記各伝搬交叉領域への接触圧に
応じて減衰させ、前記カーソル移動方向設定手段は、前
記出力用すだれ状電極の出力端に接続され、4つの前記
伝搬交叉領域のうちの1つに前記基板押圧体が接触した
ときにその接触した伝搬交叉領域に応じてディスプレイ
の画面上のカーソルの移動方向を設定するか、または4
つの前記伝搬交叉領域のうちの少なくとも2つに前記基
板押圧体が接触したときにその接触した伝搬交叉領域に
対応する出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの出
力電気信号の減衰量の比に応じて前記カーソルの移動方
向を設定し、前記カーソル移動距離算出手段は、前記出
力用すだれ状電極の出力端に接続され、4つの前記伝搬
交叉領域のうちの1つに前記基板押圧体が接触したとき
にその接触した伝搬交叉領域に対応する2つの出力用す
だれ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰
量に応じて前記カーソルの移動距離を算出するか、また
は4つの前記伝搬交叉領域のうちの少なくとも2つに前
記基板押圧体が接触したときにその接触した伝搬交叉領
域に対応する出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれ
の出力電気信号の減衰量に応じて前記カーソルの移動距
離を算出する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic pointing device comprising a piezoelectric substrate, first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means, a substrate pressing body, a cursor moving direction setting means, and a cursor moving distance calculation. An ultrasonic pointing device comprising a piezoelectric substrate, wherein the thickness direction and the direction of the polarization axis of the piezoelectric substrate are parallel to each other, and each of the ultrasonic wave transmitting and receiving means is connected to the input and output IDT electrodes. The input interdigital transducer is provided on an upper plate surface perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric substrate, and the input interdigital transducer receives an electric signal to form an elastic surface on the upper plate surface of the piezoelectric substrate. The output interdigital transducer converts the surface acoustic wave into an electric signal and outputs the electric signal, and the first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means comprises: The upper plate of Form first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths, respectively, wherein the first and second ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other, and the third and fourth ultrasonic wave propagation paths are The first and second ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other, and the third and fourth ultrasonic wave propagation paths are orthogonal to each other to form four propagation crossing regions. Is formed of an elastic body, attenuates the surface acoustic wave by contacting each of the propagation crossover regions, and outputs an output electric signal detected by the output IDT to each of the propagation crossover regions of the substrate pressing body. The cursor moving direction setting means is connected to an output end of the output IDT, and the substrate pressing body comes into contact with one of the four propagation intersection regions. Sometimes depending on the contacted propagation crossover region Either set the moving direction of the cursor on the display screen, or 4
When the substrate pressing body comes into contact with at least two of the propagation crossover regions, the ratio of attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted propagation crossover region The moving direction of the cursor is set accordingly, and the cursor moving distance calculating means is connected to the output end of the output IDT, and the substrate pressing body comes into contact with one of the four propagation intersection regions. Then, the moving distance of the cursor is calculated in accordance with the amount of attenuation of each output electric signal detected by the two output interdigital transducers corresponding to the contacted propagation crossover region, or the four propagation crossovers are performed. When the substrate pressing body contacts at least two of the regions, the output electric signal of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted propagation intersection region. It calculates a movement distance of the cursor in response to 衰量.

【0008】請求項3に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、請求項2に記載の前記第1および第2の超音
波送受波手段の2つの前記入力用すだれ状電極の代わり
に1つの入力用すだれ状電極が設けられ、その1つの入
力用すだれ状電極とそれに対向する2つの前記出力用す
だれ状電極との間に第1および第2の超音波伝搬路が形
成されるとともに、前記第3および第4の超音波送受波
手段の2つの前記入力用すだれ状電極の代わりに1つの
入力用すだれ状電極が設けられ、その1つの入力用すだ
れ状電極とそれに対向する2つの前記出力用すだれ状電
極との間に第3および第4の超音波伝搬路が形成され
る。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic pointing device, wherein one of the input interdigital transducers of the first and second ultrasonic transmitting and receiving means is replaced with one input interdigital transducer. A first and a second ultrasonic wave propagation path are formed between one of the input IDTs and two of the output IDTs opposed thereto, and the third and the third IDTs are formed between the input and output IDTs. Instead of the two input interdigital transducers of the fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means, one input interdigital transducer is provided, and the one input interdigital transducer and the two output interdigital transducers opposed thereto. Third and fourth ultrasonic wave propagation paths are formed between the electrodes and the electrodes.

【0009】請求項4に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、前記基板押圧体がシート状の形状を有する天
然ゴム、合成ゴムまたは熱可塑性エラストマーで成る。
According to a fourth aspect of the present invention, in the ultrasonic pointing device, the substrate pressing member is made of a natural rubber, a synthetic rubber, or a thermoplastic elastomer having a sheet shape.

【0010】請求項5に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、請求項1または4に記載の前記基板押圧体の
上部に突起が設けられ、前記突起が押されることにより
前記基板押圧体が変形して前記基板押圧体の下面の一部
と、前記第1、第2、第3および第4の超音波伝搬路の
うちの少なくとも1つとが接触する。
According to a fifth aspect of the present invention, in the ultrasonic pointing device, a projection is provided on the substrate pressing body according to the first or fourth aspect, and the substrate pressing body is deformed by pressing the projection. A part of the lower surface of the substrate pressing body contacts at least one of the first, second, third, and fourth ultrasonic wave propagation paths.

【0011】請求項6に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、請求項2,3または4に記載の前記基板押圧
体の上部に突起が設けられ、前記突起が押されることに
より前記基板押圧体が変形して前記基板押圧体の下面の
一部と、4つの前記伝搬交叉領域のうちの少なくとも1
つとが接触する。
According to a sixth aspect of the present invention, in the ultrasonic pointing device, a projection is provided on the substrate pressing body according to the second, third, or fourth aspect, and the substrate pressing body is deformed by pressing the projection. And a part of the lower surface of the substrate pressing body and at least one of the four propagation intersection regions.
One touches.

【0012】請求項7に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、請求項4,5または6に記載の前記圧電基板
の前記上方の板面のうち前記各超音波伝搬路の少なくと
も一部を除く部分と、前記基板押圧体との間にスペーサ
が設けられ、前記スペーサは弾性表面波を吸収しにくい
材質で成る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the ultrasonic pointing device, a portion of the upper plate surface of the piezoelectric substrate according to the fourth, fifth or sixth aspect excluding at least a part of each of the ultrasonic wave propagation paths is provided. A spacer is provided between the substrate and the substrate pressing body, and the spacer is made of a material that is difficult to absorb surface acoustic waves.

【0013】請求項8に記載の超音波ポインティングデ
バイスは、前記圧電基板が圧電セラミックで成る。
In the ultrasonic pointing device according to the present invention, the piezoelectric substrate is made of piezoelectric ceramic.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の超音波ポインティングデ
バイスの第1の構造は、圧電基板、第1、第2、第3お
よび第4の超音波送受波手段、基板押圧体、カーソル移
動方向設定手段およびカーソル移動距離算出手段から成
る。圧電基板は、その厚さ方向と分極軸の方向とが平行
である。各超音波送受波手段は、入力用および出力用す
だれ状電極から成り、圧電基板の厚さ方向と垂直な上方
の板面に設けられている。カーソル移動方向設定手段お
よびカーソル移動距離算出手段はともに出力用すだれ状
電極の出力端に接続されている。各入力用すだれ状電極
は、その電極周期長Pにほぼ対応する周波数の電気信号
を受信することにより圧電基板の上方の板面に弾性表面
波を励振する。この弾性表面波は各出力用すだれ状電極
によって電気信号に変換されて出力される。このように
して、圧電基板の上方の板面において、入力用すだれ状
電極とそれに対応する出力用すだれ状電極との間にそれ
ぞれ第1、第2、第3および第4の超音波伝搬路が形成
される。もしも、弾性体で成る基板押圧体が各超音波伝
搬路に接触すると弾性表面波が減衰し、出力用すだれ状
電極で検出される出力電気信号が、基板押圧体の各超音
波伝搬路への接触圧に応じて減衰する。カーソル移動方
向設定手段は、第1、第2、第3および第4の超音波伝
搬路のうちの1つに基板押圧体が接触した場合、その接
触した超音波伝搬路に応じてディスプレイの画面上のカ
ーソルの移動方向を設定する。また、第1、第2、第3
および第4の超音波伝搬路のうちの少なくとも2つに接
触した場合には、その接触した超音波伝搬路に対応する
出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信
号の減衰量の比に応じてカーソルの移動方向を設定す
る。カーソル移動距離算出手段は、第1、第2、第3お
よび第4の超音波伝搬路のうちの1つに基板押圧体が接
触した場合、その接触した超音波伝搬路に対応する出力
用すだれ状電極で検出される出力電気信号の減衰量に応
じてカーソルの移動距離を算出する。第1、第2、第3
および第4の超音波伝搬路のうちの少なくとも2つに接
触した場合には、その接触した超音波伝搬路に対応する
出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信
号の減衰量に応じてカーソルの移動距離を算出する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first structure of an ultrasonic pointing device according to the present invention comprises a piezoelectric substrate, first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means, a substrate pressing body, and a cursor moving direction setting. Means and a cursor moving distance calculating means. The thickness direction of the piezoelectric substrate is parallel to the direction of the polarization axis. Each ultrasonic wave transmitting / receiving means is composed of input and output IDT electrodes, and is provided on an upper plate surface perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric substrate. The cursor moving direction setting means and the cursor moving distance calculating means are both connected to the output end of the output IDT. Each input IDT excites a surface acoustic wave on the plate surface above the piezoelectric substrate by receiving an electric signal having a frequency substantially corresponding to the electrode period length P. This surface acoustic wave is converted into an electric signal by each output IDT and output. In this way, on the plate surface above the piezoelectric substrate, the first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths are respectively formed between the input IDT and the corresponding output IDT. It is formed. If the substrate pressing body made of an elastic body comes into contact with each ultrasonic wave propagation path, the surface acoustic wave is attenuated, and the output electric signal detected by the output IDT is transmitted to each ultrasonic wave propagation path of the substrate pressing body. Decreases according to contact pressure. When the substrate pressing body comes into contact with one of the first, second, third, and fourth ultrasonic propagation paths, the cursor moving direction setting means may display a screen of the display in accordance with the contacted ultrasonic propagation path. Set the moving direction of the upper cursor. In addition, the first, second, third
And when at least two of the fourth ultrasonic wave propagation paths are contacted, the ratio of the attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted ultrasonic wave propagation paths. Set the moving direction of the cursor according to. When the substrate pressing body comes into contact with one of the first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths, the cursor moving distance calculation means outputs an output blind corresponding to the contacted ultrasonic wave propagation path. The moving distance of the cursor is calculated according to the amount of attenuation of the output electric signal detected by the electrode. First, second, third
And when at least two of the fourth ultrasonic wave propagation paths are in contact with each other, according to the amount of attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted ultrasonic wave propagation path. To calculate the moving distance of the cursor.

【0015】本発明の超音波ポインティングデバイスの
第1の構造では、基板押圧体がシート状の形状で成り、
その上部に突起が設けられた構造が可能である。この場
合、突起を押すと基板押圧体が変形して基板押圧体の下
面の一部と、第1、第2、第3および第4の超音波伝搬
路のうちの少なくとも1つとが接触する。
In the first structure of the ultrasonic pointing device of the present invention, the substrate pressing member has a sheet-like shape,
A structure in which a projection is provided on the upper part is possible. In this case, when the projection is pressed, the substrate pressing body is deformed, and a part of the lower surface of the substrate pressing body comes into contact with at least one of the first, second, third, and fourth ultrasonic wave propagation paths.

【0016】本発明の超音波ポインティングデバイスの
第2の構造は、超音波ポインティングデバイスの第1の
構造と同様にして、圧電基板、第1、第2、第3および
第4の超音波送受波手段、基板押圧体、カーソル移動方
向設定手段およびカーソル移動距離算出手段から成る。
但し、第1、第2、第3および第4の超音波送受波手段
がそれぞれ形成する第1、第2、第3および第4の超音
波伝搬路は、超音波ポインティングデバイスの第1の構
造とは異なり、互いに独立した形態をとっているわけで
はない。超音波ポインティングデバイスの第2の構造で
は、第1および第2の超音波伝搬路が互いに平行である
とともに、第3および第4の超音波伝搬路が互いに平行
で、しかも、第1および第2の超音波伝搬路と、第3お
よび第4の超音波伝搬路とが互いに直交した構造を有す
る。2つの超音波伝搬路からは1つの伝搬交叉領域が形
成されることから、超音波ポインティングデバイスの第
2の構造では、全部で4つの伝搬交叉領域が形成され
る。もしも、基板押圧体が各伝搬交叉領域に接触すると
弾性表面波が減衰し、出力用すだれ状電極で検出される
出力電気信号が、基板押圧体の各伝搬交叉領域への接触
圧に応じて減衰する。カーソル移動方向設定手段は、4
つの伝搬交叉領域のうちの1つに基板押圧体が接触した
場合、その接触した伝搬交叉領域に応じてディスプレイ
の画面上のカーソルの移動方向を設定する。また、4つ
の伝搬交叉領域のうちの少なくとも2つに接触した場合
には、その接触した伝搬交叉領域に対応する出力用すだ
れ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰量
の比に応じてカーソルの移動方向を設定する。カーソル
移動距離算出手段は、4つの伝搬交叉領域のうちの1つ
に基板押圧体が接触した場合、その接触した伝搬交叉領
域に対応する2つの出力用すだれ状電極で検出されるそ
れぞれの出力電気信号の減衰量に応じてカーソルの移動
距離を算出する。4つの伝搬交叉領域のうちの少なくと
も2つに接触した場合には、その接触した伝搬交叉領域
に対応する出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの
出力電気信号の減衰量に応じてカーソルの移動距離を算
出する。
The second structure of the ultrasonic pointing device according to the present invention is similar to the first structure of the ultrasonic pointing device, and includes a piezoelectric substrate, first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting and receiving devices. Means, a substrate pressing body, a cursor moving direction setting means, and a cursor moving distance calculating means.
However, the first, second, third, and fourth ultrasonic wave propagation paths respectively formed by the first, second, third, and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means correspond to the first structure of the ultrasonic pointing device. In contrast, they are not independent of each other. In the second structure of the ultrasonic pointing device, the first and second ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other, the third and fourth ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other, and the first and second ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other. And the third and fourth ultrasonic transmission paths have a structure orthogonal to each other. Since one propagation crossing region is formed from two ultrasonic propagation paths, a total of four propagation crossing regions are formed in the second structure of the ultrasonic pointing device. If the substrate pressing body comes into contact with each propagation intersection area, the surface acoustic wave is attenuated, and the output electric signal detected by the output IDT is attenuated according to the contact pressure of the substrate pressing body with each propagation intersection area. I do. The cursor moving direction setting means is 4
When the substrate pressing body comes into contact with one of the propagation crossing regions, the moving direction of the cursor on the screen of the display is set according to the contacted propagation crossing region. When at least two of the four propagation crossover regions are contacted, the ratio depends on the ratio of the attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted propagation crossover region. To set the direction of cursor movement. When the substrate pressing body comes into contact with one of the four crossover regions, the cursor movement distance calculation means calculates each output electric current detected by the two output interdigital transducers corresponding to the contacted crossover region. The moving distance of the cursor is calculated according to the signal attenuation. When at least two of the four propagation crossover regions are touched, the cursor moves according to the amount of attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted propagation crossover region. Calculate the distance.

【0017】本発明の超音波ポインティングデバイスの
第3の構造は、超音波ポインティングデバイスの第2の
構造における第1および第2の超音波送受波手段の2つ
の入力用すだれ状電極の代わりに1つの入力用すだれ状
電極が設けられ、第3および第4の超音波送受波手段の
2つの入力用すだれ状電極の代わりに1つの入力用すだ
れ状電極が設けられたものである。超音波ポインティン
グデバイスの第3の構造では入力用すだれ状電極とそれ
に対向する2つの出力用すだれ状電極との間に2つの超
音波伝搬路が形成される。このようにして、第1,第
2,第3および第4の超音波伝搬路が形成される。2つ
の超音波伝搬路からは1つの伝搬交叉領域が形成される
ことから、超音波ポインティングデバイスの第3の構造
においても、超音波ポインティングデバイスの第2の構
造と同様に、全部で4つの伝搬交叉領域が形成される。
もしも、基板押圧体が各伝搬交叉領域に接触すると弾性
表面波が減衰し、出力用すだれ状電極で検出される出力
電気信号が、基板押圧体の各伝搬交叉領域への接触圧に
応じて減衰する。カーソル移動方向設定手段は、4つの
伝搬交叉領域のうちの1つに基板押圧体が接触した場
合、その接触した伝搬交叉領域に応じてディスプレイの
画面上のカーソルの移動方向を設定する。また、4つの
伝搬交叉領域のうちの少なくとも2つに接触した場合に
は、その接触した伝搬交叉領域に対応する出力用すだれ
状電極で検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰量の
比に応じてカーソルの移動方向を設定する。カーソル移
動距離算出手段は、4つの伝搬交叉領域のうちの1つに
基板押圧体が接触した場合、その接触した伝搬交叉領域
に対応する2つの出力用すだれ状電極で検出されるそれ
ぞれの出力電気信号の減衰量に応じてカーソルの移動距
離を算出する。4つの伝搬交叉領域のうちの少なくとも
2つに接触した場合には、その接触した伝搬交叉領域に
対応する出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの出
力電気信号の減衰量に応じてカーソルの移動距離を算出
する。
The third structure of the ultrasonic pointing device according to the present invention is different from the second structure of the ultrasonic pointing device in that one of the first and second ultrasonic wave transmitting / receiving means is replaced with two interdigital transducers. One input interdigital transducer is provided instead of the two input interdigital transducers of the third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means. In the third structure of the ultrasonic pointing device, two ultrasonic wave propagation paths are formed between an input IDT and two output IDTs opposed thereto. Thus, the first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths are formed. Since one propagation crossing region is formed from two ultrasonic propagation paths, a total of four propagation paths are formed in the third structure of the ultrasonic pointing device as in the second structure of the ultrasonic pointing device. An intersection region is formed.
If the substrate pressing body comes into contact with each propagation intersection area, the surface acoustic wave is attenuated, and the output electric signal detected by the output IDT is attenuated according to the contact pressure of the substrate pressing body with each propagation intersection area. I do. The cursor movement direction setting means sets the movement direction of the cursor on the screen of the display according to the contacted propagation crossing area when the substrate pressing body comes into contact with one of the four propagation crossing areas. When at least two of the four propagation crossover regions are contacted, the ratio depends on the ratio of the attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted propagation crossover region. To set the direction of cursor movement. When the substrate pressing body comes into contact with one of the four crossover regions, the cursor movement distance calculation means calculates each output electric current detected by the two output interdigital transducers corresponding to the contacted crossover region. The moving distance of the cursor is calculated according to the signal attenuation. When at least two of the four propagation crossover regions are touched, the cursor moves according to the amount of attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted propagation crossover region. Calculate the distance.

【0018】本発明の超音波ポインティングデバイスの
第2および第3の構造では、基板押圧体がシート状の形
状で成り、その上部に突起が設けられた構造が可能であ
る。この場合、突起を押すと基板押圧体が変形して基板
押圧体の下面の一部と、4つの伝搬交叉領域のうちの少
なくとも1つとが接触する。
In the second and third structures of the ultrasonic pointing device of the present invention, a structure in which the substrate pressing body is formed in a sheet-like shape and a projection is provided on the upper part thereof is possible. In this case, when the projection is pressed, the substrate pressing body is deformed, and a part of the lower surface of the substrate pressing body comes into contact with at least one of the four propagation intersection regions.

【0019】本発明の超音波ポインティングデバイスで
は、基板押圧体が超音波伝搬路以外の部分に接触するこ
とを避けるために、または超音波伝搬路の限られた部分
のみに接触することを目的として、圧電基板の上方の板
面のうち各超音波伝搬路の少なくとも一部を除く部分
と、基板押圧体との間にスペーサを設けた構造が採用さ
れる。スペーサはフィルムまたはシートとして予め形成
されているものを圧電基板上に乗せるか、または樹脂等
を圧電基板上に塗布する方法が用いられるが、いずれに
しろスペーサは弾性表面波を吸収しにくい材質で成る必
要がある。スペーサの厚さは基板押圧体の厚さ、形また
は硬さ等によって変える必要があるが、厚さが厚すぎる
と基板押圧体を湾曲させるのに大きな力を要し、薄すぎ
るとスペーサとしての効果が減少する。従って、スペー
サの厚さは10μmから1mmが適当である。
In the ultrasonic pointing device of the present invention, in order to prevent the substrate pressing body from contacting portions other than the ultrasonic wave propagation path, or to contact only a limited portion of the ultrasonic wave propagation path. In addition, a structure in which a spacer is provided between a portion excluding at least a part of each ultrasonic wave propagation path on a plate surface above the piezoelectric substrate and a substrate pressing body is adopted. For the spacer, a method in which a film or sheet formed in advance is placed on the piezoelectric substrate, or a method of applying a resin or the like on the piezoelectric substrate is used, but in any case, the spacer is made of a material that is difficult to absorb surface acoustic waves. Need to be. The thickness of the spacer needs to be changed depending on the thickness, shape, hardness, etc. of the substrate pressing body, but if the thickness is too thick, a large force is required to curve the substrate pressing body, and if it is too thin, the spacer as a spacer The effect is reduced. Therefore, the thickness of the spacer is suitably from 10 μm to 1 mm.

【0020】本発明の超音波ポインティングデバイスで
は、各すだれ状電極の電極周期長Pを小さくした場合、
入力電気信号の周波数を高くしなければならず、出力電
気信号の増幅が困難になる。電極周期長Pを大きくした
場合には、デバイス自体の大きさが大きくなってしま
う。従って、電極周期長Pは0.1mmから2mmが適
当である。圧電基板の材質としては、PZT、LiNb
3、LiTaO3、水晶またはPVDF等の高分子フィ
ルムが挙げられる。各すだれ状電極の材質としては、ア
ルミニウム、金、クロム、銅等が挙げられ、スパッタリ
ング、蒸着またはメッキ等の方法を用いて圧電基板上に
形成され、フォトリソグラフィーまたは形成時にマスク
することにより加工される。基板押圧体の材質として
は、天然ゴムの他、シリコンゴム、イソプレンゴム、ク
ロロプレンゴム、ニトリルゴムまたはブチルゴム等の合
成ゴム、また、スチレンブタジエン系、オレフィン系、
ポリエステル系、ポリウレタン系、PVC系、ポリアミ
ド系またはフッソゴム系等の熱可塑性エラストマーが挙
げられる。
In the ultrasonic pointing device of the present invention, when the electrode period length P of each IDT is reduced,
The frequency of the input electric signal must be increased, which makes it difficult to amplify the output electric signal. When the electrode period length P is increased, the size of the device itself increases. Therefore, the electrode cycle length P is suitably from 0.1 mm to 2 mm. PZT, LiNb
A polymer film such as O 3 , LiTaO 3 , quartz, or PVDF may be used. Examples of the material of each interdigital electrode include aluminum, gold, chromium, and copper, and are formed on a piezoelectric substrate using a method such as sputtering, vapor deposition, or plating, and are processed by photolithography or masking during formation. You. As the material of the substrate pressing body, other than natural rubber, silicon rubber, isoprene rubber, chloroprene rubber, synthetic rubber such as nitrile rubber or butyl rubber, styrene-butadiene-based, olefin-based,
Examples thereof include thermoplastic elastomers such as polyester, polyurethane, PVC, polyamide, and fluorine rubber.

【0021】非圧電板に弾性表面波を励振する方法とし
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くさび角の工作精度の問題等を
有し、圧電薄膜トランスデューサは加工性や量産性に問
題がある。このような、非圧電板に弾性表面波を励振す
る方法に対し、圧電基板自体に弾性表面波を励振する方
法では、入力用すだれ状電極で入力された入力電気信号
が弾性表面波に変換される度合が大きく、結果として、
デバイスの大きさを小型軽量化できる。このようにし
て、本発明の超音波ポインティングデバイスでは、圧電
基板に直接弾性表面波を励振する方法が採用されてい
る。
As a method of exciting a surface acoustic wave to a non-piezoelectric plate, a method of indirectly exciting a wedge-shaped transducer using a bulk wave vibrator, a method of directly exciting a piezoelectric thin film transducer, and the like are exemplified. The wedge-shaped transducer has a problem of wedge angle machining accuracy, and the piezoelectric thin film transducer has a problem in workability and mass productivity. In contrast to such a method of exciting a surface acoustic wave to a non-piezoelectric plate, a method of exciting a surface acoustic wave to a piezoelectric substrate itself converts an input electric signal input by an input IDT into a surface acoustic wave. To a large extent, and as a result,
The size of the device can be reduced in size and weight. Thus, in the ultrasonic pointing device of the present invention, a method of directly exciting a surface acoustic wave to the piezoelectric substrate is employed.

【0022】[0022]

【実施例】図1は本発明の超音波ポインティングデバイ
スの第1の実施例を示す平面図である。本実施例は圧電
基板1、第1、第2、第3および第4の超音波送受波手
段、スペーサ2、基板押圧体3、突起4、カーソル移動
方向設定手段5およびカーソル移動距離算出手段6から
成る。但し、図1では圧電基板1と、第1、第2、第3
および第4の超音波送受波手段のみが描かれている。第
1の超音波送受波手段は入力用すだれ状電極T1および
出力用すだれ状電極R1から成り、第2の超音波送受波
手段は入力用すだれ状電極T2および出力用すだれ状電
極R2から成り、第3の超音波送受波手段は入力用すだ
れ状電極T3および出力用すだれ状電極R3から成り、
第4の超音波送受波手段は入力用すだれ状電極T4およ
び出力用すだれ状電極R4から成る。圧電基板1は厚さ
1mmの圧電セラミックで成る。各すだれ状電極は圧電
基板1の厚さ方向と垂直な上方の板面に設けられてい
る。
FIG. 1 is a plan view showing a first embodiment of the ultrasonic pointing device according to the present invention. In this embodiment, the piezoelectric substrate 1, the first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means, the spacer 2, the substrate pressing body 3, the protrusion 4, the cursor moving direction setting means 5, and the cursor moving distance calculating means 6 Consists of However, in FIG. 1, the piezoelectric substrate 1 and the first, second, third
And only the fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means is illustrated. The first ultrasonic wave transmitting / receiving means comprises an input interdigital electrode T1 and an output interdigital electrode R1, the second ultrasonic wave transmitting / receiving means comprises an input interdigital electrode T2 and an output interdigital electrode R2, The third ultrasonic wave transmitting / receiving means includes an input IDT T3 and an output IDT R3,
The fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means includes an input IDT T4 and an output IDT R4. The piezoelectric substrate 1 is made of a piezoelectric ceramic having a thickness of 1 mm. Each IDT is provided on an upper plate surface perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric substrate 1.

【0023】図2はすだれ状電極T1を示す平面図であ
る。各すだれ状電極はアルミニウム薄膜で成り、その電
極交叉幅Wは5mmで電極周期長Pは200μmであ
り、互いに同様な構造を有する。
FIG. 2 is a plan view showing the interdigital electrode T1. Each of the interdigital transducers is made of an aluminum thin film, has an electrode cross width W of 5 mm and an electrode cycle length P of 200 μm, and has the same structure as each other.

【0024】図3はスペーサ2を示す平面図である。ス
ペーサ2は厚さ25μmのポリイミドフィルムで成り、
すだれ状電極T1とR1との間の領域に対応する貫通穴
21、すだれ状電極T2とR2との間の領域に対応する
貫通穴22、すだれ状電極T3とR3との間の領域に対
応する貫通穴23、すだれ状電極T4とR4との間の領
域に対応する貫通穴24が設けられている。スペーサ2
は圧電基板1の上板面に各すだれ状電極を介して装着さ
れている。スペーサ2の上には、クロロプレンゴムシー
トで成る基板押圧体3が重ねられ固定されている。
FIG. 3 is a plan view showing the spacer 2. The spacer 2 is made of a 25 μm-thick polyimide film,
A through hole 21 corresponding to the region between the interdigital electrodes T1 and R1, a through hole 22 corresponding to a region between the interdigital electrodes T2 and R2, and a region between the interdigital electrodes T3 and R3. A through hole 23 and a through hole 24 corresponding to the region between the interdigital transducers T4 and R4 are provided. Spacer 2
Are mounted on the upper plate surface of the piezoelectric substrate 1 via respective interdigital electrodes. A substrate pressing body 3 made of a chloroprene rubber sheet is stacked and fixed on the spacer 2.

【0025】図4は突起4を示す平面図である。突起4
の下面にはスペーサ2における貫通穴21,22,23
および24それぞれに対応する4つの円柱状の突出部4
1,42,43および44が設けられている。各突出部
の直径は各貫通穴の直径よりもわずかに小さい。突起4
は基板押圧体3の上に備えられる。
FIG. 4 is a plan view showing the protrusion 4. Protrusion 4
Are formed in the lower surface of the spacer 2 through holes 21, 22, 23.
And four cylindrical projections 4 respectively corresponding to
1, 42, 43 and 44 are provided. The diameter of each protrusion is slightly smaller than the diameter of each through hole. Protrusion 4
Is provided on the substrate pressing body 3.

【0026】図5は図1の超音波ポインティングデバイ
スの断面図である。但し、図5では圧電基板1、スペー
サ2、基板押圧体3および突起4のみが示されている。
FIG. 5 is a sectional view of the ultrasonic pointing device of FIG. However, in FIG. 5, only the piezoelectric substrate 1, the spacer 2, the substrate pressing body 3, and the protrusion 4 are shown.

【0027】図6は図1の超音波ポインティングデバイ
スの使用形態を示す断面図である。但し、図6では圧電
基板1、スペーサ2、基板押圧体3および突起4のみが
示されており、突起4の突出部41が基板押圧体3を押
圧した場合の断面図が描かれている。基板押圧体3は変
形して圧電基板1のすだれ状電極T1とR1との間の領
域に接触する。
FIG. 6 is a sectional view showing a use form of the ultrasonic pointing device of FIG. However, FIG. 6 shows only the piezoelectric substrate 1, the spacer 2, the substrate pressing body 3, and the projection 4, and illustrates a cross-sectional view when the protrusion 41 of the projection 4 presses the substrate pressing body 3. The substrate pressing body 3 is deformed and comes into contact with a region between the interdigital transducers T1 and R1 of the piezoelectric substrate 1.

【0028】図7は図1の超音波ポインティングデバイ
スを駆動するときの回路の構成図である。すだれ状電極
T1,T2,T3およびT4の入力端には周波数10M
Hzの発振回路7が接続され、すだれ状電極R1,R
2,R3およびR4の出力端には増幅器81,82,8
3および84が接続され、さらに整流回路91,92,
93および94を介してA/Dコンバータ10の入力端
に接続される。A/Dコンバータ10はカーソル移動方
向設定手段5およびカーソル移動距離算出手段6を含む
マイコン11に接続される。マイコン11の出力端はデ
ィスプレイを有するコンピュータに接続される。
FIG. 7 is a block diagram of a circuit for driving the ultrasonic pointing device of FIG. The input terminals of the interdigital electrodes T1, T2, T3 and T4 have a frequency of 10M.
Hz oscillation circuit 7 is connected, and the interdigital transducers R1, R
2, R3 and R4 have amplifiers 81, 82, 8 at their output terminals.
3 and 84 are connected, and rectifier circuits 91, 92,
It is connected to the input terminal of the A / D converter 10 via 93 and 94. The A / D converter 10 is connected to a microcomputer 11 including a cursor moving direction setting means 5 and a cursor moving distance calculating means 6. The output terminal of the microcomputer 11 is connected to a computer having a display.

【0029】図7の駆動回路において、発振回路7から
すだれ状電極T1,T2,T3およびT4に電極周期長
Pにほぼ対応する周波数の電気信号を入力すると、圧電
基板1の上板面に電極周期長Pとほぼ等しい波長を有す
る弾性表面波が励振される。この弾性表面波は、すだれ
状電極R1,R2,R3およびR4によってそれぞれ電
気信号に変換され出力される。このようにして、すだれ
状電極T1とR1との間、すだれ状電極T2とR2との
間、すだれ状電極T3とR3との間、およびすだれ状電
極T4とR4との間にそれぞれ第1、第2、第3および
第4の超音波伝搬路が形成される。もしも、突起4の突
出部41,42,43または44が第1、第2、第3ま
たは第4の超音波伝搬路に基板押圧体3を介して接触す
ると、その接触した第1、第2、第3または第4の超音
波伝搬路に対応するすだれ状電極R1,R2,R3また
はR4で検出される出力電気信号は接触圧に応じて減衰
する。
In the drive circuit of FIG. 7, when an electric signal having a frequency substantially corresponding to the electrode period length P is input from the oscillation circuit 7 to the interdigital electrodes T1, T2, T3 and T4, the electrode is applied to the upper plate surface of the piezoelectric substrate 1. A surface acoustic wave having a wavelength substantially equal to the period length P is excited. This surface acoustic wave is converted into an electric signal by the interdigital electrodes R1, R2, R3 and R4 and output. In this manner, the first and second interdigital transducers between the interdigital transducers T1 and R1, the interdigital transducers T2 and R2, the interdigital transducers T3 and R3, and the interdigital transducers T4 and R4, respectively. Second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths are formed. If the projections 41, 42, 43 or 44 of the projections 4 make contact with the first, second, third or fourth ultrasonic wave propagation path via the substrate pressing body 3, the first and second contacted first and second ultrasonic propagation paths will be described. The output electric signal detected by the interdigital electrodes R1, R2, R3 or R4 corresponding to the third or fourth ultrasonic wave propagation path attenuates according to the contact pressure.

【0030】図8は基板押圧体3が第1の超音波伝搬路
を押圧した場合の接触圧と、すだれ状電極R1で検出さ
れる出力電圧の振幅との関係を示す特性図である。但
し、すだれ状電極T1およびR1の電極交叉幅Wが4m
m、電極周期長Pが280μm、すだれ状電極T1とR
1との距離が14mmの場合の特性図で、接触圧および
出力電圧の振幅はともに規格化された値で示されてい
る。また、縦軸の1は超音波伝搬路に接触していない場
合を示す。接触圧が増大するにつれて出力電圧の振幅が
ほぼ直線的に減少することが分かる。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the contact pressure when the substrate pressing body 3 presses the first ultrasonic wave propagation path and the amplitude of the output voltage detected by the interdigital transducer R1. However, the intersecting width W of the interdigital electrodes T1 and R1 is 4 m.
m, the electrode period length P is 280 μm, and the interdigital electrodes T1 and R
In the characteristic diagram in the case where the distance from 1 is 14 mm, the amplitude of the contact pressure and the amplitude of the output voltage are both shown as normalized values. Further, 1 on the vertical axis indicates a case where the ultrasonic wave propagation path is not in contact. It can be seen that the amplitude of the output voltage decreases almost linearly as the contact pressure increases.

【0031】図9は第1、第2、第3または第4の超音
波伝搬路の原点からの方向をベクトルで示した図であ
る。但し、図1における第1、第2、第3および第4の
超音波伝搬路それぞれの中心点から等距離にある点を原
点とする。第1、第2、第3および第4の超音波伝搬路
の原点からの方向をそれぞれX,Y,−Xおよび−Yで
表わし、すだれ状電極R1,R2,R3およびR4にお
ける接触による出力電気信号の減衰量をそれぞれΔVx
ΔVy,ΔV-xおよびΔV-yで表わすとき、もしも、第1の
超音波伝搬路に接触すると、カーソル移動方向設定手段
5はカーソル移動方向をX方向と感知する。また、カー
ソル移動距離算出手段6は、すだれ状電極R1における
出力電気信号の減衰量ΔVxを感知する。もしも、4つの
超音波伝搬路のうちの少なくとも2つに同時に接触する
と、カーソル移動方向はX方向のベクトルとY方向のベ
クトルの和、つまり移動ベクトルVで表わされる。図9
では、X方向のベクトル成分(ΔVx−ΔV-x)、Y方向
のベクトル成分(ΔVy−ΔV-y)および移動ベクトルV
が示されている。移動ベクトルVの方向は原点からの移
動方向を示しており、この移動方向は移動ベクトルVと
X方向のベクトルとの間の角θで表わされる。また、移
動ベクトルVの大きさは原点からの移動距離を示してい
る。この移動ベクトルVの大きさに適当な係数を乗じて
カーソルの移動距離とすることが可能であり、このとき
係数をベクトルの大きさにかかわらず一定にする方法
と、ベクトルの大きさが小さいときには小さい係数をベ
クトルの大きさが大きいときには大きい係数を採用する
方法がある。このような、ベクトルの大きさに応じて変
動する係数を採用するとき、第1、第2、第3または第
4の超音波伝搬路に対する接触圧と移動距離との関係を
非直線的にすることが可能となる。
FIG. 9 is a diagram showing the directions from the origin of the first, second, third or fourth ultrasonic wave propagation paths as vectors. However, a point equidistant from the center point of each of the first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths in FIG. The directions from the origin of the first, second, third, and fourth ultrasonic wave propagation paths are represented by X, Y, -X, and -Y, respectively, and the output electric power by the contact at the interdigital electrodes R1, R2, R3, and R4. Let the signal attenuation be Δ Vx ,
When represented by ΔVy , ΔVx and ΔVy , if the cursor contacts the first ultrasonic wave propagation path, the cursor movement direction setting means 5 senses the cursor movement direction as the X direction. Furthermore, cursor moving distance calculating unit 6 senses the attenuation delta Vx of the output electrical signal in the interdigital electrode R1. If at least two of the four ultrasonic wave propagation paths are simultaneously touched, the cursor movement direction is represented by the sum of the vector in the X direction and the vector in the Y direction, that is, the movement vector V. FIG.
In, X-direction vector component (Δ Vx Vx), Y-direction vector component (Δ Vy Vy) and the movement vector V
It is shown. The direction of the movement vector V indicates the movement direction from the origin, and this movement direction is represented by the angle θ between the movement vector V and the vector in the X direction. The magnitude of the movement vector V indicates the movement distance from the origin. It is possible to make the movement distance of the cursor by multiplying the magnitude of the movement vector V by an appropriate coefficient. At this time, a method of making the coefficient constant regardless of the size of the vector, There is a method in which a small coefficient is used when the magnitude of the vector is large. When such a coefficient that fluctuates according to the magnitude of the vector is adopted, the relationship between the contact pressure and the moving distance to the first, second, third, or fourth ultrasonic wave propagation path is made non-linear. It becomes possible.

【0032】図10は本発明の超音波ポインティングデ
バイスの第2の実施例を示す平面図である。本実施例は
圧電基板1、第1、第2、第3および第4の超音波送受
波手段、プリント基板12、ケース13、ネジ14、カ
ーソル移動方向設定手段5およびカーソル移動距離算出
手段6から成る。但し、図10では圧電基板1と、第
1、第2、第3および第4の超音波送受波手段のみが描
かれている。第1の超音波送受波手段はすだれ状電極T
1およびR1から成り、第2の超音波送受波手段はすだ
れ状電極T2およびR2から成り、第3の超音波送受波
手段はすだれ状電極T3およびR3から成り、第4の超
音波送受波手段はすだれ状電極T4およびR4から成
る。各すだれ状電極の電極交叉幅Wは7mmで電極周期
長Pは600μmである。
FIG. 10 is a plan view showing a second embodiment of the ultrasonic pointing device according to the present invention. In this embodiment, the piezoelectric substrate 1, the first, second, third, and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means, the printed circuit board 12, the case 13, the screw 14, the cursor moving direction setting means 5, and the cursor moving distance calculating means 6 Become. However, in FIG. 10, only the piezoelectric substrate 1 and the first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means are illustrated. The first ultrasonic wave transmitting / receiving means is an interdigital transducer T
1 and R1, the second ultrasonic wave transmitting / receiving means comprises IDTs T2 and R2, the third ultrasonic wave transmitting / receiving means comprises IDTs T3 and R3, and the fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means. It consists of interdigital electrodes T4 and R4. The electrode cross width W of each IDT is 7 mm, and the electrode period length P is 600 μm.

【0033】図11は図10の超音波ポインティングデ
バイスの断面図である。但し、図11では圧電基板1、
プリント基板12、ケース13およびネジ14のみが描
かれている。圧電基板1はプリント基板12上に固定さ
れ、各超音波送受波手段を保護するために上からケース
13がかぶせられ、ケース13はプリント基板12とネ
ジ14で固定されている。図10の超音波ポインティン
グデバイスを駆動する場合、図7の駆動回路が用いられ
る。発振回路7からすだれ状電極T1,T2,T3およ
びT4に電極周期長Pにほぼ対応する周波数の電気信号
を入力すると、圧電基板1の上板面に弾性表面波が励振
される。この弾性表面波は、すだれ状電極R1,R2,
R3およびR4によってそれぞれ電気信号に変換され出
力される。すだれ状電極T1とR1との間、すだれ状電
極T2とR2との間、すだれ状電極T3とR3との間、
およびすだれ状電極T4とR4との間にそれぞれ第1、
第2、第3および第4の超音波伝搬路が形成される。こ
のとき、第1および第2の超音波伝搬路は互いに平行で
あるとともに、第3および第4の超音波伝搬路は互いに
平行である。また、第1および第2の超音波伝搬路と、
第3および第4の超音波伝搬路とは、互いに直交するこ
とにより4つの伝搬交叉領域を形成する。もしも、4つ
の伝搬交叉領域のうちの1つに指で押圧すると、その接
触した伝搬交叉領域に対応して、すだれ状電極R1,R
2,R3およびR4のうちの2つで検出される出力電気
信号が接触圧に応じて減衰する。本実施例では、指が基
板押圧体に相当する。図10における4つの伝搬交叉領
域それぞれの中心点から等距離にある点を原点とすると
き、もしも、4つの伝搬交叉領域のうちの1つに接触す
ると、カーソル移動方向設定手段5は、接触した伝搬交
叉領域の原点からの方向に対応してディスプレイの画面
上のカーソルの移動方向を設定する。また、カーソル移
動距離算出手段6は、すだれ状電極R1,R2,R3お
よびR4のうちの2つにおける出力電気信号の減衰量に
応じてカーソルの移動距離を算出する。もしも、4つの
伝搬交叉領域のうちの少なくとも2つに接触した場合に
は、その接触した伝搬交叉領域に対応する3つまたは4
つの出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの出力電
気信号の減衰量に応じてカーソルの移動距離が算出さ
れ、また、それらの減衰量の比に応じてカーソルの移動
方向が設定される。
FIG. 11 is a sectional view of the ultrasonic pointing device of FIG. However, in FIG.
Only the printed circuit board 12, the case 13, and the screws 14 are illustrated. The piezoelectric substrate 1 is fixed on a printed circuit board 12, and a case 13 is covered from above to protect each ultrasonic wave transmitting / receiving means. The case 13 is fixed to the printed circuit board 12 with screws 14. When driving the ultrasonic pointing device of FIG. 10, the drive circuit of FIG. 7 is used. When an electric signal having a frequency substantially corresponding to the electrode cycle length P is input from the oscillation circuit 7 to the interdigital electrodes T1, T2, T3 and T4, a surface acoustic wave is excited on the upper plate surface of the piezoelectric substrate 1. This surface acoustic wave is generated by the interdigital electrodes R1, R2,
The signals are converted into electric signals by R3 and R4 and output. Between the interdigital electrodes T1 and R1, between the interdigital electrodes T2 and R2, between the interdigital electrodes T3 and R3,
And between the interdigital transducers T4 and R4,
Second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths are formed. At this time, the first and second ultrasonic propagation paths are parallel to each other, and the third and fourth ultrasonic propagation paths are parallel to each other. A first and a second ultrasonic wave propagation path;
The third and fourth ultrasonic wave propagation paths form four propagation crossing regions by being orthogonal to each other. If one of the four propagation crossing regions is pressed with a finger, the interdigital transducers R1, R correspond to the contacted propagation crossing regions.
2, the output electric signal detected by two of R3 and R4 attenuates according to the contact pressure. In this embodiment, the finger corresponds to the substrate pressing body. When a point equidistant from the center point of each of the four propagation crossover regions in FIG. 10 is set as the origin, if one of the four propagation crossover regions is touched, the cursor movement direction setting means 5 makes contact. The moving direction of the cursor on the screen of the display is set corresponding to the direction from the origin of the propagation crossover area. The cursor moving distance calculating means 6 calculates the moving distance of the cursor in accordance with the amount of attenuation of the output electric signal in two of the interdigital transducers R1, R2, R3 and R4. If at least two of the four crossover regions are touched, three or four corresponding to the touched crossover regions
The moving distance of the cursor is calculated in accordance with the amount of attenuation of each output electric signal detected by the two output interdigital electrodes, and the moving direction of the cursor is set in accordance with the ratio of the amounts of attenuation.

【0034】図12は本発明の超音波ポインティングデ
バイスの第3の実施例を示す平面図である。本実施例は
圧電基板1、入力用すだれ状電極T1およびT2、出力
用すだれ状電極R1,R2,R3およびR4、スペーサ
15、基板押圧体16、カーソル移動方向設定手段5お
よびカーソル移動距離算出手段6から成る。但し、図1
では圧電基板1と各すだれ状電極のみが描かれている。
各すだれ状電極は銅薄膜で成り、その電極周期長Pは4
00μmである。すだれ状電極T1およびT2の電極交
叉幅Wは3mmで、すだれ状電極R1,R2,R3およ
びR4の電極交叉幅Wは1mmである。
FIG. 12 is a plan view showing a third embodiment of the ultrasonic pointing device according to the present invention. In this embodiment, a piezoelectric substrate 1, input IDTs T1 and T2, output IDTs R1, R2, R3 and R4, a spacer 15, a substrate pressing body 16, a cursor moving direction setting unit 5, and a cursor moving distance calculating unit Consists of six. However, FIG.
1, only the piezoelectric substrate 1 and each interdigital electrode are illustrated.
Each interdigital electrode is made of a copper thin film, and its electrode period length P is 4
00 μm. The intersecting width W of the interdigital electrodes T1 and T2 is 3 mm, and the intersecting width W of the interdigital electrodes R1, R2, R3 and R4 is 1 mm.

【0035】図13は図12の超音波ポインティングデ
バイスの断面図である。但し、図13では圧電基板1、
すだれ状電極T1およびR1、スペーサ15および基板
押圧体16のみが描かれている。スペーサ15は厚さ2
5μmのポリイミドフィルムで成り、圧電基板1上の各
すだれ状電極に囲まれた部分に対応して中心部分がくり
抜かれた枠型構造を有する。スペーサ15は圧電基板1
の上板面に各すだれ状電極を介して装着されている。ス
ペーサ15の上には、シリコンゴムで成る基板押圧体1
6が重ねられ固定されている。基板押圧体16の上部は
圧電基板1の上面に接触しやすいような形に突出してい
る。
FIG. 13 is a sectional view of the ultrasonic pointing device of FIG. However, in FIG.
Only the interdigital electrodes T1 and R1, the spacer 15, and the substrate pressing body 16 are illustrated. Spacer 15 has thickness 2
It is made of a polyimide film of 5 μm, and has a frame type structure in which a center portion is hollowed out corresponding to a portion surrounded by each interdigital electrode on the piezoelectric substrate 1. Spacer 15 is piezoelectric substrate 1
Are mounted on the upper plate surface via respective interdigital electrodes. On the spacer 15, a substrate pressing body 1 made of silicon rubber is provided.
6 are stacked and fixed. The upper part of the substrate pressing body 16 protrudes so as to easily contact the upper surface of the piezoelectric substrate 1.

【0036】図14は図12の超音波ポインティングデ
バイスの使用形態を示す断面図である。但し、図14で
は圧電基板1、すだれ状電極T1およびR1、スペーサ
15および基板押圧体16のみが示されており、基板押
圧体16が圧電基板1の上面を押圧した場合の断面図が
描かれている。このとき、基板押圧体16の下面は変形
している。図12の超音波ポインティングデバイスを駆
動する場合、図7の駆動回路が用いられる。発振回路7
からすだれ状電極T1およびT2に電極周期長Pにほぼ
対応する周波数の電気信号を入力すると、圧電基板1の
上板面に弾性表面波が励振される。この弾性表面波は、
すだれ状電極R1,R2,R3およびR4によってそれ
ぞれ電気信号に変換され出力される。すだれ状電極T1
とR1との間、すだれ状電極T1とR2との間、すだれ
状電極T2とR3との間、およびすだれ状電極T2とR
4との間にそれぞれ第1、第2、第3および第4の超音
波伝搬路が形成される。第1および第2の超音波伝搬路
は互いに平行であるとともに、第3および第4の超音波
伝搬路は互いに平行であって、第1および第2の超音波
伝搬路と、第3および第4の超音波伝搬路とは、互いに
直交することにより4つの伝搬交叉領域を形成する。も
しも、基板押圧体16が4つの伝搬交叉領域のうちの1
つを押圧すると、その接触した伝搬交叉領域に対応し
て、すだれ状電極R1,R2,R3およびR4のうちの
2つで検出される出力電気信号が接触圧に応じて減衰す
る。図12の超音波ポインティングデバイスにおいて
も、図10の超音波ポインティングデバイスと同様にし
てカーソルの移動方向および移動距離が算出される。
FIG. 14 is a sectional view showing a use form of the ultrasonic pointing device of FIG. However, in FIG. 14, only the piezoelectric substrate 1, the interdigital electrodes T1 and R1, the spacer 15, and the substrate pressing member 16 are shown, and a cross-sectional view when the substrate pressing member 16 presses the upper surface of the piezoelectric substrate 1 is illustrated. ing. At this time, the lower surface of the substrate pressing body 16 is deformed. When driving the ultrasonic pointing device of FIG. 12, the drive circuit of FIG. 7 is used. Oscillation circuit 7
When an electric signal having a frequency substantially corresponding to the electrode period length P is input to the interdigital transducers T1 and T2, a surface acoustic wave is excited on the upper plate surface of the piezoelectric substrate 1. This surface acoustic wave is
Each of the IDTs R1, R2, R3 and R4 converts the signal into an electric signal and outputs the electric signal. IDT T1
And R1, between the interdigital electrodes T1 and R2, between the interdigital electrodes T2 and R3, and between the interdigital electrodes T2 and R2.
The first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths are respectively formed between the first and second ultrasonic wave propagation paths. The first and second ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other, and the third and fourth ultrasonic wave propagation paths are parallel to each other, and the first and second ultrasonic wave propagation paths are connected to the third and fourth ultrasonic wave propagation paths. The four ultrasonic propagation paths form four propagation crossing regions by being orthogonal to each other. If the substrate pressing body 16 is one of the four propagation crossing regions,
When one of them is pressed, the output electric signal detected by two of the interdigital transducers R1, R2, R3 and R4 is attenuated according to the contact pressure, corresponding to the contacted propagation crossing region. Also in the ultrasonic pointing device in FIG. 12, the moving direction and the moving distance of the cursor are calculated in the same manner as in the ultrasonic pointing device in FIG.

【0037】図15は図13の基板押圧体16の代わり
に基板押圧体17が用いられたときの断面図である。こ
の場合には、基板押圧体17の上面から直接指等で圧電
基板1の上面を押圧する。
FIG. 15 is a sectional view when a substrate pressing body 17 is used in place of the substrate pressing body 16 of FIG. In this case, the upper surface of the piezoelectric substrate 1 is pressed directly from the upper surface of the substrate pressing body 17 with a finger or the like.

【0038】図16は図13の基板押圧体17の上面の
中心部に突起18が設けられたときの断面図である。こ
の場合には、突起18から基板押圧体17を介して圧電
基板1の上面を押圧する。突起18の基板押圧体17と
の固着部分の面積は4つの伝搬交叉領域の面積よりもわ
ずかに小さい。突起18はスティック状で、操作しやす
いようになっている。
FIG. 16 is a cross-sectional view when a projection 18 is provided at the center of the upper surface of the substrate pressing body 17 of FIG. In this case, the upper surface of the piezoelectric substrate 1 is pressed from the projection 18 via the substrate pressing body 17. The area of the portion where the protrusion 18 is fixed to the substrate pressing body 17 is slightly smaller than the area of the four propagation crossing regions. The projection 18 is stick-shaped and is easy to operate.

【0039】図17は図13の基板押圧体17の上面の
中心部に突起19が設けられたときの断面図である。こ
の場合には、突起19から基板押圧体17を介して圧電
基板1の上面を押圧する。突起19の基板押圧体17と
の固着部分の面積は4つの伝搬交叉領域の面積よりもわ
ずかに小さい。また、突起19の上部は半球状で、操作
しやすいようになっている。
FIG. 17 is a sectional view when a projection 19 is provided at the center of the upper surface of the substrate pressing body 17 of FIG. In this case, the upper surface of the piezoelectric substrate 1 is pressed from the projection 19 via the substrate pressing body 17. The area of the portion where the protrusion 19 is fixed to the substrate pressing body 17 is slightly smaller than the area of the four propagation crossing regions. The upper part of the projection 19 is hemispherical, so that it can be easily operated.

【0040】図18は本発明の超音波ポインティングデ
バイスをコンピュータのキーボードの2つのキーの間に
設けた例を示す斜視図である。
FIG. 18 is a perspective view showing an example in which the ultrasonic pointing device of the present invention is provided between two keys of a computer keyboard.

【0041】図19は本発明の超音波ポインティングデ
バイスをリモコンの操作部に設けた例を示す斜視図であ
る。
FIG. 19 is a perspective view showing an example in which the ultrasonic pointing device of the present invention is provided on the operation section of a remote controller.

【0042】図20は本発明の超音波ポインティングデ
バイスを内蔵した入力機器の例を示す斜視図である。こ
れは、従来のマウスのようにコンピュータのマウスコネ
クタに接続することにより使用するものである。
FIG. 20 is a perspective view showing an example of an input device incorporating the ultrasonic pointing device of the present invention. This is used by connecting to a mouse connector of a computer like a conventional mouse.

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明の超音波ポインティングデバイス
によれば、基板押圧体が超音波伝搬路または伝搬交叉領
域に接触した場合、圧電基板上の原点からの各超音波伝
搬路または各伝搬交叉領域への接触方向に応じて、ディ
スプレイの画面上のカーソルの移動方向を設定すること
ができる。また、基板押圧体の各超音波伝搬路または各
伝搬交叉領域への接触圧に応じて、ディスプレイの画面
上のカーソルの移動距離を算出することができる。この
とき、出力電気信号は接触圧が微弱な範囲から高精度で
検出されることから、カーソルを微少な距離だけ移動す
ることが可能となり、快適な操作性が得られる。
According to the ultrasonic pointing device of the present invention, when the substrate pressing body comes into contact with the ultrasonic wave propagation path or the propagation crossing area, each ultrasonic wave propagation path or each propagation crossing area from the origin on the piezoelectric substrate. The direction of movement of the cursor on the screen of the display can be set according to the direction of contact with the cursor. Further, the moving distance of the cursor on the screen of the display can be calculated according to the contact pressure of the substrate pressing body with each ultrasonic wave propagation path or each propagation crossing region. At this time, since the output electric signal is detected with high accuracy from a range in which the contact pressure is weak, the cursor can be moved by a small distance, and comfortable operability can be obtained.

【0044】さらに、基板押圧体がわずかに歪む程度の
押圧で操作が可能なことから、強い力を必要とせず、長
時間の使用による指の疲れが軽減される。
Further, since the operation can be performed by pressing the substrate pressing body to a slight degree of distortion, a strong force is not required, and the fatigue of the finger due to long-time use is reduced.

【0045】圧電基板として圧電セラミックを採用する
ことにより、耐久性および耐薬品性に優れたデバイスを
設計することが可能となり、また、すだれ状電極をフォ
トリソグラフィーによって形成することにより、加工性
および量産性に優れたデバイスを設計することが可能と
なる。
By employing a piezoelectric ceramic as the piezoelectric substrate, it is possible to design a device having excellent durability and chemical resistance. Further, by forming the IDTs by photolithography, workability and mass production can be improved. It becomes possible to design a device having excellent performance.

【0046】基板押圧体はシート状の形状を有するとは
限らず、基板押圧体が超音波伝搬路または伝搬交叉領域
と接触する際に操作しやすい形状であればよく、様々な
突出部を有する形状が可能である。この場合、突起を別
に設ける必要はない。基板押圧体がシート状の形状を有
する場合には、操作しやすいように突起を設けるとよ
い。
The substrate pressing body does not necessarily have a sheet-like shape, but may have any shape as long as it can be easily operated when the substrate pressing body comes into contact with the ultrasonic wave propagation path or the propagation intersection area. Shapes are possible. In this case, it is not necessary to provide a projection separately. When the substrate pressing body has a sheet-like shape, it is preferable to provide a projection for easy operation.

【0047】圧電基板の上方の板面のうち各超音波伝搬
路の少なくとも一部を除く部分と、基板押圧体との間に
スペーサを設けることにより、基板押圧体を超音波伝搬
路の少なくとも一部と効率よく接触させることができ
る。このようにして、正確な出力電気信号を検出でき
る。
By providing a spacer between a portion of the plate surface above the piezoelectric substrate except for at least a part of each ultrasonic wave propagation path and the substrate pressing body, the substrate pressing body can be connected to at least one of the ultrasonic wave propagation paths. It can be efficiently contacted with the part. Thus, an accurate output electric signal can be detected.

【0048】本発明の超音波ポインティングデバイス
は、ノート型パソコンのような携帯型パソコン等の補助
入力装置として特に有用であるが、用途は特に限定され
ない。
The ultrasonic pointing device of the present invention is particularly useful as an auxiliary input device for a portable personal computer such as a notebook personal computer, but its application is not particularly limited.

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

【図1】本発明の超音波ポインティングデバイスの第1
の実施例を示す平面図。
FIG. 1 shows a first embodiment of the ultrasonic pointing device of the present invention.
FIG.

【図2】すだれ状電極T1を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an interdigital electrode T1.

【図3】スペーサ2を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing a spacer 2;

【図4】突起4を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a protrusion 4;

【図5】図1の超音波ポインティングデバイスの断面
図。
FIG. 5 is a sectional view of the ultrasonic pointing device of FIG. 1;

【図6】図1の超音波ポインティングデバイスの使用形
態を示す断面図。
FIG. 6 is a sectional view showing a use form of the ultrasonic pointing device of FIG. 1;

【図7】図1の超音波ポインティングデバイスを駆動す
るときの回路の構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram of a circuit when driving the ultrasonic pointing device of FIG. 1;

【図8】基板押圧体3が第1の超音波伝搬路を押圧した
場合の接触圧と、すだれ状電極R1で検出される出力電
圧との関係を示す特性図。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a relationship between a contact pressure when the substrate pressing body 3 presses the first ultrasonic wave propagation path and an output voltage detected by the interdigital transducer R1.

【図9】第1、第2、第3または第4の超音波伝搬路の
原点からの方向をベクトルで示した図。
FIG. 9 is a diagram showing a direction from an origin of a first, second, third, or fourth ultrasonic wave propagation path as a vector.

【図10】本発明の超音波ポインティングデバイスの第
2の実施例を示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing a second embodiment of the ultrasonic pointing device of the present invention.

【図11】図10の超音波ポインティングデバイスの断
面図。
FIG. 11 is a sectional view of the ultrasonic pointing device of FIG. 10;

【図12】本発明の超音波ポインティングデバイスの第
3の実施例を示す平面図。
FIG. 12 is a plan view showing a third embodiment of the ultrasonic pointing device of the present invention.

【図13】図12の超音波ポインティングデバイスの断
面図。
FIG. 13 is a sectional view of the ultrasonic pointing device of FIG. 12;

【図14】図12の超音波ポインティングデバイスの使
用形態を示す断面図。
FIG. 14 is a sectional view showing a usage form of the ultrasonic pointing device of FIG. 12;

【図15】図13の基板押圧体16の代わりに基板押圧
体17が用いられたときの断面図。
FIG. 15 is a sectional view when a substrate pressing body 17 is used instead of the substrate pressing body 16 in FIG. 13;

【図16】図13の基板押圧体17の上面の中心部に突
起18が設けられたときの断面図。
16 is a cross-sectional view when a protrusion 18 is provided at the center of the upper surface of the substrate pressing body 17 of FIG.

【図17】図13の基板押圧体17の上面の中心部に突
起19が設けられたときの断面図。
17 is a cross-sectional view when a projection 19 is provided at the center of the upper surface of the substrate pressing body 17 of FIG.

【図18】本発明の超音波ポインティングデバイスをコ
ンピュータのキーボードの2つのキーの間に設けた例を
示す斜視図。
FIG. 18 is a perspective view showing an example in which the ultrasonic pointing device of the present invention is provided between two keys of a computer keyboard.

【図19】本発明の超音波ポインティングデバイスをリ
モコンの操作部に設けた例を示す斜視図。
FIG. 19 is a perspective view showing an example in which the ultrasonic pointing device of the present invention is provided on an operation unit of a remote controller.

【図20】本発明の超音波ポインティングデバイスを内
蔵した入力機器の例を示す斜視図。
FIG. 20 is a perspective view showing an example of an input device incorporating the ultrasonic pointing device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電基板 2,15 スペーサ 3,16,17 基板押圧体 4,18,19 突起 5 カーソル移動方向設定手段 6 カーソル移動距離算出手段 7 発振回路 10 A/Dコンバータ 11 マイコン 12 プリント基板 13 ケース 14 ネジ 21,22,23,24 貫通穴 41,42,43,44 突出部 81,82,83,84 増幅器 91,92,93,94 整流回路 T1,T2,T3,T4 入力用すだれ状電極 R1,R2,R3,R4 出力用すだれ状電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric substrate 2, 15 Spacer 3, 16, 17 Substrate pressing body 4, 18, 19 Projection 5 Cursor moving direction setting means 6 Cursor moving distance calculating means 7 Oscillation circuit 10 A / D converter 11 Microcomputer 12 Printed circuit board 13 Case 14 Screw 21, 22, 23, 24 Through-holes 41, 42, 43, 44 Projections 81, 82, 83, 84 Amplifiers 91, 92, 93, 94 Rectifier circuits T1, T2, T3, T4 Interdigital electrodes R1, R2 for input , R3, R4 Interdigital electrodes for output

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電基板、第1、第2、第3および第4
の超音波送受波手段、基板押圧体、カーソル移動方向設
定手段およびカーソル移動距離算出手段から成る超音波
ポインティングデバイスであって、 前記圧電基板は、その厚さ方向と分極軸の方向とが平行
であって、 前記各超音波送受波手段は、入力用および出力用すだれ
状電極から成り、前記圧電基板の前記厚さ方向と垂直な
上方の板面に設けられており、 前記入力用すだれ状電極は、電気信号を受信することに
より前記圧電基板の前記上方の板面に弾性表面波を励振
し、 前記出力用すだれ状電極は、前記弾性表面波を電気信号
に変換して出力し、 前記第1、第2、第3および第4の超音波送受波手段
は、前記圧電基板の前記上方の板面にそれぞれ第1、第
2、第3および第4の超音波伝搬路を形成し、 前記基板押圧体は、弾性体で成り、前記各超音波伝搬路
に接触することにより前記弾性表面波を減衰させ、前記
出力用すだれ状電極で検出される出力電気信号を、前記
基板押圧体の前記各超音波伝搬路への接触圧に応じて減
衰させ、 前記カーソル移動方向設定手段は、前記出力用すだれ状
電極の出力端に接続され、前記第1、第2、第3および
第4の超音波伝搬路のうちの1つに前記基板押圧体が接
触したときにその接触した超音波伝搬路に応じてディス
プレイの画面上のカーソルの移動方向を設定するか、ま
たは前記第1、第2、第3および第4の超音波伝搬路の
うちの少なくとも2つに前記基板押圧体が接触したとき
にその接触した超音波伝搬路に対応する出力用すだれ状
電極で検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰量の比
に応じて前記カーソルの移動方向を設定し、 前記カーソル移動距離算出手段は、前記出力用すだれ状
電極の出力端に接続され、前記第1、第2、第3および
第4の超音波伝搬路のうちの1つに前記基板押圧体が接
触したときにその接触した超音波伝搬路に対応する出力
用すだれ状電極で検出される出力電気信号の減衰量に応
じて前記カーソルの移動距離を算出するか、または前記
第1、第2、第3および第4の超音波伝搬路のうちの少
なくとも2つに前記基板押圧体が接触したときにその接
触した超音波伝搬路に対応する出力用すだれ状電極で検
出されるそれぞれの出力電気信号の減衰量に応じて前記
カーソルの移動距離を算出する超音波ポインティングデ
バイス。
A first, second, third and fourth piezoelectric substrate.
An ultrasonic pointing device comprising an ultrasonic wave transmitting / receiving unit, a substrate pressing body, a cursor moving direction setting unit, and a cursor moving distance calculating unit, wherein the piezoelectric substrate has a thickness direction and a polarization axis direction parallel to each other. Wherein each of the ultrasonic wave transmitting and receiving means comprises an input and an output interdigital transducer, and is provided on an upper plate surface perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric substrate; Excites a surface acoustic wave on the upper plate surface of the piezoelectric substrate by receiving an electric signal, the output IDT converts the surface acoustic wave into an electric signal and outputs the electric signal, The first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means form first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths respectively on the upper plate surface of the piezoelectric substrate, The substrate pressing body is made of an elastic body. The surface acoustic wave is attenuated by contacting each of the ultrasonic wave propagation paths, and an output electric signal detected by the output IDT is converted into a contact pressure of the substrate pressing body to each of the ultrasonic wave propagation paths. The cursor moving direction setting means is connected to an output end of the output IDT, and is connected to one of the first, second, third, and fourth ultrasonic wave propagation paths. The moving direction of the cursor on the screen of the display is set according to the ultrasonic wave path contacted when the substrate pressing body contacts, or the first, second, third and fourth ultrasonic wave paths When the substrate pressing body comes into contact with at least two of them, the cursor according to the ratio of attenuation of each output electric signal detected by the output interdigital transducer corresponding to the ultrasonic wave propagation path contacted by the cursor. Set the direction of movement The cursor moving distance calculation means is connected to an output end of the output IDT, and the substrate pressing body contacts one of the first, second, third, and fourth ultrasonic wave propagation paths. The moving distance of the cursor is calculated in accordance with the attenuation of the output electric signal detected by the output IDT corresponding to the ultrasonic wave propagation path contacted when the cursor moves, or the first, second, or second moving distance of the cursor is calculated. When the substrate pressing body contacts at least two of the third and fourth ultrasonic transmission paths, the output electric signals of the respective output electric signals detected by the output IDTs corresponding to the contacted ultrasonic transmission paths. An ultrasonic pointing device for calculating a moving distance of the cursor according to an amount of attenuation.
【請求項2】 圧電基板、第1、第2、第3および第4
の超音波送受波手段、基板押圧体、カーソル移動方向設
定手段およびカーソル移動距離算出手段から成る超音波
ポインティングデバイスであって、 前記圧電基板は、その厚さ方向と分極軸の方向とが平行
であって、 前記各超音波送受波手段は、入力用および出力用すだれ
状電極から成り、前記圧電基板の前記厚さ方向と垂直な
上方の板面に設けられており、 前記入力用すだれ状電極は、電気信号を受信することに
より前記圧電基板の前記上方の板面に弾性表面波を励振
し、 前記出力用すだれ状電極は、前記弾性表面波を電気信号
に変換して出力し、 前記第1、第2、第3および第4の超音波送受波手段
は、前記圧電基板の前記上方の板面にそれぞれ第1、第
2、第3および第4の超音波伝搬路を形成し、 前記第1および第2の超音波伝搬路は互いに平行で、前
記第3および第4の超音波伝搬路は互いに平行であり、 前記第1および第2の超音波伝搬路と、前記第3および
第4の超音波伝搬路とは、互いに直交することにより4
つの伝搬交叉領域を形成し、 前記基板押圧体は、弾性体で成り、前記各伝搬交叉領域
に接触することにより前記弾性表面波を減衰させ、前記
出力用すだれ状電極で検出される出力電気信号を、前記
基板押圧体の前記各伝搬交叉領域への接触圧に応じて減
衰させ、 前記カーソル移動方向設定手段は、前記出力用すだれ状
電極の出力端に接続され、4つの前記伝搬交叉領域のう
ちの1つに前記基板押圧体が接触したときにその接触し
た伝搬交叉領域に応じてディスプレイの画面上のカーソ
ルの移動方向を設定するか、または4つの前記伝搬交叉
領域のうちの少なくとも2つに前記基板押圧体が接触し
たときにその接触した伝搬交叉領域に対応する出力用す
だれ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰
量の比に応じて前記カーソルの移動方向を設定し、 前記カーソル移動距離算出手段は、前記出力用すだれ状
電極の出力端に接続され、4つの前記伝搬交叉領域のう
ちの1つに前記基板押圧体が接触したときにその接触し
た伝搬交叉領域に対応する2つの出力用すだれ状電極で
検出されるそれぞれの出力電気信号の減衰量に応じて前
記カーソルの移動距離を算出するか、または4つの前記
伝搬交叉領域のうちの少なくとも2つに前記基板押圧体
が接触したときにその接触した伝搬交叉領域に対応する
出力用すだれ状電極で検出されるそれぞれの出力電気信
号の減衰量に応じて前記カーソルの移動距離を算出する
超音波ポインティングデバイス。
2. The piezoelectric substrate according to claim 1, wherein said first, second, third and fourth piezoelectric substrates are provided.
An ultrasonic pointing device comprising an ultrasonic wave transmitting / receiving unit, a substrate pressing body, a cursor moving direction setting unit, and a cursor moving distance calculating unit, wherein the piezoelectric substrate has a thickness direction and a polarization axis direction parallel to each other. Wherein each of the ultrasonic wave transmitting and receiving means comprises an input and an output interdigital transducer, and is provided on an upper plate surface perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric substrate; Excites a surface acoustic wave on the upper plate surface of the piezoelectric substrate by receiving an electric signal, the output IDT converts the surface acoustic wave into an electric signal and outputs the electric signal, The first, second, third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means form first, second, third and fourth ultrasonic wave propagation paths respectively on the upper plate surface of the piezoelectric substrate, First and second ultrasonic propagation Are parallel to each other, the third and fourth ultrasonic transmission paths are parallel to each other, and the first and second ultrasonic transmission paths and the third and fourth ultrasonic transmission paths are mutually 4 by orthogonal
The substrate pressing body is formed of an elastic body, attenuates the surface acoustic wave by contacting each of the propagation crossing regions, and an output electric signal detected by the output IDT. Is attenuated in accordance with the contact pressure of the substrate pressing body to each of the propagation crossing regions. The cursor movement direction setting means is connected to the output end of the output IDT, and When the substrate pressing body comes into contact with one of them, the moving direction of the cursor on the screen of the display is set according to the propagation crossing area contacted, or at least two of the four propagation crossing areas When the substrate pressing body comes into contact with the cursor, the cursor is moved in accordance with the ratio of the attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the contacted crossover region. Setting a direction, wherein the cursor moving distance calculating means is connected to an output end of the output IDT, and when the substrate pressing body comes into contact with one of the four propagation intersection areas, Calculating the moving distance of the cursor according to the amount of attenuation of each output electric signal detected by the two output interdigital transducers corresponding to the propagation crossover region, or calculating at least two of the four propagation crossover regions; The ultrasonic wave which calculates the moving distance of the cursor in accordance with the attenuation of each output electric signal detected by the output IDT corresponding to the propagation crossing area when the substrate pressing body comes into contact. pointing device.
【請求項3】 前記第1および第2の超音波送受波手段
の2つの前記入力用すだれ状電極の代わりに1つの入力
用すだれ状電極が設けられ、その1つの入力用すだれ状
電極とそれに対向する2つの前記出力用すだれ状電極と
の間に第1および第2の超音波伝搬路が形成され、 前記第3および第4の超音波送受波手段の2つの前記入
力用すだれ状電極の代わりに1つの入力用すだれ状電極
が設けられ、その1つの入力用すだれ状電極とそれに対
向する2つの前記出力用すだれ状電極との間に第3およ
び第4の超音波伝搬路が形成される請求項2に記載の超
音波ポインティングデバイス。
3. An input interdigital transducer is provided instead of the two input interdigital transducers of the first and second ultrasonic wave transmitting / receiving means, and one input interdigital transducer and the input interdigital transducer are provided. First and second ultrasonic wave propagation paths are formed between two opposing interdigital transducers, and two input interdigital transducers of the third and fourth ultrasonic wave transmitting / receiving means are provided. Instead, one input interdigital transducer is provided, and third and fourth ultrasonic wave propagation paths are formed between the one input interdigital transducer and the two output interdigital transducers opposed thereto. The ultrasonic pointing device according to claim 2.
【請求項4】 前記基板押圧体がシート状の形状を有す
る天然ゴム、合成ゴムまたは熱可塑性エラストマーで成
る請求項1,2または3に記載の超音波ポインティング
デバイス。
4. The ultrasonic pointing device according to claim 1, wherein said substrate pressing member is made of a natural rubber, a synthetic rubber, or a thermoplastic elastomer having a sheet shape.
【請求項5】 前記基板押圧体の上部に突起が設けら
れ、前記突起が押されることにより前記基板押圧体が変
形して前記基板押圧体の下面の一部と、前記第1、第
2、第3および第4の超音波伝搬路のうちの少なくとも
1つとが接触する請求項1または4に記載の超音波ポイ
ンティングデバイス。
5. A projection is provided on an upper portion of the substrate pressing body, and when the projection is pressed, the substrate pressing body is deformed and a part of the lower surface of the substrate pressing body, and the first, second, The ultrasonic pointing device according to claim 1, wherein at least one of the third and fourth ultrasonic wave propagation paths is in contact.
【請求項6】 前記基板押圧体の上部に突起が設けら
れ、前記突起が押されることにより前記基板押圧体が変
形して前記基板押圧体の下面の一部と、4つの前記伝搬
交叉領域のうちの少なくとも1つとが接触する請求項
2,3または4に記載の超音波ポインティングデバイ
ス。
6. A projection is provided on an upper portion of the substrate pressing body, and when the projection is pressed, the substrate pressing body is deformed, and a part of a lower surface of the substrate pressing body and four propagation crossing regions are formed. The ultrasonic pointing device according to claim 2, 3 or 4, wherein at least one of them contacts.
【請求項7】 前記圧電基板の前記上方の板面のうち前
記各超音波伝搬路の少なくとも一部を除く部分と、前記
基板押圧体との間にスペーサが設けられ、 前記スペーサは弾性表面波を吸収しにくい材質で成る請
求項4,5または6に記載の超音波ポインティングデバ
イス。
7. A spacer is provided between a portion of the upper plate surface of the piezoelectric substrate other than at least a part of each of the ultrasonic wave propagation paths and the substrate pressing body, and the spacer is a surface acoustic wave. The ultrasonic pointing device according to claim 4, 5 or 6, wherein the ultrasonic pointing device is made of a material that does not easily absorb the ultrasonic waves.
【請求項8】 前記圧電基板が圧電セラミックで成る請
求項1,2,3,4,5,6または7に記載の超音波ポ
インティングデバイス。
8. The ultrasonic pointing device according to claim 1, wherein said piezoelectric substrate is made of piezoelectric ceramic.
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