[发明专利]声音式触摸检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及超声波式触摸控制板等以声波方式检测触摸位置用的声音式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，及用于它的基板。

背景技术

触摸控制板作为交互式计算机系统用的输入装置，广泛地用于报刊亭信息终端或饭馆的订餐输入方式等。作为主要的触摸控制板，电阻膜式触摸控制板、静电容式触摸控制板、以及声音式触摸控制板是公知的。声音式触摸控制板，特别是超声波触摸控制板，在要求非常牢固的触摸传感表面，或提高显示器图像的透过度时是特别有利的。

在声音式触摸控制板中使用种种换能器(特别是楔形换能器)，从而直接结合压电振子与触摸基板之间。所谓换能器是从某种形态向另一种形态变换能量的一个或一系列物理的要素，是也包含声波的模态间的变换或电能与声能之间的变换的元件。典型的压电式换能器由表面上有导电体的棱柱形压电振子来形成，通过与基板表面的元件(例如楔形材料)接触的金属电极，或压电元件表面对基板表面的配置，从而以声波方式与基板表面结合。此外，向压电振子的电气信号的供给和从压电振子的激振信号的接收是用配线于面板周围的电缆来进行。

前述楔形换能器在声波倾斜地入射不同介质的边界面时，利用声波折射现象，楔形换能器在基板上激起表面波或板波。典型的楔形换能器由粘贴于一个侧面的压电振子，和其斜边与基板(例如玻璃等)粘接的塑料的楔形物来构成，压电振子经由楔形材料与体波相结合。体波以临界角也就是“楔形的角度”折射并沿玻璃的平面方向传播，表面波以前述临界角折射并作为体波传播。因而，楔形换能器可以用于瑞利(Rayleigh)波或乐甫(Love)波等表面波，和兰姆(Lamb)波等板波的发送和接收双方。

与此相反，压电振子的直接结合或边缘换能器一般来说直接激起在基板表面上具有多的能量的声波。边缘换能器因为与板波相结合，故被最自然地使用着。为了开发与瑞利波相结合的边缘换能器，进行了一些研究。虽然这种边缘换能器是小型的，但是暴露的压电换能器是未设防的。

在触摸控制板的表面上，楔形换能器所在的部分必然比面板的表面高出。此外，在显示器由一般的阴极射线管那样的曲面面板来形成时，能够配置楔形换能器的空间存在于曲面面板与覆盖此一曲面面板的周围的外框之间。但是，在显示器由液晶显示器或等离子体显示器等纯平面板来形成时，在由外框所覆盖的面板表面的周围中，面板与外框之间没有间隙，因此，没有配置楔形换能器用的空间。因而，如果使用楔形换能器，则无法使超声波式触摸控制板充分适应纯平面板。进而，能够运用的显示器和外框结构大大受到制约。特别是，如果在利用瑞利波(Rayleigh波)的声音触摸传感器中使用楔形换能器，则使机械上的设计复杂化，存在着限制选择的危险。

在把超声波弹性表面波式触摸控制板应用于LCD的场合，与压电振子的电气信号的发送接收中所使用的电缆成为问题。楔形换能器基本上配置在基板的表面侧。因此，电缆也有必要配线于表面侧，有必要在反射阵列的外侧设置电缆用空间。此外，电缆配线作业难以机械化，相当一部分要用手工作业来进行。这对于生产率提高成为一大障碍。此外，在压电振子与电缆的接合部容易产生应力集中，成为焊锡脱落或压电振子破裂的原因。这样一来，楔形换能器对液晶显示器(LCD)是不对路的。

特开平10-240443号公报中为了解决上述课题而公开了格栅换能器。此一格栅换能器把压电振子粘贴在玻璃基板的背面或设在端面与背面之间的第3面上而在玻璃基板内部激起体波，此一体波被设在表面上的衍射栅进行模态变换，借此激起以弹性表面波为代表的把能量集中于表面的波。此一换能器因为没有楔形的必要，故可以使表面的凸凹几乎为零。此外，因为可以把压电振子设置于背面故连带着节省空间。

但是，起因于电缆配线，从而不能提高生产率，不能消除机械上的脆弱性。特别是，对基板背面的配线，特别是因为在拱形或曲线形基板的背面成为凹面，故对基板背面的配线作业性大大降低。

因而，本发明的目的在于提供一种对换能器(特别是压电振子)以高可靠性配线的声音式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。

本发明的另一个目的在于提供一种即使把换能器配置在基板的背面，也可以高效地配线，能对换能器(特别是压电振子)可靠地发送电气信号的声音式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。

本发明的另外一个目的在于提供一种在基板或面板上实际上没有电缆配线的声音式触摸检测装置或触摸式坐标输入装置，以及用于它的基板。

发明的公开