TW201346687A - 靜電容量式觸控輸入裝置 - Google Patents

靜電容量式觸控輸入裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201346687A
TW201346687A TW101145033A TW101145033A TW201346687A TW 201346687 A TW201346687 A TW 201346687A TW 101145033 A TW101145033 A TW 101145033A TW 101145033 A TW101145033 A TW 101145033A TW 201346687 A TW201346687 A TW 201346687A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
drive
input
electrodes
driving
electrode group
Prior art date
Application number
TW101145033A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI569189B (zh
Inventor
Seiya Murase
Osamu Yoshikawa
Original Assignee
Smk Kk
Tokai Rika Co Ltd
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 Smk Kk, Tokai Rika Co Ltd filed Critical Smk Kk
Publication of TW201346687A publication Critical patent/TW201346687A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI569189B publication Critical patent/TWI569189B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0416—Control or interface arrangements specially adapted for digitisers
    • G06F3/04166—Details of scanning methods, e.g. sampling time, grouping of sub areas or time sharing with display driving
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04104—Multi-touch detection in digitiser, i.e. details about the simultaneous detection of a plurality of touching locations, e.g. multiple fingers or pen and finger

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

[課題]提供一種：能夠檢測出2點以上之相異的輸入操作位置，並且能夠以短時間而檢測出各輸入操作位置之靜電容量式觸控輸入裝置。[解決手段]使分別屬於相鄰接之驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)的2以上之驅動電極的1個，於在其之間而被作配線的驅動電極處而共通，以在驅動控制部對於驅動電極群DV(n)進行了驅動控制時，於輸入操作體作了直到相鄰接之驅動電極群DV(n’)的中間位置為止之遠離的位置處，會在被配線於輸入操作體之近旁處的檢測電極S(m)處而展現有檢測電壓準位R(m，n)之變化的方式，來對於以等間隔而被作配線的驅動電極間之節距作設定。

Description

靜電容量式觸控輸入裝置
本發明，係有關於根據會由於輸入操作體之接近而導致與輸入操作體之間的靜電容量增大之檢測電極的在絕緣面板上之配置位置，來將輸入操作位置檢測出來之靜電容量式觸控面板或者是靜電容量式觸控板等一般之靜電容量式觸控輸入裝置，更詳細而言，係有關於藉由在施加檢測電壓之驅動電極和與驅動電極相正交之檢測電極間的交叉位置之每一者處而將由於輸入操作體之接近所導致的靜電容量之變化檢測出來的交叉點方式，而檢測出輸入操作位置之靜電容量式觸控輸入裝置。
將由手指等之輸入操作體所致的輸入位置檢測出來之靜電容量式觸控輸入裝置的輸入檢測方式，係被區分成：將由於輸入操作體之接近而導致浮游容量增大的檢測電極檢測出來，並根據該檢測電極之配置位置來檢測出輸入操作位置的自身容量方式(1線式)、和對於驅動電極施加特定電壓準位之檢測電壓，並將由於輸入操作體之接近而導致檢測電壓準位降低的檢測電極檢測出來，再根據該檢測電極之配置位置來檢測出輸入操作位置之相互容量方式(2線式)。前者之方式，由於係並不配線驅動電極，因此構造係被簡略化，但是，由於所檢測出之浮游容量係為10~20pF之難以檢測出來的微小準位，因此，一般而 言，係採用後者之相互容量方式。
相互容量方式，係更進而被區分為：將複數之X方向電極和複數之Y方向電極相互絕緣地配置在絕緣面板上，並交互進行將其中一方設為施加檢測電壓之驅動電極並將另外一方設為檢測出檢測電壓準位之檢測電極的檢測動作，再根據檢測電壓準位有所降低的檢測電極之位置，來檢測出在XY方向上的輸入位置之投影方式、和將施加檢測電壓之複數的驅動電極和檢測出檢測電壓準位之複數的檢測電極相互正交地作配線，並在驅動電極和檢測電極相交叉之交叉位置的每一者處，根據檢測電壓準位有所降低的檢測電極之交叉位置來檢測出輸入位置之交叉點方式。投影方式，係對於X方向電極或Y方向電極之複數的驅動電極全體而同時施加檢測電壓，並從另外一方之全部的檢測電極來檢測出檢測電壓準位有所降低的檢測電極，藉由此，而能夠在短時間內檢測出輸入位置，但是，當對於輸入操作面之相異之2個的輸入位置同時進行了輸入操作的情況時，會產生在2個的輸入位置之XY方向上而更進而判定出2個的輸入位置之虛像，在2點以上之同時輸入操作中，係並無法檢測出輸入位置。
相反的，若依據交叉點方式，則由於係針對全部的交叉位置而檢測出由於輸入操作體之接近所導致的檢測電壓準位，因此，就算是對於2點以上之相異位置而同時進行輸入操作，亦能夠將各輸入位置檢測出來，但是，由於係對於複數之驅動電極的每一者而施加檢測電壓，並將與施 加了檢測電壓之驅動電極的每一者相正交之全部的檢測電極之檢測電壓準位檢測出來，因此輸入位置之檢測係為慢。特別是，在使輸入操作面作了擴大的靜電容量式觸控面板中，由於所進行檢測之交叉位置數亦會成正比地增大，因此輸入操作之回應速度的降低之問題係會顯著化。
故而，在藉由交叉點方式而檢測出輸入位置的先前技術之靜電容量式觸控面板中，係提案有：進行將施加檢測電壓之驅動電極的一部分作略過跳躍之驅動掃描，並當檢測出輸入操作時，對於輸入操作位置近旁之全部的驅動電極作詳細之驅動掃描的靜電容量式觸控面板(專利文獻1)、或者是將在驅動掃描方向上而相鄰接之複數根的驅動電極作整合，並對於整合後的驅動電極群之每一者而施加檢測電壓之靜電容量式觸控面板(專利文獻2)。
圖6，係為對於藉由專利文獻2中所揭示之靜電容量式觸控面板100來檢測出輸入操作位置之方法作展示的說明圖，在此靜電容量式觸控面板100中，係將被配線在圖中之與紙面相正交之方向上的複數之驅動電極Dn(n為1以上之自然數)中，於驅動掃描方向(圖中之左右方向)上而相鄰接之2根的驅動電極D2n-1、D2n作為驅動電極群，並對於驅動電極群DV(n)之每一者而施加交流之驅動電壓。圖6之(a)、(b)、(c)，係分別為將在對於各驅動電極群DV(n)而施加了驅動電壓時，沿著驅動掃描方向之輸入操作體的輸入操作位置、和在於輸入操作位置近旁處而沿著驅動掃描方向被作配線之檢測電極S (m)處所展現的檢測電壓準位R(m，n)，此兩者間的關係，使檢測電壓準位R(m，n)之極性作反轉地來作展示。
如同由該圖而可明顯得知一般，若是輸入操作體接近施加有驅動電壓之驅動電極群DV(n)的近旁處，則被施加有驅動電壓之驅動電極和輸入操作體之間的靜電容量係增加，驅動電壓訊號之一部分係朝向輸入操作體流動，在以一定之靜電容量而與驅動電極作容量耦合之檢測電極處而檢測出驅動電壓之檢測電壓準位R(m，n)係降低(在圖示中，由於係使極性逆轉，因此係為上升)。另一方面，若是輸入操作體存在於從施加有驅動電壓之驅動電極群DV(n)而遠離了的位置處，則相對於被施加有驅動電壓之驅動電極和檢測電極間的靜電容量，由於驅動電極和輸入操作體之間的靜電容量係降低至能夠忽略的程度，因此，在檢測電極處所檢測出之檢測電壓準位R(m，n)係並不會改變。
故而，在對於各驅動電極群DV(n)而施加了驅動電壓時，根據在檢測電極S(m)處所展現之檢測電壓準位R(m，n)，係能夠檢測出輸入操作體之輸入操作位置。例如，若是假設沿著驅動掃描方向之圖中的y0之位置，係為輸入操作位置，則在對於驅動電極群DV(n)(n為1~3)而施加了驅動電壓時，從檢測電極S(m)所檢測出之檢測電壓準位R(m，n)，係分別因應於該變化量，而成為a0、b0、c0。檢測電壓準位R(m，n)，由於係會 隨著越從施加有驅動電壓之驅動電極群DV(n)的配線位置遠離而變得越小，因此，根據a0和b0之比，係能夠得到驅動電極群DV(1)和驅動電極群DV(2)之配線位置間的輸入操作位置y0。
如此這般，若依據在專利文獻1或專利文獻2中所展示之先前技術的靜電容量式觸控輸入裝置，則由於係相較於實際所配線之檢測電極數而以較少之次數來施加驅動電壓，因此輸入操作位置之檢測時間係縮短。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平7-129308號公報
[專利文獻2]日本特開2009-258903號公報
在上述之專利文獻1所揭示之靜電容量式觸控輸入裝置中，當在針對特定之輸入位置而詳細地進行驅動掃描的期間中而存在有對於其他位置之輸入操作的情況時，係無法檢測出該輸入位置，當2點以上之輸入位置被同時進行了輸入操作的情況時，在跳躍掃描之後，係有必要對於該輸入位置之每一者而重複進行詳細之驅動掃描，而無法充分地將輸入位置之檢測時間縮短。
又，在專利文獻2所示之靜電容量式觸控輸入裝置 中，由於係對於構成驅動電極群DV(n)之複數的驅動電極同時施加檢測電壓，因此，在施加有驅動電壓之驅動電極間，係如圖6中所示一般，不論輸入操作位置是在何者之位置處，於檢測電極S(m)處所展示之檢測電壓準位R(m，n)之變化量均係成為略一定值，而無法將驅動電極間之輸入操作位置正確地檢測出來。特別是，檢測電壓準位R(m，n)，由於係以驅動電極群DV(n)之中央位置作為峰值而對稱於中央位置地作展現，因此，當輸入操作位置位在從驅動電極群DV(n)之中央位置起而離開了等距離之y1、y2處的情況時，代表檢測電壓準位R(m，n)之變化量的(a1、b1、c1)和(a2、b2、c2)係分別為相等，而無法判別出輸入操作位置係為y1、y2之何者。
故而，當輸入操作位置為位在施加驅動電壓之驅動電極間的情況時，係有必要再度對於構成該驅動電極群DV(n)之各驅動電極的每一者而施加驅動電壓以檢測出輸入操作位置，而與在專利文獻1中所記載之發明相同的，並無法充分地縮短輸入位置之檢測時間。
本發明，係為對於此種先前技術之問題點作考慮而進行者，其目的，係在於提供一種：能夠檢測出2點以上之相異的輸入操作位置，並且能夠以短時間而檢測出各輸入操作位置之靜電容量式觸控輸入裝置。
為了達成上述目的，請求項1之靜電容量式觸控輸入 裝置，係具備有：在絕緣面板上被以等間隔而沿著第1方向作配線之複數的驅動電極；和在絕緣面板上被沿著與第1方向相正交之第2方向作配線，並分別與前述複數之全部的驅動電極隔開有絕緣間隔地作交叉之複數的檢測電極S(m)；和產生交流之檢測電壓的檢測電壓產生電路；和將由在第2方向上而相鄰接之2以上的驅動電極所成的驅動電極群DV(n)，以使全部的驅動電極至少會屬於其中一者之驅動電極群DV(n)的方式，來沿著第2方向作複數設定，並將在各驅動電極群DV(n)之每一者中而對屬於驅動電極群DV(n)之各驅動電極來將檢測電極同步地作施加之驅動控制，針對全部的驅動電極群DV(n)來實行之驅動控制部；和在驅動控制部對於驅動電極群DV(n)進行了驅動控制時，因應於驅動電極群DV(n)和輸入操作體之間的靜電容量之變化，來檢測出在與驅動電極群DV(n)相交叉之檢測電極S(m)處所顯現的檢測電壓準位R(m，n)之靜電容量檢測手段，該靜電容量式觸控輸入裝置，係在每次對於全部的驅動電極群DV(n)進行驅動控制時，針對全部的檢測電極S(m)，而根據靜電容量檢測手段所分別檢測出之檢測電壓準位R(m，n)，來檢測出絕緣面板上之第1方向和第2方向的輸入操作體之輸入操作位置，該靜電容量式觸控輸入裝置，其特徵為：分別屬於在第2方向上相鄰接之驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)的2以上之驅動電極的1個，係於在其之間而被作配線的驅動電極處而共通，以在 驅動控制部對於驅動電極群DV(n)進行了驅動控制時，於輸入操作體作了從驅動電極群DV(n)起而至少直到在第2方向上而相鄰接之驅動電極群DV(n’)的中間位置為止之遠離的位置處，會在被配線於輸入操作體之近旁處的檢測電極S(m)處而展現有檢測電壓準位R(m，n)之變化的方式，來對於在第2方向上以等間隔而被作配線的驅動電極間之節距作設定。
當在沿著第2方向之全部的輸入操作位置處，而對於在第2方向相鄰接之驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)進行了驅動控制時，由於係分別在檢測電極S(m)處展現有檢測電壓準位R(m，n)和檢測電壓準位R(m，n’)，因此，根據檢測電壓準位R(m，n)和檢測電壓準位R(m，n’)之變化量、和驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)之沿著第2方向的配線位置，係能夠將沿著第2方向之全部的輸入操作位置檢測出來。
施加驅動電壓而進行驅動控制之驅動電極群DV(n)的數量n，由於係為被配線在絕緣面板上之驅動電極的數量以下，因此，係能夠將與檢測出檢測電壓準位R(m，n)之檢測電極S(m)間的交叉位置數減少，而使輸入操作位置之檢測時間縮短。
請求項2之靜電容量式觸控輸入裝置，係具備有下述特徵：亦即是，將沿著第2方向而被作複數設定之各驅動電極群DV(n)，以與第2方向相異之順序來作驅動控制。
無關於各驅動電極群DV(n)之驅動控制順序，在對於全部的驅動電極群DV(n)作驅動控制之1個掃描周期內，係根據在與各檢測電極S(m)間之交叉位置的每一者處所檢測出之檢測電壓準位R(m，n)，而檢測出輸入操作位置。
請求項3之靜電容量式觸控輸入裝置，係具備有下述特徵：亦即是，驅動控制部，係藉由具備有與複數之各驅動電極分別相對應的複數之輸入輸出埠的微電腦所形成，在將檢測電壓產生電路和各驅動電極間作連接的電壓輸出線之每一者處，連接與該驅動電極相對應之微電腦的輸入輸出埠，微電腦，係在將輸入輸出埠設為輸出埠之OFF模式和將輸入輸出埠設為輸入埠或者是高阻抗之ON模式之間作切換，而將對於該輸入輸出埠所連接之驅動電極的檢測電壓之施加和施加停止作切換控制。
在輸入輸出埠身為輸出埠的狀態下，該輸入輸出埠所連接之驅動電極的電位，係在輸出埠之電位處成為安定，而並不會被施加交流之檢測電壓。在輸入輸出埠身為輸入埠或者是高阻抗的狀態下，係並不會從檢測電壓產生電路而對於輸入輸出埠流動電流，在驅動電極處係被施加交流之檢測電壓。
若依據請求項1之發明，則由於係根據驅動電極群DV(n)和檢測電極S(m)之間的交叉位置之每一者的 靜電容量之變化，來檢測出輸入操作位置，因此，就算是在絕緣面板上之2點以上的相異之位置處同時地進行輸入操作，亦能夠將各輸入操作位置檢測出來，又，由於係對於相較於被配線在絕緣面板上之驅動電極的數量而更少之數量的驅動電極群DV(n)之每一者而進行驅動控制並檢測出輸入操作位置，因此係能夠在短時間內而將全部的輸入操作位置檢測出來。
若依據請求項2之發明，則由於係能夠以任意之順序來對於沿著第2方向而作複數設定之各驅動電極群DV(n)作驅動控制，因此，係能夠以不會受到從周圍之商用交流電源所週期性產生之共模雜訊(Common-mode-noise)之影響的方式來對於驅動控制順序作調整，或者是因應於輸入操作速度而對於驅動電極群DV(n)作飛躍驅動控制。
若依據請求項3之發明，則係能夠藉由對於微電腦之輸入輸出埠的狀態作切換之簡單的構成，來因應於輸入操作位置或輸入操作速度，而對於絕緣面板上之構成驅動電極群的驅動電極數作變更，或者是對於驅動電極群之驅動順序作變更，而能夠更正確且迅速地檢測出輸入操作位置。
以下，使用圖1~圖5，對本發明之其中一種實施形態的靜電容量式觸控面板(以下，稱作觸控面板)1作說 明。如圖1中所示一般，此觸控面板1，係在絕緣面板2上，將沿著X方向而使菱形之圖案作了連續的13根之驅動電極D1~D13、和沿著Y方向而使菱形之圖案作了連續的12根之檢測電極S1~S12，分別相互絕緣地作配線。13根的驅動電極D1~D13，係在Y方向上而以等節距作配線，12根的檢測電極S1~S12，係在X方向上以等節距作配線，其中一方的電極之菱形的圖案，係與另外一方之電極之菱形的圖案之空隙相補，而使全體成為交錯狀之圖案來作表現。
在絕緣面板2上而被配線成格子狀之驅動電極D1~D13以及檢測電極S1~S12之表面側，係為了對於此些之電極作保護並且成為不會使手指等之輸入操作體直接接觸此些之電極並導致錯誤動作，而藉由未圖示之透明絕緣薄片作覆蓋。亦即是，本實施形態之觸控面板1，係為使輸入操作體接觸或者是接近透明絕緣薄片而進行輸入操作，並將由於隔著透明絕緣薄片之輸入操作體的接近所導致之驅動電極D和輸入操作體間的靜電容量之增大，根據在輸入操作體近旁之檢測電極S(m)處所展現的檢測電壓準位R(m，n)而讀取，以檢測出輸入操作位置者。基於此檢測原理，驅動電極D1~D13之間的節距，係設定為不論是在絕緣面板2上之何處存在有輸入操作均能夠將該輸入操作位置檢測出來的節距，但是，關於其詳細內容，係於後再述。
如圖2中所示一般，各驅動電極D1~D13，係分別經 由將雜訊除去之阻尼電阻6，而被與將脈衝高度為Vo之檢測電壓設為矩形波交流訊號並輸出的檢測電壓產生電路3作連接。又，在各驅動電極D1~D13和阻尼電阻6的連接點處，微電腦4之輸入輸出埠P1~P13係與各驅動電極D1~D13相對應地而作連接。
輸入輸出埠P，當身為將該輸入輸出埠P設為輸出埠之狀態之OFF模式的情況時，該輸入輸出埠所連接之驅動電極(圖中之D1、D5、D13)的電位，係於輸出埠之電位(例如，若是「L」準位，則為0V，若是「H」準位，則為Vcc)而安定，從檢測電壓產生電路3所輸出之矩形波交流訊號的檢測電壓，係並不會被施加於被連接在該輸入輸出埠P處之驅動電極D(圖中之D1、D5、D13)處。又，輸入輸出埠P，當身為將該輸入輸出埠P設為輸入埠之狀態之ON模式的情況時，由於該輸入埠P係為高阻抗狀態，因此，從檢測電壓產生電路3所輸出之矩形波交流訊號，係並不會流入至輸入輸出埠P(圖中之P2~P4)處，在與該輸入輸出埠P作連接之驅動電極D(圖中之D2~D4)處，係被施加有由矩形波交流訊號所致的檢測電壓。亦即是，微電腦4，係僅需要以任意之順序來將任意之1或2以上的輸入輸出埠P設為輸出埠或輸入埠的狀態，便能夠進行對於與該輸入輸出埠P作連接之驅動電極D的檢測電壓之施加的控制。
在本實施形態中，如圖1中所示一般，在Y方向而相鄰接之每3根的驅動電極D，係被整合為驅動電極群 DV(n)，在Y方向而相鄰接之驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)，係在被配線於該些之間的驅動電極D處有所重複，重複之驅動電極D，係被包含於驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)之兩者的構成中。如此這般，係從被配線在絕緣面板2上之13根的驅動電極D，來設定6種類之驅動電極群DV(n)(n係為1~6之整數)。
微電腦4，係如圖3中所示一般，依據沿著Y方向之驅動電極群DV(n)的順序，而將與驅動電極群DV(n)相對應之輸入輸出埠P設為ON模式，並對於構成該驅動電極群DV(n)之3根的驅動電極D而輸出同步之矩形波交流訊號，而施加脈衝高度為Vo之驅動電壓。藉由此，係能夠藉由對於驅動電極群DV(n)之每一者而施加驅動電壓之6次的驅動控制，來對於被配線在絕緣面板2上之全部的驅動電極D施加驅動電壓。
12根的檢測電極S(m)(m係為1~12之整數)，係被與多工器7作連接，該多工器7，係藉由從微電腦4而來之控制而對於與微電腦4之電壓檢測電路4a之間的連接作切換。微電腦4，係在各驅動電極群DV(n)的每一驅動控制期間中，而對於與12根的檢測電極S(m)之間的連接依序作切換，並將作了切換連接的檢測電極S(m)與微電腦4之電壓檢測電路4a作連接。
電壓檢測電路4a，係藉由對於驅動電極群DV(n)之3根的驅動電極D施加驅動電壓，而經由與驅動電極 群DV(n)相交叉之檢測電極S(m)之間的靜電容量C0，來讀取在檢測電極S(m)處所展現之矩形波交流訊號的脈衝高度(輸入電壓Vi)。此靜電容量C0，由於係為略一定值，因此，只要輸入操作體不作接近而在驅動電極群DV(n)之浮游容量中沒有變化，則輸入電壓Vi，係為與驅動電壓Vo成正比之一定電壓Vc而不會改變。另一方面，若是輸入操作體接近被作了驅動控制之驅動電極群DV(n)或者是檢測電極S(m)，則驅動電極群DV(n)或者是檢測電極S(m)和輸入操作體之間的靜電容量係增大，矩形波交流訊號之一部分係流動至輸入操作體處，在檢測電極S(m)處所展現之輸入電壓Vi係降低。由於若是輸入操作體和此些之驅動電極群DV(n)或者是檢測電極S(m)之間的距離越接近，則輸入電壓Vi係會從一定之電壓Vc而降低，因此，以使微電腦4根據此電位差而算出輸入操作位置的方式，電壓檢測電路4a，係將所讀取之輸入電壓Vi，以將與一定電壓Vc之間的電位差作反轉並作了二值化的檢測電壓準位R(m，n)來作表現。
微電腦4，由於係對於各驅動電極群DV(n)作驅動控制，並對於在作了驅動控制的驅動電極群DV(n)之每一者處而交叉的檢測電極S(m)之連接作切換控制，因此，在此些之1個掃描周期中，係從電壓檢測電路4a而得到如圖1中所示一般之n行m列的檢測電壓準位R(m，n)。於此，檢測電壓準位R(m，n)，由於係代 表在對於驅動電極群DV(n)作驅動控制的期間中，於與驅動電極群DV(n)相交差之檢測電極S(m)處所展現的電位之變化量，因此，若是輸入操作體接近驅動電極群DV(n)和檢測電極S(m)之交叉位置，則檢測電壓準位R(m，n)係增大。故而，微電腦4，係對n行m列之檢測電壓準位R(m，n)作比較，並將檢測出極大值之交叉位置的近旁，作為輸入操作位置而檢測出來。
圖4，係為針對在將檢測電極S(m)之配線位置設為X方向之輸入操作位置，並對於驅動電極群DV(1)、DV(2)、DV(3)作了驅動控制的情況時，從檢測電極S(m)所檢測出之檢測電壓準位R(m，n)和Y方向之輸入操作位置(檢測電極S(m)上之Y方向的位置)之間的關係作展示之波形圖，如同該圖之(b)中所示一般，在對於驅動電極群DV(2)作了驅動控制的情況時之檢測電壓準位R(m，2)，係當輸入操作位置位在驅動電極群DV(2)之中央(驅動電極D4之配線位置)處的情況時而為最高，並當輸入操作位置為位在構成驅動電極群DV(2)之驅動電極D1和D3之間時，以高的值來做遷移。如同上述一般，若是輸入操作位置越從被作驅動控制之驅動電極群DV(2)遠離，則檢測電壓準位R(m，2)係越減少，但是，係以至少在就算是輸入操作位置為一直遠離至了與驅動電極群DV(2)相鄰之驅動電極群DV(1)、DV(3)之中間位置(Y1)(Y4)處的情況時，也能夠將檢測電壓準位R(m，2)作為一定值 (b1)(b4)而檢測出來的方式，來對於從驅動電極群DV(2)起直到中間位置(Y1)(Y4)為止的距離，亦即是驅動電極D之Y方向的節距作設定。於此之所謂輸入操作位置，係為使輸入操作體接觸或者是接近透明絕緣薄片之輸入操作時的輸入操作體之Y方向的位置，故而，在使輸入操作體接近置中間位置(Y1)(Y4)之上方的狀態下，至少檢測電壓準位R(m，2)係作為一定值(b1)(b4)而被檢測出來。
各驅動電極D1~D13，由於係為同一形狀並且相互以等節距來作配線，因此，就算是在對於驅動電極群DV(1)作驅動控制，並且輸入操作位置為位於與該驅動電極群DV(1)相鄰接之驅動電極群DV(2)之中間位置(驅動電極D4之配線位置)處的情況時，檢測電壓準位R(m，1)亦係以一定值而被檢測出來，又，同樣的，就算是在對於驅動電極群DV(3)作驅動控制，並且輸入操作位置為位於與該驅動電極群DV(3)相鄰接之驅動電極群DV(2)之中間位置(驅動電極D4之配線位置)處的情況時，檢測電壓準位R(m，3)亦係以一定值而被檢測出來。其結果，不論輸入操作位置(檢測電極S(m)上之Y方向的位置)係位在Y方向之何處，在對於其之周圍而相鄰接之至少2種類的驅動電極群DV(n)DV(n’)作了驅動控制時所檢測出的各檢測電壓準位R(m，n)、R(m，n’)也不會成為0而是以一定值而被檢測出來，根據此值，不論是Y方向上之何者的輸入操 作位置，均能夠檢測出來。
例如，在圖4中，當輸入操作位置為Y1的情況時，由於檢測電壓準位R(m，1)係為代表驅動電極群DV(1)內之輸入操作位置的a1，而檢測電壓準位R(m，2)係為若是輸入操作位置越從驅動電極群DV(2)而遠離則會越減少之b1，因此，驅動電極群DV(1)內之輸入操作位置Y1係被檢測出來。
又，同樣的，就算是驅動電極群DV(2)內之輸入操作位置Y2、Y3，也能夠根據當輸入操作位置為Y2的情況時的檢測電壓準位R(m，1)係為若是輸入操作位置越從驅動電極群DV(1)而遠離則會越減少之a2、以及當輸入操作位置為Y3的情況時的檢測電壓準位R(m，3)係為若是輸入操作位置越從驅動電極群DV(3)而遠離則會越減少之c3一事，來將驅動電極群DV(2)內之輸入操作位置Y2和Y3正確地檢測出來。
以上，係針對藉由上述之觸控面板1來檢測出輸入操作體之輸入操作位置的其中一例作說明。在對於6種類之各驅動電極群DV(n)進行驅動控制的期間中，假設係根據從12根的各檢測電極S(m)而讀取的輸入電壓Vi，來如圖5中所示一般，而檢測出了6行12列之各檢測電壓準位R(m，n)者。於此，為了容易說明，藉由電壓檢測電路4a而作了二值化的檢測電壓準位R(m，n)，係以10進位值來作表示。
在從輸入操作位置處而作了能夠忽略與輸入操作體之 間的靜電容量之程度的遠離之交叉位置(m，n)處，從檢測電極S(m)所讀取之輸入電壓Vi，由於係為一定之電壓Vc，因此，在該交叉位置(m，n)處之檢測電壓準位R(m，n)，係成為「0」。另一方面，在輸入操作位置近旁之交叉位置(m，n)處的檢測電壓準位R(m，n)，由於係相較於其之周圍而成為最大，因此，係推測在圖中之X方向和Y方向處而檢測出了極大值的交叉位置(m，n)之近旁係為輸入操作位置，並將與該交叉位置(m，n)相鄰接之周圍的交叉位置處之檢測電壓準位R(m，n)，作為利用在輸入操作位置之檢測中的有效資料。
然而，也會有無關於輸入操作體而由於共模雜訊或者是檢測誤差而導致檢測電壓準位R(m，n)成為一定值的情況，因此，為了對其與由輸入操作所致之輸入電壓Vi的變化作辨識，當極大值為一定之未滿臨限值(在圖5中，係為未滿「20」)之檢測電壓準位R(m，n)的情況時，係將其忽視，而並不進行以下之輸入操作位置的檢測。又，當檢測出複數之臨限值以上之極大值的情況時，係推測為在各個交叉位置之近旁處而同時存在有輸入操作，並針對各交叉位置而反覆進行輸入操作位置之檢測。
在圖5中，極大值中之超過了特定之臨限值的極大值，由於係僅為檢測電極S(7)和驅動電極群DV(4)之交叉位置(7，4)處的「90」，因此，係推測為對於交叉位置(7，4)之近旁之1個場所的輸入操作，並將該交 叉位置(7，4)周圍之檢測電壓準位R(6-8，3-5)作為有效資料(在圖中以斜線作標示)。
X方向之輸入操作位置x的檢測，係根據有效資料之X方向的加權平均值而求取出來。亦即是，係在12根的檢測電極S(m)之絕緣面板2上的配線位置之每一者處，而對於初期值附加「16」之權重，並對於X方向之節距附加「32」之權重。將檢測電極S(1)之附加權重設為「16」的原因，係因為僅會從X方向之單側而受到輸入操作體的影響之故。接著，將有效資料，在檢測電極S(6-8)之每一者處而於Y方向上作合計，並算出Sum(6)「110」、Sum(7)「177」、Sum(8)「88」，且算出其之總和「375」，並且，在檢測電極S(6-8)之每一者的合計值Sum(6-8)處，而乘上被賦予至該檢測電極S(6-8)之配線位置處的權重，而算出其之總和「77296」。根據加權平均所求取出的X方向之輸入操作位置，係為「77296」/「375」之206.1，針對X方向而作了加權的206.1之位置(檢測電極S(6)和檢測電極S(7)之間)，係作為輸入操作位置而被檢測出來。
同樣的，Y方向之輸入操作位置y的檢測，係根據有效資料之Y方向的加權平均值而求取出來。Y方向之位置的權重附加，係在6種類的各驅動電極群DV(n)之間的間隔處附加「16」，並在各驅動電極群DV(n)之每一中間位置處而各再加上「16」。接著，將有效資料，在驅動電極群DV(3-5)之每一者處而於x方向上作合計，並算 出Sum(3)「80」、Sum(4)「194」、Sum(5)「101」，且算出其之總和「375」，並且，在驅動電極群DV(3-5)之每一者的合計值Sum(3-5)處，而乘上被賦予至該驅動電極群DV(3-5)之Y方向中間位置處的權重，而算出其之總和「24336」。根據加權平均所求取出的Y方向之輸入操作位置，係為「22436」/「375」之64.9，針對Y方向而作了加權的64.9之位置(驅動電極群DV(4)和驅動電極群DV(5)之間)，係作為輸入操作位置而被檢測出來。
若依據本實施形態，則僅需要對於6種類之驅動電極群DV(n)進行驅動控制，便能夠對於在絕緣面板2上所作了配線的13根之驅動電極D的全體施加驅動電壓，並能夠以藉由至少每2根地來將驅動電極D作統整來以施加驅動電壓的控制次數以下而檢測出驅動電極D之間的輸入操作位置。
在上述實施形態中，雖係依據沿著Y方向之驅動電極群DV(n)的順序來作了驅動控制，但是，進行驅動控制之驅動電極群DV(n)和在對於各驅動電極群DV(n)進行驅動控制的期間中之各檢測電極S(m)的連接，係可藉由以微電腦4所進行之控制來設為任意之順序。
又，在上述之觸控面板1中，雖係根據藉由對於6種類之驅動電極群DV(n)作驅動控制的1次驅動掃描所檢測出之6行12列的檢測電壓準位R(m，n)來檢測出輸入操作位置，但是，係亦可反覆進行複數次之驅動掃描， 並使用針對各交叉位置(m，n)所得到的複數之檢測電壓準位R(m，n)，來檢測出輸入操作位置。
例如，亦可在各驅動掃描之每一者中而對於驅動電極群DV(n)的順序作改變，並將在各驅動掃描之每一者中所檢測出來的檢測電壓準位R(m，n)之平均值，作為針對交叉位置(m，n)之檢測電壓準位R(m，n)，並藉由此來將從檢測出輸入操作位置之檢測電壓準位R(m，n)而周期性地產生的共模雜訊之影響除去。
在上述之實施形態中，針對微電腦4之輸入輸出埠P，雖係作為能夠在輸出埠和輸入埠之間而對模式作切換之輸入輸出埠P來作了說明，但是，例如，亦可為將輸入輸出埠P設為高阻抗模式之所謂的三態輸出埠，於此情況，代替作為輸入埠之模式，就算是設為高阻抗模式，也能夠實現同樣的功能。
又，在上述實施形態中，檢測電壓產生電路3雖係作為輸出矩形波交流訊號者來作了說明，但是，交流訊號係並不被限定於矩形波，例如亦可為正弦波等之其他型態的交流訊號。
[產業上之利用可能性]
本發明，係適於作為以交叉點方式而檢測出輸入操作位置的靜電容量式觸控輸入裝置。
1‧‧‧靜電容量式觸控面板
2‧‧‧絕緣面板
3‧‧‧檢測電壓產生電路
4‧‧‧微電腦
4a‧‧‧電壓檢測電路(靜電容量檢測手段)
5‧‧‧驅動控制部
D‧‧‧驅動電極
DV(n)‧‧‧驅動電極群
S(m)‧‧‧檢測電極
P‧‧‧輸入輸出埠
[圖1]係為對於本發明之其中一種實施形態的靜電容量式觸控面板1之驅動電極群DV(n)和在檢測電極Sm處所展現的檢測電壓準位R(m，n)之間的關係作展示之說明圖。
[圖2]係為驅動控制部5之電路圖。
[圖3]係為對於對驅動電極群DV(n)作驅動控制之微電腦4的輸入輸出埠p之模式狀態作展示的狀態圖。
[圖4]係為對於施加有驅動電壓之驅動電極群DV(n)和在檢測電極Sm處所展現的檢測電壓準位R(m，n)之間的關係作展示，(a)係為展示對驅動電極群DV(1)作了驅動控制時之檢測電壓準位R(m，1)的波形圖，(b)係為展示對驅動電極群DV(2)作了驅動控制時之檢測電壓準位R(m，2)的波形圖，(c)係為展示對驅動電極群DV(3)作了驅動控制時之檢測電壓準位R(m，3)的波形圖。
[圖5]係為對於根據檢測電壓準位R(m，n)來檢測出輸入操作位置的方法作展示之說明圖。
[圖6]係為對於先前技術之靜電容量式觸控面板100的施加有驅動電壓之驅動電極群DV(n)和在檢測電極Sm處所展現的檢測電壓準位R(m，n)之間的關係作展示，(a)係為展示對驅動電極群DV(1)作了驅動控制時之檢測電壓準位R(m，1)的波形圖， (b)係為展示對驅動電極群DV(2)作了驅動控制時之檢測電壓準位R(m，2)的波形圖，(c)係為展示對驅動電極群DV(3)作了驅動控制時之檢測電壓準位R(m，3)的波形圖。
DV(n)‧‧‧驅動電極群
S(m)‧‧‧檢測電極

Claims (3)

  1. 一種靜電容量式觸控輸入裝置，係具備有：在絕緣面板上被以等間隔而沿著第1方向作配線之複數的驅動電極；和在絕緣面板上被沿著與第1方向相正交之第2方向作配線，並分別與前述複數之全部的驅動電極隔開有絕緣間隔地做交叉之複數的檢測電極S(m)；和產生交流之檢測電壓的檢測電壓產生電路；和將由在第2方向上而相鄰接之2以上的驅動電極所成的驅動電極群DV(n)，以使全部的驅動電極至少會屬於其中一者之驅動電極群DV(n)的方式，來沿著第2方向作複數設定，並將在各驅動電極群DV(n)之每一者中而對屬於驅動電極群DV(n)之各驅動電極來將檢測電極同步地作施加之驅動控制，針對全部的驅動電極群DV(n)來實行之驅動控制部；和在驅動控制部對於驅動電極群DV(n)進行了驅動控制時，因應於驅動電極群DV(n)和輸入操作體之間的靜電容量之變化，來檢測出在與驅動電極群DV(n)相交叉之檢測電極S(m)處所顯現的檢測電壓準位R(m，n)之靜電容量檢測手段，該靜電容量式觸控輸入裝置，係在每次對於全部的驅動電極群DV(n)進行驅動控制時，針對全部的檢測電極S(m)，而根據靜電容量檢測手段所分別檢測出之檢測電壓準位R(m，n)，來檢測出絕緣面板上之第1方向和 第2方向的輸入操作體之輸入操作位置，該靜電容量式觸控輸入裝置，其特徵為：分別屬於在第2方向上相鄰接之驅動電極群DV(n)和驅動電極群DV(n’)的2以上之驅動電極的1個，係於在其之間而被作配線的驅動電極處而共通，以在驅動控制部對於驅動電極群DV(n)進行了驅動控制時，於輸入操作體作了從驅動電極群DV(n)起而至少直到在第2方向上而相鄰接之驅動電極群DV(n’)的中間位置為止之遠離的位置處，會在被配線於輸入操作體之近旁處的檢測電極S(m)處而展現有檢測電壓準位R(m，n)之變化的方式，來對於在第2方向上以等間隔而被作配線的驅動電極間之節距作設定。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之靜電容量式觸控輸入裝置，其中，將沿著第2方向而被作複數設定之各驅動電極群DV(n)，以與第2方向相異之順序來作驅動控制。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之靜電容量式觸控輸入裝置，其中，驅動控制部，係藉由具備有與複數之各驅動電極分別相對應的複數之輸入輸出埠的微電腦所形成，在將檢測電壓產生電路和各驅動電極間作連接的電壓輸出線之每一者處，連接與該驅動電極相對應之微電腦的輸入輸出埠，微電腦，係在將輸入輸出埠設為輸出埠之OFF模式和將輸入輸出埠設為輸入埠或者是高阻抗之ON模式之間作切換，而將對於該輸入輸出埠所連接之 驅動電極的檢測電壓之施加和施加停止作切換控制。
TW101145033A 2012-01-25 2012-11-30 靜電容量式觸控輸入裝置 TWI569189B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012013394A JP5876304B2 (ja) 2012-01-25 2012-01-25 静電容量式タッチ入力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201346687A true TW201346687A (zh) 2013-11-16
TWI569189B TWI569189B (zh) 2017-02-01

Family

ID=48873015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101145033A TWI569189B (zh) 2012-01-25 2012-11-30 靜電容量式觸控輸入裝置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9342201B2 (zh)
EP (1) EP2808769B1 (zh)
JP (1) JP5876304B2 (zh)
CN (1) CN104040472B (zh)
TW (1) TWI569189B (zh)
WO (1) WO2013111237A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI621981B (zh) * 2017-05-03 2018-04-21 奇景光電股份有限公司 觸控面板以及觸控面板的感測方法
US10067603B1 (en) 2017-05-03 2018-09-04 Himax Technologies Limited Touch panel and sensing method of touch panel capable of simultaneously activating columns of sensors within one drive cycle
CN108874197A (zh) * 2017-05-16 2018-11-23 奇景光电股份有限公司 触控面板以及触控面板的感测方法

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014045603A1 (ja) * 2012-09-24 2014-03-27 パナソニック株式会社 入力装置
TWI474248B (zh) * 2013-05-08 2015-02-21 Touchplus Information Corp 應用於電容式面板的控制點感測方法與裝置
JP6260864B2 (ja) * 2014-03-24 2018-01-17 ぺんてる株式会社 タッチスイッチシステム
JP6199825B2 (ja) * 2014-07-30 2017-09-20 Smk株式会社 静電容量式タッチパネルとその入力操作位置検出方法
JP5926454B1 (ja) * 2014-09-04 2016-05-25 Smk株式会社 静電容量式タッチパネル
US9696862B2 (en) * 2014-09-04 2017-07-04 Smk Corporation Capacitance type touch panel
KR102230549B1 (ko) * 2014-09-12 2021-03-22 삼성디스플레이 주식회사 접촉 감지 기능을 가진 광학계 및 이를 포함하는 표시 장치
TWI543060B (zh) * 2015-07-21 2016-07-21 矽創電子股份有限公司 校正方法與電容式感測裝置
JP6518203B2 (ja) * 2016-02-26 2019-05-22 株式会社ジャパンディスプレイ タッチ検出装置及びタッチ検出方法
CN105677129B (zh) * 2016-03-25 2018-09-18 京东方（河北）移动显示技术有限公司 一种触控检测电路、其驱动方法及显示装置
CN106775096B (zh) * 2016-12-27 2020-05-08 厦门天马微电子有限公司 阵列基板、显示面板、显示装置和驱动方法
CN106598341B (zh) * 2016-12-29 2019-12-24 厦门天马微电子有限公司 触控显示面板及其驱动方法、触控显示装置
KR102487508B1 (ko) * 2017-08-15 2023-01-10 애플 인크. 자가 커패시턴스 및 상호 커패시턴스 하이브리드 터치 센서 패널 아키텍처
WO2019068020A1 (en) 2017-09-29 2019-04-04 Apple Inc. TOUCH SENSOR PANEL ARCHITECTURE WITH MULTIPLE DETECTION MODE CAPABILITIES
JP6414765B2 (ja) * 2017-11-02 2018-10-31 ぺんてる株式会社 タッチスイッチシステム
JP6610813B1 (ja) * 2019-02-04 2019-11-27 Smk株式会社 静電容量式タッチパネルの補助入力具
JP7445523B2 (ja) * 2020-06-04 2024-03-07 ホシデン株式会社 静電容量センサ

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07129308A (ja) 1993-10-28 1995-05-19 Pentel Kk タブレット走査方法
JP4320935B2 (ja) * 2000-07-27 2009-08-26 パナソニック株式会社 操作入力装置
GB0623432D0 (en) * 2006-11-24 2007-01-03 Trw Ltd Capacitance sensing apparatus
US7812827B2 (en) * 2007-01-03 2010-10-12 Apple Inc. Simultaneous sensing arrangement
JP4948471B2 (ja) 2008-04-15 2012-06-06 三菱電機株式会社 タッチパネル装置
JP4770889B2 (ja) * 2008-08-01 2011-09-14 ソニー株式会社 タッチパネルおよびその動作方法ならびに電子機器およびその動作方法
JP5067763B2 (ja) * 2008-10-08 2012-11-07 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 接触検出装置、表示装置および接触検出方法
US8711121B2 (en) * 2008-12-12 2014-04-29 Wacom Co., Ltd. Architecture and method for multi-aspect touchscreen scanning
JP2010262460A (ja) * 2009-05-07 2010-11-18 Panasonic Corp 静電容量方式タッチパネル装置及びそのタッチ入力位置検出方法
WO2011035489A1 (zh) * 2009-09-27 2011-03-31 智点科技有限公司 一种触控显示器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI621981B (zh) * 2017-05-03 2018-04-21 奇景光電股份有限公司 觸控面板以及觸控面板的感測方法
US10067603B1 (en) 2017-05-03 2018-09-04 Himax Technologies Limited Touch panel and sensing method of touch panel capable of simultaneously activating columns of sensors within one drive cycle
CN108874197A (zh) * 2017-05-16 2018-11-23 奇景光电股份有限公司 触控面板以及触控面板的感测方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5876304B2 (ja) 2016-03-02
US9342201B2 (en) 2016-05-17
EP2808769A4 (en) 2015-11-18
JP2013152635A (ja) 2013-08-08
EP2808769A1 (en) 2014-12-03
WO2013111237A1 (ja) 2013-08-01
TWI569189B (zh) 2017-02-01
CN104040472B (zh) 2017-08-15
EP2808769B1 (en) 2018-04-18
CN104040472A (zh) 2014-09-10
US20140327652A1 (en) 2014-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI569189B (zh) 靜電容量式觸控輸入裝置
JP6199825B2 (ja) 静電容量式タッチパネルとその入力操作位置検出方法
TWI472979B (zh) 可重組感測點之觸控面板裝置及感測方法
US8248382B2 (en) Input device
CN102257458A (zh) 针对多个分辨率配置的触摸屏设备及其方法
JP2010092275A5 (zh)
JP4568771B2 (ja) 座標入力装置
KR20120067270A (ko) 정전용량식 터치패널
CN104238835B (zh) 触控面板及其触控电极结构与侦测方法
JP5982624B2 (ja) 静電容量式タッチパネル
WO2013080638A1 (ja) タッチパネル
TW201523413A (zh) 控制點感測面板及控制點感測面板設計方法
US10521061B2 (en) Touch detection device
US20120038573A1 (en) Touch Input Device and Scanning Method Thereof
JP5926454B1 (ja) 静電容量式タッチパネル
CN104360774A (zh) 一种触控面板及进行触控检测的方法
CN101968701B (zh) 触控输入装置
TWI552041B (zh) 觸控面板及其感測方法
TWI536231B (zh) 多點觸碰偵測方法及其裝置
CN104657007A (zh) 能够减少引出线的单层互电容触碰输入装置及其驱动方法
TW201443715A (zh) 一種觸控裝置、觸控面板及其控制方法
CN104793823A (zh) 互电容式触控显示面板及其触控检测方法
WO2021024727A1 (ja) 操作ノブの位置を検出するタッチパネル入力装置
CN102375594B (zh) 触控输入装置及其扫描方法
KR20140108876A (ko) 멀티 포인트 감지기능을 구비한 터치패널 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees