JP2010262358A - 入力装置用の検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の押圧入力部を有する入力装置に対して、個々の押圧入力部の動作状態を正確に検査できる入力装置用の検査装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ方向へ移動する台座２に、可動支持部材５が回動自在に支持されており、可動支持部材５に測定ローラ７が回転自在に支持されている。測定ローラ７は圧縮コイルばね９の付勢力で下向きに押圧されるとともに、ストローク検知部材１２によって、測定ローラ７の下方へのストロークが検知される。キーボード装置２０のキートップ２１ａの上に測定ローラ７を乗せてＸ方向へ移動させ、このとき判定部２７では、測定ローラ７のストロークや接点の開閉情報を得て、キーボード装置２０の動作状態を検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、押圧入力部が複数箇所に配置されたキーボード装置などの入力装置に対して、押圧入力部の動作状態を検査する検査装置に関する。

コンピュータ用のキーボード装置のように、押圧入力部が複数箇所に設けられた入力装置の製造工程では、組み立てが完了した後に、個々の押圧入力部の動作状態を検査することが必要である。従来は、検査員が指で個々の押圧入力部を押圧して接点が閉じて導通したか否かなどの検査を行っていた。

以下の特許文献１には、複数の押圧入力部を自動的に検査するための検査装置が開示されている。

この検査装置には、コンピュータ用のキーボード装置の上でＸ−Ｙ方向へ移動させられる移動台が設けられている。この移動台に複数個の打鍵ピンが設けられ、それぞれの打鍵ピンがソレノイドによって動作させられる。移動台を移動させて、打鍵ピンをキーボード装置の押圧入力部（キー）に対向させ、ソレノイドを動作させて打鍵ピンで押圧入力部を打つことで検査を行うというものである。

実願平２−３２１７８号（実開平０３−１２４２３３号）のマイクロフィルム

特許文献１に記載されている検査装置は、移動台をＸ−Ｙ方向へ移動させ、個々の打鍵ピンで押圧入力部を打つものであるが、キーボード装置での押圧入力部（キー）の配列は製品毎に相違する。よって、前記方式では、検査するキーボード装置の形式が相違するたびに、移動台での打鍵ピンの配列を変えたり、移動台のＸ−Ｙ方向への移動を制御するプログラムを変えることが必要になり、製品の多様化に対応させることが難しい。

また、前記検査方式は、ソレノイドの力で打鍵ピンを押圧入力部に打ち付けるだけであるため、それぞれの押圧入力部で接点が導通するか否かの検査が可能であっても、それぞれの押圧入力部の押圧操作感触がどのような状態であるかなどを検査することはできない。

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、押圧入力部がどのような配列であろうと、個々の押圧入力部の導通状態を確認することができる入力装置用の検査装置を提供することを目的としている。

また、本発明は、押圧入力部を押圧したときに、導通状態の確認のみならず、押圧入力部の動作状態も検査できる入力装置用の検査装置を提供することを目的としている。

本発明は、押圧されて第１の検知状態となり、押圧が解除されると第２の検知状態に復帰する押圧入力部が複数箇所に設けられている入力装置を検査する検査装置において、
前記押圧入力部に接触する測定ローラと、前記測定ローラを前記押圧入力部を押す方向へ移動できるように支持する可動支持部材と、前記押圧入力部を押す押圧力を前記測定ローラに与える付勢部材と、前記測定ローラの移動量を計測するストローク検知部材と、前記測定ローラが前記押圧入力部の表面を転動しながら移動できるように前記可動支持部材を案内する案内部とが設けられ、
前記測定ローラが前記押圧入力部の表面を転動して前記押圧入力部が押されたときに、前記ストローク検知部材からの情報と、前記押圧入力部が前記第１の検知状態となったか否かの情報とが得られることを特徴とするものである。

本発明の入力装置用の検査装置は、測定ローラを転動させることで、複数箇所の押圧入力部を順番に検査できるため、押圧入力部がどのように配列していようと、個々の押圧入力部の動作状態を正確に検査することができる。

本発明は、前記ストローク検知部材からの情報によって、前記押圧入力部が所定のストロークで動作しているか否かを判定する判定部が設けられているものとして構成できる。

本発明は、ストローク検知部材によって、測定ローラの移動距離を検知することができるため、押圧入力部が単に導通状態になったか否かの検査のみならず、押圧入力部が所定のストロークで動作しているか否かの検査、またはどのくらいのストロークで押圧入力部が第１の検知状態に切り換えられるかの検査なども可能である。

また本発明は、前記測定ローラによって前記押圧入力部が押されているときに、前記押圧入力部が前記第１の検知状態になったか否かおよび前記第１の検知状態になったタイミングを判定する判定部が設けられているものであってもよい。

上記構成では、測定ローラによって複数の押圧入力部を順番に押圧して行くときに、それぞれの押圧入力部が同じタイミングで第１の検知状態に切り換えられたか否かを検知できる。また、複数の押圧入力部が異なるタイミングで第１の検知状態に切り換えられたり、いずれかの押圧入力部が第１の検知状態に切り換えられなかったりなどの検知も可能である。

本発明は、前記可動支持部材はその基部が回動自在に支持され、前記測定ローラが前記可動支持部材の先部に回動自在に支持されているものが好ましい。

片持ち状態で回動する可動支持部材に測定ローラが設けられているものでは、可動支持部材の動作摩擦力が回転摩擦力だけであって小さいために、付勢部材の付勢力によって、個々の押圧入力部に対して常に一定の大きさの押圧力を与えることが可能である。

本発明は、前記測定ローラによって前記押圧入力部が押圧される力は、前記押圧入力部の動作反発力の１倍を超えて２倍以下であることが好ましい。

測定ローラの押圧力を上記範囲で設定すると、押圧入力部が人の指で押されたのとほぼ同等の動作を行うようになり、押圧入力部の動作状態を、実際の使用状態に近い状態で検査できる。

本発明は、複数箇所の前記押圧入力部は、互いに独立して動作するように配列している。例えば、前記入力装置はキーボード装置である。

この場合のキーボード装置は、コンピュータ用のキーボード装置、または携帯機器の操作部に設けられたキーボード装置などである。

また本発明は、複数箇所の前記押圧入力部は、平面的に連続しているものであってもよい。

例えば、対向するシートの間の複数箇所に入力点が存在しているものであって、表面シートのどの部分を押しても押圧入力が可能となるパネル型の入力装置の検査を行うことも可能である。

本発明の入力装置の検査装置は、押圧入力部がどのような配列であろうと、または押圧入力部が連続していようと、押圧入力部の動作状態を正確に検知することができる。

また、測定ローラの移動ストロークを検知することで、押圧入力部の動作ストロークの情報を得ながら、押圧入力部の動作状態の確認が可能である。

本発明の実施の形態の入力装置の検査装置を示す側面図、 検査中の測定ローラの移動ストロークを示す説明図、

図１に示す検査装置１は、上部に台座２が設けられており、台座２は左右方向に延びるレール状の案内部３に沿って移動可能である。

台座２の下にはブラケット２ａが固定されている。このブラケット２ａに支持軸４が固定されている。可動支持部材５の基部５ｃに軸受８が保持されており、軸受８が支持軸４に回動自在に支持されている。可動支持部材５の先部５ｄにはローラ軸６が設けられ、このローラ軸６に測定ローラ７が回転自在に支持されている。測定ローラ７は、金属製の軸受部の周囲にゴムなどの弾性体で形成された輪体が固定されている。

可動支持部材５は金属製であり、中間部５ａを有している。測定ローラ７が、被測定物である入力装置の表面に触れた初期姿勢のとき、図１において実線で示すように、中間部５ａの上面５ｂがほぼ水平である。一方、基部５ｃは下向きに斜めに延びて、その基端部に軸受８が保持されており、先部５ｄはほぼ垂直に延びて、その下端にローラ軸６が固定されている。

可動支持部材５の中間部５ａの上面５ｂと台座２との間には、付勢部材である圧縮コイルばね９が設けられており、この圧縮コイルばね９によって中間部５ａが下向きに押され、可動支持部材５が支持軸４を支点として常に反時計方向へ付勢されている。その結果、測定ローラ７に下向きの押圧力Ｆが作用している。

台座２の下にはセンサ支持部材１１が固定されており、このセンサ支持部材１１の下部にストローク検知部材１２が設けられている。ストローク検知部材１２は、高周波を発信して対向する金属に生じる渦電流などを検知するものである。ストローク検知部材１２は、可動支持部材５の中間部５ａの上面５ｂまでの距離Ｈを測定し、その結果、測定ローラ７の下方への移動位置を知ることができる。

図１に示す被測定物の入力装置はコンピュータ用のキーボード装置２０である。このキーボード装置２０には、複数の押圧入力部２１が設けられている。押圧入力部２１は、台座２の移動方向である図１の左右方向に並んで設けられており、さらに図１の紙面に直交する方向にも複数列に配列している。

個々の押圧入力部２１は、基板２２の上に、押圧ボタンであるキートップ２１ａを有している。キートップ２１ａは、基板２２との間に設けられたリンク機構により、水平な姿勢のまま上下方向へ移動自在に支持されている。キートップ２１ａと基板２２との間にはゴムなどで形成された復帰弾性部材が設けられている。また、基板２２の表面に、上下に対向する接点シートが設けられて、接点シートに設けられた下接点と上接点とが上下に対向している。

復帰弾性部材の反発力に対抗してキートップ２１ａが下向きに押されると、復帰弾性部材によって前記接点シートが下向きに押されて、下接点と上接点とが接触して、押圧入力部２１が導通状態になる。この実施の形態では、接点が導通しているときが第１の検知状態であり、キートップ２１ａに押圧力が作用せず、復帰弾性部材によってキートップ２１ａが上方へ復帰して、接点が開放状態となったときが第２の検知状態である。

図１に示すように、ストローク検知部材１２の検知出力はストローク検知部２５に与えられ、ストローク検知部２５の回路において、可動支持部材５の移動距離Ｈが計測されて、その結果がマイクロコンピュータである判定部２７に与えられる。一方、キーボード装置２０に設けられた個々の押圧入力部２１において、接点が導通したか否かは、導通検知部２６において検知され、その結果も判定部２７に与えられる。

次に、検査装置１を使用した検査方法について説明する。
図１に示すように、検査装置１の下に被検査物の入力装置であるキーボード装置２０を設置し、台座２を左方向から右方向へ向けてＸ方向へ移動させて、測定ローラ７をキーボード装置２０の上でＸ方向へ向けて転動させる。台座２は、ステッピングモータやサーボモータなどのように、その移動位置を制御できるモータによって一定の速度で右方向へ移動させられる。前記ステッピングモータやサーボモータを駆動するモータドライバの駆動情報が判定部２７に与えられ、判定部２７では、測定ローラ７がキーボード装置２０のどの位置を移動しているかを認識できるようになっている。

台座２が右方向へ一定の速度で移動して、一列に並んだ押圧入力部２１の検査が終わると、案内部３が図１の紙面に直交する方向へ動いて、検査が終了した列の隣の列の複数の押圧入力部２１が右側に向けて順番に検査される。

図２は、測定ローラ７が、複数の押圧入力部２１の上を右方向へ転動していく状態を示している。図２では、それぞれの位置へ移動した測定ローラ７の回転中心をＯ１ないしＯ４で示している。

押圧入力部２１のキートップ２１ａは、リンク機構により上下に平行移動するように案内されているため、図２においてＯ１またはＯ３で示すように、測定ローラ７の回転中心が隣り合うキートップ２１ａの中点に位置しているときは、測定ローラ７の両側に位置するキートップ２１ａ，２１ａが押圧されずに第２の検知状態（接点が開放されている状態）である。測定ローラ７が右方向へ移動し、図２においてＯ２またはＯ４に示すように、測定ローラ７の中心がキートップ２１ａの中心に至るまでの過程で、測定ローラ７によってキートップ２１ａが押し込まれ、接点が導通する第１の検知状態となる。

キートップ２１ａが下向きに移動する移動ストロークＳは、圧縮コイルばね９の設定長さに比べて十分に短いため、ストロークＳの移動の間に、測定ローラ７からキートップ２１ａに与えられる下向きの押圧力Ｆがほぼ一定である。このときの押圧力Ｆは、キートップ２１ａを上方へ復帰させる復帰弾性部材による復帰弾性力の最大値よりも大きく且つ前記復帰弾性力の最大値の２倍以下であることが好ましい。押圧力Ｆが前記範囲内であると、キートップ２１ａが人の指で押されるのとほぼ同じ押圧条件で検査を行うことができる。

測定ローラ７がキートップ２１ａを順番に押圧していくときに、測定ローラ７のＸ方向への移動情報が判定部２７に与えられるとともに、ストローク検知部材１２で検知された可動支持部材５の下向きの移動距離Ｈの情報が、ストローク検知部２５から判定部２７に与えられ、さらにそれぞれの押圧入力部２１における接点の開閉情報（導通情報）が、導通検知部２６から判定部２７に与えられる。

判定部２７では、測定ローラ７のＸ方向への移動情報と、測定ローラ７の下向きの移動距離Ｈの情報、および接点の開閉情報に基づいて、次の判定が行われる。

（１）測定ローラ７の下向きの移動距離Ｈの情報に基づいて、キートップ２１ａが所定のストロークＳまで動作したか否かが判定される。すなわち、図２においてＯ２またはＯ４に示すように、測定ローラ７の中心がキートップ２１ａの中心に至ったときの、キートップ２１ａの押し込みストロークＳが所定値に至ったか否かが判定される。

（２）測定ローラ７のＸ方向への移動情報と接点の開閉情報とに基づいて、測定ローラ７の中心がキートップ２１ａの中心に至ったときに、第１の検知状態すなわち接点が導通状態となったか否かが判定される。また、測定ローラ７の中心がキートップ２１ａの中心に向かって移動するときに、測定ローラ７の中心のＸ方向のどの位置に至ったときに接点が導通状態となったか否かを判定する。このとき、接点が導通状態となったときの測定ローラ７の中心の位置とキートップ２１ａの中心位置とのＸ方向の距離が所定のしきい値以上であるか否か、またはＸ方向の距離が所定の許容範囲内であるか否かが判定される。

なお、検査装置１を用いて、サイズやキートップの配列が異なる種々のキーボード装置２０の検査が可能であり、また携帯用機器に搭載される小型のキーボード装置の検査も可能である。

さらに、基板の上に可撓性のシートが対面して、基板とシートとの対向面に、複数箇所の押圧入力部を形成する複数の接点が対向して設けられ、または連続する押圧入力部を形成する抵抗膜が互いに対向して設けられている入力装置に対しても検査装置１を使用することができる。この場合、測定ローラ７を前記シートの表面で転動させて、測定ローラ７の移動位置と出力変化との関係などの検査ができる。

１ 検査装置
２ 台座
２ａ ブラケット
３ 案内部
４ 支持軸
５ 可動支持部材
６ ローラ軸
７ 測定ローラ
９ 圧縮コイルばね（付勢部材）
２０ 入力装置としてのキーボード装置
２１ 押圧入力部
２１ａ キートップ

Claims (8)

1. 押圧されて第１の検知状態となり、押圧が解除されると第２の検知状態に復帰する押圧入力部が複数箇所に設けられている入力装置を検査する検査装置において、
   前記押圧入力部に接触する測定ローラと、前記測定ローラを、前記押圧入力部を押す方向へ移動できるように支持する可動支持部材と、前記押圧入力部を押す押圧力を前記測定ローラに与える付勢部材と、前記測定ローラの移動量を計測するストローク検知部材と、前記測定ローラが前記押圧入力部の表面を転動しながら移動できるように前記可動支持部材を案内する案内部とが設けられ、
   前記測定ローラが前記押圧入力部の表面を転動して前記押圧入力部が押されたときに、前記ストローク検知部材からの情報と、前記押圧入力部が前記第１の検知状態となったか否かの情報とが得られることを特徴とする入力装置用の検査装置。
2. 前記ストローク検知部材からの情報によって、前記押圧入力部が所定のストロークで動作しているか否かを判定する判定部が設けられている請求項１記載の入力装置用の検査装置。
3. 前記測定ローラによって前記押圧入力部が押されているときに、前記押圧入力部が前記第１の検知状態になったか否かおよび前記第１の検知状態になったタイミングを判定する判定部が設けられている請求項１または２記載の入力装置用の検査装置。
4. 前記可動支持部材はその基部が回動自在に支持され、前記測定ローラが前記可動支持部材の先部に回動自在に支持されている請求項１ないし３のいずれかに記載の入力装置用の検査装置。
5. 前記測定ローラによって前記押圧入力部が押圧される力は、前記押圧入力部の動作反発力の１倍を超えて２倍以下である請求項１ないし４のいずれかに記載の入力装置用の検査装置。
6. 複数箇所の前記押圧入力部は、互いに独立して動作するように配列している請求項１ないし５のいずれかに記載の入力装置用の検査装置。
7. 前記入力装置はキーボード装置である請求項６記載の入力装置用の検査装置。
8. 複数箇所の前記押圧入力部は、平面的に連続しているものである請求項１ないし５のいずれかに記載の入力装置用の検査装置。

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