JP2017204229A - 入力装置、入力装置の検査装置、検査方法および検査プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】本願は、筐体の組み付け後にラバードームの位置ずれを容易に確認可能な技術を開示する。【解決手段】本願で開示する入力装置は、キートップと、キートップの下に配置されるラバードームを有するラバーシートと、ラバードームの下に配置される接点と、を備え、ラバードームには、放射線撮像装置で映る造影物が接点と重ならない位置に設けられている。【選択図】図３

Description

本願は、入力装置、入力装置の検査装置、検査方法および検査プログラムに関する。

電子機器には、様々な入力装置が備わっている。例えば、コンピュータには、キーボードが備わっている。入力装置に用いられるキーの機構としては、指で押されるキートップの下にバネを配置した機構や、その他の様々な機構が提案されている（例えば、特許文献１−２を参照）。

特開２０００−１８８０３５号公報 特開２００１−１２６５８７号公報

キートップを弾性のラバードームで押し上げる機構では、キーの電気的な接点がラバードームの下に配置される。そして、キートップが指で押されると、キートップがラバードームを介して接点を押し下げる。よって、例えば、製造時の不具合により、ラバードームが入力装置内で位置ずれしていると、キートップが押されてラバードームが押し下げられてもラバードームが接点に適正に接触せず、キー入力が正しく認識されない。

ラバードームの位置ずれを防ぐ方策としては、ラバードームが形成されているラバーシートに位置決め用の孔を設けておき、入力装置の筐体の内側に形成した突起類をラバーシートの孔に嵌合させてから筐体を組み付けることが考えられる。しかし、ラバードームは、キートップを押した際の指の感触を考慮して素材や剛性、厚み等が決定される。よって、ラバードームを形成するラバーシートの強度は、ラバードームの設計に影響される。したがって、ラバードームの設計によっては、ラバーシート全体が柔軟になることがある。ラバーシート全体が柔軟だと、ラバーシートに位置決め用の孔を設けて筐体の内側の突起類に嵌合させても、筐体を組み付ける際にラバーシート自体が歪んでしまい、ラバードームが入力装置内で位置ずれすることがある。

工業製品の製造においては、製品の検査が行われる。入力装置も同様であり、キー入力が正しく行われるか否かの検査が行われる。しかし、入力装置の不具合の原因としては、上記のようなラバードームの位置ずれの他、電子回路の接続不良や断線、接点の故障といった様々なものが考えられるため、キー入力が正しく行われない場合、原因がラバードームの位置ずれによるものなのか否かの判別が困難である。また、ラバードームが僅かに位置ずれしている場合、検査に合格しても、出荷後に不具合を生じることがある。よって、筐体の組み付け後にラバードームが位置ずれしていないことを確認することが望まれるが、例えば、筐体の組み付け後にキートップを外し、筐体の孔から内部を覗き込んでラバードームの位置を確認することは煩わしい。

そこで、本願は、筐体の組み付け後にラバードームの位置ずれを容易に確認可能な技術を開示する。

本願は、次のような入力装置を開示する。すなわち、本願で開示する入力装置は、キー
トップと、キートップの下に配置されるラバードームを有するラバーシートと、ラバードームの下に配置される接点と、を備え、ラバードームには、放射線撮像装置で映る造影物が接点と重ならない位置に設けられている。

また、本願は、次のような入力装置の検査装置を開示する。すなわち、本願で開示する入力装置の検査装置は、放射線撮像装置によって撮像された入力装置の内部の画像から、入力装置のキートップの下に配置されるラバードームに設けられた造影物の像と、ラバードームの下に配置されている接点の像との相対的な位置のずれ量を算出する位置ずれ算出部と、算出されたずれ量に基づいて入力装置の合否を判定する判定部と、を備える。

また、本願は、上記の検査装置を方法の側面から捉えた検査方法、及び、上記の検査装置をコンピュータプログラムの側面から捉えた検査プログラムを開示する。

上記の入力装置、入力装置の検査装置、検査方法および検査プログラムであれば、筐体の組み付け後にラバードームの位置ずれを容易に確認可能である。

図１は、キーボードの外観図である。 図２は、キーボードの内部構造を示した図である。 図３は、ラバードームを拡大した図である。 図４は、キーボードを検査する検査装置の一例を示した図である。 図５は、コンピュータのハードウェア構成を示した図である。 図６は、コンピュータが実現する機能ブロックを現した図である。 図７は、検査装置において実行される検査の流れを示したフロー図である。 図８は、ラバードームと接点との位置関係を示した図である。

以下、実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、単なる例示であり、本開示の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。

図１は、キーボード１の外観図である。また、図２は、キーボード１の内部構造を示した図である。キーボード１は、本願で開示する入力装置の一例であり、図２に示すように、ユーザが指で押すキートップ２、キーボード１の筐体の上側部分を形成する上部筐体３、キートップ２の下に配置されるラバーシート４、ラバーシート４の下に配置されるメンブレンシート５、上部筐体３の下側部分を形成する下部筐体６を備える。

メンブレンシート５は、上面に円形の電極や配線パターンが成膜された樹脂製のフィルムである下部電極層と、下面に円形の電極や配線パターンが成膜された樹脂製のフィルムである上部電極層と、電極が位置する部分に開口が設けられており、上部電極層と下部電極層との間に挟まれる樹脂製のフィルムである絶縁層とを備える。メンブレンシート５は、上部電極層と下部電極層との間に絶縁層を挟んだ構造を採っており、下部電極層にある円形の電極と上部電極層にある円形の電極が接点７を形成する。なお、メンブレンシート５には、位置決め用の嵌合孔８Ｃが適当な箇所に設けられている。

ラバーシート４は、薄いシート状のシリコンにラバードーム９を形成した部材であり、全体的に柔軟である。ラバーシート４には、位置決め用の嵌合孔８Ｒが適当な箇所に設けられている。ラバードーム９は、キートップ２に対応する部位に設けられており、上面視円形で上側に盛り上がるドーム状の部位である。ラバードーム９は、キートップ２の下に配置されてキートップ２を押し上げる役割を果たす。

キートップ２は、アルファベット等の入力文字が上面に刻印された部材であり、指に押されるブロック状のキー本体部１０と、キー本体部１０の下側から突き出る突出部１１とを備える。突出部１１は、上部筐体３に形成されている孔１２に嵌る部分である。また、突出部１１の先端は、ラバードーム９に接触する部分である。突出部１１は、上部筐体３の孔１２の中で僅かに上下動可能である。しかし、キートップ２は、ラバードーム９の上側に配置されるので、指に押されていない状態においてはラバードーム９に押し上げられる。

上部筐体３と下部筐体６は、ねじ１３で互いに締結されることにより、キーボード１の筐体を形成する。下部筐体６には、ラバーシート４に設けられている嵌合孔８Ｒやメンブレンシート５に設けられた嵌合孔８Ｃに対応する部位に位置決め用の突起１４が設けられている。よって、キーボード１の組み立ての際には、嵌合孔８Ｒ，８Ｃが突起１４に嵌るようにラバーシート４およびメンブレンシート５が下部筐体６の上に置かれた状態で上部筐体３の取り付けが行われる。そして、下部筐体６の下面にあるねじ孔にねじ１３が取り付けられることにより、ラバーシート４およびメンブレンシート５が上部筐体３と下部筐体６との間に挟まれて固定された状態になる。

図３は、ラバードーム９を拡大した図である。ラバードーム９の頂部には、接点７の外径よりも大径の輪の形をした塗料１５（本願でいう「造影物」の一例である）が塗布されている。塗料１５は、金属の粒子を含む溶剤が硬化した部位であり、ラバードーム９の素材よりも放射線の透過率が低い。塗料１５に含まれる金属の粒子としては、例えば、銅やアルミニウム等の各種素材を適用可能である。

なお、ラバードーム９の頂部には、塗料１５に代えて、放射線の透過率が低い素材が造影物として埋め込まれ、溶着され、蒸着され、或いは貼り付けられていてもよい。ラバードーム９の頂部には、少なくとも、メンブレンシート５に用いられている樹脂製のフィルムやキートップ２、上部筐体３、下部筐体６よりも放射線の透過率が低い物質が造影物として埋め込まれていればよい。

上記のキーボード１は、次のようにして検査することができる。図４は、キーボード１を検査する検査装置２０の一例を示した図である。検査装置２０は、図４に示すように、放射線の一種であるＸ線を放つ線源２１Ａと、Ｘ線を受ける受光素子２１Ｂと、受光素子２１Ｂの信号や線源２１Ａの制御を行う処理装置２１Ｃとを有するＸ線撮像装置２１（本願でいう「放射線撮像装置」の一例である）を備える。また、検査装置２０は、Ｘ線撮像装置２１によって得られた画像を基にキーボード１の良否判定を行うコンピュータ２２を備える。

図５は、コンピュータ２２のハードウェアを示した図である。コンピュータ２２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を含む処理部３１、処理部３１が実行するコンピュータプログラムや各種
情報を記憶する記憶装置３２、処理装置２１Ｃと通信するためのＩ／Ｆ（インタフェース）３３、各種情報を表示する表示装置３４、キーボードやマウス等の入力装置３５を備える情報処理装置である。

コンピュータ２２は、検査プログラムを実行することにより、次のような機能ブロックを実現する。図６は、コンピュータ２２が実現する機能ブロックを現した図である。コンピュータ２２は、検査プログラムを実行することにより、Ｘ線撮像装置２１から画像データを取得する画像データ取得部２２Ａと、画像データが映し出す画像の中から接点７に相当する円形の像を抽出する接点抽出部２２Ｂと、画像データが映し出す画像の中から塗料
１５に相当する輪の形をした像を抽出する造影物抽出部２２Ｃと、抽出された円形の像と輪の形をした像との相対的な位置のずれ量を算出する位置ずれ算出部２２Ｄと、算出された位置ずれ量が所定の許容範囲内にあるか否かに基づいてキーボード１の良否判定を行う判定処理部２２Ｅとを実現する。

図７は、検査装置２０において実行される検査の流れを示したフロー図である。Ｘ線撮像装置２１に検査対象のキーボード１がセットされ、キーボード１の内部が撮像されると、コンピュータ２２は、Ｘ線撮像装置２１から送られる画像データを取得する（Ｓ１０１）。そして、コンピュータ２２は、画像データが映し出す画像の中から円形の像および輪の形をした像を抽出する（Ｓ１０２）。そして、コンピュータ２２は、円形の像と輪の形をした像との相対的な位置のずれ量を算出する（Ｓ１０３）。そして、コンピュータ２２は、算出した位置のずれ量が所定の許容範囲内にあるか否かの判定を行う（Ｓ１０４）。コンピュータ２２は、ステップＳ１０４の処理で否定判定を行った場合、キーボード１が検査に合格しなかった旨を表示画面に表示する（Ｓ１０５）。また、コンピュータ２２は、ステップＳ１０４の処理で肯定判定を行った場合、検査対象の全てのキーについて完了したか否かを判定する（Ｓ１０６）。検査対象のキーは、キーボード１に備わる全てのキーであってもよいし、一部のキーであってもよい。コンピュータ２２は、ステップＳ１０６の処理で否定判定を行った場合、未検査のキーについてステップＳ１０２以降の処理を再び実行する。また、コンピュータ２２は、ステップＳ１０６の処理で肯定判定を行った場合、キーボード１が検査に合格した旨を表示画面に表示する（Ｓ１０７）。

なお、判定処理部２２Ｅに設定されている所定の許容範囲は、例えば、次のようにして決定される。図８は、ラバードーム９と接点７との位置関係を示した図である。例えば、図８（Ａ）に示されるように、ラバードーム９の中心が概ね接点７の中心に位置していれば、キートップ２が押された際、キートップ２の突出部１１がラバードーム９の中心部を介して接点７を押圧し、接点７が適正に導通する。一方、図８（Ｂ）に示されるように、ラバードーム９の中心と接点７の中心との相対的な位置のずれ量が大きいと、キートップ２が押された際、例えば、キートップ２の突出部１１がラバードーム９の周縁部を介して接点７を押圧することになる。ラバードーム９の周縁部は、ラバーシート４からの立ち上がり部分なので平坦ではない。よって、キートップ２の突出部１１がラバードーム９の周縁部を介して接点７を押圧しても、接点７が適正に押圧されずに導通不良を生じる場合がある。そこで、判定処理部２２Ｅに設定される許容範囲の設定値は、キートップ２の突出部１１が少なくともラバードーム９の周縁部を押すことが無いようなずれ量の範囲内に設定される。

ラバーシート４は、柔軟なシートなので、ねじ１３を組み付けるためにキーボード１を裏返しする際、筐体の内部で撓んでしわや位置ずれを生じる場合がある。ねじ１３を組み付ける際にキーボード１内でラバーシート４がしわや位置ずれを生じると、ラバードーム９の中心と接点７の中心との位置関係にずれが生じる。位置ずれが生じると、キートップ２が押されてラバードーム９が押し下げられてもラバードーム９が接点７に適正に接触せず、キー入力が正しく認識されない。しかし、上記のキーボード１であれば、メンブレンシート５に用いられている樹脂製のフィルムやキートップ２、上部筐体３、下部筐体６よりも放射線の透過率が低い塗料１５が造影物としてラバードーム９の頂部に設けられているので、上部筐体３と下部筐体６との組み付けを行った後にラバードーム９の位置ずれを検査装置２０で容易に確認できる。よって、例えば、製造時のラバードーム９の位置ずれに起因する不具合が出荷後に発生する可能性を抑制することができる。

なお、検査装置２０は、キーボード１を搬送する搬送装置に設置されていてもよい。キーボード１を搬送するコンベア等の搬送装置に検査装置２０が設置されていれば、検査装置２０は複数のキーボード１を連続的に検査することが可能である。

また、上記の検査装置２０は、位置ずれが許容範囲内にあるか否かを自動判定しているが、オペレータが画像を目視して良否を判定するようにしてもよい。また、キーボード１は、本願で開示する入力装置の一例であり、本願で開示する検査技術は各種の電子機器に備わるあらゆるキー入力装置に適用することが可能である。また、上記のキーボード１には丸い形をした輪の造影物が設けられていたが、造影物はその他の様々な形状であってもよい。

なお、上記実施形態や各変形例に係る情報処理プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。このような記録媒体のプログラムをコンピュータに読み込ませて実行させることにより、上記各機能を提供させることができる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、ＤＶＤ、ＤＡＴ、８ｍｍテープ、メモリカード等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体としてハードディスクやＲＯＭ（リードオンリーメモリ）等がある。

１・・キーボード：２・・キートップ：３・・上部筐体：４・・ラバーシート：５・・メンブレンシート：６・・下部筐体：７・・接点：８Ｃ，８Ｒ・・嵌合孔：９・・ラバードーム：１０・・キー本体部：１１・・突出部：１２・・孔：１３・・ねじ：１４・・突起：１５・・塗料：２０・・検査装置：２１・・Ｘ線撮像装置：２２・・コンピュータ：２１Ａ・・線源：２１Ｂ・・受光素子：２１Ｃ・・処理装置：２２Ａ・・画像データ取得部：２２Ｂ・・接点抽出部：２２Ｃ・・造影物抽出部：２２Ｄ・・位置ずれ算出部：２２Ｅ・・判定処理部：３１・・処理部：３２・・記憶装置：３３・・Ｉ／Ｆ：３４・・表示装置：３５・・入力装置

Claims (8)

1. キートップと、
   前記キートップの下に配置されるラバードームを有するラバーシートと、
   前記ラバードームの下に配置される接点と、を備え、
   前記ラバードームには、放射線撮像装置で映る造影物が前記接点と重ならない位置に設けられている、
   入力装置。
2. 前記造影物は、金属の粒子を含む塗料である、
   請求項１に記載の入力装置。
3. 前記接点は、円形であり、
   前記造影物は、前記接点の外径よりも大径の輪の形である、
   請求項１または２に記載の入力装置。
4. 前記接点は、前記造影物よりも放射線の透過率が高いシート状の素材に成膜されている、
   請求項１から３の何れか一項に記載の入力装置。
5. 前記ラバーシートと前記接点を格納する筐体を更に備え、
   前記キートップと前記筐体は、前記造影物よりも放射線の透過率が高い素材で形成されている、
   請求項１から４の何れか一項に記載の入力装置。
6. 放射線撮像装置によって撮像された入力装置の内部の画像から、前記入力装置のキートップの下に配置されるラバードームに設けられた造影物の像と、前記ラバードームの下に配置されている接点の像との相対的な位置のずれ量を算出する位置ずれ算出部と、
   算出された前記ずれ量に基づいて前記入力装置の合否を判定する判定部と、を備える、
   入力装置の検査装置。
7. コンピュータが、
   放射線撮像装置によって撮像された入力装置の内部の画像から、前記入力装置のキートップの下に配置されるラバードームに設けられた造影物の像と、前記ラバードームの下に配置されている接点の像との相対的な位置のずれ量を算出し、
   算出された前記ずれ量に基づいて前記入力装置の合否を判定する、
   入力装置の検査方法。
8. コンピュータに、
   放射線撮像装置によって撮像された入力装置の内部の画像から、前記入力装置のキートップの下に配置されるラバードームに設けられた造影物の像と、前記ラバードームの下に配置されている接点の像との相対的な位置のずれ量を算出する位置ずれ算出処理と、
   算出された前記ずれ量に基づいて前記入力装置の合否を判定する判定処理と、を実行させる、
   入力装置の検査プログラム。

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