(57)【要約】【課題】静電容量式スイッチを適度な感度に設定しつつ、画一的な検査が可能な静電容量式スイッチ検査装置を提供する。【解決手段】静電容量式スイッチを備えた被検査物１００を検査するための静電容量式スイッチ検査装置１は、静電容量式スイッチをオン状態及びオフ状態にする検査機構部１０と、検査機構部１０を制御するインターフェース部３０と、静電容量式スイッチにおけるオフ状態の静電容量とオン状態の静電容量との差分に基づいて求められたデルタ値と予め設定された閾値とを比較して静電容量式スイッチが良品か不良品かを判断する判定部４０と、を備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電容量式スイッチを備えた被検査物を検査するための静電容量式スイッチ検査装置であって、
前記静電容量式スイッチをオン状態及びオフ状態にする検査機構部と、
前記検査機構部を制御するインターフェース部と、
前記静電容量式スイッチにおけるオフ状態の静電容量とオン状態の静電容量との差分に基づいて求められたデルタ値と予め設定された閾値とを比較して前記静電容量式スイッチが良品か不良品かを判断する判定部と、
を備えていることを特徴とする静電容量式スイッチ検査装置。
【請求項２】
前記検査機構部は、
前記被検査物を位置決めして保持する検査テーブルと、
前記検査テーブルに離間して配置された検査端子と、
前記検査端子を保持すると共に、前記検査端子を前記検査テーブルに接近する方向及び前記検査テーブルから離間する方向に移動させる駆動部と、
を備え、
前記検査テーブルに前記被検査物が保持され、かつ前記検査端子を前記検査テーブルに接近させたときに、前記検査端子が前記静電容量式スイッチを所定の圧力で押圧することを特徴とする請求項１記載の静電容量式スイッチ検査装置。
【請求項３】
前記検査端子は、前記静電容量式スイッチに接触する部分が弾性体であることを特徴とする請求項２記載の静電容量式スイッチ検査装置。
【請求項４】
前記弾性体は比誘電率が２０〜５０の範囲内であることを特徴とする請求項３記載の静電容量式スイッチ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電容量式スイッチを備えた被検査物の静電容量式スイッチを検査するための静電容量式スイッチ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ビデオカメラ等の電子機器に、デザイン性、操作性、気密性、及び耐久性の点から静電容量式スイッチが広く用いられている。
静電容量式スイッチは、スイッチの裏面に組み込まれたセンサ電極と操作者の指先との間の静電容量の変化を捉えて指先の接触・非接触を検出するものである。
このような静電容量式スイッチの一例が例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−３６８７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、静電容量式スイッチが正常に動作するか否かを電子機器の製造過程または出荷前に検査する際、従来は作業者が静電容量式スイッチを指先で押して検査していた。
しかしながら、作業者によって作業者自身の有する比誘電率にばらつきがあり、また、作業者の指先の大きさや静電容量式スイッチを押す力の強さ等によって発生する静電容量の変化の差にばらつきがあった。
一方、作業者や静電容量式スイッチを使用する使用者の個人差を考慮して静電容量式スイッチの感度を高く設定しすぎると、意識しない接触による誤動作が頻発してしまうため使い勝手が悪い。
【０００５】
そこで、本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、静電容量式スイッチを適度な感度に設定しつつ、画一的な検査が可能な静電容量式スイッチ検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は次の静電容量式スイッチ検査装置を提供する。
１）静電容量式スイッチ（１０２〜１０６，１０８〜１１１）を備えた被検査物（１００）を検査するための静電容量式スイッチ検査装置であって、前記静電容量式スイッチをオン状態及びオフ状態にする検査機構部（１０）と、前記検査機構部を制御するインターフェース部（３０）と、前記静電容量式スイッチにおけるオフ状態の静電容量とオン状態の静電容量との差分に基づいて求められたデルタ値と予め設定された閾値とを比較して前記静電容量式スイッチが良品か不良品かを判断する判定部（４０）と、を備えていることを特徴とする静電容量式スイッチ検査装置（１）。
２）前記検査機構部は、前記被検査物を位置決めして保持する検査テーブル（１１）と、前記検査テーブルに離間して配置された検査端子（１２〜１６，１８〜２１）と、前記検査端子を保持すると共に、前記検査端子を前記検査テーブルに接近する方向及び前記検査テーブルから離間する方向に移動させる駆動部（２３）と、を備え、前記検査テーブルに前記被検査物が保持され、かつ前記検査端子を前記検査テーブルに接近させたときに、前記検査端子が前記静電容量式スイッチを所定の圧力で押圧することを特徴とする１）記載の静電容量式スイッチ検査装置。
３）前記検査端子は、前記静電容量式スイッチに接触する部分が弾性体（２５）であることを特徴とする２）記載の静電容量式スイッチ検査装置。
４）前記弾性体は比誘電率が２０〜５０の範囲内であることを特徴とする３）記載の静電容量式スイッチ検査装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、静電容量式スイッチを適度な感度に設定しつつ、画一的な検査が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置の実施例において、検査されるモニター部の一例を示す模式的平面図である。
【図２】本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置の実施例を説明するためのブロック図である。
【図３】本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置の実施例において、その構成部である検査機構部の一例を説明するための模式的斜視図である。
【図４】本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置の実施例において、静電容量式スイッチが検査端子で押圧されていない状態（ａ）と、押圧された状態（ｂ）を示す模式的側面図である。
【図５】本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置の検査方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を、好ましい実施例により図１〜図５を用いて説明する。
【００１０】
＜実施例＞
本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置について、以下に、ビデオカメラのモニター部に設けられた静電容量式スイッチを検査するための静電容量式スイッチ検査装置を例に挙げて説明する。
【００１１】
まず、実施例で用いるビデオカメラのモニター部について図１を用いて説明する。
【００１２】
モニター部１００は、ビデオカメラで撮影した画像を表示する画像表示部１０１と、画像表示部１０１よりも外側の領域に配置された複数（例えば５個）のボタン型の静電容量式スイッチ１０２〜１０６と、画像表示部１０１よりも外側の領域であって複数のボタン型の静電容量式スイッチ１０２〜１０６が配置されている領域とは異なる領域に配置されたスライダー型の静電容量式スイッチ１０７と、を備えている。スライダー型の静電容量式スイッチ１０７は内部に配置された複数（例えば４個）のボタン型の静電容量式スイッチ１０８〜１１１を有して構成されている。即ち、実施例では、モニター部１００は９個のボタン型の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１を備えている。
【００１３】
また、モニター部１００は、ボタン型の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１におけるオフ状態の静電容量に基づいてベース値を算出し、これらベース値を対応する静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１に関連付けて記憶する信号処理回路部１１２を備えている。
【００１４】
また、信号処理回路部１１２は、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１におけるオン状態の静電容量に基づいてオン値を算出する。
【００１５】
また、信号処理回路部１１２は、上記ベース値と上記オン値との差分（変化量）をデルタ値として静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１ごとに算出し、これらベース値及びデルタ値をそれぞれ所定の電気信号に変換して外部に向けて出力する。
【００１６】
次に、上述したモニター部１００における９個のボタン型の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１を検査するための静電容量式スイッチ検査装置について図２〜図５を用いて説明する。
【００１７】
図２に示すように、静電容量式スイッチ検査装置１は、モニター部１００における９個のボタン型の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１を個別にオン状態及びオフ状態にするための検査機構部１０と、検査機構部１０を制御すると共にモニター部１００から出力された電気信号（ベース値，デルタ値）を入力して後述する判定部４０に向けて出力するインターフェース部３０と、インターフェース部３０を介して入力された電気信号から、ベース値及びデルタ値と予め設定されたベース閾値及びデルタ閾値とをそれぞれ比較して、対応する静電容量式スイッチの合否判定を静電容量式スイッチごとに行う判定部４０と、を有して構成されている。
判定部４０として例えばパーソナルコンピュータを用いることができる。
【００１８】
ここで、検査機構部１０について図３を用いて説明する。
【００１９】
図３に示すように、検査機構部１０は、モニター部１００が位置決めされて保持される検査テーブル１１と、検査テーブル１１の上方に位置すると共に検査テーブル１１に接近する方向及び検査テーブル１１から離間する方向に移動する複数の検査端子１２〜１６，１８〜２１と、複数の検査端子１２〜１６，１８〜２１を保持してそれぞれ独立に駆動する駆動部２３と、検査テーブル１１及び駆動部２３が固定された筐体部２４と、を有して構成されている。
駆動部２３として例えばエアシリンダを用いることができる。
【００２０】
複数の検査端子１２〜１６，１８〜２１はモニター部１００の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１にそれぞれ対応するものである。また、複数の検査端子１２〜１６，１８〜２１はモニター部１００が検査テーブル１１に位置決めされて保持された状態において、各静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１の直上方にそれぞれ位置するように配置されている。
【００２１】
実施例では、図３から明らかなように、モニター部１００は、左奥側に静電容量式スイッチ１０２〜１０６が位置すると共に右奥側に静電容量式スイッチ１０８〜１１１が位置するように、検査テーブル１１に外形位置決めされて保持される。
【００２２】
ここで、検査端子１２〜１６，１８〜２１の構成について図４を用いて説明する。ここでは検査端子１２を例に挙げて説明するが、他の検査端子１３〜１６，１８〜２１の構成も検査端子１２の構成と同じである。
【００２３】
図４に示すように、検査端子１２（１３〜１６，１８〜２１）は、静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）に接触する先端が略半球状の弾性体部２５と、弾性体部２５が固定された例えば金属製のロッド部２６と、を有して構成されている。各検査端子１２〜１６，１８〜２１のロッド部２６は駆動部２３にそれぞれ保持されている。
【００２４】
弾性体部２５は、人間の指先と同等の比誘電率を有している。
発明者は、鋭意実験の結果、人間の指先の一般的な比誘電率が２０〜５０の範囲内であることを見出した。ここでいう比誘電率とは測定周波数が２ＧＨｚにおけるε‘の値である。そこで、弾性体部２５の比誘電率を２０〜５０の範囲内とした。
【００２５】
また、弾性体部２５の硬度はＡ４０以下であることが好ましい。弾性体部２５の硬度がＡ４０よりも大きいと、弾性体部２５を静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）で押圧したときの弾性体部２５の変形量が小さくなるため、弾性体部２５と静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）との接触面積を一定に管理することが難しく、また静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）の応答性を悪くする要因にもなる。なお、ここでいう硬度とはＪＩＳ  Ｋ６２５３規格に準拠したものである。
【００２６】
実施例では、弾性体部２５の材料としてシリコーンゴムにカーボンブラックやカーボンナノチューブやその他の添加剤を混合した混合物を使用し、添加剤の混合量を調整して弾性体部２５の比誘電率を３５とし、弾性体部２５の硬度をＡ２５とした。
また、実施例では、駆動部２３に、各検査端子１２〜１６，１８〜２１に対応する複数のエアシリンダを用いた。
また、実施例では、上記エアシリンダをオン状態にすると対応する検査端子が対応する静電容量式スイッチを押圧し、上記エアシリンダをオフ状態にすると検査端子が対応する静電容量式スイッチの上方に離間するようにした。各エアシリンダの圧力、即ち静電容量式スイッチに対する検査端子の押圧力は圧力調整部２７（図３参照）で個別に調整することができる。
【００２７】
図２に戻って、インターフェース部３０は、検査機構部１０の各検査端子１２〜１６，１８〜２１（図３参照）の動作、即ち上述した駆動部２３の各エアシリンダのオン／オフ制御をそれぞれ独立に行うと共に、モニター部１００から出力された電気信号（ベース値，デルタ値）を判定部４０に向けて出力する。
【００２８】
ベース値とは、検査端子１２（１３〜１６，１８〜２１）が静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）を押圧していないオフ（初期）状態｛図４（ａ）参照｝における静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）の静電容量を所定の処理に基づいて算出した値である。
デルタ値は、検査端子１２（１３〜１６，１８〜２１）で静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）を押圧したオン状態｛図４（ｂ）参照｝における静電容量式スイッチ１０２（１０３〜１０６，１０８〜１１１）の静電容量を所定の処理に基づいてオン値を算出し、このオン値とこれに対応するベース値との差分である。
これらベース値及びデルタ値はモニター部１００の信号処理回路部１１２で生成され、さらに所定の電気信号に変換されてインターフェース部３０を介して判定部４０に向けて出力される。
【００２９】
判定部４０には、インターフェース部３０を介して検査機構部１０の各検査端子１２〜１６，１８〜２１を順次オン／オフ制御するためのプログラムが予め設定されている。
また、判定部４０は、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１が良品か否かを判定するためのベース値に対するベース閾値及びデルタ値に対するデルタ閾値がそれぞれ予め記憶されている。
判定部４０は、モニター部１００からインターフェース部３０を介して入力された電気信号であるベース値及びデルタ値とベース閾値及びデルタ閾値とをそれぞれ比較し、ベース値及びデルタ値がいずれもＯＫと判定された静電容量式スイッチに対しては良品と判断し、ベース値及びデルタ値の少なくともいずれかがＮＧと判定された静電容量式スイッチに対しては不良品と判断する。
また、判定部４０に、合否判定結果を静電容量式スイッチに対応させて記憶させるようにしてもよい。
【００３０】
次に、上述した静電容量式スイッチ検査装置１を用いてモニター部１００の複数の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１の検査を行う検査方法について、図１〜図４と共に図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
まず、検査作業者が、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１が検査端子１２〜１６，１８〜２１にそれぞれ対向するように、モニター部１００を検査テーブル１１に載置する。これにより、モニター部１００は検査テーブル１１に位置決めされて保持される（Ｓ０１）。
このとき、検査端子１２〜１６，１８〜２１は、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１の上方に退避した状態（初期状態）、即ち、検査端子１２〜１６，１８〜２１で静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１を押圧していない状態にある。
【００３２】
次に、検査作業者はモニター部１００、インターフェース部３０、及び判定部４０を動作状態にする（Ｓ０２）。
【００３３】
判定部４０は、インターフェイス部３０を介してモニター部１００に向けて検査モード信号を出力し、モニター部１００を検査モードに設定する（Ｓ０３）。
【００３４】
検査モードに設定されたモニター部１００の信号処理回路部１１２は、検査端子１２〜１６，１８〜２１で押圧されていない状態、即ちオフ状態の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１の静電容量に応じたベース値を静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１ごとに算出し、それぞれのベース値を対応する静電容量式スイッチ１０２〜１０６に関連付けて記憶すると共に、ベース値を対応する静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１に関連付けて、インターフェース部３０を介して判定部４０に向けて出力する（Ｓ０４）。
【００３５】
判定部４０は、ベース値と予め設定されたベース閾値とを比較し、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１ごとに合否判定を行う（Ｓ０５）。
判定部４０で静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１のベース値が全てＯＫと判定されたモニター部１００についてはステップＳ０６に進み、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１のいずれかのベース値がＮＧと判定されたモニター部１００については不良品として選別除去される。
ベース値の合否判定を行うことにより、モニター部１００における構成部品の半田付け不良等の不良品を製造過程の早い段階で選別除去することができる。
【００３６】
次に、判定部４０は、予め設定されたプログラムに基づいてインターフェース部３０に向けて制御信号を出力する（Ｓ０６）。
【００３７】
インターフェース部３０は、上記制御信号に基づいて駆動信号を生成し、この駆動信号を検査機構部１０の駆動部２３に向けて出力する（Ｓ０７）。
【００３８】
駆動部２３は、上記駆動信号に基づいて検査端子１２〜１６，１８〜２１を順次駆動させ、検査端子１２〜１６，１８〜２１は対応する静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１を順次所定の圧力で押圧する（Ｓ０８）。
【００３９】
モニター部１００の信号処理回路部１１２は、検査端子１２〜１６，１８〜２１で押圧された状態、即ちオン状態の静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１の静電容量に応じたオン値を、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１ごとに算出する。
さらに、信号処理回路部１１２は、オン値とこれに対応するベース値との差分をデルタ値として静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１ごとに算出し、デルタ値を対応する静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１に関連付けて、インターフェース部３０を介して判定部４０に向けて出力する（Ｓ０９）。
【００４０】
判定部４０は、デルタ値と予め設定されたデルタ閾値とを比較し、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１ごとに合否判定を行う（Ｓ１０）。
デルタ値の合否判定は、検査端子で対応する静電容量式スイッチを押圧するごとに順次行ってもよいし、モニター部１００ごとに全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１を対応する検査端子１２〜１６，１８〜２１で押圧した後に、順次静電容量式スイッチごとにおこなってもよい。
【００４１】
判定部４０で静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１のデルタ値が全てＯＫと判定されたモニター部１００はステップＳ１１に進み、静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１のいずれかのデルタ値がＮＧと判定されたモニター部１００については不良品として選別除去される。
【００４２】
さらに、判定部４０はモニター部１００の全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１についての合否判定が行われたか否かをチェックする（Ｓ１１）。全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１についての合否判定が行われたと判断した場合は、このモニター部１００を良品と見なして検査を終了する。また、判定部４０は、全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１のうち、いずれかの静電容量式スイッチの合否判定が行われていないと判断した場合はステップＳ０８に戻って合否判定されていない静電容量式スイッチに対して合否判定を行う。
このようにして、モニター部１００の全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１に対して合否判定を行う。
【００４３】
なお、判定部４０は検査後に検査端子１２〜１６，１８〜２１がすべてモニター部１００の上方に退避するように予めプログラムされており、モニター部１００の全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１についての検査が終了すると、検査端子１２〜１６，１８〜２１は駆動部２３により、モニター部１００の上方に退避して初期状態に戻る。
【００４４】
その後、検査が完了したモニター部１００を検査テーブル１１から取り外し、次に検査されるモニター部１００を検査テーブル１１に載置し、上述したＳ０１〜Ｓ１１の手順をモニター部１００ごとに順次行うことにより、モニター部１００の全ての静電容量式スイッチ１０２〜１０６，１０８〜１１１をモニター部１００ごとに順次画一的に検査することができる。
【００４５】
上述した静電容量式スイッチ検査装置によれば、複数の静電容量式スイッチを対応する複数の検査端子でそれぞれ所定の圧力で再現性よく押圧することができるので、静電容量式スイッチを適度な感度に設定しつつ、画一的な検査が可能になる。
【００４６】
また、上述した静電容量式スイッチ検査装置によれば、特に静電容量式スイッチに接触する部分を弾性体とし、さらにこの弾性体の比誘電率を人間の指先の標準的な比誘電率にすることにより、実際に人間が行う操作と同等の操作で静電容量式スイッチの合否判定を画一的に行うことができる。
【００４７】
本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよいのは言うまでもない。
【００４８】
例えば、本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置の検査端子の数や配置は実施例に限定されるものではなく、検査対象の電子機器やその構成ユニットにおける静電容量式スイッチの数や配置に応じて適宜設計されるものである。
【００４９】
また、実施例では複数の静電容量式スイッチにそれぞれ対応するように複数の検査端子を備えた構成としたが、これに限定されるものではなく、例えばロボットアームの先端に１つの検査端子を保持させ、この１つの検査端子で複数の静電容量式スイッチをロボットアームで順次押圧するように構成してもよい。
【００５０】
また、実施例ではベース値とデルタ値の両方がＯＫのものを良品としたが、これに限定されるものではなく、例えばベース値の合否判定をせずにデルタ値のみの合否判定結果から係る静電容量式スイッチが良品か不良品かを判断するようにしてもよい。
【００５１】
また、静電容量式スイッチ検査装置から所定の画像信号をモニター部に向けて出力し、モニター部に表示された画像から明るさや輝度むら等の画像の表示品質の検査を行うようにしてもよい。
【００５２】
また、本発明に係る静電容量式スイッチ検査装置について、実施例ではビデオカメラのモニター部を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、静電容量式スイッチを備えた電子機器やその構成ユニットであればその形態に関わらず適用可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１＿静電容量式スイッチ検査装置、  １０＿検査機構部、  １１＿検査テーブル、  １２〜１６，１８〜２１＿検査端子、  ２３＿駆動部、  ２４＿筐体部、  ２５＿弾性体部、  ２６＿ロッド部、  ３０＿インターフェース部、  ４０＿判定部、  １００＿モニター部、  １０１＿画像表示部、  １０２〜１１１＿静電容量式スイッチ、  １１２＿信号処理回路部
【図２】
2011108510.tif 000003
【図４】
2011108510.tif 000004
【図５】
2011108510.tif 000005
【図１】
2011108510.tif 000006
【図３】
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