(57)【要約】【課題】精度の高い検査が可能なキートップサイズ検査装置を提供すること。【解決手段】本発明は、キーボード２０にレーザーを照射することによりキーボード２０表面の高さを測定するレーザー変位計１８と、キーボード２０に対するレーザー変位計１８の位置に応じて、高さを取得する取得部３７と、取得された高さに基づき、キーボード２０のキートップ２０ｂの大きさを算出する算出部３８と、を具備するキートップサイズ検査装置である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーボードにレーザー光を照射することにより前記キーボードの高さを測定し、かつ前記レーザー光をキーボードに対し相対的にスキャンさせるレーザー変位計と、
前記レーザー光の照射位置に応じて、前記高さを取得する取得部と、
前記取得された高さに基づき前記キーボードのキートップサイズを算出する算出部と、を具備することを特徴とするキートップサイズ検査装置。
【請求項２】
前記レーザー光のスキャンに伴い、周期的信号を出力する出力部を具備し、
前記取得部は、前記周期的信号の周期ごとに前記高さを取得し、
前記算出部は、前記取得された高さのうち所定値以上の高さが連続した回数と、前記周期的信号の波長との積を前記キートップサイズとして算出することを特徴とする請求項１記載のキートップサイズ検査装置。
【請求項３】
前記レーザー変位計は、第１の方向、及び前記第１の方向と交叉する第２の方向の少なくとも一方に沿って前記高さを測定することを特徴とすることを特徴とする請求項１又は２記載のキートップサイズ検査装置。
【請求項４】
前記取得部及び前記算出部を含み、前記レーザー変位計と接続されたコンピュータを備えることを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載のキートップサイズ検査装置。
【請求項５】
前記コンピュータに含まれ、前記レーザー変位計が出力する高さのデータをアナログデータからデジタルデータに変換するＡＤコンバータを具備し、
前記取得部は前記デジタルデータを取得することを特徴とする請求項４記載のキートップサイズ検査装置。
【請求項６】
前記算出部を含むコンピュータと、
前記レーザー変位計及び前記コンピュータに接続され、前記取得部を含む回路と、を具備することを特徴とする請求項１から３いずれか一項記載のキートップサイズ検査装置。
【請求項７】
前記回路に含まれ、前記レーザー変位計が出力する高さのデータをアナログデータからデジタルデータに変換するＡＤコンバータを具備し、
前記取得部は前記デジタルデータを取得することを特徴とする請求項６記載のキートップサイズ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はキートップサイズ検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、及び携帯電話などの電子機器の入力装置としてキーボードが利用されている。近年の電子機器の小型化に伴い、キーボードの小型化も進展している。例えば特許文献１にはノート型コンピュータのキーボードが記載されている。キーボードが良品か不良品であるか判定するための検査の１つとして、キートップサイズの検査がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８７４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば目視による検査など従来のキートップサイズの検査では、不良品の見逃し、誤判定などが生じる可能性がある。例えば上記のようなキーボードの小型化により、キートップサイズも縮小しており、検査にはより高い精度が求められる。本発明は、上記課題に鑑み、精度の高い検査が可能なキートップサイズ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】
【０００５】
本発明は、キーボードにレーザー光を照射することにより前記キーボードの高さを測定し、かつ前記レーザー光をキーボードに対し相対的にスキャンさせるレーザー変位計と、前記レーザー光の照射位置に応じて、前記高さを取得する取得部と、前記取得された高さに基づき前記キーボードのキートップサイズを算出する算出部と、を具備するキートップサイズ検査装置である。
【０００６】
上記構成において、前記レーザー光のスキャンに伴い、周期的信号を出力する出力部を具備し、前記取得部は、前記周期的信号の周期ごとに前記高さを取得し、前記算出部は、前記取得された高さのうち所定値以上の高さが連続した回数と、前記周期的信号の波長との積を前記キートップサイズとして算出する構成とすることができる。
【０００７】
上記構成において、前記レーザー変位計は、第１の方向、及び前記第１の方向と交叉する第２の方向の少なくとも一方に沿って前記高さを測定する構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記取得部及び前記算出部を含み、前記レーザー変位計と接続されたコンピュータを備える構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記コンピュータに含まれ、前記レーザー変位計が出力する高さのデータをアナログデータからデジタルデータに変換するＡＤコンバータを具備し、前記取得部は前記デジタルデータを取得する構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記算出部を含むコンピュータと、前記レーザー変位計及び前記コンピュータに接続され、前記取得部を含む回路と、を具備する構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記回路に含まれ、前記レーザー変位計が出力する高さのデータをアナログデータからデジタルデータに変換するＡＤコンバータを具備し、前記取得部は前記デジタルデータを取得する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、精度の高い検査が可能なキートップサイズ検査装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１（ａ）は実施例１に係るキートップサイズ検査装置を例示する概略図である。図１（ｂ）はキートップサイズ検査装置の一部を例示するブロック図である。
【図２】図２（ａ）はレーザー変位計のスキャンする経路を例示する模式図である。図２（ｂ）は測定の原理を示す模式図である。図２（ｃ）は測定データの一例を示すグラフである。
【図３】図３はキートップサイズ検査装置の制御を例示するフローチャートである。
【図４】図４はスキャン経路の別の例を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）は実施例２に係るキートップサイズ検査装置を例示する概略図である。図５（ｂ）はキートップサイズ検査装置の一部を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面を用いて、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１５】
実施例１はレーザー変位計を用いる例である。図１（ａ）は実施例１に係るキートップサイズ検査装置１００を例示する概略図である。
【００１６】
図１（ａ）に示すように、キートップサイズ検査装置１００は、パーソナルコンピュータ（パソコン）１０、Ｘ軸コントローラ１２、Ｙ軸コントローラ１４、Ｘ軸ロボット１６、レーザー変位計１８、及びレーザー変位計コントローラ１９を備える。キーボード２０は受け台２２の上に乗せられ、受け台２２はＸ軸ロボット１６のベルトコンベヤ（不図示）上に乗せられている。レーザー変位計１８は、Ｙ軸ロボット１８ａ及びレーザーヘッド１８ｂを含み、キーボード２０表面の高さを測定する。Ｙ軸ロボット１８ａは例えばアクチュエータを含んでおり、Ｙ軸方向に移動可能である。レーザーヘッド１８ｂはＹ軸ロボット１８ａに固定され、レーザー光を照射する。
【００１７】
パソコン１０は、Ｘ軸コントローラ１２及びＹ軸コントローラ１４に接続され、レーザー変位計コントローラ１９を介してレーザー変位計１８に接続されている。パソコン１０はＸ軸コントローラ１２にＸ軸方向におけるキーボード２０の位置を指示する信号を送信する。Ｘ軸コントローラ１２は、パソコン１０から送信された信号に基づき、Ｘ軸ロボット１６のベルトコンベヤを回転させる。ベルトコンベヤの回転により、受け台２２が移動する。キーボード２０は受け台２２と共に移動する。
【００１８】
パソコン１０はレーザー変位計コントローラ１９にレーザー光の照射を指示する信号を送信する。パソコン１０から送信された信号に応じて、レーザーヘッド１８ｂはキーボード２０に向けてレーザー光を照射する。パソコン１０はＹ軸コントローラ１４にＹ軸ロボット１８ａの位置を指示する信号を送信する。Ｙ軸コントローラ１４はパソコン１０から送信された信号に基づき、Ｙ軸ロボット１８ａを移動させる。レーザーヘッド１８ｂはＹ軸ロボット１８ａと共に移動する。このようにレーザー変位計１８は、キーボード２０に対する相対位置を変更し、レーザー光をキーボード２０に相対的にスキャンさせる。レーザー変位計コントローラ１９は、レーザーヘッド１８ｂの出力電圧（電圧データ）を取得し、パソコン１０に送信する。後述するように、パソコン１０は電圧データを高さデータに変換し、キーボード２０のキートップの幅（キートップサイズ）を算出する。
【００１９】
図１（ｂ）はキートップサイズ検査装置１００の一部を例示するブロック図である。パソコン１０はＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）３０、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３２及び３４、並びにＡＤ（Analog
Digital）コンバータ３６を備える。Ｉ／Ｆ３２は例えばＲＳ２３２Ｃインターフェースであり、Ｘ軸コントローラ１２及びＹ軸コントローラ１４とＣＰＵ３０との通信を仲介する。Ｉ／Ｆ３４は例えばＵＳＢ（Universal
Serial Bus）インターフェースであり、レーザー変位計コントローラ１９とＣＰＵ３０との通信を仲介する。ＡＤコンバータ３６は、アナログデータである電圧データをデジタルデータである高さデータに変換するＡＤ変換を行う。ＣＰＵ３０は取得部３７及び算出部３８として機能する。取得部３７はレーザー光の照射位置に応じて高さデータを取得する。後述するように、算出部３８は、取得された高さデータに基づきキートップの幅（キートップサイズ）を算出する。Ｘ軸コントローラ１２はエンコーダ１２ａ（出力部）を含む。エンコーダ１２ａは、レーザー光のスキャンに伴いパルス信号を出力する。
【００２０】
キートップサイズの測定について説明する。図２（ａ）はレーザー光のスキャンの経路を例示する模式図である。線矢印はＸ軸方向のスキャンの経路（Ｘ軸スキャン経路）、黒塗りの矢印はＹ軸方向のスキャン経路（Ｙ軸スキャン経路）を示す。図１（ａ）に示したレーザーヘッド１８ｂはレーザー光を照射している。Ｘ軸ロボット１６がキーボード２０をＸ軸方向（第１の方向）に移動させることにより、レーザー光は例えばキーボード２０の一番上のキー列（第１列）をスキャンする。第１列のスキャンが終了すると、Ｙ軸ロボット１８ａはレーザーヘッド１８ｂと共にＹ軸方向（第２の方向）に移動する。Ｘ軸ロボット１６がキーボード２０を右側に移動させることにより、レーザー光は第２列をスキャンする。以上の動作の繰り返しにより、レーザー光はキーボード２０の全体をスキャンする。これにより、レーザー変位計１８はＸ軸方向に沿ってキーボード２０表面の高さを測定することができる。
【００２１】
図２（ｂ）は測定の原理を示す模式図である。図２（ｃ）は測定データの一例を示すグラフである。図２（ｂ）に示すように、キーボード２０は、筐体２０ａと、筐体２０ａ上に設けられたキートップ２０ｂとを含む。キートップサイズＷとは、キートップ２０ｂの幅である。レーザーヘッド１８ｂは図中に破線で示したレーザー光Ｌを照射する。レーザー光Ｌの照射が継続している状態で、キーボード２０はＸ軸方向に移動する。レーザー光Ｌのスキャンに伴い、エンコーダ１２ａはパルス信号Ｓを出力する。エンコーダ１２ａは例えばロータリエンコーダであり、一周の長さは例えば６ｍｍである。パルス信号Ｓの波長λは、例えば６ｍｍを２５６分割した値である２３．４μｍである。取得部３７は、図中に矢印で示したパルス信号Ｓの立ち上がりのタイミングにおいて、レーザー変位計コントローラ１９から電圧データを取得する。これによりキーボード２０の表面の高さを測定する。キートップサイズ検査装置１００は、上記の測定をキーボード２０の各列について行う。
【００２２】
図２（ｃ）に示す高さＨ１は筐体２０ａとキートップ２０ｂとを区別するための閾値であり、例えば１．５ｍｍである。例えば高さがＨ１以上である位置はキートップ２０ｂであり、高さがＨ１未満である位置は筐体２０ａであると判定される。例えば位置Ｐ１は筐体２０ａに対応し、このとき高さは０ｍｍである。位置Ｐ２はキートップ２０ｂに対応し、このとき高さはＨ１より大きいＨ２（例えば３ｍｍ）である。位置Ｐ２から波長である２３．４μｍ離れた位置Ｐ３においても高さはＨ２である。位置Ｐ２からＰ４までにおいてＨ１以上の高さが例えば５００回連続して取得されたとする。算出部３８は、キートップサイズＷを、波長２３．４μｍと回数５００との積である１１．７ｍｍと算出する。Ｘ軸方向におけるキートップサイズＷの算出後、パソコン１０は例えば基準値とキートップサイズＷとを比較し合否判定を行う。
【００２３】
キートップサイズ検査装置１００の制御について説明する。図３はキートップサイズ検査装置１００の制御を例示するフローチャートである。
【００２４】
図３に示すように、ＣＰＵ３０はレーザー変位計コントローラ１９にレーザー照射のための信号を出力する。レーザーヘッド１８ｂはレーザー光の照射を開始する（ステップＳ１０）。ＣＰＵ３０はＸ軸コントローラ１２及びＹ軸コントローラ１４に信号を送信する。Ｘ軸ロボット１６はベルトコンベヤを回転させ、キーボード２０及び受け台２２を移動させる。Ｙ軸ロボット１８ａはレーザーヘッド１８ｂと共に移動する（ステップＳ１１）。取得部３７は、パルス信号Ｓを監視し、時間がパルス信号Ｓの立ち上がりと同期しているか判定する（ステップＳ１２）。Ｎｏの場合、ステップＳ１２が繰り返される。Ｙｅｓの場合、取得部３７は高さデータを取得する（ステップＳ１３）。算出部３８は、キーボード２０の全列のスキャンが終了したか判定する（ステップＳ１４）。Ｎｏの場合、ステップＳ１１以降の制御を繰り返す。Ｙｅｓの場合、算出部３８は、例えば図２（ｂ）において説明したように、高さデータ、データの連続した回数及び波長に基づき、算出部３８はキートップサイズを算出する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５の後、制御は終了する。これによりキートップサイズを測定することができる。
【００２５】
例えば目視によりキートップサイズを検査することがある。しかし目視では不良の見逃し、誤判定などのヒューマンエラーが発生する。また、キーボード表面の画像認識によりキートップサイズを測定することもできる。しかし、筐体２０ａの色がキートップ２０ｂの色と同系色である場合、画像認識では筐体２０ａとキートップ２０ｂとの区別がつきにくい。この結果、キートップサイズの測定が困難となる。
【００２６】
レーザー変位計１８による高さの測定は、筐体２０ａ及びキートップ２０ｂの色に影響されにくい。また筐体２０ａとキートップ２０ｂとの高さの差は、例えば数ｍｍ〜１０ｍｍである。従って、レーザー光により筐体２０ａとキートップ２０ｂとを区別することが容易である。このため見逃しなどのエラーが発生しにくく、精度の高い検査が可能である。
【００２７】
例えば目視により検査では見逃しが一ヶ月に２件程度発生することもあるが、実施例１によれば見逃しは０件である。また目視による検査時間は、１台のキーボード２０あたり４０秒程度である。実施例１によれば、検査が自動化されているため、検査時間を例えば１台あたり１６秒程度に短縮することが可能である。
【００２８】
図２（ｂ）に示したように、パルス信号Ｓの周期ごとに、取得部３７が高さデータを取得する。算出部３８は、Ｈ１以上の高さが連続した回数と波長λとの積をキートップサイズとして算出する。これにより、精度の高い検査が可能である。パルス信号Ｓの波長λを小さくすることにより取得する高さデータの個数が増えるため、検査の精度をより高めることができる。取得部３７は周期ごとに高さを取得すればよく、例えばパルス信号Ｓの終端のタイミングに取得してもよい。パルス信号Ｓ以外の周期的信号を用いてもよい。取得部３７は、周期以外に、例えばパルス幅ごとに高さを取得してもよい。このように取得部３７はレーザー光の照射位置に応じて高さを取得する。
【００２９】
例えばノート型パーソナルコンピュータ（ノートパソコン）のような携帯用の電子機器に用いるキーボード２０は小型化されるため、キートップサイズも小さくなる。また、各キーのキートップサイズの差異が小さくなる。キーボード２０の小型化に伴い検査に高い精度が求められるため、実施例１を用いることがより有効である。
【００３０】
図４はスキャン経路の別の例を示す模式図である。図４に示すように、例えばＹ軸方向に沿って高さを測定するとしてもよい。この場合、Ｙ軸ロボット１８ａはエンコーダを含むことが好ましい。またレーザー変位計１８は、図２（ａ）及び図４両方のスキャンを行ってもよい。これにより、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方におけるキートップサイズを検査することができる。レーザー変位計１８はＸ軸方向及びＹ軸方向の少なくとも一方に沿って高さを測定すればよい。スキャン経路は交叉する複数の方向であればよく、キーボード２０のキー配列に応じて変更可能である。
【００３１】
パソコン１０がＡＤコンバータ３６を含み、かつＣＰＵ３０が取得部３７、及び算出部３８として機能する。このため、キートップサイズ検査装置１００の構成が簡単になり、小型化及び低コスト化が可能となる。なおパソコン１０以外のコンピュータを用いてもよい。
【実施例２】
【００３２】
実施例２はデータ取得回路４０を設けた例である。図５（ａ）は実施例２に係るキートップサイズ検査装置２００を例示する概略図である。図５（ａ）に示すように、キートップサイズ検査装置２００はデータ取得回路４０を含む。データ取得回路４０はパソコン１０、Ｘ軸コントローラ１２、Ｙ軸コントローラ１４、及びレーザー変位計コントローラ１９と接続されている。データ取得回路４０以外、キートップサイズ検査装置２００は実施例１のキートップサイズ検査装置１００と同じ構成である。
【００３３】
図５（ｂ）はキートップサイズ検査装置２００の一部を例示するブロック図である。データ取得回路４０は、マイコン（マイクロコンピュータ）４２及び４４、並びにＡＤコンバータ４６を含む。マイコン４２及び４４は例えばＰＩＣ（Peripheral
Interface Controller）である。マイコン４２は取得部として機能する。パソコン１０のＣＰＵ３０は算出部３８として機能する。
【００３４】
キートップサイズ検査装置２００の制御は、図３のフローチャートに示した制御と同じである。マイコン４２がパルス信号Ｓを監視し、同期の判定をする（ステップＳ１２）。Ｙｅｓの場合、ＡＤコンバータ４６は、電圧データから高さデータへのＡＤ変換を行う。マイコン４４は高さデータを取得し（ステップＳ１４）、パソコン１０に送信する。算出部３８は、データ取得回路４０から送信された高さデータに基づき、キートップサイズを算出する（ステップＳ１５）。
【００３５】
実施例２によれば、実施例１と同様に精度の高い検査が可能である。また、例えばパソコン１０のＯＳ（Operating System）がWindows（登録商標）である場合、パソコン１０はキートップサイズの検査以外の処理を行っていることもあり、パソコン１０に加わる負荷が大きくなる。例えばパソコン１０のフリーズなどが発生し、検査の信頼性が低下する。実施例２によれば、データ取得回路４０のマイコン４４が高さデータを取得する取得部として機能するため、パソコン１０の負荷が軽減される。このため、検査の信頼性が向上する。
【００３６】
以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０                                パソコン
１２                                Ｘ軸コントローラ
１２ａ                              エンコーダ
１４                                Ｙ軸コントローラ
１８                                レーザー変位計
２０                                キーボード
２０ｂ                              キートップ
３６、４６                          ＡＤコンバータ
３７                                取得部
３８                                算出部
４０                                データ取得回路
４２、４４                          マイコン
１００、２００                      キートップサイズ検査装置
【図１】
2013228234.tif 000003
【図２】
2013228234.tif 000004
【図３】
2013228234.tif 000005
【図４】
2013228234.tif 000006
【図５】
2013228234.tif 000007