タッチパネル検査装置
【課題】タッチパネルを傷つけることなく、正確な検査をおこなうことができるタッチパネル検査装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル検査装置１０は、タッチパネル１２を載せるステージ１４、タッチパネル１２に接触または所定距離で配置される近接部材１６、ステージ１４と近接部材１６とを相対的に移動させる各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ、近接部材１６の先端部分の位置を求めるスケール、タッチパネル１２に加えた荷重を計測する荷重計２２、タッチパネル１２の電気的変化を検出する検出装置、およびタッチパネル検査装置１０の各装置を制御する制御装置を備える。
【解決手段】タッチパネル検査装置１０は、タッチパネル１２を載せるステージ１４、タッチパネル１２に接触または所定距離で配置される近接部材１６、ステージ１４と近接部材１６とを相対的に移動させる各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ、近接部材１６の先端部分の位置を求めるスケール、タッチパネル１２に加えた荷重を計測する荷重計２２、タッチパネル１２の電気的変化を検出する検出装置、およびタッチパネル検査装置１０の各装置を制御する制御装置を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを検査するためのタッチパネル検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々のタッチパネルが開発・開示されている。タッチパネルの種類としては、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式などがあり、指のタッチや近接による静電容量の変化で位置検出をする静電容量式もある。これらのタッチパネルは、携帯機器を始めとして種々の製品に使用されている。
【０００３】
タッチパネルの製造後に、タッチパネルの検査がおこなわれる。下記の特許文献１には、複数のペンを使用してタッチパネルを押圧することができる検査装置が開示されている。タッチパネルへの荷重を変えるために、圧縮バネまたは引っ張りバネを使用していることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４７０９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧縮バネまたは引っ張りバネが設けられているため、圧縮バネまたは引っ張りバネが元に戻ろうとする力が生じる。そのため、ペンが微妙に傾斜したり、位置が変化したりして、正確な検査がおこなえない。よって、圧縮バネまたは引っ張りバネを用いずに、ペンを固定した機構が望ましい。
【０００６】
しかし、タッチパネルを載せるステージが気温によって膨張または収縮し、水平面に対して傾きを生じるため、固定してペンを移動させると、タッチパネルを傷つけるおそれがある。微小な傾きであっても、タッチパネルが大きくなれば、ペンを端から端まで移動させたときに、ステージの傾斜によってタッチパネルを傷つける確率が高くなる。
【０００７】
本発明の目的は、タッチパネルを傷つけることなく、正確な検査をおこなうことができるタッチパネル検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のタッチパネル検査装置は、タッチパネルを載せる平面状のステージと、前記タッチパネルに接触または所定距離で配置され、タッチパネルおよびステージに対して移動される近接部材と、前記ステージの面内の一方向および該一方向の垂直方向に、ステージと近接部材とを移動させるＸ軸駆動装置およびＹ軸駆動装置と、前記近接部材をタッチパネルに対して垂直方向に移動させるＺ軸駆動装置と、前記近接部材の先端の位置を求めるスケールと、前記近接部材がＺ軸駆動装置によってタッチパネルに加えた力を計測する荷重計と、前記タッチパネルに対して近接部材が接触または所定距離に配置されたときのタッチパネルの電気的変化を検出する検出装置と、前記Ｘ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、Ｚ軸駆動装置、スケール、荷重計および検出装置を制御する制御装置とを備える。
【０００９】
前記制御装置は、前記ステージの複数点に近接部材を接触させたときの近接部材の位置からステージの傾斜を求める手段、前記タッチパネルの基準位置に近接部材を接触させたときの近接部材の位置を求める手段、前記傾斜およびタッチパネルの基準位置における近接部材の位置を用いて、近接部材の移動量を補正する手段として機能する。
【００１０】
各駆動装置によって近接部材を移動させて、ステージの複数点に近接部材の先端を接触させる。ステージに近接部材を接触させるとき、Ｚ軸駆動装置で一定間隔で一定時間間隔で近接部材を降下させる。接触は荷重計によって所定の力になったときに接触とする。各点での近接部材の位置からステージの傾斜を求める。ステージにタッチパネルを載せ、タッチパネルの基準位置に近接部材を接触させて、その位置を求める。ステージの傾斜と基準位置に近接部材を接触させたときの位置から近接部材の移動量の補正量を求める。
【００１１】
前記昇降装置は、荷重計で計測された力が所定値を超えたとき、近接部材の降下を停止する。タッチパネルに必要以上の力を加えたりせずに保護する。
【００１２】
前記近接部材は複数であり、近接部材ごとに昇降装置が備えられる。前記近接部材同士の間隔を変更する装置を備える。前記近接部材をステージの面内で回転させる装置を備える。近接部材を指の動きに合わせて複雑な動きができるようにして、実際の操作に合わせた検査をおこなう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、圧縮バネまたは引っ張りバネを使用せず、直接近接部材に加わる力を計測するため、近接部材が傾斜したり、位置が変化して正確な検査ができなくなるおそれがない。近接部材が傾斜に合わせて移動するため、タッチパネルを傷つけることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】タッチパネル検査装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】タッチパネル検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ステージの上面図を示す図である。
【図４】近接部材同士の距離を短くした図である。
【図５】１つの近接部材を降下させて、１つの近接部材を上昇させた図である。
【図６】２つの近接部材をタッチパネルに接触させた図である。
【図７】ステージの近接部材で接触される位置を増加させた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のタッチパネル検査装置について図面を使用して説明する。検査されるタッチパネルは静電容量式のタッチパネルとする。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸はそれぞれ直交し、Ｘ軸とＹ軸で形成されるＸＹ平面が水平面と一致し、Ｚ軸がＸＹ平面に対する垂線と一致することとする。
【００１６】
図１、図２に示すタッチパネル検査装置１０は、タッチパネル１２を載せるステージ１４、タッチパネル１２に接触または所定距離で配置される近接部材１６、タッチパネル１２とステージ１４に対して近接部材１６を移動させる各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ、近接部材１６の先端部分の位置を求めるスケール２０、タッチパネル１２に加えた荷重を計測する荷重計２２、タッチパネル１２の電気的変化を検出する検出装置２４、およびタッチパネル検査装置１０の各装置を制御する制御装置２６を備える。
【００１７】
ステージ１４は、タッチパネル１２を載せるために平面状になっている（図３）。金属の板１４ａの上に樹脂の板１４ｂを重ねている。金属の板１４ａはアルミニウム板などであり、樹脂の板１４ｂはアクリル板などである。樹脂の板１４ｂの上にタッチパネル１２が載せられる。金属の板１４ａによってステージ１４の強度が確保される。樹脂の板１４ｂによって、金属の板１４ａによるタッチパネル１２の静電容量の変化を防止する。ステージ１４の平面は、例えば５０ｃｍ×５０ｃｍの広さである。
【００１８】
タッチパネル検査装置１０を最初に設置する際、ステージ１４の平面はＸＹ平面に一致させておく。気温の変化などでステージ１４が膨張または収縮したときに、ステージ１４の平面がＸＹ平面に対して傾斜する。その傾斜を後述するように計測して、近接部材１６の移動量を補正する。
【００１９】
タッチパネル１２を固定するための治具を使用するために、ステージ１４の複数箇所に穴を設けても良い。その穴はねじ穴であっても良い。治具がタッチパネル１２の角や辺を押さえながらステージ１４の穴にはめ込まれる。治具によってタッチパネル１２をステージ１４に固定して、検査中にタッチパネル１２が位置ずれするのを防止する。タッチパネル１２を交換しても、治具によってタッチパネル１２の位置が同じ位置に載せられるようになる。ステージ１４上でのタッチパネル１２の位置合わせが簡単になる。
【００２０】
近接部材１６は、タッチパネル１２に接触または所定距離に配置される。さらに近接部材１６は、タッチパネル１２およびステージ１４に対して移動する。その移動は、近接部材１６が移動してしても良いし、ステージ１４の移動によってタッチパネル１２が移動しても良い。さらに、近接部材１６とステージ１４の両方が移動しても良い。
【００２１】
近接部材１６のタッチパネル１２の接触は、荷重計２２の値によって判断する。近接部材１６がタッチパネル１２に接触したときに、荷重計２２が所定値または所定範囲になれば、タッチパネル１２に接触しているとする。所定値としては、例えば２００〜５００ｇの範囲にする。
【００２２】
近接部材１６がタッチパネル１２から所定距離離れた位置に配置される場合、例えばタッチパネル１２と近接部材１６の先端部分との距離は５〜２０ｍｍなどである。タッチパネル１２に対して指やペンを離したホバー動作などを検査するためである。スケール２０の値によって各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚが近接部材１６を所定距離に配置するようにする。
【００２３】
近接部材１６は、金属または導電性の樹脂やゴムで構成される。近接部材１６は金属と樹脂やゴムを取り替えられるようにしても良い。静電容量の変化を複数種の近接部材１６で検査することができる。近接部材１６は直径２〜２０ｍｍの円柱形状であったり、タッチパネルで使用されるペンであったりする。近接部材１６は、タッチパネルを傷つけることを防止するために、エッジを丸めてもよい。
【００２４】
近接部材１６は複数備えられ、近接部材１６ごとに昇降装置２８が取り付けられる。また、昇降装置２８は水平距離変更部３０に取り付けられる。タッチパネル１２を複数の指で同時に操作するときのことを考慮した検査をおこなうためである。水平距離変更部３０は、近接部材１６をＸＹ平面内で移動させて、近接部材１６同士の間隔を変更させる装置である。近接部材１６を取り付けるレールおよびレール上で近接部材１６を移動させるモーターなどの駆動手段を備える。近接部材１６同士の間隔を計測するためにリニアスケールなどのスケールを設ける。図４では、図１に比べて近接部材１６の間隔を縮めている。
【００２５】
昇降装置２８は、検査に使用する近接部材１６は降下させ、使用しない近接部材１６は上昇させる（図５）。昇降装置２８はエアシリンダを駆動源としてＺ軸方向に近接部材１６を昇降させる。降下した近接部材１６だけがタッチパネル１２に触れることができる。昇降の指示データは制御装置２６から送信する。各近接部材１６に昇降装置２８が設けられ、各近接部材１６は独立して昇降可能である。１つの近接部材１６だけで検査をおこなうことも可能である。図６では、２つの近接部材１６でタッチパネル１２を同時に接触しているが、１つの近接部材１６がタッチパネル１２を接触させても良い。
【００２６】
近接部材１６は、タッチパネル１２の検査に使用する前に、ステージ１４の傾きを求めるために使用される。ステージ１４の複数のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を近接部材１６で接触させ、そのときのＺ軸方向の値を求める。複数のＺ軸方向の値から、制御装置２６がステージ１４の傾きを求める。
【００２７】
各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚは、Ｘ軸駆動装置１８ｘ、Ｙ軸駆動装置１８ｙおよびＺ軸駆動装置１８ｚである。Ｘ軸駆動装置１８ｘ、Ｙ軸駆動装置１８ｙおよびＺ軸駆動装置１８ｚは、タッチパネル１２およびステージ１４に対して近接部材１６をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動させる。例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向を向いたレールを備え、レールに沿って近接部材１６を移動させる。各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚは固定台３２に備え付けられ、制御装置２６から移動量を含むデータを受信して、その移動量に合わせて動作する。
【００２８】
Ｘ軸駆動装置１８ｘおよびＹ軸駆動装置１８ｙは駆動源としてリニアモータなどを使用する。Ｚ軸駆動装置１８ｚは、近接部材１６を所定時間間隔で一定距離ごとに移動させるために、ステッピングモータを駆動源とする。ステッピングモータに１パルス印加することによって、近接部材１６をＺ軸方向に１／１０００〜３／１０００ｍｍ移動させる。最初からステッピングモータに１パルスずつ印加すると近接部材１６のＺ軸への移動が微小になるため、タッチパネル１２またはステージ１４に対して所定距離になるまでは連続的にパルスを印加し、その後、一定時間ごとにパルスを印加する。すなわち、近接部材１６のＺ軸の移動は、直線的に移動した後、間欠的に移動する。直線的に移動しているときにタッチパネル１２またはステージ１４に近接部材１６を接触させない。
【００２９】
なお、複数のタッチパネル１２を連続して検査する場合、Ｚ軸方向の移動は、一定時間間隔で一定距離を移動させるのは、ステージ１４の傾きを求めるときと、１枚目のタッチパネル１２の基準位置に近接部材１６を接触させるときである。タッチパネル１２の他の位置や２枚目以降のタッチパネル１２については、Ｚ軸方向の移動を一定速度でおこなっても良い。タッチパネル１２の厚みが一定であるとして検査する。
【００３０】
後述するように、第１キャリブレーション手段３４は近接部材１６をステージ１４に接触させ、第２キャリブレーション手段３６は近接部材１６をタッチパネル１２に接触させる。そのため、第２キャリブレーション手段３６では、第１キャリブレーション手段３４よりも近接部材１６を直線的に移動する距離を短くして、直線的に移動させている時に近接部材１６がタッチパネル１２に接触させないようにする。
【００３１】
Ｚ軸駆動装置１８ｚは、近接部材１６を降下させるときは間欠的に移動させるが、上昇させるときは直線的に上昇させても良い。上昇させるときは連続的にパルスをステッピングモータに印加する。
【００３２】
スケール２０は、リニアスケールが挙げられる。スケール２０は、Ｘ軸駆動装置１８ｘ、Ｙ軸駆動装置１８ｙおよびＺ軸駆動装置１８ｚのレールに合わせて備えられる。スケール２０で読み取られたデータが制御装置２６に送信され、近接部材１６の先端部分のＸ軸、Ｙ軸おおよびＺ軸の位置が求められる。求められた先端部分の位置に合わせて各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚの駆動および停止がおこなわれる。近接部材１６の先端部分は、タッチパネル１２やステージ１４に接触する部分とする。
【００３３】
荷重計２２は、ひずみゲージ式の力検出器であるロードセルを使用する。Ｚ軸駆動装置１８ｚによって近接部材１６が下降し、タッチパネル１２に力が加えられる。そのときの力をロードセルによって検出する。近接部材１６がタッチパネル１２に力を印加してロードセルで計測するまでに時間が掛かる。そのため、上述したように一定時間間隔で近接部材１６を移動させる。近接部材１６と荷重計２２との間には圧縮バネおよび引っ張りバネを設けない。近接部材１６の先端部分にかかる力を直接荷重計２２で計測する。荷重計２２で検出した力のデータを制御装置２６に送信し、制御装置２６でタッチパネル１２に加えられている力を求める。
【００３４】
荷重計２２で上述した所定値または所定範囲の力を検出したとき、Ｚ軸駆動装置１８ｚの降下を停止させる。制御装置２６で求めた力が所定の力以上の場合に、制御装置２６からＺ軸駆動装置１８ｚに停止の信号を送信する。所定の力よりも大きな力をタッチパネル１２に加えて、タッチパネル１２や荷重計２２の破壊を防止する。そのため、上記のようにＺ軸駆動装置１８ｚは一定時間間隔で駆動しており、荷重計２２で所定の力が検出されたときにＺ軸駆動装置１８ｚを停止させることができる。
【００３５】
検出装置２４は、タッチパネル１２の電極に微弱電流を流して、静電容量の変化を検出する。近接部材１６がタッチパネル１２に接したときだけではなく、近接部材１６がタッチパネル１２から所定間隔離れている時も静電容量の変化を検出する。検出装置２４は制御装置２６と一体になっても良い。検出装置２４が得た静電容量の変化は制御装置２６に入力され、タッチパネル１２の良否が判断される。タッチパネル１２のセンシングの感度を調整できるのが好ましく、近接部材１６によるタッチパネル１２への接触または一定距離での静電容量の変化を検出する。
【００３６】
制御装置２６は、タッチパネル検査装置１０の各装置を制御するためのコンピュータである。制御装置２６は、ソフトウェア、ハードウェアまたはその両方によって後述するような機能を有する。制御装置２６には、オペレーターがタッチパネル１２の種類や検査の開始指示などのデータを入力するためのキーボードなどの入力装置および種々の情報を表示するモニターを備える。
【００３７】
制御装置２６と各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ、スケール２０、昇降装置２８および荷重計２２に通信接続されている。また、制御装置２６と検出装置２４が分離されている場合、制御装置２６は検出装置２４とも通信接続されている。制御装置２６は、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚおよび昇降装置２８への移動および昇降の指示データを送信したり、スケール２０、荷重計２２および検出装置２４から計測した値を受信したりする。
【００３８】
制御装置２６は、ステージ１４に対する第１キャリブレーション手段３４、タッチパネル１２の基準位置Ｐ０に対する第２キャリブレーション手段３６、近接部材１６の移動時に各キャリブレーション手段３４，３６が得た値を用いて補正をおこなう補正手段３８として機能する。また制御装置２６は、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚに移動量を含む駆動データを送信し、スケール２０や荷重計２２から送信された信号を受信して、近接部材１６の先端部分の各軸の位置を求めたり、タッチパネル１２に加えている荷重を求めることもできる。
【００３９】
第１キャリブレーション手段３４および第２キャリブレーション手段３６を使用するときは、図５のように１つの近接部材１６を降下させてタッチパネル１２およびステージ１４に接触させる。他の近接部材１６は上昇させられ、タッチパネル１２およびステージ１４には接触しない。
【００４０】
第１キャリブレーション手段３４は、ステージ１４の複数のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に近接部材１６の先端部分を接触させたときの先端部分の位置からステージ１４の傾きを求める。近接部材１６を移動させるために、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚに駆動指示のデータを送信して、スケール２０および荷重計２２から検出した値を受信する。また、昇降装置２８に駆動指示のデータを送信して、使用する近接部材１６を降下させ、使用しない近接部材１６を上昇させる。ステージ１４の傾きは、ＸＹ平面に対するステージ１４の平面の傾きである。この傾きは、Ｘ軸方向の傾きとＹ軸方向の傾きに分けて求める。
【００４１】
例えば、ステージ１４の傾きを求めるために、ステージ１４の四隅に近接部材１６を接触させたときの近接部材１６の先端部分の位置を求める。四隅の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の値は、Ｐ１が（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、Ｐ２が（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、Ｐ３が（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）およびＰ４が（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）であるとする（図３）。Ｘ軸方向の傾きをＸＫ、Ｙ軸方向の傾きをＹＫとすると、以下の数式１と２になる。
【００４２】
【数１】
【数２】
【００４３】
ステージ１４にタッチパネル１２が載せられるため、ステージ１４の傾きとタッチパネル１２の傾きは同じである。ステージ１４の傾きが求められると、ステージ１４に載せられたタッチパネル１４の傾きも求められることとなる。
【００４４】
第２キャリブレーション手段３６は、タッチパネル１２に近接部材１６を接触させたときの近接部材１６の先端部分の位置を求める。近接部材１６を移動させるために、第１キャリブレーション手段３４と同様に、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚおよび昇降装置２８に駆動指示のデータを送信して、スケール２０および荷重計２２から検出した値を受信する。近接部材１６を接触させる位置をタッチパネル１２の基準位置Ｐ０として、基準位置Ｐ０のＸ軸方向の位置をＸｏ、Ｙ軸方向の位置をＹｏ、Ｚ軸方向の位置をＺｏとする。
【００４５】
補正手段３８は、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚに近接部材１６の移動の指示データを送信するとき、移動量に対して補正をおこなう。補正は、第１キャリブレーション手段３４が求めた傾きと第２キャリブレーション手段３６が求めた近接部材１６の位置を用いる。
【００４６】
Ｘ軸方向の移動量をｘ、Ｙ軸方向の移動量をｙとし、近接部材１６の先端部分がタッチパネル１２の基準位置Ｐ０である（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）の位置にあるとする。Ｘ軸方向にｘ移動させたときのＺ軸方向の補正量は、（ｘ−Ｘｏ）×ＸＫ、Ｙ軸方向にｙ移動させたときのＺ軸方向の補正量は、（ｙ−Ｙｏ）×ＹＫとなる。すなわち、これらの値だけＺ軸方向を補正（加算または減算）しながらＸ軸方向およびＹ軸方向へ近接部材１６を移動させる。Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動させるときに、タッチパネル１２の傾きに合わせて移動させ、Ｚ軸方向の位置がＺｏから補正した分だけ変化する。
【００４７】
なお、補正に当たって近接部材１６の先端部分の位置をタッチパネル１２の基準位置Ｐ０としたが、近接部材１６の移動後は、基準位置Ｐ０を移動後の位置に変更して上記補正量を計算する。
【００４８】
また、ステージ１４の傾きを求めるとき、いずれか一方の近接部材１６を降下させ、他方の近接部材１６を上昇させる。降下させた近接部材１６を基準とする。昇降装置１８によって他方の近接部材１６を降下させて使用するとき、Ｚ軸方向の補正をおこなう。補正は、上述した水平距離変更部３０に設けたスケールによって、基準となる近接部材１６の位置から他方の近接部材１６の位置を計算する。ステージ１４の傾きから、計算した他方の近接部材１６の位置におけるＺ方向を補正する。
【００４９】
近接部材１６を直線的に移動させることが好ましく、補正量は単位移動量あたりの補正量に変換して、近接部材１６が直線的に補正されながら移動することが好ましい。
【００５０】
タッチパネル検査装置１０を使用した検査方法を説明する。（１）ステージ１４の複数箇所に対して近接部材１６の先端部分を接触させて、そのときの近接部材１６の先端部分の位置を求める。（２）求めた位置からステージ１４の傾きを求める。（３）ステージ１４の所定位置にタッチパネル１２を載せて、治具によって固定する。（４）タッチパネル１２の基準位置Ｐ０を近接部材１６によって接触させ、そのときの各軸の値を求める。（５）タッチパネル１２の電極に所定の微弱電流を流し、タッチパネル１２に対して近接部材１６を接触または所定間隔離れた位置に配置して、そのときの静電容量の変化を計測する。（６）計測した静電容量から、タッチパネル１２の良否を判定する。なお、（３）は（１）や（２）よりも前におこなっても良い。
【００５１】
複数のタッチパネル１２を検査する場合、最初のタッチパネル１２に対して上記（１）と（２）をおこない、他のタッチパネル１２に対しては上記（１）と（２）を省略しても良い。最初のタッチパネル１２でおこなった上記（１）と（２）の結果を他のタッチパネル１２の検査時に使用する。ステージ１４の傾斜を変化させないため、一定の気温でおこなうことが好ましい。上述したようにＺ軸方向に近接部材１６が一定時間間隔で一定距離を移動するのは、ステージ１４の傾きを求めるときと、１枚目のタッチパネル１２の基準位置に近接部材１６を接触させるときある。他の接触については近接部材１６をＺ軸方向に一定速度で移動させる。
【００５２】
以上のように、近接部材１６を移動させるときにタッチパネル１２の傾きに合わせて移動するため、近接部材１６がタッチパネル１２を押さえつけすぎて、タッチパネル１２を破壊することはない。従来は破壊する確率の高かった大型のタッチパネル１２であっても、タッチパネル１２を破壊することはない。近接部材１６に圧縮バネまたは引っ張りバネが取り付けられていないため、近接部材１６の位置の微小なずれも起きにくく、タッチパネル１２を正確に検査できる。
【００５３】
また静電容量式のタッチパネル１２の動作態様として、センシングの感度を調整することで、タッチ面に触れない状態（数ｍｍ程度離れて）で動作させることが可能である。本発明の構成は近接部材１６のＺ軸方向の位置を補正しているため、センシングの感度を調整した検査においても、タッチパネル１２と近接部材１６との位置を所望の位置に保ちながら、近接部材１６を移動させることができ、正確に検査できる。
【００５４】
以上、本発明について一実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。水平距離変更部３０がＸＹ平面内で回転できるようにしても良い。モーターなどの駆動装置をＺ軸駆動装置１８ｚまたは水平距離変更部３０に組み込み、水平距離変更部３０を回転できるようにする。近接部材１６を移動させるとき、直線的な移動以外に曲線的な移動をおこなうことができ、タッチパネル１２に対して複雑な操作で検査をおこなうことができる。
【００５５】
近接部材１６を回転した場合、上述した各軸のスケールと回転した角度から近接部材１６の位置を求めることができる。２つの近接部材１６を使用した場合、上記のように一方の近接部材１６が基準となっており、一方の近接部材１６の位置から他方の近接部材１６の位置を求め、Ｚ軸方向の補正をおこなう。
【００５６】
近接部材１６の数は２個に限定されない。近接部材１６の数は１個でも良いし、２以外の複数の数であっても良い。近接部材１６が１個であっても複数であっても、タッチパネル１２を検査する際に、上記のようにステージ１４の傾きに合わせて近接部材１４の移動量が補正されるようにする。
【００５７】
静電容量式のタッチパネル１２を検査するため、近接部材１６を一定距離に配置することができたが、近接部材１６をタッチパネル１２に接触させたときだけ検査をおこなうのであれば、抵抗膜式など他の種類のタッチパネル１２を検査することもできる。
【００５８】
上記の実施形態ではステージ１４の四隅Ｐ１〜Ｐ４に近接部材１６を接触させてステージ１４の傾きを求めたが、四隅Ｐ１〜Ｐ４に限定されない。例えば、図７のように、近接部材１６の接触させる位置は９点Ｐ１〜Ｐ９であってもよい。四隅以外にそれぞれの中点とステージ１４の中央である。ステージ１４の４つのエリアＡ１〜Ａ４の傾きが求められる。エリアＡ１〜Ａ４ごとに、上述したＺ軸方向の補正をおこなうことができる。
【００５９】
ステージ１４の傾きが求められるのであれば、近接部材１６の接触される位置は４または９に限定されない。
【００６０】
第１キャリブレーション手段３４は、ステージ１４の四隅の代わりにタッチパネル１２の四隅の近接部材１６の位置を測定し、タッチパネル１２の傾きを求めても良い。上記のようにステージ１４の傾きがタッチパネル１２の傾きとなるため、上記の実施形態と同様にステージ１４の傾きを求めたことと同じになる。また、タッチパネル１２の傾きを求めるとき、四隅のいずれかをタッチパネル１２の基準位置Ｐ０としておけば、傾きと同時に基準位置Ｐ０の近接部材１６の値も得ることができる。第２キャリブレーション手段３６は第１キャリブレーション手段３４に一体化させることができる。タッチパネル１２ごとの製造時に生じる個体差にあった検査をおこなうことができる。
【００６１】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０：タッチパネル検査装置
１２：タッチパネル
１４：ステージ
１６：近接部材
１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ：駆動装置
２０：スケール
２２：荷重計
２４：検出装置
２６：制御装置
２８：昇降装置
３０：水平距離変更部
３２：固定台
３４：第１キャリブレーション手段
３６：第２キャリブレーション手段
３８：補正手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルを検査するためのタッチパネル検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々のタッチパネルが開発・開示されている。タッチパネルの種類としては、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線方式などがあり、指のタッチや近接による静電容量の変化で位置検出をする静電容量式もある。これらのタッチパネルは、携帯機器を始めとして種々の製品に使用されている。
【０００３】
タッチパネルの製造後に、タッチパネルの検査がおこなわれる。下記の特許文献１には、複数のペンを使用してタッチパネルを押圧することができる検査装置が開示されている。タッチパネルへの荷重を変えるために、圧縮バネまたは引っ張りバネを使用していることを特徴としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許４７０９９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
圧縮バネまたは引っ張りバネが設けられているため、圧縮バネまたは引っ張りバネが元に戻ろうとする力が生じる。そのため、ペンが微妙に傾斜したり、位置が変化したりして、正確な検査がおこなえない。よって、圧縮バネまたは引っ張りバネを用いずに、ペンを固定した機構が望ましい。
【０００６】
しかし、タッチパネルを載せるステージが気温によって膨張または収縮し、水平面に対して傾きを生じるため、固定してペンを移動させると、タッチパネルを傷つけるおそれがある。微小な傾きであっても、タッチパネルが大きくなれば、ペンを端から端まで移動させたときに、ステージの傾斜によってタッチパネルを傷つける確率が高くなる。
【０００７】
本発明の目的は、タッチパネルを傷つけることなく、正確な検査をおこなうことができるタッチパネル検査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のタッチパネル検査装置は、タッチパネルを載せる平面状のステージと、前記タッチパネルに接触または所定距離で配置され、タッチパネルおよびステージに対して移動される近接部材と、前記ステージの面内の一方向および該一方向の垂直方向に、ステージと近接部材とを移動させるＸ軸駆動装置およびＹ軸駆動装置と、前記近接部材をタッチパネルに対して垂直方向に移動させるＺ軸駆動装置と、前記近接部材の先端の位置を求めるスケールと、前記近接部材がＺ軸駆動装置によってタッチパネルに加えた力を計測する荷重計と、前記タッチパネルに対して近接部材が接触または所定距離に配置されたときのタッチパネルの電気的変化を検出する検出装置と、前記Ｘ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、Ｚ軸駆動装置、スケール、荷重計および検出装置を制御する制御装置とを備える。
【０００９】
前記制御装置は、前記ステージの複数点に近接部材を接触させたときの近接部材の位置からステージの傾斜を求める手段、前記タッチパネルの基準位置に近接部材を接触させたときの近接部材の位置を求める手段、前記傾斜およびタッチパネルの基準位置における近接部材の位置を用いて、近接部材の移動量を補正する手段として機能する。
【００１０】
各駆動装置によって近接部材を移動させて、ステージの複数点に近接部材の先端を接触させる。ステージに近接部材を接触させるとき、Ｚ軸駆動装置で一定間隔で一定時間間隔で近接部材を降下させる。接触は荷重計によって所定の力になったときに接触とする。各点での近接部材の位置からステージの傾斜を求める。ステージにタッチパネルを載せ、タッチパネルの基準位置に近接部材を接触させて、その位置を求める。ステージの傾斜と基準位置に近接部材を接触させたときの位置から近接部材の移動量の補正量を求める。
【００１１】
前記昇降装置は、荷重計で計測された力が所定値を超えたとき、近接部材の降下を停止する。タッチパネルに必要以上の力を加えたりせずに保護する。
【００１２】
前記近接部材は複数であり、近接部材ごとに昇降装置が備えられる。前記近接部材同士の間隔を変更する装置を備える。前記近接部材をステージの面内で回転させる装置を備える。近接部材を指の動きに合わせて複雑な動きができるようにして、実際の操作に合わせた検査をおこなう。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、圧縮バネまたは引っ張りバネを使用せず、直接近接部材に加わる力を計測するため、近接部材が傾斜したり、位置が変化して正確な検査ができなくなるおそれがない。近接部材が傾斜に合わせて移動するため、タッチパネルを傷つけることはない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】タッチパネル検査装置の構成を示す図であり、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は側面図である。
【図２】タッチパネル検査装置の構成を示すブロック図である。
【図３】ステージの上面図を示す図である。
【図４】近接部材同士の距離を短くした図である。
【図５】１つの近接部材を降下させて、１つの近接部材を上昇させた図である。
【図６】２つの近接部材をタッチパネルに接触させた図である。
【図７】ステージの近接部材で接触される位置を増加させた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のタッチパネル検査装置について図面を使用して説明する。検査されるタッチパネルは静電容量式のタッチパネルとする。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の３軸はそれぞれ直交し、Ｘ軸とＹ軸で形成されるＸＹ平面が水平面と一致し、Ｚ軸がＸＹ平面に対する垂線と一致することとする。
【００１６】
図１、図２に示すタッチパネル検査装置１０は、タッチパネル１２を載せるステージ１４、タッチパネル１２に接触または所定距離で配置される近接部材１６、タッチパネル１２とステージ１４に対して近接部材１６を移動させる各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ、近接部材１６の先端部分の位置を求めるスケール２０、タッチパネル１２に加えた荷重を計測する荷重計２２、タッチパネル１２の電気的変化を検出する検出装置２４、およびタッチパネル検査装置１０の各装置を制御する制御装置２６を備える。
【００１７】
ステージ１４は、タッチパネル１２を載せるために平面状になっている（図３）。金属の板１４ａの上に樹脂の板１４ｂを重ねている。金属の板１４ａはアルミニウム板などであり、樹脂の板１４ｂはアクリル板などである。樹脂の板１４ｂの上にタッチパネル１２が載せられる。金属の板１４ａによってステージ１４の強度が確保される。樹脂の板１４ｂによって、金属の板１４ａによるタッチパネル１２の静電容量の変化を防止する。ステージ１４の平面は、例えば５０ｃｍ×５０ｃｍの広さである。
【００１８】
タッチパネル検査装置１０を最初に設置する際、ステージ１４の平面はＸＹ平面に一致させておく。気温の変化などでステージ１４が膨張または収縮したときに、ステージ１４の平面がＸＹ平面に対して傾斜する。その傾斜を後述するように計測して、近接部材１６の移動量を補正する。
【００１９】
タッチパネル１２を固定するための治具を使用するために、ステージ１４の複数箇所に穴を設けても良い。その穴はねじ穴であっても良い。治具がタッチパネル１２の角や辺を押さえながらステージ１４の穴にはめ込まれる。治具によってタッチパネル１２をステージ１４に固定して、検査中にタッチパネル１２が位置ずれするのを防止する。タッチパネル１２を交換しても、治具によってタッチパネル１２の位置が同じ位置に載せられるようになる。ステージ１４上でのタッチパネル１２の位置合わせが簡単になる。
【００２０】
近接部材１６は、タッチパネル１２に接触または所定距離に配置される。さらに近接部材１６は、タッチパネル１２およびステージ１４に対して移動する。その移動は、近接部材１６が移動してしても良いし、ステージ１４の移動によってタッチパネル１２が移動しても良い。さらに、近接部材１６とステージ１４の両方が移動しても良い。
【００２１】
近接部材１６のタッチパネル１２の接触は、荷重計２２の値によって判断する。近接部材１６がタッチパネル１２に接触したときに、荷重計２２が所定値または所定範囲になれば、タッチパネル１２に接触しているとする。所定値としては、例えば２００〜５００ｇの範囲にする。
【００２２】
近接部材１６がタッチパネル１２から所定距離離れた位置に配置される場合、例えばタッチパネル１２と近接部材１６の先端部分との距離は５〜２０ｍｍなどである。タッチパネル１２に対して指やペンを離したホバー動作などを検査するためである。スケール２０の値によって各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚが近接部材１６を所定距離に配置するようにする。
【００２３】
近接部材１６は、金属または導電性の樹脂やゴムで構成される。近接部材１６は金属と樹脂やゴムを取り替えられるようにしても良い。静電容量の変化を複数種の近接部材１６で検査することができる。近接部材１６は直径２〜２０ｍｍの円柱形状であったり、タッチパネルで使用されるペンであったりする。近接部材１６は、タッチパネルを傷つけることを防止するために、エッジを丸めてもよい。
【００２４】
近接部材１６は複数備えられ、近接部材１６ごとに昇降装置２８が取り付けられる。また、昇降装置２８は水平距離変更部３０に取り付けられる。タッチパネル１２を複数の指で同時に操作するときのことを考慮した検査をおこなうためである。水平距離変更部３０は、近接部材１６をＸＹ平面内で移動させて、近接部材１６同士の間隔を変更させる装置である。近接部材１６を取り付けるレールおよびレール上で近接部材１６を移動させるモーターなどの駆動手段を備える。近接部材１６同士の間隔を計測するためにリニアスケールなどのスケールを設ける。図４では、図１に比べて近接部材１６の間隔を縮めている。
【００２５】
昇降装置２８は、検査に使用する近接部材１６は降下させ、使用しない近接部材１６は上昇させる（図５）。昇降装置２８はエアシリンダを駆動源としてＺ軸方向に近接部材１６を昇降させる。降下した近接部材１６だけがタッチパネル１２に触れることができる。昇降の指示データは制御装置２６から送信する。各近接部材１６に昇降装置２８が設けられ、各近接部材１６は独立して昇降可能である。１つの近接部材１６だけで検査をおこなうことも可能である。図６では、２つの近接部材１６でタッチパネル１２を同時に接触しているが、１つの近接部材１６がタッチパネル１２を接触させても良い。
【００２６】
近接部材１６は、タッチパネル１２の検査に使用する前に、ステージ１４の傾きを求めるために使用される。ステージ１４の複数のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を近接部材１６で接触させ、そのときのＺ軸方向の値を求める。複数のＺ軸方向の値から、制御装置２６がステージ１４の傾きを求める。
【００２７】
各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚは、Ｘ軸駆動装置１８ｘ、Ｙ軸駆動装置１８ｙおよびＺ軸駆動装置１８ｚである。Ｘ軸駆動装置１８ｘ、Ｙ軸駆動装置１８ｙおよびＺ軸駆動装置１８ｚは、タッチパネル１２およびステージ１４に対して近接部材１６をそれぞれＸ軸方向、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動させる。例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向を向いたレールを備え、レールに沿って近接部材１６を移動させる。各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚは固定台３２に備え付けられ、制御装置２６から移動量を含むデータを受信して、その移動量に合わせて動作する。
【００２８】
Ｘ軸駆動装置１８ｘおよびＹ軸駆動装置１８ｙは駆動源としてリニアモータなどを使用する。Ｚ軸駆動装置１８ｚは、近接部材１６を所定時間間隔で一定距離ごとに移動させるために、ステッピングモータを駆動源とする。ステッピングモータに１パルス印加することによって、近接部材１６をＺ軸方向に１／１０００〜３／１０００ｍｍ移動させる。最初からステッピングモータに１パルスずつ印加すると近接部材１６のＺ軸への移動が微小になるため、タッチパネル１２またはステージ１４に対して所定距離になるまでは連続的にパルスを印加し、その後、一定時間ごとにパルスを印加する。すなわち、近接部材１６のＺ軸の移動は、直線的に移動した後、間欠的に移動する。直線的に移動しているときにタッチパネル１２またはステージ１４に近接部材１６を接触させない。
【００２９】
なお、複数のタッチパネル１２を連続して検査する場合、Ｚ軸方向の移動は、一定時間間隔で一定距離を移動させるのは、ステージ１４の傾きを求めるときと、１枚目のタッチパネル１２の基準位置に近接部材１６を接触させるときである。タッチパネル１２の他の位置や２枚目以降のタッチパネル１２については、Ｚ軸方向の移動を一定速度でおこなっても良い。タッチパネル１２の厚みが一定であるとして検査する。
【００３０】
後述するように、第１キャリブレーション手段３４は近接部材１６をステージ１４に接触させ、第２キャリブレーション手段３６は近接部材１６をタッチパネル１２に接触させる。そのため、第２キャリブレーション手段３６では、第１キャリブレーション手段３４よりも近接部材１６を直線的に移動する距離を短くして、直線的に移動させている時に近接部材１６がタッチパネル１２に接触させないようにする。
【００３１】
Ｚ軸駆動装置１８ｚは、近接部材１６を降下させるときは間欠的に移動させるが、上昇させるときは直線的に上昇させても良い。上昇させるときは連続的にパルスをステッピングモータに印加する。
【００３２】
スケール２０は、リニアスケールが挙げられる。スケール２０は、Ｘ軸駆動装置１８ｘ、Ｙ軸駆動装置１８ｙおよびＺ軸駆動装置１８ｚのレールに合わせて備えられる。スケール２０で読み取られたデータが制御装置２６に送信され、近接部材１６の先端部分のＸ軸、Ｙ軸おおよびＺ軸の位置が求められる。求められた先端部分の位置に合わせて各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚの駆動および停止がおこなわれる。近接部材１６の先端部分は、タッチパネル１２やステージ１４に接触する部分とする。
【００３３】
荷重計２２は、ひずみゲージ式の力検出器であるロードセルを使用する。Ｚ軸駆動装置１８ｚによって近接部材１６が下降し、タッチパネル１２に力が加えられる。そのときの力をロードセルによって検出する。近接部材１６がタッチパネル１２に力を印加してロードセルで計測するまでに時間が掛かる。そのため、上述したように一定時間間隔で近接部材１６を移動させる。近接部材１６と荷重計２２との間には圧縮バネおよび引っ張りバネを設けない。近接部材１６の先端部分にかかる力を直接荷重計２２で計測する。荷重計２２で検出した力のデータを制御装置２６に送信し、制御装置２６でタッチパネル１２に加えられている力を求める。
【００３４】
荷重計２２で上述した所定値または所定範囲の力を検出したとき、Ｚ軸駆動装置１８ｚの降下を停止させる。制御装置２６で求めた力が所定の力以上の場合に、制御装置２６からＺ軸駆動装置１８ｚに停止の信号を送信する。所定の力よりも大きな力をタッチパネル１２に加えて、タッチパネル１２や荷重計２２の破壊を防止する。そのため、上記のようにＺ軸駆動装置１８ｚは一定時間間隔で駆動しており、荷重計２２で所定の力が検出されたときにＺ軸駆動装置１８ｚを停止させることができる。
【００３５】
検出装置２４は、タッチパネル１２の電極に微弱電流を流して、静電容量の変化を検出する。近接部材１６がタッチパネル１２に接したときだけではなく、近接部材１６がタッチパネル１２から所定間隔離れている時も静電容量の変化を検出する。検出装置２４は制御装置２６と一体になっても良い。検出装置２４が得た静電容量の変化は制御装置２６に入力され、タッチパネル１２の良否が判断される。タッチパネル１２のセンシングの感度を調整できるのが好ましく、近接部材１６によるタッチパネル１２への接触または一定距離での静電容量の変化を検出する。
【００３６】
制御装置２６は、タッチパネル検査装置１０の各装置を制御するためのコンピュータである。制御装置２６は、ソフトウェア、ハードウェアまたはその両方によって後述するような機能を有する。制御装置２６には、オペレーターがタッチパネル１２の種類や検査の開始指示などのデータを入力するためのキーボードなどの入力装置および種々の情報を表示するモニターを備える。
【００３７】
制御装置２６と各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ、スケール２０、昇降装置２８および荷重計２２に通信接続されている。また、制御装置２６と検出装置２４が分離されている場合、制御装置２６は検出装置２４とも通信接続されている。制御装置２６は、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚおよび昇降装置２８への移動および昇降の指示データを送信したり、スケール２０、荷重計２２および検出装置２４から計測した値を受信したりする。
【００３８】
制御装置２６は、ステージ１４に対する第１キャリブレーション手段３４、タッチパネル１２の基準位置Ｐ０に対する第２キャリブレーション手段３６、近接部材１６の移動時に各キャリブレーション手段３４，３６が得た値を用いて補正をおこなう補正手段３８として機能する。また制御装置２６は、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚに移動量を含む駆動データを送信し、スケール２０や荷重計２２から送信された信号を受信して、近接部材１６の先端部分の各軸の位置を求めたり、タッチパネル１２に加えている荷重を求めることもできる。
【００３９】
第１キャリブレーション手段３４および第２キャリブレーション手段３６を使用するときは、図５のように１つの近接部材１６を降下させてタッチパネル１２およびステージ１４に接触させる。他の近接部材１６は上昇させられ、タッチパネル１２およびステージ１４には接触しない。
【００４０】
第１キャリブレーション手段３４は、ステージ１４の複数のポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に近接部材１６の先端部分を接触させたときの先端部分の位置からステージ１４の傾きを求める。近接部材１６を移動させるために、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚに駆動指示のデータを送信して、スケール２０および荷重計２２から検出した値を受信する。また、昇降装置２８に駆動指示のデータを送信して、使用する近接部材１６を降下させ、使用しない近接部材１６を上昇させる。ステージ１４の傾きは、ＸＹ平面に対するステージ１４の平面の傾きである。この傾きは、Ｘ軸方向の傾きとＹ軸方向の傾きに分けて求める。
【００４１】
例えば、ステージ１４の傾きを求めるために、ステージ１４の四隅に近接部材１６を接触させたときの近接部材１６の先端部分の位置を求める。四隅の点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の値は、Ｐ１が（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、Ｐ２が（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）、Ｐ３が（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）およびＰ４が（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）であるとする（図３）。Ｘ軸方向の傾きをＸＫ、Ｙ軸方向の傾きをＹＫとすると、以下の数式１と２になる。
【００４２】
【数１】
【数２】
【００４３】
ステージ１４にタッチパネル１２が載せられるため、ステージ１４の傾きとタッチパネル１２の傾きは同じである。ステージ１４の傾きが求められると、ステージ１４に載せられたタッチパネル１４の傾きも求められることとなる。
【００４４】
第２キャリブレーション手段３６は、タッチパネル１２に近接部材１６を接触させたときの近接部材１６の先端部分の位置を求める。近接部材１６を移動させるために、第１キャリブレーション手段３４と同様に、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚおよび昇降装置２８に駆動指示のデータを送信して、スケール２０および荷重計２２から検出した値を受信する。近接部材１６を接触させる位置をタッチパネル１２の基準位置Ｐ０として、基準位置Ｐ０のＸ軸方向の位置をＸｏ、Ｙ軸方向の位置をＹｏ、Ｚ軸方向の位置をＺｏとする。
【００４５】
補正手段３８は、各駆動装置１８ｘ、１８ｙ、１８ｚに近接部材１６の移動の指示データを送信するとき、移動量に対して補正をおこなう。補正は、第１キャリブレーション手段３４が求めた傾きと第２キャリブレーション手段３６が求めた近接部材１６の位置を用いる。
【００４６】
Ｘ軸方向の移動量をｘ、Ｙ軸方向の移動量をｙとし、近接部材１６の先端部分がタッチパネル１２の基準位置Ｐ０である（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）の位置にあるとする。Ｘ軸方向にｘ移動させたときのＺ軸方向の補正量は、（ｘ−Ｘｏ）×ＸＫ、Ｙ軸方向にｙ移動させたときのＺ軸方向の補正量は、（ｙ−Ｙｏ）×ＹＫとなる。すなわち、これらの値だけＺ軸方向を補正（加算または減算）しながらＸ軸方向およびＹ軸方向へ近接部材１６を移動させる。Ｘ軸方向およびＹ軸方向に移動させるときに、タッチパネル１２の傾きに合わせて移動させ、Ｚ軸方向の位置がＺｏから補正した分だけ変化する。
【００４７】
なお、補正に当たって近接部材１６の先端部分の位置をタッチパネル１２の基準位置Ｐ０としたが、近接部材１６の移動後は、基準位置Ｐ０を移動後の位置に変更して上記補正量を計算する。
【００４８】
また、ステージ１４の傾きを求めるとき、いずれか一方の近接部材１６を降下させ、他方の近接部材１６を上昇させる。降下させた近接部材１６を基準とする。昇降装置１８によって他方の近接部材１６を降下させて使用するとき、Ｚ軸方向の補正をおこなう。補正は、上述した水平距離変更部３０に設けたスケールによって、基準となる近接部材１６の位置から他方の近接部材１６の位置を計算する。ステージ１４の傾きから、計算した他方の近接部材１６の位置におけるＺ方向を補正する。
【００４９】
近接部材１６を直線的に移動させることが好ましく、補正量は単位移動量あたりの補正量に変換して、近接部材１６が直線的に補正されながら移動することが好ましい。
【００５０】
タッチパネル検査装置１０を使用した検査方法を説明する。（１）ステージ１４の複数箇所に対して近接部材１６の先端部分を接触させて、そのときの近接部材１６の先端部分の位置を求める。（２）求めた位置からステージ１４の傾きを求める。（３）ステージ１４の所定位置にタッチパネル１２を載せて、治具によって固定する。（４）タッチパネル１２の基準位置Ｐ０を近接部材１６によって接触させ、そのときの各軸の値を求める。（５）タッチパネル１２の電極に所定の微弱電流を流し、タッチパネル１２に対して近接部材１６を接触または所定間隔離れた位置に配置して、そのときの静電容量の変化を計測する。（６）計測した静電容量から、タッチパネル１２の良否を判定する。なお、（３）は（１）や（２）よりも前におこなっても良い。
【００５１】
複数のタッチパネル１２を検査する場合、最初のタッチパネル１２に対して上記（１）と（２）をおこない、他のタッチパネル１２に対しては上記（１）と（２）を省略しても良い。最初のタッチパネル１２でおこなった上記（１）と（２）の結果を他のタッチパネル１２の検査時に使用する。ステージ１４の傾斜を変化させないため、一定の気温でおこなうことが好ましい。上述したようにＺ軸方向に近接部材１６が一定時間間隔で一定距離を移動するのは、ステージ１４の傾きを求めるときと、１枚目のタッチパネル１２の基準位置に近接部材１６を接触させるときある。他の接触については近接部材１６をＺ軸方向に一定速度で移動させる。
【００５２】
以上のように、近接部材１６を移動させるときにタッチパネル１２の傾きに合わせて移動するため、近接部材１６がタッチパネル１２を押さえつけすぎて、タッチパネル１２を破壊することはない。従来は破壊する確率の高かった大型のタッチパネル１２であっても、タッチパネル１２を破壊することはない。近接部材１６に圧縮バネまたは引っ張りバネが取り付けられていないため、近接部材１６の位置の微小なずれも起きにくく、タッチパネル１２を正確に検査できる。
【００５３】
また静電容量式のタッチパネル１２の動作態様として、センシングの感度を調整することで、タッチ面に触れない状態（数ｍｍ程度離れて）で動作させることが可能である。本発明の構成は近接部材１６のＺ軸方向の位置を補正しているため、センシングの感度を調整した検査においても、タッチパネル１２と近接部材１６との位置を所望の位置に保ちながら、近接部材１６を移動させることができ、正確に検査できる。
【００５４】
以上、本発明について一実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されることはない。水平距離変更部３０がＸＹ平面内で回転できるようにしても良い。モーターなどの駆動装置をＺ軸駆動装置１８ｚまたは水平距離変更部３０に組み込み、水平距離変更部３０を回転できるようにする。近接部材１６を移動させるとき、直線的な移動以外に曲線的な移動をおこなうことができ、タッチパネル１２に対して複雑な操作で検査をおこなうことができる。
【００５５】
近接部材１６を回転した場合、上述した各軸のスケールと回転した角度から近接部材１６の位置を求めることができる。２つの近接部材１６を使用した場合、上記のように一方の近接部材１６が基準となっており、一方の近接部材１６の位置から他方の近接部材１６の位置を求め、Ｚ軸方向の補正をおこなう。
【００５６】
近接部材１６の数は２個に限定されない。近接部材１６の数は１個でも良いし、２以外の複数の数であっても良い。近接部材１６が１個であっても複数であっても、タッチパネル１２を検査する際に、上記のようにステージ１４の傾きに合わせて近接部材１４の移動量が補正されるようにする。
【００５７】
静電容量式のタッチパネル１２を検査するため、近接部材１６を一定距離に配置することができたが、近接部材１６をタッチパネル１２に接触させたときだけ検査をおこなうのであれば、抵抗膜式など他の種類のタッチパネル１２を検査することもできる。
【００５８】
上記の実施形態ではステージ１４の四隅Ｐ１〜Ｐ４に近接部材１６を接触させてステージ１４の傾きを求めたが、四隅Ｐ１〜Ｐ４に限定されない。例えば、図７のように、近接部材１６の接触させる位置は９点Ｐ１〜Ｐ９であってもよい。四隅以外にそれぞれの中点とステージ１４の中央である。ステージ１４の４つのエリアＡ１〜Ａ４の傾きが求められる。エリアＡ１〜Ａ４ごとに、上述したＺ軸方向の補正をおこなうことができる。
【００５９】
ステージ１４の傾きが求められるのであれば、近接部材１６の接触される位置は４または９に限定されない。
【００６０】
第１キャリブレーション手段３４は、ステージ１４の四隅の代わりにタッチパネル１２の四隅の近接部材１６の位置を測定し、タッチパネル１２の傾きを求めても良い。上記のようにステージ１４の傾きがタッチパネル１２の傾きとなるため、上記の実施形態と同様にステージ１４の傾きを求めたことと同じになる。また、タッチパネル１２の傾きを求めるとき、四隅のいずれかをタッチパネル１２の基準位置Ｐ０としておけば、傾きと同時に基準位置Ｐ０の近接部材１６の値も得ることができる。第２キャリブレーション手段３６は第１キャリブレーション手段３４に一体化させることができる。タッチパネル１２ごとの製造時に生じる個体差にあった検査をおこなうことができる。
【００６１】
その他、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づき種々の改良、修正、変更を加えた態様で実施できるものである。
【符号の説明】
【００６２】
１０：タッチパネル検査装置
１２：タッチパネル
１４：ステージ
１６：近接部材
１８ｘ、１８ｙ、１８ｚ：駆動装置
２０：スケール
２２：荷重計
２４：検出装置
２６：制御装置
２８：昇降装置
３０：水平距離変更部
３２：固定台
３４：第１キャリブレーション手段
３６：第２キャリブレーション手段
３８：補正手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルを載せる平面状のステージと、
前記タッチパネルおよびステージに接触または所定距離で配置され、タッチパネルおよびステージに対して移動される近接部材と、
前記ステージの面内の一方向および該一方向の垂直方向に、ステージと近接部材とを移動させるＸ軸駆動装置およびＹ軸駆動装置と、
前記近接部材をタッチパネルに対して垂直方向に移動させるＺ軸駆動装置と、
前記近接部材の先端の位置を求めるスケールと、
前記近接部材がＺ軸駆動装置によってタッチパネルに加えた力を計測する荷重計と、
前記タッチパネルに対して近接部材が接触または所定距離に配置されたときのタッチパネルの電気的変化を検出する検出装置と、
前記Ｘ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、Ｚ軸駆動装置、スケール、荷重計および検出装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、
前記ステージまたはタッチパネルの複数点に近接部材を接触させたときの近接部材の位置からステージの傾斜を求める手段、
前記タッチパネルに近接部材を接触させたときの近接部材の位置を求める手段、
前記傾斜およびタッチパネルの近接部材を接触させたときの近接部材の位置を用いて、近接部材の移動量を補正する手段
として機能する
タッチパネル検査装置。
【請求項２】
前記昇降装置は、荷重計で計測された力が所定値を超えたとき、近接部材の降下を停止する請求項１のタッチパネル検査装置。
【請求項３】
前記近接部材は複数であり、近接部材ごとにタッチパネルに対する垂直方向に昇降させる昇降装置が備えられ、昇降装置はタッチパネルに接触または所定距離で配置する近接部材を降下させる請求項１または２のタッチパネル検査装置。
【請求項４】
前記近接部材同士の間隔を変更する装置を備えた請求項３のタッチパネル検査装置。
【請求項５】
前記近接部材をステージの面内で回転させる装置を備えた請求項１から４のいずれかのタッチパネル検査装置。
【請求項１】
タッチパネルを載せる平面状のステージと、
前記タッチパネルおよびステージに接触または所定距離で配置され、タッチパネルおよびステージに対して移動される近接部材と、
前記ステージの面内の一方向および該一方向の垂直方向に、ステージと近接部材とを移動させるＸ軸駆動装置およびＹ軸駆動装置と、
前記近接部材をタッチパネルに対して垂直方向に移動させるＺ軸駆動装置と、
前記近接部材の先端の位置を求めるスケールと、
前記近接部材がＺ軸駆動装置によってタッチパネルに加えた力を計測する荷重計と、
前記タッチパネルに対して近接部材が接触または所定距離に配置されたときのタッチパネルの電気的変化を検出する検出装置と、
前記Ｘ軸駆動装置、Ｙ軸駆動装置、Ｚ軸駆動装置、スケール、荷重計および検出装置を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置が、
前記ステージまたはタッチパネルの複数点に近接部材を接触させたときの近接部材の位置からステージの傾斜を求める手段、
前記タッチパネルに近接部材を接触させたときの近接部材の位置を求める手段、
前記傾斜およびタッチパネルの近接部材を接触させたときの近接部材の位置を用いて、近接部材の移動量を補正する手段
として機能する
タッチパネル検査装置。
【請求項２】
前記昇降装置は、荷重計で計測された力が所定値を超えたとき、近接部材の降下を停止する請求項１のタッチパネル検査装置。
【請求項３】
前記近接部材は複数であり、近接部材ごとにタッチパネルに対する垂直方向に昇降させる昇降装置が備えられ、昇降装置はタッチパネルに接触または所定距離で配置する近接部材を降下させる請求項１または２のタッチパネル検査装置。
【請求項４】
前記近接部材同士の間隔を変更する装置を備えた請求項３のタッチパネル検査装置。
【請求項５】
前記近接部材をステージの面内で回転させる装置を備えた請求項１から４のいずれかのタッチパネル検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−７３２８７（Ｐ２０１３−７３２８７Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１００３３（Ｐ２０１１−２１００３３）
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２７日（２０１１．９．２７）
【出願人】（０００００１３３９）グンゼ株式会社 (919)
【Ｆターム（参考）】
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