電子機器のボタンの良否判定方法、電子機器の製造方法及び電子機器ボタン試験装置
【課題】電子機器のボタンの良否判定方法、電子機器の製造方法及び電子機器ボタン試験装置に関し、ライン適用時に高速の押下速度による測定で精度の高い良否判定を行う。
【解決手段】第１の押下速度で求めた極大値を第１特徴点の第１荷重とする工程と、第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の第１特徴点の第２荷重に補正する第１の補正工程と、第１の押下速度で求めた極小値を第２特徴点の第３荷重とする工程と、第２特徴点の第３荷重を、第２の押下速度で押下した時の第２特徴点の第４荷重に補正する第２の補正工程と、第２荷重及び第４荷重に基づいて、ボタンの良否判定を行う工程を設ける。
【解決手段】第１の押下速度で求めた極大値を第１特徴点の第１荷重とする工程と、第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の第１特徴点の第２荷重に補正する第１の補正工程と、第１の押下速度で求めた極小値を第２特徴点の第３荷重とする工程と、第２特徴点の第３荷重を、第２の押下速度で押下した時の第２特徴点の第４荷重に補正する第２の補正工程と、第２荷重及び第４荷重に基づいて、ボタンの良否判定を行う工程を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器のボタンの良否判定方法、電子機器の製造方法及び電子機器ボタン試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などのキーは、操作感を高めるために「クリック感」を持っている。図７は、一般的な携帯電話のキーの構成説明図であり、図７（ａ）は押下前の概略的平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図であり、図７（ｃ）は座屈時の概略的断面図である。
【０００３】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、キーは回路基板４１上に形成した中心電極４２と周辺電極４３とからなる電極対を覆うように導電性部材からなるとともに中央に当接部４５を有するドーム４４で覆い、その表面をシート４６で覆って保護する。そして、背面にラバー４８を介して押圧部４９を設けたキートップ４７が押圧部４９がシート４６を介してドーム４４の頂部に当接するように設置されている。また、電極対は抵抗５０を介して電源５１と接続されており、電圧によりキーの押下を検出する。
【０００４】
図７（ｃ）に示すように、キーを押す力を増すと、薄いドーム４４は徐々に変形するのではなく、ある荷重で飛び移りと呼ばれる座屈を起こして急激に潰れる。この時の反力の変化や衝撃などがクリック感になっていると考えられる。
【０００５】
この「クリック感」の品質検査を定量的に行う方法として、加速度や衝撃音などを判定指標とする方法（例えば、特許文献１或いは特許文献２参照）、ストロークと荷重の関係から求める方法（例えば、特許文献３乃至特許文献６参照）が提案されている。
【０００６】
この内、現状ではストロークと荷重（一定速の場合は時間と荷重でも良い）の関係から求めるのが一般的である。例えば、図８に示すように、一般的にクリック感のあるキーを押した時のキーからの反力は、極大荷重Ｐ１に達した後一旦極小荷重Ｐ２まで降下し、再度上昇する。この特徴的な荷重Ｐ１，Ｐ２により定義されるクリック率（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１などを比較して良否判定を行う（例えば、特許文献８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−０４８０９７号公報
【特許文献２】特開平１１−１９１３３０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２１７５１６号公報
【特許文献４】特開平０５−３３３９８５号公報
【特許文献５】特開平０５−２７３０８３号公報
【特許文献６】特開平０７−０５５６５４号公報
【特許文献７】特開２００３−１７３７２３号公報
【特許文献８】特開２００８−２１８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の提案では、以下の点が考慮されていない。まず、第１に減衰の影響が考慮されていないという問題がある。キーは、図７に示したようにラバーを内包している上、製品を検査対象とする場合にはキーを押す部品に傷防止部材が必要である。一般にこのような材料は減衰力が大きく、さらに減衰力は速度の関数になっていることが多い。
【０００９】
このため、図９に示したように、比較的遅いｍｍ／秒オーダの速度で押しても、Ｐ１荷重，Ｐ２荷重は速度の影響を受けることになる。さらに、クリック率に換算すると図１０に示すように大きく変化してしまい、ある速度で求めたクリック率と別の速度で求めたクリック率は直接比較することができない。
【００１０】
したがって、基準値を決定する場合など、精密測定が必要な場合には極低速でキーを押下することが多い。しかし、製造ラインの検査ではタクトタイム短縮のためキーを高速で押す必要がある。このように、判定基準の設定時とライン適用時では速度を変える可能性が高いが、ライン上での速度が変わる度に判定基準を計測し直すのは非効率であるという問題がある。
【００１１】
第２に極小荷重Ｐ２の不連続性が考慮されていないという問題がある。上述のように、極小荷重Ｐ２は、ドームが座屈して負のばね特性となっている状態から、電極に接触して基板のばね特性へと突然変化する不連続点である。本質的に曲率無限大の点であるため、荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を受けて鈍化し、Ｐ２の正しい値が得られないという問題がある。
【００１２】
特に、図１１に示すように、押下速度が速い程荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を受けて鈍化が顕著になるため、精度の高い測定のためには、押下速度を遅く競っている必要があり、タクトタイムの短縮ができないという問題がある。
【００１３】
したがって、本発明は、ライン適用時に高速の押下速度による測定で、精度の高い良否安定を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一観点からは、第１の押下速度で求めた極大値を第１特徴点の第１荷重とする工程と、第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の第１特徴点の第２荷重に補正する第１の補正工程と、第１の押下速度で求めた極小値を第２特徴点の第３荷重とする工程と、第２特徴点の第３荷重を、第２の押下速度で押下した時の第２特徴点の第４荷重に補正する第２の補正工程と、第２荷重及び第４荷重に基づいて、ボタンの良否判定を行う工程とを有する電子機器のボタンの良否判定方法が提供される。
【００１５】
また、本発明の別の観点からは、第１の押下速度で電子機器のボタンの第１特徴点の第１荷重を求める工程と、前記第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重に補正する第１の補正工程と、前記第１の押下速度で第２特徴点の第３荷重を求める工程と、前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第２特徴点の第４荷重に補正する第２の補正工程と、前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う工程とを有する電子機器の製造方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明の別の観点からは、電子機器のボタンの複数の押下速度における第１特徴点及び第２特徴点の複数の荷重を備えるデータベースと、第１の押下速度で前記第１特徴点の第１荷重及び前記第２特徴点の第３荷重を求める測定部と、前記第１の押下速度で前記第１特徴点の前記第１荷重及び前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重及び前記第２特徴点の第４荷重に補正する補正部と、前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う判定部とを有する電子機器ボタン検査装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
開示の電子機器のボタンの良否判定方法、電子機器の製造方法及び電子機器ボタン試験装置によれば、押下速度依存性のない、一定の評価指標でクリック感の品質管理が可能となる。また、押下速度依存性がないので高速の押下速度での試験が可能になり検査の高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の電子機器ボタン検査装置の概略的システム構成図である。
【図２】荷重−押下速度特性図である。
【図３】減衰関数Ｃ（ｖ）の一例の説明図である。
【図４】本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートである。
【図５】近似多項式の概念的説明図である。
【図６】本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートである。
【図７】一般的な携帯電話のキーの構成説明図である。
【図８】キーの荷重変化の説明図である。
【図９】極大荷重及び極小荷重の押下速度依存性の説明図である。
【図１０】クリック率の押下速度依存性の説明図である。
【図１１】極小荷重の鈍化の押下速度依存性の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態の電子機器ボタン検査装置の概略的システム構成図であり、測定系と制御系とにより構成される。図１（ａ）に示すように、測定系は台座１０上に設置されたｘステージ１１、ｘステージ１１に固定されたｚステージ１２、ｚステージ１２に固定され、ロードセル１４とロードセル１４の先端に取り付けられた傷防止部材付き指１５を備えた押圧部１３、台座１０上に設置されたｙステージ１６、ｙステージ１６に載置された被検査電子機器１８を載置する傷防止台１７、被検査電子機器１８を傷防止台１７とともに回転させる回転ステージ１９を備えている。なお、回転ステージ１９は被検査電子機器１８の側面に設けられた横ボタンのクリック特性を検査する場合に、被検査電子機器１８の側面を傷防止部材付き指１５を略垂直に当接させる際に用いる。
【００２０】
一方、図１（ｂ）に示すように、制御系は制御装置２０、典型的にはコンピュータからなり、この制御装置２０には、各ステージの移動を制御する制御ボード２１、ロードセル１４を上下動を制御するＡＤ変換器２２、ロードセル１４による測定結果から荷重−ストローク特性の近似多項式や減衰特性を求める演算部２３、演算部２３で求めた結果をデータ格納部２４に格納されたデータベースを用いて補正する補正部２５、補正部２５で補正した補正結果とデータ格納部２４に格納した良否判定基準とを対比する良否判定部２６を備えている。
【００２１】
このような電子機器ボタン検査装置を用いて被検査電子機器１８、典型的には携帯電話のキーボタンを検査を行う。まず、基準となる品質の被検査電子機器１８に対して、各々のキーボタンについて押下速度−極大荷重、押下速度−極小荷重の計測を行い、速度と荷重増分の関数、即ち、減衰関数Ｃ１（ｖ）及びＣ２（ｖ）を求める。
【００２２】
図２は、荷重−押下速度特性図であり、測定点はｍ個とし、ｍ個の押下速度ｖ１〜ｖｍについて、特徴荷重Ｐ１及びＰ２をそれぞれ計測する。なお、ここでは、極小荷重Ｐ２についての荷重−押下速度特性図を示しているが、極大荷重Ｐ１についても同様の計測を行う。
【００２３】
次に、測定結果Ｐは、ｎ次（ｍ≧ｎ）の多項式で近似できると仮定し、得られたｍ個のデータについて下記の行列式Ｐ＝Ｖａで表現する。なお、ｍ≠ｎの場合には速度マトリクスＶの逆行列が存在しないため、一般化逆行列Ｖ+ を求める。
【数１】
【００２４】
ここで、Ｐ＝Ｖａの両辺に一般化逆行列Ｖ+ をかけると、Ｖ+ Ｖ＝１であるので、
ａ＝Ｖ+ Ｐ
となり、このＶ+ Ｐから多項式の係ａ０〜ａｎが求まる。
このように求めた係数ａ０〜ａｎを用いて押下速度ｖに対する荷重Ｐの増減を示す減衰関数Ｃ（ｖ）を下記の式で定義する。
Ｃ（ｖ）＝ａ０ｖn ＋ａ１ｖn-1 ＋・・・＋ａｎ−１ｖ＝Σａｉｖn-i
なお、Ｃ１（ｖ）は、極大値Ｐ１に関する減衰関数であり、Ｃ２（ｖ）は、極小値Ｐ２に関する減衰関数である。
【００２５】
図３は、減衰関数Ｃ（ｖ）の一例の説明図であり、この減衰関数Ｃ（ｖ）は図２に示した荷重の押下速度特性図の理想曲線のオフセット分を除いたものと同等になる。したがって、図２に示した荷重の押下速度特性図における任意の２つの押下速度ｖａ，ｖｓにおける荷重Ｐｉ（ｖａ）とＰｉ（ｖｓ）の差分は、図３に示した減衰関数Ｃ（ｖ）における任意の２つの押下速度ｖａ，ｖｓにおける減衰値Ｃｉ（ｖａ）とＣｉ（ｖｓ）の差分と等しくなる。
【００２６】
したがって、例えば、良品となった製品のクリック率の統計データに必要なマージンを加味して良否判定の基準値を決定する。例えば、基準値、例えば、クリック率はキーボタンの押下速度が遅いほど精度が高くなるので、低速ｖｓで極大値Ｐ１（ｖｓ）及び極小値Ｐ２（ｖｓ）を計測して、クリック率〔Ｐ１（ｖｓ）−Ｐ２（ｖｓ）〕／Ｐ１（ｖｓ）を求める。このクリック率の統計データに必要なマージン、例えば、３σ或いは４σを加味して良否判定の基準値とする。ここでは、基準となる品質の製品に対して全ての製品で減衰特性が同じであるという仮定を前提としている。
【００２７】
次に、被検査電子機器に対する極大値Ｐ１及び極小値Ｐ２の測定を、タクトタイムの短縮のために比較的高速の押下速度ｖａで行う。このままクリック率〔Ｐ１（ｖａ）−Ｐ２（ｖａ）〕／Ｐ１（ｖａ）を求めても、押下速度が良否判定の基準値を求めた際の押下速度ｖｓと異なるので、図９から明らかなように直接的に比較することはできない。
【００２８】
そこで、押下速度ｖａにおける測定結果を図３に示した減衰関数Ｃ（ｖ）を用いて押下速度ｖｓにおける荷重に変換する。上述のように、減衰特性が同じであるので、減衰関数Ｃ（ｖ）を用いることによって、押下速度ｖａにおける荷重Ｐ（ｖａ）を押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ（ｖｓ）に変換することができる。
【００２９】
即ち、極大値Ｐ１については、
Ｐ１（ｖａ）＝Ｐ１（ｖｓ）＋Ｃ１（ｖａ）−Ｃ１（ｖｓ）
となり、この式から押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ１（ｖｓ）を求めると
Ｐ１（ｖｓ）＝Ｐ１（ｖａ）−Ｃ１（ｖａ）＋Ｃ１（ｖｓ）
となる。一方、極小値Ｐ２については、
Ｐ２（ｖａ）＝Ｐ２（ｖｓ）＋Ｃ２（ｖａ）−Ｃ２（ｖｓ）
となり、この式から押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ２（ｖｓ）を求めると
Ｐ２（ｖｓ）＝Ｐ２（ｖａ）−Ｃ２（ｖａ）＋Ｃ２（ｖｓ）
となる。
【００３０】
このように変換した荷重を用いてクリック率を押下速度ｖｓにおけるクリック率〔Ｐ１（ｖｓ）−Ｐ２（ｖｓ）〕／Ｐ１（ｖｓ）として求める、その結果を、良品から求めた良否判定の基準値と比較して良否判定を行う。この場合の良否判定基準は、ある標準のキーひとつについて決めたデータを用いても、ある標準となる端末の全てのキーについて決めたデータを、計測するキー毎に呼び出して用いても良い。
【００３１】
このように、本発明の実施の形態においては、予め良品に関して求めた減衰関数Ｃ（ｖ）を用いて、所定の押下速度ｖａにおいて測定した荷重Ｐ（ｖａ）を、精度の高い測定が可能な低押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ（ｖｓ）に変換して良否判定を行っている。したがって、短いタクトタイムで低押下速度ｖｓの場合と同様の高精度の良否判定を行うことが可能になる。
【００３２】
以上の説明においては、クリック率を判定指標に用いているため、キー毎に、極大荷重Ｐ１及び極小荷重Ｐ２についての押下速度−荷重特性曲線を求め、これの押下速度−荷重特性曲線から減衰関数Ｃ（ｖ）を求めている。そのために、計測数が増え、事前のデータベースの構築に多くの時間を要することになる。
【００３３】
そこで、判定指標として２つの押下速度における極大荷重及び極小荷重について勾配を求め、この勾配を良品についても求めた勾配の統計データに必要なマージン（±α）を加味して良否判定の基準値とする。それによって、データベースの構築時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
この場合、被検査電子機器のキーボタンについてデータベースと同じ２つの押下速度ｖ１，ｖ２における極大荷重Ｐ１（ｖ１），Ｐ１（ｖ２）及び極小荷重Ｐ２（ｖ１），Ｐ２（ｖ２）を求め、それから極大値に関する勾配ｃ１及び極小値に関する勾配ｃ２を、それぞれ、
ｃ１＝〔Ｐ１（ｖ２）−Ｐ１（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）
ｃ２＝〔Ｐ２（ｖ２）−Ｐ２（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）
として求める。このｃ１，ｃ２が良否判定基準を満たしている場合に良品として判定する。
【００３５】
なお、上記の判定方法においては、キーボタンの動応答の影響が反映されていないため、ライン適用時にすり抜けや過剰な不良判定を生じる可能性がある。即ち、Ｐ１荷重やＰ２荷重から求めるクリック率は、低速で押下すれば、どの計測器でも比較可能な絶対指標として運用できる長所はあるものの、あくまで準静的な指標である。しかし、上述のように、クリック感は、ドームが座屈して反力がＰ１から急激に減少する際の動的な応答である。したがって、クリック率が実際の感触の良さと完全に一致する指標と言う訳ではないためである。
【００３６】
この場合には、極大荷重に至るまでの押下速度−荷重特性曲線の傾きを剛性Ｋ１の指標とし、極小荷重以降の押下速度−荷重特性曲線の傾きを剛性Ｋ２の指標とする。この剛性Ｋ１，Ｋ２を減衰Ｃ（ｖ）と併せて判定基準とすることにより、実際の感覚に近い良否判定が可能となる。例えば、定性的には剛性Ｋが大きなキーは感触が良く、減衰Ｃ（ｖ）が大きいキーは感触が悪いと判定される。
【実施例１】
【００３７】
以上を前提として、次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を説明する。図４は本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートである。
【００３８】
図４に示すように、まず、
ステップＳ１：被検査電子機器としての携帯電話を傷防止台にセットする。次いで、
ステップＳ２：ｘステージ及びｙステージを駆動して傷防止部材付き指を所定のキー位置へ移動させる。次いで、
ステップＳ３：速度ｖでｚステージを降下させる。次いで、
ステップＳ４：ストローク計測を開始する。次いで、
ステップＳ５：荷重計測を開始する。
ステップＳ６：荷重が破壊防止のために予め定めた停止荷重に到達したか否かを判定し、停止荷重に到達するまで荷重計測を継続する。次いで、
ステップＳ７：停止荷重に到達した時点で、荷重計測を停止するとともに、ｚステージを停止する。次いで、
ステップＳ８：Ｚステージを上昇させる。
ここまでのステップを測定系において行い、以降のステップは制御系において行う。
【００３９】
次に、制御装置の演算部において、
ステップＳ９：測定した荷重データ列を二階微分する。次いで、
ステップＳ１０：二階微分した値の最大値近傍で極小荷重Ｐ２に対応するストローク量ｘ′２を探索する。次いで、
ステップＳ１１：ストローク量ｘ′２以下の領域において、極大荷重Ｐ１に対応するストローク量ｘ′１を探索する。次いで、
ステップＳ１２：ｘ′１±（ｘ′２−ｘ′１）の範囲で、荷重Ｐの近似多項式ｆＰ１（ｘ）を求める。次いで、
ステップＳ１３：ｘ′１±（ｘ′２−ｘ′１）の範囲で、近似多項式ｆＰ１（ｘ）の極大値をＰ１（ｖ）とする。次いで、
ステップＳ１４：ストローク量ｘ′１〜ｘ′２の範囲において、荷重Ｐの近似多項式ｆＰ２（ｘ）を求める。次いで、
ステップＳ１５：ストローク量ｘ′２以降の任意の範囲で、近似多項式ｇＰ２（ｘ）を求める。次いで、
ステップＳ１６：近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）の交点を極小荷重Ｐ２（ｖ）として求める。
【００４０】
図５は、近似多項式の概念的説明図であり、図５（ａ）は測定データにおける荷重−ストローク量曲線であり、図５（ｂ）及び（ｂ）は各近似多項式の説明図である。図５（ｃ）に示すように、近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）の交点を極小荷重Ｐ２（ｖ）とすることによって、極小荷重Ｐ２（ｖ）を精度良く評価することができる。
【００４１】
図１０に示したように、押下速度が速い程、荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を受けて測定データにおける極小値の鈍化が顕著になる。しかし、近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）を用いることによって、押下速度を速めても極小荷重Ｐ２が精度良く求まる。
【００４２】
したがって、押下速度を速めた計測が可能になるのでタクトタイムを短縮することができる。また、荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を大幅に低減することができるので、計測系の周波数帯域を下げることができ、それによって、検査装置の低コスト化も可能になる。
【００４３】
再び、図４を参照して、次に、制御装置の補正部において、
ステップＳ１７：極大荷重Ｐ１（ｖ）及び極小荷重Ｐ２（ｖ）を、データ格納部に予め格納した減衰関数Ｃ１（ｖ）及びＣ２（ｖ）を用いて減衰補正を行う。この減衰補正によって、判定基準値を求めた時の押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ１（ｖｓ）及びＰ２（ｖｓ）に変換される。次いで、
ステップＳ１８：クリック率α＝〔Ｐ１（ｖｓ）−Ｐ２（ｖｓ）〕／Ｐ１（ｖｓ）を求める。
【００４４】
最後に、制御装置の良否判定部において、
ステップＳ１９：求めたクリック率αを、データ格納部に予め格納した判定基準となるクリック率αｓと比較する。ここで、α＞αｓのものを良品と判定し、α≦αｓのものを不良品と判定する。なお、データベースの構築に際して必要な極大荷重Ｐ１及び極小荷重Ｐ２の計測に際しても、上記のステップＳ１〜ステップＳ１６と同じステップを踏んで求める。
【００４５】
このように、本発明の実施例１においては、予め良品に基づいて求めた減衰関数Ｃ（ｖ）を用いて、ラインにおける測定時の押下速度ｖによる荷重を、良否判定基準値を設定した時の遅い押下速度ｖｓにおける荷重に変換している。したがって、ラインにおける測定時の押下速度ｖを速めても精度の高い良否判定が可能になるのでタクトタイムを大幅に短縮することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、図６を参照して、本発明の実施例２の電子機器ボタンの良否判定方法を説明する。図６は本発明の実施例２の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートであり、まず、
ステップｓ１：被検査電子機器としての携帯電話を傷防止台にセットする。次いで、
ステップｓ２：ｘステージ及びｙステージを駆動して傷防止部材付き指を所定のキー位置へ移動させる。次いで、
ステップｓ３：押下速度をｖ１に設定する。次いで、
ステップｓ４：極大荷重Ｐ１（ｖ１）及び極小荷重Ｐ２（ｖ１）を計測する。この計測に際しては、上記の実施例１に示したステップＳ３〜ステップＳ１６と全く同様のステップを踏んで行う。
【００４７】
次いで、
ステップｓ５：押下速度をｖ２に設定する。次いで、
ステップｓ６：極大荷重Ｐ１（ｖ２）及び極小荷重Ｐ２（ｖ２）を計測する。この計測に際しても、上記の実施例１に示したステップＳ３〜ステップＳ１６と全く同様のステップを踏んで行う。
【００４８】
次に、制御装置の演算部において、
ステップｓ７：極大荷重Ｐ１の減衰に関する勾配ｃ１を
ｃ１＝〔Ｐ１（ｖ２）−Ｐ１（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）として求める。次いで、
ステップｓ１８：極小荷重Ｐ２の減衰に関する勾配ｃ２を
ｃ１＝〔Ｐ２（ｖ２）−Ｐ１（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）として求める。
【００４９】
最後に、制御装置の良否判定部において、
ステップｓ９：求めた勾配ｃ１及びｃ２を、データ格納部に予め格納した判定基準となる勾配ｃｓ１及びｃｓ２のマージンβを見込んだ許容範囲内か否かを判定する。ここで、ｃｓ１−β１＜ｃ１＜ｃｓ１＋β１、且つ、ｃｓ２−β２＜ｃ２＜ｃｓ２＋β２のものを良品と判定し、それ以外のものを不良品と判定する。
【００５０】
この実施例２においては、良否判定のデータベースを構築する際の押下速度はｖ１とｖ２の２測定点での測定だけで良いので、データベースの構築に要する時間を低減することが可能になる。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 台座
１１ ｘステージ
１２ ｚステージ
１３ 押圧部
１４ ロードセル
１５ 傷防止部材付き指
１６ ｙステージ
１７ 傷防止台
１８ 被検査電子機器
１９ 回転ステージ
２０ 制御装置
２１ 制御ボード
２２ ＡＤ変換器
２３ 演算部
２４ データ格納部
２５ 補正部
２６ 良否判定部
４１ 回路基板
４２ 中心電極
４３ 周辺電極
４４ ドーム
４５ 当接部
４６ シート
４７ キートップ
４８ ラバー
４９ 押圧部
５０ 抵抗
５１ 電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子機器のボタンの良否判定方法、電子機器の製造方法及び電子機器ボタン試験装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などのキーは、操作感を高めるために「クリック感」を持っている。図７は、一般的な携帯電話のキーの構成説明図であり、図７（ａ）は押下前の概略的平面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）におけるＡ−Ａ′を結ぶ一点鎖線に沿った概略的断面図であり、図７（ｃ）は座屈時の概略的断面図である。
【０００３】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、キーは回路基板４１上に形成した中心電極４２と周辺電極４３とからなる電極対を覆うように導電性部材からなるとともに中央に当接部４５を有するドーム４４で覆い、その表面をシート４６で覆って保護する。そして、背面にラバー４８を介して押圧部４９を設けたキートップ４７が押圧部４９がシート４６を介してドーム４４の頂部に当接するように設置されている。また、電極対は抵抗５０を介して電源５１と接続されており、電圧によりキーの押下を検出する。
【０００４】
図７（ｃ）に示すように、キーを押す力を増すと、薄いドーム４４は徐々に変形するのではなく、ある荷重で飛び移りと呼ばれる座屈を起こして急激に潰れる。この時の反力の変化や衝撃などがクリック感になっていると考えられる。
【０００５】
この「クリック感」の品質検査を定量的に行う方法として、加速度や衝撃音などを判定指標とする方法（例えば、特許文献１或いは特許文献２参照）、ストロークと荷重の関係から求める方法（例えば、特許文献３乃至特許文献６参照）が提案されている。
【０００６】
この内、現状ではストロークと荷重（一定速の場合は時間と荷重でも良い）の関係から求めるのが一般的である。例えば、図８に示すように、一般的にクリック感のあるキーを押した時のキーからの反力は、極大荷重Ｐ１に達した後一旦極小荷重Ｐ２まで降下し、再度上昇する。この特徴的な荷重Ｐ１，Ｐ２により定義されるクリック率（Ｐ１−Ｐ２）／Ｐ１などを比較して良否判定を行う（例えば、特許文献８参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−０４８０９７号公報
【特許文献２】特開平１１−１９１３３０号公報
【特許文献３】特開昭６２−２１７５１６号公報
【特許文献４】特開平０５−３３３９８５号公報
【特許文献５】特開平０５−２７３０８３号公報
【特許文献６】特開平０７−０５５６５４号公報
【特許文献７】特開２００３−１７３７２３号公報
【特許文献８】特開２００８−２１８１５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来の提案では、以下の点が考慮されていない。まず、第１に減衰の影響が考慮されていないという問題がある。キーは、図７に示したようにラバーを内包している上、製品を検査対象とする場合にはキーを押す部品に傷防止部材が必要である。一般にこのような材料は減衰力が大きく、さらに減衰力は速度の関数になっていることが多い。
【０００９】
このため、図９に示したように、比較的遅いｍｍ／秒オーダの速度で押しても、Ｐ１荷重，Ｐ２荷重は速度の影響を受けることになる。さらに、クリック率に換算すると図１０に示すように大きく変化してしまい、ある速度で求めたクリック率と別の速度で求めたクリック率は直接比較することができない。
【００１０】
したがって、基準値を決定する場合など、精密測定が必要な場合には極低速でキーを押下することが多い。しかし、製造ラインの検査ではタクトタイム短縮のためキーを高速で押す必要がある。このように、判定基準の設定時とライン適用時では速度を変える可能性が高いが、ライン上での速度が変わる度に判定基準を計測し直すのは非効率であるという問題がある。
【００１１】
第２に極小荷重Ｐ２の不連続性が考慮されていないという問題がある。上述のように、極小荷重Ｐ２は、ドームが座屈して負のばね特性となっている状態から、電極に接触して基板のばね特性へと突然変化する不連続点である。本質的に曲率無限大の点であるため、荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を受けて鈍化し、Ｐ２の正しい値が得られないという問題がある。
【００１２】
特に、図１１に示すように、押下速度が速い程荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を受けて鈍化が顕著になるため、精度の高い測定のためには、押下速度を遅く競っている必要があり、タクトタイムの短縮ができないという問題がある。
【００１３】
したがって、本発明は、ライン適用時に高速の押下速度による測定で、精度の高い良否安定を可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一観点からは、第１の押下速度で求めた極大値を第１特徴点の第１荷重とする工程と、第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の第１特徴点の第２荷重に補正する第１の補正工程と、第１の押下速度で求めた極小値を第２特徴点の第３荷重とする工程と、第２特徴点の第３荷重を、第２の押下速度で押下した時の第２特徴点の第４荷重に補正する第２の補正工程と、第２荷重及び第４荷重に基づいて、ボタンの良否判定を行う工程とを有する電子機器のボタンの良否判定方法が提供される。
【００１５】
また、本発明の別の観点からは、第１の押下速度で電子機器のボタンの第１特徴点の第１荷重を求める工程と、前記第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重に補正する第１の補正工程と、前記第１の押下速度で第２特徴点の第３荷重を求める工程と、前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第２特徴点の第４荷重に補正する第２の補正工程と、前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う工程とを有する電子機器の製造方法が提供される。
【００１６】
さらに、本発明の別の観点からは、電子機器のボタンの複数の押下速度における第１特徴点及び第２特徴点の複数の荷重を備えるデータベースと、第１の押下速度で前記第１特徴点の第１荷重及び前記第２特徴点の第３荷重を求める測定部と、前記第１の押下速度で前記第１特徴点の前記第１荷重及び前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重及び前記第２特徴点の第４荷重に補正する補正部と、前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う判定部とを有する電子機器ボタン検査装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
開示の電子機器のボタンの良否判定方法、電子機器の製造方法及び電子機器ボタン試験装置によれば、押下速度依存性のない、一定の評価指標でクリック感の品質管理が可能となる。また、押下速度依存性がないので高速の押下速度での試験が可能になり検査の高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の電子機器ボタン検査装置の概略的システム構成図である。
【図２】荷重−押下速度特性図である。
【図３】減衰関数Ｃ（ｖ）の一例の説明図である。
【図４】本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートである。
【図５】近似多項式の概念的説明図である。
【図６】本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートである。
【図７】一般的な携帯電話のキーの構成説明図である。
【図８】キーの荷重変化の説明図である。
【図９】極大荷重及び極小荷重の押下速度依存性の説明図である。
【図１０】クリック率の押下速度依存性の説明図である。
【図１１】極小荷重の鈍化の押下速度依存性の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここで、図１乃至図３を参照して、本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態の電子機器ボタン検査装置の概略的システム構成図であり、測定系と制御系とにより構成される。図１（ａ）に示すように、測定系は台座１０上に設置されたｘステージ１１、ｘステージ１１に固定されたｚステージ１２、ｚステージ１２に固定され、ロードセル１４とロードセル１４の先端に取り付けられた傷防止部材付き指１５を備えた押圧部１３、台座１０上に設置されたｙステージ１６、ｙステージ１６に載置された被検査電子機器１８を載置する傷防止台１７、被検査電子機器１８を傷防止台１７とともに回転させる回転ステージ１９を備えている。なお、回転ステージ１９は被検査電子機器１８の側面に設けられた横ボタンのクリック特性を検査する場合に、被検査電子機器１８の側面を傷防止部材付き指１５を略垂直に当接させる際に用いる。
【００２０】
一方、図１（ｂ）に示すように、制御系は制御装置２０、典型的にはコンピュータからなり、この制御装置２０には、各ステージの移動を制御する制御ボード２１、ロードセル１４を上下動を制御するＡＤ変換器２２、ロードセル１４による測定結果から荷重−ストローク特性の近似多項式や減衰特性を求める演算部２３、演算部２３で求めた結果をデータ格納部２４に格納されたデータベースを用いて補正する補正部２５、補正部２５で補正した補正結果とデータ格納部２４に格納した良否判定基準とを対比する良否判定部２６を備えている。
【００２１】
このような電子機器ボタン検査装置を用いて被検査電子機器１８、典型的には携帯電話のキーボタンを検査を行う。まず、基準となる品質の被検査電子機器１８に対して、各々のキーボタンについて押下速度−極大荷重、押下速度−極小荷重の計測を行い、速度と荷重増分の関数、即ち、減衰関数Ｃ１（ｖ）及びＣ２（ｖ）を求める。
【００２２】
図２は、荷重−押下速度特性図であり、測定点はｍ個とし、ｍ個の押下速度ｖ１〜ｖｍについて、特徴荷重Ｐ１及びＰ２をそれぞれ計測する。なお、ここでは、極小荷重Ｐ２についての荷重−押下速度特性図を示しているが、極大荷重Ｐ１についても同様の計測を行う。
【００２３】
次に、測定結果Ｐは、ｎ次（ｍ≧ｎ）の多項式で近似できると仮定し、得られたｍ個のデータについて下記の行列式Ｐ＝Ｖａで表現する。なお、ｍ≠ｎの場合には速度マトリクスＶの逆行列が存在しないため、一般化逆行列Ｖ+ を求める。
【数１】
【００２４】
ここで、Ｐ＝Ｖａの両辺に一般化逆行列Ｖ+ をかけると、Ｖ+ Ｖ＝１であるので、
ａ＝Ｖ+ Ｐ
となり、このＶ+ Ｐから多項式の係ａ０〜ａｎが求まる。
このように求めた係数ａ０〜ａｎを用いて押下速度ｖに対する荷重Ｐの増減を示す減衰関数Ｃ（ｖ）を下記の式で定義する。
Ｃ（ｖ）＝ａ０ｖn ＋ａ１ｖn-1 ＋・・・＋ａｎ−１ｖ＝Σａｉｖn-i
なお、Ｃ１（ｖ）は、極大値Ｐ１に関する減衰関数であり、Ｃ２（ｖ）は、極小値Ｐ２に関する減衰関数である。
【００２５】
図３は、減衰関数Ｃ（ｖ）の一例の説明図であり、この減衰関数Ｃ（ｖ）は図２に示した荷重の押下速度特性図の理想曲線のオフセット分を除いたものと同等になる。したがって、図２に示した荷重の押下速度特性図における任意の２つの押下速度ｖａ，ｖｓにおける荷重Ｐｉ（ｖａ）とＰｉ（ｖｓ）の差分は、図３に示した減衰関数Ｃ（ｖ）における任意の２つの押下速度ｖａ，ｖｓにおける減衰値Ｃｉ（ｖａ）とＣｉ（ｖｓ）の差分と等しくなる。
【００２６】
したがって、例えば、良品となった製品のクリック率の統計データに必要なマージンを加味して良否判定の基準値を決定する。例えば、基準値、例えば、クリック率はキーボタンの押下速度が遅いほど精度が高くなるので、低速ｖｓで極大値Ｐ１（ｖｓ）及び極小値Ｐ２（ｖｓ）を計測して、クリック率〔Ｐ１（ｖｓ）−Ｐ２（ｖｓ）〕／Ｐ１（ｖｓ）を求める。このクリック率の統計データに必要なマージン、例えば、３σ或いは４σを加味して良否判定の基準値とする。ここでは、基準となる品質の製品に対して全ての製品で減衰特性が同じであるという仮定を前提としている。
【００２７】
次に、被検査電子機器に対する極大値Ｐ１及び極小値Ｐ２の測定を、タクトタイムの短縮のために比較的高速の押下速度ｖａで行う。このままクリック率〔Ｐ１（ｖａ）−Ｐ２（ｖａ）〕／Ｐ１（ｖａ）を求めても、押下速度が良否判定の基準値を求めた際の押下速度ｖｓと異なるので、図９から明らかなように直接的に比較することはできない。
【００２８】
そこで、押下速度ｖａにおける測定結果を図３に示した減衰関数Ｃ（ｖ）を用いて押下速度ｖｓにおける荷重に変換する。上述のように、減衰特性が同じであるので、減衰関数Ｃ（ｖ）を用いることによって、押下速度ｖａにおける荷重Ｐ（ｖａ）を押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ（ｖｓ）に変換することができる。
【００２９】
即ち、極大値Ｐ１については、
Ｐ１（ｖａ）＝Ｐ１（ｖｓ）＋Ｃ１（ｖａ）−Ｃ１（ｖｓ）
となり、この式から押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ１（ｖｓ）を求めると
Ｐ１（ｖｓ）＝Ｐ１（ｖａ）−Ｃ１（ｖａ）＋Ｃ１（ｖｓ）
となる。一方、極小値Ｐ２については、
Ｐ２（ｖａ）＝Ｐ２（ｖｓ）＋Ｃ２（ｖａ）−Ｃ２（ｖｓ）
となり、この式から押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ２（ｖｓ）を求めると
Ｐ２（ｖｓ）＝Ｐ２（ｖａ）−Ｃ２（ｖａ）＋Ｃ２（ｖｓ）
となる。
【００３０】
このように変換した荷重を用いてクリック率を押下速度ｖｓにおけるクリック率〔Ｐ１（ｖｓ）−Ｐ２（ｖｓ）〕／Ｐ１（ｖｓ）として求める、その結果を、良品から求めた良否判定の基準値と比較して良否判定を行う。この場合の良否判定基準は、ある標準のキーひとつについて決めたデータを用いても、ある標準となる端末の全てのキーについて決めたデータを、計測するキー毎に呼び出して用いても良い。
【００３１】
このように、本発明の実施の形態においては、予め良品に関して求めた減衰関数Ｃ（ｖ）を用いて、所定の押下速度ｖａにおいて測定した荷重Ｐ（ｖａ）を、精度の高い測定が可能な低押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ（ｖｓ）に変換して良否判定を行っている。したがって、短いタクトタイムで低押下速度ｖｓの場合と同様の高精度の良否判定を行うことが可能になる。
【００３２】
以上の説明においては、クリック率を判定指標に用いているため、キー毎に、極大荷重Ｐ１及び極小荷重Ｐ２についての押下速度−荷重特性曲線を求め、これの押下速度−荷重特性曲線から減衰関数Ｃ（ｖ）を求めている。そのために、計測数が増え、事前のデータベースの構築に多くの時間を要することになる。
【００３３】
そこで、判定指標として２つの押下速度における極大荷重及び極小荷重について勾配を求め、この勾配を良品についても求めた勾配の統計データに必要なマージン（±α）を加味して良否判定の基準値とする。それによって、データベースの構築時間を大幅に短縮することができる。
【００３４】
この場合、被検査電子機器のキーボタンについてデータベースと同じ２つの押下速度ｖ１，ｖ２における極大荷重Ｐ１（ｖ１），Ｐ１（ｖ２）及び極小荷重Ｐ２（ｖ１），Ｐ２（ｖ２）を求め、それから極大値に関する勾配ｃ１及び極小値に関する勾配ｃ２を、それぞれ、
ｃ１＝〔Ｐ１（ｖ２）−Ｐ１（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）
ｃ２＝〔Ｐ２（ｖ２）−Ｐ２（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）
として求める。このｃ１，ｃ２が良否判定基準を満たしている場合に良品として判定する。
【００３５】
なお、上記の判定方法においては、キーボタンの動応答の影響が反映されていないため、ライン適用時にすり抜けや過剰な不良判定を生じる可能性がある。即ち、Ｐ１荷重やＰ２荷重から求めるクリック率は、低速で押下すれば、どの計測器でも比較可能な絶対指標として運用できる長所はあるものの、あくまで準静的な指標である。しかし、上述のように、クリック感は、ドームが座屈して反力がＰ１から急激に減少する際の動的な応答である。したがって、クリック率が実際の感触の良さと完全に一致する指標と言う訳ではないためである。
【００３６】
この場合には、極大荷重に至るまでの押下速度−荷重特性曲線の傾きを剛性Ｋ１の指標とし、極小荷重以降の押下速度−荷重特性曲線の傾きを剛性Ｋ２の指標とする。この剛性Ｋ１，Ｋ２を減衰Ｃ（ｖ）と併せて判定基準とすることにより、実際の感覚に近い良否判定が可能となる。例えば、定性的には剛性Ｋが大きなキーは感触が良く、減衰Ｃ（ｖ）が大きいキーは感触が悪いと判定される。
【実施例１】
【００３７】
以上を前提として、次に、図４及び図５を参照して、本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を説明する。図４は本発明の実施例１の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートである。
【００３８】
図４に示すように、まず、
ステップＳ１：被検査電子機器としての携帯電話を傷防止台にセットする。次いで、
ステップＳ２：ｘステージ及びｙステージを駆動して傷防止部材付き指を所定のキー位置へ移動させる。次いで、
ステップＳ３：速度ｖでｚステージを降下させる。次いで、
ステップＳ４：ストローク計測を開始する。次いで、
ステップＳ５：荷重計測を開始する。
ステップＳ６：荷重が破壊防止のために予め定めた停止荷重に到達したか否かを判定し、停止荷重に到達するまで荷重計測を継続する。次いで、
ステップＳ７：停止荷重に到達した時点で、荷重計測を停止するとともに、ｚステージを停止する。次いで、
ステップＳ８：Ｚステージを上昇させる。
ここまでのステップを測定系において行い、以降のステップは制御系において行う。
【００３９】
次に、制御装置の演算部において、
ステップＳ９：測定した荷重データ列を二階微分する。次いで、
ステップＳ１０：二階微分した値の最大値近傍で極小荷重Ｐ２に対応するストローク量ｘ′２を探索する。次いで、
ステップＳ１１：ストローク量ｘ′２以下の領域において、極大荷重Ｐ１に対応するストローク量ｘ′１を探索する。次いで、
ステップＳ１２：ｘ′１±（ｘ′２−ｘ′１）の範囲で、荷重Ｐの近似多項式ｆＰ１（ｘ）を求める。次いで、
ステップＳ１３：ｘ′１±（ｘ′２−ｘ′１）の範囲で、近似多項式ｆＰ１（ｘ）の極大値をＰ１（ｖ）とする。次いで、
ステップＳ１４：ストローク量ｘ′１〜ｘ′２の範囲において、荷重Ｐの近似多項式ｆＰ２（ｘ）を求める。次いで、
ステップＳ１５：ストローク量ｘ′２以降の任意の範囲で、近似多項式ｇＰ２（ｘ）を求める。次いで、
ステップＳ１６：近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）の交点を極小荷重Ｐ２（ｖ）として求める。
【００４０】
図５は、近似多項式の概念的説明図であり、図５（ａ）は測定データにおける荷重−ストローク量曲線であり、図５（ｂ）及び（ｂ）は各近似多項式の説明図である。図５（ｃ）に示すように、近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）の交点を極小荷重Ｐ２（ｖ）とすることによって、極小荷重Ｐ２（ｖ）を精度良く評価することができる。
【００４１】
図１０に示したように、押下速度が速い程、荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を受けて測定データにおける極小値の鈍化が顕著になる。しかし、近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）を用いることによって、押下速度を速めても極小荷重Ｐ２が精度良く求まる。
【００４２】
したがって、押下速度を速めた計測が可能になるのでタクトタイムを短縮することができる。また、荷重計測手段の周波数帯域やローパスフィルタの影響を大幅に低減することができるので、計測系の周波数帯域を下げることができ、それによって、検査装置の低コスト化も可能になる。
【００４３】
再び、図４を参照して、次に、制御装置の補正部において、
ステップＳ１７：極大荷重Ｐ１（ｖ）及び極小荷重Ｐ２（ｖ）を、データ格納部に予め格納した減衰関数Ｃ１（ｖ）及びＣ２（ｖ）を用いて減衰補正を行う。この減衰補正によって、判定基準値を求めた時の押下速度ｖｓにおける荷重Ｐ１（ｖｓ）及びＰ２（ｖｓ）に変換される。次いで、
ステップＳ１８：クリック率α＝〔Ｐ１（ｖｓ）−Ｐ２（ｖｓ）〕／Ｐ１（ｖｓ）を求める。
【００４４】
最後に、制御装置の良否判定部において、
ステップＳ１９：求めたクリック率αを、データ格納部に予め格納した判定基準となるクリック率αｓと比較する。ここで、α＞αｓのものを良品と判定し、α≦αｓのものを不良品と判定する。なお、データベースの構築に際して必要な極大荷重Ｐ１及び極小荷重Ｐ２の計測に際しても、上記のステップＳ１〜ステップＳ１６と同じステップを踏んで求める。
【００４５】
このように、本発明の実施例１においては、予め良品に基づいて求めた減衰関数Ｃ（ｖ）を用いて、ラインにおける測定時の押下速度ｖによる荷重を、良否判定基準値を設定した時の遅い押下速度ｖｓにおける荷重に変換している。したがって、ラインにおける測定時の押下速度ｖを速めても精度の高い良否判定が可能になるのでタクトタイムを大幅に短縮することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、図６を参照して、本発明の実施例２の電子機器ボタンの良否判定方法を説明する。図６は本発明の実施例２の電子機器ボタンの良否判定方法を示すフローチャートであり、まず、
ステップｓ１：被検査電子機器としての携帯電話を傷防止台にセットする。次いで、
ステップｓ２：ｘステージ及びｙステージを駆動して傷防止部材付き指を所定のキー位置へ移動させる。次いで、
ステップｓ３：押下速度をｖ１に設定する。次いで、
ステップｓ４：極大荷重Ｐ１（ｖ１）及び極小荷重Ｐ２（ｖ１）を計測する。この計測に際しては、上記の実施例１に示したステップＳ３〜ステップＳ１６と全く同様のステップを踏んで行う。
【００４７】
次いで、
ステップｓ５：押下速度をｖ２に設定する。次いで、
ステップｓ６：極大荷重Ｐ１（ｖ２）及び極小荷重Ｐ２（ｖ２）を計測する。この計測に際しても、上記の実施例１に示したステップＳ３〜ステップＳ１６と全く同様のステップを踏んで行う。
【００４８】
次に、制御装置の演算部において、
ステップｓ７：極大荷重Ｐ１の減衰に関する勾配ｃ１を
ｃ１＝〔Ｐ１（ｖ２）−Ｐ１（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）として求める。次いで、
ステップｓ１８：極小荷重Ｐ２の減衰に関する勾配ｃ２を
ｃ１＝〔Ｐ２（ｖ２）−Ｐ１（ｖ１）〕／（ｖ２−ｖ１）として求める。
【００４９】
最後に、制御装置の良否判定部において、
ステップｓ９：求めた勾配ｃ１及びｃ２を、データ格納部に予め格納した判定基準となる勾配ｃｓ１及びｃｓ２のマージンβを見込んだ許容範囲内か否かを判定する。ここで、ｃｓ１−β１＜ｃ１＜ｃｓ１＋β１、且つ、ｃｓ２−β２＜ｃ２＜ｃｓ２＋β２のものを良品と判定し、それ以外のものを不良品と判定する。
【００５０】
この実施例２においては、良否判定のデータベースを構築する際の押下速度はｖ１とｖ２の２測定点での測定だけで良いので、データベースの構築に要する時間を低減することが可能になる。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 台座
１１ ｘステージ
１２ ｚステージ
１３ 押圧部
１４ ロードセル
１５ 傷防止部材付き指
１６ ｙステージ
１７ 傷防止台
１８ 被検査電子機器
１９ 回転ステージ
２０ 制御装置
２１ 制御ボード
２２ ＡＤ変換器
２３ 演算部
２４ データ格納部
２５ 補正部
２６ 良否判定部
４１ 回路基板
４２ 中心電極
４３ 周辺電極
４４ ドーム
４５ 当接部
４６ シート
４７ キートップ
４８ ラバー
４９ 押圧部
５０ 抵抗
５１ 電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の押下速度で電子機器のボタンの第１特徴点の第１荷重を求める工程と、
前記第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重に補正する工程と、
前記第１の押下速度で前記ボタンの第２特徴点の第３荷重を求める工程と、
前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第２特徴点の第４荷重に補正する工程と、
前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う工程と
を有することを特徴とする電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項２】
前記補正する工程は、予め求められた複数の押下速度における前記第１特徴点及び前記第２特徴点の複数の荷重に基づいて補正することを特徴とする請求項１に記載の電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項３】
前記第１特徴点及び前記第２特徴点の荷重は変位荷重曲線を特徴付ける変化点にお
ける荷重であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項４】
第１の押下速度で電子機器のボタンの第１特徴点の第１荷重を求める工程と、
前記第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重に補正する工程と、
前記第１の押下速度で第２特徴点の第３荷重を求める工程と、
前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第２特徴点の第４荷重に補正する工程と、
前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う工程と
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項５】
電子機器のボタンの複数の押下速度における第１特徴点及び第２特徴点の複数の荷重を備えるデータベースと、
第１の押下速度で前記第１特徴点の第１荷重及び前記第２特徴点の第３荷重を求める測定部と、
前記第１の押下速度で前記第１特徴点の前記第１荷重及び前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重及び前記第２特徴点の第４荷重に補正する補正部と、
前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う判定部と
を有することを特徴とする電子機器ボタン検査装置。
【請求項６】
電子機器のボタンを一定の押下速度で押して、複数のストローク量における荷重‐ストローク特性を測定する工程と、
前記荷重‐ストローク特性のデータ列を二階微分して、二階微分値の最大値近傍における最大荷重に対応する第１のストローク量ｘ２を決定する工程と、
前記第１のストローク量ｘ２以下のストローク領域において、最大荷重に対応する第２のストローク量ｘ１を決定する工程と、
前記第２のストローク量ｘ１ を中心としたｘ１ ±（ｘ２−ｘ１）の範囲において、前記荷重−ストローク特性の近似多項式ｆＰ１（ｘ）を求め、前記近似多項式ｆＰ１（ｘ）の極大値を求める工程と、
前記第２のストローク量ｘ１から前記第１のストローク量ｘ２の範囲において、前記荷重−ストローク特性の近似多項式ｆＰ２（ｘ）を求めるとともに、前記第１のストローク量ｘ２以上のストローク領域において、前記荷重‐ストローク特性の近似多項式ｇＰ２（ｘ）を求め、前記近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）との工程を極小点とする工程とを少なくとも有することを特徴とする電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項１】
第１の押下速度で電子機器のボタンの第１特徴点の第１荷重を求める工程と、
前記第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重に補正する工程と、
前記第１の押下速度で前記ボタンの第２特徴点の第３荷重を求める工程と、
前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第２特徴点の第４荷重に補正する工程と、
前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う工程と
を有することを特徴とする電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項２】
前記補正する工程は、予め求められた複数の押下速度における前記第１特徴点及び前記第２特徴点の複数の荷重に基づいて補正することを特徴とする請求項１に記載の電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項３】
前記第１特徴点及び前記第２特徴点の荷重は変位荷重曲線を特徴付ける変化点にお
ける荷重であることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器のボタンの良否判定方法。
【請求項４】
第１の押下速度で電子機器のボタンの第１特徴点の第１荷重を求める工程と、
前記第１特徴点の前記第１荷重を、第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重に補正する工程と、
前記第１の押下速度で第２特徴点の第３荷重を求める工程と、
前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第２特徴点の第４荷重に補正する工程と、
前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う工程と
を有することを特徴とする電子機器の製造方法。
【請求項５】
電子機器のボタンの複数の押下速度における第１特徴点及び第２特徴点の複数の荷重を備えるデータベースと、
第１の押下速度で前記第１特徴点の第１荷重及び前記第２特徴点の第３荷重を求める測定部と、
前記第１の押下速度で前記第１特徴点の前記第１荷重及び前記第２特徴点の前記第３荷重を、前記第２の押下速度で押下した時の前記第１特徴点の第２荷重及び前記第２特徴点の第４荷重に補正する補正部と、
前記第２荷重及び前記第４荷重に基づいて、前記ボタンの良否判定を行う判定部と
を有することを特徴とする電子機器ボタン検査装置。
【請求項６】
電子機器のボタンを一定の押下速度で押して、複数のストローク量における荷重‐ストローク特性を測定する工程と、
前記荷重‐ストローク特性のデータ列を二階微分して、二階微分値の最大値近傍における最大荷重に対応する第１のストローク量ｘ２を決定する工程と、
前記第１のストローク量ｘ２以下のストローク領域において、最大荷重に対応する第２のストローク量ｘ１を決定する工程と、
前記第２のストローク量ｘ１ を中心としたｘ１ ±（ｘ２−ｘ１）の範囲において、前記荷重−ストローク特性の近似多項式ｆＰ１（ｘ）を求め、前記近似多項式ｆＰ１（ｘ）の極大値を求める工程と、
前記第２のストローク量ｘ１から前記第１のストローク量ｘ２の範囲において、前記荷重−ストローク特性の近似多項式ｆＰ２（ｘ）を求めるとともに、前記第１のストローク量ｘ２以上のストローク領域において、前記荷重‐ストローク特性の近似多項式ｇＰ２（ｘ）を求め、前記近似多項式ｆＰ２（ｘ）と近似多項式ｇＰ２（ｘ）との工程を極小点とする工程とを少なくとも有することを特徴とする電子機器のボタンの良否判定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２０３８２１（Ｐ２０１０−２０３８２１Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４７６２０（Ｐ２００９−４７６２０）
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２日（２００９．３．２）
【出願人】（０００００５２２３）富士通株式会社 (25,993)
【Ｆターム（参考）】
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