JPS6029876A - キ−ボ−ド検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の属する技術分野〕 この発明は製品の自動外観検査装置、特にキーボードの
実装状態をチェックするキーボード検査装置に関する。

〔従来技術とその問題点〕

かかるキーボード装置の検査は、今のところ専　′ら人
手に委ねられているのが現状であるが、キートップの数
が多いこと、そのキートップ面上のノ々ターン（アルフ
ァベット、数字、カタカナ、漢字等）またはその配色等
によって種類が極めて多（・こと等から、その検査は困
難を極めており、長時間を要するのが普通である。

〔発明の目的〕

この発明はかかる事情のもとになされたもので、キーボ
ードを自動的に検査することが可能な検査装置を提供す
ることにより、検査の省力化と製品の品質向上を図るこ
とを目的とする。

〔発明の要点〕

検査されるべきキーボードを所定の位置に移動させる移
動機構と、キートップ面に形成されて（・る文字等のパ
ターンを撮像する撮像装置と、撮像されたパターンを画
像処理しこれを標準のデータと比較することによりキー
トップパターンの良否を判定する判定装置と、該判定装
置による画像処理または良否判定に必要となる各種の設
定データまたは標準のデータを記憶２編集するファイル
管理システムとを設けることにより、キーボードの自動
検査を可能にするとともに、各種ファイルの管理作業を
判定装置から独立させることにより、パターンの測定お
よび判定を高速になし５るよ５にしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図はこの発明の実施例を示すシステム構成図、第２
図は第１図のビデオセンナの構成を示すブロック図、第
３図は第１図または第２図の動作を説明するための機能
ブロック図、第４図はキートップの検査領域を説明する
説明図、第５図は不良キートップ例を説明する説明図で
ある。

第１図に示されるように、この発明によるキーボード配
列検査装置は、例えばビデオセンサ１、ファイル管理シ
ステム（以下、Ｌ−１００システムともいう。）２、画
像検出部３、ＸＹテーブル４、ＸＹテーブルコントロー
ラ５、被検査キーボード６、固定治具７、モニタＴＶ（
モニタ用テレビ）８および警報ユ、ニット９より構成さ
れる。なお、Ｌ−１００システム２は、プリンタ２０１
、ＣＲＴ表示部２０２、フロッピィディスクの如き記録
媒体２０３およびキーボード部２０４等を備えている。

ビデオセンサ１は第２図に詳しく示されるように、マル
チ情報処理システムとして構成され、したがって、それ
ぞれの中央処理装置ＣＰＵＡ（１２Ａ）、ＣＰＵＢ（１
２Ｂ）には、システムバス２９Ａ、２９Ｂを介してプロ
グラムメモリ１３Ａ。

１３Ｂ、一時記憶メモリ１４Ａ、１４Ｂ、設定値記憶用
メモリ１５Ａ、１５Ｂおよび画像メモリ２３Ａ、２３Ｂ
が設けられている。両ＣＰＵ１２Ａ。

１２Ｂ間の動作状態は双方向レジスタ２１によって互い
に監視し合うとともに、ＣＰＵＡにはビデオセンサ１の
操作パネルとの入出力＼インタフェイスを司る部分１７
．ＸＹテーブルコントローラを制御する部分１９、画像
の計測条件の設定、制御を行なう部分２８、および画像
メモリ２３Ａ。

２３Ｂの切換え、取込制御を行なう部分２５等が設けら
れる一方、ＣＰＵＢには、Ｌ−１００システム２とのデ
ータ伝送制御を司る部分１８、操作パネル上の動作状態
を表示する部分１６、および設定値・判定結果等のデー
タの受け渡しを行な５部分１５Ｂ等が設けられていて、
互いにその機能を分担する如く構成されている。なお、
良否の判定は各ＣＰＵで行なうことができるが、キーボ
ードの検査を行なう自動検査モード以外では、ＣＰＵＡ
にて判定処理を実行し、自動検査モードではその検査時
間を短縮するために、ＣＰＵＡ、Ｈにより交互に判定処
理を実行するものとする。また、第２図において、２０
はシステムバス支配制御部、２２はＤＭＡ（ダイレクト
メモリアクセス）切換部、２４は画像情報抽出部、２６
はモニタＴＶ選択部、２７は２値化制御部であり、Ｌ−
１００システム２、モニタＴＶ８およびコントローラ５
は第１図と同様である。なお、３１は第１図の画像検出
部３に内蔵されている撮像装置（テレビカメラ）を示す
ものである。

第１図ないし第３図を参照して、その動作を説明する。

この発明によるキーボード配列検査装置は、Ｌ−１００
を中心に動作するが、その動作モードには、以下に説明
する如き７つの基本モード（Ａ）〜（Ｇ）がある。

（Ａ）辞書パターン作成モード キートップの表面に形成されている文字や記号等のパタ
ーンを判定する方法として、ここでは、例えばビットマ
トリックス判定と、後述の如き特徴判定の２つを行なう
。なお、ビットマトリックス判定法とは、次の如き方法
を云５゜すなわち、成るパターンをテレビカメラの如き
撮像装置にて撮像すると、その観測視野内に在るパター
ンは、該パターンに外接する所定の四角形（外接枠と呼
ばれる）によって切り出すことができるので、この外接
枠を縦横、つまりメツシュ状に分割し、その各区画内に
文字パターンがあるとき、例えば２値論理の′１″を、
また、無いとき０＃をそれぞれ割り当てることにすれば
、所定のパターンを２値行列、すなわちビットマトリッ
クスで表わすことができる。なお、このビットマトリッ
クスは、パターンの大きさと位置に依存しないことが特
徴である。ところで、このビットマトリックスの各要素
（エレメント）は、確率的に常に０＃どなる要素（ブラ
ンク要素）、１０″か″１″か不定な要素（マスク要素
）および変形鎖を構成する要素（変形要素）に分けるこ
とが可能であり、こうして所定のパターンを表現したも
のをクラスタマトリックスと云う。なお、変形鎖は、い
ずれかの変形要素が′１″となることによって、′１”
となるものである。したがって、測定されるビットマト
リックスをクラスタマトリックスで表現することができ
るので、これを標準のクラスタマトリックスと比較し、
その要素が互いに異なるものの数をもって距離を定義し
、該距離が所定の上限値以内のとき１良”と判定する。

以上がビットマトリックス判定法の概要であるが、この
場合の標準クラスタマトリックスを作成するのが辞書パ
ターン作成モードであり、ビットマトリックスの測定値
にもとづき、Ｌ−１００システム２の汎用キーボード部
２０４からキー人力することにより作られる。

なお、作成された辞書パターンには、それがどのような
文字パターンであるかを示す文字コード、その文字がと
のよ５な字体または字形（イタリック体、ゴシック体等
）であるかを示す字形コードおよび番号が付され、これ
がファイルとして管理される。こうして作成された辞書
パターンのファイルを、辞書ファイルと呼ぶ。

（Ｂ）辞書ファイル編集モード 上述の如き辞書ファイルの追加、削除または順番の入れ
換え等によって、新しい辞書ファイルを作成するモード
である。

（Ｃ）設定ファイル作成モード キーボードの検査は、キートップ毎に行なわれるが、そ
の検査のために必要となる各種設定値のファイルを作成
するモードである。このとき必要となる設定値としては
、例えば次のような項目がある。

（イ）キートップ番号 キートップに付される個有の番号である。

（ロ）領域総数 領域とは、キートップの表面に形成されている文字、記
号等のパターンに外接する四角形の領域である。例えば
、第４図においては、キートップＫＹに文字、記号等の
パターンｒＡＪ、ｌ’−ツ」　「？」が形成されている
が、パターン毎に領域を設定すれば領域総数は３”とな
り（ＲＥｌ、ＲＥ２゜ＲＥ３）、これらをまとめた領域
ＲＥを設定すれば領域総数は１”と云うことになる。な
お、第４図において、ＢＰは撮像装置の有効画面を示し
、ＭＡはマスク領域を示すものである。領域のとり方は
任意であるが、判定が効果的になされるように設定され
ることは云う迄もない。

（ハ）領域の座標 上述の如き領域を決めるための座標位置情報である。

（ニ）２値化の方法 キートップパターンを撮像して得られる信号を、２値付
号に変換する方法であり、ここでは、複数の２値化レベ
ルのうちの１つを選択して２値化する選択固定２値化方
式、または原信号と原信号を遅延した信号との差を、所
定のレベルと比較することにより２値化する浮動２値化
方式のいずれかを選択してパターン像を２値化するもの
とする。

（ホ）しきい値番号 上述の選択固定２値化方式で用いられる複数のレベルに
それぞれ番号を付し、その番号によりしきい値レベルを
選択するためのものである。

（へ）白黒反転 黒地に白の文字でも、あるいは白地に黒の文字でも２値
化できるようにするため、信号の極性反転等の操作が必
要か否かを指示するためのものである。

（ト）領域ごとの設定値 ビットマトリックス判定を行なうための辞書パターンの
番号、文字コード、字形コードまたは距離の上下限値、
さらには特徴量判定を行なうための特徴番号とその特徴
上下限値等に関して設定を行な５゜なお、パターンの特
徴量としては、ここでは、その面積、面積密度、幅、幅
の比、高さ、高さの比またはパターンの個数等を含めて
３０種類程度用いられる。各特徴量には番号が付され、
その番号に応じて上下限値を設定しておくことにより、
測定の結果得られた特徴量の良否を判定することができ
る。

（Ｄ）設定ファイル編集モード キーボードによっては、いくつかのキートップだけが異
なっていて、その他は全く同じこともある。このよ５な
場合に、異なっているキートップについてのみ新たに設
定を行ない、その他のものは従来の設定値をそのまへ使
用することにより、新しいキーボードの設定ファイルを
作成することができる。設定の単位は、あく迄も１個の
キートップであり、これを単位にして設定ファイルの追
加、削除または並びかえが行なわれるが、これが設定フ
ァイルの編集作業である。

（Ｅ）測定ファイル作成モード キーボードの設定ファイルが最適であるか否かを判定す
る１つの方法として、設定ファイルに基づく計測条件に
よって特徴量とビットマトリックスを測定し、この測定
値と設定値とを比較することにより、設定値が正しいか
否かを判断することができる。この測定値を測定ファイ
ルとして記憶する。

（Ｆ）測定ファイル編集モード 測定ファイルの測定値により辞書ファイルまたは設定フ
ァイルの追加、削除等を行なう。

なお、これらのファイル（辞書ファイル、設定ファイル
および測定ファイル）は、第１図に示されるＬ−１００
システム２のフロッピィディスク２０３に、キーボード
の種別毎に格納される。

ＣＧ’）自動検査モード このモードでは、検査したいキーボード６を固定治具７
によりＸＹテーブル４上に位置決めするとともに、上記
の如くして作成された設定ファイルをフロッピィディス
ク２０３から入力し、オペレータが検査開始スイッチを
押すことにより、以下の如く検査が自動的に行なわれる
。この検査開始スイッチは、Ｌ−１００システムのキー
ボード２０４とビデオセンサ１の正面パネルの双方に設
けられており、そのいずれからでも検査を開始すること
ができる。ビデオセンサ１では、この検査開始スイッチ
からの信号を第２図の伝送インタフェイス１８を介して
判定または計測指令信号として受信の する（第３図■参照）。計測指令には、第３図り。

■に示される如く、キートップ番号、各種計測条件が含
まれている。キートップ番号は、ＣＰＵＢからＣＰＵＡ
を介してコントローラインタフェイス１９に与えられ、
これによってＸＹテーブルコントローラ５が起動され、
被検査キーボード６が所定方向に移送される。一方、計
測条件は、２値化の方式、ビットマトリックスまたは特
徴量の抽出等の検査または判定に必要な種々の情報とし
て利用される。なお、この計測条件はフロッピィディス
クを介して与えられるもので、第２図のメモリ１５Ｂに
記憶されるとともに、ＣＰＵＢからＣＩ）　Ｕ　Ａを介
してメモリ１５Ａに記憶される。ここで、所定番号のキ
ートップがＴＶカメラ３１の視野内に入ると、該キート
ップの表面に形成されたパターンは該カメラ３１により
撮像された後、計測条件に応じた２値化刃式（選択固定
２値化、浮動２値化）とそのレベルによって２値化され
る（第３図■参照）。なお、この動作は第２図の２値化
制御回路２７において行なわれる。２値化された画像情
報は、第２図の画像情報抽出回路２４を介して画像メモ
リ２３Ａ、２３ＢにＤＭＡ（ダイレクトメモリアクセス
）モードで書込まれるが、このとき、そのいずれに書込
むかを制御するのが、書込メモリ切換制御回路２５と］
）ＭＡ切換回路２２である（第３図＠、Ｏ参照）。ＣＰ
ＵＡまたはＣＰＵＢでは、まず、測定パターンからノイ
ズパターンを除去する一方（第３図Ｏ参照）、この測定
パターンを所定数の領域に分割または分類する（第３図
の参照）。しかる後、分割された個々のノくターン毎に
ビットマトリックスを測定し、これをＬ−１００システ
ム２かも送られて来る標準のものと比較することにより
その距１ｉＩｆｔをめ、この距離が所定の設定値内にあ
るか否かによってビットマトリックス判定を行なうとと
もに（第３図Ｇ参照）、個々のパターンの面積２幅およ
び高さと、これらを組み合わせたものとからなる各種の
特徴量をめ、これを設定値と比較することによって特徴
判定を行なう（第３図の参照）。なお、キートップの良
否の判定は、とねらビットマトリックス判定と特徴判定
との総合判定によるものとする（第３図の参照）。この
ようにして測定および判定された結果は、第２図に示さ
れる伝送インタフェイス１８を介してＬ−１００システ
ム２に伝送されるので（第３図■参照）、Ｌ−１００シ
ステム２では、これをＣ１１Ｔ２０２（第１図参照）に
表示するとともに、必要に応じてプリンタ２０１にプリ
ントアウトし、さらには、受信したデータにもとづいて
各種ファイルの編集を行なう。

不良キートップの例としては第５図に示されるように、
同図（ｂ）の如き異種キー、（ｃ）の如き逆さキー、（
ｄ）の如き横差しキー、またはキートップ無実装などが
あるが（同図（イ）は正しいキーを示す。）、このよプ
な不良キートップはビデオセンサ１により直ちに発見さ
れ、必要に応じて警報ユニット９（第１図参照）から警
報が発せられる。なお、キートップパターンの画像は、
その都度モニタＴＶ８により観測することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、被検査キーボードを
所定の位置に移送する移送機構と、キートップパターン
に撮像し、これを画像処理しその特ａ量およびビットマ
トリックスを測定してその良否を判定するビデオセンサ
と、キートップの検査または良否判定に必要な設定値デ
ータをファイルとして記憶２編集するファイル管理シス
テムとを設けて互いにその機能分散を図るようにしたの
で、多種類のキーボード配列検査を自動的かつ高速（例
えば、６４キートツプで４２秒程度）に行なうことが可
能である。つまり、ぼ５太な量のファイルの管理を、専
用のファイル管理システムで行なうことにより、ビデオ
センサをパターンの測定または判定に専念できるように
して検査の高速化を図るものであり、さらに、ビデオセ
ンサのマルチＣＰＵ化によって、より一層の高速化が可
能となるものである。また、機能の分担が明確にされて
いることから、マン・マシンインタフェイスが良好とな
り、操作性が向上する利点を有するものである。

なお、この発明は、上述の如きキーボードの検査だけで
１よ＜、プリント基板の実装検査、印刷物の検査、食品
の包装検査などの各種検査に応用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すシステム構成図、第２
図は第１図のビデオセンサの構成を示すブロック図、第
３図は第１図または第２図の動作を説明するための機能
ブロック図、第４図はキートップの検査領域を説明する
説明図、第５図は不良キートップ例を説明する説明図で
ある。 符号説明 １・・・・・・ビデオセンサ、２・・・・・・ファイル
管理システム（Ｌ−１００システム）、３・・・・・・
画像検出部、４・・・・・・ＸＹテーブル、５・・・・
・・コントローラ、６゜２０４・・・・・・キーボード
、７・・・・・・固定治具、８・・・・・・モニタＴＶ
、９・・・・・・警報ユニット、１２Ａ、１２Ｂ・・・
・・・中央処理装置（ＣＰＵ）、１３Ａ、１３Ｂ・・・
・・・プログラムメモリ、１４Ａ、１４Ｂ・・・・・・
一時記憶装置、１５Ａ、１５Ｂ・・−・・・設定値記憶
用メモリ、１６・・・・・・操作パネル動作状態表示装
置、１７・・・・・・操作パネル入出力インタフェイス
、１８・・・・・・伝送インタ７エイス、１９・・・−
・ＸＹテーブルコントロー回路、２３Ａ、２３Ｂ・・・
・・・画像メモリ、２４・・・・・・画像情報抽出装置
、２５・・・・・・書込メモリ切換制御装置、２６・・
・・・・モニタＴＶ選択回路、２７・・・・・・２値化
制御回路、２８・・・・・・計測東件設定制御部、３１
・・・・・・ＴＶカメラ、２０１・・・・・・プリンタ
、２０２・・・・・・ＣＲＴ表示部、２０３・・・・・
・フロッピィディスク代理人　弁理士　並　木　昭　夫 代理人　弁理士　松　崎　清

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のキートップをもつ被検査キーボードを載置して所
   定の量ずつ所定の方向に移動させる移動手段と、該キー
   トップ面に形成された文字等のパターンを撮像する撮像
   手段と、該移動手段および撮像手段を介して得られるキ
   ートップ毎のパターンを画像処理して種々の特徴量を計
   測するとともに該特徴量を標準のそれまたは所定の設定
   値と比較することによりキートップパターンの良否を判
   定する計測・判定手段と、該設定値情報および標準の特
   徴量情報をファイル化して記憶するとともにその編集を
   行なうファイル管理システムとを備え、被検査キーボー
   ドに必要なファイル情報はキード検査装置。