[發(fā)明專利]三維測定探頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710162415.9
• 申請日: 2007-09-29
• 公開（公告）號: CN101206110A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發(fā)明（設計）人: 吉住惠一;久保圭司;望月博之;舟橋隆憲
• 申請（專利權）人: 松下電器產業(yè)株式會社
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

1.一種三維測定探頭，其具備：

圓柱形的小滑動軸部(6)，其一端設有與被測物(1)的表面(S)相接的觸針(5)，同時另一端設有磁性體銷(20)；

小空氣軸承部(7A)，形成有與所述小滑動軸部嵌合的圓筒形的孔(7g)，且具有空氣噴出部(4)，該空氣噴出部(4)在所述小空氣軸承部(7A)與所述小滑動軸部的間隙形成壓縮空氣膜；

磁力產生裝置(95)，配置于該小空氣軸承部端部的磁鐵(29a、29b)和多個磁軛(8a、8b-1、8b-2)與所述銷在非接觸的狀態(tài)下構成磁路(MC)，產生阻止所述圓柱形小滑動軸部向軸方向即Z方向的移動和向繞所述Z方向的旋轉方向的移動的磁力；

變位檢測裝置(2)，對所述小滑動軸部相對于所述小空氣軸承部在所述Z方向上的變位進行檢測；

Z載物臺(89)，引導所述小空氣軸承部向所述Z方向的移動；

Z載物臺驅動裝置(43)，其使所述被測物或所述Z載物臺向與所述Z方向分別正交且彼此正交的XY方向移動，同時驅動所述Z載物臺以使所述觸針沿著所述被測物的形狀移動的所述Z方向的變位大致一定。

2.如權利要求1所述的三維測定探頭，其中，

所述多個磁軛中的至少一個磁軛為環(huán)形的磁軛(8a)。

3.如權利要求2所述的三維測定探頭，其中，

所述銷與所述磁軛的間隙部(G1、G2)附近的形狀是：在所述Z方向具有一定的厚度，在所述銷的兩端部，沿所述銷的長度方向從中心部側朝向端部側形成為錐形。

4.如權利要求3所述的三維測定探頭，其中，

所述銷和所述磁軛的間隙部(G1、G2)附近的、所述銷和所述磁軛的形狀是所述磁軛比所述銷厚。

5.如權利要求1所述的三維測定探頭，其中，

所述變位檢測裝置由光探頭變位檢測部構成，所述光探頭變位檢測部至少包含：與所述小空氣軸承部一體固定且發(fā)出激光的半導體激光器(34)、配置于所述小滑動軸部且被照射了來自所述半導體激光器的所述激光后使其反射的反射鏡(9)、使來自所述半導體激光器的所述激光聚光于所述反射鏡的透鏡(14)、和接收來自所述反射鏡的反射光的光檢測器(41)，

所述變位檢測裝置構成為，來自所述半導體激光器的所述激光照射到所述反射鏡，用所述光檢測器來接受來自所述反射鏡的反射光，根據(jù)該光檢測器的輸出信號檢測所述Z方向的變位。

6.如權利要求5所述的三維測定探頭，其中，還具備，

發(fā)出震蕩頻率穩(wěn)定化激光(Fz)的振蕩頻率穩(wěn)定化激光器(27)、和

使由所述振蕩頻率穩(wěn)定化激光器發(fā)出的所述振蕩頻率穩(wěn)定化激光照射到所述變位檢測裝置的所述反射鏡，利用由所述反射鏡反射后的反射光測定所述反射鏡的Z坐標的Z坐標測定裝置(102)。

7.如權利要求1所述的三維測定探頭，其中，

設置有非磁性體的止動器(30)，該止動器(30)在下述情況下用于阻止所述小滑動軸部的過度的移動，

所述情況是：在所述小滑動軸部的所述Z方向、或在以所述Z方向為軸的旋轉方向上施加力，且該力超過了用于阻止所述小滑動軸部相對于所述小空氣軸承部的向所述Z方向和向以所述Z方向為軸的所述旋轉方向的移動的磁力的情況。

8.如權利要求1所述的三維測定探頭，其中，

所述Z載物臺由空氣軸承構成。

9.如權利要求1所述的三維測定探頭，其中，

所述Z載物臺驅動裝置由與所述Z載物臺連接的線圈(13)、和給所述線圈通電流而沿所述Z方向驅動所述Z載物臺的磁路(GMC)構成。

10.如權利要求1所述的三維測定探頭，其中，

所述Z載物臺的可動部(11)被產生基本等于其重量的張力的由卷成渦旋狀的薄板構成的恒定負荷彈簧(17)支承。