[發明專利]一種三維微納米接觸觸發式探頭

在審

• 申請號: 201410834005.4
• 申請日: 2014-12-26
• 公開（公告）號: CN104457613A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李瑞君;向萌;范光照;馮建;何亞雄
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/00
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種三維微納米接觸觸發式探頭，其特征是包括：

一測頭單元(7)，是在一固定圓環(7a)的中央設置十字懸浮片(7b)，在所述十字懸浮片(7b)的各懸臂的臂端連接有懸臂簧片(7c)，所述各懸臂簧片(7c)的另一端與固定圓環(7a)相連接，形成十字懸浮片(7b)在固定圓環(7a)中的懸浮結構；在所述十字懸浮片(7b)一側的中央位置處設置測量中央平面反射鏡(7d)，另一側安裝帶有紅寶石測球(7e)的探針(7f)；

一測量單元，設置所述測量單元的光路結構為：由激光器(5)射出的準直光投射在所述測量中央平面反射鏡(7d)上，并經所述測量中央平面反射鏡(7d)反射后形成反射光，所述反射光經過透鏡(4)聚焦在四象限探測器(3)上，以所述四象限探測器(3)測量中央平面反射鏡(7d)的位移和二維角度。

2.根據權利要求1所述的三維微納米接觸觸發式探頭，其特征是：設置左右偏擺角和前后俯仰角度可以調節的激光出射角度調整機構(6)，所述激光器(5)固定設置在激光出射角度調整機構(6)中，通過調節所述激光出射角度調整機構(6)，以使被測量中央平面反射鏡(7d)反射后的激光能被透鏡(4)聚焦在所述四象限探測器(3)的探測中心。

3.根據權利要求2所述的三維微納米接觸觸發式探頭，其特征是：設置一圓筒體(1a)，在所述圓筒體(1a)中分布各中空腔，所述各中空腔包括第一腔(1d)和第二腔(1e)；所述第一腔(1d)用于固定設置透鏡(4)和四象限控測器(3)；所述第二空腔(1e)用于固定激光出射角度調整機構(6)，所述測頭單元(7)以其固定圓環(7a)設置在所述圓筒體(1a)的底部。

4.根據權利要求3所述的三維微納米接觸觸發式探頭，其特征是：所述激光出射角度調整機構(6)包括用于套裝激光器(5)的矩形套筒(6a)，所述矩形套筒(6a)的外側壁設置為楔形面，以矩形套筒(6a)中相鄰的兩個外側壁作為限位面，限位面以外的兩個外側壁為自由面，在所述限位面與所述第二腔(1e)的腔壁之間設置有楔形塊(6b)，通過調整所述楔形塊(6b)與所述限位面之間的相對高度實現所述矩形套筒(6a)的傾斜角度的調整。

5.根據權利要求4所述的三維微納米接觸觸發式探頭，其特征是：在所述楔形塊(6b)上設置一通孔，并有凸輪(6d)置于所述通孔中，與凸輪(6d)固聯的凸輪軸(6c)是作為驅動軸，通過轉動凸輪軸(6c)帶動凸輪(6d)在通孔中的轉動驅動楔形塊(6b)沿所述矩形套筒(6a)的外側壁上的楔形面移動。

6.根據權利要求5所述的三維微納米接觸觸發式探頭，其特征是：在所述楔形塊(6b)的通孔中設置有磁鐵(6e)，楔形塊(6b)為非導磁材料制成，矩形套筒(6a)、圓筒體(1a)以及凸輪(6d)均為導磁材料制成，利用所述磁鐵(6e)使所述矩形套筒(6a)與圓筒體(1a)獲得定位。