(57)【要約】      （修正有）【課題】周知のタッチプローブの不利点がなく、とりわけ横力に対する接触感度を呈するタッチプローブを提供する。【解決手段】固定部材と、１又は複数の弾性エレメント４００によって、固定部材に対して静止位置に保持され、偏位力に応じて静止位置から移動することが可能であるフィーラ１００と、固定部材に対するフィーラ１００の変位によって駆動される光源６８を含む検出システムと、光源によって発された光を受ける光学画像センサと、光源と光学画像センサとの間の光路上に介在する光学マスクとを含むタッチプローブ。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
１又は複数の弾性エレメントによって、前記固定部材に対して静止位置に保持され、偏位力に応じて前記静止位置から移動することが可能であるフィーラと、
光源を含み、フィーラの変位を検出するためのシステムと、
前記光源によって発された光を受ける光学画像センサとを含み、
前記光学画像センサ上の空間的強度分布が、前記フィーラの変位に従って変化するタッチプローブ。
【請求項２】
前記光源によって発された光を受ける複数の光学画像センサを含む、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項３】
前記１又は複数の弾性エレメントが、２つのベースに対応する２つの端部エレメントを有する、基本的に円筒形状を有する一つのブロックの金属部からなり、前記フィーラが端部エレメントの中心と接続され、前記光源が、反対の端部エレメントの中心と接続され、各端部エレメントが、プローブ本体と一体接合された周囲リングを呈し、複数の変形可能なエレメントが、３軸に沿った光源の変位を可能にする、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項４】
光学マスク、又は前記光源と前記光学画像センサとの間の光路上に介在するレンズアレイを含む光学マスクを含む、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項５】
前記光源が、前記固定部材に対するフィーラの変位によって駆動される、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項６】
フィーラが、磁気的又は機械的接続を用いて、検出システムに取り外し可能な方法で接続される、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項７】
光学画像センサによって記録された画像から、３次元におけるフィーラの変位を判定し、フィーラの変位が所定の閾値を超えたときに接点信号をトリガするように設計された処理回路をさらに含む、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項８】
外部電源に接続されることができるタッチプローブであって、前記接点信号が、プローブによって吸収された電流の変動である、請求項７記載のタッチプローブ。
【請求項９】
温度センサをさらに含み、処理回路が、温度センサによって供給された信号に基づいて、温度誤差を補償するように設計される、請求項１記載のタッチプローブ。
【請求項１０】
加速度計を含む、請求項１記載のタッチプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、座標測定機のためのタッチプローブ又はコンタクトプローブに関し、特に、しかし限定的ではなく、トリガタイプのコンタクトプローブに関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチプローブ、及び機械部品の表面の座標を測定するための測定機とともにそれらを使用することは、計測学の分野では周知である。典型的なケースでは、コンタクトプローブは、測定機の可動プラットフォーム上への組み立てのための機械的インターフェイスと、先端にルビー球を有し、測定される表面に接触するように設計されたスタイラス（stylus、針）とを含む。スタイラスが部品に接触し、その静止位置から移動すると、プローブは、接触が生じたことを示す電気信号を発する。この信号は、機械の瞬間的な座標を記録して、部品の接触点の座標を計算する制御部に送信される。
【０００３】
アナログプローブは、スキャニングプローブとも呼ばれ、１又は複数の軸に沿ったスタイラスの偏位を測定することが可能であることがさらに知られている。これらのプローブは、その名が示す通り、部品の表面をスキャニングして、軌道に沿った座標を測定することによって用いられる。
【０００４】
周知の変形では、たとえば欧州特許第０７６４８２７号、米国特許第４２７０２７５号又は米国特許第６７６０９７７号にあるように、スタイラスは、対称的に配置され、各々がプローブ本体と一体接合された２つの球体上に載置されている３本の放射状のピンを有する支持部上に固定される。この構成は、６つの独立した接触点での均衡による接続を構成し、プローブ本体に対するスタイラスの相対位置は、それによって正確に定められる。トリガ信号は、ピンのうち１つが、通常時にはその上に載置されている２つの球面を持ち上げることによって、２つの球面間の電気的接触を遮断したときに生成される。これらの簡易な構造のプローブによって、信頼性と精度とが組み合わせられるが、いくつかの制限を受ける。特に、横向きの力に対するプローブの感度は一定ではなく、外力の向きに応じて変化し、３本のピンの方向に対応する３つのローブを呈する。この感度の変化は、タッチトリガリングの繰り返し精度にとって、ひいては測定の質にとって有害である。ピンの配置を変更することは、たとえば欧州特許第１６１００８７号又は独国特許第３７１３４１５号に記載されているように、この不等方性を低減することができるが、それでもなお完全に取り除くことはない。
【０００５】
欧州特許出願第０３６０８５３号は、電気回路が、加えられた力に対して直接的に感度が高いひずみゲージに置き換えられているセンサを提案することによって、これらの課題を改善しようと試みている。
【０００６】
他の実施形態では、たとえば米国特許第５４３５０７２号及び欧州特許第０４１５５７９号の文献にプローブが記載されており、スタイラスと、測定される部品との間の接触が、振動センサによって、又は光学センサによって検出される。
【発明の概要】
【０００７】
本発明の１つの目的は、周知のタッチプローブの不利点がなく、とりわけ横力に対する接触感度を呈するタッチプローブを提案することである。
【０００８】
本発明の別の目的は、従来技術のプローブよりもさらに感度が高く正確なさらなるタッチプローブを提案することである。
【０００９】
これらの目的は、添付の特許請求の範囲の特徴を有する装置によって実現される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態の例は、添付された以下の図面によって図示される記載で示される。
【図１】本発明のタッチプローブを断面図で図示する。
【図２】本発明のフレームで用いられることができる光学マスクを概略的に図示する。
【図３ａ】四半分に分割された画像センサを示す。
【図３ｂ】四半分に分割された画像センサを示す。
【図３ｃ】四半分に分割された画像センサを示す。
【図４】本発明のフレームで用いられることができる処理回路を概略的に示す。
【図５ａ】本発明のフレームで用いられることができる弾性構造体を図示する。
【図５ｂ】本発明のフレームで用いられることができる弾性構造体を図示する。
【図６】本発明のフレームで用いられることができる弾性構造体を図示する。
【図７】本発明の変形の実施形態を分解図で示す。
【図８】本発明の変形の実施形態を断面図で示す。
【図９ａ】図９ａ及び９ｂは、図７及び８の実施形態で用いられる弾性構造体の２つの可能な実施形態を図示する。
【図９ｂ】図９ａ及び９ｂは、図７及び８の実施形態で用いられる弾性構造体の２つの可能な実施形態を図示する。
【図１０】図９ａ及び９ｂで表された弾性構造体の別の図を示す。
【図１１】図９ｂの弾性エレメントの断面図であり、自由度が表されている。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１を参照すると、本発明のタッチプローブは、一実施形態において、支持部の３本のピン６５（部分的に見られる）と、フィーラモジュールと一体接合された６つのボール（図示せず）との間の、６つの接触点によって定められた静止位置に、ばね６６によって弾性的に保持された支持部１０５の上に取り付けられたスタイラス１００を有するフィーラモジュール６０を含む。この構成は、スタイラスが外力の作用下で移動し、この外力が作用しなくなったときに静止位置にぴったりと戻ることを可能にする。システムが接触を検出した時に測定機の移動を止めるために、一定の間隙（オーバトラベル）が必要とされるため、スタイラスのこの弾性的な組み立ては、このタイムフレーム中に、接触力を制限することを可能にする。
【００１２】
スタイラス１００がフィーラモジュール６０内に取り付けられる方法は、本発明の本質的な特徴ではなく、本発明の分野から離れることなく、必要に依存して他の組み立てレイアウトを用いることができる。
【００１３】
フィーラモジュール６０は、好ましくはプローブ３５の本体に取り外し可能な方法で接続され、測定要件に依存して、スタイラスを容易に交換することが可能である。フィーラモジュール６０及びプローブ本体は、好ましくは、測定機で現在用いられている自動ツール変更システムと互換性があるような方法で、自動的に接続及び分離されることができる。図示された例では、一方がプローブ本体に、他方がフィーラモジュールに置かれた一対のマグネット５２及び６２を用いて接続が実現される。他の実施形態では、機械的コネクタ、たとえば出願人名による欧州特許第１５７７０５０号文献に記載された自動コネクタによって、接続が実現されることができる。モジュール性が必要とされない場合、フィーラモジュール及びプローブ本体は、永続的な方法で接続されることができる。
【００１４】
プローブ３５の本体は、それを測定機の可動プラットフォームに固定するための接続装置３２を備える。図示された例では、Ｍ８規格ねじ３２によって接続が実現されるが、他の接続機構が可能である。軸方向の電気接点３３は、以下でさらに分かるように、プローブ本体内部の電子機器が、外部電源によって電力供給されることを可能にする。必要であれば、信号接点３３は、複数の接点によって置き換えられることができる。
【００１５】
フィーラモジュールは、マグネット５２、６２又は任意の他の好適な接続手段を通して、弾性構造体４５によってプローブ３５本体の内側の位置に保持されて、所定の限度内で、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に沿ったスタイラスの偏位に従うことができる支持部５５と一体接合される。弾性構造体は、本発明の範囲内では、異なる形状を有することができる。構造体４５は、好ましくは３方向に向かって同じ弾性を呈するような異なる寸法を有する。
【００１６】
ロッド４２は、下側で支持部５５と一体接合され、その上側に光源６８、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）を担持する。これにより、スタイラスが偏位する動きは、光源６８の比例した変位に変換される。
【００１７】
本発明の重要な態様では、プローブ本体は、光源６８と並置されて、光源によって発された光を受ける画像センサ、たとえばＣＣＤセンサ６１又は任意の他の好適な光学画像センサをさらに含む。符号化光学マスク６５は、光源６８と画像センサ６１との間の光路上に介在する。光学マスク６５は、センサ上に、光源６８の変位に従って動く不均一な光の分布を投射する。処理回路は、好ましくは画像センサ６１と同じシリコンチップ上に組み込まれ、センサの表面上の光強度の分布から、プローブ本体に対する３次元ｘ、ｙ、ｚに従ったスタイラスの偏位を判定する。
【００１８】
任意には、本発明のタッチプローブは、光源と並置され、一つの共通の光学マスクを通して、又は各センサ用の別個のマスクを通して、光源によって発された光を受けるように配置された複数の画像センサを含む。上述の変形の実施形態にあるように、スタイラスの３次元ｘ、ｙ、ｚでの偏位は、画像センサに共通であることができるか、又は個別のセンサ毎に独立したプロセッサを含むことができる処理回路を用いて、センサによって記録された光強度の分布から判定される。
【００１９】
光源６８、マスク６５及び画像センサ６１で構成されるトランスデューサの動作原理は、欧州特許１７５００９９Ｂ１、欧州特許出願公開２１６９３５７Ａ１及び国際特許出願公開２０１０１１２０８２Ａ１の文献に記載されており、本明細書では詳細には分析されていない。図２で表された例では、光学マスク６５は、規則的なタイルのアレイ１２５と、斜めのセグメントのアレイからなるコードとを含む２次元コードを持っている。図示された例では、たとえば、セグメント１２１に平行なセグメントは、２進値「１」を符号化し、一方でセグメント１２０に平行なセグメントは、２進値「０」を符号化する。
【００２０】
有利には、セグメントによって表現された２次元コードは、タイルのアレイ１２５の解像度による絶対的な位置付けを可能にし、一方で光分布の軸に沿った投射によって得られた信号１３１及び１３２の内挿は、ｘ及びｙでの相対位置を正確に判定することを可能にする。しかし、他の構成が可能である。
【００２１】
読み取り及び処理速度を向上させるために、画素は、任意にはゾーン毎にグループ分けされ、各々のゾーンは特定の測定専用である。図３ａに図示された例では、画像センサ６１の画素は、４つの四半分１４１、１４２、１４３、１４４に配置される。対角線上に配置された四半分１４１及び１４３は、ｘ方向の変位を判定するように配置され、一方、他の２つの四半分は、ｙ方向の変位を判定するように設計される。図２に示された例を参照すると、処理回路は、四半分の各々において、測定を希望する変位の方向に沿って、２つの投射１３１、１３２の１つを計算するように限定されることができ、これによって操作の数が限定される。また、光学マスク６５に記録された符号は、四半分に分割して、結果として簡略化することができる。
【００２２】
本発明の範囲内で他の構成が可能であり、四半分に分割されていない単一の画像センサ、又は２以上の独立した画像センサによる変形を含む。
【００２３】
図示されていない代替の実施形態では、光学マスクは存在せず、そこで不均一な光源、たとえば、画像センサ６１の表面上に不均一な光強度の分布を生成する光源が用いられる。この目的のために、高不等方性の放射プロファイルを有するＬＥＤ、レーザダイオード、干渉縞を生成する光学系、又は処理回路が、センサの表面上の光強度の分布から、３次元ｘ、ｙ、ｚに沿ったスタイラスの偏位を判定することを可能にする任意の他の適切な不均一性光源を用いることができる。
【００２４】
図示されていない別の変形では、光学マスクは、複数の透明及び不透明領域ではなく、図３のように、異なる光学特性を有する適切な透明領域の配置を含み、センサの表面上に不定の光強度分布を生成する。レンズのアレイは、有利には光学マスクで用いられて、センサ上の光分布の強度及びコントラストを増大させることができる。
【００２５】
図３ａは、ｘ軸に沿って光源６８に変位がある状況を図示する。四半分１４１及び１４３は同じ変位を記録し、一方で他の２つの四半分は、変動を記録していない。反対に、図３ｂに見られるように、ｙ軸方向にのみ変位がある場合、２つの四半分１４２及び１４４は同一の変位を記録し、四半分１４１及び１４３によっては何も測定されない。
【００２６】
図３ｃは、ｚ軸に沿った変位の間に生じる状況を図示する。この場合、マスク６５によって投射された、変化する画像の縮尺である。四半分１４１及び１４３、及び四半分１４２及び１４４でも、反対の変位を測定する。通常のケースでは、光源６８の相対移動は、ｘ、ｙ、及びｚにおける移動の重畳に分解されることができる。
【００２７】
記載された例では、光学画像センサ上に投射されたマスクの画像は、フィーラ１００の移動に依存して変化するが、これは、光源６８が、固定部材に対するフィーラの変位によって駆動されるためである。また、本発明の範囲内にとどまりつつ、同じ効果を有するフィーラマスク又は画像センサによって駆動することが考えられる。本発明は、変形の実施形態をさらに含み、その場合、光源、マスク及びセンサがプローブ本体に対して固定されたままであるが、光学軌道は、フィーラ１００の変位に依存してセンサ上の画像を変更することが可能である別の可動光学エレメント、たとえば鏡、レンズ、プリズム又は任意の他の光学エレメント又はフィーラ１００によって駆動される光学エレメントの組み合わせを含む。
【００２８】
光源６８の変位は、接点スタイラス１００の変位に比例する。そして、処理回路は、フィーラの変位が所定の閾値を超えた場合、接点信号をトリガすることができる。有利には、このトリガ閾値は、処理回路を適切にリプログラミングすることによって、測定条件に従って動的に修正されることができる。たとえば、振動によって、又はプローブの加速及び減速に応じて判定された疑似信号を回避するために、測定機が急速に動いたときには、閾値を引き上げることができ、最大限の精度を意図して機械がゆっくりと動いたときには、閾値を引き下げることができる。また、トリガ閾値は、より長くかつより重く、振動に対してより感度が高いスタイラスが取り付けられた場合、より大きな閾値を選択することにより、用いられたスタイラスに依存して調節されることができる。
【００２９】
本発明の１つの態様では、処理回路はさらに、トリガ信号の検証を行うことができ、またフィーラ１００と測定される部品との真の接触から引き出される信号と、たとえば振動に起因する疑似信号とを区別することができる。この識別は、たとえば、偏位信号の継続時間に基づいて、又はその時間プロファイルに基づいて実現されることができる。
【００３０】
また、プローブは、光学センサによって測定された、１又は複数の軸に沿ったスタイラスの偏位を示すスキャニングモードで用いることもできる。
【００３１】
図示されていない変形の実施形態では、光学センサは、たとえばルーフ又はピラミッドの形状の非平面を有し、集光及び軸方向の変位に対する感度を向上させることができる。
【００３２】
図４は、本発明の１つの態様の、処理回路２００の可能な構造を概略的に図示する。光学センサ６１は、有利には処理回路と同じ集積回路に組み込まれる。回路２００は、本例では、マイクロコントローラ２３０及び配線論理回路２３５を含み、センサ６１の画素に関する処理動作、たとえば投射、平均化及び／又は相関を行う。ユニット２３７は、数学関数又は三角関数の計算専用の演算モジュール、たとえばＣＯＲＤＩＣ（座標回転ディジタルコンピュータ、COordinate Rotation DIgital Computer）技術を用いたモジュールである。任意には、マイクロコントローラの機能は、他の適切な計算手段、たとえばマイクロプロセッサ又はＤＳＰ（ディジタル信号プロセッサ）によって実行されることができる。
【００３３】
回路２００は、好ましくは環境センサ、たとえば加速度計及び／又は温度センサをさらに含む。加速度計を用いて、たとえばトリガ信号の動的閾値や、プローブが衝撃を受けたかを判定する。温度センサによって供給された信号を、回路２００で用いて、温度誤差を補償する。
【００３４】
処理回路は、所定のフォーマットに従って、測定機に位置信号を送信するように設計された入出力ユニット２２０をさらに有する。タッチプローブがトリガプローブとして用いられる場合、トリガ信号は、プローブによって吸収された電流の変動の形で送信されることができる。これにより、本発明のタッチプローブが、従来のトリガタッチプローブの代替として用いられることが可能になる。本発明の別の変形の実施形態では、入出力ユニット２２０により、外部ユニット、たとえば測定機のコントローラ又はコンピュータ測定システムとの双方向通信が可能になる。そして、プローブは、ユニット２２０を通して、適切なフォーマットで、トリガ信号及び／又は偏位測定及び／又は検証信号を送ることができる。また、プローブは、ユニット２２０を通して、較正データ又はトリガ閾値又は任意の他の信号を受信することができる。
【００３５】
図５ａ、５ｂは、本発明の範囲内で用いられることができる可撓性構造体４５を概略的に図示する。これらの構造体は、横方向に（ヒンジ３１２）又は軸方向に（ヒンジ３１３）より大きな可撓性を提供する複数の弾性ヒンジを有する。図６は、変形の実施形態を図示し、柱３１５によって横方向への可撓性が提供されている。しかし、他の構成が可能である。
【００３６】
ここで、図７、８、９ａ、９ｂ及び１０を参照して、本発明のタッチプローブの好ましい実施形態を説明する。本変形では、プローブは、先に述べたような弾性構造体を含み、弾性構造体は、その下側先端で支持部５５に接続し、反対の先端で光源６８に接続する、一体成型された金属部４００からなる
【００３７】
弾性構造体４００は、図９ａ、９ｂ及び１０でよりはっきりと見ることができ、図９ａ及び９ｂは、以下でさらに分かるように、２つの可能な変形の実施形態は、上側の可撓性部分を表している。これは基本的に円筒形状を有し、組み立て又は溶接シームのない単一の一体型の金属部から作られる。弾性構造体４００は、好ましくは機械加工によって、すなわち適切な材料、たとえば鍛鋼の円筒を旋削及びフライス加工することによって実現される。しかし、本発明の範囲内で、他の製造技術、たとえば電食、レーザ切削又は材料を取り除くための任意の他の適切な方法を用いることもまた可能である。また、弾性構造体４００を、鋳造によって、又は付加的な製造工程、たとえば選択的なレーザフリッタリング、ステレオリトグラフィ、３Ｄインプレッション等によって作ることも可能である。
【００３８】
本発明の１つの態様では、弾性構造体４００は、図１１に見られる、基本的に円筒型の中央本体４２０と、２つの溝５１０及び５２０によって円筒型本体から分離された、上側及び下側２つの端部とを含む。下側端部は、その上に、たとえば彫金浮き彫りを通してフィーラモジュール５５の支持部が固定されている中央突起４３６を含む。また、上側端部は、その上に、たとえば接着によって光源６８が取り付けられている中央突起４１６を含む。光源は、好ましくは可撓性の導体又は可撓性のプリント回路によって処理回路に接続される。
【００３９】
また、２つの端部は、プローブ本体と一体接合された周囲リング４３５、４１５をそれぞれ含み、一方で円筒型本体４２０の横面は、他のコンポーネントとは接触せず、フィーラ１００に働く力の影響下で動くことができる。
【００４０】
図９ａ、９ｂは、弾性エレメント４００の上側端部の２つの可能な実施形態を図示する。２つの変形は、それらの端によって周囲リング４１５に固定された３つの正接のガーダー又はブレード４１７ａ、４１７ｂ、４１７ｃと、一方で対応する正接ブレードに、他方で端部の中央に接続された３つの放射状アーム４１８ａ、４１８ｂ、４１８ｃとを含む。切り欠き４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃは、弾性ヒンジを形成し、アセンブリ全体の、特に軸方向及び横方向への可撓特性を向上させる。２つの変形の実施形態は、基本的にアーム４１８ａ〜ｃの形状が異なり、第２のタイプではまっすぐであり、第１にはやや強調された角度を有し、その可撓性が増大されている。
【００４１】
弾性エレメント４００の上側端部は、有利には、従来の機械加工作業によって実現されることができる。たとえば上側を通してアーム４１８ａ〜ｃをフライス加工し、３つのフライス加工されたまっすぐな溝４１７ａ〜ｃ（図１０でより良く見られる）で、リング４１５から正接のブレード４１７ａ〜ｃを取り外すことが可能である。端部は、溝５１０によって円筒型本体４２０から分離される（図１１）。
【００４２】
図１０は、弾性エレメント４００の下側端部について可能な構造を図示する。周囲リング４３５は、アセンブリ全体の可撓性を、特に軸方向に増大させる薄い中央カラーを有する３つのアーム４３８ａ〜ｃによって、中央部４３６に接続される。上側端部と比較すると、下側端部は、軸力下で変形するように適合され、軸に対して直角の方向には比較的堅固である。上側部と同様に、弾性エレメント４００の下側端部は、従来の機械加工作業で作られることができる。
【００４３】
図１１は、可撓性エレメントの断面と、端部の可撓性によって可能になる動きとを示す。すでに述べたように、周囲リング４３５及び４１５は、プローブ本体に固定され、一方で下方突起４３６は支持部５５によってフィーラに接続され、上部突起４１６は光源を担持する。スタイラス１００にかかる力は、端部にそれら各自の機械特性に従った異なる変形を引き起こす。
【００４４】
下側端部は、軸力に対しては著しい可撓性を呈し、一方で、軸に対して横方向に働く力に対しては堅固であるように設計されるが、これは、アーム４３８ａ〜ｃのカラーを容易に曲げることはできるが、アーム４３８ａ〜ｃの長さは本質的に不変のままであるためである。したがって、アーム４３８ａ〜ｃの交点に位置する点「Ｃ」は、軸「ｚ」に沿って動く。
【００４５】
同時に、アーム４３８ａ−ｃの独立した可撓性は、スタイラス１００が横方向の力を受けた場合に、点（Ｃ）を中心とした、２つの横断する方向「ｘ」及び「ｙ」へのエレメント４２０の回転を可能にする。このように、下側端部によって導入される制約をモデル化することが可能であるが、これはスライドによって、中央「Ｃ」のボールジョイントと組み合わせられた中央「Ｃ」の軸方向の変位が可能になるためである。
【００４６】
放射状アームが正接のブレードに接続されている構成のために、上側端部は、３つの軸「ｘ」、「ｙ」、「ｚ」に沿った、点「Ｌ」における光源の変位を可能にする。当該アーム及び光線の可撓性は、３つの軸に沿った戻り力又は定量的な可撓性の値を判定する。本構造の弾性は、変位と力との間の関係ｋ＝ｘ／Ｆによって定義され、約（１〜１０）×１０−６ｍ／Ｎである。これらの可撓性値は、良好な感度と、座標測定機（ＣＭＭ）の通常の振動周波数を超えるきわめて高い自己振動周波数とを確実にする。
【００４７】
アーム４１８ａ−ｃ及び４３８ａ−ｃの対称的な構成は、基本的に力の横方向に関係しない高い等方性の可撓性を実現することを可能にする。しかし、本発明は、３本のアームを有する装置に限らず、状況に依存して、２本、４本、及びそれ以上のアームを有することができる。
【００４８】
ここで、図７及び８を参照して、プローブにおける弾性構造体４００のアセンブリを説明する。本発明の好ましい実施形態では、弾性構造体４００は、可撓性の枝部７５７を有するフェルール４５０の内側に嵌め込まれる。フェルール４５０が管４６０の内側に挿入されると、枝部７５７は下側の周囲リング４３５を挟んで中央に位置決めする。軸方向では、フェルール４５０の下側は、ねじ付きリング４５２に載置され、その上側は上側周囲リング４１５を支持し、その上には第２のねじ付きリング４５１がネジ留めされている。プローブ本体の内側に挟むことによって弾性構造体４００を固定することは、上側及び下側の２つの周囲リングを用いることによって、プローブの軸の剛性及び正確なセンタリングを実現することを可能にする。
【００４９】
スタイラスの動き及び弾性部４００の変形は、フィーラモジュール５５の支持部において、適切な筺体に係合する３本のねじ５５０によって１２０°に制限される。これらのねじは、それらの位置を設定するために好ましくは調節されることができ、フィーラモジュールの動きを制限し、したがって弾性エレメント４００に伝達される力に加えてその変形を制限する止め部を構成する。しかし、他の制限手段が可能である。
【００５０】
そして、止め部５５０は、モジュールを整列させることを確実にし、弾性部４００を保護する機能を有する。実際に、本発明のプローブは、過剰な力に従って、たとえば衝撃の場合に壊れやすいか又は変化しやすい脆弱なエレメント、特に弾性部４００を含む。この場合、弾性エレメントの変形が所定の閾値を超えると、止め部５５０のうち１つがフェルール４５０に接触して、力がフェルール４５０に直接伝達されることにより、あらゆる破損を回避し、プローブの堅固性を向上させる。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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