[发明专利]一种三维微纳米接触触发式探头

权利要求书

1.一种三维微纳米接触触发式探头，其特征是包括：

一测头单元(7)，是在一固定圆环(7a)的中央设置十字悬浮片(7b)，在所述十字悬浮片(7b)的各悬臂的臂端连接有悬臂簧片(7c)，所述各悬臂簧片(7c)的另一端与固定圆环(7a)相连接，形成十字悬浮片(7b)在固定圆环(7a)中的悬浮结构；在所述十字悬浮片(7b)一侧的中央位置处设置测量中央平面反射镜(7d)，另一侧安装带有红宝石测球(7e)的探针(7f)；

一测量单元，设置所述测量单元的光路结构为：由激光器(5)射出的准直光投射在所述测量中央平面反射镜(7d)上，并经所述测量中央平面反射镜(7d)反射后形成反射光，所述反射光经过透镜(4)聚焦在四象限探测器(3)上，以所述四象限探测器(3)测量中央平面反射镜(7d)的位移和二维角度。

2.根据权利要求1所述的三维微纳米接触触发式探头，其特征是：设置左右偏摆角和前后俯仰角度可以调节的激光出射角度调整机构(6)，所述激光器(5)固定设置在激光出射角度调整机构(6)中，通过调节所述激光出射角度调整机构(6)，以使被测量中央平面反射镜(7d)反射后的激光能被透镜(4)聚焦在所述四象限探测器(3)的探测中心。

3.根据权利要求2所述的三维微纳米接触触发式探头，其特征是：设置一圆筒体(1a)，在所述圆筒体(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)用于固定设置透镜(4)和四象限控测器(3)；所述第二空腔(1e)用于固定激光出射角度调整机构(6)，所述测头单元(7)以其固定圆环(7a)设置在所述圆筒体(1a)的底部。

4.根据权利要求3所述的三维微纳米接触触发式探头，其特征是：所述激光出射角度调整机构(6)包括用于套装激光器(5)的矩形套筒(6a)，所述矩形套筒(6a)的外侧壁设置为楔形面，以矩形套筒(6a)中相邻的两个外侧壁作为限位面，限位面以外的两个外侧壁为自由面，在所述限位面与所述第二腔(1e)的腔壁之间设置有楔形块(6b)，通过调整所述楔形块(6b)与所述限位面之间的相对高度实现所述矩形套筒(6a)的倾斜角度的调整。

5.根据权利要求4所述的三维微纳米接触触发式探头，其特征是：在所述楔形块(6b)上设置一通孔，并有凸轮(6d)置于所述通孔中，与凸轮(6d)固联的凸轮轴(6c)是作为驱动轴，通过转动凸轮轴(6c)带动凸轮(6d)在通孔中的转动驱动楔形块(6b)沿所述矩形套筒(6a)的外侧壁上的楔形面移动。

6.根据权利要求5所述的三维微纳米接触触发式探头，其特征是：在所述楔形块(6b)的通孔中设置有磁铁(6e)，楔形块(6b)为非导磁材料制成，矩形套筒(6a)、圆筒体(1a)以及凸轮(6d)均为导磁材料制成，利用所述磁铁(6e)使所述矩形套筒(6a)与圆筒体(1a)获得定位。