JP3109576B2

JP3109576B2 - 信号波形測定プローブ

Info

Publication number: JP3109576B2
Application number: JP09069728A
Authority: JP
Inventors: 康義松本; 広志小橋; 基中島
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1997-03-24
Filing date: 1997-03-24
Publication date: 2000-11-20
Anticipated expiration: 2017-03-24
Also published as: JPH10268003A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板等の
電気回路の所定部分の電気信号波形を測定する装置の測
定プローブに関し、特に、被測定物の電圧によって光の
偏光状態が変化することを利用して、実装プリント基板
配線等の電気信号を測定する信号波形測定プローブ（以
下測定プローブと記す）に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボード等に実装されている電子部
品の端子、或いは、プリント基板のテストパッド等に測
定プローブを接触させて、被測定信号を測定プローブに
誘導して信号波形を測定する信号波形測定装置として、
図５（ａ）、（ｂ）に示す構造の信号波形測定装置が特
願平７−２６２４３２号公報に記載されている。

【０００３】図５（ａ）、（ｂ）に示す信号波形測定装
置は、電気光学効果を利用して電気信号波形を測定する
装置で、測定プローブ１と、レーザダイオードを駆動す
るＬＤ駆動回路４１と、フォトダイオード５２の出力を
増幅する増幅器５３と、信号波形を表示する信号波形表
示装置５４とから構成されている。測定プローブ１は、
電界によって光学的性質が変化する電気光学材料で成る
電気光学効果素子（以下、Ｅ−Ｏ素子と記す）１０を備
えて、このＥ−Ｏ素子１０に被測定部の電圧を誘導する
プローブ先端部１ｂと、Ｅ−Ｏ素子１０に光を照射し
て、Ｅ−Ｏ素子１０で反射した光の偏光状態の変化を検
出する光学系を組み込んだプローブ基部１ａとから成
り、プローブ基部１ａとプローブ先端部１ｂが固着され
て一体化している。プローブ先端部１ｂは、図５（ｂ）
に示すように、端面にＥ−Ｏ素子１０が接着した円柱状
金属芯棒６の周りを絶縁体５６で囲み、更にその周りを
金属製の外心５７で囲み、外心５７を、接地用端子１２
及び金属芯棒上のＥ−Ｏ素子１０の透明導電層１１と接
続して、金属芯棒６が、周囲からの電界の影響を受けな
い構造になっている。プローブ基部１ａに組み込まれた
光学系は、レーザダイオード４２、コリメートレンズ４
４、アイソレータ４５、偏光ビームスプリッタ４６、集
光レンズ４７、λ／４板５０、ウォラストンプリズム５
１、フォトダイオード５２の光学要素を備え、各光学要
素が、図５（ａ）に示すように配置されている。

【０００４】この信号波形測定装置は、ＬＤ駆動回路４
１によって駆動されたレーザダイオード４２からレーザ
光４３を出力する。レーザ出力光４３はコリメートレン
ズ４４で平行光にされた後アイソレータ４５を通過し、
更に偏光ビームスプリッタ４６を通過し、集光レンズ４
７で集光されて、プローブ先端部１ｂの金属芯棒端面に
接着されたＥ−Ｏ素子１０に直線偏光で入射する。Ｅ−
Ｏ素子１０に入射したレーザ光は、被測定部の電圧値に
応じて屈折率変化が生じたＥ−Ｏ素子１０によって偏光
面が変化し、反射されて、楕円偏光になって再び偏光ビ
ームスプリッタ４６に入射する。偏光ビームスプリッタ
４６に再入射したレーザ光４３は偏光ビームスプリッタ
４６で反射され、λ／４板５０を通過することにより、
Ｅ−Ｏ素子１０への入射光の直線偏光方向に対して楕円
偏光の実効的な位相差分の角度だけ傾いた偏光面の直線
偏光となる。λ／４板５０を通過して直線偏光となった
光は、さらにウォラストンプリズム５１を通過すること
により偏光面が互いに直交する２つの成分に分離され、
フォトダイオード５２で受光される。フォトダイオード
５２は、入射光をその２つの成分の光強度に対する電流
の差に変換して出力する。フォトダイオード出力電流は
増幅器５３で電流−電圧変換されて増幅され、信号波形
表示装置５４でその結果が表示される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図５（ａ）、（ｂ）に
示した信号波形測定装置に用いられている測定プローブ
１は、Ｅ−Ｏ素子を搭載したプローブ先端部１ｂと光学
系を組み込んだプローブ基部１ａとが固着・一体化して
いるため、測定毎に光の焦点調整及び光軸調整をする必
要がなく、高速に信号測定が出来るが、Ｅ−Ｏ素子が劣
化した時や、金属芯棒が変形・破損した時にこれらを交
換するには多大の工数を要し、交換が容易でない。ま
た、被測定物であるプリント基板等に形成された大小の
配線幅や、プリント基板表面を保護するレジスト膜等に
より被測定箇所に凹凸があると、プローブ先端が被測定
箇所に斜めに接触する等により充分な接触面積、接触圧
が得られず、被測定箇所との接触が不十分になり測定が
不正確になる。

【０００６】更に、プローブ先端部は金属製の金属芯棒
の外周に金属製の外心を設けて、周囲からのノイズを遮
断する構造になっていて、ノイズの影響を受けない正確
な信号測定が出来るが、外心が金属製であるため、金属
芯棒に誘導される被測定物の電界が外心に漏れてＥ−Ｏ
素子に印加される電圧が低下し、測定感度が低下する欠
点がある。

【０００７】本発明は、上記の問題点を解決し、プリン
ト基板等の信号波形測定の感度を向上させると共に、Ｅ
−Ｏ素子や金属芯棒の交換が容易で、様々な形状の被測
定物に対応できる信号波形測定プローブを提供すること
を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、電界強度に応
じて光学的性質が変化する電気光学材料の上面に透明導
電層、下面に反射膜が設けられている電気光学効果素子
を金属芯棒の端面に備え、前記金属芯棒を介して被測定
信号による電界を前記電気光学効果素子に誘導するプロ
ーブ先端部と、前記電気光学効果素子へ光を入射させ、
前記電気光学効果素子により反射した光の状態変化を検
知して電気信号に変換する光学系を備えたプローブ基部
とを有する信号波形測定プローブに於いて、金属芯棒を
絶縁性ホルダーに挿入・固定し、ホルダーをアダプタに
固定し、アダプタを前記プローブ基部に着脱自在に装着
することにより、前記プローブ先端部と前記プローブ基
部を着脱自在に構成した信号波形測定プローブである。

【０００９】ここで、金属芯棒をホルダーに固定する構
造には、ホルダー中心に設けた貫通孔に金属芯棒を挿入
して接着剤で固定する構造、或いは、ホルダーを前部と
後部に分割し、金属芯棒の中間部２段付き部を形成し、
金属芯棒の段付き部より後方を前記ホルダー後部に挿入
し、段付き部より前部を前記ホルダー前部に挿入した
後、分割したホルダーの前部と後部を固着して前記金属
芯棒を前記ホルダーに固定する構造、又は、ホルダーの
中心線を含む面で縦にホルダーを分割し、段付き金属芯
棒を側面から挟み、２分割ホルダーを固着して金属芯棒
をホルダーに固定する構成、更には、金属芯棒を、電気
光学効果素子が接着されるピンブロックと矢尻形状先端
を有するシャフトに分割し、それぞれをホルダーに挿入
した後、ピンブロックと矢尻シャフトを打ち込みにより
固着して金属芯棒をホルダーに固定する構造等を採用し
ている。

【００１０】金属芯棒は、１本の棒状のものの他、金属
芯棒をＥ−Ｏ素子を接着する芯棒基部と被測定部に接触
する可動部に分割し、球面軸受けによって芯棒基部に可
動部を可動自在に連結した構造、或いは、芯棒基部と可
動部との間に導電性弾性体を挟んで芯棒基部と可動部と
を連結した構造でもよい。ここで、導電性弾性体として
は、導電性ゴム、金属製のバネが利用できる。

【００１１】金属芯棒を保持するホルダーは、アダプタ
に着脱自在な構成、或いは、アダプタに固着・一体化し
た構成、又は、ホルダーとアダプタを一体形成した構成
の何れでもよい。ホルダー外形は、円錐状、円錐台状が
望ましいが、円筒状等であってもよい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図１
〜４を参照して詳細に説明する。

【００１３】本発明の測定プローブ１は、図５（ａ）、
（ｂ）に示した従来の測定プローブと同様に、光学系を
組み込んだプローブ基部１ａと、Ｅ−Ｏ素子１０を備え
たプローブ先端部１ｂとから成るが、プローブ先端部１
ｂとプローブ基部１ａが着脱自在に構成されている点が
従来と異なる。プローブ基部１ａに組み込んだ光学系
は、Ｅ−Ｏ素子１０に光を照射し、その反射光の性質の
変化を検出して電気信号に変換する光学系であればどの
様な光学系でもよいが、本実施の形態は、図５（ａ）の
従来の測定プローブと同様の光学系を用いた。即ち、図
１〜４の実施の形態の測定プローブの光学系は、レーザ
ダイオード４２、コリメートレンズ４４、アイソレータ
４５、偏光ビームスプリッタ４６、集光レンズ４７、λ
／４板５０、ウォラストンプリズム５１、フォトダイオ
ード５２の光学要素から成り、図５（ａ）のように配置
されている。また、フォトダイオード５２からの出力を
増幅する増幅器５３もプローブ基部１ａに組み込まれて
いる。

【００１４】プローブ先端部１ｂは、印加電圧値（電界
強度）に応じて屈折率が変化するＥ−Ｏ素子１０と、被
測定物の電圧をＥ−Ｏ素子１０に印加するための金属芯
棒６を有し、後述するように、プローブ基部１ａに着脱
自在な構造になっている。

【００１５】金属芯棒６は、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ、Ｗ、Ｍ
ｏ、Ｔａ、Ｐｔ、ステンレス等の金属或いは合金製で、
その後部端面にＥ−Ｏ素子１０が接着できるよう後部が
Ｅ−Ｏ素子１０よりも充分太くなっている。形状は、円
柱状、多角柱等棒状のもの、先端が細くなっているも
の、複数の部品の組み合わせから成っているもの等任意
の形状・構造のものが使用できる。

【００１６】Ｅ−Ｏ素子１０は、電界によって光学的性
質が変化する材料、例えば、タンタル酸リチウム（Ｌｉ
ＴａＯ₃）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ₃）等を用
い、直方体に加工した電気光学材料の一方の面に透明導
電層（電極）１１を設け、その対向面に反射膜１１ａを
形成し（図５（ｂ）参照）、反射膜側を金属芯棒の端面
に接着して、導電層形成面側から光を入射して反射膜１
１ａで反射する構造である。尚、反射膜が無くても充分
な光反射が得られれば、必ずしも反射膜を形成する必要
はない。透明導電層１１は、ＩＴＯ、ＳｎＯ₂等を用い
る。また、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ａｌ、Ｗ、Ｔａ等
も薄く形成すれば透明導電層１１として利用できる。反
射膜は、単層、多層何れの構造でもよく、Ａｌ、Ａｇ、
Ｐｔ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｒｈ等反射率の高い導電性の材料
や、ＳｉＯ_X、Ｓｉ_XＮ_Y等の誘電体材料が利用でき
る。Ｅ−Ｏ素子の接着には、Ａｇペースト等の導電性接
着剤、或いは、ＡｕＳｎ、Ｉｎ、半田等のソルダーを用
いる。

【００１７】測定原理は図５の従来例と同じである。即
ち、Ｅ−Ｏ素子１０を有するプローブ先端部１ｂを被測
定物の所定箇所に接触させて、被測定箇所の電圧を金属
芯棒６を介してＥ−Ｏ素子１０に印加すると共に、直線
偏光ビームをＥ−Ｏ素子１０に照射する。このとき、Ｅ
−Ｏ素子１０は、印加電圧に応じた電界が内部に生じ、
この電界の影響を受けて屈折率が変化する。光ビーム
は、屈折率が変化したＥ−Ｏ素子１０の被測定物側の反
射膜１１ａで反射されて偏光状態が変化し、フォトダイ
オード５２で受光される。Ｅ−Ｏ素子１０で反射された
光ビームの偏光状態は、被測定物による電気光学材料の
電界強度に応じて変化するため、フォトダイオード５２
の出力を増幅することにより、被測定物の所定部分の電
圧、即ち、電気信号波形が測定される。

【００１８】（発明の実施の形態１）図１は、プローブ
先端部１ｂを断面表示した本発明における第１の実施の
形態の測定プローブ１を示す図である。図１の測定プロ
ーブ１は、プローブ基部１ａの端部１ｃにアダプタ２に
よりプローブ先端部１ｂが着脱自在に装着されている。
プローブ基部１ａは、前述したように、光学系を備えて
いる。プローブ先端部１ｂは、アダプタ２，ホルダー
４，金属芯棒６，リング９，Ｅ−Ｏ素子１０，で構成さ
れている。アダプタ２は、その後端部にプローブ基部端
部嵌合孔が設けられ、この嵌合孔がプローブ基部１ａの
端部１ｃに嵌合されて、アダプタ後部側壁に設けたねじ
３でプローブ基部１ａの端部１ｃに着脱自在に固定され
る。アダプタ２の先端にはホルダー４を着脱自在に嵌着
するねじ孔５が設けられている。また、アダプタ２の側
壁には、接地用端子取り出し用の孔が設けられている。
尚、アダプタ形状は、円筒状、円錐台状等任意の形状で
よい。また、アダプタの材料も、金属（例えば、Ａｌ、
Ｃｕ、Ａｕ、Ｗ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｐｔ、ステンレス、合金
等）や導電性プラスチック等の導電性材料、アクリル、
ポリカーボネート等の絶縁材料等任意の材料が使用でき
る。導電性材料を用いると、電磁遮蔽効果が得られるの
でノイズの影響を低減できる利点がある。この実施の形
態ではアクリルを用いた。Ｅ−Ｏ素子１０は、ＬｉＴａ
Ｏ₃結晶を用い、一方の面にＩＴＯ透明導電層１１を、
この対向面にＡｌ反射膜１１ａ（図５（ｂ）参照）をそ
れぞれ真空蒸着により形成し、Ａｌ反射膜側をＡｇペー
ストによりＣｕ製の金属芯棒６の後端面に接着してい
る。ホルダー４は、狭いところにも挿入できるように、
前方が細い円錐台状（又は、円錐状）で、後端部外周に
ねじが形成され、その後端部がアダプタ２のねじ孔５に
嵌着されてアダプタ２に着脱自在に固定されている。ホ
ルダー４の中心には、後端面にＥ−Ｏ素子１０が接着さ
れた円柱状の金属芯棒６が挿入され、接着剤７により金
属芯棒６が固着している。更に、ホルダー４の後端面に
は複数のピン８を有するＡｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ｗ、Ｍｏ、
Ｔａ、Ｐｔ、ステンレス、合金等の金属製のリング９が
溝に埋め込まれて接着・固着され、リング９がピン８を
介して金属芯棒６の後端面に接着されたＥ−Ｏ素子１０
の透明導電層１１及び接地用端子１２に電気的に接続さ
れている。ホルダー４の材料は、金属芯棒６に対して電
界の誘導の妨げとならない絶縁材料であればよく、例え
ばポリカーボネートやアクリル等を用いることができ
る。この実施の形態では、アダプタ２と同様のアクリル
を用いた。

【００１９】尚、上記構造に替えて以下に示す構造を採
用しても上記構造のものと同様の効果が得られる。即
ち、金属芯棒６は、図示したように、Ｅ−Ｏ素子１０が
接着している後部が前部よりも太くなっているが、先端
から後端まで同じ太さにする。又、金属芯棒を接着剤で
固定する替わりに、金属芯棒をホルダーに打ち込みによ
り固定する。リング９はホルダー後端面の溝に埋め込む
替わりに、ホルダー端面上に接着・固定した構造とす
る。アダプタ２とプローブ基部の接続構造を、アダプタ
２とホルダー４の接続構造の様にする。或いは、アダプ
タ２とホルダー４の接続構造をアダプタ２とプローブ基
部の接続構造の様にする。又は、アダプタ２とホルダー
を固着・一体化、或いは、一体に形成する。

【００２０】本発明の測定プローブは、金属芯棒６を保
持するホルダー４に絶縁材料を用いたので、金属芯棒６
に誘導される被測定物の電界が漏れてＥ−Ｏ素子１０に
印加される電圧が低下するということがないので測定感
度を向上させることが出来る。また、アダプタ２により
プローブ先端部１ｂが測定プローブ基部１ａに着脱自在
に装着できるため、Ｅ−Ｏ素子の劣化時や金属芯棒の変
形・破損時の交換が極めて容易となる。

【００２１】（発明の実施の形態２）図２は、本発明の
第２の発明の実施の形態を示すプローブ先端部の断面図
である。この実施の形態のプローブ先端部１ｂは、金属
芯棒をピンブロック１３とシャフト１５とで構成した例
である。金属芯棒以外の、アダプタ２、ホルダー４、リ
ング９、Ｅ−Ｏ素子１０及びプローブ基部１ａは第１の
実施の形態（図１）と同様の構成である。

【００２２】ピンブロック１３はシャフト１５よりも太
い円柱状で、一方の端面にＥ−Ｏ素子１０が接着され、
他方の端面にはシャフト取り付け用の穴が形成されてい
る。シャフト１５は、先端１４が矢尻形状で、後部がピ
ンブロック１３の穴に嵌合する構造である。ピンブロッ
ク１３とシャフト１５はホルダー４の中心に設けた孔に
挿入され、先端矢尻形状シャフト１５の後部がピンブロ
ック１３の穴に打ち込まれて、シャフト１５がピンブロ
ック１３に嵌合・固着している。ここで、ホルダー４に
形成したピンブロック挿入孔とシャフト挿入孔は、それ
ぞれピンブロック１３の太さ、シャフト１５の太さに対
応した径なので、ピンブロック１３および矢尻形状先端
１４が、図２に示すように、シャフト挿入孔よりも大き
く、ピンブロック１３にシャフト１５が嵌合・固着され
ると、ピンブロック１３と矢尻形状先端１４がストッパ
ーになってピンブロック１３とシャフト１５がホルダー
４に固定され、ホルダー４から抜けることはない。この
結果、本実施の形態の測定プローブは、ホルダー４と金
属芯棒の嵌合が極めて強固となり、被測定物に金属芯棒
を強く押しつけることが可能となり、被測定物と金属芯
棒との接触抵抗が低減でき、より正確な測定を行うこと
が出来る。

【００２３】尚、ピンブロック１３にシャフト１５を打
ち込みによって嵌合・固着しているが、アダプタ２とホ
ルダー４の接続構造のようにねじ込みによってピンブロ
ック１３とシャフト１５を接続・固定してもよい。更
に、ピンブロックとシャフトを一体に構成し、シャフト
１５と矢尻形状先端１４を別体にし、シャフトと矢尻形
状先端を打ち込み或いはねじ込みにより接続・固定する
構造にしてもよい。

【００２４】（発明の実施の形態３）図３（ａ）は、本
発明の第３の発明の実施の形態を示すプローブ先端部の
断面図、図３（ｂ）は、第３の実施の形態のプローブ先
端部のホルダーと金属芯棒の分解斜視図である。この実
施の形態のプローブ先端部は、金属芯棒１８が、中間部
に径の太い段付き部１７を有し、ホルダー４が、２分割
され、２分割ホルダーを互いに固着することで金属芯棒
をホルダーに固定した構造である。この点以外は第１の
実施の形態と同様の構成である。

【００２５】図３（ａ）のプローブ先端部は、ホルダー
４がホルダー前部４ａとホルダー後部４ｂとに分割され
ている。ホルダー後部４ｂは、第１の実施の形態と同
様、中心に金属芯棒を挿入する貫通孔を有し、外周に、
アダプタ２のねじ穴に嵌合するねじが形成され、後部端
面にリング９が設けられている。ホルダー前部４ａは、
金属芯棒１８を挿入する貫通孔が中心に形成されてい
る。段付き金属芯棒１８は、ホルダー後部に段付き部よ
り後部が挿入され、ホルダー前部に段付き部より前の部
分が挿入され、ホルダーの前部４ａと後部４ｂを溶融固
着したことにより、ホルダー４に固定されている。ホル
ダー４は、第１の実施の形態と同様、アダプタ２のねじ
穴にねじ込まれて固定される。また、アダプタ２がプロ
ーブ基部端部に嵌合し、ねじ３によりプローブ基部に着
脱自在に固定される。更に、Ｅ−Ｏ素子１０も第１の実
施の形態と同様、金属芯棒１８の後端面に接着され、Ｅ
−Ｏ素子１０の透明導電層がワイヤボンディングにより
ピン８を介してリング９に電気的に接続されている。接
地用端子も同様にピン８を介してリング９に接続してい
る。

【００２６】図３（ｂ）のプローブ先端部は、ホルダー
４を、ホルダーの中心線を含む面で縦に２分割し、分割
したホルダー４ｃ１、４ｃ２で段付き金属芯棒１８を側
面から挟み、ホルダー４ｃ１、４ｃ２を溶融固着して金
属芯棒をホルダーに固定した構造である。この他の点
は、図３（ａ）のプローブ先端部と同じである。

【００２７】尚、上記プローブ先端部は、２分割したホ
ルダーを溶融により固着しているが、溶融・固着に替え
て接着剤により接着・固定してもよい。又、図示によれ
ば、金属芯棒先端は平らであるが、第２の実施の形態の
ように、金属芯棒先端を矢尻形状にしてもよい（図３
（ｂ）は金属芯棒先端が矢尻形状に描いてある）。図３
（ａ）によれば、段付き部の前後で金属芯棒の太さが変
わっているが、金属芯棒の段付き部の前部と後部の太さ
を同じにしてもよい。更に、図３（ｂ）によれば、Ｅ−
Ｏ素子が接着している金属芯棒後端部の径が他の部分の
金属芯棒の径よりも太いが、後端部も他の部分と同じ径
にしてもよい。

【００２８】本実施の形態の測定プローブは、金属芯棒
段付き部がホルダー前部と後部により挟まれてホルダー
に固定されている。又、金属芯棒の側面から金属芯棒を
ホルダーで挟持して、段付き部がホルダーに埋め込まれ
た構造である。このため、第２の実施の形態と同様、ホ
ルダー４と金属芯棒の固定が極めて強固となり、被測定
物に金属芯棒を強く押しつけることが可能となり、接触
不良が回避でき、より正確な測定を行うことが出来るよ
うになった。

【００２９】（発明の実施の形態４）図４（ａ）、
（ｂ）は、本発明における第４の実施の形態のプローブ
先端部を示す断面図である。この図４（ａ）、（ｂ）の
実施の形態のプローブ先端部は、共に金属芯棒が、後端
面にＥ−Ｏ素子１０を接着し中間部に径の太い段付き部
１７を有する芯棒基部１９と、先端が前後、左右に自在
に動く可動部とから構成され、ホルダー４が、第３の実
施の形態（図３）と同様に、前部４ａと後部４ｂに分割
されている。この他（アダプタ、Ｅ−Ｏ素子、リング
等）は第１の実施の形態と同じである。

【００３０】図４（ａ）のプローブ先端部においては、
可動部２０は、球面軸受け２１によって芯棒基部１９と
連結しており、図示の矢印方向Ａ、Ｂに対応した動きが
自在な構成である。ホルダー前部２０の可動部挿入孔
は、図示のように、可動部２０の動きを阻害しないよう
前方に向かって広がった円錐状に形成されている。図４
（ｂ）のプローブ先端部においては、芯棒基部１９と可
動部２４の間に導電性ゴム２５が挿入され、可動部２４
と芯棒基部１９とが導電性ゴム２５により電気的に接続
すると共に、導電性ゴム２５の弾性により可動部２４が
矢印方向Ｃに対応した動きが自在な構成である。又、可
動部２４は、導電性ゴム２５に接触する部分がプリント
基板配線等の被測定物に接触する先端部よりも太く形成
され、ホルダー４から抜け落ちない構造になっている。

【００３１】金属芯棒（芯棒基部と可動部）の固定は、
図４（ａ）、（ｂ）とも第３の実施の形態と同様の構成
である。即ち、芯棒基部１９を段付き部１７までホルダ
ー後部４ｂに挿入し、段付き部１７の前方及び可動部２
０、２４をホルダー前部４ａに挿入し、ホルダー前部４
ａと後部４ｂを溶着により固着・一体化して、段付き部
１７をホルダーの前部４ａと後部４ｂで挟持して金属芯
棒をホルダー４に固定した構成である。

【００３２】尚、上記金属芯棒、ホルダー以外のアダプ
タ２、Ｅ−Ｏ素子１０、リング９、接地用端子１２、ホ
ルダー４とアダプタ２との接続構造、アダプタ２とプロ
ーブ基部との接続構造等は、第１の実施の形態ど同じで
あるので説明は省略する。又、図４（ａ）、（ｂ）によ
れば、芯棒基部の段付き部より後部が、Ｅ−Ｏ素子１０
を接着する後端部がその前方よりも太いが、段付き部か
ら後端部まで同一の太さにしてもよい。又、導電性ゴム
の替わりに金属製のバネを用いても同様の効果が得られ
る。更に、ホルダーを、ホルダーの中心線を含む面で縦
に分割し、分割ホルダーで段付き金属芯棒１９を側面か
ら挟み、２分割ホルダーを溶融固着して金属芯棒をホル
ダーに固定する構成としてもよい。

【００３３】本実施の形態の測定プローブは、金属芯棒
の先端が自在に可動する構造のため、被測定物であるプ
リント基板配線の凹凸等に即した測定が可能となり、よ
り正確な測定を行うことが出来る。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
金属プローブの測定感度を向上させ、Ｅ−Ｏ素子の劣化
や金属芯棒の変形や破損時の交換を極めて容易に行うこ
とが出来る。更に、ホルダーと金属芯棒の固着強度を増
強すると共に、被測定物であるプリント基板配線の凹凸
に即したフレキシブルな測定が可能となるため、より正
確で高精度に信号波形測定を行うことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の信号波形測定プローブの
部分断面図。

【図２】本発明の実施の形態のプローブ先端部の断面
図。

【図３】本発明の実施の形態のプローブ先端部の断面図
及び斜視図。

【図４】本発明の実施の形態のプローブ先端部の断面
図。

【図５】従来の信号波形測定装置の構成図。

【符号の説明】

１測定プローブ１ａプローブ基部１ｂプローブ先端部１ｃ端部２アダプタ３ねじ４ホルダー４ａホルダー前部４ｂホルダー後部４ｃ１分割ホルダー４ｃ２分割ホルダー５ねじ孔６金属芯棒７接着剤８ピン９リング１０Ｅ−Ｏ素子１１透明導電層１２接地用端子１３ピンブロック１４矢尻形状先端１５シャフト１７段付き部１８金属芯棒１９芯棒基部２０可動部２１球面軸受け２４可動部２５導電性ゴム４１ＬＤ駆動回路４２レーザダイオード４３レーザ光４４コリメートレンズ４５アイソレータ４６偏光ビームスプリッタ４７集光レンズ５０ λ／４板５１ウォラストンプリズム５２フォトダイオード５３増幅器５４信号波形表示装置５６絶縁体５７外心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平８−262117（ＪＰ，Ａ) 特開平８−62250（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 31/302 H01L 21/66

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電界強度に応じて光学的性質が変化する
電気光学材料の上面に透明導電層、下面に反射膜が設け
られている電気光学効果素子を金属芯棒の端面に備え、
前記金属芯棒を介して被測定信号による電界を前記電気
光学効果素子に誘導するプローブ先端部と、前記電気光
学効果素子へ光を入射させ、前記電気光学効果素子によ
り反射した光の状態変化を検知して電気信号に変換する
光学系を備えたプローブ基部とを有する信号波形測定プ
ローブにおいて、金属芯棒を、電気光学効果素子が接着
されるピンブロックと矢尻形状先端を有するシャフトに
分割し、それぞれを絶縁性ホルダーに挿入した後、ピン
ブロックと矢尻シャフトを打ち込みにより固着し、前記
ホルダーをアダプタに固定し、前記アダプタを前記プロ
ーブ基部に着脱自在に装着することにより、前記プロー
ブ先端と前記プローブ基部を着脱自在に構成したことを
特徴とする信号波形測定プローブ。
【請求項２】電界強度に応じて光学的性質が変化する
電気光学材料の上面に透明導電層、下面に反射膜が設け
られている電気光学効果素子を金属芯棒の端面に備え、
前記金属芯棒を介して被測定信号による電界を前記電気
光学効果素子に誘導するプローブ先端部と、前記電気光
学効果素子へ光を入射させ、前記電気光学効果素子によ
り反射した光の状態変化を検知して電気信号に変換する
光学系を備えたプローブ基部とを有する信号波形測定プ
ローブにおいて、絶縁性ホルダーを前部と後部に分割
し、金属芯棒の中間部に段付き部を形成し、金属芯棒の
段付き部より後方を前記ホルダー後部に挿入し、段付き
部より前部を前記ホルダー前部に挿入した後、分割した
ホルダーの前部と後部を固着して前記金属芯棒を前記ホ
ルダーに固定し、前記ホルダーをアダプタに固定し、前
記アダプタを前記プローブ基部に着脱自在に装着するこ
とにより、前記プローブ先端と前記プローブ基部を着脱
自在に構成したことを特徴とする信号波形測定プロー
ブ。
【請求項３】電界強度に応じて光学的性質が変化する
電気光学材料の上面に透明導電層、下面に反射膜が設け
られている電気光学効果素子を金属芯棒の端面に備え、
前記金属芯棒を介して被測定信号による電界を前記電気
光学効果素子に誘導するプローブ先端部と、前記電気光
学効果素子へ光を入射させ、前記電気光学効果素子によ
り反射した光の状態変化を検知して電気信号に変換する
光学系を備えたプローブ基部とを有する信号波形測定プ
ローブにおいて、金属芯棒の中間部に段付き部を形成
し、絶縁性ホルダーを、ホルダーの中心線を含む面で縦
に２分割し、前記２分割ホルダーで前記段付き金属芯棒
を側面から挟み、２分割ホルダーを固着して金属芯棒を
ホルダーに固定し、前記ホルダーをアダプタに固定し、
前記アダプタを前記プローブ基部に着脱自在に装着する
ことにより、前記プローブ先端と前記プローブ基部を着
脱自在に構成したことを特徴とする信号波形測定プロー
ブ。
【請求項４】金属芯棒を、電気光学効果素子が接着さ
れる芯棒基部と被測定物に接触する可動部に分割し、球
面軸受けによって前記芯棒基部に前記可動部を可動自在
に連結したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記
載の信号波形測定プローブ。
【請求項５】金属芯棒を、電気光学効果素子が接着さ
れる芯棒基部と被測定物に接触する可動部に分割し、前
記芯棒基部と前記可動部との間に導電性弾性体を挟んで
前記芯棒基部と前記可動部とを連結したことを特徴とす
る請求項１〜３の何れかに記載の信号波形測定プロー
ブ。
【請求項６】導電性弾性体が導電性ゴムであることを
特徴とする請求項５記載の信号波形測定プローブ。
【請求項７】導電性弾性体が金属製のバネであること
を特徴とする請求項５記載の信号波形測定プローブ。
【請求項８】ホルダーをアダプタに着脱自在に固定し
たことを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の信号
波形測定プローブ。
【請求項９】ホルダーをアダプタに固着・一体化、ま
たは、ホルダーとアダプタを一体に形成したことを特徴
とする請求項１〜７の何れかに記載の信号波形測定プロ
ーブ。