JP5959257B2 - Probe cap and probe - Google Patents
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Description
本発明は、被探査物を探査するためのプローブ及びプローブ用キャップに関する。 The present invention relates to a probe and a probe cap for searching for an object to be searched.
従来から、物体（例えば塗料が塗布された壁、自動車のボディー、及び、浴槽等）の物理的、電気的又は機械的な特性を非破壊で測定するために、物体の表面にプローブを接触させて探査をすることが一般的に行われている。このような、物体を探査するためのプローブとしては、例えば、特許文献１に記載のプローブが公知になっている。 Traditionally, to non-destructively measure the physical, electrical or mechanical properties of an object (such as a painted wall, an automobile body, and a bathtub), a probe is brought into contact with the surface of the object. Exploration is generally performed. As such a probe for exploring an object, for example, a probe described in Patent Document 1 is known.
図５は、従来のプローブの断面図である。図５に示すように、従来のプローブ１００は、円筒状のプローブ本体１０１と、このプローブ本体１０１の先端部に形成された接触面１０２とを備えており、接触面１０２を被探査物１０３の表面に接触させ、被探査物１０３を探査するように構成されている。 FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional probe. As shown in FIG. 5, the conventional probe 100 includes a cylindrical probe main body 101 and a contact surface 102 formed at the tip of the probe main body 101. It is configured to search the object to be searched 103 in contact with the surface.
しかしながら、上記従来のプローブ１００では、接触面１０２を被探査物１０３の表面に接触させたときに、被探査物１０３に対するプローブ１００の角度を調整することができず、被探査物１０３に対してプローブ１００を適切に接触させることが難しかった。また、被探査物１０３の表面が湾曲している場合には、その表面と接触面１０２とを適切に接触させることができず、プローブ１００を被探査物１０３に適切に接触させることが更に難しくなっていた。そのため、被探査物１０３を正確に探査することが難しくなっていた。 However, in the conventional probe 100, when the contact surface 102 is brought into contact with the surface of the search object 103, the angle of the probe 100 with respect to the search object 103 cannot be adjusted. It was difficult to properly bring the probe 100 into contact. In addition, when the surface of the exploration object 103 is curved, the surface and the contact surface 102 cannot be properly brought into contact with each other, and it is further difficult to bring the probe 100 into proper contact with the exploration object 103. It was. For this reason, it has been difficult to accurately search the object 103 to be searched.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、正確な探査を容易にすることができるプローブ用キャップ及びプローブの提供を目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a probe cap and a probe that can facilitate accurate exploration.
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、被探査物を探査するためのプローブに取り付けられるプローブ用キャップであって、キャップ本体と、前記キャップ本体の端部に形成された接触面と、前記キャップ本体の内部に形成された導光路と、を備え、前記接触面は、一方方向に沿って湾曲しており、前記導光路は、前記接触面に向かって延び、当該接触面で開口する開口部を備え、当該開口部における前記接触面の法線方向に沿って直線状に延びている。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, and is a probe cap that is attached to a probe for exploring an object to be searched, and includes a cap body and a contact surface formed at an end of the cap body. And the light guide path formed inside the cap body, the contact surface is curved along one direction, and the light guide path extends toward the contact surface. It has an opening that opens, and extends linearly along the normal direction of the contact surface in the opening.
このような構成によれば、被探査物の表面に対するプローブ用キャップの角度を調整するときに、接触面の一方方向への湾曲を利用して、プローブ用キャップを一方方向にのみ回転させることができる（プローブ用キャップを接触面の湾曲に沿って転動させることができる。）。これにより、被探査物の表面に対する導光路の角度を調整するときに、一方方向にのみ回転させればよい（湾曲面に沿って転動させればよい）ので角度調整を容易に行うことができる。よって、導光路を被探査物の表面に対して容易に直交させることができる。また、一方方向に直交する方向へのプローブ用キャップの回転（転動）を防ぐことができるので、被探査物の表面に対する導光路の角度を調整するときに、当該直交する方向への回転（転動）を規制することができ、手振れを防止することができる。これにより、導光路の角度調整を正確に行うことができ、導光路を被探査物の表面に対して正確に直交させることができる。以上より、本発明に係るプローブ用キャップによれば、導光路の角度調整を容易かつ正確に行うことができるので、被探査物を探査するときに、正確な探査を容易にすることができる。 According to such a configuration, when the angle of the probe cap with respect to the surface of the object to be searched is adjusted, the probe cap can be rotated only in one direction by using the curvature of the contact surface in one direction. (The probe cap can be rolled along the curvature of the contact surface.) Thereby, when adjusting the angle of the light guide path with respect to the surface of the object to be investigated, it is only necessary to rotate the light guide in one direction (it is only necessary to roll along the curved surface), so that the angle adjustment can be easily performed. it can. Therefore, the light guide path can be easily orthogonal to the surface of the object to be searched. In addition, since rotation (rolling) of the probe cap in a direction orthogonal to one direction can be prevented, when adjusting the angle of the light guide with respect to the surface of the object to be investigated, rotation in the orthogonal direction ( Rolling) can be restricted, and hand shake can be prevented. Thereby, the angle adjustment of a light guide path can be performed correctly and a light guide path can be correctly orthogonally crossed with respect to the surface of a to-be-searched object. As described above, according to the probe cap according to the present invention, the angle adjustment of the light guide path can be performed easily and accurately, and therefore, accurate search can be facilitated when searching for the object to be searched.
また、本発明は、上記のプローブ用キャップを備えるプローブであってもよい。 Further, the present invention may be a probe including the above-described probe cap.
本発明のプローブ用キャップ及びプローブによれば、正確な探査を容易にすることができる。 According to the probe cap and the probe of the present invention, accurate exploration can be facilitated.
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプローブの斜視図であり、図２は、（ａ）図１のＡ−Ａ断面図、及び、（ｂ）図１のＢ−Ｂ断面図であり、図３及び図４は、プローブ用キャップを被探査物に接触させた状態を示す図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a perspective view of a probe according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is (a) a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 and (b) a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 3 and 4 are views showing a state in which the probe cap is brought into contact with the object to be investigated.
図１から図４に示すように、プローブ１０は、被探査物５０を探査するためのものであり、被探査物５０に接触させるプローブ用キャップ１と、このプローブ用キャップ１が取り付けられたプローブ本体１１とを備えている。 As shown in FIG. 1 to FIG. 4, the probe 10 is for exploring the exploration object 50, and a probe cap 1 that comes into contact with the exploration object 50 and a probe to which the probe cap 1 is attached. And a main body 11.
被探査物５０としては、塗料が塗布された壁、自動車のボディー、及び、浴槽等を例示することができ、被探査物５０の表面にプローブ１０を接触させて探査を行うことにより、被探査物５０の物理的、電気的又は機械的な特性を非破壊で把握することができる。 Examples of the object to be probed 50 include a wall to which paint is applied, an automobile body, a bathtub, and the like, and the probe 10 is brought into contact with the surface of the object to be probed 50 so as to conduct an exploration. The physical, electrical, or mechanical characteristics of the object 50 can be grasped nondestructively.
プローブ用キャップ１は、プローブ１０の一部を構成するものであり、キャップ本体２と、キャップ本体２の先端部２１に形成された接触面３と、キャップ本体２の内部に形成された導光路４とを備えている。 The probe cap 1 constitutes a part of the probe 10, and includes a cap body 2, a contact surface 3 formed at the tip 21 of the cap body 2, and a light guide path formed inside the cap body 2. 4 is provided.
キャップ本体２は、基端側に位置する胴部２０と、先端側に位置する先端部２１とを備え、胴部２０はプローブ本体１１の先端部に着脱自在に固定されており、先端部２１は接触面３を介して被探査物５０に接触させることができる。このキャップ本体２は、例えばプラスチック樹脂を金型成型することにより製造することができる。また、キャップ本体２の胴部２０をプローブ本体１１に取り付ける構成は、特に限定されるものではなく、例えば、ネジにより取り付けることや、接着剤により取り付けることができる。 The cap body 2 includes a body portion 20 located on the proximal end side and a distal end portion 21 located on the distal end side. The body portion 20 is detachably fixed to the distal end portion of the probe body 11. Can be brought into contact with the exploration object 50 via the contact surface 3. The cap body 2 can be manufactured, for example, by molding a plastic resin. Moreover, the structure which attaches the trunk | drum 20 of the cap main body 2 to the probe main body 11 is not specifically limited, For example, it can attach with a screw | thread or an adhesive agent.
接触面３は、一方方向（本実施形態では、第１の方向Ｘ）に沿って湾曲しており、キャップ本体２の先端方向に突出するように構成されている。この接触面３の曲率は、適宜変更可能であり、例えば、図４に示すように、曲面状の被探査物５０に接触面３を接触させる場合は、接触面３の曲率を大きくすることが好ましい。また、接触面３の曲率は、被探査物５０の表面の曲率より大きく設定されていることが好ましい（接触面３の曲率半径は、被探査物５０の表面の曲率半径を小さく設定されていることが好ましい）。また、接触面３は、前記一方方向に直交する方向（本実施形態では、第２の方向Ｙ）には湾曲していない。 The contact surface 3 is curved along one direction (the first direction X in the present embodiment), and is configured to protrude in the distal end direction of the cap body 2. The curvature of the contact surface 3 can be changed as appropriate. For example, as shown in FIG. 4, when the contact surface 3 is brought into contact with the curved object 50, the curvature of the contact surface 3 can be increased. preferable. Moreover, it is preferable that the curvature of the contact surface 3 is set larger than the curvature of the surface of the to-be-searched object 50 (the curvature radius of the contact surface 3 is set to be small to the curvature radius of the to-be-searched object 50 surface. Preferably). Further, the contact surface 3 is not curved in a direction (second direction Y in the present embodiment) orthogonal to the one direction.
導光路４は、キャップ本体２の中心部において、キャップ本体２を軸方向に貫通するように延びている。また、導光路４は、接触面３に向かって延びており、接触面３で開口する開口部４０を備え、当該開口部４０における接触面３の法線方向Ｚに沿って直線状に延びている。これにより、開口部４０が被探査物５０の表面に接触したときに、導光路４が被探査物５０の表面の法線方向に延びるように構成されている。 The light guide 4 extends at the center of the cap body 2 so as to penetrate the cap body 2 in the axial direction. The light guide 4 extends toward the contact surface 3, includes an opening 40 that opens at the contact surface 3, and extends linearly along the normal direction Z of the contact surface 3 at the opening 40. Yes. Thereby, when the opening part 40 contacts the surface of the to-be-searched object 50, the light guide 4 is comprised so that it may extend in the normal line direction of the surface of the to-be-searched object 50.
また、接触面３が上方を向くと共に導光路４が鉛直方向を向くようにキャップ本体２を配置したときに、接触面３において最も上方に位置する部分に直線状に延びる接触頂部３０が形成されている。この接触頂部３０は、接触面３の接線になっており、導光路４及び第１の方向Ｘの方向と直交するように延びている。また、図２は、キャップ本体２を導光路４に沿った面で切断したときの断面を示しており、この図２に示すように、接触面３は、第１の方向Ｘに沿った断面形状が湾曲していると共に、第１の方向Ｘに直交する第２の方向Ｙに沿った断面形状が直線状となるように形成されている。このとき、第２の方向Ｙは、接触頂部３０の延在方向と平行になっている。 Further, when the cap body 2 is arranged so that the contact surface 3 faces upward and the light guide path 4 faces the vertical direction, a contact top portion 30 that extends linearly is formed at the uppermost portion of the contact surface 3. ing. The contact top 30 is a tangent to the contact surface 3 and extends so as to be orthogonal to the light guide 4 and the first direction X. FIG. 2 shows a cross section when the cap body 2 is cut along a surface along the light guide path 4. As shown in FIG. 2, the contact surface 3 is a cross section along the first direction X. The shape is curved, and the cross-sectional shape along the second direction Y orthogonal to the first direction X is linear. At this time, the second direction Y is parallel to the extending direction of the contact top 30.
プローブ本体１１は、内部に配置された光ファイバー１２を備えている。この光ファイバー１２は、コア及びクラッドを備えた公知の構成であり、キャップ本体２がプローブ本体１１に固定された状態で導光路４に接続されており、導光路４に向かって光を照射するように構成されている。これにより、光ファイバー１２からの光を、導光路４を通して被探査物５０に照射することができる。また、プローブ本体１１は、図示しない受光センサーを備えており、被探査物５０に照射した光が被探査物５０で反射して、反射光として導光路４を通してプローブ本体１１に戻ってきたときに、この反射光を受光センサーにより検出できるように構成されている。 The probe main body 11 includes an optical fiber 12 disposed therein. The optical fiber 12 has a known configuration including a core and a clad, and is connected to the light guide 4 in a state where the cap body 2 is fixed to the probe body 11 so that light is emitted toward the light guide 4. It is configured. Thereby, the to-be-searched object 50 can be irradiated with the light from the optical fiber 12 through the light guide 4. The probe main body 11 includes a light receiving sensor (not shown), and when the light irradiated to the search target object 50 is reflected by the search target object 50 and returns to the probe main body 11 through the light guide path 4 as reflected light. The reflected light can be detected by the light receiving sensor.
次に、上述のような構成を備えるプローブにより被探査物を探査する方法について説明する。 Next, a method for searching for an object to be searched with a probe having the above-described configuration will be described.
被探査物を探査するときは、まず、図３の（ａ）に示すように、プローブ用キャップ１の接触面３を被探査物５０の表面に接触させた状態で、プローブ１０を左右に動かすことにより、接触面３の湾曲を利用してプローブ用キャップ１を回転させる（接触面３の湾曲に沿ってプローブ用キャップ１を転動させる。）。これにより、プローブ用キャップ１は、被探査物５０に接触している部分の中心点を含む軸（図１のＹ方向に平行な軸）を中心に回転（転動）をする（図１の法線方向Ｚを中心とした回転ではない。）。プローブ用キャップ１が回転（転動）すると、被探査物５０の表面に対するプローブ用キャップ１の接触角度が調整される。そして、プローブ用キャップ１の接触角度の調整により、被探査物５０に対する導光路４の角度を調整し、導光路４が被探査物５０の表面の法線方向に延びるように（導光路４が被探査物５０の表面に対して直交するように）角度調整をする。このとき、接触面３が一方方向には湾曲しているが、当該一方方向に直交する方向には湾曲していないので、図３の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、湾曲しない方向にはプローブ用キャップ１が回転（転動）しない。そして、導光路４が被探査物５０の表面に対して直交した状態で、光ファイバー１２からの光を、導光路４を通して被探査物５０に照射する。これにより、光ファイバー１２からの照射光が被探査物５０の表面に対して垂直に照射される。また、被探査物５０で反射した反射光が導光路４を通してプローブ本体１１に戻ってゆく。このようにして、被探査物５０を探査することができる。 When exploring the object to be probed, first, as shown in FIG. 3A, the probe 10 is moved left and right with the contact surface 3 of the probe cap 1 in contact with the surface of the object to be probed 50. Thus, the probe cap 1 is rotated using the curvature of the contact surface 3 (the probe cap 1 is rolled along the curvature of the contact surface 3). Thereby, the probe cap 1 rotates (rolls) around an axis (axis parallel to the Y direction in FIG. 1) including the center point of the portion in contact with the exploration object 50 (in FIG. 1). It is not a rotation around the normal direction Z.) When the probe cap 1 rotates (rolls), the contact angle of the probe cap 1 with the surface of the object to be searched 50 is adjusted. Then, by adjusting the contact angle of the probe cap 1, the angle of the light guide 4 with respect to the probe 50 is adjusted so that the light guide 4 extends in the normal direction of the surface of the probe 50 (the light guide 4 is The angle is adjusted so as to be orthogonal to the surface of the object to be probed 50). At this time, the contact surface 3 is curved in one direction, but is not curved in a direction perpendicular to the one direction, so that it does not curve as shown in FIGS. 3B and 3C. The probe cap 1 does not rotate (roll). Then, in a state where the light guide 4 is orthogonal to the surface of the search object 50, the light from the optical fiber 12 is irradiated to the search object 50 through the light guide 4. Thereby, the irradiation light from the optical fiber 12 is irradiated perpendicularly to the surface of the object 50 to be searched. Further, the reflected light reflected by the search object 50 returns to the probe main body 11 through the light guide path 4. In this way, the search object 50 can be searched.
上述のようなプローブ用キャップ１及びプローブ１０によれば、プローブ用キャップ１の接触面３が一方方向（第１の方向Ｘ）に沿って湾曲すると共に、導光路４が接触面３に向かって延び、当該接触面３で開口する開口部４０を備え、当該開口部４０における接触面３の法線方向Ｚに沿って直線状に延びているため、被探査物５０の表面に対するプローブ用キャップ１の角度を調整するときに、接触面３の一方方向（第１の方向Ｘ）への湾曲を利用して、プローブ用キャップ１を一方方向（第１の方向Ｘ）にのみ回転させることができる（プローブ用キャップ１を接触面３の湾曲に沿って転動させることができる。）。これにより、被探査物５０の表面に対する導光路４の角度を調整するときに、一方方向（第１の方向Ｘ）にのみ回転させればよい（湾曲面に沿って転動させればよい）ので角度調整を容易に行うことができる。よって、導光路４を被探査物５０の表面に対して容易に直交させることができる。また、一方方向（第１の方向Ｘ）に直交する方向（第２の方向Ｙ）へのプローブ用キャップ１の回転（転動）を防ぐことができるので、被探査物５０の表面に対する導光路４の角度を調整するときに、当該直交する方向（第２の方向Ｙ）への回転（転動）を規制することができ、第２の方向Ｙへの手振れを防止することができる。これにより、導光路４の角度調整を正確に行うことができ、導光路４を被探査物５０の表面に対して正確に直交させることができる。以上より、本発明に係るプローブ用キャップ１及びプローブ１０によれば、導光路４の角度調整を容易かつ正確に行うことができるので、被探査物５０を探査するときに、正確な探査を容易にすることができる。 According to the probe cap 1 and the probe 10 as described above, the contact surface 3 of the probe cap 1 is curved along one direction (first direction X), and the light guide 4 is directed toward the contact surface 3. The probe cap 1 with respect to the surface of the object to be searched 50 is provided with an opening 40 that extends at the contact surface 3 and extends linearly along the normal direction Z of the contact surface 3 at the opening 40. When adjusting the angle of the probe, the probe cap 1 can be rotated only in one direction (first direction X) by utilizing the curvature of the contact surface 3 in one direction (first direction X). (The probe cap 1 can be rolled along the curvature of the contact surface 3). Thereby, when adjusting the angle of the light guide 4 with respect to the surface of the to-be-searched object 50, it is only necessary to rotate in one direction (first direction X) (it is only necessary to roll along the curved surface). Therefore, the angle can be easily adjusted. Therefore, the light guide 4 can be easily orthogonal to the surface of the object to be searched 50. In addition, the probe cap 1 can be prevented from rotating (rolling) in a direction (second direction Y) orthogonal to one direction (first direction X), so that the light guide path with respect to the surface of the object to be searched 50 When the angle of 4 is adjusted, rotation (rolling) in the orthogonal direction (second direction Y) can be restricted, and camera shake in the second direction Y can be prevented. Thereby, the angle adjustment of the light guide 4 can be performed accurately, and the light guide 4 can be accurately orthogonal to the surface of the object 50 to be searched. As described above, according to the probe cap 1 and the probe 10 according to the present invention, the angle adjustment of the light guide 4 can be easily and accurately performed. Can be.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の具体的な態様は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において適宜実施形態を変更することができる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, specific embodiments of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and the embodiment can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention. it can.
例えば、上記実施形態では、プローブ本体１１は、光ファイバー１２を備える構成であったが、プローブ用キャップ１の導光路４を通して被探査物５０に光を照射することができるものであれば、その構成は特に限定されるものではない。
また、本発明の上記実施形態に係るプローブ用キャップ１をプローブ本体１１から取り外して、他のプローブ用キャップ（例えば、先端部が平面状や球面状のプローブ用キャップ）に交換することができる。
For example, in the above-described embodiment, the probe main body 11 is configured to include the optical fiber 12, but any configuration that can irradiate the object to be searched 50 through the light guide path 4 of the probe cap 1 is used. Is not particularly limited.
Further, the probe cap 1 according to the above embodiment of the present invention can be removed from the probe body 11 and replaced with another probe cap (for example, a probe cap having a flat or spherical tip portion).
１ プローブ用キャップ
２ キャップ本体
３ 接触面
４ 導光路
１０ プローブ
１１ プローブ本体
１２ 光ファイバー
２０ 胴部
２１ 先端部
３０ 接触頂点
４０ 開口部
５０ 被探査物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cap for probe 2 Cap main body 3 Contact surface 4 Light guide 10 Probe 11 Probe main body 12 Optical fiber 20 Body part 21 Tip part 30 Contact vertex 40 Opening part 50 Search object
Claims (2)
キャップ本体と、
前記キャップ本体の端部に形成された接触面と、
前記キャップ本体の内部に形成された導光路と、を備え、
前記接触面は、一方方向に沿って湾曲するとともに、前記一方方向に直交する方向には湾曲しておらず、
前記導光路は、前記接触面に向かって延び、当該接触面で開口する開口部を備え、当該開口部における前記接触面の法線方向に沿って直線状に延びている、プローブ用キャップ。 A probe cap attached to a probe for exploring an object to be investigated,
A cap body;
A contact surface formed at an end of the cap body;
A light guide formed inside the cap body,
The contact surface is curved along one direction and not curved in a direction perpendicular to the one direction ,
The said light guide path is extended toward the said contact surface, is provided with the opening part opened on the said contact surface, The cap for probes which is extended linearly along the normal line direction of the said contact surface in the said opening part.
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