JPH11258270A - 先端脱着式高周波プローブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 先端チップを交換する際の作業が簡単で作業
時間を低減できる。 【解決手段】 先端ユニット１０の交換に関する部品は
先端ユニット１０、本体ユニット２０および押さえブロ
ック４０の三点で、先端ユニット１０は先端ユニットブ
ロック１１に高周波プローブの先端方向に直線状の同軸
ケーブル１２および両側を挟む細長板状のグランド板１
５を備え、本体ユニット２０では、本体ブロック２１の
表面中央部で、先端ユニット１０を外部接続コネクタ２
２に接続する中継基板２３を中心に有し表面上に隆起す
る中央ブロック２７の先端側で先端ユニット１０を所定
の位置に固定する際に用いる垂直面をなす先端ユニット
突当面２５を有し、本体ブロック２１の先端側で平面を
なす先端ユニット配置面２６を有し、先端部でグランド
板１５を固定する位置決め用の案内溝３２を備えてい
る。先端ユニット突当面２５には位置決め用に位置決め
ピンを備えてもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一方の先端で被測
定物の信号電極およびグランド電極に押し付け他方の端
部に外部の計測器を接続して電気信号を入出力して高周
波特性を測定する高周波プローブの先端部が脱着できる
先端脱着式高周波プローブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の先端脱着式高周波プロー
ブでは、例えば、米国特許第４８４９６８９号明細書に
より提案されたものがある。

【０００３】図６を参照してこの高周波プローブの概要
について説明する。

【０００４】この高周波プローブでは、被測定物に接触
する先端チップ１１０がプローブの本体１２１に取り付
けられる外部接続コネクタ１２２と中継基板１２３を介
して相互接続される。先端チップ１１０は薄板状をなす
基板に中心信号ラインとその両側にグランドラインとを
有している。中継基板１２３も、薄板状をなし中心に信
号ラインとその両側にグランドラインとを有している。

【０００５】外部接続コネクタ１２２と接続する中継基
板１２３は、本体１２１上で中心信号ラインと同一方向
を有する受け溝１３１に上部方向から嵌合され、その他
端を先端チップ１１０に嵌合して信号ラインとグランド
ラインとによる高周波伝送路を形成する。また、中継基
板１２３は、伝送路の境界条件を整え、外部磁界の影響
を遮蔽する基板カバー１２４により受け溝１３１に嵌め
込まれる際、上部方向から押さえブロック１４０により
押し込まれる。

【０００６】押さえブロック１４０は、押し板１４１お
よびチップ押さえ１４２を保持し、押し板１４１は、中
継基板１２３を押さえブロック１４０により嵌め込む
際、上部方向から先端チップ１１０を中継基板１２３に
押し付けると共に中継基板１２３を位置決めし、チップ
押さえ１４２は、先端チップ１１０に被測定物へ押し付
ける力を与える弾性体で、先端チップ１１０を被測定物
へ押し付けている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の先端脱
着式高周波プローブでは、先端チップを交換する場合、
手間がかかり、作業時間が増大するという問題点があ
る。

【０００８】その理由は、先端チップを交換する場合、
分解し組み立てる部品の数が多く、かつ部品が細かいこ
とである。例えば図６では、まず、押さえブロックを取
り外し、この際に押し板およびチップ押さえが外れ、次
いで中継基板と基板カバーとを受け溝から取り外して中
継基板と基板カバーとを分離し、次いで、中継基板に嵌
合する先端チップが取り外され、かつ、逆の手順で組み
立てられる。特に、細かい押し板およびチップ押さえな
どが外れる際に作業エリア周辺に落下する危険性がある
ため慎重な作業が要求される。

【０００９】本発明の課題は、上記問題点を解決して、
先端チップを交換する際の作業が簡単で作業時間を低減
できる先端脱着式高周波プローブを提供することであ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による先端脱着式
高周波プローブは、一方の先端で被測定物の信号電極お
よびグランド電極に押し付け他方の端部に電気信号を入
出力する第一の伝送路を有する先端ユニットと、外部の
計測器と接続し電気信号を入出力する外部接続コネク
タ、前記第一の伝送路と前記外部接続コネクタとの間に
あり前記第一の伝送路を前記外部接続コネクタに電気的
に相互接続する第二の伝送路を有する中継基板、前記第
一の伝送路の伝送方向でかつ前記先端ユニットの先端で
被測定物に押し付けた際に撓む方向に前記先端ユニット
の前記一方のほぼ先端部を嵌め込み前記第一の伝送路の
一方の先端部の位置を決める案内溝を有する先端部ガイ
ド、および前記先端ユニットを前記第一の伝送路の伝送
方向に沿って嵌め込み取り付ける際、前記案内溝で位置
決めされる方向の面に垂直な面で相互に直交する二つの
方向を位置決めすると共に前記第一の伝送路と前記第二
の伝送路との接続部を位置決めする先端ユニット位置決
め部を有する本体ユニットと、この本体ユニットの前記
先端部ガイドおよび前記先端ユニット位置決め部に嵌め
込まれた前記先端ユニットの前記第一の伝送路を前記第
二の伝送路に押し付けて電気的に接続する押さえブロッ
クとを備えている。

【００１１】この構成により分解し組み立てる部品が先
端ユニット、本体ユニット、および押さえブロックの三
点になる。

【００１２】また、本発明による先端脱着式高周波プロ
ーブの先端ユニットの具体的な位置決めに際して、前記
先端ユニットは、他方の端部で、前記中継基板に接する
前記第一の伝送路の伝送方向に垂直な接触平面および前
記第一の伝送路の伝送方向に平行な平面を有し、前記先
端ユニット位置決め部は、前記先端ユニットを取り付け
た際、前記第一の伝送路と前記第二の伝送路との接続部
で、前記第一の伝送路の伝送方向に垂直な平面を形成し
て前記垂直な接触平面と接触する先端ユニット突当面
と、前記第一の伝送路の伝送方向に平行な平面を形成し
て前記先端ユニットが前記押さえブロックにより前記本
体ユニットに押し付けられた際に前記平行な平面と接触
する先端ユニット配置面とを備えることを特徴としてい
る。

【００１３】また、この位置決めの別の手段としては、
前記先端ユニット突当面は前記第一の伝送路の伝送方向
に平行な一つの位置決めピンを有し、前記先端ユニット
は、この位置決めピンと嵌合する位置決めピン穴を有
し、前記位置決めピンと前記先端ユニット配置面とを用
いて前記本体ユニットに位置決めされている。

【００１４】また、別の位置決め手段では、前記先端ユ
ニット位置決め部は、前記先端ユニットを取り付けた
際、前記第一の伝送路と前記第二の伝送路との接続部に
前記第一の伝送路の伝送方向に平行な少くとも二つの位
置決めピンを有し、かつ、前記先端ユニットは、前記位
置決めピンと嵌合する少くとも二つの位置決めピン穴を
有し、複数の前記位置決めピンを用いて前記本体ユニッ
トに位置決めされる。

【００１５】このような具体的な位置決め手段により、
組み立て工数の低減を図ることができる。

【００１６】また、別の具体的な発明では、前記先端ユ
ニットは前記第一の伝送路を複数有し、かつ、前記中継
基板は前記第一の伝送路に対応する前記第二の伝送路を
備えており、または、前記先端ユニットが複数設けられ
かつそれぞれが少くとも一つの前記第一の伝送路を有
し、前記中継基板はこれら複数の先端ユニットそれぞれ
の第一の伝送路に対応する複数の前記第二の伝送路を備
えている。この構成により被測定物で直線上に並ぶ複数
の電極に対して行う測定が容易である。

【００１７】また、本発明による別の先端ユニットは、
前記第一の伝送路における少くとも一つのグランドライ
ンを形成する直線状のグランド板を備え、このグランド
板が前記先端部ガイドの案内溝に嵌め込まれている。こ
の構成は、先端ユニットに上記機能を発揮するための特
別な構造を不要にしている。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１９】図１は本発明の分解された部分の外観の実
施の一形態を示す分解斜視図、図２は図１の部品の組み
立て完了後の外観の実施の一形態を示す組立斜視図であ
る。図示された先端脱着式高周波プローブでは、先端ユ
ニット１０の交換に関する部品は先端ユニット１０、本
体ユニット２０および押さえブロック４０の三点により
構成されている。

【００２０】図示される先端ユニット１０は、薄平板状
の先端ユニットブロック１１に、被測定物の電極に押し
当てる高周波プローブの先端方向に直線状をなす同軸ケ
ーブル１２およびこの同軸ケーブル１２を両側で挟む位
置の細長板状のグランド板１５を備えている。同軸ケー
ブル１２の一方の端部は先端ユニットブロック１１に挟
まれ、信号ラインとなる中心導体１３を外部に露出して
いる。同軸ケーブル１２の他方の先端部では、先端ユニ
ットブロック１１と機械的、電気的に接続されている二
つのグランド板１５が、グランドラインとなる同軸ケー
ブル外導体１４の両側に密着して配置され、同軸ケーブ
ル１２の露出した中心導体１３がグランド板１５の中間
に並んで配置されている。

【００２１】先端ユニットブロック１１の本体ユニット
２０と接する二面は、平面をなしているものとする。

【００２２】本体ユニット２０は、本体ブロック２１の
表面中央部で、先端ユニット１０を外部接続コネクタ２
２に接続する中継基板２３を中心に有し表面上に隆起す
る中央ブロック２７を備え、この中央ブロック２７で外
部接続コネクタ２２が中継基板２３と電気的な伝送路を
形成しつつ機械的に固定されているものとする。

【００２３】本体ブロック２１の中央ブロック２７の先
端側は、先端ユニット１０を所定の位置にねじ５３、５
４により固定する際に先端ユニット１０が安定するよ
う、固定された中心導体１３に垂直面をなす一平面であ
る先端ユニット突当面２５を中央ブロック２７の面、ま
た表面が先端ユニット１０の裏面に接する一平面をなす
先端ユニット配置面２６を本体ブロック２１の表面、そ
れぞれに設けている。

【００２４】また、本体ブロック２１の先端部は、先端
ユニット１０の先端側を配置する本体先端部３０を形成
しており、本体先端部３０の先端には先端ユニット１０
が所定の位置に固定された際に細長板状のグランド板１
５を固定する位置決め用の先端部ガイド３１を有するも
のとする。図示される先端部ガイド３１では、二つのグ
ランド板１５が先端方向および表面上部方向から嵌合で
きる案内溝３２が備えられている。

【００２５】図１に示される本体ユニット２０では、先
端ユニット１０が、先端側方向および表面上部方向から
本体ブロック２１の表面に固定される際、先端ユニット
突当面２５および先端ユニット配置面２６、並びに本体
先端部３０の案内溝３２それぞれによって位置決めさ
れ、ねじ止めされる。この際、先端ユニット１０で単独
に露出する中心導体１３は中継基板２３で露出する中心
導体２４の露出面上に重なり合う。

【００２６】押さえブロック４０は、本体ブロック２１
の中央ブロック２７に本体ブロック２１の表面上部から
垂直方向に移動して合致する形状をなし、ねじ５１、５
２により固定される。この固定により、先端ユニット１
０が本体ブロック２１の所定位置に押さえられ位置決め
固定されると共に中心導体１３、２４の圧着接続が完了
する。

【００２７】このような構造によれば、分解組み立ての
部品が先端ユニット、本体ユニットおよび押さえブロッ
クの三点となり、部品数が低減されるので、分解組み立
ての工数も低減される。また、先端ユニットは本体ユニ
ットで先端ユニット突当面、先端ユニット配置面、およ
び案内溝の３点により位置決めするので、正確な位置の
再現性を容易に得ることができる。

【００２８】上記説明では、グランド板が細長板状とし
て図示し説明したが、他の形状でもよく、先端部ガイド
および案内溝の形状もこれに合致するものであればよ
い。また、先端ユニットの位置を決める先端ユニット突
当面または先端ユニット配置面を製造上の観点から一平
面と図示して説明したが、位置決めするための複数の平
面または曲面であってもよい。このように、本発明によ
る先端ユニットの位置決め手段は上記説明に限定される
ものではない。

【００２９】また、先端ユニットが被測定物に押し付け
る先端の形状は中心導体の両側にグランド板を設けた一
組のものであるが、複数の中心導体がグランド板と交互
に配列される構造でもよい。

【００３０】また、上記説明では、同軸ケーブルとグラ
ンド板とが交互に配列するように図示して説明したが、
被測定物に押し当てられる方向を縦方向として同軸ケー
ブルの上下方向にグランド導体を備えることもできる。
この縦長構造の複数を所定の間隔に並べることにより、
複数の測定点を得ることも容易である。

【００３１】

【実施例】次に、図３を参照して、上述した実施の形態
で説明した実施例に対し、別の先端ユニット位置決め部
の実施例ついて説明する。

【００３２】図３は図１とは異なる分解素子の外観の一
実施例を示す外観斜視図である。

【００３３】図３が図１と異なる点は、先端ユニット６
０の先端ユニットブロック６１が本体ブロック７１の先
端ユニット突当面に当たって接する端面に、直線状の同
軸ケーブル１４に平行な二つの位置決めピン穴６２を有
し、一方本体ユニット７０の本体ブロック７１で中央ブ
ロック２７の先端ユニット突当面に先端ユニット配置面
と平行で、二つの位置決めピン穴６２に挿入して先端ユ
ニット６０を固定できる二つの位置決めピン７２を有し
ていることである。

【００３４】この構造により、本体ユニット７０の本体
ブロック７１に先端ユニット６０を位置決めする二つの
方向を決定することができる。

【００３５】また、上述する位置決めピンが一つの場合
でも少くとも一つの方向を位置決めできるので、先端ユ
ニット突当面および先端ユニット配置面による位置決め
をより容易にできる。

【００３６】次に、図４を参照して先端ユニット８０が
複数の同軸ケーブル８２およびグランド板８３を有する
一実施例について説明する。

【００３７】図示される先端ユニット８０は、一つの先
端ユニットブロック８１で複数の同軸ケーブル８２とグ
ランド板８３とが交互に両端をグランド板８３に挟まれ
て配置されている。本体ブロック８４は、図１と同様な
先端ユニット突当面８５および先端ユニット配置面８６
と、先端ユニット配置面８６の延長をなす先端部ガイド
８７とを備えている。

【００３８】次に、図５を参照して図４とは別の、複数
の先端ユニット９０により複数の同軸ケーブル９２およ
びグランド板９３を有する一実施例について説明する。

【００３９】図示される先端ユニット９０は、一つの先
端ユニットブロック９１で一つずつの同軸ケーブル９２
とグランド板９３とが配置され、複数の先端ユニット９
０が同一平面位置に配置されている。両端をグランド板
９３により挟む構造とするため、一つの先端ユニット
は、一つの先端ユニットブロックで一つの同軸ケーブル
とこれを両側から挟むグランド板とが配置されている。
本体ブロック９４は、図１と同様な先端ユニット突当面
９５および先端ユニット配置面９６と、先端ユニット配
置面９６の延長をなす先端部ガイド９７とを備えてい
る。

【００４０】上記説明では、図１に示される案内溝の説
明がないが、案内溝はグランド板の数だけあっても、ま
たは、ただ一つでもよい。

【００４１】また、上記説明では同軸ケーブルとグラン
ド板との位置関係が、被測定物に押し当てられる方向を
縦方向として同軸ケーブルの左右方向にグランド板が備
えられているが、上述したように、同軸ケーブルの上下
方向にグランド板が備えられてもよい。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように本発明の先端脱着式
高周波プローブによれば、先端部の交換に際して脱着す
る構成部品点数を低減することにより交換作業が簡単で
作業時間を低減できるという第一の効果が得られる。

【００４３】その理由は、分解し組み立てる構成部品が
先端ユニット、本体ユニット、および押さえブロックの
三点しかなく、かつ位置決めが早くできることである。

【００４４】第二の効果として、脱着による高周波特性
測定の再現性が高いことである。

【００４５】その理由は、先端ユニットが本体ユニット
で少くとも先端ユニット突当面、先端ユニット配置面、
および案内溝のように広い範囲にわたる３点により位置
決めされるので、正確な各部品相互の組み立て位置の再
現性を容易に短時間に得ることができるからである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態を分解した部分外観を示
す分解斜視図である。

【図２】図１の部品の組立て完了後の外観の実施の一形
態を示す組立斜視図である。

【図３】図１とは別の実施の一形態を分解した部分外観
を示す分解斜視図である。

【図４】本発明による複数の先端導体を有する一実施例
を示す平面図および側面図である。

【図５】図４とは別の複数の先端導体を有する一実施例
を示す平面図および側面図である。

【図６】従来の形態を分解した部分外観の一例を示す分
解斜視図である。

【符号の説明】

１０、６０、８０、９０ 先端ユニット １１、６１、８１、９１ 先端ユニットブロック １２、８２、９２ 同軸ケーブル １３ 中心導体 １４ 同軸ケーブル外導体 １５、８３、９３ グランド板 ２０、７０ 本体ユニット ２１、７１、８４、９４ 本体ブロック ２２ 外部接続コネクタ ２３ 中継基板 ２４ 中心導体 ２５、８５、９５ 先端ユニット突当面 ２６、８６、９６ 先端ユニット配置面 ２７ 中央ブロック ３０ 本体先端部 ３１、８７、９７ 先端部ガイド ３２ 案内溝 ４０ 押さえブロック ６２ 位置決めピン穴 ７２ 位置決めピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 種橋 正夫 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 二階堂 正彦 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 田浦 徹 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 山岸 祐一 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内 (72)発明者 早川 聡 東京都港区南麻布五丁目10番27号 アンリ ツ株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の先端で被測定物の信号電極および
   グランド電極に押し付け他方の端部に電気信号を入出力
   する第一の伝送路を有する先端ユニットと、外部の計測
   器と接続して電気信号を入出力する外部接続コネクタ、
   前記第一の伝送路と前記外部接続コネクタとの間にあり
   前記第一の伝送路を前記外部接続コネクタに電気的に相
   互接続する第二の伝送路を有する中継基板、前記第一の
   伝送路の伝送方向でかつ前記先端ユニットの先端で被測
   定物に押し付けた際に撓む方向に前記先端ユニットの前
   記一方のほぼ先端部を嵌め込み前記第一の伝送路の一方
   の先端部の位置を決める案内溝を有する先端部ガイド、
   および前記先端ユニットを前記第一の伝送路の伝送方向
   に沿って嵌め込み取り付ける際、前記案内溝で位置決め
   される方向の面に垂直な面で相互に直交する二つの方向
   を位置決めすると共に前記第一の伝送路と前記第二の伝
   送路との接続部を位置決めする先端ユニット位置決め部
   を有する本体ユニットと、この本体ユニットの前記先端
   部ガイドおよび前記先端ユニット位置決め部に嵌め込ま
   れた前記先端ユニットの前記第一の伝送路を前記第二の
   伝送路に押し付けて電気的に接続する押さえブロックと
   を備えることを特徴とする先端脱着式高周波プローブ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の先端脱着式高周波プロ
   ーブにおいて、前記先端ユニットは、他方の端部で、前
   記中継基板に接する前記第一の伝送路の伝送方向に垂直
   な接触平面および前記第一の伝送路の伝送方向に平行な
   平面を有し、前記先端ユニット位置決め部は、前記先端
   ユニットを取り付けた際、前記第一の伝送路と前記第二
   の伝送路との接続部で、前記第一の伝送路の伝送方向に
   垂直な平面を形成して前記垂直な接触平面と接触する先
   端ユニット突当面と、前記第一の伝送路の伝送方向に平
   行な平面を形成して前記先端ユニットが前記押さえブロ
   ックにより前記本体ユニットに押し付けられた際に前記
   平行な平面と接触する先端ユニット配置面とを備えるこ
   とを特徴とする先端脱着式高周波プローブ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の先端脱着式高周波プロ
   ーブにおいて、前記先端ユニット突当面は前記第一の伝
   送路の伝送方向に平行な一つの位置決めピンを有し、前
   記先端ユニットは、この位置決めピンと嵌合する位置決
   めピン穴を有し、前記位置決めピンと前記先端ユニット
   配置面とを用いて前記本体ユニットに位置決めされるこ
   とを特徴とする先端脱着式高周波プローブ。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の先端脱着式高周波プロ
   ーブにおいて、前記先端ユニット位置決め部は、前記先
   端ユニットを取り付けた際、前記第一の伝送路と前記第
   二の伝送路との接続部に前記第一の伝送路の伝送方向に
   平行な少くとも二つの位置決めピンを有し、かつ、前記
   先端ユニットは、前記位置決めピンと嵌合する少くとも
   二つの位置決めピン穴を有し、複数の前記位置決めピン
   を用いて前記本体ユニットに位置決めされることを特徴
   とする先端脱着式高周波プローブ。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４までのいずれか一
   つに記載の先端脱着式高周波プローブにおいて、前記先
   端ユニットは前記第一の伝送路を複数有し、かつ、前記
   中継基板は前記第一の伝送路に対応する前記第二の伝送
   路を備えることを特徴とする先端脱着式高周波プロー
   ブ。
6. 【請求項６】 請求項１から請求項４までのいずれか一
   つに記載の先端脱着式高周波プローブにおいて、前記先
   端ユニットが複数設けられかつそれぞれが少くとも一つ
   の前記第一の伝送路を有し、前記中継基板はこれら複数
   の先端ユニットそれぞれの第一の伝送路に対応する複数
   の前記第二の伝送路を備えることを特徴とする先端脱着
   式高周波プローブ。
7. 【請求項７】 請求項１から請求項６までのいずれか一
   つに記載の先端脱着式高周波プローブにおいて、前記先
   端ユニットは、前記第一の伝送路における少くとも一つ
   のグランドラインを形成する直線状のグランド板を備
   え、このグランド板が前記先端部ガイドの案内溝に嵌め
   込まれることを特徴とする先端脱着式高周波プローブ。