JPH0324982B2 - - Google Patents
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- JPH0324982B2 JPH0324982B2 JP58177927A JP17792783A JPH0324982B2 JP H0324982 B2 JPH0324982 B2 JP H0324982B2 JP 58177927 A JP58177927 A JP 58177927A JP 17792783 A JP17792783 A JP 17792783A JP H0324982 B2 JPH0324982 B2 JP H0324982B2
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- optical microscope
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
- G01S15/89—Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
- G01S15/8906—Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/14—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring distance or clearance between spaced objects or spaced apertures
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H3/00—Measuring characteristics of vibrations by using a detector in a fluid
- G01H3/10—Amplitude; Power
- G01H3/12—Amplitude; Power by electric means
- G01H3/125—Amplitude; Power by electric means for representing acoustic field distribution
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/04—Analysing solids
- G01N29/06—Visualisation of the interior, e.g. acoustic microscopy
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波によつて試料の観察を行なう
超音波顕微鏡における焦点距離確認方法および装
置に関するものである。
超音波顕微鏡における焦点距離確認方法および装
置に関するものである。
近年、1GHzに及び超高周波の音波の発生検出
が可能で、水中で約1.5μmの音波長が実現できる
ようになり、超音波を用い高い分解能を有する撮
影装置が可能となつて来た。第１図は超音波顕微
鏡の主要構成部を示す回路図である。同図におい
て、超音波の集束および送受は球面レンズ１によ
り行なつている。該球面レンズの構造は、円柱状
の溶融石英等を用いた物質の一面を光学研磨し、
その上に圧電薄膜（ZnO等）２と上下電極３によ
りはさみサンドイツチ構造として配置している。
この圧電薄膜２に、パルス発振器４から発生され
たパルス５を印加して、超音波６を発生させる。
また、該球面レンズ１の他端部には口径0.1mmφ
〜1.0mmφ程度の凹面体の半球穴が形成され、該
半球穴と試料との間には超音波６を試料７に伝播
させるための媒質（例えば水）８が満されてい
る。このような構成において、前記圧電薄膜２に
よつて発生した超音波６は、円柱の中を平面波と
なつて伝播する。この平面波が前記半球穴に達す
ると石英と媒質８との音速の差により屈折作用が
生じ、試料７面上に集束した超音波６を照射する
ことができる。逆に、該試料７から反射されてく
る超音波は、球面レンズ１により集音整相され、
片面波となつて圧電薄膜２に達し、ここでRF信
号９に変換される。このRF信号９を受信器１０
で受信し、ここでダイオード検波してビデオ信号
１１に変換し、CRTデイスプレイ１２の入力信
号として用いている。このような作動に伴つて、
試料７が試料台駆動電源１３によりＸ−Ｙ平面内
で２次元に走査し、この試料７の走査にともなう
試料面からの反射の強弱が２次元的にCRT面１
２に表示される。
が可能で、水中で約1.5μmの音波長が実現できる
ようになり、超音波を用い高い分解能を有する撮
影装置が可能となつて来た。第１図は超音波顕微
鏡の主要構成部を示す回路図である。同図におい
て、超音波の集束および送受は球面レンズ１によ
り行なつている。該球面レンズの構造は、円柱状
の溶融石英等を用いた物質の一面を光学研磨し、
その上に圧電薄膜（ZnO等）２と上下電極３によ
りはさみサンドイツチ構造として配置している。
この圧電薄膜２に、パルス発振器４から発生され
たパルス５を印加して、超音波６を発生させる。
また、該球面レンズ１の他端部には口径0.1mmφ
〜1.0mmφ程度の凹面体の半球穴が形成され、該
半球穴と試料との間には超音波６を試料７に伝播
させるための媒質（例えば水）８が満されてい
る。このような構成において、前記圧電薄膜２に
よつて発生した超音波６は、円柱の中を平面波と
なつて伝播する。この平面波が前記半球穴に達す
ると石英と媒質８との音速の差により屈折作用が
生じ、試料７面上に集束した超音波６を照射する
ことができる。逆に、該試料７から反射されてく
る超音波は、球面レンズ１により集音整相され、
片面波となつて圧電薄膜２に達し、ここでRF信
号９に変換される。このRF信号９を受信器１０
で受信し、ここでダイオード検波してビデオ信号
１１に変換し、CRTデイスプレイ１２の入力信
号として用いている。このような作動に伴つて、
試料７が試料台駆動電源１３によりＸ−Ｙ平面内
で２次元に走査し、この試料７の走査にともなう
試料面からの反射の強弱が２次元的にCRT面１
２に表示される。
以上述べた如く、超音波顕微鏡に使用される音
波は超高周波となるため、音の減衰も大きく、ま
た、球面レンズ１の凹部の精度も高いものが必要
となり、光学レンズと同様、観察中に衝突して損
傷すると、該球面レンズ１全体を取替えなければ
ならない。しかしながら、球面レンズ１の先端に
は音波集束用の媒体８である水等の液体があり、
該球面レンズ１の先端と試料７との間隙を目視に
よつて確認することは非常に困難であつた。した
がつて、該球面レンズ１を試料７に当ててしまい
球面レンズ１を損傷する可能性が非常に高いとい
う欠点があつた。
波は超高周波となるため、音の減衰も大きく、ま
た、球面レンズ１の凹部の精度も高いものが必要
となり、光学レンズと同様、観察中に衝突して損
傷すると、該球面レンズ１全体を取替えなければ
ならない。しかしながら、球面レンズ１の先端に
は音波集束用の媒体８である水等の液体があり、
該球面レンズ１の先端と試料７との間隙を目視に
よつて確認することは非常に困難であつた。した
がつて、該球面レンズ１を試料７に当ててしまい
球面レンズ１を損傷する可能性が非常に高いとい
う欠点があつた。
上記の点に鑑み本発明は、球面レンズと試料と
の間隙の確認を容易にすることによつて、前記球
面レンズと試料との衝突を防止することを目的と
したものである。
の間隙の確認を容易にすることによつて、前記球
面レンズと試料との衝突を防止することを目的と
したものである。
超音波顕微鏡において、球面レンズと試料との
間隙は、音波長が数μm程度でありこれと同等で
あるとともに、球面レンズと試料との間には媒質
が設けられているため、前記間隙の確認は困難で
ある。本発明は、前記球面レンズと試料との間隙
を、簡単に設定でき、かつ、操作の簡単な光学顕
微鏡によつて行なうことを特徴とするものであ
る。
間隙は、音波長が数μm程度でありこれと同等で
あるとともに、球面レンズと試料との間には媒質
が設けられているため、前記間隙の確認は困難で
ある。本発明は、前記球面レンズと試料との間隙
を、簡単に設定でき、かつ、操作の簡単な光学顕
微鏡によつて行なうことを特徴とするものであ
る。
以下、本発明の一実施例を第２図ないし第５図
によつて説明する。同図において、前記説明と同
一符号は同一部材である。１５は前記球面レンズ
１を支持固定する球面レンズホルダ、１６は試料
７を載せた試料台１４を非接触で２次元平面上に
おいて移動可能に支持する試料台ベースである。
１７は前記球面レンズ１に対して併設された光学
顕微鏡で、該光学顕微鏡１７による像は制御装置
１８を介して第４図に示すようにCRT面１２に
併設したCRT面１９に表示される。２０は前記
球面レンズ１と試料７との対向部分に焦点距離ａ
を合せ配置されたレンズ、２１は該レンズ２０の
球面レンズ１とは反対側に距離ｂを設けて配置さ
れ、かつ、前記光学顕微鏡１７の光軸を球面レン
ズ１と試料との対向部分に一致させる反射鏡であ
る。２２は前記レンズ２０および反射鏡２１を前
記距離ｂをもつて支持する光学系本体で、該光学
系本体２２は前記球面レンズ１と試料との対向部
との間に前記焦点距離ａを確保するように配置さ
れている。このような構成において、前記試料台
１４上にセツトされた試料７を前述のように球面
レンズ１の焦点を合せを行なつた上で、像を
CRT面１２上に表示させ観察を行なう。この時
の球面レンズ１の焦点を合せる場合に、該球面レ
ンズ１と試料７の対向部を前記レンズ２０および
反射鏡２１を介して光学顕微鏡１７で観察し、像
をCRT面１９に表示して前記球面レンズ１と試
料７との間隙を確認する。そして、前記球面レン
ズ１を用いた超音波による観察が終了すると、第
５図に示すように光学系本体２２を移動させると
ともに試料台１４を移動させて試料７を前記光学
顕微鏡１７に対応させ、該光学顕微鏡１７で試料
７表面の像をCRT面１９に表示し観察を行なう。
によつて説明する。同図において、前記説明と同
一符号は同一部材である。１５は前記球面レンズ
１を支持固定する球面レンズホルダ、１６は試料
７を載せた試料台１４を非接触で２次元平面上に
おいて移動可能に支持する試料台ベースである。
１７は前記球面レンズ１に対して併設された光学
顕微鏡で、該光学顕微鏡１７による像は制御装置
１８を介して第４図に示すようにCRT面１２に
併設したCRT面１９に表示される。２０は前記
球面レンズ１と試料７との対向部分に焦点距離ａ
を合せ配置されたレンズ、２１は該レンズ２０の
球面レンズ１とは反対側に距離ｂを設けて配置さ
れ、かつ、前記光学顕微鏡１７の光軸を球面レン
ズ１と試料との対向部分に一致させる反射鏡であ
る。２２は前記レンズ２０および反射鏡２１を前
記距離ｂをもつて支持する光学系本体で、該光学
系本体２２は前記球面レンズ１と試料との対向部
との間に前記焦点距離ａを確保するように配置さ
れている。このような構成において、前記試料台
１４上にセツトされた試料７を前述のように球面
レンズ１の焦点を合せを行なつた上で、像を
CRT面１２上に表示させ観察を行なう。この時
の球面レンズ１の焦点を合せる場合に、該球面レ
ンズ１と試料７の対向部を前記レンズ２０および
反射鏡２１を介して光学顕微鏡１７で観察し、像
をCRT面１９に表示して前記球面レンズ１と試
料７との間隙を確認する。そして、前記球面レン
ズ１を用いた超音波による観察が終了すると、第
５図に示すように光学系本体２２を移動させると
ともに試料台１４を移動させて試料７を前記光学
顕微鏡１７に対応させ、該光学顕微鏡１７で試料
７表面の像をCRT面１９に表示し観察を行なう。
このような構成によれば、球面レンズ１と試料
７との対向部分の状況が、簡単な構成の前記光学
系本体２２を設置するだけで確認でき、かつ、球
面レンズ１による観察中常に確認できるため、該
球面レンズ１と試料７との衝突を防止できる。
７との対向部分の状況が、簡単な構成の前記光学
系本体２２を設置するだけで確認でき、かつ、球
面レンズ１による観察中常に確認できるため、該
球面レンズ１と試料７との衝突を防止できる。
またこの構成は、光学系本体を組部品として、
光学顕微鏡の先端部に回転部材を介して取り付
け、一方これとは別に光学顕微鏡の対物レンズを
前記回転部材の前記光学系本体の取り付け位置と
は別の位置に取り付けてシンプルな構成とするこ
ともできる。この構成においては、回転部材を回
転し１つは光学系本体側を光学顕微鏡の光軸と一
致させたとき、音波球面レンズと試料との対向部
を観察することができ、他方対物レンズ部材を光
学顕微鏡の光軸に合わせたときには、前述の移動
された試料の表面を観察することができる。
光学顕微鏡の先端部に回転部材を介して取り付
け、一方これとは別に光学顕微鏡の対物レンズを
前記回転部材の前記光学系本体の取り付け位置と
は別の位置に取り付けてシンプルな構成とするこ
ともできる。この構成においては、回転部材を回
転し１つは光学系本体側を光学顕微鏡の光軸と一
致させたとき、音波球面レンズと試料との対向部
を観察することができ、他方対物レンズ部材を光
学顕微鏡の光軸に合わせたときには、前述の移動
された試料の表面を観察することができる。
なお、前記一実施例において、光学顕微鏡は球
面レンズに併設したものを用い、かつ、前記光学
系本体を用いた構成について説明したが、前記光
学系本体を用いず、光学顕微鏡で直接球面レンズ
と試料の対向部を監視しても、前記と同等の効果
は得られるものである。すなわち、前述の一実施
例において、超音波顕微鏡に併設された光学顕微
鏡を垂直位置から水平位置まで回動できる構成と
したものである。この構成において、光学顕微鏡
が回動され水平位置のとき、その光軸が音波球面
レンズと試料との対向部に一致させられ該対向部
を観察し、光学顕微鏡が垂直位置のとき、前述の
移動された試料の表面を観察するものであり、シ
ンプルな構成で前記同様の効果が得られる。
面レンズに併設したものを用い、かつ、前記光学
系本体を用いた構成について説明したが、前記光
学系本体を用いず、光学顕微鏡で直接球面レンズ
と試料の対向部を監視しても、前記と同等の効果
は得られるものである。すなわち、前述の一実施
例において、超音波顕微鏡に併設された光学顕微
鏡を垂直位置から水平位置まで回動できる構成と
したものである。この構成において、光学顕微鏡
が回動され水平位置のとき、その光軸が音波球面
レンズと試料との対向部に一致させられ該対向部
を観察し、光学顕微鏡が垂直位置のとき、前述の
移動された試料の表面を観察するものであり、シ
ンプルな構成で前記同様の効果が得られる。
以上説明したように本発明によれば、簡単な構
成で常時球面レンズと試料との間を確認できるた
め、該球面レンズと試料との衝突を防止でき、球
面レンズの損傷を防止できる。
成で常時球面レンズと試料との間を確認できるた
め、該球面レンズと試料との衝突を防止でき、球
面レンズの損傷を防止できる。
第１図は超音波顕微鏡の原理を示す回路図、第
２図は本発明による焦点確認装置の一実施例に用
いられる光学顕微鏡を示す回路図、第３図は本発
明による焦点確認装置の一実施例を示す正面図、
第４図は第３図の焦点確認装置によつて観察する
像を表示するCRT面の正面図、第５図は第３図
の焦点確認装置において光学顕微鏡で試料を観察
する状態を示す正面図である。 １……球面レンズ、１４……試料台、１７…光
学顕微鏡、１９……CRT面、２０……レンズ、
２１……反射鏡、２２……光学系本体。
２図は本発明による焦点確認装置の一実施例に用
いられる光学顕微鏡を示す回路図、第３図は本発
明による焦点確認装置の一実施例を示す正面図、
第４図は第３図の焦点確認装置によつて観察する
像を表示するCRT面の正面図、第５図は第３図
の焦点確認装置において光学顕微鏡で試料を観察
する状態を示す正面図である。 １……球面レンズ、１４……試料台、１７…光
学顕微鏡、１９……CRT面、２０……レンズ、
２１……反射鏡、２２……光学系本体。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 試料を載置する試料台と、該試料に対向して
配置される球面レンズと、該球面レンズに設けら
れ音波を発信し、該試料からのじよう乱音波を受
信する音波送受手段と、該音波送受手段によつて
受信したじよう乱音波により観察部の像を形成し
表示する表示部とから成り、かつ前記球面レンズ
に隣接して設置され、該球面レンズと同一試料を
観察する光学顕微鏡が併設された超音波顕微鏡に
おいて、前記球面レンズ及び該球面レンズに併設
された光学顕微鏡に、それぞれ対向する位置に試
料台を移動させる手段と、前記試料台が球面レン
ズと試料とが対向している位置にあるとき、球面
レンズと試料との対向部分の垂直方向の隙間に向
くよう前記光学顕微鏡の光軸の方向を変更する手
段と共に、前記隙間に焦点を変更する手段とから
構成したことを特徴とする光学顕微鏡を併設した
超音波顕微鏡。 ２ 特許請求の範囲第１項において、光学顕微鏡
の光軸の方向を変更する手段は、光学顕微鏡の光
軸を球面レンズの音波伝播方向に対し直角方向に
変更する反射器とし、該反射器を光学顕微鏡の光
軸上に球面レンズと試料との対向部に向けて配置
したことを特徴とする光学顕微鏡を併設した超音
波顕微鏡。 ３ 特許請求の範囲第１項において、球面レンズ
と試料との隙間に焦点を変更する手段は、球面レ
ンズと試料との隙間に光学顕微鏡の光軸を変更し
たとき前記光軸上に配置されている対物レンズで
あることを特徴とする光学顕微鏡を併設した超音
波顕微鏡。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177927A JPS6070350A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 光学顕微鏡を併設した超音波顕微鏡 |
| GB08424181A GB2148004B (en) | 1983-09-28 | 1984-09-25 | Ultrasonic microscope |
| DE3435559A DE3435559C2 (de) | 1983-09-28 | 1984-09-27 | Ultraschallmikroskop |
| US06/654,899 US4614410A (en) | 1983-09-28 | 1984-09-27 | Ultrasonic microscope with optical microscope incorporated therein |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58177927A JPS6070350A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 光学顕微鏡を併設した超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6070350A JPS6070350A (ja) | 1985-04-22 |
| JPH0324982B2 true JPH0324982B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=16039496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58177927A Granted JPS6070350A (ja) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | 光学顕微鏡を併設した超音波顕微鏡 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4614410A (ja) |
| JP (1) | JPS6070350A (ja) |
| DE (1) | DE3435559C2 (ja) |
| GB (1) | GB2148004B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6098352A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-01 | Olympus Optical Co Ltd | 超音波顕微鏡 |
| JP2561160B2 (ja) * | 1989-11-06 | 1996-12-04 | 富士写真フイルム株式会社 | 走査型顕微鏡 |
| DE19504666C2 (de) * | 1994-02-14 | 1996-12-19 | Aisin Seiki | Fahrzeug-Außenspiegel, mit einem am Spiegel angebrachten Schwingungserzeuger |
| US6398721B1 (en) * | 1999-02-19 | 2002-06-04 | Olympus Optical Co., Ltd. | Surgical microscope apparatus |
| US6269699B1 (en) * | 1999-11-01 | 2001-08-07 | Praxair S. T. Technology, Inc. | Determination of actual defect size in cathode sputter targets subjected to ultrasonic inspection |
| JP2005292320A (ja) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Olympus Corp | 画像顕微鏡装置 |
| JP2006023493A (ja) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Nikon Corp | 顕微鏡および顕微鏡システム |
| CN110323114B (zh) * | 2019-07-15 | 2021-11-26 | 业成科技（成都）有限公司 | 保护装置及扫描电镜 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE98289C (ja) * | ||||
| US2719456A (en) * | 1952-02-02 | 1955-10-04 | Gen Electric | Image scanning and magnifying micrometer |
| US3547514A (en) * | 1966-12-30 | 1970-12-15 | Olympus Optical Co | Elongated variable magnification optical system |
| US4011748A (en) * | 1975-09-18 | 1977-03-15 | The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University | Method and apparatus for acoustic and optical scanning of an object |
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