JPH056663B2 - - Google Patents

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JPH056663B2
JPH056663B2 JP58204715A JP20471583A JPH056663B2 JP H056663 B2 JPH056663 B2 JP H056663B2 JP 58204715 A JP58204715 A JP 58204715A JP 20471583 A JP20471583 A JP 20471583A JP H056663 B2 JPH056663 B2 JP H056663B2
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JP
Japan
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ultrasonic
ultrasonic head
head
holding member
voice coil
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JP58204715A
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JPS6097257A (ja
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Koji Taguchi
Ikuzo Nakamura
Fumio Uchino
Hitoshi Tateoka
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP58204715A priority Critical patent/JPS6097257A/ja
Publication of JPS6097257A publication Critical patent/JPS6097257A/ja
Publication of JPH056663B2 publication Critical patent/JPH056663B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating 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
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/26Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
    • G01N29/265Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor by moving the sensor relative to a stationary material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • B23Q1/36Springs
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/18Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
    • G10K11/26Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/35Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
    • G10K11/352Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer

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  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、超音波顕微鏡において試料を走査す
るために圧電トランスデユーサーを有する超音波
ヘツドを直線的に振動させる加振装置に関するも
のである。
(従来技術) 従来の加振装置として、例えば第1図に示すよ
うに、圧電トランスデユーサを有する超音波ヘツ
ド1を支持棒2の一端部に着脱自在に保持し、こ
の支持棒2の他端部を、磁石3、ヨーク4および
ポールピース5を有する磁気回路の磁束を横切る
ようにヨーク4とポールピース5との間に巻装し
たボイスコイル6に連結すると共に、板ばね7に
よりボイスコイル6の軸方向で、超音波ヘツド1
からの超音波を投射方向と直交する方向に変位可
能に支持して、ボイスコイル6に所要の交番電流
を供給することにより超音波ヘツド1を振動させ
るようにしたものがある。
しかし、第1図に示す従来の加振装置において
は、超音波ヘツド1を支持する支持棒2を、超音
波ヘツド1の片側において一枚の板ばね7によつ
てその長手方向に振動可能に支持しているため、
振動範囲すなわち走査領域が大きいと、走査方向
と直交する超音波の投射方向に不所望な振動が生
じて、超音波ヘツド1と試料との間の距離が変動
し、解像度の良好な超音波像が得られない不具合
がある。
(発明の目的) 本発明の目的は、上述した不具合を解決し、超
音波の投射方向に不要な振動を発生させずに、し
かも走査領域や超音波ヘツドの質量が変化して
も、常に所望の振動範囲で超音波ヘツドを一定速
度で振動させることができ、試料の所望の領域の
超音波像を高解像度で得られるように適切に構成
した超音波顕微鏡の加振装置を提供しようとする
ものである。
(発明の概要) 本発明の加振装置は、試料台に載置された試料
に向けて超音波を投射する圧電トランスデユーサ
ーを有する超音波ヘツドを保持し、超音波の投射
方向と直交する方向に延在する保持部材と、この
保持部材を前記超音波ヘツドの両側で長手方向に
変位可能に支持する支持手段と、前記保持部材の
一端側に配設され、該保持部材をその長手方向に
振動させる駆動手段と、前記超音波ヘツドと前記
試料台との相対位置を検出する検出手段とを具
え、この検出手段の出力に基づいて前記駆動手段
による前記保持部材の駆動をモーシヨナルフイー
ドバツク制御するよう構成したことを特徴とする
ものである。
(実施例) 第2図A,BおよびCは本発明の加振装置の一
例の構成を示す断面図、部分平面図および側面図
である。圧電トランスデユーサを有する超音波ヘ
ツド11は、超音波の投射方向と直交する方向に
延在する支持棒12のほゞ中央に着脱自在に取付
け保持されている。また、この支持棒12は超音
波ヘツド11の両側においてエアベアリング1
3,14を介して固定部材15に保持すると共
に、その両端部においてそれぞれ板ばね16,1
7を介して長手方向に変位可能に固定部材15に
支持する。この板ばね16,17はコの字状にな
つており、その両端は押さえ部材27の上からね
じで取り付けることによつて、固定部材15に固
定される。また、その略中央部もねじ等の固定具
で支持棒12の端部に固定されている。この支持
棒12の一端には、ボイスコイル18を、その中
心軸が支持棒12の長手方向で、かつ磁気回路を
構成するポールピース19の外周に位置するよう
に取付ける。磁気回路は、ポールピース19と、
このポールピース19の一端に設けた磁石20
と、この磁石20から発生する磁束がボイスコイ
ル18を横切るように、ボイスコイル18を介し
てポールピース19と対向して配置したリング状
のヨーク21と、このヨーク21と磁石20とを
連結するヨーク22とをもつて構成し、超音波ヘ
ツド11の先端が超音波の投射方向にみてヨーク
22から突出するように、非磁性スリーブ23を
介して非磁性のねじ24により固定部材15に取
付ける。
また本例では、支持棒12のボイスコイル18
を取付けた側とは反対側の端面に発光ダイオード
25を取付け、この発光ダイオード25と対向し
て光センサ26を固定部材15に取付ける。光セ
ンサ26としては、位置直線性、位置分解能に優
れ、かつ応答速度が速い等の特長を有する浜松テ
レビ株式会社製の1次元型半導体位置検出器
(S1352)を用い、その受光部が発光ダイオード
25の変位方向すなわちボイスコイル18および
超音波ヘツド11の振動方向に延在するように固
定部材15に取付ける。本例では、これら発光ダ
イオード25および光センサ26を用いることに
よつて、光センサ26の出力から超音波ヘツド1
1とその下方に位置する試料台(図示せず)との
相対位置を検出し、それに基いてボイスコイル1
8に供給する電流を制御して、超音波ヘツド11
が所定の範囲内で一定速度で振動するようにモー
シヨナルフイードバツク制御する。
このようにして、ボイスコイル18に所要の交
番電流を供給することにより、ボイスコイル18
および支持棒12を介して超音波ヘツド11を超
音波の投射方向と直交する方向に振動させて、超
音波ヘツド11の下方に配置される試料を走査す
る。
本実施例によれば、超音波ヘツド11を保持す
る支持棒12を、超音波ヘツド11の両側におい
てそれぞれエアベアリング13,14および板ば
ね16,17を介して固定部材15に、その長手
方向に変位可能に支持したから、走査領域が大き
くても、超音波の投射方向での不所望な振動を有
効に防止することができる。また、発光ダイオー
ド25と光センサ26とを用いて、超音波ヘツド
11と試料台との相対位置を検出してモーシヨナ
ルフイードバツクをかけるようにしたから、走査
領域や超音波ヘツド11の質量が変化しても常に
所望の振動範囲で、超音波ヘツド11を一定速度
で振動させることができる。更に、超音波ヘツド
11の先端を、これを駆動するボイスコイル18
および磁気回路を有する駆動部分よりも超音波の
投射方向にみて突出させたから、試料が大きくて
もこれを試料台上に有効に載置することができ
る。したがつて、試料の大きさに制限されること
なく、その所望の領域の超音波像を高解像度で得
ることができる。また、超音波ヘツド11の走査
時間は、ヘツドの往復運動の速度によつてほぼ決
定するため、高速の走査を実現するためには、非
常に高周波の振動を要求される。本実施例では、
ヘツド11をその振動方向に延在して、ヘツドの
両側で保持する支持棒12を、両端を屈曲させた
板ばね16,17で固定部材15に支持している
ため、ヘツドの高周波振動に対しても板ばねは強
い強度をもち、耐久性に富む。また、弾性により
板ばねが動き得る振幅も大きくとれるため、超音
波ヘツドが走査する場合に必要な所望の領域の振
幅を与えることができる。
なお、本発明は上述した例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変形または変更が可能であ
る。例えば、超音波ヘツドを振動させる駆動手段
は、上述したボイスコイルを用いる以外に、圧電
バイモルフ板、偏心カム、電磁石等を用いて構成
することもできる。また、エアベアリング13,
14は必ずしも必要でない。
(発明の効果) 以上述べたように、本発明によれば、超音波ヘ
ツドを、その両側で超音波の投射方向と直交する
方向に延在する保持部材を介して、保持部材の長
手方向に変位可能に支持すると共に、超音波ヘツ
ドと試料台との相対位置を検出する検出手段を設
け、その出力に基づいて駆動手段による保持部材
の駆動をモーシヨナルフイードバツク制御するよ
うにしたので、超音波の投射方向に不要な振動を
発生させずに、しかも走査領域や超音波ヘツドの
質量が変化しても、常に所望の振動範囲で超音波
ヘツドを一定速度で振動させることができ、試料
の所望の領域の超音波像を高解像度で得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の加振装置の構成を示す断面図、
第2図A,BおよびCは本発明の加振装置の一例
の構成を示す断面図、部分平面図および側面図で
ある。 11……超音波ヘツド、12……支持棒、1
3,14……エアベアリング、15……固定部
材、16,17……板ばね、18……ボイスコイ
ル、19……ポールピース、20……磁石、2
1,22……ヨーク、23……非磁性スリーブ、
24……ねじ、25……発光ダイオード、26…
…光センサ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 試料台に載置された試料に向けて超音波を投
    射する圧電トランスデユーサーを有する超音波ヘ
    ツドを保持し、超音波の投射方向と直交する方向
    に延在する保持部材と、この保持部材を前記超音
    波ヘツドの両側で長手方向に変位可能に支持する
    支持手段と、前記保持部材の一端側に配設され、
    該保持部材をその長手方向に振動させる駆動手段
    と、前記超音波ヘツドと前記試料台との相対位置
    を検出する検出手段とを具え、この検出手段の出
    力に基づいて前記駆動手段による前記保持部材の
    駆動をモーシヨナルフイードバツク制御するよう
    構成したことを特徴とする超音波顕微鏡の加振装
    置。 2 前記支持手段はその両端部に屈曲部を持つこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の超音
    波顕微鏡の加振装置。
JP58204715A 1983-11-02 1983-11-02 超音波顕微鏡の加振装置 Granted JPS6097257A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58204715A JPS6097257A (ja) 1983-11-02 1983-11-02 超音波顕微鏡の加振装置

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JP58204715A JPS6097257A (ja) 1983-11-02 1983-11-02 超音波顕微鏡の加振装置

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Publication Number Publication Date
JPS6097257A JPS6097257A (ja) 1985-05-31
JPH056663B2 true JPH056663B2 (ja) 1993-01-27

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ID=16495105

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JP58204715A Granted JPS6097257A (ja) 1983-11-02 1983-11-02 超音波顕微鏡の加振装置

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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2793608B2 (ja) * 1988-12-16 1998-09-03 株式会社日立製作所 超音波顕微鏡

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5811849A (ja) * 1981-07-15 1983-01-22 Hitachi Ltd 超音波顕微鏡

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5811849A (ja) * 1981-07-15 1983-01-22 Hitachi Ltd 超音波顕微鏡

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JPS6097257A (ja) 1985-05-31

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