JPH0694689A - 超音波顕微鏡 - Google Patents

超音波顕微鏡

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JPH0694689A
JPH0694689A JP4246905A JP24690592A JPH0694689A JP H0694689 A JPH0694689 A JP H0694689A JP 4246905 A JP4246905 A JP 4246905A JP 24690592 A JP24690592 A JP 24690592A JP H0694689 A JPH0694689 A JP H0694689A
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JP
Japan
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gate
reflected wave
signal
transmission
threshold value
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4246905A
Other languages
English (en)
Inventor
Masataka Maeda
真孝 前田
Katsuyuki Hashimoto
勝行 橋本
Hiroshi Takeuchi
裕志 竹内
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0694689A publication Critical patent/JPH0694689A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】おのおのの試料に対して適当なしきい値を自動
的に設定することのできる超音波顕微鏡を提供する。 【構成】送信波の送信タイミングに基づいて第1ゲ―ト
信号を発生させる第1ゲ―ト発生部6と、第1ゲ―ト発
生部手段により発生した第1ゲ―ト信号によって試料か
らの反射波信号から任意の反射波成分を抽出する第1抽
出部7と、この第1抽出部7により抽出された反射波成
分の強度に応じてしきい値を設定するしきい値設定部9
と、抽出された反射波成分をしきい値と比較する比較部
11と、比較部11の出力タイミングに基づいて第2ゲ
―ト信号を発生させる第2ゲ―ト発生部12と、受信し
た反射波から第2ゲ―ト信号によって任意の反射成分を
抽出する抽出部14とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は試料の内部欠陥等を観察
することのできる超音波顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、超音波を試料に入射させ試料から
の反射波に対してゲ―トをかけて試料表面から一定の深
さの反射波成分のみを抽出するために、反射波信号と予
め設定されているしきい値とを比較し、前記しきい値を
越える反射波信号に基づいてゲ―トタイミング信号を出
力する比較手段を有する超音波顕微鏡が知られている。
特開昭62−87854号公報及び特開昭62−163
964号はこのような装置を開示しており、第1のゲ―
ト信号を送信タイミングに基づいて発生させ、この第1
のゲ―ト信号のゲ―ト期間中に反射波信号がしきい値を
越えたならば、そのタイミングに基づいて反射波成分を
抽出するための第2のゲ―ト信号を発生する。
【0003】このように最初にしきい値を越す信号が試
料表面からの反射波であるようにすることにより、試料
表面から一定の深さの反射波成分のみを抽出でき、試料
表面から一定深さの観察画像を得ることができる。
【0004】ところで試料表面からの反射波信号がしき
い値を越えてから実際にゲ―トが開くまでにはタイムラ
グが生じるため、試料表面も含めて試料近傍の観察画像
が得られない。
【0005】そこで、特願平2−012969号明細書
では送信タイミングに基づいて第1のゲ―ト信号を発生
させ、反射波信号を同一レベルの複数の反射波信号に分
配し、分配されたひとつの反射波信号を所定時間遅延さ
せ、前記分配手段で分配された他の反射波信号と予め設
定されているしきい値とを比較し、前記しきい値を越え
る反射波信号に基づいて第2のゲ―ト信号を発生させ、
この第2のゲ―ト信号によって前記遅延された反射波信
号から、試料表面及び試料表面近傍の反射波成分まで含
めた任意の反射波成分を抽出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波受信
部より出力された反射波信号の大きさは試料の材質によ
り異なるため、前記反射波信号が予め設定されたしきい
値を越えない場合、第2のゲ―ト信号を発生させること
ができない。そこで観察するおのおのの試料に対してし
きい値をそれぞれ設定しなければならないという問題が
あった。
【0007】本発明の超音波顕微鏡はこのような課題に
着目してなされたものであり、その目的とするところ
は、おのおのの試料に対して適当なしきい値を自動的に
設定することのできる超音波顕微鏡を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の超音波顕微鏡は、高周波信号を発生する
送信波発生部と、送信波発生部において発生された送信
波を超音波に変換して試料に入射させ、この試料からの
反射波を受信する超音波受信部と、前記送信波発生部に
おいて発生された送信波の送信タイミングに基づいて第
1のゲ―ト信号を発生させる第1のゲ―ト発生手段と、
前記超音波受信部から出力された反射波信号を同一レベ
ルの複数の反射波信号に分配する分配手段と、分配され
た1つの反射波信号を所定時間遅延させる遅延手段と、
前記第1のゲ―ト発生手段により発生した第1のゲ―ト
信号によって反射波信号から任意の反射波成分を抽出す
る第1の抽出手段と、この第1の抽出手段により抽出さ
れた反射波成分の強度に応じてしきい値を設定するしき
い値設定手段と、前記抽出された反射波成分を前記しき
い値と比較する比較手段と、前記比較手段の出力タイミ
ングに基づいて第2のゲ―ト信号を発生させる第2のゲ
―ト発生手段と、前記受信した反射波から第2のゲ―ト
信号によって任意の反射成分を抽出する抽出手段とを具
備する。
【0009】
【作用】すなわち、本発明の超音波顕微鏡においては、
送信波発生部から送信波が送信されると、その送信タイ
ミングに基づいて第1のゲ―ト信号が発生される。この
第1のゲ―ト信号のゲ―ト幅だけゲ―トが開き、反射波
信号から反射波成分が抽出され、反射波成分の強度に応
じてしきい値が設定される。即ち、超音波受信部より出
力された反射波信号の大きさに応じてしきい値が設定さ
れることにより、おのおのの試料に対して適当なしきい
値を自動的に設定することが可能となる。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図1により説明する。図
1は超音波顕微鏡の機能ブロック図である。この超音波
顕微鏡は、送信タイミング発生回路1により送信タイミ
ング信号を発生し、この送信タイミング信号を受けた送
信回路2から送信信号が出力される。前記送信回路2か
ら出力された送信信号は送受信部に入力される。
【0011】送受信部は方向性結合器3、圧電トランス
デュ―サ(不図示)、音響レンズ4及びプリアンプ5か
ら構成される。この送受信部は送信信号を超音波パルス
に変換して試料20に照射し、試料20からの反射波を
電気的な反射波信号に変換して出力するものである。こ
こで、21は水である。一方、送信タイミング発生回路
1の送信タイミング信号は送信回路2の他に第1のゲ―
ト発生部6へ送られる。この第1のゲ―ト発生部6は、
送信タイミング信号を受けてから所定時間後に所定ゲ―
ト幅のゲ―ト信号(以下このゲ―ト信号を「第1のゲ―
ト信号」と呼称する)を発生させる機能を有するもので
ある。この第1のゲ―ト発生部6で発生した第1のゲ―
ト信号は第1のゲ―ト回路7に入力される。一方、プリ
アンプ5からの反射波信号もまた第1のゲ―ト回路7に
入力される。この第1のゲ―ト回路7は第1のゲ―ト信
号のゲ―ト幅だけゲ―トを開き、反射波信号から反射波
成分を抽出する機能を有する。この第1のゲ―ト回路6
により抽出された反射波成分はピ―クホ―ルド回路8に
入力される。このピ―クホ―ルド回路8は、反射波成分
のピ―ク値(反射波成分は+及び−の成分の両方を含ん
でいるため+のピ―ク値と−のピ―ク値が存在するが、
ここでは+のピ―ク値をピ―ク値と呼ぶことにする)を
検出しこのピ―ク値を一定時間保持し出力するものであ
る。ピ―クホ―ルド回路8からの出力は逓倍器9に送ら
れる。この逓倍器9はピ―ク値をk倍(0<k<1)し
出力する。以後このピ―ク値のk倍の値をスレッシュホ
―ルドレベルと呼ぶことにする。
【0012】一方第1のゲ―ト回路7からの出力はピ―
クホ―ルド回路8の他に第1の遅延回路10へ送られ
る。この第1の遅延回路10で一定時間遅延された反射
波成分は比較器11へ出力される。比較器11は逓倍器
9からのスレッシュホ―ルドレベルと第1の遅延回路1
0からの遅延された反射波成分を比較し、スレッシュホ
―ルドレベルより遅延された反射波成分の値の方が大き
い時にゲ―トタイミング信号を第2のゲ―ト発生部12
へ出力する。この第2のゲ―ト発生部12は比較器11
からの出力であるゲ―トタイミング信号を受けてから所
定時間後に所定のゲ―ト幅のゲ―ト信号(以下、このゲ
―ト信号を「第2のゲ―ト信号」と呼称する)を発生さ
せる機能を有する。この第2のゲ―ト信号は第2のゲ―
ト回路14へ出力される。
【0013】また、第1の遅延回路10からの遅延され
た反射波成分は第2の遅延回路13へ送られる。この第
2の遅延回路13で一定時間遅延された反射波成分は第
2のゲ―ト回路14へ出力される。この第2のゲ―ト回
路14は第2のゲ―ト信号のゲ―ト幅だけゲ―トを開
き、第2の遅延回路13で遅延された反射波成分から所
望の反射波成分を抽出するものである。この第2のゲ―
ト回路14からの出力は、検波回路15へ送られ反射波
成分の信号レベルが検出され、デジタルスキャンコンバ
―タ(DSC)16へ出力される。
【0014】デジタルスキャンコンバ―タ16は検波回
路15の出力を所定のビット数に量子化して画像デ―タ
に変換する。CRT17はデジタルスキャンコンバ―タ
16から出力された画像デ―タを画像メモリに記憶し
て、各画像デ―タが有している画像情報を一枚の超音波
画像として表示するものである。
【0015】以上のように構成された本実施例の動作に
ついて図1及び図2を参照して説明する。送信タイミン
グ発生回路1から送信タイミング信号(A)が出力され
るとその送信タイミングに合わせて送信回路2から送信
信号が出力される。送信信号は超音波パルスに変換され
た後、音響レンズ4を介して試料20に照射される。試
料20からの反射波は再び音響レンズ4に入射し、反射
波信号に変換され、さらにプリアンプ5で増幅される。
この増幅された反射波信号(図2(C))は第1のゲ―
ト回路7へ出力される。
【0016】一方、第1のゲ―ト発生部6は送信タイミ
ング信号が出力されてから所定時間遅延(DL1)後に
第1のゲ―ト信号(図2(B))を出力する。この第1
のゲ―ト信号もまた第1のゲ―ト回路7へ出力される。
この第1のゲ―ト回路7で抽出された反射波信号(図2
(D))はピ―クホ―ルド回路8でピ―ク検波され逓倍
器9によりスレッシュホ―ルドレベルが設定される(図
2(F))。さらに比較器11において、逓倍器9によ
り設定されたスレッシュホ―ルドレベルより第1の遅延
回路10からの反射波信号(図2(G))が最初に越え
た時点での比較器出力(図2(H))から所定時間遅延
(DL2)後に第2のゲ―ト信号(図2(I))が出力
される。第2のゲ―ト信号の出力タイミングと第2の遅
延回路13で遅延時間とを調節することにより、反射波
信号の任意の箇所にゲ―トがかけられ図2(K)に示す
ような試料20の所定部位からの反射波成分のみが抽出
される。
【0017】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、試
料の材質により超音波受信部から出力される反射波信号
の大きさが異った場合においても、反射波成分を抽出す
るための第2のゲ―ト信号の発生タイミングを決定する
しきい値を自動的に設定することができる。
【0018】このしきい値の自動設定より、従来のよう
に試料に合わせてその都度、しきい値を設定するといっ
たわずらわしい作業を行なう必要がなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る超音波顕微鏡の機能ブ
ロック図である。
【図2】図1に示す超音波顕微鏡の動作を説明するため
のフローチャートである。
【符号の説明】
1…送信タイミング発生回路、2…送信回路、3…方向
性結合器、4…音響レンズ、5…プリアンプ、6…第1
のゲート発生部、7…第1のゲート回路、8…ピークホ
ールド回路、9…逓倍器、10…第1の遅延回路、11
…比較器、12…第2のゲート発生部、13…第2の遅
延回路、14…第2のゲート回路、15…検波回路、1
6…DSC、17…CRT、20…試料、21…水。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波信号を発生する送信波発生部と、 送信波発生部において発生された送信波を超音波に変換
    して試料に入射させ、この試料からの反射波を受信する
    超音波受信部と、 前記送信波発生部において発生された送信波の送信タイ
    ミングに基づいて第1のゲ―ト信号を発生させる第1の
    ゲ―ト発生手段と、 前記超音波受信部から出力された反射波信号を同一レベ
    ルの複数の反射波信号に分配する分配手段と、 分配された1つの反射波信号を所定時間遅延させる遅延
    手段と、 前記第1のゲ―ト発生手段により発生した第1のゲ―ト
    信号によって反射波信号から任意の反射波成分を抽出す
    る第1の抽出手段と、 この第1の抽出手段により抽出された反射波成分の強度
    に応じてしきい値を設定するしきい値設定手段と、 前記抽出された反射波成分を前記しきい値と比較する比
    較手段と、 前記比較手段の出力タイミングに基づいて第2のゲ―ト
    信号を発生させる第2のゲ―ト発生手段と、 前記受信した反射波から第2のゲ―ト信号によって任意
    の反射成分を抽出する抽出手段と、を具備することを特
    徴とする超音波顕微鏡。
JP4246905A 1992-09-16 1992-09-16 超音波顕微鏡 Withdrawn JPH0694689A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011193978A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Canon Inc 静電容量型電気機械変換装置の駆動装置及び駆動方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011193978A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Canon Inc 静電容量型電気機械変換装置の駆動装置及び駆動方法
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