JPS60166857A - 音波顕微鏡 - Google Patents
音波顕微鏡Info
- Publication number
- JPS60166857A JPS60166857A JP60005677A JP567785A JPS60166857A JP S60166857 A JPS60166857 A JP S60166857A JP 60005677 A JP60005677 A JP 60005677A JP 567785 A JP567785 A JP 567785A JP S60166857 A JPS60166857 A JP S60166857A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- spherical lens
- sound wave
- sample
- electrode plates
- Prior art date
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- Granted
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-
- 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
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/30—Arrangements for calibrating or comparing, e.g. with standard objects
-
- 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
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- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、高周波音波エネルギーを利用する顕微鏡に関
する。
する。
近年、ＩＧＨｚに及ぶ高周波音波の発生、検出が可能と
なっているために、水中での音波波長として約１ミクロ
ンが得られ、したがって音波エネルギーを利用した顕微
鏡が検討されるようになってきた。
なっているために、水中での音波波長として約１ミクロ
ンが得られ、したがって音波エネルギーを利用した顕微
鏡が検討されるようになってきた。
第１図は、従来もちいられている機械走査型反射超音波
顕微鏡装置の構成を示す。極めて細く絞った超音波ビー
ムによって、試料を２次元に走査し、試料からの反射音
波を集音して電気的に変換し、ＣＲＴ上に機械走査と同
期して表示することにより超音波顕微像を得るものであ
る。
顕微鏡装置の構成を示す。極めて細く絞った超音波ビー
ムによって、試料を２次元に走査し、試料からの反射音
波を集音して電気的に変換し、ＣＲＴ上に機械走査と同
期して表示することにより超音波顕微像を得るものであ
る。
１はＲＦ倍信号送信回路であり、こ＼で発生した高圧パ
ルスは、弁別器２を経て、センサ部である球面レンズ３
の上面に取りつけである圧電薄膜部４に印加される。こ
の球面レンズ３は円柱状の溶融石英からなり、その−面
は光学的に研摩され、その上に圧電薄膜（ＺｎＯ）を上
下電極（Ａｕ）で鋏んだサンドウィッチ構造の圧電薄膜
４が形成されている。また他端面は図に示すように曲率
半径７’Ｊｉ ０ 、０５〜０ 、３ ｍ ｍ程度の凹
面状の半球穴が形成されており、この半球穴と試料５と
の間には流体（例えば水）７が満されている。圧電薄膜
部４に印加された高圧パルスより、圧電薄膜部４は結島
内に超音波６を放射する。この超音波は半球穴に達する
と石英結晶と水との音速の差により屈折集束し試料５の
面上に照射する。
ルスは、弁別器２を経て、センサ部である球面レンズ３
の上面に取りつけである圧電薄膜部４に印加される。こ
の球面レンズ３は円柱状の溶融石英からなり、その−面
は光学的に研摩され、その上に圧電薄膜（ＺｎＯ）を上
下電極（Ａｕ）で鋏んだサンドウィッチ構造の圧電薄膜
４が形成されている。また他端面は図に示すように曲率
半径７’Ｊｉ ０ 、０５〜０ 、３ ｍ ｍ程度の凹
面状の半球穴が形成されており、この半球穴と試料５と
の間には流体（例えば水）７が満されている。圧電薄膜
部４に印加された高圧パルスより、圧電薄膜部４は結島
内に超音波６を放射する。この超音波は半球穴に達する
と石英結晶と水との音速の差により屈折集束し試料５の
面上に照射する。
つぎに試料から反射されてきた超音波は球面穴により集
音整相されて圧電薄膜４に達し、ＲＦ倍信号変換される
。このＲＦ倍信号弁別器２を経て受信器８に送られる。
音整相されて圧電薄膜４に達し、ＲＦ倍信号変換される
。このＲＦ倍信号弁別器２を経て受信器８に送られる。
一方、走査部９は試料台１０を焦点面内に沿って２次元
に機械走査する。この走査と同期して受信器８からの信
号をＣＲＴＩＩに表示することにより超音波顕微像を得
るものであるに のように構成された装置において、顕微鏡像撮影に際し
、球面レンズの軸調整、および焦合の微調整などの操作
を行わなければならないが、このような操作は、ＣＲＴ
画面上に表示されている像を観察しながら、その最適条
件を探がす方法を用いているが、この操作は、作業者の
経験的な感覚で定性的な判断のもとにその条件を決めて
いるために、再現性にとぼしく、かつ信頼性にかけてい
る。その上、調整に長時間を必要とする問題があった。
に機械走査する。この走査と同期して受信器８からの信
号をＣＲＴＩＩに表示することにより超音波顕微像を得
るものであるに のように構成された装置において、顕微鏡像撮影に際し
、球面レンズの軸調整、および焦合の微調整などの操作
を行わなければならないが、このような操作は、ＣＲＴ
画面上に表示されている像を観察しながら、その最適条
件を探がす方法を用いているが、この操作は、作業者の
経験的な感覚で定性的な判断のもとにその条件を決めて
いるために、再現性にとぼしく、かつ信頼性にかけてい
る。その上、調整に長時間を必要とする問題があった。
本発明の目的は球面レンズの軸の方向、すなわ友
ち試料の機械的走査の面に対する軸の角度ｌ容易に調整
することができる音波顕微鏡を提供するにある。
することができる音波顕微鏡を提供するにある。
本発明の特徴は音波レンズと試料台の複数個所での静電
容量の検出により音波レズの軸の方向を知るようにした
構成にある。
容量の検出により音波レズの軸の方向を知るようにした
構成にある。
第２図（ａ）は本考案の要部の構成を示した平面図であ
る。球面レンズ３の周囲に試料台１０との間の静電容量
を検出器１３（第２図（ｂ）に示す）検出することが可
能なように配置された複数個の電極板１２が設けである
。球面レンズ３の軸中心が試料台１０の面上に対して垂
直に配置されているときの状態で、それぞれの電極板１
２から検出される静電容量Ｃ１Ｃ，Ｃ，・・・Ｃｎはす
べてほぼ等しい値を示すよう、形状や、取り付は精度等
を規定しである。
る。球面レンズ３の周囲に試料台１０との間の静電容量
を検出器１３（第２図（ｂ）に示す）検出することが可
能なように配置された複数個の電極板１２が設けである
。球面レンズ３の軸中心が試料台１０の面上に対して垂
直に配置されているときの状態で、それぞれの電極板１
２から検出される静電容量Ｃ１Ｃ，Ｃ，・・・Ｃｎはす
べてほぼ等しい値を示すよう、形状や、取り付は精度等
を規定しである。
したがって、装置調整時において、各電極１２から検出
される静電容量を測定した場合、その値が等しくないと
きには球面レンズ３の軸は試料面と垂直に設定されてい
ないと断定できるために図では省略したが、球面レンズ
３の取付具に装備されている傾斜角調整機ｉを間接して
、各静電容量が等しくなるようにする。この結果球面レ
ンズ３は試料に対して理想的な配置となり最適条件で試
料からの反射信号を検出することができる。
される静電容量を測定した場合、その値が等しくないと
きには球面レンズ３の軸は試料面と垂直に設定されてい
ないと断定できるために図では省略したが、球面レンズ
３の取付具に装備されている傾斜角調整機ｉを間接して
、各静電容量が等しくなるようにする。この結果球面レ
ンズ３は試料に対して理想的な配置となり最適条件で試
料からの反射信号を検出することができる。
静電容量の検出ならびに傾斜角度の調節は、第２図（ｂ
）においてスイッチＳを切換えながら各々の静電容量が
等しくなる位置をさがす方法があるが、この操作を自動
的に行うことが可能な回路構成を第３図に示す。
）においてスイッチＳを切換えながら各々の静電容量が
等しくなる位置をさがす方法があるが、この操作を自動
的に行うことが可能な回路構成を第３図に示す。
図において、Ｘ軸方法の傾きを検出する電極１２の容量
ｃ１．ｃ、、Ｙ軸方向の傾きを検出する電極１２の容量
Ｃ，，Ｃ，とでそれぞれ独立したブリッジ回路を作る。
ｃ１．ｃ、、Ｙ軸方向の傾きを検出する電極１２の容量
Ｃ，，Ｃ，とでそれぞれ独立したブリッジ回路を作る。
このブリッジ回路において、Ｃ１とＣ３とが等しい場合
においては、これから検出される信号量は最小値となる
。若し、Ｘ軸に関して検出される信号量が設定値以上の
値であった場合にはこの信号はビデオアンプ１４で増幅
されたのち検波器１５およびローパスフィルター１６を
経て直流に変換される。この電流をさらにパワーアンプ
１８により増幅して、傾斜機構１９を駆動させて最小の
信号量になるように球面レンズ３の傾きを変える。この
ことはＹ軸に関して同様なことが云える。なお、２１は
、交流電源である。
においては、これから検出される信号量は最小値となる
。若し、Ｘ軸に関して検出される信号量が設定値以上の
値であった場合にはこの信号はビデオアンプ１４で増幅
されたのち検波器１５およびローパスフィルター１６を
経て直流に変換される。この電流をさらにパワーアンプ
１８により増幅して、傾斜機構１９を駆動させて最小の
信号量になるように球面レンズ３の傾きを変える。この
ことはＹ軸に関して同様なことが云える。なお、２１は
、交流電源である。
上述のことは、Ｘ軸、Ｙ軸をそれぞれ独立して駆動させ
ることについてのべたが、これを同時に操作し、球面レ
ンズ３の傾きを自動的に最適条件に設定するためにはＸ
、Ｙ両軸の出力を加算器１７により加算した場合、その
値の絶対値が最小になる点が球面レンズ３の最適な設定
条件となるためにレベルコンパレーター２０より傾斜機
構１９の駆動をストップさせる信号が送られ停止する。
ることについてのべたが、これを同時に操作し、球面レ
ンズ３の傾きを自動的に最適条件に設定するためにはＸ
、Ｙ両軸の出力を加算器１７により加算した場合、その
値の絶対値が最小になる点が球面レンズ３の最適な設定
条件となるためにレベルコンパレーター２０より傾斜機
構１９の駆動をストップさせる信号が送られ停止する。
以上は、試料からの反射信号を試料面に対して垂直方向
から検出する場合について述べたが、上述の如く、球面
レンズ３の傾斜の角度を静電容量咎使って精度よく検出
できることは、逆に試料面に対して特定の角度から精度
よく照射することも可能であることを意味するものであ
り、これにより、試料面からの反射信号の角度依存性を
めることも容易に行われる。
から検出する場合について述べたが、上述の如く、球面
レンズ３の傾斜の角度を静電容量咎使って精度よく検出
できることは、逆に試料面に対して特定の角度から精度
よく照射することも可能であることを意味するものであ
り、これにより、試料面からの反射信号の角度依存性を
めることも容易に行われる。
また試料面の特定の方向に左右対象に傾斜させ、それぞ
れの傾斜時での信号をメモリ蓄積しておき、のちに両信
号を時系列に交互に同一画面上に表示することにより、
立体視像も得ることができる。
れの傾斜時での信号をメモリ蓄積しておき、のちに両信
号を時系列に交互に同一画面上に表示することにより、
立体視像も得ることができる。
以上のように本発明によれば音波レンズの軸の方向を所
望の方向に、代表的には試料の走査面と
望の方向に、代表的には試料の走査面と
第１図は従来の音波顕微鏡の概略構成を示す図、路の一
例を示す図である。
例を示す図である。
Claims (1)
- 音波伝搬媒体と、この伝搬媒体の端部に形成された圧電
素子と、上記伝搬媒体の他端部に形成されかつ所定焦点
を有する音波レンズとからなり、上記焦点近傍に設けら
れた試料台上からの試料のしよう乱音波により上記試料
を撮像する音波顕微鏡において、上記音波レンズと上記
試料台との間の静電容量を検出する検出手段を具え、上
記検出手段の出力により上記レンズの軸の方向を検出す
ることを特徴とする音波顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005677A JPS60166857A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60005677A JPS60166857A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60166857A true JPS60166857A (ja) | 1985-08-30 |
| JPH0159544B2 JPH0159544B2 (ja) | 1989-12-18 |
Family
ID=11617724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60005677A Granted JPS60166857A (ja) | 1985-01-18 | 1985-01-18 | 音波顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60166857A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855850A (en) * | 1986-12-27 | 1989-08-08 | Copal Company Limited | Disk drive apparatus with disk rotating means |
| CN101770068A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-07-07 | 上海杰远环保科技有限公司 | 一种能够实现镜头自动调节的方法及系统 |
-
1985
- 1985-01-18 JP JP60005677A patent/JPS60166857A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4855850A (en) * | 1986-12-27 | 1989-08-08 | Copal Company Limited | Disk drive apparatus with disk rotating means |
| CN101770068A (zh) * | 2009-12-31 | 2010-07-07 | 上海杰远环保科技有限公司 | 一种能够实现镜头自动调节的方法及系统 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0159544B2 (ja) | 1989-12-18 |
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