JPS60169708A - 超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置 - Google Patents
超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置Info
- Publication number
- JPS60169708A JPS60169708A JP2504084A JP2504084A JPS60169708A JP S60169708 A JPS60169708 A JP S60169708A JP 2504084 A JP2504084 A JP 2504084A JP 2504084 A JP2504084 A JP 2504084A JP S60169708 A JPS60169708 A JP S60169708A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- microscope
- luminance data
- scanning
- ultrasonic wave
- irregularities
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (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】
〔発駅の利用分野〕
大発明は超音波顕微鏡に係り、超音波顕微鏡において、
試料の微細な表電の凹凸なＸ−Ｚ方向の２次元に走査し
て検出するようにした超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置
！こ関するものである。
試料の微細な表電の凹凸なＸ−Ｚ方向の２次元に走査し
て検出するようにした超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置
！こ関するものである。
ｒ発明の背景〕
近年、ＩＧＨｚに及ぶ超高周波の音波の発生検出が可能
となり、才だ、水中で約Ｊμｍの音波長が実現できるよ
うにな庵〕、それにより超音波を用い高い分解能を有す
る撮像ｗｐＩが可贅となってきた。
となり、才だ、水中で約Ｊμｍの音波長が実現できるよ
うにな庵〕、それにより超音波を用い高い分解能を有す
る撮像ｗｐＩが可贅となってきた。
第１図は、超音波顕微鏡の主要構成部を示す図である。
超音波の集束及び送受は音波球面レンズ１により行なっ
ているが、そ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
を上下電極３によりはさんだものである。このようにサ
ンドイッチ構造になっている圧電薄膜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、他端部は口径０，１■〜１．０諺程度
の凹面体の半球穴が形成され、この半球穴と試料７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が満たさｎている。
ているが、そ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
を上下電極３によりはさんだものである。このようにサ
ンドイッチ構造になっている圧電薄膜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、他端部は口径０，１■〜１．０諺程度
の凹面体の半球穴が形成され、この半球穴と試料７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が満たさｎている。
圧電薄膜２によって発生した超音波６は、−円柱の中を
平面波となって伝播する。この平面波が半球穴に達する
と、例えば使用されている石英と水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、試料７から反射さｎで鳴る超
音波は球面レンズにより集音整相され、平面波となって
圧電薄膜へ 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、Ａ／Ｄ変換した後試料台移動
装Ｍ１３に同期してデジタルイメージメモリ１２に画像
データを取り込み、ＣＲＴ１４に表示される。
平面波となって伝播する。この平面波が半球穴に達する
と、例えば使用されている石英と水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、試料７から反射さｎで鳴る超
音波は球面レンズにより集音整相され、平面波となって
圧電薄膜へ 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、Ａ／Ｄ変換した後試料台移動
装Ｍ１３に同期してデジタルイメージメモリ１２に画像
データを取り込み、ＣＲＴ１４に表示される。
このような超音波顕微鏡においては、Ｙ軸、Ｙ軸を走査
させてＣモードといわれる像を描画する。
させてＣモードといわれる像を描画する。
このＣモードにおいて試料表面の凹凸をめるためには、
２軸を少しづつずらして、各５位置に対するＣモードの
各点における輝度データの差異より、もっとも明るい２
位置をめることにより試料の凹凸をめることができる。
２軸を少しづつずらして、各５位置に対するＣモードの
各点における輝度データの差異より、もっとも明るい２
位置をめることにより試料の凹凸をめることができる。
しかるに、Ｚ軸を少しづつずらしてＣモード像を作るこ
とは、時間的にも多大となり、また、３次元的に試料の
凸凹をめることはあまりなされず、一定断面での凸凹を
必要とする場合が多い。
とは、時間的にも多大となり、また、３次元的に試料の
凸凹をめることはあまりなされず、一定断面での凸凹を
必要とする場合が多い。
本発明の目的は、超音波顕微鏡で観察さｎたＣモード像
の表面の凸凹が凸なのか凹なのか及びその凸凹の値はい
４らなのかを容易に観察可能とすることにある。
の表面の凸凹が凸なのか凹なのか及びその凸凹の値はい
４らなのかを容易に観察可能とすることにある。
超音波顕微鏡は、一般にＣモードといわれているＸ−Ｙ
平面での観察が主体で、２方向に移動してはＣモード像
を観察している。一方、合焦点近傍で各点の２方向を移
動させての反射エコーは、打出し波と反射エコーがＨ波
長毎に干渉して濃淡な繰返えすど共に、合焦点において
は第２図に示す如く輝度は最大となる。このため、Ｘ方
向に高速走査し、Ｚ方向に低速走査を行なえば、各Ｘ位
置における第２図に示すようなＺ方向移動による輝度デ
ータを描画できる。このＸ−ｚ走査における輝度データ
の各Ｘ位置毎の最大値の２位置は。
平面での観察が主体で、２方向に移動してはＣモード像
を観察している。一方、合焦点近傍で各点の２方向を移
動させての反射エコーは、打出し波と反射エコーがＨ波
長毎に干渉して濃淡な繰返えすど共に、合焦点において
は第２図に示す如く輝度は最大となる。このため、Ｘ方
向に高速走査し、Ｚ方向に低速走査を行なえば、各Ｘ位
置における第２図に示すようなＺ方向移動による輝度デ
ータを描画できる。このＸ−ｚ走査における輝度データ
の各Ｘ位置毎の最大値の２位置は。
各Ｘ位置の合焦点位置でＸライン上の凸凹の度合をめた
こととなる。
こととなる。
本発明は、Ｘ−Ｙ平面の走査だけでなくＸ−Ｚ平面の走
査を行ない、各Ｘ位置毎の最大値の２位置をめることで
試料表面の凸凹をめて表示する構成としたものである。
査を行ない、各Ｘ位置毎の最大値の２位置をめることで
試料表面の凸凹をめて表示する構成としたものである。
以下、本発明の一実施例を図を用いて説明すると、第３
図はその構成図、第４図は試料の平面図、第５図は試料
の断面図である。
図はその構成図、第４図は試料の平面図、第５図は試料
の断面図である。
１２は試料７をＸ−Ｙ又はＸ−２の２次元に走査して得
られる輝度データを保持するデジタルイメージメモリ、
１３は試料台移動装置で、Ｙ軸の走査カウンター１３ａ
とＹ軸メはＺ軸の走査カウンター１３ｂ及び図示してい
ないが各軸の駆動装置より構成される。１６は切換えス
イッチで、Ｙ軸又は２軸の走査の切換えを行なう、１５
はデジタルイメージメモリｎに蓄えられた輝度データを
各Ｘ位置毎に取り出して輝度データの最大２位置をめる
演算回路である。
られる輝度データを保持するデジタルイメージメモリ、
１３は試料台移動装置で、Ｙ軸の走査カウンター１３ａ
とＹ軸メはＺ軸の走査カウンター１３ｂ及び図示してい
ないが各軸の駆動装置より構成される。１６は切換えス
イッチで、Ｙ軸又は２軸の走査の切換えを行なう、１５
はデジタルイメージメモリｎに蓄えられた輝度データを
各Ｘ位置毎に取り出して輝度データの最大２位置をめる
演算回路である。
以上の構成において、第４図に示す試料の測定について
説明すると、Ｘ−Ｙ方向の２次元の走査によるＣモード
像は第４図の像と同一となる。この像のアーア断面にお
ける表面の凸凹が第５図の如くであるとすると、ＸＺ平
面での走査を切換えスイッチ１６を切換えて行なうこと
により、輝度データは各Ｘ軸毎にｇＪ２図に示す如鳴と
なり、焦点８位置での２位置を演算回路ｊ５によりめる
と各Ｘ位置毎の焦点付Ｗがわかり、これをＹ軸に対して
つなく゛と第５図に示すような断面像を作成することが
できる。
説明すると、Ｘ−Ｙ方向の２次元の走査によるＣモード
像は第４図の像と同一となる。この像のアーア断面にお
ける表面の凸凹が第５図の如くであるとすると、ＸＺ平
面での走査を切換えスイッチ１６を切換えて行なうこと
により、輝度データは各Ｘ軸毎にｇＪ２図に示す如鳴と
なり、焦点８位置での２位置を演算回路ｊ５によりめる
と各Ｘ位置毎の焦点付Ｗがわかり、これをＹ軸に対して
つなく゛と第５図に示すような断面像を作成することが
できる。
本発明によれば、Ｘ−２平面での走査を行ない輝度デー
タを取り込むことで、一定Ｙ軸における試料表面の凸凹
を容易に観察できるという効果がある。
タを取り込むことで、一定Ｙ軸における試料表面の凸凹
を容易に観察できるという効果がある。
第１図は従来の超音ｆ１１顆微錆の主要構成を示す説明
図、第２図は輝度と距離の関係を示す線図。 第３図は本発明の一実施例を示す説明図、第４図は試料
の平面図、第５図は第４図のアニア断面図である。 １・・・・・・音波球面レンズ、４・・・・・・パレス
発振器、７・・・・・・試料、１２・・・・・・デジタ
ルイメージメモリ、１３・・・・・・試料台移動装Ｗ、
１５・・・・・・演算回路、１６・・・・・・切オニＭ １３ ／２ ／４ 才２図 第１頁の続き ＠発明者池永 勝次
図、第２図は輝度と距離の関係を示す線図。 第３図は本発明の一実施例を示す説明図、第４図は試料
の平面図、第５図は第４図のアニア断面図である。 １・・・・・・音波球面レンズ、４・・・・・・パレス
発振器、７・・・・・・試料、１２・・・・・・デジタ
ルイメージメモリ、１３・・・・・・試料台移動装Ｗ、
１５・・・・・・演算回路、１６・・・・・・切オニＭ １３ ／２ ／４ 才２図 第１頁の続き ＠発明者池永 勝次
Claims (1)
- １、Ｘ−Ｙ平面の走査のほかにＸ−Ｚ平面での走査を行
なう郊構と、前記Ｘ−２平面での走査によσ作成された
輝度データから各Ｘ位Ｗ毎の最大輝度の２値をめる演算
回路とからなることを特徴とする超音波顕微鏡の表面凹
凸検出１Ｍ画。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2504084A JPS60169708A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2504084A JPS60169708A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60169708A true JPS60169708A (ja) | 1985-09-03 |
Family
ID=12154793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2504084A Pending JPS60169708A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 超音波顕微鏡の表面凹凸検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60169708A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108871245A (zh) * | 2017-05-10 | 2018-11-23 | 发那科株式会社 | 测量装置 |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP2504084A patent/JPS60169708A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108871245A (zh) * | 2017-05-10 | 2018-11-23 | 发那科株式会社 | 测量装置 |
| US10502563B2 (en) | 2017-05-10 | 2019-12-10 | Fanuc Corporation | Measurement device |
| DE102018002838B4 (de) | 2017-05-10 | 2021-11-11 | Fanuc Corporation | Messvorrichtung |
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