JPH01112150A - 超音波顕微鏡における焦点位置確認装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、超音波顕微鏡において音響レンズの試料に
対する焦点位置を確認するための装置に関する。

〔従来の技術〕

従来の超音波顕微鏡として、例えば特開昭６０−９７２
６６号公報に開示されているように、音響レンズと試料
との間を横切るように光源および受光素子を対向させ、
受光素子の出力に基づいて音響レンズと試料との接触を
防止するようにしたものや、特開昭６０−７０３５０号
公報に開示されているように、音響レンズと試料との間
に光学顕微鏡の光軸を位置させ、光学顕微鏡によって音
響レンズと試料との間の距離を確認するようにしたもの
がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前者においては音響レンズと試料との接
触は防止できても、音響レンズの試料に対する焦点位置
は確認することができず、また後者においては音響レン
ズと試料との間の距離は確認できても、前者と同様音響
レンズの試料に対する焦点位置は確認できないという問
題がある。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
てもので、音響レンズの試料に対する焦点位置を容易に
確認できるよう適切に構成した超音波顕微鏡における焦
点位ｉｆ　（ｉｌｉ認装置を提供することを目的とする
。

〔問題点を解決するだめの手段および作用〕上記目的を
達成するため、この発明では試料に互いに交差するよう
に少なくとも２本の光線を投射し、これら光線の試料上
でのスポット位置関係に基づいて音響レンズの試料に対
する焦点位置を確認し得るようにする。

〔実施例］ 第１図はこの発明の第１実施例を示すものである。音響
レンズ１は配向部材２を介して支持部材３に支持されて
いる。支持部材３はスタンド４に−に下動可能に取り付
けられ、操作つまみ５の操作により支持部材３を上下動
させることにより、試料台６上に載置された試料７に対
して音響レンズ１の焦点位置を調整するようになってい
る。

この実施例では、配向部材２に音響レンズ１を挟むよう
に２個の光線発射装置８−１および８−２を設け、これ
ら光線発射装置８−１．８−２から音響レンズ１の焦点
位置において交差するように試料７に向げてそれぞれ光
線９−１．９−２を投射するようにする。

上記構成において、音響レンズ１と試料７との距離が音
響レンズ１の焦点距離よりも長いと、試料７上には光線
９−１．９−２による２個の光スポットが離間して形成
される。この状態から操作つまみ５を操作して音響レン
ズ１を試料７に近づけていくと、２個のスポットはしだ
いにその間隔が小さくなり、合焦位置で重って１つのス
ボッＩ・となった後、更に近づくにつれ再び２個のスポ
ットが形成され、それらの間隔が広がることになる。

したがって、試料７上に形成される光線９−１゜９−２
のスポットの位置関係から、スポットが重って１つのと
きは音響レンズ１が試料７に対して合焦位置にあること
を、またスポットが２個形成され、音響レンズ１を試料
７に近づけるに従いそれらの間隔が小さくなり、逆に遠
ざけるに従い広くなるときは音響レンズ１と試料７との
距離が焦点距離よりも長いことを、さらに音響レンズ１
の移動に対する２個のスポットの間隔が上記と逆のとき
は音響レンズ１と試料７との距離が焦点距離よりも短い
ことをそれぞれ目視により確認することができ、焦点調
整を容易に行うことができる。

第２図はこの発明の第２実施例を示すものである。音響
レンズ１１はアーム１２に支持された加振器１３に保持
され、この加振器１３により水平方向に駆動されるよう
になっている。アーム１２はスタンド１４に上下動可能
に取り付けられ、操作つまみ１５の操作によりアーム１
２を上下動させることにより、試料台１６上に載置され
た試料１７に対して音響レンズ１１の焦点位置を調整す
るようになっている。

この実施例においても、第１実施例と同様、２本の光線
を音響レンズ１１の焦点位置において交差するように試
料１７に投射するが、この実施例ではこの２木の光線を
共通の光源から得るようにする。このため、アーム１２
と一体に移動するようにレーザ光線発生装置１８を設け
、このレーザ光線発生装置Ｉ８から発生するレーザ光線
をビームスプリンタ１９により２本の光線２０−１．２
０−２に分離し、一方の光束２０−１を感度調整装置２
１−１および回動可能な反射ミラー２２−１を経て音響
レンズ１１の一方の側から試料１７上に投射するように
し、他方の光線２０−２を反射ミラー２３，２４，２５
、感度調整装置２１−２および回動可能な反射ミラー２
２−２を経て音響レンズ１１の他方の側から試料１７上
に投射するようにする。ここで、感度調整装置２ｉＬ、
２１−２は光線２０−１．２０−２が音響レンズ１１と
試料１７との間においてそれぞれスポット状に収束する
ように光路長等を調整し得るように構成すると共に、反
射ミラー２２−１．２２−２は角度調整つまみ２６−１
．２６−２によってそれぞれ回動角度を調整し得るよう
に構成する。また、レーザ光線発生装置１８から反射ミ
ラー２２−１゜２２−２に至る光線２０−１．２０−２
の光路は、適当な部材で覆って光学素子への埃の付着等
を防止するようにし、反射ミラー２１−１．２２−２で
反射された光線２０−１，２Ｃ１−２を開口部＝６− ２７−１．２７−２から試料１７に投射するようにする
。

この実施例によれば、第１実施例と同様にして、光線２
０−１．２０−２の試料１７上におけるスポット位置関
係から音響レンズ１１の試料１７に対する焦点状態を目
視により確認することができ、焦点調整を容易に行うこ
とができる。また、反射ミラー２２−１．２１−２の回
動角度を角度調整つまみ２６＋−１，２６−２によって
それぞれ調整し得るようにすると共に、光線２０−１．
２０−２の光路長等を感度調整装置２１１．２１−２で
調整し得るようにしたので、光線２０−１゜２０−２の
試料１７上での移動距離感度を調整でき、したがって加
振器１３に着脱自在に装着される種々の焦点距離の音響
レンズに対しても容易に対処することができる。

第３図はこの発明の第３実施例を示すものである。音響
レンズ３１はスタンド３２に対して上下動可能な保持部
材３３に保持され、操作つまみ３４の回転により試料台
３５上に載置された試料３６に対して焦点調整できるよ
うになっている。この実施例では、保持部材３３に音響
レンズ３１の両側に延在してアーム３７−１　３７−２
を設けると共に、これらアームの先端部に光線発射装置
３日−１，３８−２を設け、これら光線発射装置から音
響レンズ３１の焦点位置において交差するように、それ
ぞれ異なる波長の光線３９−１．３９−２を試料３６に
向けて投射する。

このように構成すれば、試料３６上には音響レンズ３１
の焦点位置が試料３６の表面より前方にある場合と、後
方にある場合とで試料３６上に形成される光線３９−１
．３９−２による２つのスポットの色の位置関係が逆転
し、合焦状態においては２つの色が合成された１つのス
ポットが形成されるので、これにより音響レンズ３１の
試料３６に対する焦点状態を容易に目視確認できると共
に、焦点調整も精度良く行うことができる。

なお、この発明は上述した実施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
上述した各実施例においては、２木の光線を音響レンズ
の焦点位置において交差するように試料に投射するよう
にしたが、３本以上の光線を投射するようにしてもよい
し、またそれらの交差位置も必ずしも音響レンズの焦点
位置とする必要はなく、焦点位置において所定の位置関
係となるように設定することができる。また、これら光
線の試料に対する入射角は９０°に近い方が検出感度の
点で好適であるが、音響レンズと試料との間に水等の液
体音波伝搬体が充填されるので、この伝搬体による屈折
を考慮して任意に設定することができる。さらに、上述
した各実施例においては焦点状態を目視により確認する
ようにしたが、第４図Ａに示すように、音響レンズ４１
の内部に光学的な反射ミラー４２を形成し、試料表面の
像を反射ミラー４２および結像レンズ４３を経て、第４
図Ｂに平面図をも示すように４分割した受光領域４４ａ
〜４４ｄを有する受光素子４４上に結像させ、その対向
する受光領域４４ａ。

４４ｃおよび４４ｂ、４４ｄの出力の和の差に基づいて
合焦状態を自動的に判定するよう構成することもできる
。

〔発明の効果〕

以上述べたように、この発明によれば互いに交差するよ
うに少なくとも２木の光線を試料に投射するようにした
ので、その試料上でのスポットの位置関係に基づいて音
響レンズの試料に対する焦点位置を容易に確認すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１実施例を示す図、第２図は同じ
く第２実施例を示す図、 第３図は同じく第３実施例を示す図、 第４図ＡおよびＢはこの発明の変形例を示す図である。 １・・・音響レンズ　　　　２・・・配向部材３・・・
支持部材　　　　　４・・・スタンド５・・・操作つま
み　　　　６・・・試料台７・・・試料 ８−１．８−２・・・光線発射装置 ９−１．９−２・・・光線 第３図 第４図 ４ｂ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、音響レンズを経て試料に超音波を投射し、その反射
   波を音響レンズを経て受波するようにした超音波顕微鏡
   における音響レンズの試料に対する焦点位置を確認する
   ための装置であって、前記試料に互いに交差するように
   少なくとも２本の光線を投射する手段を具え、これら光
   線の前記試料上でのスポット位置関係に基づいて音響レ
   ンズの試料に対する焦点位置を確認し得るよう構成した
   ことを特徴とする超音波顕微鏡における焦点位置確認装
   置。