JPH0138264B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0138264B2 JPH0138264B2 JP56200817A JP20081781A JPH0138264B2 JP H0138264 B2 JPH0138264 B2 JP H0138264B2 JP 56200817 A JP56200817 A JP 56200817A JP 20081781 A JP20081781 A JP 20081781A JP H0138264 B2 JPH0138264 B2 JP H0138264B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- scanning
- receiving element
- rotating drum
- sample surface
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- 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
- G01N29/26—Arrangements for orientation or scanning by relative movement of the head and the sensor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
- G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
- G01N2291/028—Material parameters
- G01N2291/02854—Length, thickness
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波顕微鏡に関するもので、特にそ
の走査装置の改良に関するものである。
の走査装置の改良に関するものである。
従来の超音波顕微鏡の走査は、ボイスコイルに
よる往復移動と、モータによる直線移動との組合
わせにより、試料上を超音波の微小スポツトを第
１図に一例を示すようにｘ、ｙ方向に移動させて
ラスター走査するものである。すなわち第１図に
おいて、試料１の上方にトランスジユーサおよび
音響レンズより成る超音波送受素子２を配置し、
駆動軸３を介してラウドスピーカと同じ構成より
成るボイスコイル４すなわちｘ方向駆動装置と連
結し、超音波送受素子２をｘ方向に高速往復移動
をさせるようにする。また、試料１を保持する試
料台５に設けたｙ方向移動機構（例えばリード・
スクリユー等による機構）によりｙ方向に低速移
動させて超音波による二次元走査を行なつてい
る。
よる往復移動と、モータによる直線移動との組合
わせにより、試料上を超音波の微小スポツトを第
１図に一例を示すようにｘ、ｙ方向に移動させて
ラスター走査するものである。すなわち第１図に
おいて、試料１の上方にトランスジユーサおよび
音響レンズより成る超音波送受素子２を配置し、
駆動軸３を介してラウドスピーカと同じ構成より
成るボイスコイル４すなわちｘ方向駆動装置と連
結し、超音波送受素子２をｘ方向に高速往復移動
をさせるようにする。また、試料１を保持する試
料台５に設けたｙ方向移動機構（例えばリード・
スクリユー等による機構）によりｙ方向に低速移
動させて超音波による二次元走査を行なつてい
る。
しかし、ボイスコイル４の往復移動の速度は、
正弦波状になつていて、試料１上の走査において
は往復移動の両端に近づくほど超音波微小スポツ
トの走査速度が遅くなる。従つて、走査において
リニアリテイが無いために、画像を得るため用い
るスキヤンコンバータ、あるいはCRT等の表示
装置への位置を示す信号の処理が繁雑になる。ま
た、ボイスコイル４の往復移動は、駆動電源の変
動に大きく影響されやすく安定性に欠けている。
その振動も上下方向に「ぶれ」が生じやすく、大
振幅がとれず、かつ、周囲に対し振動を与えると
いう問題があり、なによりも走査が低速度である
ため、走査時間が長くなるという欠点がある。
正弦波状になつていて、試料１上の走査において
は往復移動の両端に近づくほど超音波微小スポツ
トの走査速度が遅くなる。従つて、走査において
リニアリテイが無いために、画像を得るため用い
るスキヤンコンバータ、あるいはCRT等の表示
装置への位置を示す信号の処理が繁雑になる。ま
た、ボイスコイル４の往復移動は、駆動電源の変
動に大きく影響されやすく安定性に欠けている。
その振動も上下方向に「ぶれ」が生じやすく、大
振幅がとれず、かつ、周囲に対し振動を与えると
いう問題があり、なによりも走査が低速度である
ため、走査時間が長くなるという欠点がある。
本発明は上記の欠点を解消し、超音波顕微鏡に
関し、試料面をスパイラル状に走査を行なうこと
により、走査時間を短縮し得る超音波顕微鏡を提
供することを目的とするものである。
関し、試料面をスパイラル状に走査を行なうこと
により、走査時間を短縮し得る超音波顕微鏡を提
供することを目的とするものである。
本発明は超音波送受素子を試料面と平行に直線
移動させる手段と、この直線移動手段を先端に支
持する回転軸を有し、直線移動手段を上記試料面
と平行に回転させる手段とを具え、上記超音波送
受素子が、上記回転軸の延長線上を通るように直
線移動を設け、前記両手段を同時に駆動して試料
面をスパイラル状に走査するよう構成したことを
特徴とするものである。
移動させる手段と、この直線移動手段を先端に支
持する回転軸を有し、直線移動手段を上記試料面
と平行に回転させる手段とを具え、上記超音波送
受素子が、上記回転軸の延長線上を通るように直
線移動を設け、前記両手段を同時に駆動して試料
面をスパイラル状に走査するよう構成したことを
特徴とするものである。
以下図面を参照して本発明を詳細に説明する。
第２図は本発明の超音波顕微鏡の走査装置の一
実施例の一部を切欠いて示す線図的斜視図であ
る。試料台１１の上方に回転ドラム１２を設け、
モータ１３と駆動軸１４で連結する。回転ドラム
１２内には超音波送受素子を配置したホルダー１
５を設け、このホルダー１５をｘ方向に直線往復
移動させるため、ラム１６のプランジヤーに連結
する。ラム１６は回転ドラム１２に固定されてい
る。ガイド溝１７はホルダー１５のｘ方向への直
線往復移動する際の案内をする溝で、回転ドラム
１２内に設けられている。次にこの走査装置の動
作を説明する。モータ１３の電源をオンにすると
その回転はその駆動軸１４を経て回転ドラム１２
を矢印方向に高速回転し、同時にラム１６の電源
をオンし、ホルダー１５をｘ方向へ直線往復移動
させる。この回転ドラム１２の回転とホルダー１
５の直線往復移動の組合せで、試料台１１の試料
を超音波微小スポツトでスパイラル状に走査する
ようにする。なお、図示はしていないが、回転ド
ラム１２内には小形の高周波発生器と、検出信号
の受信回路とを配置して、これら回路への電源供
給は、駆動軸１４に沿つて外部より送出し、内部
においてブラシを介して受けるものとする。
実施例の一部を切欠いて示す線図的斜視図であ
る。試料台１１の上方に回転ドラム１２を設け、
モータ１３と駆動軸１４で連結する。回転ドラム
１２内には超音波送受素子を配置したホルダー１
５を設け、このホルダー１５をｘ方向に直線往復
移動させるため、ラム１６のプランジヤーに連結
する。ラム１６は回転ドラム１２に固定されてい
る。ガイド溝１７はホルダー１５のｘ方向への直
線往復移動する際の案内をする溝で、回転ドラム
１２内に設けられている。次にこの走査装置の動
作を説明する。モータ１３の電源をオンにすると
その回転はその駆動軸１４を経て回転ドラム１２
を矢印方向に高速回転し、同時にラム１６の電源
をオンし、ホルダー１５をｘ方向へ直線往復移動
させる。この回転ドラム１２の回転とホルダー１
５の直線往復移動の組合せで、試料台１１の試料
を超音波微小スポツトでスパイラル状に走査する
ようにする。なお、図示はしていないが、回転ド
ラム１２内には小形の高周波発生器と、検出信号
の受信回路とを配置して、これら回路への電源供
給は、駆動軸１４に沿つて外部より送出し、内部
においてブラシを介して受けるものとする。
第３図は本発明の超音波顕微鏡の走査装置の電
気系の一実施例を示すブロツク線図である。説明
を簡明にするため第２図と同一部分には同一の符
号を付す。第２図に図示はしていないが、回転ド
ラム１２内に配置した小形の高周波発生器１８に
より超音波送受素子を駆動して超音波を試料に投
射し、その反射波を超音波送受素子を介して回転
ドラム１２の内部に設けた受信回路１９で受信し
て輝度信号ｚを得、これを送信回路２０から送信
し、外部に設けた受信回路２１を介して同じく外
部に設けた信号処理回路２２で受信する。また、
ホルダー１５の移動距離すなわち回転ドラム１２
の回転中心から超音波送受素子の中心までの距離
を表わす距離信号ｒを図示しない検出回路により
検出して、これを輝度信号ｚと同様に送信回路２
１から送信し受信回路２１を介して信号処理回路
２２で受信する。信号処理回路２２は回転ドラム
１２内の送信回路から送出された上記輝度信号
ｚ、距離信号ｒと、回転ドラム１２の回転角度を
表わす回転角度信号θとを処理して表示装置２３
に表示する。例えば表示装置として陰極線管を用
いる場合には、その電子ビームをスパイラル状に
偏向することができる。
気系の一実施例を示すブロツク線図である。説明
を簡明にするため第２図と同一部分には同一の符
号を付す。第２図に図示はしていないが、回転ド
ラム１２内に配置した小形の高周波発生器１８に
より超音波送受素子を駆動して超音波を試料に投
射し、その反射波を超音波送受素子を介して回転
ドラム１２の内部に設けた受信回路１９で受信し
て輝度信号ｚを得、これを送信回路２０から送信
し、外部に設けた受信回路２１を介して同じく外
部に設けた信号処理回路２２で受信する。また、
ホルダー１５の移動距離すなわち回転ドラム１２
の回転中心から超音波送受素子の中心までの距離
を表わす距離信号ｒを図示しない検出回路により
検出して、これを輝度信号ｚと同様に送信回路２
１から送信し受信回路２１を介して信号処理回路
２２で受信する。信号処理回路２２は回転ドラム
１２内の送信回路から送出された上記輝度信号
ｚ、距離信号ｒと、回転ドラム１２の回転角度を
表わす回転角度信号θとを処理して表示装置２３
に表示する。例えば表示装置として陰極線管を用
いる場合には、その電子ビームをスパイラル状に
偏向することができる。
以上の説明から明らかなように、本発明による
超音波顕微鏡によれば、試料の走査をスパイラル
状に行なうので、従来の走査方法より走査に要す
る時間が少ない。また、走査は回転移動と直線往
復移動の組合わせであるから、走査が安定してい
て、走査装置の外部に振動を与えることがなく、
かつ、その構成から走査面積を大きくとれる。ま
た、走査の位置を与える信号が回転角度θと距離
変位量ｒなのでこれ等の信号の処理が容易であ
る。
超音波顕微鏡によれば、試料の走査をスパイラル
状に行なうので、従来の走査方法より走査に要す
る時間が少ない。また、走査は回転移動と直線往
復移動の組合わせであるから、走査が安定してい
て、走査装置の外部に振動を与えることがなく、
かつ、その構成から走査面積を大きくとれる。ま
た、走査の位置を与える信号が回転角度θと距離
変位量ｒなのでこれ等の信号の処理が容易であ
る。
また、超音波送受素子を直線移動させる手段を
回転軸の先端に設けるとともに超音波送受素子の
直線移動経路内に回転軸の延長が含まれるように
したため、超音波画像の中心に欠けが生じること
がなく、良好な画像を観察できる。
回転軸の先端に設けるとともに超音波送受素子の
直線移動経路内に回転軸の延長が含まれるように
したため、超音波画像の中心に欠けが生じること
がなく、良好な画像を観察できる。
なお、本発明は前述の実施例に限定されるもの
でなく、幾多の変形や変更が可能である。例え
ば、回転ドラム１２内の回路からの送信を電波に
よらず、回転ドラム１２の外周に導電リングを設
け、これをブラシにて導通を得る有線の送信に代
えることも可能である。また、直線往復移動はラ
ム１６の代りにボイスコイルを用いてもよい。
でなく、幾多の変形や変更が可能である。例え
ば、回転ドラム１２内の回路からの送信を電波に
よらず、回転ドラム１２の外周に導電リングを設
け、これをブラシにて導通を得る有線の送信に代
えることも可能である。また、直線往復移動はラ
ム１６の代りにボイスコイルを用いてもよい。
第１図は従来の超音波顕微鏡の走査装置の一例
の構成を示す線図的斜視図、第２図は本発明の超
音波顕微鏡の走査位置の一実施例の一部を切欠い
て示す線図的斜視図、第３図は本発明の超音波顕
微鏡の走査装置の電気系の一実施例を示すブロツ
ク図である。 １１……試料台、１２……回転ドラム、１３…
…モータ、１４……駆動軸、１５……ホルダー、
１６……ラム、１７……ガイド溝、１８……高周
波発生器、１９……受信回路、２０……送信回
路、２１……受信回路、２２……信号処理回路、
２３……表示装置。
の構成を示す線図的斜視図、第２図は本発明の超
音波顕微鏡の走査位置の一実施例の一部を切欠い
て示す線図的斜視図、第３図は本発明の超音波顕
微鏡の走査装置の電気系の一実施例を示すブロツ
ク図である。 １１……試料台、１２……回転ドラム、１３…
…モータ、１４……駆動軸、１５……ホルダー、
１６……ラム、１７……ガイド溝、１８……高周
波発生器、１９……受信回路、２０……送信回
路、２１……受信回路、２２……信号処理回路、
２３……表示装置。
Claims (1)
- １ 超音波送受素子を試料面と平行に直線移動さ
せる手段と、この直線移動手段を先端に支持する
回転軸を有し、直線移動手段を上記試料面と平行
に回転させる手段とを具え、上記超音波送受素子
が、上記回転軸の延長線上を通るように直線移動
経路を設け、前記両手段を同時に駆動して試料面
をスパイラル状に走査するよう構成したことを特
徴とする超音波顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200817A JPS58102151A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 超音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56200817A JPS58102151A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58102151A JPS58102151A (ja) | 1983-06-17 |
| JPH0138264B2 true JPH0138264B2 (ja) | 1989-08-11 |
Family
ID=16430685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56200817A Granted JPS58102151A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58102151A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5359488A (en) * | 1976-11-09 | 1978-05-29 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Inspector |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP56200817A patent/JPS58102151A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58102151A (ja) | 1983-06-17 |
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