JPH0159544B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0159544B2 JPH0159544B2 JP60005677A JP567785A JPH0159544B2 JP H0159544 B2 JPH0159544 B2 JP H0159544B2 JP 60005677 A JP60005677 A JP 60005677A JP 567785 A JP567785 A JP 567785A JP H0159544 B2 JPH0159544 B2 JP H0159544B2
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- Japan
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- sonic
- sample
- lens
- capacitance
- axis
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- Expired
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000005350 fused silica glass Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
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
- G01N29/30—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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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。
微鏡に関する。
近年、1GPHに及ぶ高周波音波の発生、検出が
可能となつているために、水中での音波波長とし
て約１ミクロンが得られ、したがつて音波エネル
ギーを利用した顕微鏡が検討されるようになつて
きた。
可能となつているために、水中での音波波長とし
て約１ミクロンが得られ、したがつて音波エネル
ギーを利用した顕微鏡が検討されるようになつて
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
つた超音波ビームによつて、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。
射超音波顕微鏡装置の構成を示す。極めて細く絞
つた超音波ビームによつて、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信号の送信回路であり、こゝで発生し
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の上面に取りつけてある圧電薄膜
部４に印加される。この球面レンズ３は円柱状の
熔融石英からなり、その一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）
で鋏んだサンドウイツチ構造の圧電薄膜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
径が0.05〜0.3mm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により、圧電薄膜部４は結
晶内に超音波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。
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の上面に取りつけてある圧電薄膜
部４に印加される。この球面レンズ３は円柱状の
熔融石英からなり、その一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）
で鋏んだサンドウイツチ構造の圧電薄膜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
径が0.05〜0.3mm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により、圧電薄膜部４は結
晶内に超音波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信
号に変換される。このRF信号は弁別器２を経て
受信器８に送られる。
により集音整相されて圧電薄膜４に達し、RF信
号に変換される。このRF信号は弁別器２を経て
受信器８に送られる。
一方、走査部９は試料台１０を焦点面内に沿つ
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CRT１１に表示することに
より超音波顕微像を得るものである。
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CRT１１に表示することに
より超音波顕微像を得るものである。
こ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、および焦点の
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
つた。
撮影に際し、球面レンズの軸調整、および焦点の
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
つた。
本発明の目的は球面レンズの軸の方向、すなわ
ち試料の機械的走査の面に対する軸の角度を容易
に調整することができる音波顕微鏡を提供するに
ある。
ち試料の機械的走査の面に対する軸の角度を容易
に調整することができる音波顕微鏡を提供するに
ある。
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ンズの軸の方向
を知るようにした構成にある。
での静電容量の検出により音波レンズの軸の方向
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が設けてある。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１２から検出され
る静電容量C1 C2 C3…Cnはすべてほぼ等しい値
を示すよう、形状や、取り付け精度等を規定して
ある。
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が設けてある。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１２から検出され
る静電容量C1 C2 C3…Cnはすべてほぼ等しい値
を示すよう、形状や、取り付け精度等を規定して
ある。
したがつて、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構を調接して、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。
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構を調接して、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においてスイツチＳを切換えながら各々の
静電容量が等しくなる位置を探す方法があるが、
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。
２図ｂにおいてスイツチＳを切換えながら各々の
静電容量が等しくなる位置を探す方法があるが、
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１
２の容量C1、C3、Ｙ軸方向の傾きを検出する電
極１２の容量C2、C4とでそれぞれ独立したブリ
ツジ回路において、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
値以上の値であつ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
パスフイルター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。
２の容量C1、C3、Ｙ軸方向の傾きを検出する電
極１２の容量C2、C4とでそれぞれ独立したブリ
ツジ回路において、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
値以上の値であつ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
パスフイルター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１
７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
の駆動をストツプさせる信号が送られ停止する。
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１
７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
の駆動をストツ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
を使つ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求める
ことも容易に行われる。
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
を使つ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求める
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。
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。
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
垂直に調整することが可能となり、音波顕微鏡の
操作性向上に利するところ大である。
方向を所望の方向に、代表的には試料の走査面と
垂直に調整することが可能となり、音波顕微鏡の
操作性向上に利するところ大である。
第１図は従来の音波顕微鏡の概略構成を示す
図、第２図ａ及びｂは本発明の要部の一実施例の
構成を示す図、第３図は本発明で用いるブリツジ
回路の一例を示す図である。
図、第２図ａ及びｂは本発明の要部の一実施例の
構成を示す図、第３図は本発明で用いるブリツジ
回路の一例を示す図である。
Claims (1)
- １ 一端部に圧電素子を設け、他端部に球面穴を
形成した音波レンズと、前記音波レンズの焦点近
傍に設けられた試料台とよりなり、試料台上に載
置した試料に対し前記音波レンズより放射された
後に前記試料によつてじよう乱された超音波を受
信することにより、前記試料を撮像する音波顕微
鏡において、音波レンズの周囲に複数の静電容量
検出器を音波レンズと一体に動くように設け、そ
れらの静電容量検出器と試料台との距離に応じて
変化する静電容量を検出し、それらの検出値の差
により試料に対する音波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 JPS60166857A (ja) | 1985-08-30 |
| JPH0159544B2 true 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) |
Families Citing this family (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 |
| CN101770068B (zh) * | 2009-12-31 | 2015-05-20 | 马宇尘 | 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
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60166857A (ja) | 1985-08-30 |
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