JPH0416223Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、振動体の支持手段に無理な力を加え
ることなく、円滑に音響レンズの着脱を行えるよ
うにした超音波顕微鏡用加振器の振動体固定装置
に関する。

［考案の技術的背景とその問題点］ 近年、超音波ビームを集音して２次元的に操作
しながら試料に照射し、その反射波、又は透過波
を電気信号に変換してブラウン管等に表示する超
音波顕微鏡が実用化され、その際得られる音響的
情報が各分野で利用される状況になつた。

上記超音波顕微鏡は、その走査機構として、一
般に音響レンズを１軸方向に数10Hzで往復運動
（振動運動）させ、一方、試料側をこの軸と直交
する方向に走査して２次元的走査を行うことによ
つて、試料に対する２次元的超音波画像が得られ
るようになつている。

上記音響レンズを１軸方向に振動運動させる装
置は、一般に加振器と呼ばれ、その従来例として
例えば特願昭58−204717号（特開昭60−97259号）
に提案されたものがある。

この従来例は第１７図に示すようにフレーム１
にそのヨーク部分が固定され、そのヨークの内側
の永久磁石に取付けたポールピースの外周に往復
移動可能にボイスコイル２が遊嵌されている。こ
のボイスコイル２に一方の端部が固定され矢印Ａ
方向に振動自在な支持棒（アーム）３はその長手
方向の中央部分で音響レンズ４がねじ込みで取付
けられるように構成してあり、又、このアーム３
はフレーム１に取付けられた板ばね５，５を介し
てフレーム１に弾性的に支持されている。

上記従来の加振器はアーム３の支持が２枚の板
ばね５，５のみであるため、音響レンズ４の交換
時の回動操作時において、アーム３が往復運動さ
れる方向と直交する方向に力が加えられ、その力
によつて板ばね５，５がその方向に変位され、ア
ーム３を往復運動させた場合に運動方向がずれた
り、がたついたり、さらには板ばね５，５を破損
してしまう等の欠点がある。

又、音響レンズ４の交換を注意して、不必要に
大きな力を加えないようにすれば、上記欠点をあ
る程度防ぐことができるが、交換を迅速に行えな
い等交換時の着脱操作性が低下する。又、長期の
使用においては、交換が繰り返されるため、板ば
ね５，５の支持状態が初期の状態から変化し易
く、走査状態が変化して信頼性に欠ける面がでて
くるなどの問題点がある。

［考案の目的］ 本考案は上述した点にかんがみてなされたもの
で、交換の際にアームの支持手段に無理な力が加
わらないようにして支持手段を破損等から防止で
きるようにすると共に、アームの往復運動に支障
が生じないようにする等操作性、信頼性を確保で
きる超音波顕微鏡用加振器のアーム固定装置を提
供することを目的とする。

［考案の概要］ 本考案は、フレームに振動体（アーム又はレン
ズコネクタ受け、以下同じ）を固定保持する固定
手段を設けて、加振運動時にはこの固定手段を非
作動状態に保ち、一方、音響レンズの着脱時に作
動させることによつて振動体を固定保持し、振動
体の支持手段に無理な力を加えることなく、音響
レンズの円滑な着脱操作を行えるように構成して
いる。

［考案の実施例］ 以下、図面を参照して本考案を具体的に説明す
る。

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例に係
り、第１図は第１実施例が設けられた加振器を示
す断面図、第２図は、第１図における−線断
面図、第３図は音響レンズの着脱時の状態を示す
断面図である。

第一実施例が設けられた加振器１１はフレーム
１２に、ヨーク１３が固定され、このヨーク１３
の内側には図示しない永久磁石が取付けられ、さ
らに、その永久磁石には（図示しない）ポールピ
ースが取付けられ、そのポールピースの外周にボ
イスコイル１４が往復運動（振動運動）可能に遊
嵌されている。

前記ボイスコイル１４の可動方向に沿つて対向
する部分のフレーム１２には、貫通孔１２ａ，１
２ｂが設けられ、円柱状のアーム１５を貫通させ
てある。しかして、このアーム１５における一方
の端部はボイスコイル１４に固定され、フレーム
１２における貫通孔１２ａ，１２ｂの外側の面に
取付けた支持手段たる板ばね１６ａ，１６ｂによ
つて、例えば押圧する方向に付勢した状態でアー
ム１５をその各端部近傍で弾性的に支持してい
る。このアーム１５におけるその長手方向の中央
部分には、音響レンズ１７の基部側外周に形成し
たねじ部に螺合する雌ねじが形成されたレンズコ
ネクタ受け１８が取付けられている。しかして、
上記ボイスコイル１４に励振駆動用の交流電流を
流すことによつて、アーム１５は第１図の矢印Ｂ
で示すその軸方向に往復運動し、これと共に音響
レンズ１７がその方向に往復運動して、音響レン
ズ１７に対向する試料（図示せず）をＢ方向に走
査できるようになつている。

ところで、フレーム１２には以下に述べるよう
なアーム１５の固定手段が設けられている。即
ち、アーム１５のレンズコネクタ受け１８と直交
する方向の側部に所定の間隔をあけて一対の穴１
５ａ，１５ｂが設けられており、又、この穴１５
ａ，１５ｂに対向するフレーム１２には貫通孔１
２ｃ，１２ｄが設けられている。この貫通孔１２
ｃ，１２ｄ内にはＵ字形状をなす固定杆１９が矢
印Ｃ方向に摺動可能に嵌合されている。さらに、
この固定杆１９には、該固定杆１９の移動範囲を
規制するストツパ１９ａ，１９ｂが設けられてい
る。そして、この固定杆１９は、矢印Ｃ方向に押
圧すると、フレーム１２の貫通孔１２ｃ，１２ｄ
に案内されて、その自由端部がアーム１５の穴１
５ａ，１５ｂに嵌合し、アーム１５をその軸方向
ないし軸直角方向に可動しないよう固定杆１９を
介してフレーム１２に固定する固定状態（ロツク
状態）に設定できるようになつている。又、固定
杆１９を逆方向に移動させて、その自由端部をア
ーム１５の穴１５ａ，１５ｂにより離脱させるこ
とにより解放状態にすることができる。

このように構成された第１実施例の固定装置の
作用を以下に説明する。

加振器１１を作動させる場合には、第２図に示
すように固定杆１９の自由端部をアーム１５より
離隔させて解放状態にしておく、この状態は、固
定杆１９のストツパ１９ｂが、フレーム１２の壁
面に当接することにより検知可能である。

しかして、加振器１１を使用した後、あるいは
途中で音響レンズ１７を交換する場合には、ボイ
スコイル１４に流す励振信号を遮断し、固定杆１
９を矢印Ｃ方向に移動させると、第３図に示すよ
うに固定杆１９の自由端部がアーム１５の穴１５
ａ，１５ｂに嵌合され、アーム１５が左右あるい
は上下方向等いずれの方向へも移動できない固定
状態となる。

従つて、この状態のとき音響レンズ１７を回動
して取外したり、取付けたりしてもアーム１５の
弾性的支持手段としての板ばね１６ａ，１６ｂに
殆んど力を加えることなく行うことができるし、
その回動操作を速く行つても板ばね１６ａ，１６
ｂに無理な力が加えられることもないので、迅速
に交換作業又は着脱作業を終えることができる。
つまり、着脱の作業の操作を容易且つ迅速に行い
うる。

交換して加振器１１を作動させる場合には、固
定杆１９を逆方向に移動させてその自由端部をア
ーム１５の穴１５ａ，１５ｂより離脱させ、第２
図に示すようにアーム１５を解放状態にする。

尚、前記第１実施例においてはＵ字形状の固定
杆１９を用いたものを示しているが、直線状に１
個の自由端部にしたものでもよく、又、第４図に
示すようにフレーム１２の貫通孔１２ｂ（１２ａ）
部分の孔１２ｃに固定杆１９を配置して、アーム
１５の穴１５ｃに係脱するように構成してもよ
い。さらに、固定杆１９は、上方又は下方のいず
れの位置へも設置することができる。又、固定杆
１９の自由端部にねじ部を形成して螺合結合する
ようにしてもよい。

第５図および第６図は本考案の第２実施例を示
す。

この第２実施例では、第１実施例のものと同一
部材には同一の符号を付してその構成の詳細な説
明は省略することとする。

この第２実施例の振動体固定装置は、レンズコ
ネクタ受け１８の相対向する位置に固定部材２０
ａ，２０ｂを配置し、この固定部材２０ａ，２０
ｂの相対する位置にはレンズコネクタ受け１８に
係脱する弧状凹部２１ａ，２１ｂがそれぞれ形成
されている。又固定部材２０ａ，２０ｂは、フレ
ーム１２に架設されたガイド杆２２に沿つてアー
ム１５の移動方向と同一方向に移動可能になつて
いる。さらに、固定部材２０ａ，２０ｂはフレー
ム１２に架設されているねじ棒２３のねじ部２３
ａ，２３ｂに螺合されていて、ねじ棒２３のハン
ドル２４を回転させることにより、矢印Ｄに示す
よう固定部材２０ａ，２０ｂ同士を近づけたり、
遠ざけたりするように構成している。そして、こ
れは、加振運動時には、第５図および第６図に示
すように固定部材２０ａ，２０ｂの凹部２１ａ，
２１ｂはレンズコネクタ受け１８の壁面より離隔
した相対向する状態にある。

一方、加振器１１を使用した後、あるいは途中
で音響レンズ１７を交換する場合には、ハンドル
２４を回転させ、これによりねじ軸２３のねじ部
２３ａ，２３ｂに螺合している固定部材２０ａ，
２０ｂ同士を接近させ、その凹部２１ａ，２１ｂ
によりレンズコネクタ受け１８を固定するもので
ある。

従つて、この状態のとき、音響レンズ１７を回
動して取外したり、取付けたりしてもアーム１５
の弾性的支持手段としての板ばね１６ａ，１６ｂ
に殆んど力を加えることなく行うことができる
し、その回動操作を速く行つても板ばね１６ａ，
１６ｂに無理な力が加えられることもないので、
迅速に交換作業間は着脱作業を終えることができ
る。

交換して加振器１１を作動させる場合には、ハ
ンドル２４を逆方向に回転することにより、ねじ
棒２３のねじ部２３ａ，２３ｂに螺合している固
定部材２０ａ，２０ｂ同士が遠ざかり、レンズコ
ネクタ受け１８より離隔し、第５図および第６図
に示すようにレンズコネクタ受け１８を解放する
状態にする。

尚、前記実施例では、固定部材２０ａ，２０ｂ
によりレンズコネクタ受け８を固定保持するよう
に構成しているが、第７図に示すように一対の固
定部材２０ａ，２０ｂによりアーム１５を固定保
持するようにしてもよい。又、第８図に示すよう
に固定部材２０ａ，２０ｂをねじ２５ａ，２５ｂ
の先端部に回転自在に設けるとともに、このねじ
２５ａ，２５ｂをフレーム１２のねじ孔１２ｅ，
１２ｆに螺合し、ねじ２５ａ，２５ｂの頭部を矢
印方向に回転させることにより、固定部材２０
ａ，２０ｂの凹部２１ａ，２１ｂをアーム１５に
接離させるように構成してもよい。さらに、第９
図に示すように前記一対の固定部材２０ａ，２０
ｂをソレノイド２６ａ，２６ｂのプランジヤに一
体又は別体に固設して、ソレノイド２６ａ，２６
ｂの作動により固定部材２０ａ，２０ｂの凹部２
１ａ，２１ｂをアーム１５に接離させるように構
成してもよい。又、図示しないが一対の前記固定
部材２０ａ，２０ｂをラツクとピニオンの組合せ
による機構などにより往復動させ、アーム１５と
接離するように構成してもよい。これらいずれの
場合においても、第２実施例と同様の作用効果を
得ることができるものである。

第１０図は本考案の第３実施例を示す。

この第３実施例では第１図と同一部材には同一
の符号を付してその構成の詳細な説明は省略する
こととする。

この第３実施例の振動体固定装置は、アーム１
５の一端部に軸方向に沿つたねじ孔１５ｄを設け
るとともにフレーム１２の一側部にＵ字形状のブ
ラケツト２７をねじ２８等を介して取付け、この
ブラケツト２７には前記アーム１５のねじ穴１５
ｄに螺合する固定部材たるボルト２９が螺合配置
されている。そして、これは加振運動時には、第
１０図に示すようにブラケツト２７のボルト２９
の自由端部をアーム１５のねじ穴１５ｄより離脱
した状態とする。

一方、加振器１１を使用した後、あるいは途中
で音響レンズ１７を交換する場合には、ボルト２
９を適宜の手段により回動して矢印Ｅ方向に移動
させ、その自由端部をアーム１５のねじ孔１５ｄ
内に螺合してアーム１５を固定状態とする。

従つて、この状態のとき、音響レンズ１７を回
動して取外したり、取付けたりしてもアーム１５
の弾性的支持手段としての板ばね１６ａ，１６ｂ
に殆んど力を加えることなく行うことができる
し、その回動操作を速く行つても板ばね１６ａ，
１６ｂに無理な力が加えられることもないので、
迅速に交換作業又は着脱作業を終えることができ
る。

交換して加振器１１を作動させる場合には、ボ
ルト２９を逆方向に回動することによつて、ボル
ト２９の自由端部をアーム１５のねじ孔１５ｄよ
り離脱させ、第１０図に示すようにアーム１５を
解放する状態にする。前記ボルト２８に代えて、
ピンをアーム１５の穴に係合してアーム１５を固
定するようにしても同様の作用効果を得ることが
できる。

第１１図は本考案の第４実施例を示す。

この第４実施例では、第１図と同一部材には同
一の符号を付してその構成の詳細な説明は省略す
ることとする。

この第４実施例の振動体固定装置はアーム１５
の中央部分に所定の間隔をあけて一対の円錐台状
をなす接触体３０ａ，３０ｂを設けるとともに、
この接触体３０ａ，３０ｂに近接した位置に接触
体３０ａ，３０ｂの傾斜面３１ａ，３１ｂとほぼ
同じ傾斜面の凹部３２ａ，３２ｂを有する固定体
たるストツパ３３ａ，３３ｂがアーム１５に遊嵌
されている。この一対のストツパ３３ａ，３３ｂ
は、連結杆３４により連結されているとともにこ
の連結杆３４の延長部３４ａはフレーム１２に取
付けられたプランジヤとしてソレノイド３５内に
配置されている。図中３６は復帰用のばねであ
る。

このように構成したものにあつては、加振運動
時には第１１図に示すようにソレノイド３５が非
励磁で、連結杆３４によつて連結されているスト
ツパ３３ａ，３３ｂがアーム１５の接触体３０
ａ，３０ｂより離隔した状態にある。

一方、加振器１１を使用した後、あるいは途中
で音響レンズ１７を交換する場合には、直流電圧
によりソレノイド３５を励磁させて、連結杆３４
をばね３６の付勢力に抗して矢印Ｆ方向に移動さ
せる。その結果、連結杆のストツパ３３ａ，３３
ｂがアーム１５の接触体３０ａ，３０ｂに接触
し、アーム１５を固定状態にする。

従つて、この状態のとき、音響レンズ１７を回
動して取外したり、取付けたりしてもアーム１５
の弾性的支持手段としての板ばね１６ａ，１６ｂ
に殆んど力を加えることなく行うことができる
し、その回動操作を速く行つても板ばね１６ａ，
１６ｂに無理な力が加えられることもないので、
迅速に交換作業又は着脱作業を終えることができ
る。

交換して加振器１１を作動させる場合には、ソ
レノイド３５を非励磁にし、連結杆３４をばね３
６の付勢力により押圧して移動させ、連結杆３４
のストツパ３３ａ，３３ｂをアーム１５の接触体
３０ａ，３０ｂより離隔させ、第１１図に示すよ
うにアーム１５を解放状態にする。

第１２図及び第１３図は本考案の第５実施例を
示す。

この第５実施例では、第１実施例に示す部材と
同一部材には同一の符号を付してその構成の詳細
な説明は省略する。

この第５実施例の振動体固定装置１５は、第１
のリンク３８の一端部をフレーム１２に枢支する
とともに他端部をカム３９などの駆動部材によつ
て矢印G₁方向に移動するように構成し、この第
１のリンク３８の中間部に第２のリンク４０の一
端部を枢支し、第２のリンク４０の中間部をフレ
ーム１２に枢支するとともに第２のリンク４０の
他端部に固定部材４１ａが取付けられている。
又、前記第１のリンク３８には、アーム１５を挟
んだ固定部材４１と相対向する位置に固定部材４
１ｂが配置されている。符号４２はカム３９に圧
接させるばねである。

このように構成したものにあつては、加振運動
時には第１３図に示すようにカム３９により、第
１のリンク３８および第２のリンク４０を介して
一対の固定部材４１ａ，４１ｂがアーム１５より
離隔した状態にある。

一方、加振器１１を使用した後、あるいは途中
で音響レンズ１７を交換する場合には、図示しな
い駆動源によりカム３９を回転させ、第１のリン
ク３８をばね４２の付勢力に抗して押下げる。こ
の第１のリンク３８と第２のリンク４０とにより
一対の固定部材４１ａ，４１ｂを矢印G₁，G₂方
向に移動させる。その結果、第１，第２のリンク
３８，４０の固定解除部材４１ａ，４１ｂがアー
ム１５に圧接され、アーム１５を固定状態にす
る。

従つて、この状態のとき、音響レンズ１７を回
動して取外したり、取付けたりしてもアーム１５
の弾性的支持手段としての板ばね１６ａ，１６ｂ
に殆んど力を加えることなく行うことができる
し、その回動操作を速く行つても板ばね１６ａ，
１６ｂに無理な力が加えられることもないので、
迅速に交換作業又は着脱作業を終えることができ
る。

交換して加振器１１を作動させる場合には、カ
ム３９を回転させてばね４２の付勢力により第１
のリンク３８を時計方向に回動させるとともに第
２のリンク４０を反時計方向に回動させ、各リン
ク３８，４０に取付けられている一対の固定部材
４１ａ，４１ｂをアーム１５より離隔させて、第
１３図に示すアーム１５を解放状態にする。

尚、上記各実施例は単なる一例にすぎず、各部
材につき同一機能を有する他の部材に置換えるこ
とができることはいうまでもない。例えば、第１
４図に示すようにフレーム１２の正面側とこれと
反対側よりそれぞれガイド溝４３ａ，４３ｂを形
成し、このガイド溝４３ａ，４３ｂには、中間部
にアーム１５に係脱する凹部４４ａ，４４ｂを有
するとともに両端部にＮ又はＳ極の磁石４５ａ，
４５ｂを有する固定部材４６ａ，４６ｂがそれぞ
れ挿脱され、この両固定部材４６ａ，４６ｂはフ
レーム１２に磁石４５ａ，４５ｂにより吸着して
固定され、そのとき、凹部４４ａ，４４ｂにより
アーム１５を固定し、取外すとき、取手を把持し
て抜出すように構成してもよい。又、第１５図に
示すようにアーム１５の両端部が解放されている
場合には、アーム１５の端部に、軸方向に方形状
の係合凹部１５ｅ，１５ｆを形成し、この係合凹
部の対向する位置には第１，第２のリンク４８
ａ，４８ｂの一端部に取付けられた係合突部４９
ａ，４９ｂが配置され、この第１，第２のリンク
４９ａ，４９ｂは中間部を枢支したレバー５０に
枢支されていて、レバー５０を操作することによ
り係合突部４９ａ，４９ｂをアーム１５の係合凹
部１５ｅ，１５ｆに係脱させてアーム１５を固定
するように構成してもよい。又、第１６図に示す
ように第１，第２のリンク４８ａ，４８ｂに係合
凹部５１ａ，５１ｂを、一方、アーム１５の端部
に係合突部５２，５２ｂを形成するようにしても
よい。

［考案の効果］ 以上述べたように本考案によれば、フレームに
取付けられた固定手段により、アーム、レンズコ
ネクタ受け等振動体を固定できるようにしたの
で、簡単な操作で迅速且つ確実に該振動体を強固
に固定できる。従つて、音響レンズの交換の際に
も振動体の弾性的支持手段に無理な力が加わるこ
とを防止でき、振動体の支持手段の破損，変形等
を防止することができることはもとより、音響レ
ンズの交換等を繰返しても加振器としての機能が
低下することがなく十分な信頼性あるいは品質を
保持できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本考案の第１実施例に係
り、第１図は第１実施例が設けられた加振器を示
す断面図、第２図は第１図における−線断面
図、第３図は音響レンズの着脱時の状態を示す断
面図、第４図は第１実施例の変形例を示す断面
図、第５図および第６図は本考案の第２実施例に
係り、第５図は第２実施例が設けられた加振器を
示す断面図、第６図は第５図における−線断
面図、第７図は第２実施例の変形例を示す断面
図、第８図および第９図はそれぞれ第２実施例の
他の変形例を示す断面図、第１０図は本考案の第
３実施例に係り、第３実施例が設けられた加振器
を示す断面図、第１１図は本考案の第４実施例に
係り、第４実施例が設けられた加振器を示す断面
図、第１２図および第１３図は本考案の第５実施
例に係り、第１２図は第５実施例が設けられた加
振器を示す断面図、第１３図は第１２図の−
線における断面図、第１４図，第１５図および第
１６図はそれぞれ他の実施例を示す断面図、第１
７図は従来の加振器を示す断面図である。 １１……加振器、１２……フレーム、１４……
ボイスコイル、１５……アーム、１６ａ，１６ｂ
……板ばね、１７……音響レンズ、１８……レン
ズコネクタ受け。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 励振信号が流されるボイスコイルに一端が固
   定され、且つ着脱自在に装着される音響レンズ
   と共に振動運動する振動体を弾性部材を介して
   支持したフレームを有する超音波顕微鏡用加振
   器において、前記フレームに振動体を固定保持
   する固定手段を配置したことを特徴とする超音
   波顕微鏡用加振器の振動体固定装置。 (2) 前記固定手段は、フレームに設けられた係合
   部材と振動体に設けられた係合部とからなり、
   前記係合部材を振動体の係合部に接離させて振
   動体を固定保持ないし解除することを特徴とす
   る実用新案登録請求の範囲第１項に記載の超音
   波顕微鏡用加振器の振動体固定装置。 (3) 前記固定解除手段は、フレームに振動体に近
   接して設けられた一対の固定部材からなり、両
   固定部材を振動体に接離させて固定保持ないし
   解除することを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項に記載の超音波顕微鏡用加振器の振
   動体固定装置。