JPH0427501B2 - - Google Patents
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- JPH0427501B2 JPH0427501B2 JP58206761A JP20676183A JPH0427501B2 JP H0427501 B2 JPH0427501 B2 JP H0427501B2 JP 58206761 A JP58206761 A JP 58206761A JP 20676183 A JP20676183 A JP 20676183A JP H0427501 B2 JPH0427501 B2 JP H0427501B2
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- JP
- Japan
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- sample
- ultrasonic
- lens
- focusing lens
- pressure sensor
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-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/004—Mounting transducers, e.g. provided with mechanical moving or orienting device
-
- 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
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明は、試料内の微小部分を超音波を用いて
観察し得るように構成した超音波顕微鏡におい
て、焦点合せ等を行う場合、試料と超音波集束レ
ンズとの間隔を調整する時、試料にレンズが接触
してレンズ及び試料が破損するのを防止するよう
にした超音波顕微鏡の保護装置に関する。
観察し得るように構成した超音波顕微鏡におい
て、焦点合せ等を行う場合、試料と超音波集束レ
ンズとの間隔を調整する時、試料にレンズが接触
してレンズ及び試料が破損するのを防止するよう
にした超音波顕微鏡の保護装置に関する。
［発明の技術的背景とその問題点］
光の代りに超音波を用いて物体の微視的な構造
を観察する装置として、機械走査形超音波顕微鏡
がある。この超音波顕微鏡は、原理的には細く絞
つた超音波ビームによつて試料面を機械的に走査
し、その試料により散乱された超音波を集音して
電気信号に変換し、その信号を陰極線管の表示面
に二次元的に表示し、顕微鏡像を得るものであ
る。走査する超音波としては、100MHz〜1GHz位
の超高周数ビームが用いられ、10μm〜1μm程度
の分解能が得られる。さらに、上記以上の周波数
ビームを用いれば、さらに分解能を上げることも
可能であり、また超音波によつて物体の内部像を
観察し得るという利点も有している。
を観察する装置として、機械走査形超音波顕微鏡
がある。この超音波顕微鏡は、原理的には細く絞
つた超音波ビームによつて試料面を機械的に走査
し、その試料により散乱された超音波を集音して
電気信号に変換し、その信号を陰極線管の表示面
に二次元的に表示し、顕微鏡像を得るものであ
る。走査する超音波としては、100MHz〜1GHz位
の超高周数ビームが用いられ、10μm〜1μm程度
の分解能が得られる。さらに、上記以上の周波数
ビームを用いれば、さらに分解能を上げることも
可能であり、また超音波によつて物体の内部像を
観察し得るという利点も有している。
構成としては、超音波の検出の仕方によつて、
すなわち試料内で散乱あるいは減衰しながら透過
してきた超音波を検出する場合と、試料内の音響
的性質の差によつて反射してきた超音波を検出す
る場合とによつて、透過型と反射型とに分けられ
る。
すなわち試料内で散乱あるいは減衰しながら透過
してきた超音波を検出する場合と、試料内の音響
的性質の差によつて反射してきた超音波を検出す
る場合とによつて、透過型と反射型とに分けられ
る。
第１図は反射型の超音波顕微鏡の構成図で、高
周波発振器１からの信号は方向性結合器２により
送受兼用トランスジユーサ３へ供給される。この
信号は超音波に変換されてこれが貼着された送受
波兼用のサフアイア等の超音波伝搬媒体材から成
る超音波集束レンズ４の一面より内部に放射され
る。該超音波集束レンズ４の他面は球面状にえぐ
られて球面レンズ部４ａとされ、球面レンズ部４
ａと対向して試料保持台５が配される。超音波集
束レンズ４と前記保持台５との間には音場媒体で
ある水６が介在され、前記球面レンズ部４ａの焦
点において試料７が保持台５に取付けられる。保
持台５は走査装置８でＸ及びＹ方向に移動され
る。勿論、保持台５の代りに超音波集束レンズ４
をＸ及びＹ方向に移動することも可能である。走
査装置８は走査回路９により制御される。
周波発振器１からの信号は方向性結合器２により
送受兼用トランスジユーサ３へ供給される。この
信号は超音波に変換されてこれが貼着された送受
波兼用のサフアイア等の超音波伝搬媒体材から成
る超音波集束レンズ４の一面より内部に放射され
る。該超音波集束レンズ４の他面は球面状にえぐ
られて球面レンズ部４ａとされ、球面レンズ部４
ａと対向して試料保持台５が配される。超音波集
束レンズ４と前記保持台５との間には音場媒体で
ある水６が介在され、前記球面レンズ部４ａの焦
点において試料７が保持台５に取付けられる。保
持台５は走査装置８でＸ及びＹ方向に移動され
る。勿論、保持台５の代りに超音波集束レンズ４
をＸ及びＹ方向に移動することも可能である。走
査装置８は走査回路９により制御される。
上記構成においては、トランスジユーサ３より
超音波集束レンズ４に入射された超音波は集束さ
れて試料７へ到達し、その反射波は再び超音波集
束レンズ４で集音され、トランスジユーサ３で電
気信号に変換されて、前記方向性結合器２を通つ
て表示装置１０へ供給されるようになつている。
超音波集束レンズ４に入射された超音波は集束さ
れて試料７へ到達し、その反射波は再び超音波集
束レンズ４で集音され、トランスジユーサ３で電
気信号に変換されて、前記方向性結合器２を通つ
て表示装置１０へ供給されるようになつている。
ところで、上述のような超音波顕微鏡の場合、
焦点合せは、例えば保持台５をＺ方向に移動させ
試料７からの反射信号強度をシンクロスコープ等
の表示手段で観察しながら行うので、操作者が熟
練していないと、試料７がレンズ４に接触してレ
ンズ４を破壊させたり試料７を損傷したりすると
いう問題がある。
焦点合せは、例えば保持台５をＺ方向に移動させ
試料７からの反射信号強度をシンクロスコープ等
の表示手段で観察しながら行うので、操作者が熟
練していないと、試料７がレンズ４に接触してレ
ンズ４を破壊させたり試料７を損傷したりすると
いう問題がある。
［発明の目的］
本発明は上述した点にかんがみ、焦点合せ等を
行うために、試料と超音波集束レンズとの間隔を
調整する場合、試料がレンズ面に接触することに
よつてレンズや試料が破損するのを防止すること
ができる超音波顕微鏡の保護装置を提供すること
である。
行うために、試料と超音波集束レンズとの間隔を
調整する場合、試料がレンズ面に接触することに
よつてレンズや試料が破損するのを防止すること
ができる超音波顕微鏡の保護装置を提供すること
である。
［発明の概要］
本発明の超音波顕微鏡の保護装置は、超音波集
束レンズを保持するためのレンズホルダと超音波
集束レンズ間に圧力センサを介在させた構成とす
ることにより、レンズに試料が接触するに至つた
とき、圧力センサによつてその接触を検知するよ
うにするものである。
束レンズを保持するためのレンズホルダと超音波
集束レンズ間に圧力センサを介在させた構成とす
ることにより、レンズに試料が接触するに至つた
とき、圧力センサによつてその接触を検知するよ
うにするものである。
［発明の実施例］
以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。
る。
第２図は本発明に係る超音波顕微鏡の保護装置
を示す断面図である。
を示す断面図である。
第２図において、符号３はトランスジユーサ、
５は試料保持台、６は音場媒体となる水、７は試
料であり、また符号１１はサフアイア、溶融石英
等の透明部材から成る超音波集束レンズで、ほぼ
円柱状を成し、レンズ下面は円錐状となつていて
先端が球面状にえぐられて球面レンズ部１１ａと
され、球面レンズ部１１ａと対向して試料保持台
５が配されている。一方、レンズ上面は平面状で
トランスジユーサ３が貼着されていてかつ外周方
向に拡径にされてフランジ部１１ｂが形成されて
いる。このように構成された超音波集束レンズ１
１は、そのフランジ部１１ｂがレンズホルダ１２
を用いて保持されている。レンズホルダ１２は、
内部が中空状の略円筒体を成し、下端内周部分が
切り欠かれて内周拡径部１２ａが構成されてい
る。レンズホルダ１２の下端には下面抑え板１２
ｂが設けられていて、超音波集束レンズ１１は、
この抑え板１２ｂ上にそのフランジ部１１ｂが載
置された状態で内周拡径部１２ａ内に保持される
ようになつている。
５は試料保持台、６は音場媒体となる水、７は試
料であり、また符号１１はサフアイア、溶融石英
等の透明部材から成る超音波集束レンズで、ほぼ
円柱状を成し、レンズ下面は円錐状となつていて
先端が球面状にえぐられて球面レンズ部１１ａと
され、球面レンズ部１１ａと対向して試料保持台
５が配されている。一方、レンズ上面は平面状で
トランスジユーサ３が貼着されていてかつ外周方
向に拡径にされてフランジ部１１ｂが形成されて
いる。このように構成された超音波集束レンズ１
１は、そのフランジ部１１ｂがレンズホルダ１２
を用いて保持されている。レンズホルダ１２は、
内部が中空状の略円筒体を成し、下端内周部分が
切り欠かれて内周拡径部１２ａが構成されてい
る。レンズホルダ１２の下端には下面抑え板１２
ｂが設けられていて、超音波集束レンズ１１は、
この抑え板１２ｂ上にそのフランジ部１１ｂが載
置された状態で内周拡径部１２ａ内に保持される
ようになつている。
そして、内周拡径部１２ａの上面には絶縁板１
３が配され、この絶縁板１３とレンズフランジ部
１１ｂとの間に圧力センサ１４が介装されてい
る。圧力センサ１４は印加される圧力の大小によ
つてその抵抗値が変化するものであつて、圧力セ
ンサ１４としては導電性ゴム又は圧電素子が用い
られ、例えば試料保持台５をＺ方向に移動させて
球面レンズ部１１ａに近づけたとき試料７が球面
レンズ部１１ａと接触して圧力が加えられるよう
に構成されている。符号３ａ及び１４ａは夫々ト
ランスジユーサ３及び圧力センサ１４より引き出
された電極リードで、レンズホルダ１２の中空部
分を通して外部の電気回路へ接続されている。即
ち、リード３ａは方向性結合器２へ接続し、リー
ド１４ａは第３図に示すような検知回路へ接続し
ている。
３が配され、この絶縁板１３とレンズフランジ部
１１ｂとの間に圧力センサ１４が介装されてい
る。圧力センサ１４は印加される圧力の大小によ
つてその抵抗値が変化するものであつて、圧力セ
ンサ１４としては導電性ゴム又は圧電素子が用い
られ、例えば試料保持台５をＺ方向に移動させて
球面レンズ部１１ａに近づけたとき試料７が球面
レンズ部１１ａと接触して圧力が加えられるよう
に構成されている。符号３ａ及び１４ａは夫々ト
ランスジユーサ３及び圧力センサ１４より引き出
された電極リードで、レンズホルダ１２の中空部
分を通して外部の電気回路へ接続されている。即
ち、リード３ａは方向性結合器２へ接続し、リー
ド１４ａは第３図に示すような検知回路へ接続し
ている。
第３図で、符号R1が圧力センサ１４の抵抗値
であり、例えば導電性ゴムを使用した場合、圧力
が加えられると圧縮されて厚さが小さくなるため
その抵抗値R1は下がる。この抵抗R1をブリツジ
抵抗の一つとし、そのほか抵抗R2，R3，R4（但
し、抵抗R2は調整可能）を順次接続してブリツ
ジ回路を構成し、抵抗R1とR4の接続点と抵抗R2
とR3の接続点との間に励振電圧Ｅを印加し、抵
抗R3とR4の接続点をアースしている。抵抗R1と
R2の接続点は、コンパレータ１５の非反転入力
端に接続し、その反転入力端はアース電位とされ
るかアースより＋△Ｖだけ高い電位に保持されて
いる。この回路では、平衡状態では抵抗R1とR2
の接続点の電位は＋△Ｖの値より低い値に調整さ
れていて、抵抗R1が圧力を受けてその値が下が
ると抵抗R1とR2の接続点の電位は上がる。した
がつて、コンパレータ１５の非反転入力端の電位
が上がつて第４図の斜線部分に示す＋△Ｖの値を
越える値となつたとき、コンパレータ１５は一定
レベルの検知信号を出力することになる。
であり、例えば導電性ゴムを使用した場合、圧力
が加えられると圧縮されて厚さが小さくなるため
その抵抗値R1は下がる。この抵抗R1をブリツジ
抵抗の一つとし、そのほか抵抗R2，R3，R4（但
し、抵抗R2は調整可能）を順次接続してブリツ
ジ回路を構成し、抵抗R1とR4の接続点と抵抗R2
とR3の接続点との間に励振電圧Ｅを印加し、抵
抗R3とR4の接続点をアースしている。抵抗R1と
R2の接続点は、コンパレータ１５の非反転入力
端に接続し、その反転入力端はアース電位とされ
るかアースより＋△Ｖだけ高い電位に保持されて
いる。この回路では、平衡状態では抵抗R1とR2
の接続点の電位は＋△Ｖの値より低い値に調整さ
れていて、抵抗R1が圧力を受けてその値が下が
ると抵抗R1とR2の接続点の電位は上がる。した
がつて、コンパレータ１５の非反転入力端の電位
が上がつて第４図の斜線部分に示す＋△Ｖの値を
越える値となつたとき、コンパレータ１５は一定
レベルの検知信号を出力することになる。
このような構成では、超音波集束レンズ１１と
レンズホルダ１２間に圧力センサ１４が介在して
いるので、試料保持台５がＺ方向へ移動して試料
７がレンズ１１に触れると、センサ１４に圧力が
加わりその抵抗値が減少して検知回路より電気信
号が検知される。この検知信号を用いて警報又は
その旨を表示する警告装置を動作させるようにす
るか、試料保持台５の移動を停止するように構成
すればレンズ１１及び試料７の破損を防止するこ
とができる。
レンズホルダ１２間に圧力センサ１４が介在して
いるので、試料保持台５がＺ方向へ移動して試料
７がレンズ１１に触れると、センサ１４に圧力が
加わりその抵抗値が減少して検知回路より電気信
号が検知される。この検知信号を用いて警報又は
その旨を表示する警告装置を動作させるようにす
るか、試料保持台５の移動を停止するように構成
すればレンズ１１及び試料７の破損を防止するこ
とができる。
なお、上記実施例では、試料保持台５をＺ方向
へ移動させて間隔調整を行うようにしているが、
この構成に代えて超音波集束レンズ１１及びレン
ズホルダ１２側を移動させて間隔調整するように
構成してもよい。
へ移動させて間隔調整を行うようにしているが、
この構成に代えて超音波集束レンズ１１及びレン
ズホルダ１２側を移動させて間隔調整するように
構成してもよい。
また、上記圧力センサ１４としては、導電性ゴ
ム又はピエゾ抵抗効果による圧電素子のほか感圧
トランジスタやダイオード等の感圧素子を用いる
ことも可能である。
ム又はピエゾ抵抗効果による圧電素子のほか感圧
トランジスタやダイオード等の感圧素子を用いる
ことも可能である。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、超音波集束
レンズとこれを保持するレンズホルダ間に圧力セ
ンサを介在させ、試料と超音波集束レンズとの間
隔を調整する時、試料がレンズ面に接触したこと
を検知するように構成したので、焦点合せ等にお
いて試料にレンズが接触してレンズを破壊させた
り、試料を傷つけたりするのを防止することがで
きる。
レンズとこれを保持するレンズホルダ間に圧力セ
ンサを介在させ、試料と超音波集束レンズとの間
隔を調整する時、試料がレンズ面に接触したこと
を検知するように構成したので、焦点合せ等にお
いて試料にレンズが接触してレンズを破壊させた
り、試料を傷つけたりするのを防止することがで
きる。
第１図は従来の超音波顕微鏡の一例を示す構成
図、第２図は本発明に係る超音波顕微鏡の保護装
置を示す断面図、第３図は圧力センサを組込んで
構成される検知回路の回路図、第４図は第３図の
動作を説明する説明図である。 ５…試料保持台、６…音場媒体、７…試料、１
１…超音波集束レンズ、１２…レンズホルダ、１
３…絶縁板、１４…圧力センサ、１５…コンパレ
ータ。
図、第２図は本発明に係る超音波顕微鏡の保護装
置を示す断面図、第３図は圧力センサを組込んで
構成される検知回路の回路図、第４図は第３図の
動作を説明する説明図である。 ５…試料保持台、６…音場媒体、７…試料、１
１…超音波集束レンズ、１２…レンズホルダ、１
３…絶縁板、１４…圧力センサ、１５…コンパレ
ータ。
Claims (1)
- １ レンズホルダにて保持された超音波集束レン
ズによつて超音波を集束し、集束した超音波ビー
ムを走査して試料に照射し、試料からの反射波又
は透過波を受波し超音波画像として表示可能とす
る超音波顕微鏡において、前記超音波集束レンズ
と試料との間隔を調整する時試料がレンズ面に接
触したことを検知可能とする圧力センサを、前記
レンズホルダと前記超音波集束レンズ間に介在し
た構成としたことを特徴とする超音波顕微鏡の保
護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206761A JPS6097265A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 超音波顕微鏡の保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58206761A JPS6097265A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 超音波顕微鏡の保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6097265A JPS6097265A (ja) | 1985-05-31 |
| JPH0427501B2 true JPH0427501B2 (ja) | 1992-05-12 |
Family
ID=16528646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58206761A Granted JPS6097265A (ja) | 1983-11-01 | 1983-11-01 | 超音波顕微鏡の保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6097265A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2676187B2 (ja) * | 1994-08-31 | 1997-11-12 | 株式会社三共 | 遊技媒体貸出用記録媒体管理装置 |
| CN100381859C (zh) * | 2005-04-22 | 2008-04-16 | 曾东 | 镜头防污保护镜 |
| DE102013006997B4 (de) * | 2013-04-19 | 2022-10-06 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Objektivfassung |
| DE202017006898U1 (de) * | 2017-09-07 | 2018-09-28 | Leica Microsystems Cms Gmbh | Mikroskop mit Kollisionsschutz |
| DE102021126096A1 (de) | 2021-10-07 | 2023-04-13 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Kollisionsschutz für ein Mikroskop |
-
1983
- 1983-11-01 JP JP58206761A patent/JPS6097265A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6097265A (ja) | 1985-05-31 |
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