JPH046910B2 - - Google Patents
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- JPH046910B2 JPH046910B2 JP63231453A JP23145388A JPH046910B2 JP H046910 B2 JPH046910 B2 JP H046910B2 JP 63231453 A JP63231453 A JP 63231453A JP 23145388 A JP23145388 A JP 23145388A JP H046910 B2 JPH046910 B2 JP H046910B2
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- ultrasonic
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は超音波顕微鏡の焦点調節を自動的に行
なう焦点調節方法に関するものである。
なう焦点調節方法に関するものである。
超音波顕微鏡は従来種々の構成のものが提案さ
れており、例えば第１図に示す構成のものが提案
されている。この超音波顕微鏡においては、高周
波パルス発生器１で超高周波数のバースト波電気
信号を発振させてサーキユレータ２を介して圧電
トランスジユーサ３に供給し、ここで電気信号か
ら超音波に変換して音響レンズ４および液体５を
介して走査制御装置６によりＸおよびＹ方向に２
次元的に移動する試料台７上に載置された試料８
上にスポツト状に投射している。また、試料８か
らの反射波は音響レンズ４で集音し、圧電トラン
スジユーサ３により電気信号に変換してサーキユ
レータ２を介して信号処理回路９に供給し、ここ
で不要な信号を除去すると共に必要な反射波に対
応する信号のみを増幅、検波して反射波の強度に
応じた検波信号を得、この検波信号を輝度信号と
してスキヤンコンバータ１０により走査制御装置
６による試料台７の走査と同期させて超音波像を
陰極管１１上に表示させるようにしている。な
お、音響レンズ４は試料台７に対して垂直なＺ方
向に変位可能になつている。
れており、例えば第１図に示す構成のものが提案
されている。この超音波顕微鏡においては、高周
波パルス発生器１で超高周波数のバースト波電気
信号を発振させてサーキユレータ２を介して圧電
トランスジユーサ３に供給し、ここで電気信号か
ら超音波に変換して音響レンズ４および液体５を
介して走査制御装置６によりＸおよびＹ方向に２
次元的に移動する試料台７上に載置された試料８
上にスポツト状に投射している。また、試料８か
らの反射波は音響レンズ４で集音し、圧電トラン
スジユーサ３により電気信号に変換してサーキユ
レータ２を介して信号処理回路９に供給し、ここ
で不要な信号を除去すると共に必要な反射波に対
応する信号のみを増幅、検波して反射波の強度に
応じた検波信号を得、この検波信号を輝度信号と
してスキヤンコンバータ１０により走査制御装置
６による試料台７の走査と同期させて超音波像を
陰極管１１上に表示させるようにしている。な
お、音響レンズ４は試料台７に対して垂直なＺ方
向に変位可能になつている。
上述したような超音波顕微鏡において、音響レ
ンズ４をＺ方向に変位させて試料８から十分離れ
た位置から近づけていくと、信号処理回路９から
は第２図に示すような第１、第２および第３の順
次の極大値、およびを有するいわゆるV(z)
カーブと呼ばれる検波信号の強度分布が得られ
る。第２図において、V(z)が最大となる第２の極
大値の点ｆは音響レンズ４が試料８に対し合焦
状態にあるときに得られ、この点ｆの前後の点ｄ
およびｈにおいて現れる第１および第３の極大値
およびは試料８における表面波と反射波との
干渉などにより生じる。
ンズ４をＺ方向に変位させて試料８から十分離れ
た位置から近づけていくと、信号処理回路９から
は第２図に示すような第１、第２および第３の順
次の極大値、およびを有するいわゆるV(z)
カーブと呼ばれる検波信号の強度分布が得られ
る。第２図において、V(z)が最大となる第２の極
大値の点ｆは音響レンズ４が試料８に対し合焦
状態にあるときに得られ、この点ｆの前後の点ｄ
およびｈにおいて現れる第１および第３の極大値
およびは試料８における表面波と反射波との
干渉などにより生じる。
そこで、従来では信号処理回路９の出力をオシ
ロスコープ等の測定器でモニターし、これを目視
により観察しながら音響レンズ４を手動によりＺ
方向に変位させて検波信号レベルが最大となる位
置（第２図の点ｆ）を探し、この位置に音響レン
ズ４を合わせることにより、音響レンズ４の試料
８に対する焦点調節を行なつていた。
ロスコープ等の測定器でモニターし、これを目視
により観察しながら音響レンズ４を手動によりＺ
方向に変位させて検波信号レベルが最大となる位
置（第２図の点ｆ）を探し、この位置に音響レン
ズ４を合わせることにより、音響レンズ４の試料
８に対する焦点調節を行なつていた。
しかし、このような手動による焦点調節におい
ては、操作者が反射波検波信号のレベルを観察し
ながら、例えば第２図の点ｄ，ｆおよびｈの第１
〜第３の極大値〜を憶え、これらを比較しな
がら最大反射波点（焦点位置）ｆを探す必要があ
るため、調節が極めて困難であると共に時間がか
かる。これは超音波の周波数を高くすればする
程、液体５中での超音波の減衰が大きくなり、こ
れを押えるために音響レンズ４と試料８との間の
距離を更に短くする必要があるため、距離の微小
変化から最大反射点を探すのが更に困難となる。
また、操作者はモニターを見ながら音響レンズ４
を操作するため、音響レンズ４と試料８とが接触
して両者が毀損する恐れがある。更に、焦点調節
が極めて困難であるために、多数の試料を観察す
る場合に像のコントラストに差異が生じ、試料間
の比較が極めて難しくなる不具合がある。
ては、操作者が反射波検波信号のレベルを観察し
ながら、例えば第２図の点ｄ，ｆおよびｈの第１
〜第３の極大値〜を憶え、これらを比較しな
がら最大反射波点（焦点位置）ｆを探す必要があ
るため、調節が極めて困難であると共に時間がか
かる。これは超音波の周波数を高くすればする
程、液体５中での超音波の減衰が大きくなり、こ
れを押えるために音響レンズ４と試料８との間の
距離を更に短くする必要があるため、距離の微小
変化から最大反射点を探すのが更に困難となる。
また、操作者はモニターを見ながら音響レンズ４
を操作するため、音響レンズ４と試料８とが接触
して両者が毀損する恐れがある。更に、焦点調節
が極めて困難であるために、多数の試料を観察す
る場合に像のコントラストに差異が生じ、試料間
の比較が極めて難しくなる不具合がある。
本発明の目的は上述した種々の不具合を解決
し、音響レンズおよび試料の接触毀損を生じるこ
となく、焦点調節を自動的に行うことができる焦
点調節方法を提供しようとするものである。
し、音響レンズおよび試料の接触毀損を生じるこ
となく、焦点調節を自動的に行うことができる焦
点調節方法を提供しようとするものである。
本発明は、超音波収束レンズと試料とをこれら
が近づく方向に相対的にステツプ移動させながら
超音波収束レンズの試料に対する位置情報を検出
すると共に、超音波収束レンズを経て試料に超音
波を投射して試料からの反射波強度を検出し、反
射音波強度が最大値をとる上記位置情報に基づい
て超音波収束レンズの試料に対する焦点調節を行
うにあたり、上記超音波収束レンズと試料とを相
対的にステツプ移動させる毎にステツプ移動数を
カウントし、このカウント値が予め設定された超
音波収束レンズと試料とが十分に離れた初期位置
から極めて近接する位置までの安全許容範囲に対
するステツプ移動数を越えたとき、超音波収束レ
ンズと試料との相対的ステツプ移動を停止させる
ことを特徴とするものである。
が近づく方向に相対的にステツプ移動させながら
超音波収束レンズの試料に対する位置情報を検出
すると共に、超音波収束レンズを経て試料に超音
波を投射して試料からの反射波強度を検出し、反
射音波強度が最大値をとる上記位置情報に基づい
て超音波収束レンズの試料に対する焦点調節を行
うにあたり、上記超音波収束レンズと試料とを相
対的にステツプ移動させる毎にステツプ移動数を
カウントし、このカウント値が予め設定された超
音波収束レンズと試料とが十分に離れた初期位置
から極めて近接する位置までの安全許容範囲に対
するステツプ移動数を越えたとき、超音波収束レ
ンズと試料との相対的ステツプ移動を停止させる
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３図は本発明の超音波顕微鏡の焦点調節方法
を実施する焦点調節装置の一例の構成を示す線図
である。本例では第１図に示すような超音波顕微
鏡において、音響レンズ４をＺ方向に間欠的に変
位させると共に音響レンズ４の試料８に対する位
置を検出する駆動装置１２を設け、この駆動装置
１２を演算制御装置１３からの駆動信号によりイ
ンターフエース制御回路１４および位置制御装置
１５を介して制御し、駆動装置１２で検出した位
置検出信号は位置制御装置１５に供給すると共
に、インターフエース制御回路１４を介して演算
制御装置１３に供給する。また、高周波パルス発
生器１には制御パルス発生器１６を接続し、この
制御パルス発生器１６の駆動を演算制御装置１３
によりインターフエース制御回路１４を介して制
御することにより、高周波パルス発生器１から発
生するパルスのパルス幅等を制御する。更に、信
号処理回路９から出力されるアナログ量の反射波
検波信号はＡ／Ｄ変換器１７でデジタル量に変換
し、演算制御装置１３の制御の下にデータ入力制
御回路１８およびインターフエース制御回路１４
を経て演算制御装置１３に供給する。また、イン
ターフエース制御回路１４には記憶装置１９を接
続し、演算制御装置１３の制御により所要のデー
タを書込みおよび読出し得るよう構成する。
を実施する焦点調節装置の一例の構成を示す線図
である。本例では第１図に示すような超音波顕微
鏡において、音響レンズ４をＺ方向に間欠的に変
位させると共に音響レンズ４の試料８に対する位
置を検出する駆動装置１２を設け、この駆動装置
１２を演算制御装置１３からの駆動信号によりイ
ンターフエース制御回路１４および位置制御装置
１５を介して制御し、駆動装置１２で検出した位
置検出信号は位置制御装置１５に供給すると共
に、インターフエース制御回路１４を介して演算
制御装置１３に供給する。また、高周波パルス発
生器１には制御パルス発生器１６を接続し、この
制御パルス発生器１６の駆動を演算制御装置１３
によりインターフエース制御回路１４を介して制
御することにより、高周波パルス発生器１から発
生するパルスのパルス幅等を制御する。更に、信
号処理回路９から出力されるアナログ量の反射波
検波信号はＡ／Ｄ変換器１７でデジタル量に変換
し、演算制御装置１３の制御の下にデータ入力制
御回路１８およびインターフエース制御回路１４
を経て演算制御装置１３に供給する。また、イン
ターフエース制御回路１４には記憶装置１９を接
続し、演算制御装置１３の制御により所要のデー
タを書込みおよび読出し得るよう構成する。
本例では音響レンズ４を試料８から十分離れた
初期位置（第２図の点ｃに対応）から試料８に近
づく方向に1μm程度ずつステツプ状に移動させて
３つの極値、例えば第２図において点ｄ，ｅ，ｆ
および点ｆ，ｇ，ｈを検出すると共に、音響レン
ズ４が試料８に対してある位置にあるときの駆動
装置１２からの位置検出信号およびその位置での
Ａ／Ｄ変換器１７からの反射波検波信号を記憶す
るため、演算制御装置１３には上記ステツプ移動
数ｎ、極値数ｍ、位置検出信号Zoおよび反射波検
波信号のＡ／Ｄ変換値V(zo)をそれぞれ記憶するた
めのレジスタRo、Rn、RzおよびRvを設ける。ま
た記憶装置１９は上記３つの極値の検出において
演算制御装置１３のレジスタRzおよびRvにそれ
ぞれ記憶した内容を各極値の検出に対応して書込
むためのメモリMz(1)，Mz(2)，Mz(3)およびMv(1)，
Mv(2)，Mv(3)をもつて構成する。
初期位置（第２図の点ｃに対応）から試料８に近
づく方向に1μm程度ずつステツプ状に移動させて
３つの極値、例えば第２図において点ｄ，ｅ，ｆ
および点ｆ，ｇ，ｈを検出すると共に、音響レン
ズ４が試料８に対してある位置にあるときの駆動
装置１２からの位置検出信号およびその位置での
Ａ／Ｄ変換器１７からの反射波検波信号を記憶す
るため、演算制御装置１３には上記ステツプ移動
数ｎ、極値数ｍ、位置検出信号Zoおよび反射波検
波信号のＡ／Ｄ変換値V(zo)をそれぞれ記憶するた
めのレジスタRo、Rn、RzおよびRvを設ける。ま
た記憶装置１９は上記３つの極値の検出において
演算制御装置１３のレジスタRzおよびRvにそれ
ぞれ記憶した内容を各極値の検出に対応して書込
むためのメモリMz(1)，Mz(2)，Mz(3)およびMv(1)，
Mv(2)，Mv(3)をもつて構成する。
先ず、本発明に先立つて開発した第３図に示す
焦点調節装置の一例の動作を第４図に示すフロー
チヤートおよび第２図に示すV(z)カーブを参照し
て説明する。
焦点調節装置の一例の動作を第４図に示すフロー
チヤートおよび第２図に示すV(z)カーブを参照し
て説明する。
先ず、焦点調節の開始（START）により、
レジスタRz，Rv，Rn，RoおよびメモリMz(1)，
Mz(2)，Mz(3)，Mv(1)，Mv(2)，Mv(3)を全てクリ
アすると共に、制御パルス発生器１６からの高
周波パルス発生器１にパルスを供給して圧電ト
ランスジユーサ３から音響レンズ４および液体
５を介して試料８に超音波を投射し、この超音
波の投射により信号処理回路９から得られるア
ナログの反射波検波信号をＡ／Ｄ変換器１７で
デジタル信号V(zo)に変換する。また、この焦点
調節の開始により、試料８から十分離れた初期
位置（第２図の点ｃ）にある音響レンズ４を位
置制御装置１５を介して駆動装置１２により試
料８に近づく方向にステツプ移動させる。
レジスタRz，Rv，Rn，RoおよびメモリMz(1)，
Mz(2)，Mz(3)，Mv(1)，Mv(2)，Mv(3)を全てクリ
アすると共に、制御パルス発生器１６からの高
周波パルス発生器１にパルスを供給して圧電ト
ランスジユーサ３から音響レンズ４および液体
５を介して試料８に超音波を投射し、この超音
波の投射により信号処理回路９から得られるア
ナログの反射波検波信号をＡ／Ｄ変換器１７で
デジタル信号V(zo)に変換する。また、この焦点
調節の開始により、試料８から十分離れた初期
位置（第２図の点ｃ）にある音響レンズ４を位
置制御装置１５を介して駆動装置１２により試
料８に近づく方向にステツプ移動させる。
信号処理回路９から最初に得られる反射波検
波信号のデジタル変換値V(z START)と、そのと
きの駆動装置１２からの位置検出信号ZSTARTと
をそれぞれ演算制御装置１３のレジスタRvお
よびRzに記憶する。
波信号のデジタル変換値V(z START)と、そのと
きの駆動装置１２からの位置検出信号ZSTARTと
をそれぞれ演算制御装置１３のレジスタRvお
よびRzに記憶する。
次に演算制御装置１３のレジスタRnの内容
を１にして記憶装置１９のメモリMv(1)，Mz(1)
を選択する。
を１にして記憶装置１９のメモリMv(1)，Mz(1)
を選択する。
レジスタRvおよびRzにそれぞれ記憶した
V(z START)およびZSTARTをメモリMv(1)および
Mz(1)にそれぞれストアする。
V(z START)およびZSTARTをメモリMv(1)および
Mz(1)にそれぞれストアする。
次にレジスタRoの内容を１にする。
Ro＝１により反射波検波信号が最初に得ら
れた位置から音響レンズ４が１ステツプ試料８
に近づいた位置Vz=1での位置検出信号Z1およ
び反射波検波信号V(z1)をレジスタRzおよびRv
にそれぞれロードする。
れた位置から音響レンズ４が１ステツプ試料８
に近づいた位置Vz=1での位置検出信号Z1およ
び反射波検波信号V(z1)をレジスタRzおよびRv
にそれぞれロードする。
メモリMv(m)の内容、レジスタRvおよびRnの
内容から演算制御装置１３により｛Mv(m)−
Rv｝×（−１）m-1＞０を演算してイエスかノー
かを判断する。今レジスタRnの内容は１であ
るから、この演算はMv(1)−Rv＞０となり、判
断がノーのときすなわち音響レンズ４が試料８
に１ステツプ近づいた位置でのレジスタRvに
記憶した反射波検波信号V(z1)がメモリMv(1)に
記憶したV(z START)よりも大きいときは上記
に戻りメモリMv(1)およびMz(1)の内容をレジス
タRvおよびRzの内容で更新すると共に音響レ
ンズ４のステツプ移動数ｎを増やしながら
Mv(1)−Rv＞０がイエスと判断されるまで上記
操作を繰返す。これによりMv(1)−Rv＞０がイ
エスと判断されると、メモリMv(1)およびMz(1)
には第２図において点ｄの第１の極大値Ｉの
Ａ／Ｄ変換値およびこの反射波検波信号を出力
する位置検出信号がそれぞれ記憶される。
内容から演算制御装置１３により｛Mv(m)−
Rv｝×（−１）m-1＞０を演算してイエスかノー
かを判断する。今レジスタRnの内容は１であ
るから、この演算はMv(1)−Rv＞０となり、判
断がノーのときすなわち音響レンズ４が試料８
に１ステツプ近づいた位置でのレジスタRvに
記憶した反射波検波信号V(z1)がメモリMv(1)に
記憶したV(z START)よりも大きいときは上記
に戻りメモリMv(1)およびMz(1)の内容をレジス
タRvおよびRzの内容で更新すると共に音響レ
ンズ４のステツプ移動数ｎを増やしながら
Mv(1)−Rv＞０がイエスと判断されるまで上記
操作を繰返す。これによりMv(1)−Rv＞０がイ
エスと判断されると、メモリMv(1)およびMz(1)
には第２図において点ｄの第１の極大値Ｉの
Ａ／Ｄ変換値およびこの反射波検波信号を出力
する位置検出信号がそれぞれ記憶される。
次にｍ＜３を演算することにより３つの極値
を求めたか否かを判断する。今、ｍ＝１すなわ
ちレジスタRnの内容は１であるからｍ＜３の
判断はイエスとなる。
を求めたか否かを判断する。今、ｍ＝１すなわ
ちレジスタRnの内容は１であるからｍ＜３の
判断はイエスとなる。
ｍ＜３の判断がイエスのときは上記に戻り
レジスタRnの内容を２および３にしてそれぞ
れの場合において上記の操作を繰返す。ここで
Rn＝２の操作において上記により｛Mv(m)−
Rv｝×（−１）m-1＞０がイエスと判断されると、
メモリMv(2)およびMz(2)には第２図において点
ｅの極小値のＡ／Ｄ変換値およびこの反射波検
波信号を出力する位置検出信号がそれぞれ記憶
される。またRn＝３の操作において上記に
より｛Mv(m)−Rv｝×（−１）m-1＞０がイエスと
判断されると、メモリMv(3)およびMz(3)には第
２図において点ｆの第２の極第値のＡ／Ｄ変
換値および反射波検波信号を出力する位置検出
信号がそれぞれ記憶される。
レジスタRnの内容を２および３にしてそれぞ
れの場合において上記の操作を繰返す。ここで
Rn＝２の操作において上記により｛Mv(m)−
Rv｝×（−１）m-1＞０がイエスと判断されると、
メモリMv(2)およびMz(2)には第２図において点
ｅの極小値のＡ／Ｄ変換値およびこの反射波検
波信号を出力する位置検出信号がそれぞれ記憶
される。またRn＝３の操作において上記に
より｛Mv(m)−Rv｝×（−１）m-1＞０がイエスと
判断されると、メモリMv(3)およびMz(3)には第
２図において点ｆの第２の極第値のＡ／Ｄ変
換値および反射波検波信号を出力する位置検出
信号がそれぞれ記憶される。
レジスタRnの順次の内容１，２および３の
それぞれの場合において上述した操作が終了す
ると、３つの極値すなわち２つの極大値と１つ
の極小値とを求めたことになり、上記におけ
るｍ＜３の判断はノーとなるから、次にメモリ
Mv(1)およびMv(3)の内容を読出してMv(1)＞
Mv(3)の判断を行なう。
それぞれの場合において上述した操作が終了す
ると、３つの極値すなわち２つの極大値と１つ
の極小値とを求めたことになり、上記におけ
るｍ＜３の判断はノーとなるから、次にメモリ
Mv(1)およびMv(3)の内容を読出してMv(1)＞
Mv(3)の判断を行なう。
Mv(1)＞Mv(3)がノーと判断されたとき、すな
わち第２図において第２の極大値が第１の極
大値よりも大きいと判断されたときは、レジ
スタRnの内容をゼロとした後、メモリMv(3)お
よびMz(3)の内容をレジスタRvおよびRzにそれ
ぞれ記憶して上記からの順次の操作を繰返
す。ここで上記におけるｍ＜３がノーと判断
されると３つの極値すなわち第２図において点
ｆの第２の極大値、点ｇの極小値および点ｈ
の第３の極大値を求めたことになり、メモリ
Mv(1)およびMz(1)には第２の極大値のＡ／Ｄ
変換値およびこの反射波検波信号を出力する位
置検出信号がそれぞれ記憶され、メモリMv(2)
およびMz(2)には点ｇの極小値のＡ／Ｄ変換値
およびこの反射波検波信号を出力する位置検出
信号がそれぞれ記憶され、またメモリMv(3)お
よびMv(3)には第３の極大値のＡ／Ｄ変換値
およびこの反射波検波信号を出力する位置検出
信号がそれぞれ記憶される。
わち第２図において第２の極大値が第１の極
大値よりも大きいと判断されたときは、レジ
スタRnの内容をゼロとした後、メモリMv(3)お
よびMz(3)の内容をレジスタRvおよびRzにそれ
ぞれ記憶して上記からの順次の操作を繰返
す。ここで上記におけるｍ＜３がノーと判断
されると３つの極値すなわち第２図において点
ｆの第２の極大値、点ｇの極小値および点ｈ
の第３の極大値を求めたことになり、メモリ
Mv(1)およびMz(1)には第２の極大値のＡ／Ｄ
変換値およびこの反射波検波信号を出力する位
置検出信号がそれぞれ記憶され、メモリMv(2)
およびMz(2)には点ｇの極小値のＡ／Ｄ変換値
およびこの反射波検波信号を出力する位置検出
信号がそれぞれ記憶され、またメモリMv(3)お
よびMv(3)には第３の極大値のＡ／Ｄ変換値
およびこの反射波検波信号を出力する位置検出
信号がそれぞれ記憶される。
上記の操作の終了後、上記における
Mv(1)＞Mv(3)がイエスと判断されたとき、すな
わち第２図において第２の極大値が第３の極
大値よりも大きいと判断されたときは、この
第２の極大値を出力する位置検出信号が試料
８に対する音響レンズ４の焦点位置となるか
ら、メモリMz(1)を読出し、その位置検出信号
に基づいて位置制御装置１５を介して駆動装置
１２を駆動して、該駆動装置１２から検出され
る位置検出信号がメモリMz(1)に記憶されてい
る位置検出信号と等しくなる位置に音響レンズ
４を移動させて焦点調節を完了する。
Mv(1)＞Mv(3)がイエスと判断されたとき、すな
わち第２図において第２の極大値が第３の極
大値よりも大きいと判断されたときは、この
第２の極大値を出力する位置検出信号が試料
８に対する音響レンズ４の焦点位置となるか
ら、メモリMz(1)を読出し、その位置検出信号
に基づいて位置制御装置１５を介して駆動装置
１２を駆動して、該駆動装置１２から検出され
る位置検出信号がメモリMz(1)に記憶されてい
る位置検出信号と等しくなる位置に音響レンズ
４を移動させて焦点調節を完了する。
第５図は第３図に示す焦点調節装置の他の動作
を説明する要部のフローチヤートを示すものであ
る。この動作例は｛Mv(m)−Rv｝×（−１）m-1＞０
の判断とｍ＜３の判断とを行なう間に、メモリ
Mv(m)の内容からレジスタRvの内容を減算した値
の絶対値が、第２図に示すV(z)カーブの順次の極
値間で音響レンズ４の１ステツプの移動にほぼ相
当する反射波検波信号の変化分のＡ／Ｄ変換値
Vstep（定数）より大きいか否かの判断を行なう操
作を挿入し、｜Mv(m)−Rv｜＞Vstepがイエスと判
断されたときは次のｍ＜３の判断を行ない、ノー
と判断されたときは第４図の点ｐに戻つて更に音
響レンズ４を１ステツプ移動させてその位置での
レジスタRvに記憶される反射波検波信号のＡ／
Ｄ変換値とメモリMv(m)の内容とから、｛Mv(m)−
Rv｝×（−１）m-1＞０および｜Mv(n)−Rv｜＞Vstep
の判断を行なうようにした点のみが第４図に示す
動作例と異なるものである。このようにすれば、
第６図に示すようにVzカーブの極値において１
ステツプに相当する変化分（Vstep）内に例えば
1dB以内の小さなリプル特性が生じても、リプル
幅のデイプス値およびピーク値をそれぞれ極小値
および極大値としてとることを有効に防止するこ
とができるから、リプル特性に影響されることな
く常に正確に極大値および極小値を検出すること
ができる。
を説明する要部のフローチヤートを示すものであ
る。この動作例は｛Mv(m)−Rv｝×（−１）m-1＞０
の判断とｍ＜３の判断とを行なう間に、メモリ
Mv(m)の内容からレジスタRvの内容を減算した値
の絶対値が、第２図に示すV(z)カーブの順次の極
値間で音響レンズ４の１ステツプの移動にほぼ相
当する反射波検波信号の変化分のＡ／Ｄ変換値
Vstep（定数）より大きいか否かの判断を行なう操
作を挿入し、｜Mv(m)−Rv｜＞Vstepがイエスと判
断されたときは次のｍ＜３の判断を行ない、ノー
と判断されたときは第４図の点ｐに戻つて更に音
響レンズ４を１ステツプ移動させてその位置での
レジスタRvに記憶される反射波検波信号のＡ／
Ｄ変換値とメモリMv(m)の内容とから、｛Mv(m)−
Rv｝×（−１）m-1＞０および｜Mv(n)−Rv｜＞Vstep
の判断を行なうようにした点のみが第４図に示す
動作例と異なるものである。このようにすれば、
第６図に示すようにVzカーブの極値において１
ステツプに相当する変化分（Vstep）内に例えば
1dB以内の小さなリプル特性が生じても、リプル
幅のデイプス値およびピーク値をそれぞれ極小値
および極大値としてとることを有効に防止するこ
とができるから、リプル特性に影響されることな
く常に正確に極大値および極小値を検出すること
ができる。
以上の各例によれば焦点調節を自動的に行うこ
とができるが、この場合問題となるのは、反射波
検波信号が十分検出されないとき、例えば試料８
の超音波吸収率が大きい場合や、反射波の強度が
小さい場合においては、音響レンズ４が試料８に
当接してこれらが毀損する恐れがある。
とができるが、この場合問題となるのは、反射波
検波信号が十分検出されないとき、例えば試料８
の超音波吸収率が大きい場合や、反射波の強度が
小さい場合においては、音響レンズ４が試料８に
当接してこれらが毀損する恐れがある。
この発明は、このような問題をも解決するもの
で、その一例を以下に説明する。
で、その一例を以下に説明する。
第７図は第３図に示す焦点調節装置による本発
明の一例の動作を説明するフローチヤートの要部
を示すものである。この動作例はレジスタRoの
内容をｎ＋１にする操作と、音響レンズ４がｎ＋
１ステツプ移動した位置検出信号Zoおよびこの位
置での反射波検波信号のＡ／Ｄ変換値Vzoをレジ
スタRzおよびRvにそれぞれ読込む操作とを行な
う間、すなわち第４図の点ｑの位置にレジスタ
Roの内容が定数nnaxより大きいか否かの判断を行
なう操作を挿入し、ｎ＞nnaxがノーと判断された
ときは位置検出信号Zoおよび反射波検波信号Vzo
を読込む操作を行ない、イエスと判断されたとき
は駆動装置１２による音響レンズ４の移動を停止
して焦点調節を中断するようにした点のみが第４
図に示す動作例と異なるものである。ここで定数
nnaxは音響レンズ４が試料８から十分離れたほぼ
初期位置から試料８に当接することなく極めて近
接する位置までの安全許容範囲に対するステツプ
移動数とする。このようにすれば、反射波検波信
号が十分検出されないとき、例えば試料８の超音
波吸収率が大きい場合や、反射波の強度が小さい
場合においても、音響レンズ４が試料８に当接し
てこれらが毀損するのを有効に防止することがで
きる。
明の一例の動作を説明するフローチヤートの要部
を示すものである。この動作例はレジスタRoの
内容をｎ＋１にする操作と、音響レンズ４がｎ＋
１ステツプ移動した位置検出信号Zoおよびこの位
置での反射波検波信号のＡ／Ｄ変換値Vzoをレジ
スタRzおよびRvにそれぞれ読込む操作とを行な
う間、すなわち第４図の点ｑの位置にレジスタ
Roの内容が定数nnaxより大きいか否かの判断を行
なう操作を挿入し、ｎ＞nnaxがノーと判断された
ときは位置検出信号Zoおよび反射波検波信号Vzo
を読込む操作を行ない、イエスと判断されたとき
は駆動装置１２による音響レンズ４の移動を停止
して焦点調節を中断するようにした点のみが第４
図に示す動作例と異なるものである。ここで定数
nnaxは音響レンズ４が試料８から十分離れたほぼ
初期位置から試料８に当接することなく極めて近
接する位置までの安全許容範囲に対するステツプ
移動数とする。このようにすれば、反射波検波信
号が十分検出されないとき、例えば試料８の超音
波吸収率が大きい場合や、反射波の強度が小さい
場合においても、音響レンズ４が試料８に当接し
てこれらが毀損するのを有効に防止することがで
きる。
なお、本発明は上述した例にのみ限定されるも
のではなく、幾多の変更または変形が可能であ
る。例えば上述した例では音響レンズ４を試料８
に対してＺ方向に変位させたが、試料台７を音響
レンズ４に対してＺ方向に変位させたり、あるい
は音響レンズ４および試料台７の双方をＺ方向に
変位させて音響レンズ４と試料８との間の距離を
変化させても、上述したと同様にして焦点調節を
行なうことができる。また、上述した例では第２
図において点ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの５つの極値を
検出するようにしたが、音響レンズ４および／ま
たは試料８をこれらが離間した位置から近接する
方向に変位させる場合において、点ｄ，ｅ，ｆの
順次の極値を検出し、Mv(1)＞Mv(3)がノーと判断
されたときに、Mz(3)の内容を焦点位置を表わす
位置検出信号として焦点調節を行なうこともでき
る。この場合には検出する極値数が少なくなるか
ら、焦点調節をより簡単かつ迅速に行なうことが
できる。
のではなく、幾多の変更または変形が可能であ
る。例えば上述した例では音響レンズ４を試料８
に対してＺ方向に変位させたが、試料台７を音響
レンズ４に対してＺ方向に変位させたり、あるい
は音響レンズ４および試料台７の双方をＺ方向に
変位させて音響レンズ４と試料８との間の距離を
変化させても、上述したと同様にして焦点調節を
行なうことができる。また、上述した例では第２
図において点ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの５つの極値を
検出するようにしたが、音響レンズ４および／ま
たは試料８をこれらが離間した位置から近接する
方向に変位させる場合において、点ｄ，ｅ，ｆの
順次の極値を検出し、Mv(1)＞Mv(3)がノーと判断
されたときに、Mz(3)の内容を焦点位置を表わす
位置検出信号として焦点調節を行なうこともでき
る。この場合には検出する極値数が少なくなるか
ら、焦点調節をより簡単かつ迅速に行なうことが
できる。
上述したように本発明によれば、従来観察者が
手動により行なつていた焦点調節を迅速かつ高精
度に自動的に行なうことができると共に、音響レ
ンズと試料との接触毀損も有効に防止することが
できる。また、常に高精度の焦点調節を行なうこ
とができるから、多数の試料を観察する場合には
一定のコントラストの像を得ることができ、した
がつて試料間の比較を容易かつ確実に行なうこと
ができる。
手動により行なつていた焦点調節を迅速かつ高精
度に自動的に行なうことができると共に、音響レ
ンズと試料との接触毀損も有効に防止することが
できる。また、常に高精度の焦点調節を行なうこ
とができるから、多数の試料を観察する場合には
一定のコントラストの像を得ることができ、した
がつて試料間の比較を容易かつ確実に行なうこと
ができる。
第１図は超音波顕微鏡の構成を示す線図、第２
図は音響レンズと試料との間の距離に対する反射
波検波信号の強度分布を示す線図、第３図は本発
明の超音波顕微鏡の焦点調節方法を実施する焦点
調節装置の一例の構成を示す線図、第４図は本発
明に先立つて開発した第３図に示す焦点調節装置
の一例の動作を説明するためのフローチヤート、
第５図は同じく他の例の動作の要部を説明するた
めのフローチヤート、第６図は第２図に示す反射
波検波信号の強度分布に現われるリプル特性の一
例を示す線図、第７図は本発明による一例の動作
の要部を説明するためのフローチヤートである。 １……高周波パルス発生器、２……サーキユレ
ータ、３……圧電トランスジユーサ、４……音響
レンズ（超音波集束レンズ）、５……液体、６…
…走査制御装置、７……試料台、８……試料、９
……信号処理回路、１０……スキヤンコンバー
タ、１１……陰極管、１２……駆動装置、１３…
…演算制御装置、１４……インターフエース制御
回路、１５……位置制御装置、１６……制御パル
ス発生器、１７……Ａ／Ｄ変換器、１８……デー
タ入力制御回路、１９……記憶装置。
図は音響レンズと試料との間の距離に対する反射
波検波信号の強度分布を示す線図、第３図は本発
明の超音波顕微鏡の焦点調節方法を実施する焦点
調節装置の一例の構成を示す線図、第４図は本発
明に先立つて開発した第３図に示す焦点調節装置
の一例の動作を説明するためのフローチヤート、
第５図は同じく他の例の動作の要部を説明するた
めのフローチヤート、第６図は第２図に示す反射
波検波信号の強度分布に現われるリプル特性の一
例を示す線図、第７図は本発明による一例の動作
の要部を説明するためのフローチヤートである。 １……高周波パルス発生器、２……サーキユレ
ータ、３……圧電トランスジユーサ、４……音響
レンズ（超音波集束レンズ）、５……液体、６…
…走査制御装置、７……試料台、８……試料、９
……信号処理回路、１０……スキヤンコンバー
タ、１１……陰極管、１２……駆動装置、１３…
…演算制御装置、１４……インターフエース制御
回路、１５……位置制御装置、１６……制御パル
ス発生器、１７……Ａ／Ｄ変換器、１８……デー
タ入力制御回路、１９……記憶装置。
Claims (1)
- １ 超音波収束レンズと試料とをこれらが近づく
方向に相対的にステツプ移動させながら超音波収
束レンズの試料に対する位置情報を検出すると共
に、超音波収束レンズを経て試料に超音波を投射
して試料からの反射音波強度を検出し、反射音波
強度が最大値をとる上記位置情報に基づいて超音
波収束レンズの試料に対する焦点調節を行うにあ
たり、上記超音波収束レンズと試料とを相対的に
ステツプ移動させる毎にステツプ移動数をカウン
トし、このカウント値が予め設定された超音波収
束レンズと試料とが十分に離れた初期位置から極
めて近接する位置までの安全許容範囲に対するス
テツプ移動数を越えたとき、超音波収束レンズと
試料との相対的ステツプ移動を停止させることを
特徴とする超音波顕微鏡の焦点調節方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63231453A JPH01118766A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | 超音波顕微鏡の焦点調節方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63231453A JPH01118766A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | 超音波顕微鏡の焦点調節方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56072168A Division JPS57187652A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Focus adjusting method and apparatus for ultrasonic microscope |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01118766A JPH01118766A (ja) | 1989-05-11 |
| JPH046910B2 true JPH046910B2 (ja) | 1992-02-07 |
Family
ID=16923754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63231453A Granted JPH01118766A (ja) | 1988-09-17 | 1988-09-17 | 超音波顕微鏡の焦点調節方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01118766A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008046096A (ja) * | 2006-08-21 | 2008-02-28 | Honda Electronic Co Ltd | 超音波顕微鏡システムの調整方法、及び超音波顕微鏡システム |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57156857U (ja) * | 1981-03-30 | 1982-10-02 |
-
1988
- 1988-09-17 JP JP63231453A patent/JPH01118766A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01118766A (ja) | 1989-05-11 |
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