JPH0797104B2 - 超音波顕微鏡 - Google Patents
超音波顕微鏡Info
- Publication number
- JPH0797104B2 JPH0797104B2 JP61091168A JP9116886A JPH0797104B2 JP H0797104 B2 JPH0797104 B2 JP H0797104B2 JP 61091168 A JP61091168 A JP 61091168A JP 9116886 A JP9116886 A JP 9116886A JP H0797104 B2 JPH0797104 B2 JP H0797104B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- acoustic lens
- plane
- stopped
- movement
- 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 - Lifetime
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は超音波顕微鏡に関するものである。
例えば、音響レンズを加振器によりＸ方向に微小に振動
させると共に、試料を載置した試料台をＸ方向と直交す
るＹ方向に移動させることにより、試料をXY平面で二次
元的に走査してその超音波像を得るようにした超音波顕
微鏡は種々提案されている。
させると共に、試料を載置した試料台をＸ方向と直交す
るＹ方向に移動させることにより、試料をXY平面で二次
元的に走査してその超音波像を得るようにした超音波顕
微鏡は種々提案されている。
また、このような超音波顕微鏡において、音響レンズお
よび試料台をＸおよびＹ方向と直交するＺ方向に相対的
に移動させて試料の表面波速度すなわちV(Z)曲線を求め
る機能を付加したものも提案されている。
よび試料台をＸおよびＹ方向と直交するＺ方向に相対的
に移動させて試料の表面波速度すなわちV(Z)曲線を求め
る機能を付加したものも提案されている。
しかしながら、上述した従来の超音波顕微鏡にあっては
XY平面での試料の超音波像とＺ方向におけるV(Z)曲線と
をそれぞれ独立して得るようにしていると共に、V(Z)曲
線が試料の一点での情報しか表わさないため、その
V(Z)、曲線が試料のどの位置に対応するものなのかを、
正確に把握することが極めて難しい、即ち、夫々の位置
情報の連続性を保てないという問題がある。
XY平面での試料の超音波像とＺ方向におけるV(Z)曲線と
をそれぞれ独立して得るようにしていると共に、V(Z)曲
線が試料の一点での情報しか表わさないため、その
V(Z)、曲線が試料のどの位置に対応するものなのかを、
正確に把握することが極めて難しい、即ち、夫々の位置
情報の連続性を保てないという問題がある。
この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、V(Z)特性を得るにあたって、XY平面の超音波
像とV(Z)特性との位置情報の連続性を保つようにし、そ
れが試料のどの位置に対応するものかを容易に把握でき
るよう適切に構成した超音波顕微鏡を提供することを目
的とする。
たもので、V(Z)特性を得るにあたって、XY平面の超音波
像とV(Z)特性との位置情報の連続性を保つようにし、そ
れが試料のどの位置に対応するものかを容易に把握でき
るよう適切に構成した超音波顕微鏡を提供することを目
的とする。
上記目的を達成するため、この発明は、音響レンズと試
料を載置した試料台とを相対的にＸ方向に振動させると
共に、Ｘ方向と直交するＹ方向に相対的に移動させるこ
とにより、前記音響レンズがXY平面で前記試料を二次元
的に走査して、前記音響レンズで検出される信号に基づ
く超音波像をモニタ上に表示するようにした超音波顕微
鏡において、前記音響レンズおよび試料台を前記Ｘおよ
びＹ方向と直交するＺ方向に相当的に移動させるＺ方向
駆動手段と、前記音響レンズおよび試料台の相対的なＹ
方向の移動を停止させる停止手段と、前記試料のXY平面
での超音波像を得るための走査中に、所望の試料位置で
前記停止手段により前記音響レンズおよび試料台の相対
的なＹ方向の移動が停止され、かつそのＹ方向の移動停
止状態で、前記Ｚ方向駆動手段を駆動することにより前
記音響レンズ及び試料台をＺ方向に相対的に移動させ、
Ｙ方向の移動を停止するまでの前記試料のXY平面での超
音波像と、Ｙ方向の移動を停止した後のXZ平面での前記
試料からの反射波信号の強弱に基づく濃淡パターンと
を、夫々の位置情報が連続性を保つようにモニタ上に一
体的に表示させる制御手段と、を具備する。
料を載置した試料台とを相対的にＸ方向に振動させると
共に、Ｘ方向と直交するＹ方向に相対的に移動させるこ
とにより、前記音響レンズがXY平面で前記試料を二次元
的に走査して、前記音響レンズで検出される信号に基づ
く超音波像をモニタ上に表示するようにした超音波顕微
鏡において、前記音響レンズおよび試料台を前記Ｘおよ
びＹ方向と直交するＺ方向に相当的に移動させるＺ方向
駆動手段と、前記音響レンズおよび試料台の相対的なＹ
方向の移動を停止させる停止手段と、前記試料のXY平面
での超音波像を得るための走査中に、所望の試料位置で
前記停止手段により前記音響レンズおよび試料台の相対
的なＹ方向の移動が停止され、かつそのＹ方向の移動停
止状態で、前記Ｚ方向駆動手段を駆動することにより前
記音響レンズ及び試料台をＺ方向に相対的に移動させ、
Ｙ方向の移動を停止するまでの前記試料のXY平面での超
音波像と、Ｙ方向の移動を停止した後のXZ平面での前記
試料からの反射波信号の強弱に基づく濃淡パターンと
を、夫々の位置情報が連続性を保つようにモニタ上に一
体的に表示させる制御手段と、を具備する。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
この実施例では、パルスコントロール部１により送信部
２を制御して超高周波のバースト波信号を発生させ、こ
れをサーキュレータ３を介して圧電トランスジューサ４
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５および液体媒体６を経て試料台７に載置された試
料８にスポット状に投射する。この超音波スポットによ
り試料８を二次元的に走査するため、中央コントロール
部11の制御の下に加振器を有するＸ駆動部12を介して音
響レンズ５をＸ方向に微小振動させると共に、Ｙ駆動部
13を介して試料台７をＸ方向と直交するＹ方向に移動さ
せる。
この実施例では、パルスコントロール部１により送信部
２を制御して超高周波のバースト波信号を発生させ、こ
れをサーキュレータ３を介して圧電トランスジューサ４
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５および液体媒体６を経て試料台７に載置された試
料８にスポット状に投射する。この超音波スポットによ
り試料８を二次元的に走査するため、中央コントロール
部11の制御の下に加振器を有するＸ駆動部12を介して音
響レンズ５をＸ方向に微小振動させると共に、Ｙ駆動部
13を介して試料台７をＸ方向と直交するＹ方向に移動さ
せる。
試料８での超音波の反射波は、音響レンズ５で集音し、
圧電トランスジューサ４で電気信号に変換してサーキュ
レータ３を経て受信部14に供給し、ここでパルスコント
ロール部１からのゲートパルスにより試料８の反射波に
対応する信号のみを取出す。この受信部14の出力信号は
ビデオプロセス部15に供給し、ここでパルスコントロー
ル部１からの制御パルスに同期して位相検波して、その
出力をビデオ信号として画像メモリ部16に供給する。
圧電トランスジューサ４で電気信号に変換してサーキュ
レータ３を経て受信部14に供給し、ここでパルスコント
ロール部１からのゲートパルスにより試料８の反射波に
対応する信号のみを取出す。この受信部14の出力信号は
ビデオプロセス部15に供給し、ここでパルスコントロー
ル部１からの制御パルスに同期して位相検波して、その
出力をビデオ信号として画像メモリ部16に供給する。
また、Ｘ駆動部12による音響レンズ５のＸ方向での位置
はＸセンサ部21で検出し、その出力をA/D変換器22を経
てパルスコントロール部１に供給する。パルスコントロ
ール部１では、このA/D変換器22からの音響レンズ１の
位置情報に基いてＸ方向における試料８上での超音波ス
ポット位置が等間隔となるように送信部２におけるバー
スト波信号の発生タイミング、受信部14およびビデオプ
ロセス部15へのゲートパルスおよび制御パルスの発生タ
イミングをそれぞれ制御すると共に、これら各信号と同
期するパルス信号をサンプリング信号として画像メモリ
部16に供給する。また、Ｘセンサ部21の出力は比較器23
にも供給し、ここでＸ方向における一ラインの走査の終
了を検出して、その出力をＹカウンタ部24に供給すると
共に、画像メモリ部16にＹ方向走査のトリガ信号として
供給する。なお、Ｙカウンタ部24ではその計数値が所定
数に達した時点で所定範囲での二次元走査の終了を表わ
す走査終了信号を中央コントロール部11に供給する。
はＸセンサ部21で検出し、その出力をA/D変換器22を経
てパルスコントロール部１に供給する。パルスコントロ
ール部１では、このA/D変換器22からの音響レンズ１の
位置情報に基いてＸ方向における試料８上での超音波ス
ポット位置が等間隔となるように送信部２におけるバー
スト波信号の発生タイミング、受信部14およびビデオプ
ロセス部15へのゲートパルスおよび制御パルスの発生タ
イミングをそれぞれ制御すると共に、これら各信号と同
期するパルス信号をサンプリング信号として画像メモリ
部16に供給する。また、Ｘセンサ部21の出力は比較器23
にも供給し、ここでＸ方向における一ラインの走査の終
了を検出して、その出力をＹカウンタ部24に供給すると
共に、画像メモリ部16にＹ方向走査のトリガ信号として
供給する。なお、Ｙカウンタ部24ではその計数値が所定
数に達した時点で所定範囲での二次元走査の終了を表わ
す走査終了信号を中央コントロール部11に供給する。
一方、画像メモリ部16においては、ビデオプロセス部15
からのビデオ信号をパルスコントロール部１からのサン
プリング信号に同期してA/D変換器31によりデジタル信
号に変換し、これをバッファメモリ32を経てフレームメ
モリ33に格納する。このフレームメモリ33におけるビデ
オ信号の書込みおよび読出しは、比較器23からのトリガ
信号を計数するＹカウンタ34およびパルスコントロール
部１からのサンプリング信号を計数するＸカウンタ35の
出力に基いてメモリコントロール部36により制御し、そ
の書込んだビデオ信号はA/D変換器37によりアナログ信
号に変換してTVモニタ部38においてリアルタイムで表示
する。なお、フレームメモリ33に格納した一画面の画像
信号は中央コントロール部11からのフレームリセット信
号によりメモリコントロール部36を経てリセットする。
からのビデオ信号をパルスコントロール部１からのサン
プリング信号に同期してA/D変換器31によりデジタル信
号に変換し、これをバッファメモリ32を経てフレームメ
モリ33に格納する。このフレームメモリ33におけるビデ
オ信号の書込みおよび読出しは、比較器23からのトリガ
信号を計数するＹカウンタ34およびパルスコントロール
部１からのサンプリング信号を計数するＸカウンタ35の
出力に基いてメモリコントロール部36により制御し、そ
の書込んだビデオ信号はA/D変換器37によりアナログ信
号に変換してTVモニタ部38においてリアルタイムで表示
する。なお、フレームメモリ33に格納した一画面の画像
信号は中央コントロール部11からのフレームリセット信
号によりメモリコントロール部36を経てリセットする。
この実施例では、試料８のXY平面での走査中に試料台７
の移動を強制的に停止させるためのストップスイッチを
有するＹストップスイッチ部41を設けると共に、音響レ
ンズ５をＸおよびＹ方向に直交するＺ方向に移動させる
Ｚ駆動部42に設け、Ｙストップスイッチ部41の操作によ
り中央コントロール部11を介してＹ駆動部13による試料
台７のＹ方向の移動を停止させると共に、これと連動し
て中央コントロール部11によりＺ駆動部42を作動させて
音響レンズ５をＺ方向において例えば試料８に近づく方
向に移動させる。
の移動を強制的に停止させるためのストップスイッチを
有するＹストップスイッチ部41を設けると共に、音響レ
ンズ５をＸおよびＹ方向に直交するＺ方向に移動させる
Ｚ駆動部42に設け、Ｙストップスイッチ部41の操作によ
り中央コントロール部11を介してＹ駆動部13による試料
台７のＹ方向の移動を停止させると共に、これと連動し
て中央コントロール部11によりＺ駆動部42を作動させて
音響レンズ５をＺ方向において例えば試料８に近づく方
向に移動させる。
すなわち、第２図Ａに示すように、試料８をXY平面で走
査中にＹストップスイッチ41を操作することにより、そ
のＹ方向の停止位置において試料８をXZ平面で走査す
る。このようにして、TVモニタ部38にＹストップスイッ
チ41を操作した時点までの試料８のXY平面での超音波像
と、その超音波像に位置情報が連続するようにしたＹ方
向停止位置でのＸ方向における試料のV(Z)特性を表わす
濃淡パターンと、をリアルタイムで一体的に表示する。
査中にＹストップスイッチ41を操作することにより、そ
のＹ方向の停止位置において試料８をXZ平面で走査す
る。このようにして、TVモニタ部38にＹストップスイッ
チ41を操作した時点までの試料８のXY平面での超音波像
と、その超音波像に位置情報が連続するようにしたＹ方
向停止位置でのＸ方向における試料のV(Z)特性を表わす
濃淡パターンと、をリアルタイムで一体的に表示する。
このようにすれば、TVモニタ部38に表示される画像は、
例えば第２図Ｂに示すようになり、V(Z)特性が試料８の
どの位置のものであるかを容易に把握することができ
る。
例えば第２図Ｂに示すようになり、V(Z)特性が試料８の
どの位置のものであるかを容易に把握することができ
る。
なお、この発明は上述した実施例にのみ限定されるもの
ではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば
上述した実施例ではＺ駆動部42の作動をＹストップスイ
ッチ部41の操作に連動させたが、専用のスイッチ部を設
け、これによりＹストップスイッチ部41の操作とは独立
してＺ駆動部42の作動を制御するよう構成することもで
きる。また、音響レンズ５をＸ方向において注意の位置
で停止されるスイッチ部を設けると共に、このスイッチ
部の操作によりＹカウンタ部24を強制的にカウントアッ
プする手段を設け、ＸおよびＹ方向の走査を停止させて
試料８に間欠的に超音波を投射することにより任意の位
置でのV(Z)特性を得ることもできる。この場合でも、TV
モニタ部38には試料８のXY平面での途中までの超音波像
に引続いて、そのＹ方向の停止位置でのＸ方向における
任意の位置でのV(Z)特性を表わすパターンが表示される
ので、そのV(Z)特性が試料８のどの位置のものなのかを
容易に把握することができる。更に、上述した実施例で
は、音響レンズ５をＸ方向に、試料台７をＹ方向に駆動
するようにしたが、音響レンズ５をＹ方向に、試料台７
をＸ方向に駆動してもよいし、音響レンズ５または試料
台７をＸおよびＹ方向に駆動するようにしてもよい。同
様に、Ｚ方向の駆動も音響レンズ５に限らず、試料台７
を駆動するようにしてもよい。また、この発明は反射形
の超音波顕微鏡に限らず、透過形のものにも有効に適用
することができる。
ではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば
上述した実施例ではＺ駆動部42の作動をＹストップスイ
ッチ部41の操作に連動させたが、専用のスイッチ部を設
け、これによりＹストップスイッチ部41の操作とは独立
してＺ駆動部42の作動を制御するよう構成することもで
きる。また、音響レンズ５をＸ方向において注意の位置
で停止されるスイッチ部を設けると共に、このスイッチ
部の操作によりＹカウンタ部24を強制的にカウントアッ
プする手段を設け、ＸおよびＹ方向の走査を停止させて
試料８に間欠的に超音波を投射することにより任意の位
置でのV(Z)特性を得ることもできる。この場合でも、TV
モニタ部38には試料８のXY平面での途中までの超音波像
に引続いて、そのＹ方向の停止位置でのＸ方向における
任意の位置でのV(Z)特性を表わすパターンが表示される
ので、そのV(Z)特性が試料８のどの位置のものなのかを
容易に把握することができる。更に、上述した実施例で
は、音響レンズ５をＸ方向に、試料台７をＹ方向に駆動
するようにしたが、音響レンズ５をＹ方向に、試料台７
をＸ方向に駆動してもよいし、音響レンズ５または試料
台７をＸおよびＹ方向に駆動するようにしてもよい。同
様に、Ｚ方向の駆動も音響レンズ５に限らず、試料台７
を駆動するようにしてもよい。また、この発明は反射形
の超音波顕微鏡に限らず、透過形のものにも有効に適用
することができる。
以上述べたように、この発明では、試料のXY平面での超
音波像を得るための走査中に、所望の試料位置で停止手
段により音響レンズおよび試料台の相対的なＹ方向の移
動が停止され、かつそのＹ方向の移動停止状態で、Ｚ方
向駆動手段を駆動することにより音響レンズ及び試料台
をＺ方向に相対的に移動させ、Ｙ方向の移動を停止する
までの試料のXY平面での超音波像と、Ｙ方向の移動を停
止した後のXZ平面での試料からの反射波信号の強弱に基
づく濃淡パターンとを、夫々の位置情報が連続性を保つ
ようにモニタ上に一体的に表示させるようにしたので、
夫々の位置情報の連続性を保つことができ、Ｖ（Ｚ）特
性が試料のどの位置に対応するものなのかを容易に把握
できる。
音波像を得るための走査中に、所望の試料位置で停止手
段により音響レンズおよび試料台の相対的なＹ方向の移
動が停止され、かつそのＹ方向の移動停止状態で、Ｚ方
向駆動手段を駆動することにより音響レンズ及び試料台
をＺ方向に相対的に移動させ、Ｙ方向の移動を停止する
までの試料のXY平面での超音波像と、Ｙ方向の移動を停
止した後のXZ平面での試料からの反射波信号の強弱に基
づく濃淡パターンとを、夫々の位置情報が連続性を保つ
ようにモニタ上に一体的に表示させるようにしたので、
夫々の位置情報の連続性を保つことができ、Ｖ（Ｚ）特
性が試料のどの位置に対応するものなのかを容易に把握
できる。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、 第２図ＡおよびＢはその動作を説明するための図であ
る。 １……パルスコントロール部 ２……送信部、３……サーキュレータ ４……圧電トランスジューサ ５……音響レンズ、６……液体媒体 ７……試料台、８……試料 11……中央コントロール部 12……Ｘ駆動部、13……Ｙ駆動部 14……受信部、15……ビデオプロセス部 16……画像メモリ部、21……Ｘセンサ部 22……A/D変換器、23……比較器 24……Ｙカウンタ部、31……A/D変換器 32……バッファメモリ、33……フレームメモリ 34……Ｙカウンタ、35……Ｘカウンタ 36……メモリコントロール部 37……D/A変換器、38……TVモニタ部 41……Ｙストップスイッチ部 42……Ｚ駆動部
る。 １……パルスコントロール部 ２……送信部、３……サーキュレータ ４……圧電トランスジューサ ５……音響レンズ、６……液体媒体 ７……試料台、８……試料 11……中央コントロール部 12……Ｘ駆動部、13……Ｙ駆動部 14……受信部、15……ビデオプロセス部 16……画像メモリ部、21……Ｘセンサ部 22……A/D変換器、23……比較器 24……Ｙカウンタ部、31……A/D変換器 32……バッファメモリ、33……フレームメモリ 34……Ｙカウンタ、35……Ｘカウンタ 36……メモリコントロール部 37……D/A変換器、38……TVモニタ部 41……Ｙストップスイッチ部 42……Ｚ駆動部
Claims (1)
- 【請求項１】音響レンズと試料を載置した試料台とを相
対的にＸ方向に振動させると共に、Ｘ方向に直交するＹ
方向に相対的に移動させることにより、前記音響レンズ
がXY平面で前記試料を二次元的に走査して、前記音響レ
ンズで検出される信号に基づく超音波像をモニタ上に表
示するようにした超音波顕微鏡において、 前記音響レンズおよび試料台を前記ＸおよびＹ方向と直
交するＺ方向に相対的に移動させるＺ方向駆動手段と、 前記音響レンズおよび試料台の相対的なＹ方向の移動を
停止させる停止手段と、 前記試料のXY平面での超音波像を得るための走査中に、
所望の試料位置で前記停止手段により前記音響レンズお
よび試料台の相対的なＹ方向の移動が停止され、かつそ
のＹ方向の移動停止状態で、前記Ｚ方向駆動手段を駆動
することにより前記音響レンズ及び試料台をＺ方向に相
対的に移動させ、Ｙ方向の移動を停止するまでの前記試
料のXY平面での超音波像と、Ｙ方向の移動を停止した後
のXZ平面での前記試料からの反射波信号の強弱に基づく
濃淡パターンとを、夫々の位置情報が連続性を保つよう
にモニタ上に一体的に表示させる制御手段と、 を有することを特徴とする超音波顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61091168A JPH0797104B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超音波顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61091168A JPH0797104B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62249055A JPS62249055A (ja) | 1987-10-30 |
| JPH0797104B2 true JPH0797104B2 (ja) | 1995-10-18 |
Family
ID=14018943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61091168A Expired - Lifetime JPH0797104B2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 | 超音波顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0797104B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6091256A (ja) * | 1983-10-25 | 1985-05-22 | Honda Keisuke | 超音波顕微鏡装置 |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP61091168A patent/JPH0797104B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62249055A (ja) | 1987-10-30 |
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