JPS58218647A - 超音波顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は超音波顕微鏡に関するものである。

超音波顕微鏡は在来種々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ある。この超音波顕微鏡に
おいては、パルス制御回＠１により高周波パルス発生器
２を制御して超高周波のバースト波電気信号を発生させ
、これをサーキュレータ８を介して圧電トランスジュー
サ４に供給して超音波に変換し、この超音波を音響レン
ズ５および液体６を介して試料台７上に載置された試料
８上にスポット状に投射する。試料８に投射された超音
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８を介し
てゲート回路９に供給し、こ＼でパルス制御回路１の出
力に基いて試料８からの反射波信号のみを取出し、これ
を増幅・検波回路１０で増幅・検波してスキャンコンバ
ータ１１に供給する。一方、音響レンズ５および試料台
７は制御回路１２により走査制御装置１８を介してＸ軸
およびＹ軸方向に相対的に移動し、これにより試料８を
２次元的に走査する。また、走査制御装置１３からは試
料８と音響レンズ５との相対位置を表わす位置信号を出
力させ、これをスキャンコンバータ１１に供給し、この
位置信号に基いて増幅・検波回路１０からの検波信号を
輝度信号としてモニター１４に供給し、超音波像を表示
する。

しかし、第１図に示す超音波顕微鏡においては、パルス
制御回路１により高周波パルス発生器２からバースト波
電気信号を発生させるタイミングと、画像形成に必要な
試料の位置の情報を得るための制御とが分離しているた
め、例えばパルス制御回路ｌにより試料８に等時間間隔
で超音波が投射されるように高周波パルス発生器２を制
御すると、一般に走査制御装置１８はどの機械走査タイ
プのものでもある質量を有するため、駆動信号に対して
遅れや歪みを生じ、これがため例えば音響レンズ５また
は試料台７の１ラインのなかでの移動速（３） 度が例えばサインウェーブ状に変化し、試料８上での超
音波スポットが第２図に示すようなサイン配列になる。

この場合、走査幅が小さければ隣接するスポットが重な
るから１ラインの情報を得ることができるが、画像視野
を広げるように走査幅を大きくすると、第２図に示すよ
うに中心付近では隣接するスポットが重ならずこれら間
に空きが生じてこの部分の超音波情報が得られなくなり
、正確な画像が形成できなくなる欠点がある。

本発明の目的は上述した欠点を除去し、試料の走査線上
の任意の位置に超音波を投射し得るよう適切に構成した
超音波顕微鏡を提供しようとするものである。

本発明は、試料および電気音響変換手段を相対的に変位
させながら、高周波パルス発生手段からの高周波パルス
により電気音響変換手段を介して試料上に超音波をスポ
ット状に投射して試料を走査するようにした超音波顕微
鏡において、前記試　　　１料および電気音響変換手段
の相対的位置を検出する手段と、この位置検出手段の出
力信号に基いて（４） 前記高周波パルス発生手段を制御する制御手段とを具え
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の詳細な説明する。

第８図は本発明の超音波顕微鏡の一例の構成を示す線図
である。本例ではパルス制御回路２１からの制御パルス
により高周波パルス発生器２２から超高周波のバースト
波電気信号を発生させ、これをサーキュレータ２８を介
して圧電トランスジューサ２４に供給して超音波に変換
し、この超音波を音響レンズ２５および液体２６を介し
て試料台２７上に載置された試料２８上にスポット状に
投射する。試料２８に投射された超音波の反射波は、音
響レンズ２５で集音し、圧電トランスジューサ２４で電
気信号に変換してサーキュレータ２８を介してゲート回
路２９に供給し、こ＼でパルス制御回路２１の出力に基
いて試料２８からの反射波信号のみを取出し、これを増
幅・検波回路３０で増幅検波してビデオプロセス回路８
１を介してスキャンコンバータ８２に供給する。

一方、音響レンズ２５および試料台２７は制御回路３８
からのＸ軸およびＹ軸方向の駆動信号により走査制御装
置８４を介してＸ軸およびＹ軸方向に相対的に移動させ
、これにより試料２８を２次元的に走査するようにする
。本例ではＸ軸方向における音響レンズ２５と試料２８
との相対的位置を、フォトポジションセンサやうず電流
によるギヤ＼ツブセンサ等の位置検出器８５で検出する
。この位置検出器８５の出力は、例えば走査制御装置８
４による音響レンズ２５または試料台２７のＸ軸方向の
移動がサインウェーブ状とすると、第４図Ａに示すよう
なアナログ信号となる。このｆｆｉ力はＡ／Ｄ変換器８
６に供給し、こ＼で試料２８のＸ軸方向（第４図Ａの縦
軸）で隣接する超音波スポットが空きを生じることなく
連鎖する等間隔の移動量に対応してパルス幅を変調した
第４図Ｂに示すようなデジタル信号を得、これをパルス
制御回路２１に供給する。

パルス制御回路２１は、Ａ／Ｄ変換器８６から供給され
るデジタル信号の例えば立上りで第４図Ｃに示すような
制御パルスを発生し、これを高周１　ハルス発生器２２
に供給してこの制御パルスに同期してバースト波を発生
させると共に、制御回路３８に供給してこの制御パルス
に基いて走査制御装置１ｉ８４へＹ軸方向の駆動信号を
供給する。このようＧこすれば、第５図に示すように試
料２８のＸ＃１方向には隣接する超音波スポットが空き
を生じることなく連鎖するように等間隔に投射されるこ
とになる。また、パルス制御回路２１は第４図Ｃに示す
制御パルスに基いて、ゲート回路２９において試料２８
からの反射波信号のみを取出すためのゲート信号を発生
し、これをゲート回路２９に供給すると共にこのゲート
信号に同期した信号をスキャンコンバータ３２に供給す
る。

スキャンコンバータ８２はビデオプロセス回路８１から
供給される反射波信号を、パルス制御回路２１からの信
号に基いて対応する試料２８上の位置の輝度信号として
記録し、□これを制御回路８８により駆動制御してモニ
ター８７に供給して試料２８の超音波画像を表示する。

本実施例によれば、走査制御装置８４による試（７） 料２８のＸ軸方向の走査に遅れや歪みがあっても、超音
波スポットがＸ軸方向において空きを生じることなく連
鎖して等間隔に投射されるから、歪みのない精密な画像
を得ることができると共に、モニター８７上で測長を行
なうこともできる。

以上述べたように、本発明においては試料および電気音
響変換手段の相対的位置を検出し、この位置信号に基い
て超音波を発生させるための高周波パルス発生手段を制
御するようにしたから、試料および電気音響変換手段の
相対的移動に遅れや歪みがあっても試料面上の所望の位
置に超音波を容易に投射することができる。したがって
試料面上の１ラインの中でｌｌＪ接する超音波スポット
を空きを生じることなく容易に連鎖させることができる
から正確な超音波画像を得ることができると共に、超音
波スポットを試料面上に等間隔に投射した場合にはモニ
ター：□上で測長を行なうこともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の超音波顕微鏡の構成を示す線図、（８） 第２図は第１図の不具合を説明するための線図、第３図
は本発明の超音波顕微鏡の一例の構成を示す線図、 第４図Ａ、ＢおよびＣはその動作を説明するための信号
波形図、 第５図は第８図に示す超音波顕微鏡による試料面上での
超音波スポットの投射位置を示す線図である。 ２１・・・パルス制御回路 ２２・・・高周波パルス発生器 ２３・・・サーキュレータ ２４・・・圧電トランスジューサ ２５・・・音響レンズ ２６・・・液体 ２７・・・試料台 ２８・・・試料 ２９・・・ゲート回路 ８０・・・増幅・検波回路 ８１・・・ビデオプロセス回路 ８２・・・スキャンコンバータ ８８・・・制御回路 ３４・・・走査制御装置 ８５・・・位置検出器 ８６・・・Ａ／Ｄ変候器 ８７・・・モニター。 特許出願人　オリンパス光学工業株式会社第１１図 第２図 Ｃ函Ｏ○○○○ＯＪ○ 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　試料および電気音響変換手段を相対的に変位させな
   がら、高周波パルス発生手段からの高周波パルスにより
   電気音響変換手段を介して試料上に超音波をスポット状
   に投射して試料を走査するようにした超音波顕微鏡にお
   いて、前記試料および電気音響変換手段の相対的位置を
   検出する手段と、この位置検出手段の出力信号に基いて
   前記高周波パルス発生手段を制御する制御手段とを具え
   ることを特徴とする超音波顕微鏡。 区　前記制御手段は前記位置検出手段の出力信号に基い
   て前記試料および電気音響変換手段が一定量相対的に変
   位する毎に制御パルスを発生する制御パルス発生手段を
   有し、この制御パルスに基いて前記高周波パルス発生手
   段を制御して前記試料上にスポット状の超音波を等間隔
   毎に投射すると共に、その各々の反射波信号を輝度信号
   としてモニター上に等間隔で表示するよう構成したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波顕微鏡
   。