JPS61259162A - 超音波顕微鏡装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、光学ヘッドと超音波ヘッドとを有する超音波
顕微鏡装置に係り、特にこの両ヘッドを連設する支持ア
ームが試料台に対し、上下動自在にされている超音波顕
微鏡装置に関する。

［従来の技術と発明が解決しようとする問題点］従来か
ら、超音波顕微鏡装置には光学ヘッドと超音波ヘッドと
を備えているものがある。

この種の超音波顕微鏡装置では、ひとつの試料台に光学
ヘッドと超音波ヘッドとを選択的に対向させるようにし
た構造が一般的である。

この両ヘッドを試料台の所定位置に正確に対向させるた
めには、この両ヘッドの相対移動量を正確に設定してお
く必要がある。

例えば、出願人が先に提出した、特願昭５８−２０４７
２２号公報では、光学ヘッドと超音波ヘッドとをひとつ
のスライド部材に垂設し、このスライド部材を移動させ
ることで、両ヘッドを試料台に選択的に臨ませるように
した技術が開示されている。

しかし、この先行技術では、光学ヘッドと超音波ヘッド
とがスライド部材に対し、装置の前後方向へ一列に配設
されているので、一方のヘッドが他方のヘッドの背後に
隠れてしまう。

その結果、この背後に隠れているヘッドを試料台上に臨
ませた後、このヘッドと試料台の相対位ｎを設定する際
に、その前方にある他のヘッドが、障害となり、後方の
ヘッドを直接確認することができず、調整作業に支障を
来たしてしまう。

また、上記後方のヘッドがターレットに複数組付けられ
ている光学ヘッドである場合、所望の光学ヘッドを試料
台に対向させようとする際にも前方のヘッドが障害にな
る。

また、光学ヘッドあるいは超音波ヘッドと、試料との焦
点距離を調節する作業も困難である。

［発明の目的］ 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、光学
ヘッドと超音波ヘッドとが併設されていても、この両ヘ
ッドと試料台との相対位置を設定する際の作業をスムー
ズに行うことができるばかりでなく、試料に対して光学
ヘッドあるいは超音波ヘッドの焦点距離を簡単に調節す
ることができる超音波顕微鏡装置を提供することを目的
としている。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明による超音波顕微鏡装置は、試料台の上方に支持
アームが設けられ、この支持アームが上記試料台に近接
離間自在にされており、さらにこの支持アームに、上記
試料台に選択的にに対向される光学ヘッドと超音波ヘッ
ドとが連設されていることを特徴とするものである。

［発明の実施例］ 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

図面は本発明の第一実施例に係り、第１図は超音波顕微
鏡装置の正面図、第２図は超音波顕微鏡装置の側面図、
第３図は光学ヘッドの観察視野と、超音波ヘッドの走査
領域を示す概略図、第４図の（Ｉ）と（ＩＩ）はスライ
ド部材の移動距離を示す正面概略図、第５図の（Ｉ）と
（ＩＩ）は試料台の移動距離を示す側面概略図である。

これらの図において、符号１は架台である。この架台１
はキャスタ２によって移動自在にされている。この架台
１上には、図示しないベースプレートが固設されており
、このベースプレート上に、上記架台１のほぼ中央に設
けられたゴニオメータ３を水平方向へ二次元的に移動さ
せる駆動機構が固設されている。この駆動機構はカバー
４に覆われており、このカバー４から上記ゴニオメータ
３が突出されている。

このゴニオメータ３には試料台５が載置されている。こ
の試料台５の上面に形成されたステージ７は、上記ゴニ
オメータ３に設けられたつまみ６を回動させることによ
り、水平に設定することができるようになっている。

また、上記ベースプレートの後部にはアーチ状に形成さ
れたアーム８の両端が固設されている。

このアーム８のほぼ中央にボールねじ９が設けられてお
り、さらにこのボールねじ９の両側にガイドレール１０
が設けられている。上記ボールねじ９にはねじ受は部材
１１が螺合されている。

このねじ受は部材１１に支持アーム１２が固設されてい
る。この支持アーム１２は上記ガイドレール１０に係合
されており、このガイドレール１０に沿って上下動する
ようになっている。

さらに、この支持アーム１２に第１図の左右方向へ延び
るスライドレール１３が一体形成されている。このスラ
イドレール１３にスライド部材１４が層動自在にアリ溝
係合されている。

このスライド部材１４の移動方向には、加振装置１６と
ターレット１８が所定間隔を開けて垂設されている。こ
の加振装置１６には超音波ヘッド１５が固設されており
、またターレット１８には複数の光学ヘッド１７ａ〜１
７ｄが固設されている。

上記スライド部材１４を移動させることにより、光学ヘ
ッド１７ａ〜１７ｄのうちのひとつ、あるいは超音波ヘ
ッド１５が上記試料台５上のステージ７に選択的に臨ま
されるようになっている。

なお、図示はしないが、上記スライドレール１３とスラ
イド部材１４との間にはクリック機構が介装されており
、超音波ヘッド１５あるいは光学ヘッド１７ａ〜１７ｄ
のうちのひとつが、ステージ７の所定の位置に臨まされ
ると、このクリック機構が働いてスライド部材１４の移
動を規制するようになっている。

また、上記スライドレール１３上には、上記光学ヘッド
１７ａ〜１７ｄのうちのγ１とつと光学的に導通ずる鏡
筒１９が固設されている。この鏡筒１９に光源２０が光
伝送体２１を介して連設されている。

さらに、上記鏡筒１９に光学像観察用の双眼レンズ２２
が固設されている。

次に、上記構成による超音波顕微鏡装置の作用について
説明する。

まず、観察すべき試料２３（第４図、第５図参照）を試
料台５のステージ７上に設置する。そして、この試料２
３を超音波観察する場合は、超音波ヘッド１５をステー
ジ７の試料２３が設置されている位置まで移動させる。

この移動は、スライド部材１４をスライドレール１３に
沿って移動させることにより行うのであるが、このスラ
イド部材１４の移動は手動操作あるいはモータなどの駆
動系を利用して行う。

そして、超音波ヘッド１５がステージ７上の所定の位置
に来たところで、図示しないクリック機構が働き、スラ
イド部材１４の移動が停止する（第４図（Ｉ）の状！！
り。

次いで、スライドレール１３を上下動させて、超音波ヘ
ッド１５の試料２３に対する距離を調節する。このスラ
イドレール１３の上下移動は、アーム８に取付けられた
ボールねじ９を回転させることにより行う。

このボールねじ９が回転すると、このボールねじ９に螺
合されているねじ受は部材１１がボールねじ９に沿って
移動する。その結果、このねじ受は部材１１に固設され
た支持アーム１２がガイドレール１０に支持されて上下
動し、この支持アーム］２に固定されたスライドレール
１３、スライド部材１４がともに上下動し、超音波ヘッ
ド１５の距離が調節される。

その後、超音波ヘッド１５は加娠装置１６により第１図
の左右方向へ振動され、この超音波ヘッド１５から出射
された超音波がステージ７上の試料２３を主走査する。

同時に、上記試料台５を載置するゴニオメータ３が第１
図の手前側から、奥の方へ図示しない駆動機構によって
等速移動し、副走査する。その結果、上記超音波ヘッド
１５が試料２３上番ラスタ走査する。

その間、試料２３に照射された超音波ビームは、この試
料２３にて反射された後、超音波ヘッド１５に再び入射
され、図示しない検知装置を経て電気信号に変換される
。

そして、この電気信号が画像信号処理されてモニタに供
給され、このモニタに上記試料２３の超音波像を映しだ
す。

そして、走査が所定に修了した後、ゴニオメータ３を駆
動機構により最初の位置へ戻す。

また、試料２３を光学観察する場合には、スライド部材
１４を第１図の左方向へ、光学ヘッド１７ａ〜１７ｄの
うちのひとつ（図においては１７ａ）を、その光軸が鏡
筒１９の光軸と一致するところまで移動させる。すると
、クリック機構（図示せず）が働き、スライド部材１４
はスライドレール１３に掛止された位置で停止する（第
４図（ｎ）の状態）。

また、この光学ヘッド１７ａの試料２３に対する焦点距
離は、ボールねじ９を回転させ６、スライドレール１３
を上下動させることで調整することができる。

次いで、試料２３上に臨まされた光学ヘッド１７ａに、
光源２０からの照明光が、光伝送体２１、鏡筒１９を介
して入射され、この光学ヘッド１７ａに入射された照明
光が試料２３を照明する。

この照明光は、試料２３から反射され、光学ヘッド１７
ａに再び入射される。そして、この光学ヘッド１７ａに
入射された光は、鏡筒１９を経て双眼レンズ２２に至り
、この双眼レンズ２２によって観察される。

このように、光学ヘッド１７ａと超音波ヘッド１５とは
、スライド部材１４によって、第１図の左右方向、すな
わち機器の横方向へ移動させるような構造にになってい
ので、前方からこの両ヘッドを直接目視することができ
る。したがって、例えばターレット１８を回転させて、
ステージ７上に他の光学ヘッド１７ｂ〜１７ｄのうちの
ひとつを任意に設置する際の作業や、各光学ヘッド１７
ａ〜１７ｄあるいは超音波ヘッド１５と、ステージ７上
に試料２３との相対位置を確認り“る場合に、互いのヘ
ッドが障害になることはなく、作業性がよく、また取扱
が簡単になる。

次に、スライド部材１４の移動距離の設定について説明
する。

第３図に実線で示すように、超音波ヘッド１５から出射
された超音波は、スタート位置Ｓから走査を開始し、は
ぼ四角形の領域を走査する。また、光学ヘッド１７ａは
超音波ヘッド１５の走査領域の中心に光軸が位置するほ
ぼ円形の観察領域になっている。なお、矢印αは機器の
前方を示し、矢印βは機器の左右方向を示す。

したがって、超音波ヘッド１５による走査領域と、光学
ヘッド１７ａによる観察領域とを一致させるためには、
光学ヘッド１７ａの光軸を副走査距離りの１／２の距離
だけスタート位置Ｓより離間しなけれればならない。

これを第４図、第５図の試料２３と、この試料２３に対
する光学ヘッド１７ａおよび超音波ヘッド１５の関係に
よって説明する。なお、超音波ヘッド１５と光学ヘッド
１７ａとはスライド部材１４に横一列に配設されている
ものとする。

超音波ヘッド１５に対し試料２３を、その中心からＤ／
２だけ機器の手前の方向へ移動させた後、走査を開始す
る（第５図（Ｉ）の状態）。

また、光学ヘッド１７ａにて観察する場合には、試料２
３の中心を光学ヘッド１７ａの光軸上へ移動させる（第
５図（Ｉ）の状態）。

なお、他の光学ヘッド１７ｂ〜１７ｄにて試料２３を観
察する場合も同様の操作によって行うことができる。

また、超音波ヘッド１５と光学ヘッド１７ａ〜１７ｄと
が、横一列でせはなく、機器の横方向にＤ／２だけずら
して配設させた場合には、試料２３は超音波ヘッド１５
に対向されるときと、光学ヘッド１７ａ〜１７ｄのうち
のひとつに対向されるときとで、位置をＤ／２ずらず必
要はない。

なお、ステージ７を移動させて試料２３を光学ヘッド１
７ａ〜１７ｄと超音波ヘッド１５とに選択的に対向させ
るようにすれば、上記光学ヘッド１７ａ〜１７″ｄおよ
び超音波ヘッド１５は支持アーム１２に直接固設するこ
ともできる。

また第６図は本発明第二実施例による超音波顕微鏡装置
の要部正面図である。

この実施例においては、スライド部材１４の下面にブラ
ケット２４が回動自在に垂設されており、このブラケッ
ト２４に加振装置１６と、ターレット１８が固設されて
いる。

上記ブラケット２４を回転させるこてにより、加振装置
１１６に設けられた超音波ヘッド１５と、ターレット１
８に設けられた光学ヘッド１７ａ〜１７ｄのうちのひと
つをステージ７上の試料２３に選択的に対向させること
ができる。

もちろん、ブラケット２４の回動角は図示しないクリッ
ク機構により、所定に規制されるようになっている。

したがって、スライド部材１４をスライドレール１３に
沿っていちいち移動させる必要がなくなる。したがって
、ブラケット２４は支持アーム１２に直接固設すること
もできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、試料台の上方に支
持アームが設けられ、この支持アームが上記試料台に近
接離間自在にされており、さらにこの支持アームに、上
記試料台に選択的にに対向される光学ヘッドと超音波ヘ
ッドとが連設されているので、この支持アームを上下動
させることにより試料に対し、光学ヘッドあるいは超音
波ヘッドの焦点距離を簡単に調節することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例に係り、第１図は第一実施例に
よる超音波顕微鏡装置の正面図、第２図はその側面図、
第３図は光学ヘッドの観察視野と、超音波ヘッドの走査
領域を示す概略図、第４図の（Ｉ）と（Ｉ）はスライド
部材のＷｌ回動離を示す正面概略図、第５図の（Ｉ）と
（Ｉ）は試料台の移動距離を示す側面概略図、第６図は
第二実施例による超音波顕微鏡装置の要部正面図である
。 ５・・・試料台、７・・・ステージ、９・・・ボールね
じ、１１・・・ねじ受は部材、１２・・・支持アーム、
１３・・・スライドレール、１４・・・スライド部材、
１５・・・超音波ヘッド、１７ａ〜１７ｄ・・・光学ヘ
ッド、２３・・・試料。 第２図 ゛第３図 β 嬉６図 ゛第４図 ゛第５図 手＊ｊｌｌ：ン市装置（自発） １．事件の表示　　　昭和６０年特訂願第１０２０３３
号２、発明の名称　　　超音波顕微鏡装置３、補正をす
る者 事件との関係　　　特許出願人 住　　所　　　　東京都渋谷区幡ケ谷二丁目４３番２号
名　　称　　　　（０３７）オリンパス光学工業株式会
社代表者　　下　　山　　敏　　部 ４、代理人 ＼’７１４　２”’

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 試料台の上方に支持アームが設けられ、この支持アーム
   が上記試料台に近接離間自在にされており、さらにこの
   支持アームに、上記試料台に選択的にに対向される光学
   ヘッドと超音波ヘッドとが連設されていることを特徴と
   する超音波顕微鏡装置。