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JPH0235936B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0235936B2
JPH0235936B2 JP60231114A JP23111485A JPH0235936B2 JP H0235936 B2 JPH0235936 B2 JP H0235936B2 JP 60231114 A JP60231114 A JP 60231114A JP 23111485 A JP23111485 A JP 23111485A JP H0235936 B2 JPH0235936 B2 JP H0235936B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
sample
lens
reflected
ultrasonic
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
Application number
JP60231114A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6188142A (en
Inventor
Hiroshi Kanda
Kyoshi Ishikawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Construction Machinery Co Ltd filed Critical Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP60231114A priority Critical patent/JPS6188142A/en
Publication of JPS6188142A publication Critical patent/JPS6188142A/en
Publication of JPH0235936B2 publication Critical patent/JPH0235936B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/88Sonar systems specially adapted for specific applications
    • G01S15/89Sonar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S15/8906Short-range imaging systems; Acoustic microscope systems using pulse-echo techniques

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、超音波エネルギーを用いた撮像装置
特に超音波顕微鏡に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to an imaging device using ultrasound energy, and particularly to an ultrasound microscope.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

音波周波数1GHz、従つて水中での音波長とし
て約1μmに及ぶ超高周波音波を利用して機械走
査型音波顕微鏡が例えば特開昭50−116058号に提
案されている。
A mechanical scanning sonic microscope has been proposed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 116058/1983, which utilizes ultrahigh-frequency sound waves with a sound frequency of 1 GHz, which corresponds to a sound wavelength in water of approximately 1 μm.

即ち、第1図に示すように音波レンズ体20
(例えばサフアイア、石英ガラス等の円柱状結晶)
の一端面21は光学研磨された平面であり、他端
面は凹面状の半球穴によるレンズ面30が形成さ
れている。端面21に蒸着された圧電薄膜10に
印加されたRFパルス電気信号により、音波レン
ズ体20内に平面波のRFパルス音波が放射され
る。このRFレンズ電気信号は連続サイン波を数
周期分だけ取り出したパルスであつて、RFパル
ス音波はこれと同等いわゆるバースト波である。
That is, as shown in FIG.
(For example, cylindrical crystals such as sapphire and quartz glass)
One end surface 21 is an optically polished flat surface, and the other end surface is formed with a lens surface 30 formed by a concave hemispherical hole. An RF pulsed electrical signal applied to the piezoelectric thin film 10 deposited on the end face 21 radiates a plane wave RF pulsed sound wave into the acoustic lens body 20 . This RF lens electric signal is a pulse obtained by extracting several cycles of a continuous sine wave, and the RF pulse sound wave is a so-called burst wave equivalent to this.

この平面音波は上記レンズ面30と媒質40
(一般に水)との界面で形成された正の音響レン
ズにより所定焦点におかれた試料50上に集束さ
れる。
This plane sound wave is transmitted between the lens surface 30 and the medium 40.
It is focused onto the sample 50 at a predetermined focus by a positive acoustic lens formed at the interface with water (generally water).

試料50によつて反射、散乱された超音波は、
同じレンズ面30によつて集音され平面波に変換
されてレンズ体20内を伝播し、最終的に圧電薄
膜10によりRF電気信号に変換される。このRF
電気信号をダイオード検波してビデオ信号に変換
し、上記のブラウン管の入力信号として用いる。
The ultrasonic waves reflected and scattered by the sample 50 are
Sound is collected by the same lens surface 30, converted into a plane wave, propagated within the lens body 20, and finally converted into an RF electric signal by the piezoelectric thin film 10. This RF
The electric signal is diode-detected and converted into a video signal, which is used as the input signal for the above-mentioned cathode ray tube.

上記じよう乱音波エネルギーは、試料の弾性的
な性質を反映しているから、試料を機械的に2次
元に走査しながら前記ビデオ信号をこの走査に同
期してブラウン管上に表示すれば、音波顕微鏡像
が得られる事になる。
The above-mentioned disturbing sound wave energy reflects the elastic properties of the sample, so if the sample is mechanically scanned two-dimensionally and the video signal is displayed on a cathode ray tube in synchronization with this scanning, the A microscopic image will be obtained.

本発明はこのような装置において、1個の圧電
薄膜を超音波ビームの発生と反射音波ビームの検
出に兼用するいわゆる反射型の構成に係わる。
The present invention relates to a so-called reflection type configuration in such an apparatus, in which one piezoelectric thin film is used both for generating an ultrasonic beam and detecting a reflected acoustic beam.

第2図aは、このような反射型の構成で、ある
繰り返し周期tRのRFパルス電気信号を圧電薄膜
10に印加した時の受信信号のビデオ領域での検
出信号を示したものである。ここで横軸は時間軸
を縦軸は信号強度を示している。又、Aは印加し
たRFパルスを示し、Bはレンズ面30からの反
射信号を、Cは試料50からの反射信号を示して
いる。反射信号BとCとは位相は一致しないが波
形、周期は印加パルスAに等しい。
FIG. 2a shows a detection signal in the video region of a received signal when an RF pulse electric signal with a certain repetition period t R is applied to the piezoelectric thin film 10 in such a reflective configuration. Here, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents signal strength. Further, A shows the applied RF pulse, B shows the reflected signal from the lens surface 30, and C shows the reflected signal from the sample 50. Although the reflected signals B and C do not match in phase, their waveforms and periods are equal to the applied pulse A.

従来、この所望の反射信号CとBと区別するた
めに印加パルスの継続時間tdを出来るだけ短くし
て、C及びB信号が時間軸上で重ならないように
設定し、C信号のみをタイムゲート(図2b)し
て積分するか、C信号のみを標本化する構成を採
用する「振巾」モードが採用されている。
Conventionally, in order to distinguish between the desired reflected signals C and B, the duration time td of the applied pulse is set as short as possible so that the C and B signals do not overlap on the time axis, and only the C signal is time-selected. A ``width'' mode is employed, which employs a configuration that either gates (FIG. 2b) and integrates, or samples only the C signal.

この間の事情を更に検討する。圧電薄膜に印加
されたRFパルス信号を次の(1)式に示す。
We will further consider the circumstances during this time. The RF pulse signal applied to the piezoelectric thin film is expressed by the following equation (1).

V(t)=Asinωpt 0<t<td ………(1) ここでωpは使用超音波周波数とすると試料か
らの反射超音波Cは Vc(t)=AR*sinωp(t+tp+2Z/υw) ………(2) ただし tp+ts<t<tp+ts+td ここで tp=2L/υL;Lはレンズ体の軸長 υLはレンズ材の音速 ts=2Z/υw;Zはレンズ面と試料間の距離 υwは水中の音速 で表わされる。R*は試料の複素反射率で試料の
弾性的性質によつて定まる量で R*=Rejs ………(3) と書く事が出来る(RはR*の絶対値、θsは試料
による反射の際の位相変化である)。
V(t)=Asinω p t 0<t<t d ……(1) Here, if ω p is the used ultrasonic frequency, the reflected ultrasonic wave C from the sample is Vc(t)=AR * sinω p (t+t p + 2Z / υ w ) ...... (2) where t p + t s < t < t p + t s + t d where t p = 2L / υ L ; L is the axial length of the lens body υ L is the sound speed of the lens material t s = 2Z/υ w ; Z is the distance between the lens surface and the sample, and υ w is expressed as the speed of sound in water. R * is the complex reflectance of the sample, which is determined by the elastic properties of the sample, and can be written as R * = Re js (3) (R is the absolute value of R * , and θ s is the phase change upon reflection by the sample).

従来の「振巾」モードは試料よりの反射信号
Vc(t)をビデオ検波する事により試料の反射率
の絶対値Rを表示している。ところで、レンズ面
からの反射波は、印加RFパルスが一定であれば
一定の反射波が得られる。これを参照波として試
料からの反射波と干渉させて測定する装置を提唱
した(特願昭55−58707)。この干渉モードと従来
の振巾モードとを簡単に変更できる装置は超音波
顕微鏡装置の有用性を飛躍的に高める事が出来
る。
The conventional "width" mode uses reflected signals from the sample.
The absolute value R of the reflectance of the sample is displayed by video detecting V c (t). By the way, a constant reflected wave from the lens surface can be obtained if the applied RF pulse is constant. He proposed a device that uses this as a reference wave to make measurements by interfering with the reflected wave from the sample (Japanese Patent Application No. 58,707/1983). A device that can easily change between this interference mode and the conventional amplitude mode can dramatically increase the usefulness of ultrasonic microscope devices.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、従
来の「振巾」モードと「干渉」モードを簡単な構
成で容易に切り換える事が可能である超音波顕微
鏡を提供する。
The present invention has been made in view of the above points, and provides an ultrasonic microscope that can easily switch between the conventional "width" mode and "interference" mode with a simple configuration.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

第(2)式を書き換えると試料からの反射信号Vc
は Vc(t)=ARsinωp(t+tp+2Z/υw+θs) (4) ただし tp+ts<t<tp+ts+td であり、 レンズ面からの反射信号VBは VB(t)=AQsinωp(t+tp) ………(5) ただし tp<t<tp+td Qはレンズ−媒質間の反射率 で表わされる。印加RFパルスの継続時間tdを長
くしてtd>2Z/υw(=ts)とすると、反射信号B
とCは重なり合う(第3図aの破線領域)。式(4)、
(5)より時間領域 tp+ts<t<tp+td ………(6) ではこの和信号は V(t)=ARsinωp(t+tp+2Z/υw+θs) (7) +AQsinωp(t+tp) であつて、これをダイオード2乗検波したビデオ
領域では、 V(t)=A2R22A2RQcosωp(2Z/υw +θs)+A2Q2 ………(7′) となる。この信号を表示すれば「干渉」モードが
得られる。
Rewriting equation (2), the reflected signal from the sample V c
is V c (t) = ARsinω p (t + t p + 2Z / υ w + θ s ) (4) where t p + t s < t < t p + t s + t d , and the reflected signal V B from the lens surface is V B (t)=AQsinω p (t+t p ) (5) where t p <t<t p +t d Q is expressed by the reflectance between the lens and the medium. If the duration time t d of the applied RF pulse is increased so that t d > 2Z/υ w (=t s ), the reflected signal B
and C overlap (dashed line area in Figure 3a). Equation (4),
From (5), in the time domain t p +t s <t<t p +t d ......(6), this sum signal is V(t) = ARsinω p (t+t p +2Z/υ ws ) (7) +AQsinω p (t+t p ), and in the video domain where this is square-law detected by diode, V(t)=A 2 R 2 2A 2 RQcosω p (2Z/υ ws )+A 2 Q 2 ………(7′ ) becomes. Displaying this signal provides an "interference" mode.

次にこの状態で、 V(t)=AQsinωp(t+tp) ………(5′) ただし tp<t<tp+td の電気信号(第3図b)をRF領域で式(7)に示す
和信号から減算してやれば、2つの減算信号は第
3図cのように V(t)=ARsinωp(t+tp+2Z/υw+θs) (4′) となり、これは上記(4)式と同じなので、従来例で
使用していた「振巾」モードが得られる。
Next, in this state, V (t) = AQsinω p (t + t p ) ...... (5') where t p < t < t p + t d The electric signal (Fig. 3b) is expressed in the RF domain by formula (7). ), the two subtracted signals become V(t)=ARsinω p (t+t p +2Z/υ ws ) (4') as shown in Figure 3c, which is equivalent to (4) above. ) is the same as the formula, so the "width" mode used in the conventional example can be obtained.

以上の説明とは逆に、印加パルス継続時間td
短くしてtd<2Z/υwとすると、試料からの反射信
号は(2)式のVcであり、従来の振巾モードである。
これに(5)式に示すレンズからの反射波VBに相当
する端面を加算すれば式(7)に示す和信号が得られ
「干渉」モードが得られる。
Contrary to the above explanation, if the applied pulse duration time t d is shortened so that t d <2Z/υ w , the reflected signal from the sample is V c in equation (2), and in the conventional amplitude mode be.
By adding the end face corresponding to the reflected wave V B from the lens shown in equation (5) to this, a sum signal shown in equation (7) is obtained, and an "interference" mode is obtained.

いずれの場合においても、第3図から明らかな
ように同一のゲート信号を用いることが出来る。
In either case, the same gate signal can be used, as is clear from FIG.

以上述べたように本発明では、レンズ面からの
反射信号又はこれと同等の信号、即ち印加パルス
と同じ周期、波形の信号を電気的又は音響的に作
り、これを試料からの反射波と加減算する事によ
り「振巾」、「干渉」の両モードを実現するのであ
る。
As described above, in the present invention, a signal reflected from the lens surface or a signal equivalent thereto, that is, a signal having the same period and waveform as the applied pulse, is generated electrically or acoustically, and this is added and subtracted from the reflected wave from the sample. By doing so, both the "width" and "interference" modes are realized.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の実施態様を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described using the drawings.

第4図は本発明の第一の実施例を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a first embodiment of the present invention.

発振器100より発生したRF連続波電気信号
(例えば1GHz)をアナログ・スイツチ105を介
して継続時間tdのRFパルス電気信号に変える。
アナログ・スイツチ105のON・OFFの制御と
繰り返し周期の設定は、併せてタイムゲート用ゲ
ート信号を供給するパルス発振器210によつて
なされる。ここで、継続時間tdはtd>2Z/υwにな
るように長くしてある。このRFパルス信号は電
力分配器110により2系統に分けられ、その一
方は方向性結合器120を介してレンズ125及
び試料126からなるセンサ系に印加される。こ
の時センサから得られた反射超音波信号は、第5
図aの如く試料からの反射エコーCとレンズエコ
ーBとが重なつた形で求められ、方向性結合器1
20を介して受信アンプ150で増幅後、RF減
算器160に入力される。他の一系統のRFパル
ス電気信号はRF遅延器130及び可変利得RF増
幅器140及びアナログスイツチ135を介して
RF減算器160に入力される(第5図b)。本実
施例ではレンズエコーと同等の信号をRF遅延器
130と可変利得増幅器140により電気的に発
生させており、遅延量はtp、利得はQになるよう
に設定する。勿論、アナログスイツチ135等の
遅延、利得の影響を併せて調節する必要がある。
このようにしてアナログスイツチ135がON時
には、この2種類のRF信号による減算器160
の出力は、第5図cのようになり、試料からの反
射信号Cのみをゲート信号(第5図d)で取り出
し、「振巾」モードの画像として提供できる事に
なる。又、アナログスイツチ135がOFF時に
はRF減算器160の出力は第5図aとなるから、
この時はゲート信号で取り出す部分は「干渉」モ
ードとなる。いずれの場合も本構成では、RF減
算器160の出力をダイオード検波器170でビ
デオ帯域に変換してからアナログマルチプレキサ
180を介してタイムゲート回路200に導入し
て映像信号を与えている。
An RF continuous wave electrical signal (for example, 1 GHz) generated by an oscillator 100 is converted into an RF pulsed electrical signal of duration t d via an analog switch 105 .
The ON/OFF control of the analog switch 105 and the setting of the repetition period are performed by a pulse oscillator 210 which also supplies a time gate gate signal. Here, the duration time t d is set so that t d >2Z/υ w . This RF pulse signal is divided into two systems by a power divider 110, one of which is applied to a sensor system consisting of a lens 125 and a sample 126 via a directional coupler 120. At this time, the reflected ultrasonic signal obtained from the sensor is
As shown in Figure a, the reflected echo C from the sample and the lens echo B are obtained in a superimposed manner, and the directional coupler 1
After being amplified by the receiving amplifier 150 via the RF signal 20, the signal is input to the RF subtracter 160. Another system of RF pulse electrical signals is passed through an RF delay device 130, a variable gain RF amplifier 140, and an analog switch 135.
It is input to the RF subtractor 160 (FIG. 5b). In this embodiment, a signal equivalent to a lens echo is electrically generated by an RF delay device 130 and a variable gain amplifier 140, and the delay amount is set to t p and the gain is set to Q. Of course, it is also necessary to adjust the influence of the delay and gain of the analog switch 135 and the like.
In this way, when the analog switch 135 is ON, the subtracter 160 uses these two types of RF signals.
The output is as shown in FIG. 5c, and only the reflected signal C from the sample can be extracted with the gate signal (FIG. 5d) and provided as an image in the "width" mode. Also, when the analog switch 135 is OFF, the output of the RF subtracter 160 is as shown in FIG. 5a, so
At this time, the part extracted by the gate signal is in "interference" mode. In either case, in this configuration, the output of the RF subtracter 160 is converted into a video band by the diode detector 170 and then introduced into the time gate circuit 200 via the analog multiplexer 180 to provide a video signal.

以上述べたように本実施例では、RFパルスの
継続時間は従来例と全く異なり反射信号BとCが
重なりあうまで長くしてあつて、アナログスイツ
チ135及びアナログマルチプレキサ180を制
御する事により簡単に「振巾」、「干渉」モードを
切り換える事が出来る。
As described above, in this embodiment, the duration time of the RF pulse is completely different from that in the conventional example, and is made long until the reflected signals B and C overlap. You can switch between "width" and "interference" modes.

又、本実施例においてRFパルスの継続時間を
従来例と同様、反射信号BとCが重ならないまで
短くしてある場合、或いはレンズ面に整合層を設
けるなどによりレンズ面からの反射波が得られな
い場合などには、RF遅延器130による遅延量
をtp+tsとし、RF減算器160をRF加算器とす
れば良い。
Furthermore, in this embodiment, as in the conventional example, if the duration of the RF pulse is shortened until the reflected signals B and C do not overlap, or by providing a matching layer on the lens surface, the reflected wave from the lens surface can be obtained. If this is not possible, the amount of delay caused by the RF delay device 130 may be set to t p +t s , and the RF subtracter 160 may be used as an RF adder.

第6図は本発明の第2の実施例を示す図で、先
の実施例と異なりレンズエコーの減算を音響的に
作成した例である。即ち、発振器300より発生
したRF連続波電気信号をアナログスイツチ30
5を介して継続時間tdのRFパルス電気信号に変
える。アナログスイツチ305のON・OFFの制
御と繰り返し周波数及び継続時間の制御、更には
タイムゲート用信号の提供は、パルス発振器41
0によつてなされる。勿論、ここでは継続時間td
は td>2Z/υw となるよう長くしてある。このRFパルス電気信
号は電力分配器310により2系統に分けられ、
その1方は方向性結合器320を介してレンズ3
25及び試料326からなるセンサ系に印加され
る。この時方向性結合器320を介してセンサか
ら得られた反射超音波信号は第7図aの如く、試
料からの反射エコーCとレンズエコーBとが重な
つた形で求められる。又、他の一系統は方向性結
合器321を介して、他のセンサ系323に印加
される。このセンサは他端面に凹面穴がなくその
レンズ軸長L′がほぼレンズ325に等しいもの
で、方向性結合器321を介して得られる反射超
音波信号は第7図bの如く2L′/υLなる周期の多
重エコーB′、B″、…となる。本実施例ではこの
うち最初のレンズエコーB′をその振巾、位相差
がセンサ327のレンズ・エコーBと一致するよ
うにRF遅延器330、及びRF可変利得増幅器3
40で調整し、しかる後にRF減算器360にて
互いに減算する事により、RF減算器の出力とし
て第7図cのように、試料からの反射エコーを求
める。本実施例では、音響的に作成したレンズエ
コーを用いる点を除いて、他の構成は前の実施例
と同一である。即ち、350はRF増幅器、34
5アナログスイツチ、360はRF減算器、37
0ダイオード検波器、400はタイムゲート回
路、390はRF乗算器390である。かくして、
この構成においてアナログスイツチ345の
ON・OFFにより「振巾」、「干渉」モードが得ら
れる。
FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and unlike the previous embodiment, this is an example in which subtraction of lens echoes is created acoustically. That is, the RF continuous wave electrical signal generated by the oscillator 300 is transmitted to the analog switch 30.
5 into an RF pulsed electrical signal of duration td . The pulse oscillator 41 controls the ON/OFF of the analog switch 305, controls the repetition frequency and duration, and provides the time gate signal.
done by 0. Of course, here the duration t d
is made long so that t d > 2Z/υ w . This RF pulse electric signal is divided into two systems by a power divider 310,
One of them is connected to the lens 3 via a directional coupler 320.
25 and a sample 326. At this time, the reflected ultrasonic signal obtained from the sensor via the directional coupler 320 is obtained in the form of a superimposed reflection echo C from the sample and lens echo B, as shown in FIG. 7a. Further, one other system is applied to another sensor system 323 via a directional coupler 321. This sensor has no concave hole on the other end surface and its lens axis length L' is approximately equal to the lens 325, and the reflected ultrasonic signal obtained through the directional coupler 321 is 2L'/υ as shown in FIG. 7b. The result is multiple echoes B', B'', ... with a period of L. In this embodiment, the first lens echo B' is RF-delayed so that its amplitude and phase difference match the lens echo B of the sensor 327. amplifier 330, and RF variable gain amplifier 3
40, and then subtracted from each other in an RF subtracter 360, to obtain the reflected echo from the sample as the output of the RF subtracter, as shown in FIG. 7c. In this embodiment, the other configurations are the same as in the previous embodiment except that acoustically created lens echoes are used. That is, 350 is an RF amplifier, 34
5 analog switch, 360 RF subtracter, 37
0 diode detector, 400 a time gate circuit, and 390 an RF multiplier 390. Thus,
In this configuration, the analog switch 345
"Width" and "Interference" modes can be obtained by turning ON/OFF.

又、本実施例では別々のセンサを用いている
が、第8図に示す如く、結晶500に圧電薄膜5
10と520を設け、各に対面する箇所に1方は
凹面レンズ530を、他方は研磨平面540を配
して一体構成としても良い。
Although separate sensors are used in this embodiment, as shown in FIG.
10 and 520 may be provided, and one may be provided with a concave lens 530 and the other may be provided with a polishing plane 540 at locations facing each other to form an integral structure.

第9図はセンサ部の他の実施例を示したもの
で、レンズ系の断面図a、及び斜視図bを示した
ものである。レンズ体610は円柱状をしてお
り、その一端は光学研磨され、下部電極710
(AuやTi等)が設けられ、その上に圧電薄膜6
80がスパツタ蒸着されている。この上に、同心
円柱に内電極700と外電極690を設けてあ
る。他の一端は中心に凹面穴620が穿たれ、外
円630は光学研磨されている。内電極700と
下部電極710ではさまれた圧電薄膜から発生し
た超音波レンズ620の働らきにより650なる
ビームを試料600上に結ぶ。又、外電極690
と下部電極710ではさまれた圧電薄膜から発生
した超音波は対内面640により多重反射を生ず
る。即ち、前記実施例における機能を一体化した
同心円状に配列したレンズ構成で実現する。
FIG. 9 shows another embodiment of the sensor section, showing a cross-sectional view a and a perspective view b of the lens system. The lens body 610 has a cylindrical shape, one end of which is optically polished, and a lower electrode 710.
(Au, Ti, etc.) is provided, and a piezoelectric thin film 6 is provided on it.
80 is sputter deposited. On top of this, an inner electrode 700 and an outer electrode 690 are provided in a concentric column. The other end has a concave hole 620 in the center, and an outer circle 630 is optically polished. A beam of 650 beams is focused on the sample 600 by the action of an ultrasonic lens 620 generated from a piezoelectric thin film sandwiched between an inner electrode 700 and a lower electrode 710. In addition, the outer electrode 690
Ultrasonic waves generated from the piezoelectric thin film sandwiched between the lower electrode 710 and the lower electrode 710 cause multiple reflections by the opposing inner surface 640. That is, the functions of the embodiments described above are realized by an integrated concentric lens configuration.

以上第6図より第9図までに示す実施例におい
ても、RFパルスの継続時間を短くしてある場合、
或いはレンズ面からの反射波が得られる場合など
には、第4図の実施例について述べたことと同様
に、RF減算器360をRF加算器にして、両信号
の和をとるようにする。
Also in the embodiments shown in FIGS. 6 to 9 above, when the duration of the RF pulse is shortened,
Alternatively, when a reflected wave from the lens surface is obtained, the RF subtracter 360 is used as an RF adder to calculate the sum of both signals, as described in the embodiment of FIG.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べた如く、本発明によれば電気的又は音
響的にレンズ・エコーと同等の信号を作成し、試
料からの反射信号と加減算する事により「振巾」、
「干渉」の各モードの映像情報を容易にうる事が
出来る。
As described above, according to the present invention, by electrically or acoustically creating a signal equivalent to a lens echo, and adding and subtracting it with the reflected signal from the sample, "width",
Video information for each mode of "interference" can be easily obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、従来の探触子系の構成を示す図、第
2図は、映像を検出する方法を説明する図、第3
図は、本発明の原理を説明するための図、第4図
は本発明の一実施例の構成を示す図、第5図は、
その動作を説明するための図、第6図は、本発明
の他の実施例の構成を示す図、第7図は、その動
作を説明するための図、第8図及び第9図は、本
発明の要部の他の実施例の構成を示す図である。
Figure 1 is a diagram showing the configuration of a conventional probe system, Figure 2 is a diagram explaining a method of detecting an image, and Figure 3 is a diagram showing the configuration of a conventional probe system.
The figures are for explaining the principle of the present invention, FIG. 4 is a diagram showing the configuration of an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing the configuration of another embodiment of the present invention, FIG. 7 is a diagram explaining the operation, and FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining the operation. It is a figure which shows the structure of another Example of the principal part of this invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 圧電薄膜より放射した超音波による超音波集
束ビームを発生し、且つ該ビームが試料から反射
する反射波を前記圧電薄膜によつて検出する手段
と、該ビームの焦点域で試料を2次元に機械走査
する手段とを具備する超音波顕微鏡において、前
記超音波ビームから得られる信号と同等の信号を
電気的又は音響的に発生する手段と、この信号と
上記検出信号を加減算する手段と、前記加減算を
制御する手段と、前記検出信号又は前記加減算さ
れた信号を所要範囲で抽出するゲート回路を具備
する事を特徴とする超音波顕微鏡。
1. A means for generating a focused ultrasonic beam using ultrasonic waves emitted from a piezoelectric thin film, and detecting reflected waves of the beam reflected from a sample by the piezoelectric thin film, and a means for two-dimensionally converting the sample into a focal region of the beam. a means for electrically or acoustically generating a signal equivalent to the signal obtained from the ultrasonic beam; a means for adding/subtracting this signal and the detection signal; An ultrasonic microscope characterized by comprising means for controlling addition and subtraction, and a gate circuit for extracting the detection signal or the added and subtracted signal within a required range.
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