DE3440152C2 - Ultraschall-Mikroskop - Google Patents
Ultraschall-MikroskopInfo
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- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
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Abstract
Bei einem Ultraschall-Mikroskop sind ein Schallkopf (6) und ein optischer Kopf (4) mit einem im voraus festgelegten Abstand in Y-Richtung auf einer Schiebeplatte (3) angeordnet, die an einem Arm (2) des Mikroskops verschieblich angeordnet ist. Dieser Aufbau ermöglicht eine präzise Betrachtung desselben Bereiches eines Objektes (12) durch Ultraschall nach einem Ultraschall-Rasterbild und optisch nach einem optischen Bild dadurch, daß der Schallkopf (6) und der optische Kopf (4) mittels der Schiebeplatte (3) gemeinsam um einen mit dem Zwischenabstand zumindest annähernd gleichen Betrag verstellt werden.
Description
Zusatzabtastung vorzunehmen. Auf diese Weise wird mit dem Schallkopf 6 eine Rasterabtastung des Objektes
12 vorgenommen. Beim Abtasten wird vom Schallkopf 6 ein Ultraschallwellenstrahl auf das Objekt 12
gerichtet, und der vom Objekt 12 reflektierte Ultra-Schallwellenstrahl wird vom Schallkopf S aufgefangen
und in ein elektrisches Signal umgewandelt Dieses wird in zweckdienlicher Weise zu einem Bildsignal verarbeitet,
das zur Darstellung eines Ultraschallbildes eine; a Monitor zugeführt wird. ι ο
Wenn nach beendeter Ultraschall-Betrachtung eine optische Betrachtung durchgeführt werden soll, wird die
Schiebeplatte 3 von Hand in y-Richtung so viel verstellt, daß die optische Achse des Objektivs bzw. optischen
Kopfes 4 in die Nähe der Betrachtungsachse des Mikroskops kommt Es ist von Vorteil, wenn die optische
Achse des optischen Kopfes 4 zur völligen Koinzidenz mit der Betrachtungsachse des Mikroskops gebracht
wird, so daß das Objekt 12 an der optischen Achse des Mikroskops gehalten wird. Weil in diesem
Fall der Verstellweg durch die zwischen der Schiebeplatte 3 und dem Arm 2 angeordnete Rastvorrichtung
begrenzt wird, ist eine einfache und genaue Positionierung des Objektivs bzw. optischen Kopfes 4 möglich.
Die Schiebeplatte 3 hat ein Loch zum Durchlassen von Licht zwischen dem Objektiv bzw. dem optischen
Kopf 4 und dem Tubus 7; somit kann von der Lichtquelle 9 ausgesendetes Licht durch den Lichtübertrager 8,
den Tubus 7 und den optischen Kopf 4 hindurch gegen eine Oberfläche des Objektes 12 gerichtet werden. Dg
her kann ein von der Oberfläche des Objektes 12 zurückgestrahlter Lichtstrom mittels des optischen Kopfes
4, des in die Schiebeplatte 3 eingearbeiteten Loches, des Tubus 7 und des Okulars 10 betrachtet werden.
Gemäß der Erfindung sind der Schallkopf 6 und der optische Kopf 4 auf der in y-Richtung verschiebbaren
Schiebeplatte 3 mit einem im voraus festgelegten Zwischenabstand in Y- Richtung angeordnet, und die Schiebeplatte
3 hat einen diesem Abstand zumindest annähernd gleichen Verschiebeweg. Es ist daher möglich, die
Köpfe 4 und 6 auf bequeme Weise exakt zu positionieren, ohne den Objekttisch 11 zu bewegen.
Es wird nun das Einstellen eines Verstellweges der Schiebeplatte 3 beschrieben. In F i g. 3 sind ein Abtastbereich
des Schallkopfes 6 und ein Gesichts- bzw. Bildfeld des Objektivs des optischen Kopfes 4 auf dem Objekt
12 dargestellt, wobei die Abtastlinie des Schallkopfes 6 mit einer durchgezogenen Linie und das vom Objektiv
des optischen Kopfes 4 betrachtete Gesichtsbzw. Bildfeld mit einer gestrichelten Kreislinie gezeich-
net sind. Der Schallkopf 6 beginnt mit dem Abtasten in einer Startposition 5 und tastet einen im wesentlichen
quadratischen Bereich ab, um ein quadratisches Raster zu erzeugen. Das vom Objektiv betrachtete BiIdTeId ist
ein zumindest annähernd kreisförmiger Bereich, in dem die Betrachtungsachse P des Mikroskops im Zentrum
des Abtastbereiches des Schallkopfes 6 angeordnet ist.
In Fig.3 ist zu erkennen, daß, um eine Gleichheit
zwischen dem Abtastbereich des Schallkopfes 6 und dem Bildfeld des Objektivs des optischen Kopfes 4 herzustellen,
die optische Achse daher ausgehend von der Startposition S um einen Betrag d/2 verlagert werden
muß, worin d der Zusatzabtastweg des Schallkopfes 6 ist.
In F i g. 4A und 4B sind der Verstellweg für die Schiebeplatte
3 zum Einfahren eines Kopfes in die Betrachtungsposition und Stellungsbeziehungen bei der Ultraschall-
und der optischen Betrachtung dargestellt. Dabei ist das Objekt 12 an der Achse des Ultraschall-Mikroskops
angeordnet, der Abstand zwischen dem Schallkopf 6 und dem optischen Kopf 4 ist 1, der Zusatzabtast·
weg bei der Ultraschall-Betrachtung ist d, und bei der Ultraschall-Betrachtung ist der Objekttisch 11 um den
Betrag d in y-Richtung verstellbar. Außerdem muß bei der Ultraschall-Betrachtung der Schallkopf 6 von der
(mit einer strichpunktierten Linie gezeichneten) Betrachtungsachse Pdes Mikroskops um den Betrag d/2 in
y-Richtung fortgesetzt sein, und bei der optischen Betrachtung sollte die Betrachtungsachse P des Mikroskops
zur völligen Koinzidenz mit der optischen Achse des Objektivs des optischen Kopfes 4 gebracht werden.
Wenn daher die optische Betrachtung nach beendeter Ultraschall-Betrachtung durchgeführt wird, wird die
Schiebeplatte 3 um den Betrag 1 + d/2 in — y-Richtung verschoben. Wenn die Ultraschall-Betrachtung nach beendeter
optischer Betrachtung durchgeführt wird, wird die Schiebeplatte 3 um den Betrag 1 + d/2 in Y- Richtung
verschoben.
Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform wird die Zusatzabtastung in — y-Richtung vorgenommen,
sie kann aber auch in der — y-Richtung durchgeführt werden. In diesem Falle muß die Schiebeplatte 3
um den Betrag 1 — d/2 verschoben werden. Weil die Bewegung der Schiebeplatte 3 zwischen den zwei im
voraus festgelegten Positionen gemäß der Erfindung durch die zwischen dem Arm 2 und der Schiebeplatte 3
angeordnete Rastvorrichtung begrenzt wird, kann der Benutzer die Schiebeplatte 3 in y-Richtung oder in — Y-Richtung
genau um den vorstehend angegebenen Betrag verschieben, so daß sich jeder der Köpfe 4 und 6
bequem, rasch und genau in die gewünschte Betrachtungsstellung einfahren läßt. Die den Schallkopf 6 und
den optischen Kopf 4 tragende Schiebeplatte 3 kann in y-Richtung nicht nur von Hand, sondern durch Benutzung
einer zweckdienlichen Antriebsvorrichtung auch automatisch verstellt werden.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Ultraschall-Mikroskop zum Betrachten eines eine Ultraschall-Linse. Dementsprechend steht die Ach-Ultraschall-Rasterbildes
eines Objektes (12) auf ei- 5 se des optischen Beobachtungssystems senkrecht zur
nem Objekttisch (11), wobei das Objekt (12) durch Achse der Ultraschall-Beobachtung.
Schwingungen eines Ultraschall-Kopfes (6) in einer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gatersten Richtung (X) und durch Bewegung des Ob- tungsgemäßes Ultraschall-Mikroskop derart weiterzujekttisches (11) in einer zweiten Richtung (Y), die zur bilden, daß sowohl eine Ultraschall- als auch eine optiersten Richtung senkrecht steht, abgetastet wird, 10 sehe Betrachtung desselben Bereiches eines Objektes und zum Betrachten eines optischen Bildes des Ob- präzise vorgenommen werden können, ohne daß durch jektes mittels einer Lichtquelle (9), eines Okulars (10) die Bedienungsperson aufwendige Einstellarbeiten und eines optischen Kopfes (4) einschließlich eines durchgeführt werden müssen.
Schwingungen eines Ultraschall-Kopfes (6) in einer Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gatersten Richtung (X) und durch Bewegung des Ob- tungsgemäßes Ultraschall-Mikroskop derart weiterzujekttisches (11) in einer zweiten Richtung (Y), die zur bilden, daß sowohl eine Ultraschall- als auch eine optiersten Richtung senkrecht steht, abgetastet wird, 10 sehe Betrachtung desselben Bereiches eines Objektes und zum Betrachten eines optischen Bildes des Ob- präzise vorgenommen werden können, ohne daß durch jektes mittels einer Lichtquelle (9), eines Okulars (10) die Bedienungsperson aufwendige Einstellarbeiten und eines optischen Kopfes (4) einschließlich eines durchgeführt werden müssen.
Objektivs, dadurch gekennzeichnet, daß Ein diese Aufgabe lösendes Ultraschall-Mikroskop ist
der Ultraschall-Kopf (6) und der optische Kopf (4) 15 im Patentanspruch 1 gekennzeichnet
auf einem Schieber (3) unter einem vorgegebenen In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestal-
Abstand (1) in der ersten oder zweiten Richtung (X tungen des Ultraschall-Mikroskops beschrieben. Ein
p oder Y) angeordnet sind und daß der Schieber (3) in Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden
p der ersten oder zweiten Richtung über eine solche anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert Es
% Strecke (1 + d/2) verschiebbar ist, daß der Mittel- 20 zeigt
'i| punkt des Ultraschall-Rasterfeldes gleich ist dem F i g. 1 eine Seitenansicht eines Ultraschall-Mikro-
|| Mittelpunkt (P) des optischen Bildfeldes. skops,
p 2. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- F i g. 2 die zugehörige Vorderansicht,
Sf durch gekennzeichnet daß der Ultraschall-Kopf (6) F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung eines Abtasthebel und der optische Kopf (4) auf dem Schieber (3) in der 25 reiches bei der Ultraschall-Betrachtung und eines Geis zweiten Richtung (Y)den vorgegebenen Abstand (1) sichts- bzw. Bildfeldes bei der optischen Betrachtung,
ίί aufweisen. Fig.4A und 4B vereinfachte Darstellungen eines H 3. Ultraschall-Mikroskop nach einem der Ansprü- Verstellweges einer Schiebeplatte.
j! ehe 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Ver- Zuerst wird der Gesamtaufbau des in F i g. 1 und 2 (f. schiebeweg des Schiebers (3) so eingestellt ist, daß er 30 dargestellten Ultraschall-Mikroskops beschrieben. t|l die Summe aus dem Abstand (1) zwischen dem Ul- Beim gezeigten Beispiel ist an einem Fuß 1 ein Arm 2 If traschall-Kopf (6) und dem optischen Kopf (4) und befestigt, auf dem eine als Schieber dienende Schiebe-1;{ dem halben Abtastweg (d) des Ultraschall-Kopfes platte 3 in K-Richtung verschieblich angeordnet ist. Die k| (6) in der zweiten Richtung (Y) ist Schiebeverbindung zwischen der Schiebeplatte 3 und ti 4. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- 35 dem Arm 2 ist durch Schwalbenschwanznuten und eine ;■; durch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des nicht dargestellte Rastvorrichtung zum Begrenzen der ';■ Schiebers (3) so eingestellt ist, daß er der Differenz Schiebebewegung der Schiebeplatte 3 hergestellt. Mit H zwischen dem Abstand (1) zwischen dem Ultra- einem im voraus festgelegten Zwischenabstand in :: schall-Kopf (6) und dem optischen Kopf (4) und dem V-Richtung sind an der Schiebeplatte 3 ein optischer :■..· halben Abtastweg (d)aes Ultraschall-Kopfes (6) in 40 Kopf 4 mit einem Objektiv für die optische Betrachtung % der zweiten Richtung (Y) entspricht. und ein Schallkopf 6 mit einem Schwinger 5 befestigt. V-I 5. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- Der optische Kopf 4 ist mit der Schiebeplatte 3 lösbar ß durch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schie- verbunden, um das Betrachten eines Objektes 12 bei ii? bers (3) durch eine zwischen ihm und einem Arm (2) verschiedenen Vergrößerungen zu ermöglichen. Am |- des Mikroskops angeordnete Rastvorrichtung be- 45 Arm 2 ist ferner ein Tubus 7 befestigt. Mit dem Arm 2 ist p grenzt ist. auch über einen Lichtübertrager 8 eine Lichtquelle 9 5: 6. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- fest verbunden, die mit ihm ein Auflicht-Beleuchtungs-Ä durch gekennzeichnet, daß das Ultraschall-Raster- system bildet. Mit dem Tubus 7 ist ein Doppelokular 10 '.i bildfeld von zumindest annähernd gleicher Größe verbunden. Unter den Betrachtungsköpfen ist ein in der ;f wie das optische Bildfeld ist. 50 V-Richtung beweglicher Objekttisch 11 angeordnet, der ■: 7. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung ge- !·.,: durch gekennzeichnet, daß eine Auflicht-Beleuch- kuppelt ist, die bei der Ultraschall-Betrachtung eine Zu-V tungseinrichtung (Lichtübertrager 8, Lichtquelle 9) satzabtastung des auf dem Objekttisch 11 angeordneten ·; vorgesehen ist. Objektes in der V-Richtung ermöglicht.
;| 8. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- 55 Die Arbeitsweise ist folgende:
'; durch gekennzeichnet, daß das Okular (10) von ei- Wenn eine Ultraschall-Betrachtung vorgenommen ■;.; nem binokularen Linsensystem gebildet ist. werden soll, wird zuerst das zu betrachtende Objekt 12 ; ϊί 9. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- auf dem Objekttisch 11 angeordnet und dann die Schieä durch gekennzeichnet, daß der optische Kopf (4) mit beplatte 3 von Hand so in eine Ultraschall-Betrach- : dem Objektiv abnehmbar an dem Schieber (3) ange- 60 tungsposition bewegt, daß, wie in F i g. 1 dargestellt, der ordnet ist. Schallkopf 6 über dem Objekt 12 nahe einer Betrachtungsachse des Mikrokops in Stellung gebracht wird.
Sf durch gekennzeichnet daß der Ultraschall-Kopf (6) F i g. 3 eine vereinfachte Darstellung eines Abtasthebel und der optische Kopf (4) auf dem Schieber (3) in der 25 reiches bei der Ultraschall-Betrachtung und eines Geis zweiten Richtung (Y)den vorgegebenen Abstand (1) sichts- bzw. Bildfeldes bei der optischen Betrachtung,
ίί aufweisen. Fig.4A und 4B vereinfachte Darstellungen eines H 3. Ultraschall-Mikroskop nach einem der Ansprü- Verstellweges einer Schiebeplatte.
j! ehe 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß der Ver- Zuerst wird der Gesamtaufbau des in F i g. 1 und 2 (f. schiebeweg des Schiebers (3) so eingestellt ist, daß er 30 dargestellten Ultraschall-Mikroskops beschrieben. t|l die Summe aus dem Abstand (1) zwischen dem Ul- Beim gezeigten Beispiel ist an einem Fuß 1 ein Arm 2 If traschall-Kopf (6) und dem optischen Kopf (4) und befestigt, auf dem eine als Schieber dienende Schiebe-1;{ dem halben Abtastweg (d) des Ultraschall-Kopfes platte 3 in K-Richtung verschieblich angeordnet ist. Die k| (6) in der zweiten Richtung (Y) ist Schiebeverbindung zwischen der Schiebeplatte 3 und ti 4. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- 35 dem Arm 2 ist durch Schwalbenschwanznuten und eine ;■; durch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des nicht dargestellte Rastvorrichtung zum Begrenzen der ';■ Schiebers (3) so eingestellt ist, daß er der Differenz Schiebebewegung der Schiebeplatte 3 hergestellt. Mit H zwischen dem Abstand (1) zwischen dem Ultra- einem im voraus festgelegten Zwischenabstand in :: schall-Kopf (6) und dem optischen Kopf (4) und dem V-Richtung sind an der Schiebeplatte 3 ein optischer :■..· halben Abtastweg (d)aes Ultraschall-Kopfes (6) in 40 Kopf 4 mit einem Objektiv für die optische Betrachtung % der zweiten Richtung (Y) entspricht. und ein Schallkopf 6 mit einem Schwinger 5 befestigt. V-I 5. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- Der optische Kopf 4 ist mit der Schiebeplatte 3 lösbar ß durch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schie- verbunden, um das Betrachten eines Objektes 12 bei ii? bers (3) durch eine zwischen ihm und einem Arm (2) verschiedenen Vergrößerungen zu ermöglichen. Am |- des Mikroskops angeordnete Rastvorrichtung be- 45 Arm 2 ist ferner ein Tubus 7 befestigt. Mit dem Arm 2 ist p grenzt ist. auch über einen Lichtübertrager 8 eine Lichtquelle 9 5: 6. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- fest verbunden, die mit ihm ein Auflicht-Beleuchtungs-Ä durch gekennzeichnet, daß das Ultraschall-Raster- system bildet. Mit dem Tubus 7 ist ein Doppelokular 10 '.i bildfeld von zumindest annähernd gleicher Größe verbunden. Unter den Betrachtungsköpfen ist ein in der ;f wie das optische Bildfeld ist. 50 V-Richtung beweglicher Objekttisch 11 angeordnet, der ■: 7. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung ge- !·.,: durch gekennzeichnet, daß eine Auflicht-Beleuch- kuppelt ist, die bei der Ultraschall-Betrachtung eine Zu-V tungseinrichtung (Lichtübertrager 8, Lichtquelle 9) satzabtastung des auf dem Objekttisch 11 angeordneten ·; vorgesehen ist. Objektes in der V-Richtung ermöglicht.
;| 8. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- 55 Die Arbeitsweise ist folgende:
'; durch gekennzeichnet, daß das Okular (10) von ei- Wenn eine Ultraschall-Betrachtung vorgenommen ■;.; nem binokularen Linsensystem gebildet ist. werden soll, wird zuerst das zu betrachtende Objekt 12 ; ϊί 9. Ultraschall-Mikroskop nach Anspruch 1, da- auf dem Objekttisch 11 angeordnet und dann die Schieä durch gekennzeichnet, daß der optische Kopf (4) mit beplatte 3 von Hand so in eine Ultraschall-Betrach- : dem Objektiv abnehmbar an dem Schieber (3) ange- 60 tungsposition bewegt, daß, wie in F i g. 1 dargestellt, der ordnet ist. Schallkopf 6 über dem Objekt 12 nahe einer Betrachtungsachse des Mikrokops in Stellung gebracht wird.
Mittels des Schwingers 5 wird der Schallkopf 6 in
Schwingungen in der X-Richtung versetzt, um eine
65 Grundabtastung in der (zur Zeichnungsebene der
Die Erfindung betrifft ein Ultraschall-Mikroskop mit F i g. 1 senkrechten) X-Richtung durchzuführen. Gleich-
den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspru- zeitig damit wird der Objekttisch 11 mit einer konstan-
chesl. ten Geschwindigkeit in der Y- Richtung bewegt, um die
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58204722A JPS6098352A (ja) | 1983-11-02 | 1983-11-02 | 超音波顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| DE3440152C2 true DE3440152C2 (de) | 1986-07-31 |
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ID=16495222
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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- 1983-11-02 JP JP58204722A patent/JPS6098352A/ja active Pending
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- 1984-10-24 US US06/664,428 patent/US4621531A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-01 GB GB08427666A patent/GB2149506B/en not_active Expired
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- 1986-07-22 US US06/888,020 patent/US4726229A/en not_active Expired - Fee Related
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| US4726229A (en) | 1988-02-23 |
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