JP2015513272A5 - - Google Patents

Claims (15)

1. 超音波を送信し及び／又は受信する容量性マイクロマシン加工超音波トランスデューサ（ＣＭＵＴ）装置であって、
   第１の電極を含む基板、第２の電極を含むメンブレン、前記第１の電極と前記第２の電極との間の少なくとも１つの誘電層、及び前記基板と前記メンブレンとの間に形成された空胴、を有する少なくとも１つのＣＭＵＴセルと、
   超音波の送信中及び／又は受信中、前記第１及び前記第２の電極の間に第１の極性の動作バイアス電圧を供給する動作バイアス電圧源と、
   前記第１及び前記第２の電極の間に、前記第１の極性と異なる極性である第２の極性の付加の荷電電圧を供給する荷電電圧源と、
   前記少なくとも１つの誘電層内の電荷を制御するように前記荷電電圧源を制御する制御ユニットであって、前記ＣＭＵＴセルの出力圧力及び／又は受信感度を増大させるために前記少なくとも１つの誘電層を帯電させるのに十分長い時間期間の間、前記荷電電圧を供給するように、前記荷電電圧源を制御する、制御ユニットと、
   を有するＣＭＵＴ装置。
2. 前記荷電電圧は、前記ＣＭＵＴ装置の製造中に供給され、ほぼ永続的に前記少なくとも１つの誘電層に残存する、請求項１に記載のＣＭＵＴ装置。
3. 前記制御ユニットが更に、前記動作バイアス電圧源及び／又は前記荷電電圧源を制御する、請求項１に記載のＣＭＵＴ装置。
4. 前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの誘電層に有意な電荷蓄積を提供するのに十分長い時間期間の間、前記動作バイアス電圧を供給するように前記動作バイアス電圧源を制御する、請求項３に記載のＣＭＵＴ装置。
5. 前記制御ユニットは、超音波の送信中及び／又は受信中、第１の時間期間の間前記動作バイアス電圧を供給するように前記動作バイアス電圧源を制御し、超音波の非送信中及び／又は非受信中、第２の時間期間の間前記荷電電圧を供給するように前記荷電電圧源を制御する、請求項１に記載のＣＭＵＴ装置。
6. 前記制御ユニットは、特に各々のスキャンラインの前に又は各々のフレームの前に、前記荷電電圧を周期的に供給するように前記荷電電圧源を制御する、請求項１又は３に記載のＣＭＵＴ装置。
7. 前記制御ユニットは、第１の電圧レベルで前記動作バイアス電圧を供給するように前記動作バイアス電圧源を制御し、第１の電圧レベルと異なる第２の電圧レベルで前記荷電電圧を供給するように前記荷電電圧源を制御する、請求項３に記載のＣＭＵＴ装置。
8. 前記少なくとも１つの誘電層の電荷を監視する監視ユニットを更に有する、請求項１乃至７に記載のＣＭＵＴ装置。
9. 前記監視ユニットは、前記荷電電圧が変化する間、前記ＣＭＵＴ装置のキャパシタンス対電圧曲線の変化を監視し、又は出力圧力及び／又は受信感度を監視する、請求項８に記載のＣＭＵＴ装置。
10. 前記監視ユニットは、前記少なくとも１つの誘電層内の電荷が不十分であるときを検出する、請求項８に記載のＣＭＵＴ装置。
11. 前記制御ユニットは、前記少なくとも１つの誘電層内の電荷が不十分であることを前記監視ユニットが検出するとき、前記荷電電圧を再び印加するように前記荷電電圧源を制御する、請求項１又は請求項１０に記載のＣＭＵＴ装置。
12. 前記制御ユニット及び前記監視ユニットが、同じ装置において、特に前記ＣＭＵＴ装置のＡＳＩＣにおいて、実現される、請求項８に記載のＣＭＵＴ装置。
13. 超音波を送信するために、前記第１及び前記第２の電極間に交流電流を供給する交流電流源を更に有する、請求項１に記載のＣＭＵＴ装置。
14. 前記ＣＭＵＴ装置が高強度集束超音波トランスデューサ装置である、請求項１に記載のＣＭＵＴ装置。
15. 少なくとも１つのＣＭＵＴセルを有する容量性マイクロマシン加工超音波トランスデューサの動作方法であって、前記ＣＭＵＴセルは、第１の電極を含む基板と、第２の電極を含むメンブレンと、前記第１の電極及び前記第２の電極の間の少なくとも１つの誘電層と、前記基板及び前記メンブレンの間に形成された空胴と、を有し、前記方法が、
    超音波の送信中及び／又は受信中、前記第１及び前記第２の電極の間に第１の極性の動作バイアス電圧を供給するステップと、
    前記ＣＭＵＴセルの出力圧力及び／又は受信感度を増大させるために前記少なくとも１つの誘電層を帯電させるのに十分長い時間期間の間、前記第１及び前記第２の電極の間に、第１の極性と逆の極性である第２の極性の付加の荷電電圧を供給するステップと、
    を含む方法。