JP6186055B2 - 電気機械変換装置 - Google Patents
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(実施例1)
実施例1の静電容量型電気機械変換装置の構成を図1を用いて説明する。本実施例の電気機械変換装置は、素子1を複数有している。図1では、4つの素子のみ記載しているが、素子数は幾つでも構わない。
実施例2の静電容量型電気機械変換装置の構成を図2を用いて説明する。実施例2の電気機械変換装置の構成は、実施例1とほぼ同様である。セル構造は、上部電極37、厚さ1μmの振動膜36、間隙34、振動膜36を支持する振動膜支持部35、絶縁膜33、下部電極32および基板30で構成されている。基板30はシリコン基板、振動膜36と振動膜支持部35は窒化シリコン膜、上部電極37と下部電極32はアルミである。基板30と下部電極32の間には、酸化膜31を配置して、両者間を絶縁している。基板30が低抵抗シリコン基板、ガラス等の絶縁性基板の場合、酸化膜31はなくてもよい。
上記各実施例の電気機械変換装置は、光音響イメージング技術を利用した光音響装置に用いることができる。光音響イメージングは、まずパルス光を被検体に照射し、被検体内で伝播・拡散した光のエネルギーを光吸収体が吸収することで発生した音響波を受信する。そしてこの音響波の受信信号を用いることにより被検体内部の情報を画像化する技術である。この技術により、被検体内の初期圧力発生分布や光吸収係数分布などの光学的な特性分布情報を画像データとして得ることができる。
Claims (14)
- 複数のセル構造を含み構成される静電容量型の電気機械変換装置であって、
前記セル構造は、基板上の積層方向に、第一の電極と、該第一の電極と間隙を隔てて設けられている第二の電極を含み構成される振動膜とを、有し、
前記複数のセル構造に対応した光反射層が、前記振動膜上に設けられており、且つ
前記振動膜と前記光反射層との間には、前記複数のセル構造に対して共通に用いられる応力緩和層が設けられていることを特徴とする静電容量型の電気機械変換装置。 - 前記応力緩和層は、前記複数のセル構造により形成される受信面よりも大きい領域に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記応力緩和層は、前記振動膜よりも厚いことを特徴とする請求項1あるいは2に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記応力緩和層は、前記光反射層の応力による前記振動膜への影響を緩和するための層であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記応力緩和層は、ポリジメチルシロキサン(PDMS)を含み構成されることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記光反射層は、前記応力緩和層上の全面に設けられていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記セル構造が二次元配列されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記振動膜は、前記第二の電極と窒化シリコン膜を含み構成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記基板は、シリコン基板あるいは絶縁性の基板を含み構成されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記光反射層は、Al、Au、あるいは誘電体多層膜であることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記光反射層は、前記積層方向の厚さが、10μm以下であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記応力緩和層と前記光反射層との間に、該応力緩和層より剛性が高い光反射支持層を有することを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 前記応力緩和層は、前記振動膜と該応力緩和層との界面での音響波の反射を低減できるように、その音響インピーダンスが調整されていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の静電容量型の電気機械変換装置。
- 光源、
該光源からの光を導き、被検体に照射するための、光ファイバ、
請求項1から13のいずれか1項に記載の電気機械変換装置、
前記電気機械変換装置からの信号をA/D変換する信号処理部、及び
前記信号処理部からの出力信号を用いて、被検体内部の情報に関する画像データを生成するデータ処理部を有することを特徴とする光音響装置。
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