[发明专利]电容变换器及其制造方法、探测器以及对象信息获取装置

说明书

技术领域

本发明涉及电容变换器及其制造方法。

背景技术

常规上，已能够以微米的量级来处理通过微加工技术所制造的微机械组件。通过其使用，已实现各种微功能元件。作为用于压电元件的替代，已对利用这种技术的电容变换器进行了研究。通过这种电容变换器，可使用振动膜片(membrane)的振动来发送和接收超声波，并且可容易地获得特别是在液体中的优异宽带特性。

存在包括如下元件的电容变换器：在所述元件中，以正方形形状或矩形形状来布置单元(cell)，并且相邻单元之间的间隙是均匀的(参见日本专利申请公开No.2008-98697)。并且，存在如下电容变换器：在所述电容变换器中，元件端部中的单元的发送效率或接收灵敏度低于元件中间部分中的单元的发送效率或接收灵敏度(参见美国专利No.8456958)。

专利文献1：日本专利申请公开No.2008-98697

专利文献2：美国专利No.8456958

发明内容

在用包含以正方形形状或矩形形状来布置单元且相邻单元之间的间隙均匀的元件的电容变换器发送超声波的情况下，辐射(radiated)的声压在元件的端部和中间部分中是均匀的。因此，容易出现超声束的旁瓣(side lobe)。使用超声束的超声图像的质量可由于旁瓣而劣化。在接收的情况下，图像质量也可以以类似的方式劣化。

在元件端部中的单元的发送效率或接收灵敏度比中间部分低的电容变换器中，结构使得元件端部中的单元的形状和中间部分中的单元的形状不同。通过该配置，通过其缩减旁瓣的切趾(apodization)是可能的。但是，由于发送效率和接收灵敏度的频率特性对于各单元不同，因此，SN比可由于特别是在接收超声波时获取不必要的频带中的信号而劣化。

本发明是基于对这种任务的认识而作出的。本发明的目的是缩减电容变换器中的旁瓣。

本发明提供一种电容变换器，该电容变换器包括：

包含多个单元的元件，所述多个单元被支撑，使得包含其间形成有间隙的一对电极之一的振动膜片能够振动，

其中，元件端部中的单元的一对电极之间的距离大于元件中间部分中的单元的一对电极之间的距离。

本发明还提供一种电容变换器的制造方法，所述电容变换器包括元件，所述元件包括多个单元，

所述方法包括以下步骤：

形成多个第一电极；以及

形成能够振动并包含分别与所述多个第一电极成对的多个第二电极的振动膜片，以由此形成多个包含一对的第一电极和第二电极的单元，

其中，在形成的步骤中，元件端部中的单元中的第一电极与第二电极之间的距离大于元件中间部分中的单元中的第一电极与第二电极之间的距离。

通过本发明，可以缩减电容变换器中的旁瓣。

从参照附图对示例性实施例的以下描述，本发明的进一步的特征将变得明显。

附图说明

图1A和1B是例子1中的电容变换器的顶视图和沿线A-B的截面图；

图2A和2B是例子2中的电容变换器的顶视图和沿线A-B的截面图；

图3A至3F是示出电容变换器的制备方法的沿线A-B的截面图；以及

图4是示出对象信息获取装置的配置的框图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的优选实施例。注意，以下描述的组件的尺度、材料和形状，其相对布置等应依赖于本发明所应用的装置的配置或各种条件而适当地改变，并且并不意在将本发明的范围限于以下描述。

本发明是针对用于超声波的电容变换器作出的，并可被应用于通过使用变换器发送或接收超声波的装置和方法。并且，本发明的主题包含利用超声回声技术的装置，在所述装置中，超声波被发送到诸如活体的对象，并且接收在对象内反射和传播的回声波。通过基于回声波的数据产生，可获取反映对象内的声阻抗差的特性信息。

除了回声波以外，本发明的电容变换器还可被用于接收当对象被来自光源的光照射时通过光声效应由对象内的光吸收体产生和传播的光声波。通过分析光声波，可以获取与对象内部有关的功能信息或光学特性信息。这种装置通过在对于接收的回声波或光声波已执行通过信号处理部件(unit)进行的处理之后用信息处理设备执行分析来获得特性信息，并因此可被称为对象信息获取装置。通过在显示部件中将特性信息作为图像数据显示，诸如诊断的内部检查是可能的。