特表 2024-512698 高調波特性を備えた圧電トランシーバを有するイメージングデバイス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-19

(54)【発明の名称】高調波特性を備えた圧電トランシーバを有するイメージングデバイス

(51)【国際特許分類】

   H04R 17/00 20060101AFI20240312BHJP

   A61B 8/00 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

H04R17/00 330H

H04R17/00 332A

A61B8/00

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023560468

(86)(22)【出願日】2021-03-31

(85)【翻訳文提出日】2023-11-20

(86)【国際出願番号】 US2021025109

(87)【国際公開番号】W WO2022211803

(87)【国際公開日】2022-10-06

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520342725

【氏名又は名称】エコー イメージング，インク．

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(72)【発明者】

【氏名】クォン，ヘソン

(72)【発明者】

【氏名】バーカムショー，ブライアン

(72)【発明者】

【氏名】アッカラジュ，サンディープ

【テーマコード（参考）】

4C601

5D019

【Ｆターム（参考）】

4C601EE04

4C601GB03

4C601GB19

5D019AA21

5D019BB02

5D019BB13

5D019BB19

5D019BB25

5D019DD01

5D019FF04

(57)【要約】

基本周波数および高調波周波数で駆動されたときに向上した圧力振幅および周波数応答挙動を有する凸状または凹状電極をもつ微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）、ならびにそれを製作する方法が説明される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）であって、
第１の軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する第１の電極
を含み、
前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つまたは複数が、曲率半径Ｒによって画定され、
第２の軸が、前記第１の軸の中間点を通過し、前記第２の軸が、前記第１の軸に対して垂直であり、
前記第１の電極の半値幅が、前記中間点から前記第２の軸の方向に前記第１の電極の外周まで測定された長さＬによって定義され、
前記第１の軸に沿った前記第１の電極の最も広い点における前記第１の電極の全幅は、前記第１の電極が凸形状を有するようにＬの少なくとも２倍であり、
Ｒ／Ｌが１よりも小さい、
微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項2】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）である、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項3】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）である、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項4】

前記第１の軸は、前記第１の電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項5】

前記第２の軸は、前記第１の電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項6】

基板と、
前記基板から架けられたメンブレンと、
前記メンブレン上に配置された第２の電極と、
前記第１の電極または前記第２の電極のうちの１つまたは複数の上に配置された圧電層と、
をさらに含む、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項7】

前記圧電層が、前記第２の電極上に配置された第１の圧電層を含み、
前記第１の圧電層上に配置された第３の電極と、
前記第３の電極上に配置された第２の圧電層と
をさらに含み、
前記第１の電極が、前記第２の圧電層上に配置される、
請求項６に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項8】

前記圧電層が、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｃ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成される、請求項６に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項9】

複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含むトランスデューサアレイであり、前記複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）の各々が、
凸状電極、
を含む、トランスデューサアレイ、
を含むイメージングデバイス。

【請求項10】

微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）であって、
第１の軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する第１の電極、
を含み、
前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つまたは複数が、曲率半径Ｒによって画定され、
第２の軸が、前記第１の軸の中間点を通過し、前記第２の軸が、前記第１の軸に対して垂直であり、
前記第１の電極の半値幅が、前記中間点から前記第２の軸の方向に前記第１の電極の外周まで測定された長さＬによって定義され、
前記第１の軸に沿った前記第１の電極の最も狭い点における前記第１の電極の全幅は、前記第１の電極が凹形状を有するように２Ｌ未満であり、
Ｒ／Ｌが１よりも大きい、
微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項11】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）である、請求項１０に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項12】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）である、請求項１０に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項13】

前記第１の軸は、前記第１の電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１０に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項14】

前記第２の軸は、前記第１の電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１０に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項15】

基板と、
前記基板から架けられたメンブレンと、
前記メンブレン上に配置された第２の電極と、
前記第１の電極または前記第２の電極のうちの１つまたは複数の上に配置された圧電層と、
をさらに含む、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項16】

前記圧電層が、前記第２の電極上に配置された第１の圧電層を含み、
前記第１の圧電層上に配置された第３の電極と、
前記第３の電極上に配置された第２の圧電層と、
をさらに含み、
前記第１の電極が、前記第２の圧電層上に配置される、請求項１５に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項17】

前記圧電層が、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｃ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成される、請求項１５に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項18】

複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含むトランスデューサアレイであり、前記複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）の各々が、
凹状電極、
を含む、トランスデューサアレイ、
を含む、イメージングデバイス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

相互参照
[001]本出願の主題は、米国特許出願第１６／８３３，３３３号（代理人整理番号４８３９６－７１９．３０１）、米国特許出願第１６／８３７，８００号（代理人整理番号４８３９６－７１８．４０１）、米国特許第１０，６５６，００７号（代理人整理番号４８３９７－７１８．２０１）、および米国特許第１０，６４８，８５２号（代理人整理番号４８３９６－７１９．２０１）の主題に関連し、それらは、参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

[003]本発明は、イメージングデバイスに関し、より詳細には、基本周波数および高調波周波数で駆動されたときに向上した圧力振幅および周波数応答挙動を示す微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を有するイメージングデバイスに関する。

【背景技術】

【0003】

[005]人体の内臓をイメージングし、内臓の画像を表示するための非侵襲的イメージングシステムは、信号を人体内に送信し、臓器から反射された信号を受信する。一般に、イメージングシステムで使用される容量性トランスデューサ（ｃＭＵＴ）または圧電トランスデューサ（ｐＭＵＴ）などのトランスデューサは、トランシーバと呼ばれ、トランシーバのうちのいくつかは、光音響効果または超音波効果に基づく。

【0004】

[006]一般に、ＭＵＴは、２つ以上の電極を含み、電極のトポロジーは、ＭＵＴの電気性能と音響性能の両方に影響を与える。例えば、ｐＭＵＴによって生成された音圧の振幅は、電極のサイズが増加するにつれて増加し、それによって、ｐＭＵＴの音響性能が改善される。しかしながら、電極のサイズが増加するにつれて、キャパシタンスも増加してｐＭＵＴの電気性能を劣化させる。別の例では、ｐＭＵＴの振動共振周波数における音圧の振幅は、電極の形状によって影響される。そのため、トランスデューサの音響性能と電気的性能の両方を向上させるように電極を設計するための方法の必要性がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

[007]実施形態において、微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）は上部電極を含む。上部電極の形状は、長軸および短軸によって画定され、長軸および短軸は原点で交差する。上部電極の両方の遠位端、すなわち、長軸の方向において原点から最も遠い上部電極の端部は、曲率半径Ｒによって画定される。上部電極の固有幅Ｌは、原点から短軸の方向に（すなわち、長軸に対して垂直に）上部電極の外縁部または外周まで測定される。固有幅に対する曲率半径の比Ｒ／Ｌが１より大きい場合、上部電極は、中央部の幅と比較して、端部においてより広く、電極は概ね凹状の形状を有する。固有幅に対する曲率半径の比Ｒ／Ｌが１より小さい場合、上部電極は、中央部の幅と比較して、端部においてより狭く、電極は概ね凸状の形状を有する。本明細書においてより詳細に記載されるように、凹状または凸状の形状で構成されているかどうかにかかわらず、特定のＲ／Ｌ値をもつ電極または特定の値の範囲内の電極は、基本周波数および高調波周波数で駆動されたとき、先行する電極形状設計と比べて、望ましい圧力振幅および周波数応答挙動を示す。軸に沿った凹状または凸状電極の面密度分布は、複数の極大値を有し、複数の極大値の場所は、振動共振周波数における複数の反節点が位置づけられる場所と一致する。

【0006】

[008]実施形態において、微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）は、対称凸状上部電極を含む。軸に沿った対称凸状電極の面密度分布は、複数の極大値を有し、複数の極大値の場所は、振動共振周波数における複数の反節点が位置づけられる場所と一致する。

【0007】

[009]実施形態において、トランスデューサアレイは、複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含む。複数のＭＵＴの各々は、対称凸状上部電極を含む。
[010]実施形態において、イメージングデバイスは、複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を有するトランスデューサアレイを含む。複数のＭＵＴの各々は、対称凸状上部電極を含む。軸に沿った対称凸状電極の面密度分布は、複数の極大値を有し、複数の極大値の場所は、振動共振周波数における複数の反節点が位置づけられる場所と一致する。

【0008】

[011]実施形態において、微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）は、対称凹状上部電極を含む。軸に沿った対称凹状電極の面密度分布は、複数の極大値を有し、複数の極大値の場所は、振動共振周波数における複数の反節点が位置づけられる場所と一致する。

【0009】

[012]実施形態において、トランスデューサアレイは、複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含む。複数のＭＵＴの各々は、対称凹状上部電極を含む。
[013]実施形態において、イメージングデバイスは、複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を有するトランスデューサアレイを含む。複数のＭＵＴの各々は、対称凹状上部電極を含む。軸に沿った対称凹状電極の面密度分布は、複数の極大値を有し、複数の極大値の場所は、振動共振周波数における複数の反節点が位置づけられる場所と一致する。

【0010】

[014]第１の態様において、微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が提供される。ＭＵＴは、第１の軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する第１の電極を含む。第１の端部または第２の端部のうちの１つまたは複数は、曲率半径Ｒによって画定される。第２の軸が第１の軸の中間点を通過し、第２の軸は第１の軸に対して垂直である。第１の電極の半値幅は、中間点から第２の軸の方向に第１の電極の外周まで測定された長さＬによって定義される。第１の軸に沿った第１の電極の最も広い点における第１の電極の全幅は、第１の電極が凸形状を有し、Ｒ／Ｌが１より小さくなるように、Ｌの少なくとも２倍である。

【0011】

[015]実施形態において、ＭＵＴは容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）である。
[016]実施形態において、ＭＵＴは圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）である。

【0012】

[017]実施形態において、第１の軸は、第１の電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる。
[018]実施形態において、第２の軸は、第１の電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる。

【0013】

[019]実施形態において、ＭＵＴは、基板と、基板から架けられたメンブレンと、メンブレン上に配置された第２の電極と、第１の電極または第２の電極のうちの１つまたは複数の上に配置された圧電層とをさらに含む。いくつかの実施形態では、圧電層は、第２の電極上に配置された第１の圧電層を含む。いくつかの実施形態では、ＭＵＴは、第１の圧電層上に配置された第３の電極と、第３の電極上に配置された第２の圧電層とをさらに含み、第１の電極は、第２の圧電層上に配置される。実施形態において、圧電層は、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｃ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成される。

【0014】

[020]別の態様において、イメージングデバイスが提供される。イメージングデバイスは、複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含むトランスデューサアレイを含み、複数のＭＵＴの各々は、凸状電極を含む。

【0015】

[021]別の態様において、ＭＵＴが提供される。ＭＵＴは、第１の軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する第１の電極を含む。第１の端部または第２の端部のうちの１つまたは複数は、曲率半径Ｒによって画定される。第２の軸が第１の軸の中間点を通過し、第２の軸は第１の軸に対して垂直である。第１の電極の半値幅は、中間点から第２の軸の方向に第１の電極の外周まで測定された長さＬによって定義される。第１の軸に沿った第１の電極の最も狭い点における第１の電極の全幅は、第１の電極が凹形状を有し、Ｒ／Ｌが１より大きくなるように、２Ｌより小さい。

【0016】

[022]実施形態において、ＭＵＴは、容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）である。
[023]実施形態において、ＭＵＴは、圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）である。

【0017】

[024]実施形態において、第１の軸は、第１の電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる。
[025]実施形態において、第２の軸は、第１の電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる。

【0018】

[026]実施形態において、ＭＵＴは、基板と、基板から架けられたメンブレンと、メンブレン上に配置された第２の電極と、第１の電極または第２の電極のうちの１つまたは複数の上に配置された圧電層とをさらに含む。いくつかの実施形態では、圧電層は、第２の電極上に配置された第１の圧電層を含む。いくつかの実施形態では、ＭＵＴは、第１の圧電層上に配置された第３の電極と、第３の電極上に配置された第２の圧電層とをさらに含み、第１の電極は、第２の圧電層上に配置される。実施形態において、圧電層は、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｃ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成される。

【0019】

[027]別の態様において、イメージングデバイスが提供される。イメージングデバイスは、複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含むトランスデューサアレイを含み、複数のＭＵＴの各々は、凹状電極を含む。

【0020】

参照による組み込み
[028]本明細書において言及されるすべての刊行物、特許、および特許出願は、各個々の刊行物、特許、または特許出願が参照により組み込まれるように具体的に個別に示されるのと同程度に参照により本明細書に組み込まれる。

【0021】

[029]本発明の実施形態が参照され、その例が添付の図に示され得る。これらの図は、例示を意図するものであり、限定を意図するものではない。本発明は、概ね、これらの実施形態の文脈に記載されているが、本発明の範囲をこれらの特定の実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】[030]本開示の実施形態によるイメージングシステムを示す図である。

【図2】[031]本開示の実施形態によるイメージャの概略図である。

【図3A】[032]本開示の実施形態によるトランシーバアレイの側面図である。

【図3B】[033]本開示の実施形態によるトランシーバタイルの上面図である。

【図4A】[034]本開示の実施形態による図４Ｂおよび図４Ｄの方向４－４に沿った、凹状ＭＵＴまたは凸状ＭＵＴに適用可能なＭＵＴの断面図である。

【図4B】[035]本開示の実施形態による凹状ＭＵＴの上面図である。

【図4C】[036]本開示の実施形態による凹状ＭＵＴの代替の上面図である。

【図4D】[037]本開示の実施形態による凸状ＭＵＴの上面図である。

【図4E】[038]本開示の実施形態による凸状ＭＵＴの代替の上面図である。

【図4F】[039]本開示の実施形態による図４Ｂおよび図４Ｄの方向４－４に沿った、凹状ＭＵＴまたは凸状ＭＵＴに適用可能な別のＭＵＴの断面図である。

【図5A】[040]本開示の実施形態による凹状構成を有するＭＵＴの音響応答のプロットを示す図である。

【図5B】[041]本開示の実施形態による凸状構成を有するＭＵＴの音響応答のプロットを示す図である。

【図6A】[042]本開示の実施形態による凹状ＭＵＴおよび凸状ＭＵＴの振動モード形状を示す図である。

【図6B】本開示の実施形態による凹状ＭＵＴおよび凸状ＭＵＴの振動モード形状を示す図である。

【図6C】本開示の実施形態による凹状ＭＵＴおよび凸状ＭＵＴの振動モード形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

[043]以下の記載において、説明の目的で、具体的な詳細が、本開示の理解を与えるために記載される。しかしながら、当業者には、これらの詳細なしに本開示が実践され得ることが明らかであろう。さらに、当業者は、以下で説明される本開示の実施形態が、プロセス、装置、システム、またはデバイスなどの様々な方法で実施され得ることを認識するであろう。

【0024】

[044]図に示される素子／構成要素は、本開示の例示的な実施形態の例示であり、本開示を不明瞭にすることを避けるように意図されている。本明細書における「１つの実施形態」、「好ましい実施形態」、「一実施形態」、または「複数の実施形態」への言及は、実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、特性、または機能が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれ、２つ以上の実施形態に存在し得ることを意味する。本明細書の様々な箇所における「１つの実施形態において」、「一実施形態において」、または「複数の実施形態において」という語句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態または複数の実施形態を参照するわけではない。「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、および「備えている、含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、オープンな用語であると理解されるものとし、後に続くリストは、例であり、リストに記載された項目に限定されることを意味するものではない。本明細書で使用される見出しは、系統だてるためのみのものであり、説明または特許請求の範囲の範囲を限定するために使用されないものとする。さらに、本明細書の様々な箇所における特定の用語の使用は、例示のためであり、限定として解釈されるべきではない。

【0025】

[045]図１は、本開示の実施形態によるイメージングシステム１００の概略図を示す。図示のように、システム１００は、送信モード／プロセスにおいて、圧力波１２２を生成し、心臓などの内臓１１２に向けて送信し、内臓から反射された圧力波を受信するイメージャ１２０と、通信チャネル１３０を通してイメージャと信号を送受信するデバイス１０２とを含むことができる。実施形態において、内臓１１２は、圧力波１２２の一部をイメージャ１２０に向けて反射することができ、イメージャ１２０は、受信モード／プロセスにおいて、反射された圧力波を捕捉し、電気信号を生成することができる。イメージャ１２０は、電気信号をデバイス１０２に通信することができ、デバイス１０２は、電気信号を使用して臓器またはターゲットの画像をディスプレイ／スクリーン１０４上に表示することができる。

【0026】

[046]実施形態において、イメージャ１２０は、動物の内臓の画像を得るためにも使用され得る。イメージャ１２０はまた、ドップラモードイメージングにおけるように動脈および静脈における血流の方向および速度を決定し、さらに、組織の硬さを測定するために使用され得る。実施形態において、圧力波１２２は、人間／動物の身体を通って移動し、内臓、組織、または動脈および静脈によって反射され得る音波であり得る。

【0027】

[047]実施形態において、イメージャ１２０は、ポータブルデバイスとすることができ、通信チャネル１３０を通して、無線で（８０２．１１プロトコルなどのプロトコルを使用する）、またはケーブル（ＵＳＢ２、ＵＳＢ３、ＵＳＢ３．１、ＵＳＢ－Ｃ、およびＵＳＢサンダーボルトなど）を介してデバイス１０２と信号を通信することができる。実施形態において、デバイス１０２は、セル電話もしくはｉＰａｄ（登録商標）などのモバイルデバイスとすることができ、または画像をユーザに表示することができる据置き型コンピューティングデバイスとすることができる。

【0028】

[048]実施形態において、２つ以上のイメージャが、ターゲット臓器の画像を創り出すために使用されてもよい。例えば、第１のイメージャはターゲット臓器に向けて圧力波を送り、一方、第２のイメージャは、ターゲット臓器から反射された圧力波を受信し、受信した波に応じて電荷を創り出すことができる。

【0029】

[049]図２は、本開示の実施形態によるイメージャ１２０の概略図を示す。実施形態において、イメージャ１２０は、超音波イメージャとすることができる。図２に示されるように、イメージャ１２０は、圧力波を送受信するためのトランシーバタイル２１０と、圧力波の伝搬方向を設定しおよび／または圧力波を集束させるためのレンズとして動作し、トランシーバタイルと人体１１０との間の音響インピーダンスインタフェースとしても機能する被覆層２１２と、トランシーバタイル２１０を制御するための、バンプによってトランスデューサタイル２１０に結合されたＡＳＩＣチップ（または手短にＡＳＩＣ）などの制御ユニット２０２と、イメージャ１２０の構成要素を制御するためのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）２１４と、信号を処理／調整するためのアナログフロントエンド（ＡＦＥ）などの回路２１５と、トランスデューサタイル２１０によって生成され、回路２１５に向かって伝搬する波を吸収するための音響吸収体層２０３と、１つまたは複数のポート２１６を通してデバイス１０２などの外部デバイスとデータを通信するための通信ユニット２０８と、データを格納するためのメモリ２１８と、電力をイメージャの構成要素に供給するためのバッテリ２０６と、オプションとして、ターゲット臓器の画像を表示するためのディスプレイ２１７とを含むことができる。

【0030】

[050]実施形態において、デバイス１０２は、ディスプレイ／スクリーンを有することができる。そのような場合、ディスプレイは、イメージャ１２０に含まれなくてもよい。実施形態において、イメージャ１２０は、ポート２１６のうちの１つを通してデバイス１０２から電力を受け取ることができる。そのような場合、イメージャ１２０は、バッテリ２０６を含まなくてもよい。イメージャ１２０の構成要素のうちの１つまたは複数は、１つの一体化電気要素に組み合わされてもよいことに留意されたい。同様に、イメージャ１２０の各構成要素は、１つまたは複数の電気要素に実装されてもよい。

【0031】

[051]実施形態において、ユーザは、人体１１０が被覆層２１２に直接接触する前に、被覆層２１２と人体１１０との間の界面におけるインピーダンス整合が改善され得る、すなわち、界面における圧力波１２２の損失が低減され、イメージャ１２０に向かって移動する反射波の損失も界面において低減されるように、人体１１０の皮膚にゲルを塗布することができる。実施形態において、トランシーバタイル２１０は、基板に装着され得、音響の吸収体層に取り付けられ得る。この層は、逆方向に放出される超音波信号を吸収し、そうでなければ、超音波信号は、反射され、画像の品質に干渉することがある。

【0032】

[052]以下で論じるように、被覆層２１２は、トランスデューサから身体へのおよびその逆の音響信号の送信をただ最大化するために、単に平坦な整合層であってもよい。ビーム合焦は、この場合、制御ユニット２０２において電子的に実施され得るので必要とされない。イメージャ１２０は、反射された信号を使用して臓器１１２の画像を作り出すことができ、結果は、臓器１１２の画像の有無にかかわらず示されるグラフ、プロット、および統計データなどの様々なフォーマットでスクリーンに表示され得る。

【0033】

[053]実施形態において、制御ユニット２０２、例えば、ＡＳＩＣなどは、トランシーバタイルと一緒に１つのユニットとして組み立てられてもよい。他の実施形態では、制御ユニット２０２は、イメージャ１２０の外に配置され、トランシーバタイル２１０にケーブルを介して電気的に結合されてもよい。実施形態において、イメージャ１２０は、構成要素２０２～２１５を密閉するハウジングと、構成要素によって生成される熱エネルギーを放散させるための熱放散機構とを含むことができる。

【0034】

[054]図３Ａは、本開示の実施形態によるトランシーバアレイ２００の側面図を示す。図３Ｂは、本開示の実施形態によるトランシーバタイル２１０の上面図を示す。実施形態において、アレイ２００は、１つまたは複数のトランシーバタイル２１０を含むことができる。図示のように、トランシーバアレイ２００は、所定の方法で配置された１つまたは複数のトランシーバタイル２１０を含むことができる。例えば、図３Ａに示されるように、トランシーバタイル（または手短にタイル）２１０は、湾曲したトランシーバアレイをさらに形成するために物理的に曲げられ、イメージャ１２０に配置され得る。イメージャ１２０は、任意の適切な数のタイルを含んでもよく、タイルは、任意の適切な方法で配置されてもよく、各タイル２１０は、トランシーバ基板３０４上に配置される、本明細書でより詳細に説明するような凹形状または凸形状を有する任意の適切な数の圧電素子３０２を含んでもよいことが当業者には明らかであるはずである。基板３０４上に、１つまたは多数の温度センサ３２０が、動作中のトランシーバタイル２１０の温度をモニタするために配置され得る。実施形態において、トランシーバアレイ２００は、基板から製作された微細加工アレイとすることができる。

【0035】

[055]図４Ａは、本開示の実施形態によるＭＵＴ４００の断面図を示す。図４Ａの断面図は、本開示の実施形態による凹状ＭＵＴまたは凸状ＭＵＴに適用可能である。図示のように、凹状または凸状ＭＵＴは、基板４０２から架けられたメンブレン層４０６と、メンブレン層（または手短にメンブレン）４０６上に配置された第１の（例えば、下部）電極（Ｏ）４０８と、下部電極（Ｏ）４０８上に配置された圧電層４１０と、圧電層４１０上に配置された第２の（例えば、上部）電極（Ｘ）４１２とを含むことができる。

【0036】

[056]実施形態において、基板４０２およびメンブレン４０６は、１つの一体構造本体とすることができ、空洞４０４は、メンブレン４０６を画定するように形成され得る。実施形態において、空洞４０４は、メンブレン４０６の振動を制御するために、所定の圧力のガス、または音響制振材料で充填されてもよい。実施形態において、上部電極４１２の投影区域の幾何学的形状は、ＭＵＴ４００の動的性能およびキャパシタンスの大きさを制御するために、固有幾何学的パラメータを有する概ね凹形状または凸形状で構成され得る。

【0037】

[057]実施形態において、各ＭＵＴ４００は、ｐＭＵＴとすることができ、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｉ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成された圧電層を含むことができる。代替の実施形態では、各ＭＵＴ４００はｃＭＵＴとすることができる。

【0038】

[058]実施形態において、各ＭＵＴ４００は、追加の電極および／またはＰＺＥ層を含むことができる。例えば、図４Ｆに示されるように、ＭＵＴ４００（凹状であれ、凸状であれ、所望に応じてそれ以外に成形されたものであれ）は、基板４０２から架けられたメンブレン層４０６と、メンブレン層（または手短にメンブレン）４０６上に配置された第１の電極（Ｏ）４０８と、第１の電極（Ｏ）４０８上に配置された第１の圧電層４１０と、第１の圧電層４１０上に配置された第２の電極４１４と、第２の電極４１４上に配置された第２の圧電層４１０と、第２の圧電層４１０上に配置された第３の電極（Ｘ）４１２とを含むことができる。追加の圧電層４１０および電極は、所望に応じて追加され得る。少なくともいくつかの事例では、追加の圧電層および／または電極を追加すると（すなわち、電極と圧電層を「挟むと」）、ＭＵＴ４００の振幅／ｄＢ出力が増加する。

【0039】

[059]図４Ｂ～図４Ｅにおいて、各ＭＵＴ４００は、凹形状または凸形状のいずれかを有するように示される。実施形態において、各凹状ＭＵＴは、ＭＵＴ４００の上面から見たときに凹形状を有する上部電極を含むことができる。実施形態において、各凸状ＭＵＴは、ＭＵＴ４００の上面から見たときに凸形状を有する上部電極を含むことができる。以下、上部電極４１２の形状という用語は、上部電極をｘｙ平面上に投影することによって得られる上部電極の２次元形状を指す。さらに、上部電極の形状は、形状が２つのライン４５０および４５２に対して対称である場合に対称と呼ばれ、ライン４５０および４５２は、それぞれ、ｘ軸およびｙ軸に平行であり、ｘ軸上の上部電極の中間点を通過する。さらに、以下、本明細書では長軸とも呼ばれるｘ軸は、上部電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる。本明細書では短軸とも呼ばれるｙ軸は、ｘｙ平面内のｘ軸または長軸に対して垂直な方向に沿って、上部電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる。

【0040】

[060]図４Ｂ～図４Ｃの凹状ＭＵＴであれ、図４Ｄ～４Ｅの凸状ＭＵＴであれ、上部電極の形状は長軸および短軸によって画定され、長軸および短軸は原点で交差する。上部電極の両方の遠位端、すなわち、長軸の方向において原点から最も遠い上部電極の端部は、本明細書では電極の「頭部」とも呼ばれ、曲率半径Ｒによって画定される。本明細書では電極の「足部（ｆｏｏｔ）」とも呼ばれる上部電極の固有半値幅は、原点から、短軸の方向に（すなわち、長軸に対して垂直に）、電極外縁部または外周まで測定された長さＬによって定義される。電極の最も狭い点（凹状ＭＵＴの場合）または最も広い点（凸状ＭＵＴの場合）のいずれかにおける電極の全幅は、Ｌの２倍（すなわち、２Ｌ）である。電極の頭部と足部との間の電極の縁部は、湾曲または直線とすることができる。

【0041】

[061]代替として、電極の頭部は、直線あってもよく、または完全に円形ではない他の曲率形状で画定されてもよい。少なくともいくつかの事例では、頭部（または例えば足部）が鋭い点に収束する２つの直線によって定義される場合に作り出される可能性があるものなどの局所的な機械的または材料的故障モードを可能にする可能性がある機械的応力の集中した局所区域を作り出す頭部または他の形状を避けることは有益であり得る。

【0042】

[062]いくつかの実施形態では、頭部は、円形である必要はないが、さらに、限定ではなく、放物線の曲率などの非円形の曲率によって画定されてもよい。円形電極頭部は、曲率半径Ｒによって画定され得るが、放物線形の頭部の関連パラメータは、放物線焦点と頂点との間の距離の２倍として定義される放物線の半直弦とすることができる。さらに、頭部と足部との間の周囲は、直線または曲率のいずれかによって画定されてもよく、依然として本発明の範囲内にある。

【0043】

[063]図４Ｂ～図４Ｃに示されるように、固有幅に対する曲率半径の比Ｒ／Ｌが１より大きい場合、上部電極は、中央部または足部の幅と比較して、端部または頭部においてより広く、電極は概ね凹状の形状を有する。当業者なら理解するように、Ｒ／Ｌが１より大きい、すなわち、Ｒ＞Ｌである限り、Ｒ／Ｌ比を変更することによって、この凹状ＭＵＴ形状の変形が可能であり、依然として本開示の範囲内にある。例えば、４３マイクロメートルの頭部曲率半径Ｒを有する上部電極では、約３７～４１マイクロメートルの適切な足部幅Ｌは、本開示の範囲内にあり、本明細書においてさらに説明されるように、基本周波数および高調波周波数で駆動されたときに向上した圧力振幅および周波数応答挙動を示す。他方、Ｒ／Ｌが大きすぎ、それによって、頭部半径または曲率Ｒが足部幅Ｌよりもはるかに大きい場合、上部電極は、基本周波数および高調波周波数で駆動されたときに所望の圧力振幅および周波数応答挙動を示さない可能性があり、構造的故障を経験することさえあり得る。

【0044】

[064]図４Ｄ～図４Ｅに示されるように、固有幅に対する曲率半径の比Ｒ／Ｌが１より小さい場合、上部電極は、中央部の幅と比較して、端部においてより狭く、電極は概ね凸状の形状を有する。当業者なら理解するように、Ｒ／Ｌが１より小さい、すなわち、Ｒ＜Ｌである限り、Ｒ／Ｌ比を変更することによって、この凸状ＭＵＴ形状の変形が可能であり、依然として本開示の範囲内にある。例えば、４３マイクロメートルの頭部曲率半径Ｒを有する上部電極では、約４３．１～５００マイクロメートルの適切な足部幅Ｌは、本開示の範囲内にあり、本明細書でさらに説明されるように、基本周波数および高調波周波数で駆動されたときに向上した圧力振幅および周波数応答挙動を示す。他方、Ｒ／Ｌが小さすぎ、それによって、頭部半径または曲率Ｒが足部幅Ｌよりもはるかに小さい場合、上部電極は、基本周波数および高調波周波数で駆動されたときに望ましくない圧力振幅および周波数応答挙動から悪い影響を受け、構造的故障を経験することさえあり得る。

【0045】

[065]凹状または凸状の形状で構成されているかどうかにかかわらず、特定のＲ／Ｌ値をもつ電極または特定のＲ／Ｌ値範囲内の電極は、基本周波数および高調波周波数で駆動されたとき、特定の先行する電極形状設計と比べて、望ましい圧力振幅および周波数応答挙動を示す。軸に沿った凹状または凸状電極の面密度分布は、複数の極大値を有し、複数の極大値の場所は、振動共振周波数における複数の反節点が位置づけられる場所と一致する。一般に、ある周波数で各ＭＵＴによって生成される音圧波のエネルギーを指す音圧性能は、その周波数でＭＵＴのピーク振幅が増加するとともに増加し得る。

【0046】

[066]この比またはＲ／Ｌは、ＭＵＴの所望の挙動によって決められ得る。電極のＲ／Ｌパラメータ（それゆえに、電極の形状）を変えると、電極の圧力振幅および周波数応答挙動が変更される。Ｒ／Ｌは、電極が所望の圧力振幅および／または周波数応答挙動を示す限り、制限なく大きくても小さくてもよい。トランスデューサ最終ユースケース（例えば、工業用、医療診断、など）、パワー要件、動作モード要件、などのような要因によって規定され得る特定のトランスデューサの設計要件は、特定のＲ／Ｌ形状によって示される圧力振幅および周波数応答が許容可能かまたは望ましいかどうかを知らせる。製造および材料性能などの追加の考慮事項が、望ましいかまたは利用可能な範囲の許容可能なＲ／Ｌ範囲をさらに制限することがある。

【0047】

[067]図５Ａ～図５Ｂは、本開示の実施形態による、凹状構成を有するＭＵＴおよび凸状構成を有するＭＵＴの音響応答の例示的な理想化されたプロット５００および５１０を示す。図５Ａは、Ｒ／Ｌ＝１のＭＵＴ５０２と比較して、凹状ＭＵＴ５０４（例えば、Ｒ／Ｌ＞１）では音響パワーが周波数とともにどのように変化するかの理想化されたプロット５００を示す。図５Ｂは、Ｒ／Ｌ＝１のＭＵＴ５１２と比較して、凸状ＭＵＴ５１４（例えば、Ｒ／Ｌ＜１）では音響パワーが周波数とともにどのように変化するかの理想化されたプロット５１０を示す。凹状ＭＵＴ５０４では、矢印５０６によって示されるように、Ｒ／Ｌが増加するにつれて、パワー－周波数曲線は、ＭＵＴ５０２と比較して右にシフトする。凸状ＭＵＴ５１４では、矢印５１６によって示されるように、Ｒ／Ｌが減少するにつれて、パワー－周波数曲線は、ＭＵＴ５１２と比較して上方にシフトする。

【0048】

[068]メンブレン（例えば、シリコンメンブレン）の厚さを変更すること、またはメンブレンの周囲に単一または二重ノッチを追加する（メンブレンが片持ち梁ではなくピン留めされた梁またはばねのようにさらに振る舞うように）ことを含む凹状または凸状ＭＵＴ形状へのさらなる修正は、さらに向上した性能特性を提供することができる。そのような修正の例は、米国特許出願第１７／０１８，３０４号および第１５／８２０，３１９号に見いだされ得、これらは参照により本明細書に組み込まれる。

【0049】

[069]図６Ａ～図６Ｃは、本開示の実施形態による３つの振動モード６００、６１０、および６２０を示す。図６Ａ～図６Ｃにおいて、ＭＵＴ６０２、６１２、および６２２の各々は、凹状であろうと凸状であろうと、例証のために単一のラインで表され、各々の単一のラインは、ＭＵＴにおける層のスタックの曲率を示す。動作中、メンブレン４０６、下部電極４０８、圧電層４１０、および上部電極４１２を有する層のスタックは、単一の本体として垂直方向に移動することができ、ｘｚ面上で単一のラインの曲率を有するように変形され得る。さらに、異なる振動モードに対応するライン６０２、６１２、および６２２は、異なる振動モードにおけるスタックの曲率を示す。一般に、凹状ＭＵＴおよび凸状ＭＵＴの共振特性は互いに類似しているが、局所的な利得は、ＭＵＴが凹状であるか凸状であるかに応じて変化することがある。いくつかの事例では、凸状の形状または凹状の形状の選択により、対象の特定の周波数において達成される利得改善が促進され得る。

【0050】

[070]実施形態において、３つの振動モード６００、６１０、および６２０は、それぞれ、３つの振動共振周波数ｆ１、ｆ２、およびｆ３に関連づけられ得る。図６Ａ～図６Ｃにおいて、３つの振動モードのみが示されている。しかしながら、凹状または凸状ＭＵＴは、４つ以上の振動共振モード（または手短に振動モード）で動作することができることが当業者には明らかであるはずである。

【0051】

[071]図６Ａにおいて、凹状または凸状ＭＵＴ６０２は、第１の振動モード６００で動作することができ、矢印６０４は、ＭＵＴ６０２（より具体的には層のスタック）が第１のモード６００では垂直方向に移動することを示す。実施形態において、第１の振動モード６００は、対称であり得る、すなわち、モード形状は、ＭＵＴの中心線６０６に対して対称である。実施形態において、ＭＵＴ６０２の上部電極の形状は、対称であり得、図４Ｂ～図４Ｅに示されるように、凹状または凸状のいずれかであり得る。

【0052】

[072]図６Ｂにおいて、ＭＵＴ６１２は、第２の振動モード６１０で動作することができる。実施形態において、第２の振動モード６１０は、対称であり得る、すなわち、モード形状は、中心線６０６に対して対称である。以下、対称振動モードという用語は、６１５、６１６、および６１７などの反節点（すなわち、ピーク振幅）の場所が、中心線６０６に対して対称に配置される振動モードを指し、中心線６０６は、ｚ軸に平行であり、ｘ軸上のＭＵＴの中間点を通過する線を表す。

【0053】

[073]第２の振動モード６１０において、ＭＵＴ６１２は、２つの節点と、３つの反節点（または言い換えると３つのピーク振幅点）６１５、６１６、および６１７を有することができる。実施形態において、ＭＵＴ６１２の上部電極の形状は、図４Ｂ～図４Ｅに示されるように、対称であり得、凹状または凸状のいずれかであり得る。

【0054】

[074]図６Ｃにおいて、ＭＵＴ６２２は、第３の振動モード６２０で動作することができる。実施形態において、第３の振動モード６２０は、対称であり得、すなわち、モード形状は、中心線６０６に対して対称である。第３の振動モードにおいて、ＭＵＴ６２２は、４つの節点と、５つの反節点（すなわち、５つのピーク振幅点）６２４、６２５、６２６、６２７、および６２８を有することができる。実施形態において、ＭＵＴ６２２の上部電極の形状は、図４Ｂ～図４Ｅに示されるように、対称であり得、凹状または凸状のいずれかであり得る。

【0055】

[075]一般に、ある周波数で各ＭＵＴによって生成される音圧波のエネルギーを指す音圧性能は、その周波数でＭＵＴのピーク振幅が増加するとともに増加し得る。しかしながら、同じまたは同様の総面積の凸状ＭＵＴと比べて、凹状ＭＵＴは、中央部と比較して遠位端においてより大きい局所面積分布（すなわち、Ｒ＞Ｌ）を有する。結果として、同じまたは同様の面積の凸状ＭＵＴと比べて、凹状ＭＵＴは、特に高調波周波数において、より高い音圧振幅を出力することができる。

【0056】

[076]図３におけるＭＵＴ３０２の各々は、圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）とすることができることに留意されたい。しかしながら、トランシーバタイル２１０は容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）のアレイを含むことができる、すなわち、圧電素子３０２はｃＭＵＴと置き換えられてもよいことが当業者には明らかであるはずである。そのような場合、ＣＭＵＴの上部電極は、上部電極４１２の形状のうちの１つに類似する形状を有することができ、その結果、ｃＭＵＴの音響応答は、図４Ｂ～図６Ｃに関連して説明された原理に基づいて、様々な振動共振周波数において制御される。

【0057】

[077]本発明は様々な修正および代替形態を受け入れることができるが、その具体的な例が、図面に示されており、本明細書において詳細に説明されている。しかしながら、本発明は、開示されている特定の形態に限定されるべきではなく、それとは反対に、本発明は、添付の特許請求の範囲内に入るすべての修正、均等物、および代替物を包含することができることが理解されるべきである。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【手続補正書】

【提出日】2023-11-20

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）であって、
第１の軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する第１の電極
を含み、
前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つまたは複数が、曲率半径Ｒによって画定され、
第２の軸が、前記第１の軸の中間点を通過し、前記第２の軸が、前記第１の軸に対して垂直であり、
前記第１の電極の半値幅が、前記中間点から前記第２の軸の方向に前記第１の電極の外周まで測定された長さＬによって定義され、
前記第１の軸に沿った前記第１の電極の最も広い点における前記第１の電極の全幅は、前記第１の電極が凸形状を有するようにＬの少なくとも２倍であり、
Ｒ／Ｌが１よりも小さい、微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項2】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）である、請求項１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項3】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）である、請求項１または２に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項4】

前記第１の軸は、前記第１の電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１～３のいずれか一項に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項5】

前記第２の軸は、前記第１の電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１～４のいずれか一項に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項6】

基板と、
前記基板から架けられたメンブレンと、
前記メンブレン上に配置された第２の電極と、
前記第１の電極または前記第２の電極のうちの１つまたは複数の上に配置された圧電層と
をさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項7】

前記圧電層が、前記第２の電極上に配置された第１の圧電層を含み、
前記第１の圧電層上に配置された第３の電極と、
前記第３の電極上に配置された第２の圧電層と
をさらに含み、
前記第１の電極が、前記第２の圧電層上に配置される、請求項６に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項8】

前記圧電層が、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｃ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成される、請求項６または７に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項9】

複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含むトランスデューサアレイであり、前記複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）の各々が、
凸状電極、
を含む、トランスデューサアレイ、
を含むイメージングデバイス。

【請求項10】

微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）であって、
第１の軸に沿って第１の端部および第２の端部を有する第１の電極、
を含み、
前記第１の端部または前記第２の端部のうちの１つまたは複数が、曲率半径Ｒによって画定され、
第２の軸が、前記第１の軸の中間点を通過し、前記第２の軸が、前記第１の軸に対して垂直であり、
前記第１の電極の半値幅が、前記中間点から前記第２の軸の方向に前記第１の電極の外周まで測定された長さＬによって定義され、
前記第１の軸に沿った前記第１の電極の最も狭い点における前記第１の電極の全幅は、前記第１の電極が凹形状を有するように２Ｌ未満であり、
Ｒ／Ｌが１よりも大きい、
微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項11】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が容量性微細加工超音波トランスデューサ（ｃＭＵＴ）である、請求項１０に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項12】

前記微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）が圧電微細加工超音波トランスデューサ（ｐＭＵＴ）である、請求項１０または１１に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項13】

前記第１の軸は、前記第１の電極が最長寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項14】

前記第２の軸は、前記第１の電極が最短寸法を有する方向に沿って延びる、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項15】

基板と、
前記基板から架けられたメンブレンと、
前記メンブレン上に配置された第２の電極と、
前記第１の電極または前記第２の電極のうちの１つまたは複数の上に配置された圧電層と、
をさらに含む、請求項１０～１４のいずれか一項に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項16】

前記圧電層が、前記第２の電極上に配置された第１の圧電層を含み、
前記第１の圧電層上に配置された第３の電極と、
前記第３の電極上に配置された第２の圧電層と、
をさらに含み、
前記第１の電極が、前記第２の圧電層上に配置される、請求項１５に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項17】

前記圧電層が、ＰＺＴ、ＫＮＮ、ＰＺＴ－Ｎ、ＰＭＮ－Ｐｔ、ＡＩＮ、Ｓｃ－ＡＩＮ、ＺｎＯ、ＰＶＤＦ、およびＬｉＮｉＯ_３のうちの少なくとも１つから形成される、請求項１５または１６に記載の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）。

【請求項18】

複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）を含むトランスデューサアレイであり、前記複数の微細加工超音波トランスデューサ（ＭＵＴ）の各々が、
凹状電極、
を含む、トランスデューサアレイ、
を含む、イメージングデバイス。

【国際調査報告】