声波探测器、声波换能器单元和被检体信息获取装置的制作方法

本发明涉及能够接收诸如由光声效应导致的光声波之类的声波(以下，也有被称为超声波的情况)的声波探测器、声波换能器单元和使用声波探测器或声波换能器单元的被检体信息获取装置。

背景技术：

美国专利公布No.2011/0306865讨论了一种测量系统，其使用具有半球形状的超声探测器，接收当被检体被光照射时由于光声效应在被检体中的测量对象处产生的光声波(一般是超声波)。具有半球形状的超声探测器包括在其半球表面上布置的多个超声换能器元件。

将参照图9描述测量系统。在图9中，设置测量系统和被检体10。测量系统包含光源11、超声探测器12、超声换能器13、光21、光声波22和介质30(声学匹配材料)。超声探测器12具有半球形状，并且包含多个超声换能器13和光源11。在测量时，被检体10部分地被半球形超声探测器12包围，并且，被检体10与超声探测器12之间的空间被介质30填充。被检体10被来自光源11的光21照射。光声波22在被检体10中产生，并且被超声探测器12中的超声换能器13接收。基于接收的信号执行被检体的成像。

为了从被检体接收光声波，超声换能器需要被布置于半球表面上的预定分散位置处。但是，在美国专利公布No.2011/0306865中，没有具体描述杯状容器上的探测器(换能器)的布置结构。在这种结构中，如果超声换能器的传感器表面在安装时与杯状容器接触，那么存在超声换能器的特性改变的可能性。因此，本发明针对提供不可能出现由于其安装导致的换能器的特性劣化的声波探测器等。

此外，为了从被检体接收光声波，超声换能器需要被布置于半球表面上的预定分散位置处。在以在美国专利公布No.2011/0306865中公开的方式通过支撑部件支撑超声换能器的情况下，超声换能器可易于布置于预定位置处。但是，本发明的发明人发现了问题。即，在超声换能器被设置在半球形支撑部件上且使用水作为介质的情况下，可能产生湍流(turbulent flow)，并且，与湍流相关联地，介质的温度分布变得不均匀。结果，在被检体的图像中可能出现噪声。

因此，本发明进一步针对提供结构简单且不可能出现声学匹配材料的湍流和与湍流相关联的声学匹配材料的温度分布的不均匀的光声波探测器、以及具有光声波探测器的光声装置。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，一种声波探测器包括：包含多个通孔和凹陷部分的支撑部件，凹陷部分向着在测量时位于测量位置中的被检体凹陷；和包含至少一个换能器的声波换能器单元，其中，声波换能器单元大致向着凹陷部分的曲率中心被安装在通孔中，以及其中，声波换能器单元的厚度在曲率中心侧较薄。

根据本发明的另一方面，一种光声波探测器包括：多个换能器单元，每个换能器单元包含用于接收在被来自光源的光照射的被检体中由于光声效应产生的光声波并且输出电信号的换能器；和用于支撑多个换能器单元使得换能器的方向轴收在一起(gather together)的支撑部件，其中，多个换能器单元被设置在支撑部件中形成的孔径中，并且，多个换能器单元被布置为使得多个换能器单元不从支撑部件向方向轴收在一起的一侧突出。

参照附图阅读对于示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1A和图1B是各自示出根据第一示例性实施例的声波探测器的示图。图1C是示出根据第一示例性实施例的声波换能器单元的示图。图1D是根据第一示例性实施例的声波探测器的截面图。

图2A是示出根据第二示例性实施例的声波换能器单元的示图。图2B和图2C是各自示出根据第二实施例的声波探测器的截面图。

图3A是示出根据第三示例性实施例的声波换能器单元的示图。图3B和图3C是各自示出根据第三示例性实施例的声波探测器的截面图。图3D是示出根据第三示例性实施例的从声波探测器的中心沿径向观看的声波换能器单元的示图。

图4A是示出根据第四示例性实施例的声波换能器单元的示图。图4B是示出根据第四示例性实施例的声波探测器的截面图。

图5A是示出声波换能器单元的示图。图5B是示出声波探测器的截面图。图5C是示出根据第五示例性实施例的声波换能器单元的横向截面图。图5D是示出根据第五示例性实施例的另一例子的声波换能器单元的示图。图5E是示出根据第五示例性实施例的另一例子的声波探测器的截面图。图5F是示出根据第五示例性实施例的又一例子的声波换能器单元的示图。图5G是示出根据第五示例性实施例的又一例子的从声波探测器的半球的中心沿径向观看的声波换能器单元的示图。

图6A是示出根据第六示例性实施例的声波换能器单元的示图。图6B是示出根据第六示例性实施例的声波探测器的截面的示图。图6C是示出根据第六示例性实施例的声波换能器单元的横向截面图。图6D是示出根据第六示例性实施例的另一例子的声波换能器单元的示图。

图7是示出根据第七示例性实施例的被检体信息获取装置的示意图的示图。

图8是示出根据第八示例性实施例的被检体信息获取装置的示意图的示图。

图9是示出声波探测器的示意图的示图。

图10A是示出根据第九示例性实施例的光声波探测器的透视图。图10B是A-A′截面图。图10C是示出布置于光声波探测器中的超声换能器的透视图。图10D是另一例子的光声波探测器的A-A′截面图。图10E是另一例子的超声换能器的透视图。

图11A是示出根据第九示例性实施例的电容超声换能器(CMUT)的示意性截面图，图11B是示出具有另一结构的CMUT的示意性截面图。

图12A是示出根据第十示例性实施例的超声换能器的截面图。图12B是示出设置在超声换能器中的电路的电路图。

图13A、图13B、图13C和图13D是各自示出设置在根据第十一示例性实施例的超声换能器中的电路的例子的电路图。

图14是示出根据第十二示例性实施例的超声换能器的截面图。

图15A是示出根据第十三示例性实施例的超声换能器的透视图。图15B是示出超声换能器的截面图。

图16是示出根据第十四示例性实施例的换能器单元的示意性截面图。

图17A是示出根据第十五示例性实施例的换能器单元的示意性截面图。图17B是示出根据第十五示例性实施例的具有另一结构的换能器单元的示意性截面图。

图18是示出根据第十六示例性实施例的换能器单元的示意性截面图。

图19A和图19B是各自示出根据第十七示例性实施例的换能器单元的横向截面图。图19C是示出具有另一结构的换能器单元的示图。

图20A是示出根据第十八示例性实施例的换能器单元的顶部示意图。图20B是示出换能器单元的截面图。图20C是示出根据第十八示例性实施例的光声波探测器中的电路的示图。

图21A是示出根据第十九示例性实施例的换能器的示意图。图21B是示出施加电压调整电路的电路图。

图22是示出根据第二十示例性实施例的换能器的示意图。

图23A是示出根据第二十一示例性实施例的换能器的示意图。图23B是示出驱动检测电路的电路图。

图24A是示出根据第二十二示例性实施例的换能器的示意图。图24B是示出驱动检测电路的电路图。

图25A是示出根据第二十三示例性实施例的换能器的示意图。图25B是示出根据第二十三示例性实施例的驱动检测电路的电路图。图25C是示出根据第二十三示例性实施例的具有另一结构的驱动检测电路的电路图。图25D是示出根据第二十三示例性实施例的具有又一结构的驱动检测电路的电路图。

图26是示出根据第二十四示例性实施例的光声装置的示意性截面图。

图27是示出根据第二十五示例性实施例的光声装置的示意性截面图。

具体实施方式

在以下描述的示例性实施例中，声波探测器包括具有凹陷部分的支撑部件和包含一个或更多个换能器的声波换能器单元。声波换能器单元被安装在支撑部件的通孔中以大致面向凹陷部分的曲率中心，并且，声波换能器单元形成为在凹陷部分的曲率中心侧较薄。例如，在具有半球表面的支撑部件中，声波换能器单元被插入和固定于通孔中以面向半球的中心。例如，声波换能器单元包含具有柱状(诸如圆柱形状和棱柱(prismatic)形状)的前缘部分和柱状的外壳部分，并且，多个超声换能器被布置于前缘部分的表面上。前缘部分的厚度比外壳部分的厚度薄。外壳部分的厚度可稍微变化。一般地，声波探测器的前缘部分(半球形状内的端部)的截面面积最小，声波探测器的根部的截面面积(半球形状外部的端部)最大。

以下，将描述本示例性实施例。虽然参照光声诊断装置描述本示例性实施例，但是也可以使用没有光源的超声诊断装置。本发明不限于以下描述的示例性实施例。

参照图1A～1D，将描述根据第一示例性实施例的光声波探测器(超声探测器或声波探测器)100。光声波探测器100包括作为探测器外壳的半球状支撑部件101、通孔102、声波换能器单元(也称为超声换能器单元或者简称为单元)103、分别从声波换能器单元103中的不同的一个连接的电缆160的电缆束104、光源106、以及超声换能器(也简称为换能器)110。图1A是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100的外观的示意性透视图。图1B是示出光声波探测器100的示意性截面图。与图1C和图1D所示的单元103相比，图1B中的单元103以简略的方式被示出。图1C是示出声波换能器单元103的示意性透视图。图1D是沿X-Z面切取的示意性截面图，示出安装于支撑部件101中的图1C所示的单元103。在图1C和图1D中，电缆160被省略。

在半球状支撑部件101(大致球状)中，在与分别设置了单元103的位置对应的位置处形成多个通孔102。声波换能器单元103具有与通孔102的形状对应的大致圆筒形状的外形。各单元103被插入和固定于通孔102中的不同的一个中。单元103包含设置在前缘部分120上的一个或更多个超声换能器110(未示出各单个换能器)。换能器110被布置为面向支撑部件101的半球中心附近的位置。在本示例性实施例中，通孔102的横向截面形状为正圆(perfact circle)，并且，一个或更多个超声换能器110被设置在前缘部分120的中心部分上。虽然这依赖于情况，但各单元103一般包含许多超声换能器110，约成百上千个。单元103的多个电缆160被捆束成单个电缆束104，并且，与和外部装置连接的连接器(未示出)连接。因此，声波换能器单元包括被设置在其前缘部分上的换能器(诸如电容型电气机械转换器)，使得换能器可执行声波向接收信号的转换和传送信号向声波的转换中的至少一者。单元的前缘部分的外径为例如约10mm。在单元的本体(外壳部分)中，布置柔性印刷布线和接收前置放大器等。

光源106被布置于半球状支撑部件101的中心部分中。光源106可以是可发光的任何光源，诸如固体激光器、气体激光器、半导体激光和发光二极管(LED)。可使用光纤从设置在外部的发光部分引导光。在本示例性实施例中，光源106被布置于半球状支撑部件101的中心部分中，但是该结构不限于此。一个或更多个光源106可被布置于半球状支撑部件101的其中不设置声波换能器单元103的任何区域处。

根据本示例性实施例，声波换能器单元103被与支撑部件101分开地设置并且被安装于支撑部件101的通孔102中。因此，支撑部件101可具有非常简单的结构，该结构具有在凹陷部件中形成的孔径。此外，支撑部件101和声波换能器单元103相互分开，使得可以只选择和使用操作经过测试的单元103。因此，声波探测器100的产量可易于提高。此外，在单元103故障的情况下，可容易地执行替换。而且，可通过仅改变支撑部件101中的通孔102的位置而易于制备具有不同传感器间隔的超声探测器100。类似地，可通过制备具有不同半径的支撑部件101并且使用相同的声波换能器单元103，提供具有不同半径的半球状探测器。

可以使用能够接收和传送超声波的任一个超声换能器110。可以使用能够通过与被检体信息获取装置连接而被使用的压电型(PZT型)超声探测器。此外，可以使用聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride)(PVDF型)型超声探测器和电容型超声换能器(CMUT)等。CMUT是特别优选的，原因是它可以用高的灵敏度在宽带域中接收超声波。

在根据本示例性实施例的换能器单元103中，上面设置超声换能器110的前缘部分120比该部分之外的剩余部分(也称为外壳部分130)薄。因此，当单元103被插入和固定于支撑部件101的通孔102中时，能够防止前缘部分120上的超声换能器110接触支撑部件101中的通孔102的侧面。因此，可以以超声换能器110的很少的性能劣化实现组装。

如图1C和图1D所示，在声波换能器单元103中的外壳部分130的端部(即，与超声换能器110所在的端部相对的端部)处形成突起状的板部(凸缘部分)140。突起状的板部140比通孔102大。如图1D所示，单元103的与前缘部分120相对的端部的纵向截面的形状为T形。突起状的板部140具有其中插入螺旋状物的孔径142，并且，单元103可通过突起状的板部140用螺旋状物151被固定于支撑部件101上。更具体而言，单元103以使得O形环150插入于突起状的板部140与支撑部件101之间且被略微挤压的方式被固定。声波换能器单元103与支撑部件101之间的间隙被O形环150密封。由此，防止置于被检体侧的诸如水和超声波凝胶的声学匹配材料漏出到支撑部件101的后侧(半球状支撑部件101的外表面)，并且，该声学匹配材料保持处于支撑部件101内。以这种方式，诸如O形环的密封部件被插入于声波换能器单元与支撑部件之间以防止声学匹配材料的泄漏。

根据本示例性实施例，单元103的前缘部分120比外壳部分130小(但是，外壳部分130可包含比前缘部分120薄的部分)。因此，当单元103被插入于通孔102中时，不太可能出现前缘部分120与通孔102的内侧之间的接触。根据这种光声波探测器100，在组装支撑部件101与单元103时，不太可能出现超声换能器110的性能劣化。此外，由于进行组装使得各单元103被单独地插入于支撑部件101中，因此，能够选择声波换能器单元103的良好产品并将其安装于支撑部件101上。由此，可以提供接收元件具有均匀的特性的探测器。此外，由于使用诸如O形环150的密封部件，因此，单元103可准确地与支撑部件101接触，并且，匹配介质可确信地保持于被检体与光声波探测器100之间的空间中。另外，由于几乎不在设置在光声波探测器100的凹陷侧的匹配介质中产生气泡等，因此不太可能出现由于气泡等导致的信号的劣化。由此，可高质量地接收光声波。而且，由于诸如水的介质几乎不漏出，因此不太可能出现由于泄漏导致的电气部件的可靠性劣化。因此，可以提供具有高的可靠性的探测器。

第二示例性实施例在支撑部件101与声波换能器单元103之间包含定位或对准机构的结构方面与第一示例性实施例不同。关于其它方面，第二实施例与第一实施例相同。图2A是示出根据本示例性实施例的设置在光声波探测器100中的声波换能器单元103的示意图。在图2A中，孔径143与定位销152对应。图2A是声波换能器单元103的示意图。图2B和图2C是分别沿X-Z面和Y-Z面切取的并且各自示出安装于支撑部件101上的图2A所示的单元103的示意性截面图。

根据本示例性实施例，在支撑部件101与声波换能器单元103之间设置对准机构。更具体而言，支撑部件101具有与各单元103对应的定位销152，并且，突起状的板部140具有与定位销152对应的孔径143。因此，即使在超声换能器110不被布置于声波换能器单元103的中心部分处的情况下，也能够将超声换能器110定位在光声波探测器100中的希望的位置处。因此，不需要将超声换能器110布置在单元103的中心部分处，使得对于布置的限制降低且单元103的尺寸可减小。此外，即使在声波换能器单元103具有其中布置有多个超声换能器110的配置的情况下，也不需要围绕单元103的中心以点对称的方式布置这多个超声换能器110。因此，对于单元103的布置的限制可降低，并且，单元103的尺寸可进一步减小。因此，根据本实施例，对准机构是包含销和孔径的组的适配(fitting)机构，该组中的一个形成在支撑部件中的通孔的周边部分和声波换能器单元的凸缘部分中的一个中，该组中的另一个形成在支撑部件中的通孔的周边部分和声波换能器单元的凸缘部分中的另一个中。

通过根据本示例性实施例的光声波探测器100，可提供其特征在于以下方面的探测器：不太可能出现由于组装导致的性能劣化，并且超声换能器110可被设置在预定位置处。另外，由于对于声波换能器单元103中的超声换能器110的布置的限制可降低，因此单元103的尺寸可变小且结构可被简化。

根据本示例性实施例，在使用电容型换能器作为超声换能器110的情况下，可获得进一步的显著的效果。一般在硅芯片上形成电容型换能器，并且，通过以矩形外形切片来切下硅芯片并且使用它。由于芯片上需要有用于从芯片上的电容型换能器引出布线的区域，因此，出现以下这样的大的限制：具有电容型换能器的矩形芯片被布置于单元103的中心部分上。在根据本示例性实施例的光声波探测器100中，对于单元103中的超声换能器110的布置的限制可减少，由此，对于电容型换能器的布置的限制可明显减少。

第三示例性实施例在支撑部件101与声波换能器单元103之间的对准机构的结构方面与第二示例性实施例不同。关于其它方面，第三实施例与第二实施例相同。图3A是示出根据本示例性实施例的设置在光声波探测器中的声波换能器单元103的示意图。在图3A中，突起131沿外壳部分130的纵向延伸。图3A是声波换能器单元103的示意图。图3B和图3C是分别沿X-Z面和Y-Z面切取的并且各自示出安装于支撑部件101上的图3A中的单元103的示意性截面图。此外，图3D是从光声波探测器100的半球中心沿径向观看的、示出安装于支撑部件101上的图3A中的单元103的示意图。

根据本示例性实施例，外壳部分130的侧面与通孔102分别具有用于对准的凹陷部分和凸出部分。单元103的外壳部分130具有用于对准的突起131。同时，在支撑部件101中的通孔102内，在与单元103的突起131对应的位置处形成凹陷部分。因此，与使用定位销152的第二示例性实施例类似地，可获得有利的效果。此外，根据本示例性实施例，由于对准机构被设置在外壳部分130的侧面上，因此不需要设置用于在支撑部件101中放置销的区域。因此，用于固定声波换能器单元103的区域可进一步减小并且单元之间的间隔可变窄。

根据本示例性实施例，由于多个单元103可以用变窄的间隔被布置，因此，超声换能器单元103可被高密度地布置。另外，不太可能出现由于组装导致的性能劣化，并且，超声换能器110可被布置于预定的位置处。在本示例性实施例中，外壳部分130具有突起131，并且，在支撑部件101中的通孔102外侧形成凹陷部分，但是结构不限于此。可类似地使用以下配置：其中，外壳部分130具有凹陷部分，在支撑部件101中的通孔102内形成突起。

第四示例性实施例在支撑部件101中的通孔102的形状方面与第一实施例不同。关于其它方面，本示例性实施例与第一实施例相同。图4A是示出根据本示例性实施例的声波换能器单元103的示意图。图4B是沿X-Z面切取的示意性截面图，示出安装于支撑部件101上的图4A中的单元103。在图4A和图4B中，设置用于O形环150的安装部分132和固定部件170。

根据本示例性实施例，不是在外壳部分130中设置突起状的板部140，而是在支撑部件101的通孔102中形成台阶107。支撑部件101的内侧的通孔102内的空间比支撑部件101的外侧的空间小。通孔102的内侧形状与声波换能器单元103的外形对应。单元103具有在前缘部分120与外壳部分130之间形成的台阶处的面121，并且，面121可压靠(impinge against)支撑部件101的通孔102中的台阶107的面。同时，单元103中的外壳部分130的外端部被环形固定部件170推压，使得台阶处的面121压靠支撑部件101。在这种条件下，固定部件170的螺纹与在支撑部件101的通孔102中形成的螺纹之间的底部接合，由此，单元103固定于支撑部件101上。因此，声波换能器单元103被保持和固定于支撑部件101的通孔102中的台阶107与固定部件170之间。

根据本示例性实施例，在支撑部件101的外侧的外壳部分130的侧面形成用于安装O形环150的安装部分132。在用于O形环150的安装部分132与支撑部件101中的通孔102的内面之间，设置O形环150。因此，支撑部件101与单元103之间的间隙被确信地密封。

根据本示例性实施例，O形环150被布置于声波换能器单元103的侧面上，使得用于定位O形环150的区域可减小。因此，通过根据本示例性实施例的光声波探测器100，在组装支撑部件101与单元103时不太可能出现超声换能器110的性能劣化。此外，可高密度地布置超声换能器110。

第五示例性实施例在支撑部件101中的通孔102的形状方面与第四示例性实施例不同。关于其它方面，本示例性实施例与第四示例性实施例相同。图5A是示出本示例性实施例的声波换能器单元103的示意图。图5B是示出固定于支撑部件101上的单元103的示意性截面图。图5C是沿图5B中的Z＝Z1处的X-Y面切取的示意性截面图。在图5A～5C中，在外壳部分130中形成突起133。

在本示例性实施例中，在外壳部分130中形成用作定位单元的突起133。突起133被布置于比用于安装O形环150的安装部分132向内的凹陷部分侧的前缘部分120侧。从超声换能器110侧观看，外壳部分130的突起133不从O形环150的外形的水平向外突出。因此，可在单元103与支撑部件101之间实现对准，并且，单元103与支撑部件101之间的间隙可被O形环150密封。

通过根据本示例性实施例的这样的光声波探测器100，在组装支撑部件101和单元103时不太可能出现超声换能器110的性能劣化。另外，超声换能器110可高密度地布置于希望的位置处。

根据本示例性实施例，外壳部分130具有突起133，支撑部件101在通孔102的外侧具有凹陷部分，但是结构不限于此。可类似地使用以下配置：外壳部分130具有凹陷部分，支撑部件101在通孔102的内侧具有突起。

图5D和图5E示出本示例性实施例的另一例子。在本例子中，用于安装O形环150的安装部分132被布置于比突起133更接近前缘部分120的一侧。并且，从超声换能器110侧观看，外壳部分130的突起133被形成为从O形环150的外形的水平向外突出。而且，O形环150可被设置在更接近前缘部分120的一侧，使得其中单元103与声学匹配材料接触的区域可变窄。因此，在单元103中，防水所需要的区域仅是前缘部分120的附近，由此单元103的结构可被简化。

在上述的例子中，外壳部分130具有突起133，支撑部件101在通孔102的外侧具有凹陷部分，但是结构不限于此。可类似地使用以下配置：其中，外壳部分130具有凹陷部分，支撑部件101在通孔102的内侧具有突起。在该结构中，从超声换能器110侧观看，外壳部分130的凹陷部分的内侧表面以与O形环150的外形的内侧相接触的方式设置。由此，单元103可与支撑部件101对准，并且，单元103与支撑部件101之间的间隙可被O形环150密封。

图5F和图5G示出本示例性实施例的又一例子。图5F是声波换能器单元103的示意图。图5G是示出从光声波探测器100的中心沿径向观看的、安装于支撑部件101上的单元103的示图。本例子与上述的配置的不同在于，前缘部分120是四角形的。此外，与前缘部分120的形状相关联地，支撑部件101中的通孔102的台阶中的开口的形状也是四角形的。在图5G中，点线代表从超声换能器110侧观看的、外壳部分130的外形和与其对应的通孔102内的形状。因此，在本示例性例子中，在声波换能器单元103的外形与和单元103的外形对应的通孔102的内侧形状的一部分之间形成上述的对准配合机构。

在四角形芯片上形成的电容型换能器被用作超声换能器110的情况下，当前缘部分120的形状为四角形时，前缘部分120的布置中的无用空间可最大程度地减少。类似地，当通孔102中的台阶的开口被布置为与前缘部分120的四角形形状对应时，声波换能器单元103的尺寸可减小。但是，在前缘部分120的形状和通孔102的台阶的开口是四角形的情况下，如果单元103的插入角(insertion angle)偏移，那么前缘部分120与通孔102的台阶部分接触的风险增大。在本示例性实施例中，外壳部分130具有用于在将突起133插入于通孔102中时将单元103定位到支撑部件101的突起133。因此，可以不使前缘部分120与台阶部分接触地实现单元103的插入。此外，根据本示例性实施例，在组装支撑部件101和单元103时，不太可能出现超声换能器110的性能劣化。另外，可以用更高的密度在预定位置处布置超声换能器110。

第六示例性实施例在支撑部件101与声波换能器单元103之间的对准机构方面与第五实施例不同。关于其它方面，本示例性实施例与第五实施例相同。图6A是示出根据本示例性实施例的单元103的示意图。图6B是示出安装于支撑部件101上的单元103的示意性截面图。图6B是示出沿图6A中的Y-Z面切取的单元103的截面图。图6C是示出沿图6B中的Z＝Z2处的X-Y面切取的单元103的示意性截面图。

根据本示例性实施例，单元103的外壳部分130的外形是多角形。支撑部件101内的通孔102的内侧形状也是与单元103的外形对应的多角形。与第五示例性实施例相比，不需要在外壳部分130的外形和通孔102的内侧形状内形成凹陷部分或凸出部分。由此，结构可被简化。因此，对准机构所需要的区域可减少，并且，单元103之间的间隔可变窄。因此，根据本示例性实施例，使用多角形形状之间的对准配合机构。

通过根据本示例性实施例的这样的光声波探测器100，在组装支撑部件101和声波换能器单元103时，不太可能出现超声换能器110的性能劣化。另外，超声换能器110可高密度地布置于希望的位置处。此外，单元103和支撑部件101中的通孔102的结构可被简化，因此，可提供具有高可靠性的探测器。

根据图6A所示的本示例性实施例，外壳部分130的外形和通孔102的内侧形状是四角形，但是结构不限于此。只要使用诸如三角形、五角形和六角形之类的多角形，就也可获得类似的效果。此外，如图6D所示，单元103的前缘部分120的外形可类似地形成多角形，并且，支撑部件101中的通孔102的形状可形成为与单元103的形式对应的多角形。

在第一到第六示例性实施例中描述的光声波(超声)探测器100中的任一个可被用于接收由于光声效应导致的光声波(超声波)，并且被应用于被检体信息获取装置。参照图7，将具体描述根据本示例性实施例的超声测量装置的操作。基于发光指令的信号701，从光源805发射光702(脉冲光)，并且，通过介质801用光702照射测量对象800。在测量对象800中，由于光702的照射而产生光声波(超声波)703，并且，超声波703被超声探测器中的多个电容型换能器802接收。接收的波的信息，诸如尺寸、形状和时间，作为光声波的接收信号704被传送到作为信号处理单元的图像信息产生装置803。同时，在光源805中产生的光702的信息(发光信息)，诸如光的尺寸、形状、时间，被存储于用于产生光声信号的图像信息的图像信息产生装置803中。在图像信息产生装置803中，基于光声波的接收信号704和发光信息产生测量对象800的图像信号，并且，基于光声信号的再现图像信息705被输出。在图像显示单元804中，基于从光声信号产生的再现图像信息705显示测量对象800的图像。

根据以上的示例性实施例的光声波(超声波)探测器的特征在于，不太可能出现由于超声换能器的安装导致的超声换能器的特性劣化，由此可精确地获取光声波。因此，可以获得具有高质量的图像。在以上的示例性实施例中，用于照射被检体的光照射部分被布置于支撑部件上。此外，由于光声效应在被检体中产生的光声波被根据以上的示例性实施例的声波探测器接收，而获取被检体的信息。

如上所述，根据第一到第六示例性实施例的光声波(超声)探测器100中的任一个可被用于接收由于光声效应导致的光声波(超声波)。另外，可向被检体传送超声波，并且可接收由被检体反射的超声波。这种配置可被应用于基于获取的信号获取被检体的信息的被检体信息获取装置。根据示例性实施例中的每一个的声波探测器执行由于光声效应而在被检体中产生的光声波的接收，还有针对被检体进行的超声波的传送/接收。因此，声波探测器获取被检体的信息。

图8是示出根据第八示例性实施例的被检体信息获取装置的示意图。在图8中，提供超声波的传送和接收信号706、传送的超声波707、反射的超声波708、由超声波的传送和接收而产生的再现图像信息709。

除了光声波的接收以外，本示例性实施例的被检体信息获取装置还执行脉冲回波(pulse echo)(超声波的传送和接收)以形成图像。本示例性实施例中的光声波的接收与在第七示例性实施例中描述的相同。这里，将仅描述脉冲回波(超声波的传送和接收)。基于超声波的传送信号706，从多个电容型换能器802向测量对象800传送超声波707。在测量对象800的内部中，由于存在于内部的物质的固有声学阻抗的差异，超声波被反射。反射的超声波708被多个电容型换能器802接收，并且，诸如尺寸、形状、时间的接收信号的信息作为超声波的接收信号706被传送到图像信息产生装置803。同时，诸如尺寸、形状和时间的所传送超声波的信息作为超声波传送信息存储于图像信息产生装置803中。在图像信息产生装置803中，基于超声波接收信号706和超声波传送信息产生测量对象800的图像信号，并且，输出通过超声波传送和接收而产生的再现图像信息709。

在图像显示单元804中，基于从光声信号产生的再现图像信息705与通过超声波的传送和接收产生的再现图像信息709，即，基于这两者信息，显示测量对象800的图像。根据本示例性实施例的光声波(超声波)探测器100的特征在于，几乎不出现由于超声换能器的安装导致的超声换能器的特性劣化，由此可以精确地获取光声波。此外，可以使用同一探测器精确地传送和接收超声波。因此，可以高质量地产生具有相同的坐标系的光声图像和超声图像。

根据本示例性实施例，电容型换能器802也可被配置为使得至少接收来自被检体的超声波，并且，处理单元也可被配置为使得使用来自电容型换能器802的超声波接收信号来获取被检体的信息。在这种情况下，电容型换能器802可向被检体发射超声波，但也可以使得另一换能器发射超声波。此外，电容型换能器802还可以不执行光声波的接收地执行超声波接收。如上所述，声波探测器检测来自被检体的光声波和/或超声波，其中该被检体位于面向具有半球形状等的支撑部件的凹陷侧的位置处。此外，信号处理单元从通过探测器检测的光声波和/或超声波的信号产生诸如活体组织的被检体的图像。

以下，将描述与以上的示例性实施例不同的示例性实施例。

将参照附图描述这些示例性实施例。根据本示例性实施例的光声波探测器具有包含换能器的多个换能器单元，换能器接收由于来自光源的光对被检体的照射产生的光声波并且输出电信号。用于支撑多个换能器单元的支撑部件被配置为使得多个换能器单元的方向轴收在一起。多个换能器单元被布置于在支撑部件中形成的孔径的内部中，并且被设置为使得多个换能器单元不从支撑部件向方向轴收在一起的一侧突出。由于多个换能器单元不从支撑部件向内突出，因此能够抑制设置在支撑部件与被检体之间的空间中的声学匹配材料的湍流、以及声学匹配材料的温度分布的不均匀。将描述具体的配置。

将参照图10A～10E描述根据第九示例性实施例的光声波探测器100。图10A是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100的外形的示意图。图10B是示出沿图10A中的光声波探测器100的A-A’截面切取的示意性截面图。图10C是示出换能器单元103的示意图。并且，图10D是示出根据本示例性实施例的具有另一示例性结构的光声波探测器100的示图。图10E是示出具有又一示例性结构的换能器单元103的示图。在图10A中，省略了电缆等。

在图10A～10E中，光声波探测器100包含半球状的支撑部件101、孔径(通孔)102、换能器单元103、电缆160、电缆束104、连接器1701、光源106、以及换能器110。

半球状支撑部件101包含用于在预定位置中定位换能器110的多个通孔102。

换能器单元103的外形与通孔102的形状对应，并且，各换能器单元103被插入和固定于通孔102中的不同的一个中。换能器单元103至少包含换能器110，并且，换能器单元103被布置为使得换能器110的方向轴穿过支撑部件101的半球中心的附近。

换能器单元103具有柱状的外壳部分130，并且，芯片和在芯片上形成的CMUT可被设置在外壳部分130的底面上。此外，如后面描述的那样，还能够在插板(interposer)上布置CMUT并且在插板的与上面布置CMUT的表面相对的后表面上布置CMUT的检测电路。

此外，O形环可被设置在外壳部分130的侧面上，使得可以抑制诸如水的声学匹配材料的流入(inflow)，并且，外壳部分130可被固定于支撑部件101上。而且，如图11A所示，可使得插板的主表面的面积比芯片的主表面的面积大。

如图10C所示，柱状的外壳部分130可被圆柱状的外壳部分替代。也可以使用图10E所示的具有不同直径的至少两个连接的圆柱部分的配置。此外，外壳部分130的形状可以是棱柱形状。而且，具有圆柱形状的外壳部分130的侧面可具有突起。

根据本示例性实施例，通孔102的截面形状是正圆。换能器单元103具有圆筒状的外壳部分130，换能器110被布置于圆筒状外壳部分130的面的中心部分上。

光源106被布置于半球状的支撑部件101的中心部分(顶点)上。光源106可以是可发光的任何光源，诸如固体激光器、气体激光器、半导体激光和LED。根据本示例性实施例的光源的例子包括具有以下配置的光源：使用光纤或者在接头处具有镜子的多关节臂来引导来自布置于外部的发光部分的光。根据本示例性实施例，光源106被设置在半球状的支撑部件101的中心部分(顶点)处，但是布置不限于此。例如，单个光源106或多个光源106可被布置于半球状的支撑部件101的其中不设置换能器单元103的任何区域处。此外，虽然图10B和图10D所示的光源106向被检体侧突出，但是可以采用光源106不从支撑部件101的水平向被检体侧突出的配置。此外，光源106可被设置在半球状的支撑部件101的中心部分(顶点)以外的位置处。

根据本示例性实施例，与支撑部件101分开地设置的换能器单元103被安装于在支撑部件101中形成的通孔102中。因此，支撑部件101可具有非常简单的结构，该结构具有在半球状部件中形成的孔径。此外，由于支撑部件101和换能器单元103相互分开，因此可以选择操作经过了测试的换能器单元103。因此，可容易提高光声波探测器100的产量。此外，在单元103故障的情况下，可容易执行替换。而且，可通过仅改变支撑部件101中的通孔102的位置，容易地制备具有不同传感器间隔的光声波探测器100。类似地，由于可通过仅制备具有不同半径的支撑部件101来提供具有不同半径的半球状探测器，因此可以与支撑部件101的配置无关地使用相同的换能器单元103。

(支撑部件的形状)

将描述支撑部件101的形状。根据本示例性实施例，支撑部件101的形状是半球状，但是不限于此，而是只要换能器110的方向轴被布置为收在一起即可。形状可以是截锥(truncated cone)形状、平截头棱椎体(prismoid)形状或半圆弓形形状。此外，在支撑部件101的半球形状中，在连接半球形状的球心和球顶点的线与连接球心与半球边缘的线之间形成的角可以为90度，但不限于此。该角也可以小于90度或者大于90度。在本说明书中，球形不限于正球(perfact sphere)。可以采用椭球(ellipsoid)或者在大致球表面上具有凹陷表面和凸出表面的形状，只要形状可被视为与球相当即可。根据本示例性实施例和后面描述的示例性实施例，支撑部件101具有半球形状。

(孔径的形状)

根据本示例性实施例，支撑部件101中的孔径102是通孔，但是孔径102不限于完全贯通的孔径。此外，通孔(孔径)102的截面形状在以上的描述中被描述为正圆，但是形状不限于此。截面形状可以是椭圆或矩形(诸如三角形、四角形、多角形和梯形等)。

(换能器)

将描述换能器。根据本示例性实施例的换能器110可以是任何超声换能器，只要它可接收或传送超声波即可。例如，可以使用PZT型超声探测器或PVDF型超声探测器。特别地，CMUT是优选的。根据后面描述的本示例性实施例，换能器110是CMUT。

在图10C中，换能器单元103包含芯片1201、外壳部分130、插板1401、电缆160和连接器1701。此外，如后面描述的那样，芯片1201和插板1401通过粘接剂相互接合。

换能器单元103包含圆筒状的外壳部分130，并且，芯片1201被设置在外壳部分130内。CMUT 110在芯片1201上形成。在圆筒状的外壳部分130的底面上，芯片1201被设置为使得CMUT 110面向外。外壳部分130不覆盖CMUT 110的表面，使得来自换能器单元103的外侧的光声波到达CMUT 110的表面。此外，用于与外部连接的电缆160从外壳部分130的另一底面伸出。

将描述外壳部分130的形状。在图10C中，换能器单元103的形状是圆筒状，但是不限于此。例如，如图10E所示，可使得电缆160从中伸出的一侧的部分的直径比通孔102的直径大。因此，使用简单的结构，换能器单元103可精确地与支撑部件101对准。因此，通过简单的结构，可在半球状光声波探测器100上精确地布置多个换能器110，并且，可精确地获取来自被检体的信息。

(CMUT)

将描述CMUT 110。使用作为半导体工艺的应用的微电气机械系统(MEMS)工艺，在硅芯片上制造CMUT 110。图11A和图11B示出CMUT 110。

图11A是示出CMUT 110的示意图。在图11A中，CMUT 110包含芯片(基板)1201、振动膜201、第一电极(上电极)202、第二电极(下电极)203和用于支撑振动膜201的支撑部分204。此外，CMUT 110包含间隙205、与第一电极202连接的第一布线301、以及与第二电极203连接的第二布线302。第一布线301和第二布线302分别与直流(DC)电压产生单元401(在图21中示出)和检测电路402(其是图21所示的电流-电压转换电路)连接。

振动膜201通过支撑部分204在芯片1201上被支撑并且在它接收超声波时振动。第一电极202被设置在振动膜201上，并且，第二电极203被设置在芯片1201上以与第一电极202面对。由其间插入有振动膜201和间隙205的、相互面对的第一电极202和第二电极203构成的组被称为单元200。在图11A中，CMUT 110包含三个单元200，但是单元的数量可以是一个、两个或多于三个。包含多个单元的CMUT 110可被称为CMUT阵列。此外，包含多个单元的单元组可被称为元件。

第一电极202通过第一布线301被引出芯片1201并且与DC电压产生单元401(图21中示出)连接。第二电极203通过第二布线302被引出芯片1201并且与检测电路402(在图21中示出)连接。使用DC电压产生单元401，在第一电极202与第二电极203之间产生为几十伏特数与几百伏特数之间的电压的电势差。当振动膜201和第一电极202振动时，第一电极202与第二电极203之间的距离改变，并且，电极之间的静电电容改变。由于在电极之间存在电势差，因此，与电容的变化对应地产生小的电流。小的电流通过与第二电极203连接的检测电路402被转换成电压，并且该电压被输出。

与当前广泛使用的压电超声换能器相比，在本示例性实施例中使用的CMUT 110具有接收超声波时的响应性更好且接收频带宽的特性。

芯片1201通过粘接剂141被固定于插板1401上。芯片上的CMUT110的电极通过导线1421与插板1401上的布线电连接。导线1421可以是金导线等，并且使用导线联结(bonding)技术被容易地设置。根据本示例性实施例，插板1401是其中玻璃环氧树脂和铜膜的导电层被层叠的多层电路基板。与插板1401的表面上的CMUT 110连接的布线通过插板1401中的布线(未示出)与插板1401的底表面上的连接器1501电连接。根据本示例性实施例，来自芯片1201的布线经由插板1401通过布置于插板1401的底表面上的连接器1501与电缆160连接。

因此，在本示例性实施例中，由于使用设置在插板1401中的布线，因此芯片1201上的CMUT 110的微细电极可通过简单的结构与用于与光声装置的外部装置(未示出)连接的粗电缆连接，并且可被引出。

如上所述，根据本示例性实施例，半球状的支撑部件101包含多个通孔102并且换能器单元被插入和固定于通孔102中。因此，可提供其中可使用简单的结构将换能器110布置于预定位置处的光声波探测器100。

将参照图11B描述CMUT 110的另一例子。在本配置中，芯片1201具有贯通布线210，与芯片1201上的CMUT 110的电极连接的第一布线301和第二布线302可被引出到芯片1201的底表面。芯片1201的底表面通过焊盘(solder bump)145与插板1401上的电极1431电连接。芯片1201的底表面与插板1401之间的空间优选被绝缘底料(underfill material)146填充。底料146可增强电连接部分与外部之间的绝缘性能，由此，电连接部分受到湿度的不良影响并且出现连接失效的可能性会减小。

根据本示例性实施例的上述的该另一例子，从被检体侧观看，在CMUT 110的表面侧没有突起。由此，可以提供具有不出现由于突起导致的光声波的接收特性劣化的特性的光声波探测器。

在图11B中，使用焊盘145，但是连接不限于此。可以使用金凸块或导电糊剂等。在由于使用焊料时的熔解导致的污染和回流的处理温度成为问题的情况下，可通过应用以上的其中不使用焊料的配置来配置电连接部分。

第十示例性实施例涉及设置在插板1401中的电路。

图12A是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100的示意性截面图。

根据本示例性实施例，如图12A所示，与CMUT 110连接的检测电路402被布置于插板1401的与上面布置有CMUT 110的表面相对的表面上。CMUT 110的特征在于，与当前广泛使用的压电超声换能器相比，可接收频带较宽。但是，CMUT 110的接收性能可能由于电连接CMUT 110与检测电路402的第二布线302的寄生电容而容易劣化。根据本示例性实施例，由于芯片1201和检测电路402被布置为在其间设置有插板1401，因此，CMUT 110和检测电路402可被设置为以最小的距离相互接近。

在根据本示例性实施例的光声波探测器中，检测电路402被设置为接近CMUT 110并且与CMUT 110一体化布置。因此，可以提供在宽带域中具有优异的接收特性的CMUT 110。

将参照图12B描述图12A所示的根据本示例性实施例的检测电路。在图12B中，检测电路402是使用运算放大器411的跨阻(transimpedance)电路。在图12B中，检测电路402包括电阻414和电容415。

如图12B所示，检测电路402可由使用运算放大器411的跨阻电路形成。在使用运算放大器411的跨阻电路中，电阻器412和电容器413以并联的形式被设置在运算放大器411的负反馈部分中。通过该反馈部分输入的电流被转换成电压。由于运算放大器411的反馈特性，因此可通过使用宽带运算放大器来减少输入布线中的寄生电容对电流-电压转换效率的影响。因此，关于具有宽频率宽度的CMUT 110的接收特性，能够获得接收灵敏度的劣化很少的优异的接收特性。根据本示例性实施例，由于具有运算放大器411的跨阻电路被用于检测电路402中，因此检测电路402的输入端子中的寄生电容的影响很小。因此，可以提供具有由于寄生电容导致的接收特性的劣化很少的特性的光声探测器。

在使用运算放大器411的跨阻电路中，可通过使用高速运算放大器来减少第二布线302中的寄生电容对电流-电压转换特性的影响。因此，CMUT 110可具有优异的接收特性。

根据本示例性实施例，可以提供具有更优异的接收特性的CMUT110。

第十一示例性实施例涉及设置在插板1401中的电路。关于其它方面，本实施例与第十实施例相同，因此省略其描述。

图13A～13C是各自示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的电路的电路图。

根据本示例性实施例，如图13A所示，用于使DC电压稳定的电路420被设置在插板1401上。

根据本示例性实施例的电缆160包含DC电压施加线161、用于电流-电压转换电路的电源线162和163、以及用于输出的信号线310的组。

由于从以分散的方式布置于半球状支撑部件101上的换能器单元103到与外部装置(未示出)连接的连接器1701有着长的距离，因此，需要连接换能器单元103与连接器1701的电缆160具有一定量的长度。因此，由于电缆160中的导线的布线电阻，导致插板1401侧的DC电压Vb1变得与该装置侧的连接器1701处的DC电压Vb0不同。CMUT 110的接收特性大大地受在第一电极202与第二电极203之间施加的电势差影响。因此，如果施加于CMUT 110的DC电压Vb1与通过DC电压产生单元401产生的DC电压Vb0不同，那么不能获得希望的接收特性。根据本示例性实施例，由于设置了用于使DC电压稳定的电路420，因此可导致施加于CMUT 110的DC电压Vb1与通过DC电压产生单元401产生的DC电压Vb0一致。因此，电缆160中的布线电阻对CMUT 110的接收特性的影响可减少。

根据本示例性实施例的用于使DC电压稳定的电路420的输入阻抗仅需要被设定为充分地小于电缆160的布线电阻。更具体而言，如图13A所示，高耐压电容器421和电阻器422可易于形成输入阻抗。根据本示例性实施例，该配置不限于图13A所示的配置。可类似地使用另一电路，只要可使得插板1401侧的DC电压Vb1接近装置侧的连接器中的DC电压Vb0即可。

根据本示例性实施例，能够提供具有减少CMUT 110的接收特性的劣化的特性的光声波探测器。

将参照图13B描述本示例性实施例的另一例子。在图13B中，用于使检测电路电源(运算放大器)稳定的稳定化电路430被设置在插板1401上。用于驱动检测电路402的电流需要被稳定地供给到用于检测电路402的电源。如果在电缆160中出现布线电阻，那么供给到检测电路402的电流变得不稳定且检测电路402的电流-电压转换特性可能受影响。根据本示例性实施例，由于用于检测电路电源的稳定化电路430被设置，因此，所需电流可被稳定地供给到检测电路402。因此，可在检测电路402中获得希望的电流-电压转换特性。如图13B所示，可使用电容器431和线圈432来容易地配置根据本示例性实施例的用于检测电路电源的稳定化电路430。根据本示例性实施例的电路不限于图13B所示的电路。可以使用功能与以上所述的功能相同的电路。

根据本示例性实施例的另一例子，从CMUT 110输出的电流可通过检测电路402被有效地转换成电压，由此可获得优异的接收特性。

将参照图13C和图13D描述本示例性实施例的又一例子。在图13C中，用于与信号线310阻抗匹配的阻抗匹配电阻器441连接于检测电路402的输出端子与信号线310之间。优选地，使用同轴电缆164作为用于向装置侧供给检测电路402的输出信号的信号线310。当使用同轴电缆164时，可防止在信号线310上叠加来自外部的噪声。另一方面，如果布线变长，那么出现布线中的反射以及信号特性被劣化是有可能的。在图13C中，设置与作为同轴电缆的信号线310的布线阻抗匹配的阻抗匹配电阻器441。因此，由于检测电路402的输出端子具有阻抗匹配电路，因此，由于插板1401与信号线310之间的不匹配导致的输出信号的劣化可减少。因此，能够提供具有减少电缆160中的检测信号的劣化的特性的超声换能器单元103。

此外，如图13D所示，能够采用其中检测电路402的输出端子包含AC耦合电路的另一配置。更具体而言，在该配置中，电容器442连接于检测电路402的输出端子与信号线310之间。为了接收光声波，CMUT 110只需要检测一定频率范围或更大范围(例如大于或等于10kHz且小于或等于100MHz，或者大于或等于100kHz且小于或等于20MHz)中的信号。在图13D中，由于电容器442被设置在检测电路402的输出端子处，因此，输出电压的DC成分可被消除。如果在输出电压中存在DC成分，那么电流在任何时间在布线中流动并且电力消耗增加。相反，由于输出电压的DC成分在图13D的电路结构中被消除，因此能够消除在任何时间在布线中流动的电流并由此减少电力消耗。因此，可以提供具有很小的电力消耗的超声换能器单元103。

第十二示例性实施例涉及设置在CMUT 110的表面上的部件。关于其它方面，本示例性实施例与第九到第十一示例性实施例中的任一个相同。

图14是示出根据本示例性实施例的设置在光声波探测器100中的声波换能器单元103的示意图。在图14中，声波换能器单元103包含绝缘膜260和硅酮橡胶层261。

根据本示例性实施例，绝缘膜260被设置在换能器110上，硅酮橡胶层261介于绝缘膜260和换能器110之间。

绝缘膜260可以是薄绝缘膜。可对绝缘膜260使用可减薄的诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)和聚甲基戊烯(TPX)等的材料。绝缘膜260的厚度只需要对于要使用的超声波的波长是足够的，优选地为几微米到十几微米。

硅酮橡胶层261对光声波具有优异的透过特性，并且牢固地联结绝缘膜260与CMUT 110。根据本示例性实施例，与绝缘膜260联结的CMUT 110侧的振动膜201薄且大大地受设置在振动膜201上的部件影响。因此，在使用硬化后的硬度高的粘接剂(诸如环氧树脂基粘接剂等)的情况下，振动膜201的振动特性受影响，结果，接收灵敏度会明显下降。由于硅酮橡胶在硬化之后的硬度低，因此，在硅酮橡胶被设置在CMUT 110的表面上的情况下，CMUT 110中的振动膜201的振动特性不太可能受影响。此外，在硅酮橡胶层261的厚度为四十(40)微米或更小的情况下，对超声波的透过特性的影响小。因此，这种厚度是更优选的。此外，在芯片1201与绝缘膜260之间的间隔太小的情况下，振动膜201对光声波(超声波)的接收特性可能受影响。由此，优选地，硅酮橡胶层261的厚度为二十(20)微米或更大。出于以上的原因，考虑到硅酮橡胶层261被用于光声波探测器中，特别优选的是，根据本示例性实施例的硅酮橡胶层261的厚度为约二十微米到约四十微米。

根据本示例性实施例，由于设置了绝缘膜260，因此能够使得外部与具有被施加了高电压的电极的CMUT 110的表面电绝缘。因此，能够提供具有高度地确保关于被检体的安全性的特性的光声波探测器。

此外，根据本示例性实施例，硅酮橡胶层261被布置于绝缘膜260与芯片1201之间。因此，能够提供具有以下特性的光声波探测器100：对于光声波(超声波)的接收特性很少劣化，并且同时确保绝缘膜260对芯片1201的粘接性能。

第十三示例性实施例涉及用于将换能器单元103安装于图10A所示的支撑部件101上的安装部分。关于其它方面，本示例性实施例与第九到第十二实施例中的任一个相同。

图15A是示出本示例性实施例的超声换能器110的透视图。图15B是沿图15A中的线C-C′切取的截面图，示出支撑部件101和设置在换能器110与支撑部件101之间的O形环1311。

根据本示例性实施例，O形环1311被布置于换能器单元103与支撑部件101中的通孔102之间。换能器单元103的外壳部分130具有用于布置O形环1311的槽1321。具有设置在槽1321中的O形环1311的换能器单元103以使得从半球状支撑部件101的外侧(被检体侧的相对侧)向支撑部件101侧通过按压环(未示出)按压换能器单元103的方式被固定于支撑部件101上。通孔102与换能器单元103的外壳部分130之间的间隙被设定为比O形环1311的厚度窄。因此，O形环1311被通孔102的内侧表面和外壳部分130的外侧表面稍微挤压，并且，通孔102的内侧表面与外壳部分130的外侧表面之间的间隙完全被O形环1311密封。

以半球状支撑部件101与被检体之间的空间被具有高的超声波透过性能的超声波凝胶填充的方式使用光声波探测器100，使得光声波不衰减。根据本示例性实施例，由于O形环1311的存在，因此使得关于与被检体侧相对的支撑部件101侧，不出现液体的流动。由此，防止超声波凝胶向被检体侧的相对侧泄漏。因此，能够防止超声波凝胶粘接于设置在支撑部件101外部的装置中的电部件和机械部件上，由此可减少特性的变化和破坏。此外，由于超声波凝胶的泄漏被抑制，因此半球状支撑部件101与被检体之间的空间可确信地被超声波凝胶填充。由此，可以提供能够可靠地检测光声波的光声波探测器100。

第十四示例性实施例涉及换能器单元103中的部件。关于其它方面，本示例性实施例与第九到第十三示例性实施例中的任一个相同，因此省略其描述。

图16是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100的示意图。

根据本示例性实施例，被换能器单元103中的插板1401和外壳部分130以及用于引出电缆160的部分包围的空间被灌封材料(potting material)134填充。灌封材料134可以是用于电气设备中的绝缘和防湿的材料。可以使用诸如氨基甲酸酯基树脂和环氧基树脂的材料。根据本示例性实施例，用于连接CMUT 110与电缆160的布线部分可全然地与换能器单元103的外部绝缘。此外，由于防止换能器单元103外部的湿气进入布线部分，因此不太可能出现由于湿气导致的布线的失效，由此可提高布线的可靠性。此外，当该配置与第十或第十一实施例的配置组合时，可以减少检测电路402的失效。

此外，当根据本示例性实施例的配置与第十三示例性实施例的配置组合时，可提供具有明显较高的可靠性的换能器单元103。

第十五示例性实施例涉及用于支撑芯片1201的部件的形状。关于其它方面，本实施例与第九到第十四实施例中的任一个相同。

图17A和图17B是各自示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的换能器单元103的示意性截面图。

根据本示例性实施例，如图17A所示，插板1401包含突起144。在插板1401的突起144上，布置带有CMUT 110的芯片1201。根据本示例性实施例的外壳部分130具有与具有突起144的插板1401的形状对应的凸形状。

半球状支撑部件101的厚度小于外壳部分130的突起135的高度，使得，当换能器单元103被插入于支撑部件101中时，只有外壳部分130的突起135被插入于通孔102中。此外，换能器单元103的除了突起135以外的部分被布置为向着支撑部件101外部而突出。因此，根据本示例性实施例，只有其中设置了换能器单元103的芯片1201的突起135的直径小，并且，可优选地使得支撑部件101中的通孔102的直径小。由此，可以增强支撑部件101的机械强度。因此，半球状支撑部件101不太可能弯曲，并且，在接收光声波的同时以高的精度保持所布置的换能器单元103之间的位置关系。由此，能够提供可精确地从被检体获取光声波的信息的光声波探测器100。

此外，在根据本示例性实施例的插板1401中，支撑芯片1201的突起135的形状和用于在上面设置检测电路402的后侧的形状可改变。因此，突起135的尺寸可关于芯片1201的布置被最适当地最小化，并且，如上所述，可以增强半球状支撑部件101的机械强度。另一方面，用于检测电路402的布置的布线的区域不受通孔102的尺寸的限制影响，并且可以确保所需的面积。因此，可对特性最适当地配置布线。因此，可以提供具有优异的接收特性的CMUT 110。

根据本示例性实施例，形成支撑部件101中的通孔102，使得用向支撑部件101外部突出的除了突起135以外的部分布置换能器单元103。但是，配置不限于此。例如，如图17B所示，除了支撑部件101的通孔102以外，支撑部件101还可具有与换能器单元103的形状对应的凹陷部分(扩孔(counterbore))。因此，即使当支撑部件101的厚度比换能器单元103的突起的高度大时，也可适当地布置换能器单元103。因此，支撑部件101的机械强度可进一步提高。

第十六示例性实施例涉及用于支撑芯片1201的部件的形状。关于其它方面，本示例性实施例与第十五实施例相同。

图18是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的换能器单元103的示意性截面图。在图18中，省略了外壳部分130。根据本实施例，第十五示例性实施例所示的具有用于支撑芯片1201的突起135的插板1401包含第一插板148和第二插板149。根据本示例性实施例，第一插板148是其中在成型产品的表面上形成布线的成型互连器件(MID)，第二插板149是包含玻璃环氧树脂和铜薄层的多层电路基板。

在第一插板148上，使用MID技术，具有希望的形状的部件成型，并且可容易地在部件的表面上形成布线。因此，来自芯片1201的布线可容易地被引出而接近第二插板149。第一插板148的布线可容易地用焊料180与第二插板149上的电极电连接。

由于第一插板148通过成型而形成，因此，容易地制造高的突起。因此，可容易地形成换能器单元103的较高的突起，并且，即使当支撑部件101加厚时，换能器单元103也可在没有其下部的干扰的情况下被布置。因此，半球状支撑部件101可被加厚并且不太可能弯曲，由此，可在高精度地保持所布置的换能器单元103之间的位置关系的同时接收光声波。因此，能够提供可精确地从被检体获取光声波的信息的光声波探测器。

第十七示例性实施例涉及通孔102的形状。关于其它方面，本示例性实施例与第九到第十六实施例中的任一个相同，因此省略其描述。

图19A～19C是各自示出根据本示例性实施例的设置在光声波探测器100中的声波换能器单元103的示意图。图19A和图19B是各自示出安装在设置在支撑部件101中的通孔102中的换能器单元103、以及通孔102的内壁与换能器单元103的外形之间的关系的示意性顶视图。

根据本示例性实施例，如图19A所示，换能器单元103中的外壳部分130的侧面具有用于与支撑部件101对准的突起136。并且，支撑部件101中的通孔102具有与突起136对应的形状。根据本示例性实施例，即使当CMUT 110的位置相对于从光声波探测器100的半球中心观看的换能器单元103的外形从中心部分偏移时，半球状支撑部件101中的CMUT 110的位置也可被精确地设定。

根据本示例性实施例，能够提供即使当CMUT 110的位置从换能器单元103的中心部分偏移时也可在预定位置处布置CMUT 110的光声波探测器100。

将参照图19B描述本示例性实施例的另一例子。在图19B中，通孔102的截面的形状是梯形。与通孔102的形状对应，换能器单元103的外壳部分130的截面的形状也是梯形。由于通孔102和换能器单元103的截面是梯形，因此，可防止当超声换能器单元103被固定在支撑部件101上时超声换能器单元103沿与预定方向不同的方式被定位。因此，在CMUT 110被布置于从换能器单元103的中心偏移的位置中的配置中，可在换能器单元103被布置于支撑部件101中时没有失效地固定各换能器单元103。因此，能够提供不太可能出现换能器单元103的组装问题并且可有效地执行组装操作的光声波探测器100。

将参照图19C描述本示例性实施例的又一例子。除了通孔102的截面形状是矩形以外，图19C中的配置与第十五实施例的相同。与通孔102的截面形状对应的换能器单元103的突起的外形是四角形，并且，换能器单元103的内部中的第一插板148的外形也是四角形。四角形是上面布置了CMUT 110的芯片1201的最容易制造的形状。因此，通过图19C所示的配置，换能器单元103的突起可被最小化。由于与换能器单元103对应的通孔102可被最小化，因此可以增强支撑部件101的机械强度。

第十八示例性实施例涉及与芯片1201上的CMUT 110连接的检测电路402。关于其它方面，本示例性实施例与第十到第十七示例性实施例相同。

图20A是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的换能器单元103的顶部示意图。图20B是示出换能器单元103中的CMUT110的一部分的截面图。

图20C是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的电路的电路图。

根据本示例性实施例，多个第一CMUT 111和多个第二CMUT112被布置于芯片1201上，并且，多个检测电路451和452分别与第一CMUT 111和第二CMUT 112连接。如图20A和图20B所示，设置芯片1201上的多个组，在这些组中的每一个中，第一电极202相互电连接。第一CMUT 111的区域沿方向轴观看是圆的并且被第二CMUT 112的圆环形(donut-shaped)区域包围。

同时，如图20C所示，多个检测电路451和452被设置在插板1401上。第一CMUT 111与检测电路451连接，并且，第二CMUT 112与检测电路452连接。检测电路452的输出电压通过开关453与加法器454连接。在加法器454中，检测电路451的输出电压被添加到来自开关453的电压上。可通过在连接条件和非连接条件之间改变开关453，容易地改变用于接收声波的CMUT的元件尺寸。

当来自被检体的光声波被接收时，CMUT的最合适的尺寸是不同的。声波(超声波)接收的方向性根据CMUT的尺寸而不同，使得优选的是，根据从被检体获取的信息改变用于接收的换能器的尺寸，即其数量。当换能器110的数量增大以加宽检测区域时，可易于接收低频带。相反，当换能器110的数量减少以使检测区域变窄时，可易于接收高频带。根据本示例性实施例，由于可易于改变用于接收光声波的CMUT的尺寸，因此可根据要被获取信息的被检体，或者根据用途，改变换能器的方向性。因此，可获得被检体的最希望的信息。

第十九示例性实施例涉及施加于CMUT 110上的DC电压的产生单元。关于其它方面，本实施例与第九到第十八示例性实施例中的任一个相同，因此省略其描述。

在图21A中，设置施加电压调整单元460。根据本示例性实施例，在DC电压产生单元401与第二电极203之间，设置用于调整施加电压的调整单元460。调整单元460具有在施加于第二电极203上的端子处将从DC电压产生单元401输出的Vb调整到Vo的功能。

在CMUT 110中，根据振动膜201的厚度的变化和间隙205的变化，施加于各元件上的DC电压的最合适的值不同。在根据本示例性实施例的超声探测器100中，最合适的DC电压Vo被施加到包含多个单元的CMUT 110的各元件上。将参照图21B，描述施加电压的调整单元460的电路的结构。

用于调整施加电压的调整单元460包含三个分压电阻器。第一电阻器461被插入于DC电压产生单元401与第二电极203之间。第二电阻器462和第三电阻器463被串联连接，并且被布置于第二电极203侧的第二布线302与地(GND)端子之间。在第一电阻器461的值为R1、第二电阻器462的值为R2、第三电阻器463的值为R3的情况下，施加于第二电极203侧的布线的电压Vo的值可由下式代表：

Vo＝(R2+R3)/(R1+R2+R3)＊Vb。

因此，施加的电压是可调整的。因此，可向CMUT 110施加最适于各元件的不同电压。

根据本示例性实施例，使得R2的值比R3的值小。由此，第二电阻器462处的电压降比第三电阻器463处的电压降小。因此，第一电阻器461和第三电阻器463需要是高耐压(几十伏特数到几百伏特数)器件。与其对照地，可对第二电阻器462使用低耐压器件。由于第一电阻器461和第三电阻器463是高耐压电阻器，因此需要使用大的部件。但是，可以使用小尺寸部件作为第二电阻器462。

通过第二电阻器462的存在，即使当第一电阻器461和第三电阻器463的值固定时，也可仅通过改变第二电阻器462的值改变施加的电压。第二电阻器462只需要被设定为可实现与各元件对应的施加的电压的值。由于第二电阻器462是小尺寸部件，因此其替换是容易的。

此外，出于抑制各端子处的电压的变化和来自外部的噪声的流入的目的，布置第一高耐压电容器464和第二高耐压电容器465。

在根据本示例性实施例的光声波探测器100中，由于可向各元件施加最合适的DC电压，因此，可使得CMUT 110的特性均匀。由此，可高精度地获取信息。因此，当使用根据本示例性实施例的光声波探测器100时，可获取具有高的图像质量的图像。

根据本示例性实施例，第一电阻器461和第三电阻器463被布置于装置的本体999中。第二电阻器462被布置于插板1401上。第二电阻器462的值被设定为产生与各元件对应的施加的电压的电阻值，并且，对各元件使用不同的值。因此，即使当设置在支撑部件101中的换能器单元103改变时，也可在不改变装置的本体999中的电阻值的情况下对各元件设定最合适的施加电压。此外，第二电阻器462的耐压小，并且，使用小尺寸部件作为第二电阻器462。因此，可在插板1401上的小的安装区域中布置第二电阻器462。

除了与CMUT 110的第一电极202连接的第一布线301和与CMUT 110的第二电极203连接的第二布线302以外，连接支撑部件101与柔性部分的布线包含与第二电阻器462连接的第三布线303。由此，可通过设置在插板1401上的第二电阻器462，调整施加于电容型换能器上的电压Vo。在该配置中，使用三(3)个电阻器，但是至少两个电阻器将也可以。

在弯曲表面上具有多个超声换能器的探测器中，根据本示例性实施例，能够提供具有以下特性的探测器：可简化用于连接各元件与外部的布线的配置，并且超声换能器的接收频率特性均匀且优异。

在第二十示例性实施例中，除了用于接收光声波的CMUT 110以外，还设置用于传送超声波的CMUT 113。关于其它方面，本示例性实施例与第十七到第十九示例性实施例相同。图22示出本示例性实施例。在图22中，配设有偏压511和超声发送和接收信号512。

在图22中，设置用于传送和接收超声波的CMUT 113、第二DC电压施加单元4111、以及驱动电路4121。图22是示出布置于芯片1201上的用于接收的CMUT 110的元件和用于传送的CMUT 113的元件的示意图。CMUT 113具有适于传送超声波的特性。第二DC电压施加单元4111被调整以施加电压，使得超声波传送效率变得最合适。此外，驱动电路4121可向第二电极203施加高电压脉冲。各芯片上的CMUT113的第一电极202与驱动电路4121电连接。由此，第一电极202与第二电极203之间产生的静电引力通过驱动电路4121改变，使得振动膜201振动以传送超声波。

另一方面，CMUT 110具有适于接收超声波以及接收光声波的结构。由此，当CMUT 110接收光声波和超声波时，振动膜201振动且检测电路402检测振动。

根据本示例性实施例，在形成超声波图像时，用于传送的CMUT113向被检体传送超声波，并且，用于接收的CMUT 110接收在被检体中反射的超声波。在获取光声图像时，用于接收的CMUT 110接收在被来自光源106的光照射的被检体中产生的光声波。

通过根据本示例性实施例的光声波探测器100，可使用单个探测器执行光声波的接收以及超声波的传送和接收。因此，可基于检测的信息形成光声图像和超声波图像。此外，适于超声波传送的CMUT 113与适于超声波和光声波的接收的CMUT 110分开设置。因此，可以满足优异的超声波传送特性和优异的接收特性两者，并且，可获取高质量图像。此外，用于传送和接收超声波以及接收光声波的CMUT 113和110被布置于同一芯片1201上。因此，可以光声图像与超声波图像之间的很少的偏移获得图像。

在第二十一示例性实施例中，CMUT 110具有执行超声波的传送和接收的功能。关于其它方面，本示例性实施例与第九到第二十实施例相同。图23A和图23B示出本示例性实施例。

在图23B中，驱动检测电路470包含运算放大器471、反馈电阻器472、反馈电容器473、高耐压开关474和475、二极管476和477、以及高耐压二极管478。图23A是示出布置于芯片1201上的CMUT110的示意图。在各芯片1201上，布置CMUT 110的元件，并且，CMUT 110的第一电极202与检测电路451连接。检测电路451向CMUT 110施加从装置供给的用于超声波传送的高电压脉冲，并且，将来自CMUT 110的微小电流作为检测的信号输出到装置。

图23B是示出图20C中的检测电路451的另一例子的电路的电路图。反馈电阻器472和反馈电容器473被并联布置于运算放大器471的负反馈部分中，并且，电流-电压转换的功能被执行。高耐压开关474和475以及二极管476和477分别与运算放大器471的输入端子和输出端子连接。当端子之间的电压低于预定电压(1伏特数或者小于一(1)伏特数)时，高耐压二极管478断开端子之间的布线连接。此外，当施加高于预定电压(约几伏特数)的电压时，高耐压开关474和475断开输入与输出端子之间的布线连接。

当不施加用于传送的高电压脉冲时，高耐压二极管478断开输入与输出端子之间的布线连接，原因是在这些端子之间存在很小的电势差。另一方面，由于不从外部施加高电压，因此高耐压开关474和475执行开关之间的布线连接。因此，来自换能器110的微小电流通过运算放大器471被转换成电压，并且，检测的信号可被供给到与外部连接的装置(未示出)。

相对照地，当从该装置(未示出)施加用于传送的高电压脉冲时，高耐压二极管478的内部中的布线被连接，并且，对高耐压开关474和475施加高于预定电压(约几伏特数)的高电压。由于高耐压开关474和475可断开高耐压开关474和475的内部中的布线连接，因此不太可能向运算放大器471施加高电压，并且，不太可能出现运算放大器471的故障。由于从运算放大器471输出的信号在高耐压开关475处停止，因此信号输出对用于传送的高电压脉冲没有影响。因此，能够向换能器110中的第一电极202施加用于传送超声波的高电压脉冲。

通过根据本示例性实施例的光声波探测器100，可使用单个探测器执行光声波的接收以及超声波的传送和接收。因此，可基于检测的信息形成光声图像和超声波图像。此外，由于CMUT 110可执行超声波的传送以及超声波和光声波的接收，因此芯片1201的尺寸可减小。因此，CMUT 110的单元可被布置为相互更加接近，并且，元件的数量可增大。作为替代方案，在布置相同数量的元件的情况下，可实现具有小的直径的半球状探测器。此外，由于CMUT 110被共用，因此可以光声图像与超声波图像之间的更小的位置偏移获得图像。

第二十二示例性实施例涉及与芯片1201上的CMUT 110连接的检测电路402。关于其它方面，本示例性实施例与第十到第十七示例性实施例相同。

图24A是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的CMUT 110的一部分的示意性放大图。图24B是示出作为第十示例性实施例中的检测电路402的另一例子的驱动检测电路480的电路图。根据本示例性实施例，多个CMUT 115和116被布置于芯片1201上。更具体而言，布置芯片1201上的多个组，在这些组中的每一个中，CMUT 110中的第二电极203被电连接。来自各组中的第二电极203的布线与布置于插板1401上的驱动检测电路480的不同的输入端子连接。在传送超声波时，通过驱动检测电路480中的多个传送二极管，来自外部装置的高电压驱动信号从各端子被施加到CMUT 110的第一电极202。

在接收时，来自第二电极203的信号分别通过运算放大器471被放大，并且，运算放大器471中的每一个输出电压。输出电压中的每一个在加法器481处被相加并且通过电缆160中的布线(未示出)被输出。

能够与各运算放大器471的输入端子连接的电容器的最大值根据反馈部分中的电阻器和电容器的尺寸、以及运算放大器471的增益频率特性被确定。根据本示例性实施例，由于CMUT 110被布置于各单独的组中并且各运算放大器471与不同的组连接，因此与各运算放大器471连接的CMUT 110的电容可减小。由此，能够最适当地设定运算放大器471中的反馈部分的参数，加宽接收频带并且更好地利用具有宽带的CMUT 110的特性。

此外，在使用运算放大器471的跨阻电路中，输出噪声根据与运算放大器471的输入端子连接的电容器而改变。根据本示例性实施例，由于CMUT 110以单独的方式被布置且各运算放大器471与CMUT110的不同组连接，因此可在各电流-电压转换电路中减少输出噪声。在来自各运算放大器471的输出通过加法器481被加的情况下，输出噪声可减小到约1/√X，这里，X是分割数。由此，总体上，可减少输出噪声，并且可以高精度检测接收的信号。

当使用图24B所示的根据本示例性实施例的电路时，可以在没有来自外部的控制信号的情况下执行通过CMUT进行的超声波传送和接收。根据这种配置，能够提供具有以下特性的光声波探测器：接收时的电流-电压转换的频率特性优异，输出信号中的噪声很少，并且接收操作优异。

在第二十三示例性实施例中，用于超声波传送的单元的数量以及用于光声波和超声波接收的单元的数量可改变。关于其它方面，本示例性实施例与第二十一示例性实施例相同。

如图25A所示，在芯片1201上布置用于超声波的传送和接收的第一CMUT 117以及用于光声波的接收的第二CMUT 118。

第一CMUT 117中的第二电极203与驱动检测电路495中的第一端子491连接。第二CMUT 118中的第二电极203与驱动检测电路495中的第二端子连接。在驱动检测电路495中，除了在第十八示例性实施例中描述的电路以外，还布置使用运算放大器471的电流-电压转换电路(跨阻电路)和加法器496。以下，将描述与第二十一示例性实施例的不同。

图25B是示出根据本示例性实施例的光声波探测器100中的驱动检测电路495的电路图。当接收光声波时，高耐压二极管478处于OFF状态且运算放大器471的前后布线处于ON状态。因此，来自第一CMUT 117的电流被转换成电压。信号542被用作接收的信号。加法器496通过将第一CMUT 117的电压信号与通过将来自第二CMUT118的电流转换成电压形成的接收信号相加而形成信号542。由此，可由第一CMUT 117和第二CMUT 118两者接收超声波。

在传送和接收超声波时，用于超声波的驱动信号541被输入到驱动检测电路495。当施加高电压时，针对高电压保护运算放大器471，并且，高耐压二极管478处于ON状态。因此，仅向与布线321连接的第一CMUT 117施加驱动电压，并且，从振动膜传送超声波。当振动膜201通过在被检体(测量对象)中反射的超声波而振动时，由于不施加用于超声波的传送(驱动)的驱动信号541，因此高耐压二极管478处于OFF状态。然后，由于运算放大器471的前后布线处于ON状态，因此电流-电压转换被执行并且超声波的接收的信号542被输出。

在根据本示例性实施例的光声波探测器100中，能够改变用于接收光声波的元件的尺寸以及用于接收和传送超声波的元件的尺寸。因此，可使用尺寸适于各信号的获取的元件，执行光声波的接收以及超声波的接收和传送。因此，能够获取以高图像质量产生光声图像和超声波图像所需要的信息。

此外，根据本示例性实施例，使得用于接收光声波的第二CMUT118和第一CMUT 117的单元的数量比用于超声波传送的第一CMUT117的单元的数量多。在接收光声波时，元件尺寸大，使得接收的光声波的方向性可在使用同一频率的情况下得到增强。另一方面，在传送和接收超声波时，即使当使用具有小直径的元件时，元件的传送时的方向性和元件的接收时的方向性的倍增(multiplication)也起作用。因此，与仅执行接收的相同直径的元件相比，能够增强传送和接收之后的方向性。因此，当使用根据本示例性实施例的光声波探测器100时，能够获得光声图像和超声波图像的分辨率相互更加接近的图像。

作为本示例性实施例的另一例子，可以使用图25C所示的驱动检测电路495。根据该例子，驱动检测电路495在与第二CMUT 118连接的运算放大器471与加法器496之间包含开关440。通过开关440的控制信号510，开关440被ON/OFF控制。更具体而言，控制信号510被输入，使得开关440在传送和接收超声波时处于OFF状态，在接收光声波时处于ON状态。可使用低电压模拟开关容易地实现开关440。

根据本示例性实施例，可通过单个布线(信号551)传送超声波的传送和接收的信号以及光声波的输出信号，并且，探测器的电缆中的布线的数量可减少。不一定从外部装置输入用于开关440的控制信号510。当检测到对于光声波探测器100的驱动信号的高电压脉冲的施加时，以及，在设置了用于对于一定的时间段产生用于开关440的OFF信号的单元的情况下，不需要从外部输入信号。

图25D示出本示例性实施例的又一例子。根据本例子，仅对光声波的接收使用第一CMUT 117，并且，对于超声波的传送和接收使用第一CMUT 117和第二CMUT 118。

因此，可以扩大用于传送和接收的元件的尺寸、传送更大的超声波并且增强接收的灵敏度。因此，可以获取具有高精度的传送和接收信号。根据本示例性实施例，用于传送和接收的超声波的中心频率被设定为大于光声波的接收信号的中心频率。由此，能够获得具有以下特性的图像：光声图像和超声波图像的分辨率变得相互更加接近，并且可以更高的精度获取超声波图像。

根据第九到第二十三示例性实施例的光声波(超声)探测器中的任一个可被用于接收由于光声效应导致的光声波(超声波)，并且，被应用于包括光声波(超声)探测器中的任一个的光声装置(被检体信息获取装置)。第二十四实施例涉及这样的装置。

参照图26，将具体描述根据本示例性实施例的超声测量装置的操作。基于发光指令的信号701，从光源805发射光702(脉冲光)，并且，用光702照射测量对象800。在测量对象800中，由于光702的照射，产生光声波(超声波)703，并且，超声波703被超声探测器中的多个电容型换能器802接收。接收波的信息，诸如尺寸、形状和时间，作为光声波的接收信号704被传送到图像信息产生装置803。同时，在光源805中产生的光702的信息(发光信息)，诸如光702的尺寸、形状、时间，存储于图像信息产生装置803中的存储部分(未示出)中。在图像信息产生装置803中，基于光声波接收信号704和从光源805发射的光702的信息产生测量对象800的图像信号，并且，输出从光声信号产生的再现图像信息705。在图像显示单元804中，基于从光声信号产生的再现图像信息705，显示测量对象800的图像。

根据本示例性实施例的超声测量装置具有简单的结构，并且具有可接收宽频率范围中的光声波的特性。因此，可使用小尺寸的探测器从光声波获取许多信息，并且，装置可被容易地操作，并且，可产生具有高图像质量的图像。

在第二十五示例性实施例中，能够传送和接收超声波的第二十到第二十三示例性实施例中的任一个中的光声波探测器被应用于第二十四示例性实施例的光声装置。

图27是示出根据本示例性实施例的光声装置的示意图。在图27中，提供超声波的传送和接收信号706、传送的超声波707、从被检体反射的超声波708、以及由于超声波的传送和接收导致的再现图像信息709。

在根据本示例性实施例的光声装置中，除了接收光声波，还执行脉冲回波(超声波的传送和接收)以形成图像。根据本示例性实施例的光声波的接收与第二十示例性实施例相同。这里，将仅描述脉冲回波(超声波的传送和接收)

基于超声波的传送信号706，从多个电容型换能器802向测量对象800传送超声波707。在测量对象800的内部中，由于存在于测量对象800内的物质的固有声学阻抗的差异，超声波被反射。反射的超声波708被多个电容型换能器802接收，并且，诸如尺寸、形状和时间的接收信号的信息作为超声波的接收信号706被传送到图像信息产生装置803。同时，诸如尺寸、形状和时间的所传送超声波的信息作为超声波传送信息存储于图像信息产生装置803中的存储部分中。在图像信息产生装置803中，基于超声波的接收信号706和超声波传送信息产生测量对象800的图像信号，并且，输出通过超声波传送和接收产生的再现图像信息709。

在图像显示单元804中，基于从光声信号产生的再现图像信息705和通过超声波的传送和接收产生的再现图像信息709这两者信息，显示测量对象800的图像。

根据本示例性实施例，使用能够传送和接收宽频率范围中的光声波的超声探测器，并且，从分别通过不同类型的测量方法获取的多条信息形成图像。因此，能够获取和显示具有大量的信息的图像。

根据本示例性实施例，第一电极202被设置在振动膜201上，第二电极203被设置在基板120上。但是，配置不限于此。作为替代方案，可在振动膜201上形成第二电极203，可在基板120上形成第一电极202。

根据本示例性实施例，能够提供具有不可能出现由于针对支撑部件的安装而导致的包含一个或更多个换能器的声波换能器单元的特性劣化的特性的声波探测器等。

通过根据本示例性实施例的另一例子的光声波探测器和包含光声波探测器的光声装置，能够使用简单结构抑制声学匹配材料的湍流的出现和与湍流相关的声学匹配材料的温度分布的不均匀。

虽然已参照示例性实施例说明了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。