[发明专利]电容式微机械超声换能器(CMUT)设备和控制方法

权利要求书

1.一种超声系统，包括：

超声换能器设备的集合，每个设备包括一个或多个电容式微机械超声换能器(CMUT)单元，并且每个设备包括用于接收DC偏置的第一输入部(160)和用于接收AC驱动信号的第二输入部(162)，其中，每个超声换能器设备与要被成像或研究的不同区域相关联，使得与每个个体设备相比，超声设备的所述集合与更大的区域相关联；

驱动电子器件(164)，其用于操作所述集合中的选定设备，其中，所述驱动电子器件在所述集合中的所有设备之间共享，其中，所述驱动电子器件包括用于递送所述DC偏置电压的第一输出部(166)和用于递送所述AC驱动信号的第二输出部(168)；以及

选择器，其用于选择所述集合中的哪个设备被耦合到所述偏置电压，

其中，所述选择器包括开关的集合(178)，其中，相应的开关在所述驱动电子器件的所述第一输出部与每个设备的所述第一输入部之间，使得所述DC偏置电压仅被耦合到一个选定的设备，并且所述DC偏置电压与所述集合中的未选定的设备隔离，其中，在选择了所述设备时，将相同的偏置电压施加到所述集合中的每个设备。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，每个设备的所述CMUT单元或每个CMUT单元适于以塌陷模式操作。

3.根据权利要求1或2所述的系统，其中，每个设备包括CMUT单元的阵列。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，每个设备包括CMUT单元的2D阵列，具有至少64行并且每行中至少有10个CMUT单元。

5.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，存在2到10个超声设备。

6.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，每个设备的所述CMUT单元或每个CMUT单元包括：

衬底(112)；

第一电极(122)，其被连接至围绕中心轴形成的所述衬底；

柔性膜(114)，其中，所述柔性膜与所述第一电极至少部分地在空间上分隔开；以及

第二电极(120)，其被连接到所述柔性膜，其中，所述第二电极与所述第一电极同心。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述驱动电子器件包括：

电压源，其适于：

向所述第一电极(122)提供所述DC偏置电压；并且

将所述AC驱动信号提供给所述CMUT单元的所述第二电极(120)；以及

电容感测电路。

8.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，包括成像系统。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述成像系统是介入超声成像系统。

10.根据权利要求1至2中的任一项所述的系统，其中，每个设备被形成在单独的衬底上。

11.一种超声成像方法，包括：

从超声换能器设备的集合中选择一个超声换能器设备，其中，每个超声换能器设备与要被成像或研究的不同区域相关联，使得与每个个体设备相比，超声设备的所述集合与更大的区域相关联；

使用递送DC偏置电压和AC驱动信号的驱动电子器件操作所选择的设备，

其中，所述选择包括：仅将所述DC偏置电压切换到一个选定的设备，并且将所述DC偏置电压与所述集合中的未选定的设备隔离，并且其中，在选择了所述设备时，将相同的偏置电压施加到所述集合中的每个设备。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，每个设备包括一个或多个CMUT单元，并且每个设备包括用于接收所述DC偏置的第一输入部和用于接收所述AC驱动信号的第二输入部。

13.根据权利要求12所述的方法，包括以塌陷模式操作每个设备的所述CMUT单元或每个CMUT单元。