JP3395844B2 - 表面―マイクロ技術による超音波変換器 - Google Patents

表面―マイクロ技術による超音波変換器

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    • G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は表面−マイクロメカニック（表面−マイクロ
加工）の手段により製造されている超音波変換器に関す
る。
1995年に開催のIEEE超音波シンポジューム、第501〜5
04頁のI.Ladabaumほかの刊行物：“マイクロ加工された
超音波トランスデューサ（MUT）”には、表面−マイク
ロメカニックの方法により製造された超音波変換器が記
載されている。放射するダイアフラムはシリコン基板の
上に設けた１μｍの厚みの酸化物層をエッチング除去す
ることにより製造される。
本発明の課題は、改良されたすなわち広範囲な集積の
ために使用可能な超音波変換器を提供することである。
この課題は、請求項１の特徴を有する超音波変換器に
より解決される。本発明の実施態様は従属請求項にあげ
られている。
本発明による超音波変換器は、マイクロメカニックな
構成要素を駆動エレクトロニクスと一緒に１つのチップ
の上に集積するために、VLSIプロセス、特にCMOSプロセ
スの範囲内で使用されるような表面−マイクロメカニッ
クスの方法を使用する。超音波変換器のダイアフラムと
しては、好ましくはポリシリコンであるが，たとえば少
なくとも層部分のなかでシリコン窒化物であってもよい
薄い層が使用される。この層は補助層の上に、補助層の
エッチング除去によりダイアフラムと基板との間のわず
かな中間空間が形成されるように製造される。超音波振
動の励起は、ダイアフラムが（ポリシリコンのドーピン
グまたは伝導性の層の被覆により）電気伝導性に製造さ
れ、また基板のなかに電気伝導性の領域がドーピングに
より形成されることによって、静電的に行われる。原理
的には、これまで超音波変換器に対して使用された電子
回路がここでも使用され得る。マイクロメカニックな変
換器は、電子的な駆動要素と一緒に同じ基板の上に集積
され得るという利点を有する。これにより、従来の集積
化されていない解決策と対比してコスト的に望ましく、
かつ回路技術的に高い信頼性をもって実現すべき新しい
応用可能性が生ずる。好ましい実施例は、敏感な構成要
素が過電圧に対して保護されるように、変換器の作動回
路を駆動−または評価回路から隔離する追加的な保護措
置を講じられている。代替的な実施例では、ダイアフラ
ムの伝導性または剛性を適応させる追加的な保護措置が
講じられている。本発明による変換器はアレイとして、
すなわち必要に応じて個々にまたは群として駆動される
多数の個別の超音波変換器（以下個別変換器と呼ぶ）の
ラスター配置として特によく適している。本発明による
個別変換器の広範囲の集積は、このようなアレイを比較
的簡単な仕方で電子回路に接続することを可能にする。
個別変換器自体のマイクロメカニックな構成のゆえに個
別変換器は多数の実施例で、特に十分に微細化された寸
法で製造される。基板上への必要な駆動−および評価回
路の集積により外部からの擾乱の影響が最小化され、複
雑な電気配線が省略され、外部からの駆動を一層簡単化
するようにチップ上でのセンサ固有の信号処理が可能で
あり、また超音波変換器が大量生産でコスト的に望まし
く、またわずかな製造許容差で製造可能である。
以下、図１ないし６により本発明を一層詳細に説明す
る。
図１は集積された電子的構成要素を有する本発明によ
る超音波変換器の断面図を示す。
図２はマイクロメカニックな構成要素の代替的な形態
を示す。
図３は多くの個別変換器の配置の概要を断面図で示
す。
図４は変換器アレイのラスターを平面図で示す。
図５は送信作動の回路図と一緒にマイクロメカニック
な構成要素を断面図で示す。
図６は受信作動の回路図と一緒にマイクロメカニック
な構成要素を断面図で示す。
図１には本発明による超音波変換器の構成が横断面図
で示されている。好ましくはシリコンから成る基板１の
なかにドープされた領域５が形成されている。ダイアフ
ラム２が間隔層７の上に位置しており、この間隔層のな
かには空所８が形成されている。この空所はドープされ
た範囲５とダイアフラム２との間に中間空間を形成し、
またたとえばダイアフラム２のなかに製造されたエッチ
ング孔９を通して最初に補助層または犠牲層として製造
される間隔層７の材料がエッチング除去されることによ
り製造される。この犠牲層がシリコン酸化物から、たと
えばシリコン表面の局部的酸化（LOCOS）により製造さ
れるときには、エッチング材料としてHFの水溶液が適し
ている。プラズマエッチングも応用可能である。エッチ
ング孔９は閉鎖層により閉鎖される。製造は、このよう
な閉鎖層として電子的構成要素の覆いとしても使用され
るプレーナー化層11が使用されることにより簡単化され
る。好ましくはプレーナー化層11に対して熱的経過の際
に、平滑な表面を供給するBPSG（ホウ燐酸シリケートガ
ラス）が使用される。基板１のなかに例として図１中に
はMOSFET13が相補性のMOSFETとしてCMOSプロセスの枠内
で製造される構成要素として示されている。従って、本
発明による超音波変換器を完全に、駆動エレクトロニク
スに対して必要な構成要素と一緒に集積することが可能
である。
電気的接続は、プレーナー化層11のなかに存在してい
る垂直な導電性の接続体により行われる。これらの導体
は、たとえば接触孔がエッチングされ、またこれらの接
触孔が適当な金属で満たされることによって製造され
る。層11の表面の上に第１の金属化平面が、場合によっ
ては接触孔充満と同一の方法過程で被覆され、また構造
化される。次いで、多くの金属化平面を実現するため、
別の中間酸化物層12が被覆される。図１の実施例ではダ
イアフラムは、たとえばトランジスタのゲート電極とし
て予定されているポリシリコンストリップと一緒に被覆
されるドープされたポリシリコン層から製造されてい
る。ダイアフラム２のこのドープされたポリシリコンは
接続接触部４を設けられている。ドープされた範囲５に
は、ダイアフラムへの対向電極として接触部６が設けら
れている。プレーナー化層11およびその上にデポジット
された別の層の残りの部分は、この実施例ではダイアフ
ラム２の上に台状の凸部10として残されている。この凸
部によりエッチング孔９が塞がれ、また同時にダイアフ
ラム２の強化が行われる。この凸部の厚みは当該の要求
に応じて選ばれる。
変換器の作動中にダイアフラムとして機能する層また
は層列（ダイアフラム２および場合によっては別の層、
たとえば凸部10）の厚みは、好ましい実施例では典型的
に約0.5μｍないし５μｍであり、このことは個々にた
とえば凸部10のようなダイアフラムの追加的な強化の使
用に関係している。超音波変換器に使用されるダイアフ
ラムはさまざまな形状（たとえば正方形、長方形、六角
形、八角形、丸形）を有し得る。典型的な寸法は20ない
し200μｍの範囲内にある（ダイアフラム層の超音波放
射のために予定されている部分の最大の広がり）。
図２には、基板１、ダイアフラム２、ドープされた領
域３、その上に被覆された接触部６、間隔層７、空所
８、エッチング孔９、プレーナー化層11およびおよび中
間酸化物層12に追加して、表面の上のパッシベーション
層14と、ダイアフラムの上のたとえばアルミニウムから
成っていてよいカバー層15と、ダイアフラム２およびカ
バー層15を互いに伝導性に接続する接続接触部16とが記
入されている１つの実施例が示されている。この実施例
ではダイアフラム２は非常に薄く製造可能であり、その
際に同時にダイアフラムの十分な機械的な安定性および
剛性が被覆されたカバー層15によりもたらされている。
カバー層15は直接にダイアフラム２の上に被覆されてい
てもよいし、図示されているように下側のプレーナー化
層11の上に被覆されていてもよい。カバー層15は、その
場合にたとえば第１の金属層と一緒に、接触孔の充満処
理に続いて被覆される。すなわちカバー層15は導体帯の
構造化のために使用される第１の金属化平面の構成部分
であってよい。個別変換器の静電容量性の作動のために
ドープされた領域５および（たとえば金属から成る）伝
導性のカバー層15が使用されるならば、ダイアフラム２
は電気伝導性である必要はなく、また接触部16は省略さ
れ得る。図２の実施例ではアルミニウムから成るカバー
層が直接に第１の導体帯平面に接続され、また接触部16
は省略される。
十分に微細化された構成および電子的構成要素との完
全な集積は、本発明による超音波変換器を個別構成要素
としてアレイ、すなわち多数のこのような個別構成要素
の配置のなかに設けることを可能にする。原理的にこの
ような配置が断面図で図３に示されている。そこには多
くの個別変換器17が概要を断面図で記入されている。こ
れらの個別変換器はたとえば図４にその一部分を平面図
で示されている正方形のラスターのなかに配置されてい
てよい。個別変換器31の放射面はそこに正方形状に記入
されている。個別変換器のダイアフラムの放射面はその
代わりに他の幾何学的形状、たとえば前記の幾何学的形
状の１つを有していてもよい。アレイの特に適した実施
例は六角形のラスターおよび放射面としての規則的な六
角形である。
放射面はすべて等しくなくてもよく、相異なる形状お
よび大きさを有し得る。ラスター状の配置の側部に、図
示されている例では、電子的構成要素に対して設けられ
ている範囲32が位置している。個別変換器31間の中間空
間のなかにも電子的構成要素が配置されていることは、
個別変換器と電子的構成要素との間の電気的接続を短縮
かつ簡単化するために有利である。ラスターとしての配
置は特に周期的である必要はなく、ラスターの各点に個
別変換器が存在している必要はない。多数の個別変換器
から成り、また全く周期性を有していない配置が特定の
応用に対しては有利である。
アレイにおいて個別変換器は、たとえば電子回路と一
緒に集積化されているマルチプレクサ配置を介して個々
にまたは群として駆動回路の１つまたは多くの入力端ま
たは出力端に接続可能である。このような交互の接続
は、たとえば相補性のMOSFETにより形成されている電子
的スイッチにより最も良く実現される。
このようなアレイの作動は、非常に種々の仕方で、ま
た種々の応用目的に対して相異なって行われ得る。個別
構成要素が導体帯を介して固定的に電気的に互いに接続
されていてよい目的において、すべての個別変換器が同
時に作動させられるときには、拡大された放射面積およ
び放射パワーにおいてマイクロメカニックに製造された
個別変換器の利点を有する超音波変換器が得られる。そ
の代わりに、それぞれ配置のラスターの複数個の相続く
行および列の駆動により、それぞれ予め定められた大き
さの１つの群に属する個別変換器が能動化される。たと
えば正方形のラスターの際には、それぞれ両方向に相続
く特定の数の個別変換器が能動化さる（たとえば３×３
または10×10の個別変換器の正方形の部分アレイ）。こ
れらの部分アレイは上位のラスターのなかに固定的に設
定されていてよく、または部分アレイの選択が、個別変
換器の選択された群の１つの側において個別変換器が不
能動化され、すなわちスイッチオフされ、また他の側で
個別変換器の１つの行または列がスイッチオンされるこ
とによって、浮動的に設定されていてよい。相応のこと
が他のラスター形状に対して、また一般的に個別変換器
の他の配置に対して当てはまる。
追加的な利点が擬似ランダムな変換器配置、いわゆる
ランダム−アレイによって得られる。これによって比較
的少数の個別変換器を使用して、際立った主ローブおよ
び非常に低いサイドローブを有する指向ダイアグラムが
発生される。このような変換器配置はたとえば、個別変
換器がラスターのなかに配置され、またその際に擬似ラ
ンダムな選択規範に従って決定される個々のラスター点
が抜かされることにより得られる。その場合にラスター
が占有する間隙のなかに電子的構成要素が配置されてい
てよい。個別変換器の不規則的な分布は、放射面の相異
なる大きさおよび形状を有する個別変換器を設けるため
にも利用され得る。
機械的および／または電気的な構成により、たとえば
ダイアフラムの厚みならびに剛性と、放射面の大きさな
らびに形状のようなパラメータとの適当な選択により、
さまざまな共振振動数を持った本発明による個別変換器
が実現される。特にアレイ中の個別変換器の共振振動数
は互いに異なっていてよい。ラスターの上、分割された
ラスター（ランダム−アレイ）の上または完全に非周期
的な配置の中の相異なる共振振動数の個別変換器の不規
則的な分布は、特に空気中の放射の際に望まれることが
あるような本質的により大きい帯域幅を有するアレイを
与える。
本発明によるアレイの１つの実施例は、たとえば100
×100のアレイから成る正方形の配置を、その際に10×1
0の個別変換器から成る10×10の正方形の配置に分割し
得る。その場合にそれぞれ100の個別変換器から成るこ
れらの部分アレイは、互いに無関係に同時に能動化され
得るし、またはこれらの部分アレイの各々のなかで、た
とえば正方形のなかに配置されたそれぞれ４つの個別変
換器の浮動的な駆動を行うことも可能である。その代わ
りにラスターの固定的な分割は放棄される。特定の応用
に対しては、たとえば正方形のなかに配置されたそれぞ
れ100の個別変換器から成る部分ラスターが能動化さ
れ、その際にそれぞれこのアレイの１つの外側の行また
は列がスイッチオフされ、またその代わりに他の側にお
いて10の個別変換器から成る１つの別の行または列が部
分アレイにスイッチオンされることが有利である。この
仕方で全アレイの空間的な放射が制御される。主放射方
向はそれぞれ配置の平面上に垂直に位置している。正方
形のラスターでは、放射時の最大音圧はほぼ当該の部分
アレイの中心に位置している。従ってアレイの浮動的な
駆動は放射される音圧の最大（“二次ローブ”）を空間
的に変化させる。
個別変換器または個別変換器の小さい群の行ごとまた
は列ごとの駆動により、それ自体は公知の位相調整アレ
イの、実際上すべての応用が実現される。位相調整アレ
イの原理は、多くの個別変換器が、位相位置または時間
的位置および／または振幅を制御される信号により励起
されることに基づいている。与えられる信号がたとえば
配置の１つの方向に特定の位相差だけ互いにずらされる
ことによって、多数の個別変換器が同時に作動させられ
る。これにより超音波ビームが送信作動の際に揺動さ
れ、定められた指向ダイアグラムが発生され、またビー
ムが特定の空間点に焦点を合わされ得る。同じ可能性が
計算により受信信号の重畳によっても実現され得る。そ
れによって送信作動の際の指向作用も、受信時の超音波
の入射方向の検出も可能である。従って適当な評価回路
が、超音波受信の際にこのようなアレイにより検出され
得るすべての情報の決定を許す。
位相調整アレイとして作動させられる超音波変換器の
駆動は、たとえば非常に目的にかなった仕方で図４中に
記入されているように、本来のアレイの横に境を接して
いる範囲32のなかに配置されていてよいシフトレジスタ
によりアナログ的にまたはディジタル的に実現され得
る。送信作動のためにシフトレジスタを使用する際に
は、送信信号はシフトレジスタの入力端に与えられる。
シフトレジスタの出力はアレイのなかの行または列に導
かれる。シフトレジスタ中のクロック周波数の変更によ
り、それぞれ共通にアドレス指定される個別変換器の間
の位相差、従ってまた空間のなかの放射角度が変更され
得る。個別変換器を回転対称的に配置したアレイでは、
配置の対称中心に対して同心のリング上に配置されてい
る個別変換器は同相で作動させられ、さらに外側に位置
しているリングの上の個別変換器は、信号のより大きい
行程長さを配置の中心点を越える１つの点に合わせるた
め、先に走る。それによって放射される超音波の焦点の
距離も設定可能である。
本発明による超音波変換器の他の改良は、改良された
作動回路により得られる。ダイアフラム２の下における
空所８の高さ（図１を見よ）が十分に小さくなされ得な
い場合には、比較的高いバイアス電圧がダイアフラムと
ドープされた範囲５との間に必要である。このようなバ
イアス電圧は超音波変換器の感度を高める。好ましくは
このようなバイアス電圧は10ボルトないし200ボルトの
範囲内に選ばれる。ダイアフラム寸法が50μｍないし10
0μｍである１つの典型的な値は100ボルトである。超音
波変換器の感度は種々のパラメータに関係する。ダイア
フラムの厚みおよび剛性は重要である。放射面の寸法も
同じく重要である。空所８のなかに閉じ込められている
気体はダイアフラムの剛性を高める。超音波が空気中に
放射されるべきであれば、100μｍないし200μｍのダイ
アフラムの大きさが放射面の最大寸法として好ましい。
空所８の高さが大きいほど、バイアス電圧の値は、超音
波変換器の無雑音の作動を可能にするために大きく選ば
れなければならない。高い直流電圧を必要とするので、
駆動回路の電子的な構成要素の保護が必要である。
図５および６には送信作動および受信作動のためのこ
のような特殊な回路が示されている。直流電圧Ｕ＝がダ
イアフラム（または伝導性のカバー層）とドープされた
領域の端子との間にバイアス電圧として与えられる。送
信作動中も受信作動中も、超音波変換器の感度はコンデ
ンサ電極の間（説明されている実施例ではダイアフラム
とドープされた範囲との間）の電界の強さを高くするこ
とにより改善される。最大許容される電界強度は、使用
される材料の物理的な特性または許容される最大の偏れ
により制限される。バイアス電圧の目的は可能なかぎり
大きい電気機械的な結合係数、従ってまた超音波変換器
の可能なかぎり高い感度を達成することである。結合係
数は、ダイアフラムがバイアス電圧により非線形な静電
的作用により条件付けられる不安定点に向かって偏らさ
れるときに、その最大の値１に到達する。バイアス電圧
により条件付けられる偏れの最大値は、ダイアフラム
（可変の板間隔を有する板コンデンサ）の共面の偏れの
場合には33％であり、また偏れの際に湾曲される本発明
による超音波変換器のダイアフラムの際には相応にそれ
を越えている。作動中の安定な動作挙動の際の良好な効
率は、バイアス電圧により条件付けられる１％ないし20
％の静的な偏れの際に生ずる。
送信作動のために用いられる交流電圧Ｕ−は、両端子
の一方、図５の例ではダイアフラムの端子に与えられ
る。ダイオード18、19を介してこの端子は電子回路の作
動電位−UBおよび＋UBと接続されている。たとえば電荷
担体の作用により高い直流電圧Ｕ＝の立ち上がりおよび
立ち下がりの結果としてそこに電位が発生しても、こう
して作動電位の１つに向けて短絡される。直流電圧Ｕ＝
は、交流電圧Ｕ−の予定されている振幅が少なくともダ
イアフラム振動の予定されている振幅を生じさせるよう
に高く選ばれる。
図６は受信作動のために用いる回路を示す。接続すべ
き交流電圧は、そこでは図６中に演算増幅器回路20によ
りシンボル化されている適当なトランジスタ−前置増幅
器回路により置換されている。可能なかぎり高い感度を
達成するため、また回路技術的に条件付けられるキャパ
シタンスまたは寄生的なキャパシタンスの影響を消去す
るため、この回路は入力側が可能なかぎり低抵抗の電流
増幅器として構成されている。しかし、帯域幅を広くす
るためには、回路の入力抵抗Ｒを直流電圧Ｕ＝の値と結
び付けて、機械的構成要素の制動が最適に行われるよう
に設定することも有利である。受信作動のための直流電
圧は、好ましくは10ボルトと200ボルトとの間である。
直流電圧は、ダイアフラムの予じめ定められた最大の偏
れが少なくともこの直流電圧の値の予定されている変化
および（または）少なくとも予定されている電流の強さ
を有する惹起される電流を生じさせるように高く選ばれ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャイター、トーマス ドイツ連邦共和国 デー―82041 オー バーハッヒング フレーサーヴェーク 13 (72)発明者 フォシーク、マルチン ドイツ連邦共和国 デー―80789 ミュ ンヘン アーデルハイトシュトラーセ 10 (72)発明者 ケルピン、トーマス ドイツ連邦共和国 デー―92224 アン ベルク マリエンシュトラーセ 19 (56)参考文献 特開 昭63−237699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−215109（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−220597（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−37156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−38621（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−169661（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−351099（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−256353（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−125984（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04R 17/00 330 G01H 11/06 H01L 41/09 H04R 31/00 330

Claims (19)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】基板（１）の上に設けられた超音波変換器
    において、 −基板のなかにドープされた領域（５）が形成されてお
    り、 −間隔層（７）の上にこの範囲に対して間隔をおいてマ
    イクロメカニックなダイアフラム（２）が配置されてお
    り、 −台状の凸部（10）が超音波変換器の作動のために予定
    されているダイアフラムの面の中央部分内に存在してお
    り、 −ドープされた領域とダイアフラムとの間に、基板に向
    けてダイアフラムの予定されている最大の偏れを可能に
    する空所（８）が存在しており、 −該空所の形成時に前記ダイアフラムに設けられたエッ
    チング孔（９）が前記台状の凸部により塞がれており、 −ダイアフラムが電気的に伝導性であり、またはダイア
    フラム面の範囲内に配置されている電気的に伝導性の層
    （15）と機械的に接続されており、 −ダイアフラムまたはそれと接続されている電気的に伝
    導性の層およびドープされた範囲が各１つの接続接触部
    （４、６）を設けられており、 −電子的構成要素が基板上に集積されており、 −これらの構成要素が、ダイアフラムに超音波振動を励
    起させ、またはダイアフラムに存在する超音波振動を検
    出することを可能にする作動および駆動回路が形成され
    るように、互いにかつ接続接触部と接続されており、さ
    らに −前記ドープされた領域とダイアフラムとの間に、10ボ
    ルトないし200ボルトの直流バイアス電圧（Ｕ＝）が印
    加される ことを特徴とする超音波変換器。
  2. 【請求項２】ダイアフラムがシリコンまたはポリシリコ
    ンからなるか、シリコンまたはポリシリコンから成る層
    部分を有することを特徴とする請求項１記載の超音波変
    換器。
  3. 【請求項３】ダイアフラムの、少なくとも超音波変換器
    の作動のために使用される面の上に、シリコンとは異な
    る材料から成るカバー層（15）が設けられたことを特徴
    とする請求項１または２記載の超音波変換器。
  4. 【請求項４】電子的構成要素として相補性のMOSFETおよ
    び／又はバイポーラトランジスタを用いることを特徴と
    する請求項１ないし３の１つに記載の超音波変換器。
  5. 【請求項５】駆動回路が送信作動のために使用され、か
    つ該回路は接続接触部（４、６）に直流バイアス電圧
    （Ｕ＝）および超音波振動の励起のための交流電圧（Ｕ
    −）を印加するために使用され、さらに 直流バイアス電圧（Ｕ＝）が、交流電圧（Ｕ−）の予定
    されている振幅が少なくともダイアフラム振動の予定さ
    れている振幅を生じさせるよう10ボルトないし200ボル
    トに選ばれることを特徴とする請求項１ないし４の１つ
    に記載の超音波変換器。
  6. 【請求項６】駆動回路が受信作動のために使用され、か
    つ該回路は接続接触部（４、６）に直流バイアス電圧
    （Ｕ＝）を与えるために使用され、この直流バイアス電
    圧（Ｕ＝）が、ダイアフラムの予め定められた最大の偏
    れが少なくともこの直流バイアス電圧の値の予定されて
    いる変化および／または少なくとも１つの予定されてい
    る電流の強さを有する電流を生じさせるよう10ボルトな
    いし200ボルトに選ばれ、さらに 接続接触部（４）が駆動回路の増幅器（20）として使用
    される部分と接続されたことを特徴とする請求項１ない
    し４の１つに記載の超音波変換器。
  7. 【請求項７】増幅器（20）の入力抵抗（Ｒ）が、それに
    よって受信器の予定されている帯域幅が生じるように設
    定されたことを特徴とする請求項６記載の超音波変換
    器。
  8. 【請求項８】接続接触部がダイオード（18、19）を介し
    て供給電圧の作動電位（＋UB、−UB）と接続されてお
    り、これに伴い接続接触部が作動電位の１つ（＋UBまた
    は−UB）と同電位にされたことを特徴とする請求項１な
    いし７の１つに記載の超音波変換器。
  9. 【請求項９】駆動回路が交互の送信および受信作動のた
    めのマルチプレクサを構成し、かつスイッチが送信およ
    び受信作動の間の切換を可能にする駆動回路の構成部分
    として存在することを特徴とする請求項１ないし８の１
    つに記載の超音波変換器。
  10. 【請求項１０】同一の基板上の請求項１ないし９の１つ
    による複数の個別変換器の配置であって、 駆動回路が、前記個別変換器を相互に調整して送信また
    は受信作動させ、かつ複数の個別変換器を予め定められ
    た時間的順序で個別にまたは群として作動させまたは停
    止させるように構成されたことを特徴とする配置。
  11. 【請求項１１】同一の基板上の請求項１ないし９の１つ
    による複数の個別変換器の配置であって、 存在している複数の個別変換器が固定的に個別変換器の
    群に分割されており、かつ 駆動回路が、群に分割された複数の個別変換器を、各群
    毎に同時に作動または停止させるように構成されたこと
    を特徴とする請求項10記載の配置。
  12. 【請求項１２】駆動回路が、複数の個別変換器を含む複
    数の群を時間的にずらして、即ち、予め定めた時間間隔
    で作動する一方の個別変換器の群を遮断させ、他方の個
    別変換器の群を作動せしめるような方法で駆動すること
    を特徴とする請求項10または11記載の配置。
  13. 【請求項１３】駆動回路が、複数の個別変換器を、各個
    別変換器に供給される信号の相対的位相または時間的順
    序により放射される超音波の指向作用が生じるよう、送
    信作動で動作させるべく駆動することを特徴とする請求
    項10記載の配置。
  14. 【請求項１４】駆動回路が、複数の個別変換器を、各個
    別変換器により受信される信号の相対的位相または時間
    的順序の計算による重畳により受信された超音波の方向
    認識が行われるように受信作動で動作させるべく駆動す
    ることを特徴とする請求項10または11記載の配置。
  15. 【請求項１５】駆動回路が少なくとも１つのシフトレジ
    スタを含むことを特徴とする請求項13または14記載の配
    置。
  16. 【請求項１６】複数の個別変換器が、少なくとも１つの
    方向において周期的な平らなラスターのなかに、このラ
    スターを満たして配置されたことを特徴とする請求項10
    ないし15の１つに記載の配置。
  17. 【請求項１７】複数の個別変換器が、少なくとも１つの
    方向において周期的な平らなラスターのなかに配置され
    ており、かつ それぞれ共通に作動せしめられる複数の個別変換器から
    なる群が、ラスターの各々の部分を満たすことを特徴と
    する請求項11または12記載の配置。
  18. 【請求項１８】複数の個別変換器が、平面の無間隙の寄
    せ木張りを形成する正方形または規則的な六角形のなか
    に配置されており、かつ これら複数の個別変換器の作動のために使用されるダイ
    アフラムの面がそれぞれ正方形または六角形であること
    を特徴とする請求項10ないし15の１つに記載の配置。
  19. 【請求項１９】複数の個別変換器を各方向に向かうよう
    に配列した配置において、前記複数の個別変換器が周期
    性を避けて配列されたことを特徴とする請求項10ないし
    15の１つに記載の配置。
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