【手続補正書】
【提出日】平成27年10月16日(2015.10.16)
【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】
転移温度より高い温度に加熱されると、第１の結晶構造への相転移が生じるリラクサ圧電組成を有する圧電基板内に物質特性が異なる領域を形成する方法であって、
前記圧電基板を前記転移温度より高く、キュリー温度より低い温度に加熱し、前記第１の結晶構造への第１の相転移を引き起こすステップと、
前記圧電基板を前記転移温度より低い温度に急速に冷却するステップと、
前記１つ以上の選択された領域間および隣接する領域間で物質の特性差が生じるように、前記圧電基板の１つ以上の選択された領域に電界を順次又は同時に印加するステップとを有する方法。
【請求項２】
前記第１の結晶構造は、正方晶である請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記圧電基板は、前記第１の相転移の前に菱面体晶構造を有する請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記電界は、
前記各選択された領域の上にそれぞれ１つの第１の電極が設けられるように、前記圧電基板の第１の表面に１つ以上の第１の電極を形成し、
少なくとも前記選択された領域の上に第２の電極が設けられるように、前記圧電基板の第２の表面に第２の電極を形成し、
前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を生じさせることによって印加される請求項１から３までの何れか１項記載の方法。
【請求項５】
前記圧電基板は、超音波音響共鳴の生成に適する寸法を有する請求項４記載の方法。
【請求項６】
１以上の前記第１の電極は、電極要素のアレイにより形成され、前記電極要素は、超音波ビームステアリングに適するピッチを有する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記電界は、
前記圧電基板の第１の表面にフォトレジスト層を堆積させ、
前記フォトレジスト層をフォトリソグラフィによってパターン化し、
前記選択された領域が圧電面の露出した領域となるようにフォトレジスト層を現像して選択的にフォトレジストを取り除き、
第１の電極が前記残されたフォトレジスト及び露出した圧電面の領域に形成されるように前記第１の表面に第１の電極を堆積させ、前記第２の表面に第２の電極を堆積させ、
前記電界が前記選択された領域のみにおいて物質特性の変化を誘起するために十分な強度を有するように、前記第１の電極と前記第２の電極との間に電位差を生じさせることによって印加される請求項１から６までの何れか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第１の電極及び第２の電極は、前記圧電基板を加熱する前に形成される請求項４から７までの何れか１項記載の方法。
【請求項９】
前記転移温度より高い温度に前記圧電基板を加熱しながら、前記圧電基板の電気的インピーダンスを測定し、前記電気的インピーダンスに基づいて、前記第１の相転移の発生を判定するステップを更に有する請求項１から８までの何れか１項記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも前記第１の相転移が発生したと判定されるまで、前記圧電基板の温度を前記転移温度より高い温度に維持するステップを更に有する請求項１から９までの何れか１項記載の方法。
【請求項１１】
前記基板の選択された領域に前記電界を印加しながら、前記圧電基板の電気的インピーダンスを測定するステップを更に有する請求項１から１０までの何れか１項記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも物質特性の変化が発生したと判定されるまで、前記電界を維持するステップを更に有する請求項１から１１までの何れか１項記載の方法。
【請求項１３】
前記電界の印加の間、前記電界の強度を変更しながら前記圧電基板の電気的インピーダンスの変化を追跡し、物質特性の変化を発生させるために必要な電界の強度を測定するステップを更に有する請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記圧電基板は、リラクサチタン酸鉛単結晶である請求項１から１３までの何れか１項記載の方法。
【請求項１５】
前記圧電基板は、ＰＭＮ又はＰＺＮ圧電材料から形成されている請求項１から１３までの何れか１項記載の方法。
【請求項１６】
１以上の物質特性は、機械的、電気的、および圧電材料の特性の群の中から選択される請求項１から１５までの何れか１項記載の方法。
【請求項１７】
１以上の物質特性は、剛性である請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
１以上の物質特性間の差は、室温においても残る請求項１から１７までの何れか１項記載の方法。
【請求項１９】
転移温度より高い温度に加熱されると第１の結晶構造への相転移が発生するリラクサ圧電組成を有する圧電基板において、
前記圧電基板の１つ以上の第１の領域は、第１の結晶構造を有し、
前記圧電基板の１つ以上の第２の領域は、前記第１の結晶構造とは異なる第２の結晶構造を有する圧電基板。
【請求項２０】
前記第１および第２の領域は、
前記圧電基板を加熱し、前記圧電基板を急速冷却し、前記圧電基板の前記第２の領域に電界を印加し、前記電界は、前記基板を冷却している間に印加され、
前記圧電基板は、異なる機械的および電気的特性を示す隣接した部分を有する請求項１９記載の圧電基板。
【請求項２１】
前記第１の領域は、アレイ状に形成されている請求項２０記載の圧電基板。
【請求項２２】
前記圧電基板の第１の表面に形成された電極要素のアレイを更に備え、前記各第１の領域にそれぞれ１つの電極要素が設けられている請求項２１記載の圧電基板。
【請求項２３】
前記圧電基板の第２の表面に形成された第２の電極を更に備え、前記第２の電極は、少なくとも各第１の領域の上に設けられている請求項２２記載の圧電基板。
【請求項２４】
前記圧電基板は、超音波音響共鳴の生成に適する寸法を有する請求項２２又は２３記載の圧電基板。
【請求項２５】
前記電極要素は、超音波ビーム形成に適するピッチを有する請求項２４記載の圧電基板。
【請求項２６】
カーフレス超音波トランスデューサの指向性を改善する方法において、カーフレス超音波トランスデューサは、
転移温度より高い温度に加熱されると、正方晶構造への相転移が発生するリラクサ圧電組成を有する圧電基板と、
前記圧電基板の第１の表面に形成された電極要素のアレイと、
前記圧電基板の第２の表面に形成された第２の電極とを備え、
前記方法は、
前記圧電基板を前記転移温度より高く、キュリー温度より低い温度に加熱し、前記第１の結晶構造への第１の相転移を引き起こすステップと、
前記圧電基板を前記転移温度より低い温度に急速に冷却するステップと、
順次又は同時に前記電極要素と前記第２の電極との間に電位差を生じさせ、前記電極要素の下の前記圧電基板を介して電界を生成し、前記電極要素および隣接領域間において、物質特性の差が生じるように適切な強度及び十分な持続時間で、前記電界を印加するステップとを有する方法。
【請求項２７】
前記第１の結晶構造は、正方晶構造である請求項２６記載の方法。
【請求項２８】
前記形成されるアレイは、２重結晶相リラクサ圧電アレイである請求項２６記載の方法。
【請求項２９】
前記形成されるアレイは、イメージングに適する実効カーフが形成されたアレイである請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記形成されるアレイは、高周波超音波に適する請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
転移温度より高い温度に加熱されると、第１の結晶構造への相転移が生じるリラクサ圧電型組成を有する圧電基板内の結晶構造が異なる領域の間に機械的、電気的、電気機械的、焦電的、圧電的又は光学的な特性の差を生じさせる方法において、
前記圧電基板を前記転移温度より高く、キュリー温度より低い温度に加熱し、前記第１の結晶構造への第１の相転移を引き起こすステップと、
前記圧電基板を前記転移温度より低い温度に急速に冷却するステップと、
１つ以上の選択された領域内および隣接領域間で、物質特性の差が生じるように順次又は同時に、前記圧電基板の１つ以上の選択された領域に電界を印加するステップとを有する方法。
【請求項３２】
機械的特性、電気的特性及び圧電特性からなるグループから選択される少なくとも１つの特性に差が生じる請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記特性の差は、機械的特性の差である請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
転移温度より高い温度に加熱されると、第１の結晶構造への相転移が生じるリラクサ圧電型組成を有する圧電基板の１つ以上の選択された領域におけるバルク結晶相に選択的に変化を引き起こす方法において、
前記圧電基板を前記転移温度より高く、キュリー温度より低い温度に加熱し、前記第１の結晶構造への第１の相転移を引き起こすステップと、
前記圧電基板を前記転移温度より低い温度に急速に冷却するステップと、
１つ以上の選択された領域内および隣接領域間で、物質特性の差が生じるように順次又は同時に、前記圧電基板の１つ以上の選択された領域に電界を印加するステップとを有する方法。
【請求項３５】
圧電基板を有する音響導波路を製造する方法において、
前記基板の第１の表面に１つ以上の第１の電極をスパッタリング形成するステップと、
前記基板の第２の表面に１つ以上の第２の電極をスパッタリング形成するステップと、
前記第１の表面にフォトリソグラフィパターンを有するフォトレジスト層を形成するステップと、
前記フォトレジスト層を処理して、前記フォトレジスト層の露出していない領域に１つ以上のチャネルを形成し、この領域から第１の電極を取り除くステップと、
前記圧電基板に第１の相転移を引き起こすために十分な前記転移温度より高く、前記キュリー温度より低い温度で基板全体を加熱するステップと、
前記基板を急速に冷却するステップと、
前記第１の電極と第２の電極との間の基板領域内に物質特性の差が発生するまで、前記第１の電極と第２の電極との間に電位差を生じさせる電界を順次又は同時に印加するステップとを有し、
前記チャネルは、音響導波路として機能する方法。
【請求項３６】
ハウジングと、
前記ハウジング内に支持され、請求項２２から２５までの何れか１項記載の圧電基板を有し、超音波を出射および・または受信するように適応化された超音波トランスデューサと、
前記ハウジング内に形成され、前記電極要素のそれぞれを電気的にアドレス指定する導電チャネルと、を備える超音波イメージングプローブ。
【請求項３７】
前記アレイは、高周波超音波イメージングに適するピッチを有する請求項３６記載の超音波イメージングプローブ。
【請求項３８】
前記選択された領域は、前記圧電基板の平面内に少なくとも１つの線形のセグメントを画定し、前記圧電基板の前記線形セグメントと隣接する領域との間の音響的特性の差は、
前記線形セグメント内で誘導される音響波の保持に適する請求項１から１９まで及び３１から３３の何れか１項記載の方法。
【請求項３９】
前記選択された領域は、前記圧電基板の平面内に少なくとも１つの線形のセグメントを画定し、前記圧電基板の前記線形セグメントと隣接する領域との間の屈折率の差は、前記線形セグメント内で誘導される光波の保持に適する請求項１から４まで及び３１から３３までの何れか１項記載の方法。
【請求項４０】
リラクサ圧電基板に形成された圧電アレイを有するトランスデューサであって、
前記圧電アレイは、
リラクサ圧電基板を加熱し、前記リラクサ圧電基板を急速冷却し、前記リラクサ圧電基板の選択された領域に電界を印加し、前記電界は、冷却の間又は続いて印加し、
前記圧電アレイは、異なる機械的および電気的特性を示す隣接する部分を含むトランスューサ。
【請求項４１】
前記トランスデューサは、前後に変化可能な動作周波数により特徴付けされる請求項４０記載のトランスューサ。