CN109313890A - 操作超声换能器的二维阵列 - Google Patents

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    • G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
    • G10K11/34—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using electrical steering of transducer arrays, e.g. beam steering
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    • G10K11/346—Circuits therefor using phase variation

Abstract

在操作二维超声换能器阵列的方法中，定义了二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置，多个阵列位置各自包括二维超声换能器阵列的一部分超声换能器。针对多个阵列位置中的每个阵列位置，激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。激活包括从多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的。激活还包括在多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。

Description

操作超声换能器的二维阵列
相关申请
本申请要求由Ng等人于2016年5月4日提交的题为“PINNED ULTRASONICTRANSDUCERS”、代理人案号为IVS-681.PR的共同未决的美国专利临时专利申请62/331,919的优先权和权益，该申请被转让给本申请的受让人，其全部内容通过参引并入本文。
本申请还要求由Apte于2016年5月10日提交的题为“ULTRASONIC TRANSDUCERSSUPPORTING VIRTUAL BLOCK ARRAYS FOR BEAMFORMING”、代理人案号为IVS-682.PR的共同未决的美国专利临时专利申请62/334,388的优先权和权益，该申请被转让给本申请的受让人，其全部内容通过参引并入本文。
本申请还要求由Apte于2016年5月10日提交的题为“ULTRASONIC TRANSDUCERSSUPAMORTING BEAM-STEERING FOR ARRAY EDGES”、代理人案号为IVS-683.PR的共同未决的美国专利临时专利申请62/334,390的优先权和权益，该申请被转让给本申请的受让人，其全部内容通过参引并入本文。
本申请还是由Apte等人于2016年9月15日提交的题为“OPERATING A TWO-DIMENSIONAL ARRAY OF ULTRASONIC TRANSDUCERS”、代理人案号为IVS-682的共同未决的美国专利申请15/266,673的延续，并要求其优先权，该申请被转让给本申请的受让人，其全部内容通过参引并入本文。
背景技术
压电材料促进机械能与电能之间的转换。此外，压电材料可以在受到机械应力时产生电信号，并且可以在受到变化的电气电压时振动。压电材料广泛用于压电超声换能器中，以基于施加至压电超声换能器的电极的致动电压而产生声波。
附图说明
结合在具体实施方式中并形成具体实施方式的一部分的附图示出了主题的各种实施方式，并且与具体实施方式一起用于说明下面所论述的主题的原理。除非明确指出，否则该附图说明中所涉及的附图不应当被理解为是按比例绘制的。在本文中，相同的部件用相同的附图标记标注。
图1是示出了根据一些实施方式的具有中心用销固定的膜的PMUT装置的图。
图2是示出了根据一些实施方式的在PMUT装置的启动期间膜移动的示例的图。
图3是根据一些实施方式的图1的PMUT装置的俯视图。
图4是示出了根据一些实施方式的图1至图3中示出的PMUT装置的膜的最大竖向移位的模拟图。
图5是根据一些实施方式的呈圆形形状的示例性PMUT装置的俯视图。
图6是根据一些实施方式的呈六边形形状的示例性PMUT装置的俯视图。
图7示出了根据一些实施方式的圆形PMUT装置的示例性阵列。
图8示出了根据一些实施方式的方形PMUT装置的示例性阵列。
图9示出了根据一些实施方式的六边形PMUT装置的示例性阵列。
图10示出了根据一些实施方式的PMUT阵列中的一对示例性PMUT装置，其中，每个PMUT均具有不同的电极图案。
图11A、图11B、图11C和图11D示出了根据各种实施方式的内部支承结构的替代性示例。
图12示出了根据一些实施方式的在超声指纹感测系统中使用的PMUT阵列。
图13示出了根据一些实施方式的通过将用于限定PMUT装置的CMOS逻辑晶片与微机电(MEMS)晶片进行晶片键合而形成的集成指纹传感器。
图14示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统。
图15示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的另一示例超声换能器系统。
图16示出了根据一些实施方式的用于9×9超声换能器块的示例相位延迟图案。
图17示出了根据一些实施方式的9×9超声换能器块的另一示例相位延迟图案。
图18示出了根据实施方式的使用三个定时相位的示例超声换能器系统的焦平面上的模拟超声压力的平面图。
图19示出了根据实施方式的使用三个或五个定时相位的示例超声换能器系统的焦平面上的模拟超声压力的横截面。
图20A至图20C示出了根据一些实施方式的用于二维超声换能器阵列中的阵列位置的示例发射器块和接收器块。
图21示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统。
图22示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统。
图23示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统。
图24A和图24B示出了根据一些实施方式的用于5×5超声换能器块的示例相位延迟图案。
图25A和图25B示出了根据一些实施方式的用于5×5超声换能器块的另一示例相位延迟图案。
图26示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列中的多个阵列位置的发射器块的示例同步操作。
图27示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列的发射信号至接收信号的示例操作模型。
图28示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列的示例发射路径架构。
图29示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列的示例接收路径架构。
图30、图30A和图30B示出了根据各种实施方式的用于操作二维超声换能器阵列的示例方法的流程图。
具体实施方式
以下具体实施方式仅通过示例而非限制的方式提供。此外，无意受前面的背景技术中或以下的具体实施方式中提出的任何明确的或暗指的理论的约束。
现在将详细参照本主题的各种实施方式，其示例在附图中示出。虽然本文论述了各种实施方式，但是应当理解的是，并不旨在限于这些实施方式。相反，所呈现的实施方式旨在覆盖替代方案、改型和等同方案，这些替代方案、改型和等同方案可以包括在如由所附权利要求限定的各种实施方式的精神和范围内。此外，在该具体实施方式中，阐述了许多具体细节以提供对本主题的各实施方式的透彻理解。然而，也可以在没有这些具体细节的情况下实施各实施方式。在其他情况下，并未详细地描述公知的方法、公知的过程、公知的部件以及公知的电路，以免不必要地模糊所描述的实施方式的方面。
符号和术语
接下来的详细描述的一些部分是根据对电气设备内的数据的操作的过程、逻辑块、处理和其他符号表示来呈现的。这些描述和表示是数据处理领域的技术人员用来将他们工作的实质最有效地传达给本领域其他技术人员的手段。在本申请中，过程、逻辑块、处理等被设想为是促成期望结果的一个或更多个自洽过程或指令。过程是那些需要物理操纵物理量的过程。通常，尽管不是必须的，但是这些量采取能够由电子设备发送和接收的声学(例如，超声波)信号的形式和/或采取能够在电气设备中被存储、传送、组合、比较和以其他方式操纵的电或磁信号的形式。
然而，应该记住的是，所有这些和类似术语都与适当的物理量相关联，并且所有这些和类似术语仅仅是应用于这些量的方便标签。除非从以下论述中明确地另外说明，否则应当理解的是，在整个实施方式的描述中，利用诸如“定义”、“激活”、“发射”、“接收”、“感测”、“生成”、“成像”、“执行”等术语的论述指电子设备(比如电气设备)的动作和过程。
可以在驻留在由一个或更多个计算机或其他设备执行的某种形式的非暂时性处理器可读介质(比如程序模块)上的处理器可执行指令的一般上下文中对本文中所描述的实施方式进行论述。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。在各种实施方式中，可以根据需要组合或分发程序模块的功能。
在附图中，单个块可以被描述为执行一个或多个功能，然而，在实际实践中，由该块执行的一个功能或多个功能可以在单个部件中执行或跨多个部件执行，并且或者由该块执行的一个功能或多个功能可以使用硬件、使用软件、或者使用硬件和软件的组合来执行。为了清楚地说明硬件和软件的这种可互换性，已经在其功能方面一般性地描述了各种说明性的部件、块、模块、逻辑、电路和步骤。将此功能实施为硬件还是软件取决于特定应用和施加于整个系统的设计约束。技术人员可以针对每个特定应用以不同的方式实现所描述的功能，但是这种实现决策不应被解释为导致脱离本公开的范围。此外，本文中所描述的示例性指纹感测系统和/或移动电子设备可以包括除了示出的那些部件之外的部件，包括公知的部件。
除非明确地描述为以特定方式实施，否则本文中所描述的各种技术可以用硬件、软件、固件或其任意组合来实现。描述为模块或部件的任何特征也可以在集成逻辑设备中一起实现，或者作为离散但可互操作的逻辑设备单独实现。如果以软件实施，则所述技术可以至少部分地由包含指令的非暂时性处理器可读存储介质来实现，所述指令在被执行时执行本文中所描述的方法中的一种或更多种方法。非暂时性处理器可读数据存储介质可以形成计算机程序产品的一部分，该计算机程序产品可以包括封装材料。
非暂时性处理器可读存储介质可以包括：随机存取存储器(RAM)比如同步动态随机存取存储器(SDRAM)、只读存储器(ROM)、非易失性随机存取存储器(NVRAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、闪存、其他已知的存储介质等。附加地或替代性地，所述技术可以至少部分地由处理器可读通信介质来实现，该处理器可读通信介质以指令或数据结构的形式承载或传送代码并且可以由计算机或其他处理器访问、读取和/或执行。
本文中所描述的各种实施方式可以由一个或更多个处理器执行，所述一个或更多个处理器比如为一个或更多个运动处理单元(MPU)、传感器处理单元(SPU)、主处理器或其核、数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、专用指令集处理器(ASIP)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑控制器(PLC)、复杂可编程逻辑装置(CPLD)、分立栅极或晶体管逻辑、分立硬件部件、或其设计成用于执行本文中所描述的功能的任意组合、或其他等效的集成或离散逻辑电路。本文中所使用的术语“处理器”可以指任何前述结构或适合于实现本文所述技术的任何其他结构。如在本说明书中所采用的，术语“处理器”可以指基本上任何计算处理单元或设备，计算处理单元或设备包括但不限于包括单核处理器；具有软件多线程执行能力的单处理器；多核处理器；具有软件多线程执行能力的多核处理器；具有硬件多线程技术的多核处理器；并行平台；以及具有分布式共享内存的并行平台。此外，处理器可以利用纳米级架构——比如但不限于基于分子和量子点的晶体管、开关和门——以优化空间使用或增强用户装备的性能。处理器也可以实现为计算处理单元的组合。
另外，在一些方面，可以在如本文所述配置的专用软件模块或硬件模块内提供本文中所描述的功能。此外，这些技术可以在一个或更多个电路或逻辑元件中完全实现。通用处理器可以是微处理器，但在替代方案中，处理器可以是任何常规的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可以实现为计算设备的组合，例如SPU/MPU和微处理器的组合、多个微处理器的组合、一个或更多个微处理器结合SPU核、MPU核或任何其他这样的配置。
概述
论述始于根据各种实施方式的示例性压电微机械超声换能器(PMUT)的描述。随后对包括PMUT装置的示例性阵列进行描述。随后进一步描述示例超声换能器阵列(例如，PMUT装置)的示例操作。
本文描述的实施方式涉及操作二维超声换能器阵列的方法。当诸如PMUT装置之类的超声换能器发射超声信号时，超声信号通常不作为直线传输。相反，超声信号将传输到较宽广的区域。例如，超声信号在行进通过传输介质时将衍射，从而传输到宽广的区域。
本文描述的实施方式提供指纹感测系统，该指纹感测系统包括用于感测指纹的超声换能器阵列。为了精确地感测指纹，期望感测指纹的高分辨率图像。使用多个超声换能器，所述多个超声换能器中的一些超声换能器相对于其他超声换能器而言是时间延迟的，本文描述的实施方式提供将超声信号的传输波束(例如，形成了波束)聚焦到期望点，从而允许对指纹或其他物体进行高分辨率的感测。例如，从多个PMUT发射超声信号——其中，一些PMUT相对于其他PMUT延时发射——提供将超声波束聚焦到指纹感测系统的接触点(例如，压板层的顶部)以用于感测与发射PMUT相关联的像素的高分辨率图像。
根据各种实施方式，限定了包括二维超声换能器阵列的多个超声换能器的多个阵列位置，所述多个阵列位置各自包括二维超声换能器的一部分超声换能器。针对多个阵列位置中的每个阵列位置，激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。激活包括从多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束。激活还包括在多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。
在一些实施方式中，相位延迟图案关于发射超声换能器的聚焦超声波束的焦点对称。例如，这种相位延迟图案允许感测发射超声换能器的中心处的像素并且可以用于二维超声换能器阵列内的阵列位置。
在其他实施方式中，发射超声换能器的相位延迟图案关于发射超声换能器的聚焦超声波束的焦点不对称。例如，这种相位延迟图案允许感测发射超声换能器的偏心像素并且可以用于与二维超声换能器阵列的边缘相邻的阵列位置。由于相位延迟图案将波束的焦点转向相对于发射超声换能器组偏离中心的位置，因而这些实施方式也可以被称为波束转向。
根据各种实施方式，针对多个阵列位置的每个阵列位置，通过聚焦超声波束来感测一个像素，并且可以使用对称相位延迟图案或非对称相位延迟图案来感测该像素。在其他实施方式中，针对每个阵列位置，可以通过使用非对称延迟图案的组合将超声波束聚焦到相对于发射超声换能器的多个位置来感测多个像素。在各种实施方式中，也可以使用对称相位延迟图案来感测阵列位置的像素。换言之，应当理解的是，针对阵列位置，可以感测一个或更多个像素，从而允许增加图像感测的分辨率。
压电微机械超声换能器(PMUT)
在一个或更多个方面中，本文中所公开的系统和方法提供用于声换能器(例如，压电致动换能器或PMUT)的有效结构。现在参照附图对一个或更多个实施方式进行描述，其中，相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对各种实施方式的透彻理解。然而，明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施各种实施方式。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置，以便于更详细地描述各实施方式。
如在本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有说明或从上下文中能够清楚，否则“X采用A或B”旨在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X采用A、X采用B、或者X采用A和B两者，则在任何前述情况下均满足“X采用A或B”。另外，本申请和所附权利要求中使用的冠词“一”和“一个”通常应理解为表示“一个或更多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。另外，词语“耦接”在本文中用于表示直接或间接的电或机械耦接。另外，词语“示例”在本文中用于表示用作示例、实例或图示。
图1是示出了根据一些实施方式的具有中心用销固定的膜的PMUT装置100的图。PMUT装置100包括内部用销固定的膜120，该内部用销固定的膜120定位在基板140上方，以限定腔130。在一个实施方式中，膜120附接至周围边缘支承件102和内部支承件104。在一个实施方式中，边缘支承件102连接至电势。边缘支承件102和内部支承件104可以由导电材料制成，所述导电材料比如但不限于铝、钼或钛。边缘支承件102和内部支承件104也可以由介电材料——比如二氧化硅、氮化硅或氧化铝——制成，所述介电材料在通过边缘支承件102或内部支承件104的侧面或通孔中具有电连接，并且所述介电材料将下电极106电耦接至基板140中的电布线。
在一个实施方式中，边缘支承件102和内部支承件104两者都附接至基板140。在各种实施方式中，基板140可以包括硅或氮化硅中的至少一者，但不限于此。应当理解的是，基板140可以包括电布线和连接，比如铝或铜。在一个实施方式中，基板140包括键合至边缘支承件102和内部支承件104的CMOS逻辑晶片。在一个实施方式中，膜120包括多层。在示例性实施方式中，膜120包括下电极106、压电层110和上电极108，其中，下电极106和上电极108耦接至压电层110的相对侧。如示出的，下电极106耦接至压电层110的下表面，并且上电极108耦接至压电层110的上表面。应当理解的是，在各种实施方式中，PMUT装置100是微机电(MEMS)装置。
在一个实施方式中，膜120还包括用以对层进行机械地加强的机械支承层112(例如，加强层)。在各种实施方式中，机械支承层140可以包括硅、氧化硅、氮化硅、铝、钼、钛等中的至少一者，但不限于此。在一个实施方式中，PMUT装置100还包括声学耦接层114，该声学耦接层114位于膜120上方用于支持声学信号的传输。应当理解的是，声学耦接层可以包括空气、固液、凝胶状材料、或用于支持声学信号的传输的其他材料。在一个实施方式中，PMUT装置100还包括压板层116，该压板层116位于声学耦接层114上方，用于容纳声学耦接层114并且为PMUT装置100提供手指或其他感测对象的接触表面。应当理解的是，在各种实施方式中，声学耦接层114提供接触表面，使得压板层116是可选的。此外，应当理解的是，声学耦接层114和/或压板层116可以包括在多个PMUT装置中或与多个PMUT装置结合使用。例如，PMUT装置阵列可以与单个声学耦接层114和/或压板层116耦接。
图2是示出了根据一些实施方式的在PMUT装置100的启动期间膜移动的示例的图。如图2所示，在操作中，响应于靠近压板层116的对象，电极106和电极108将高频电荷传递至压电层110，从而使膜120的未被用销固定至周围边缘支承件102或内部支承件104的那些部分向上移位到声学耦接层114中。这将产生可以用于对象的信号探测的压力波。返回回波可以被检测为引起膜运动的压力波，其中，压电材料在膜中的压缩引起与压力波的振幅成比例的电信号。
所描述的PMUT装置100可以与几乎任何将压力波转换成机械振动和/或电信号的电气设备一起使用。在一个方面，PMUT装置100可以包括产生和感测超声波的声学感测元件(例如，压电元件)。生成的声波的路径中的对象可以产生随后可以被感测的干扰(例如，频率或相位、反射信号、回声等的变化)。可以分析干扰以确定物理参数，比如(但不限于)对象的距离、密度和/或速度。作为示例，PMUT装置100可以用于各种应用中，所述各种应用比如但不限于适用于无线设备工业系统、汽车系统、机器人、通信设备、安全设施、医疗设备等的指纹传感器或者生理传感器。例如，PMUT装置100可以是传感器阵列的一部分，其包括各种逻辑电子设备、控制电子设备和通信电子设备以及沉积在晶片上的多个超声换能器。传感器阵列可以包括同质或相同的PMUT装置100、或许多不同或异质的装置结构。
在各种实施方式中，PMUT装置100采用压电层110，压电层110由比如但不限于氮化铝(AlN)、锆钛酸铅(PZT)、石英、聚偏二氟乙烯(PVDF)和/或氧化锌的材料构成，以促进声学信号的产生和感测。压电层110可以在机械应力下产生电荷，并且相反地在存在电场的情况下经历机械应变。例如，压电层110可以感测由超声信号引起的机械振动并且以振动的频率(例如，超声频率)产生电荷。附加地，压电层110可以通过以可以与由施加在压电层110上的交流(AC)电压产生的输入电流相同的频率(例如，超声频率)的振荡方式振动来产生超声波。应当理解的是，压电层110可以包括几乎任何具有压电特性的材料(或材料的组合)，使得材料的结构不具有对称中心，并且施加至材料的拉伸或压缩应力会改变电池中正电荷位置与负电荷位置之间的分离，从而导致材料表面的极化。极化与施加的应力成正比，并且极化取决于方向，使得压缩应力和拉伸应力导致相反极化的电场。
此外，PMUT装置100包括向压电层110供给电荷和/或从压电层110收集电荷的电极106和电极108。应当理解的是，电极106和电极108可以是连续电极和/或图案化电极(例如，在连续层和/或图案化层中)。例如，如示出的，电极106是图案化电极，并且电极108是连续电极。作为示例，电极106和电极108可以由几乎任何金属层——比如但不限于铝(Al)/钛(Ti)、钼(Mo)等——构成，电极106和电极108与压电层110的相对侧耦接。在一个实施方式中，PMUT装置还包括第三电极，如图10所示和如下所述。
根据实施方式，声学耦接层114的声阻抗被选择为类似于压板层116的声阻抗，使得声波通过声学耦接层114和压板层116有效地传播至膜120或从膜120有效地传播。作为示例，压板层116可以包括具有0.8MRayl至4MRayl范围内的声阻抗的各种材料，所述各种材料比如但不限于塑料、树脂、橡胶、特氟隆、环氧树脂等。在另一示例中，压板层116可以包括具有高声阻抗(例如，大于10MRayl的声阻抗)的各种材料，所述各种材料比如但不限于玻璃、铝基合金、蓝宝石等。通常，可以基于传感器的应用来选择压板层116。例如，在指纹识别应用中，压板层116可以具有与人体皮肤的声阻抗(例如，1.6×106Rayl)相匹配(例如，精确地或近似地)的声阻抗。此外，在一个方面，压板层116还可以包括薄的抗刮擦材料层。在各种实施方式中，压板层116的抗刮擦层小于待产生和/或感测的声波的波长，以在声波传播期间提供最小干扰。作为示例，抗刮擦层可以包括各种硬且耐刮擦的材料(例如，莫氏硬度超过7的莫氏硬度)，所述材料比如但不限于蓝宝石、玻璃、MN、氮化钛(TiN)、碳化硅(SiC)、金刚石等。作为示例，PMUT装置100可以以20MHz操作，并且因此通过声学耦接层114和压板层116传播的声波的波长可以是70微米至150微米。在该示例场景中，通过利用厚度为1微米的抗刮擦层和整体厚度为1毫米至2毫米的压板层116，可以减少插入损耗并且可以提高声波传播效率。应当指出的是，本文中所使用的术语“抗刮擦材料”涉及耐刮擦和/或防刮擦的材料并且提供防刮擦标记的实质性保护。
根据各种实施方式，PMUT装置100可以包括图案化的金属层(例如，铝(Al)/钛(Ti)、钼(Mo)等)以形成特定形状(例如，环形、圆形、方形、八边形、六边形等)的电极106，金属层与膜120限定在平面中。电极可以放置在膜120的最大应变区域处，或者放置在靠近周围边缘支承件102和内部支承件104中的任一者或两者处。此外，在一个示例中，电极108可以形成为连续层，从而提供与机械支承层112相接触的接地平面，机械支承层112可以由硅或其他合适的机械加强材料形成。在其他实施方式中，电极106可以沿着内部支承件104布线，从而与沿着边缘支承件102布线相比有利地减小了寄生电容。
例如，当致动电压施加至电极时，膜120将变形并移出平面。然后，该运动推动与其相接触的声学耦接层114，并且产生了声学波(超声波)。通常，在腔130内存在真空，因此可以忽略由腔130内的介质产生的阻尼。然而，膜120的另一侧上的声学耦接层114可以大大改变PMUT装置100的阻尼。例如，当PMUT装置100在具有大气压力的空气中操作时(例如，声学耦接层114是空气)，可以观察到大于20的品质因数，并且如果PMUT装置100在水中操作时(例如，声学耦接层114是水)，则可以观察到降低到低于2的品质因数。
图3是图1的PMUT装置100的俯视图，该PMUT装置100呈大致方形形状，其部分地对应于沿着图3中的虚线101的横截面。示出了周围边缘支承件102、内部支承件104和下电极106的布局，其中，未示出其他连续层。应当理解的是，术语“大致方形形状”中的“大致”旨在表达PMUT装置100呈大致方形，从而允许因制造工艺和公差引起的变化，并且与方形形状略有偏差(例如，圆角、略微摇摆的线、与完全正交的角或交叉点的偏差等)可以存在于制造的装置中。虽然示出了大致方形布置的PMUT装置，但是可以想到包括矩形、六边形、八边形、圆形或椭圆形的替代实施方式。在其他实施方式中，可以使用包括不规则和非对称布局的更复杂的电极或PMUT装置的形状，比如用于边缘支承件和电极的人字形或五边形。
图4是示出了图1至图3中示出的PMUT装置100的膜120的最大竖向移位的模拟地形图400。如所指出的，最大移位通常沿着下电极的中心轴线发生，其中，拐角区域具有最大移位。与其他图一样，出于说明的目的，图4未按比例绘制，其中，竖向移位被夸大，并且最大竖向移位是包括PMUT装置100的水平表面区域的分数。在示例性PMUT装置100中，最大竖向移位可以以纳米为单位测量，而单个PMUT装置100的表面区域可以以平方微米测量。
图5是图1的PMUT装置100的另一示例的俯视图，该PMUT装置100呈大致圆形形状，其部分地对应于沿着图5中的虚线101的横截面。示出了周围边缘支承件102、内部支承件104和下部电极106的布局，其中，未示出其他连续层。应当理解的是，术语“大致圆形形状”中的“大致”旨在表达PMUT装置100呈大致圆形，从而允许因制造工艺和公差引起的变化，并且与圆形形状略有偏差(例如，与中心的径向距离的轻微偏差等)可以存在于制造的装置中。
图6是图1的PMUT装置100的另一示例的俯视图，该PMUT装置100呈大致六边形形状，其部分地对应于沿着图6中的虚线101的横截面。示出了周围边缘支承件102、内部支承件104和下电极106的布局，其中，未示出其他连续层。应当理解的是，术语“大致六边形形状”中的“大致”旨在表达PMUT装置100呈大致六边形，从而允许因制造工艺和公差引起的变化，并且与六边形形状略有偏差(例如，圆角、略微摇摆的线、与完全正交的角或交叉点的偏差等)可以存在于制造的装置中。
图7示出了由PMUT装置形成的圆形PMUT装置701的示例性二维阵列700，PMUT装置具有与结合图1、图2和图5所论述的圆形形状类似的大致圆形形状。示出了圆形周围边缘支承件702、内部支承件704、和围绕内部支承件704的环状或环形下电极706的布局，而为清楚起见，未示出其他连续层。如示出的，阵列700包括多列偏移的圆形PMUT装置701。应当理解的是，圆形PMUT装置701可以更靠近在一起，使得圆形PMUT装置701的列的边缘重叠。此外，应当理解的是，圆形PMUT装置701可以彼此接触。在各种实施方式中，相邻的圆形PMUT装置701电隔离。在其他实施方式中，多组相邻的圆形PMUT装置701电连接，其中，多组相邻的圆形PMUT装置701电隔离。
图8示出了由PMUT装置形成的方形PMUT装置801的示例性二维阵列800，PMUT装置具有类似于结合图1、图2和图3所论述的方形形状类似的大致方形形状。示出了方形周围边缘支承件802、内部支承件804、和围绕内部支承804的方形下电极806的布局，而为清楚起见，未示出其他连续层。如示出的，阵列800包括行和列的方形PMUT装置801的列。应当理解的是，方形PMUT装置801的行或列可以偏移。此外，应当理解的是，方形PMUT装置801可以彼此接触或者间隔开。在各种实施方式中，相邻的方形PMUT装置801电隔离。在其他实施方式中，多组相邻的方形PMUT装置801电连接，其中，多组相邻的方形PMUT装置801电隔离。
图9示出了由PMUT装置形成的六边形PMUT装置901的示例性二维阵列900，PMUT装置具有与结合图1、图2和图6所论述的六边形形状类似的大致六边形形状。示出了六边形周围边缘支承件902、内部支承件904、和围绕内部支承件904的六边形下电极906的布局，而为清楚起见，未示出其他连续层。应当理解的是，六边形PMUT装置901的行或列可以偏移。此外，应该理解的是，六边形PMUT装置901可以彼此接触或者间隔开。在各种实施方式中，相邻的六边形PMUT装置901电隔离。在其他实施方式中，多组相邻的六边形PMUT装置901电连接，其中，多组相邻的六边形PMUT装置901电隔离。尽管图7、图8和图9示出了具有不同形状的PMUT装置的示例性布局，但应当理解的是，可以使用许多不同的布局。此外，根据各种实施方式，PMUT装置阵列包括在MEMS层内。
在操作中，在传输期间，二维阵列中的选择的PMUT装置组可以传输声学信号(例如，短超声脉冲)，并且在感测期间，二维阵列中的一组有源PMUT装置可以检测到声学信号与对象的干扰(在声波的路径中)。然后，可以分析所接收到的干扰信号(例如，基于来自对象的声学信号的反射、回声等而产生)。作为示例，可以基于干扰信号的频率和/或相位与声学信号的频率和/或相位的比较来确定对象的图像、对象与感测部件的距离、对象的密度、对象的运动等。此外，可以通过显示设备(未示出)进一步分析或呈现所产生的结果。
图10示出了PMUT阵列中的一对示例性PMUT装置1000，其中，每个PMUT均共用至少一个公共边缘支承件1002。如示出的，PMUT装置具有两组标记为1006和1026的独立下电极。这些不同的电极图案实现了PMUT装置1000的反相操作，并且增加了装置操作的灵活性。在一个实施方式中，所述一对PMUT可以是相同的，但是这两个电极可以驱动相同PMUT反相的不同部分(一个收缩，一个膨胀)，使得PMUT移位变大。虽然为清楚起见，未示出其他连续层，但每个PMUT均还包括上电极(例如，图1的上电极108)。因此，在各种实施方式中，PMUT装置可以包括至少三个电极。
图11A、图11B、图11C和图11D示出了根据各种实施方式的内部支承结构的替代性示例。内部支承结构也可以称为“用销固定的结构”，这是因为内部支承结构操作成将膜用销固定至基板。应当理解的是，内部支承结构可以定位在PMUT装置的腔内的任何位置，并且可以具有任何类型的形状(或各种形状)，并且在PMUT装置内可以存在多于一个的内部支承结构。而图11A、图11B、图11C和图11D示出了内部支承结构的替代性示例，应当理解的是，出于说明的目的，这些示例并不旨在限制PMUT装置的内部支承结构的数量、位置或类型。
例如，内部支承结构不必在PMUT装置区域的中心定位，而是可以非中心地定位在腔内。如图11A所示，内部支承件1104a相对于边缘支承件1102定位在非中心的离轴位置。在其他实施方式中，比如图11B中所看到的，可以使用多个内部支承件1104b。在该实施方式中，一个内部支承件相对于边缘支承件1102居中定位，而多个不同形状和尺寸的内部支承件围绕中心定位的支承件。在其他实施方式中，比如参见图11C和图11D，内部支承件(分别为1104c和1104d)可以接触公共边缘支承件1102。在图11D中示出的实施方式中，内部支承件1104d可以有效地将PMUT装置分成子像素。这将允许例如启动较小区域以产生高频超声波，并且利用PMUT装置的较大区域来感测返回的超声回波。应当理解的是，各个用销固定的结构可以组合成阵列。
图12示出了在超声指纹感测系统1250中使用的PMUT阵列的实施方式。指纹感测系统1250可以包括压板1216，人手指1252可以在压板1216上接触。超声信号由PMUT装置阵列1200生成和接收，并且超声信号通过声学耦接层1214和压板1216来回传播。使用直接附接至PMUT装置的处理逻辑模块1240(例如，控制逻辑电路)进行信号分析(通过晶片键合或其他合适的技术)。可以理解的是，图12中示出的压板1216和其他元件的尺寸可以根据特定应用而比如图中所示的尺寸大得多(例如，手印的尺寸)或小得多(例如，仅是指尖)。
在用于指纹识别应用的该示例中，人手指1252和处理逻辑模块1240可以基于声学信号与手指上的皮肤的谷和/或脊的干涉的差异来确定描绘手指的表皮层和/或真皮层的图像。此外，处理逻辑模块1240可以将图像与一组已知指纹图像进行比较，以便于识别和/或认证。此外，在一个示例中，如果找到匹配(或实质匹配)，则可以验证用户的身份。在另一示例中，如果找到匹配(或实质匹配)，则可以基于分配给所标识的用户的授权权限来执行命令/操作。在又一示例中，可以授权所识别的用户访问物理位置和/或网络/计算机资源(例如，文档、文件、应用程序等)。
在另一示例中，对于基于手指的应用，手指的移动可以用于光标跟踪/移动应用。在这样的实施方式中，显示屏上的指针或光标可以响应于手指运动来移动。应当指出的是，处理逻辑模块1240可以包括一个或更多个处理器或连接至一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器被配置成至少部分地赋予系统1250的功能。为此，一个或更多个处理器可以执行存储在存储器例如易失性存储器和/或非易失性存储器中的代码指令。
图13示出了根据一些实施方式的通过将限定PMUT装置的CMOS逻辑晶片与MEMS晶片进行晶片键合而形成的集成指纹传感器1300。图13以局部截面图示出了通过将限定PMUT装置的基板1340CMOS逻辑晶片与MEMS晶片进行晶片键合而形成的集成指纹传感器的一个实施方式，该PMUT装置具有公共边缘支承件1302和单独的内部支承件1304。例如，MEMS晶片可以使用铝和锗共晶合金键合至CMOS逻辑晶片，如美国专利No.7,442,570中所描述的那样。PMUT装置1300具有形成在腔1330上方的内部用销固定的膜1320。膜1320附接到周围边缘支承件1302和内部支承件1304两者。膜1320由多层形成。
二维超声换能器阵列的示例操作
在一个或更多个方面，本文公开的系统和方法提供二维超声换能器阵列(例如，压电致动换能器阵列或PMUT阵列)的操作。现在参考附图描述一个或更多个实施方式，在附图中，相同的附图标记始终用于表示相同的元件。在以下描述中，出于说明的目的，阐述了许多具体细节以便提供对各种实施方式的透彻理解。然而，明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践各种实施方式。在其他实例中，以框图形式示出了公知的结构和装置以便于更详细地描述实施方式。
图14示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统1400。如所示出的，图14示出了使用具有相位延迟输入1410的一维五元件超声换能器系统1400的超声波束发射及接收。在各种实施方式中，超声换能器系统1400包括具有中心用销固定的膜的PMUT装置(例如，图1的PMUT装置100)。
如所示出的，超声换能器系统1400包括五个超声换能器1402，所述五个超声换能器1402包括压电材料以及用连续加强层1404(例如，机械支撑层)覆盖的激活电极。加强层1404接触声学耦接层1406，并且声学耦接层1406又被压板层1408覆盖。在各种实施方式中，加强层1404可以是硅，并且压板层1408由玻璃、蓝宝石或聚碳酸酯或类似的耐用塑料形成。中间定位的声学耦接层1406可以由塑料、环氧树脂或凝胶比如聚二甲基硅氧烷(PDMS)或其他材料形成。在一个实施方式中，声学耦接层1406的材料的声阻抗被选择成介于层1404和1408的声阻抗之间。在一个实施方式中，声学耦接层1406的材料的声阻抗被选择成接近压板层1408的声阻抗，以减少不需要的声反射并改善超声波束发射及感测。然而，可以使用代替图14所示的材料堆叠件的替代性材料堆叠件，并且可以省去某些层，只要供进行发射的介质以可预测的方式传递信号即可。
在操作中，并且如图14所示，标记有“x”的超声换能器1402被触发以在初始时间处发射超声波。在第二时间处(例如，1纳秒至100纳秒之后)，触发标记有“y”的超声换能器1402。在第三时间处(例如，第二时间之后的1纳秒至100纳秒)，触发标记有“z”的超声换能器1402。在不同时间处发送的超声波干扰导致彼此干扰，从而有效地导致单个高强度波束1420离开压板层1408、接触与压板层1408接触的物体比如手指(未示出)、并且部分地反射回到超声换能器。在一个实施方式中，超声换能器1402从发射模式切换到接收模式，从而允许“z”超声换能器检测任何反射信号1422。换言之，超声换能器1402的相位延迟图案关于高强度波束1420离开压板层1408的焦点对称。
应当理解的是，超声换能器系统1400的超声换能器1402可以用于发射和/或接收超声信号，并且所示实施方式是非限制性示例。然后可以对接收到的信号(例如，基于来自接触或接近压板层1408的物体的声信号的反射、回波等而产生)进行分析。作为示例，对象的图像、对象与感测部件的距离、对象的声阻抗、对象的运动等全部可以基于对接收到的干扰信号的频率、振幅、相位和/来到达时间与发射的声信号的频率、振幅、相位和/或发送时间进行比较来确定。此外，可以经由显示装置(未示出)为用户进一步分析或呈现所产生的结果。
图15示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的另一示例超声换能器系统1500。如所示出的，图15示出了使用虚拟的二维24元件超声换能器块的超声波束发射及接收，所述超声换能器形成具有相位延迟输入的40元件超声换能器系统1500的子集。在操作中，阵列位置1530(由虚线表示)——阵列位置1530在本文中也被称为虚拟块——包括超声换能器1502的列1520、1522和1524。在初始时间处，触发阵列位置1530的列1520和1524以在初始时间处发射超声波。在第二时间处(例如，几纳秒之后)，触发阵列位置1530的列1522。超声波彼此干涉，大体上导致发出以列1522为中心的高强度超声波。在一个实施方式中，列1520和1524中的超声换能器1502被关断，同时列1522从发射模式切换到接收模式，从而允许检测任何反射信号。
在一个实施方式中，在激活阵列位置1530的超声换能器1502之后，以类似于对阵列位置1530的前述描述中所描述的方式触发由超声换能器1502的列1524、1526和1528构成的另一阵列位置1532的超声换能器1502。在一个实施方式中，在阵列位置1530的列1522处检测到反射超声信号之后，激活另一阵列位置1532的超声换能器1502。应当理解的是，尽管示出的是阵列位置通过两列超声换能器进行移动，但是可以设想通过一列、三列或更多列向右或向左进行移动，如通过一行或更多行进行的移动，或者通过一些确定数量的行和一些确定数量的列进行移动。在各种实施方式中，连续阵列位置可以部分重叠，或者可以是不同的。在一些实施方式中，阵列位置的大小可以改变。在各种实施方式中，用于发出超声波的阵列位置的超声换能器1502的数目可以大于用于超声波接收的阵列位置的超声换能器1502的数目。在其他实施方式中，阵列位置可以呈正方形、矩形、椭圆形、圆形或更复杂的形状，例如十字形。
示例超声换能器系统1500能够操作成对以列1522为中心的高强度超声波的线进行波束成形。应当理解的是，图15所示的用于使用超声换能器的列对线进行波束成形的原理适用于使用超声换能器对点进行波束成形的实施方式，如下面将描述的。例如，示例超声换能器系统1500包括超声换能器的列，在所述超声换能器的列中，各列的超声换能器共同操作成同时激活，从而操作成沿着线进行波束成形。应当理解的是，二维阵列的超声换能器可以是能够独立操作的，并且也可以用于对点进行波束成形，如下面将描述的。
图16示出了根据一些实施方式的用于二维超声换能器阵列的9×9超声换能器块1600的超声信号发送的示例相位延迟图案。如图16中所示，超声换能器阵列中的每个数字等于操作期间使用的纳秒延迟，并且超声换能器块1600中的空元素(例如，无数字)表示超声换能器在操作期间不被激活用于信号发送。在各种实施方式中，超声波振幅对于每个激活的超声换能器可以是相同或相似的，或者可以相对于其他超声换能器选择性地增加或减少。在所示的图案中，初始超声换能器激活限于超声换能器块1600的拐角，接着在10纳秒之后是围绕超声换能器块1600的边缘的大致环形。在23纳秒之后，激活超声换能器的内环。二十四个激活的超声换能器一起产生以超声换能器块1600为中心的超声波束。换言之，超声换能器块1600的相位延迟图案关于高强度波束接触物体的焦点对称。
应当理解的是，可以激活超声换能器块1600的不同超声换能器以接收反射超声信号。例如，可以激活超声换能器块1600的中心的3×3超声换能器以接收反射超声信号。在另一示例中，用于发射超声信号的超声换能器也用于接收反射超声信号。在另一示例中，用于接收反射超声信号的超声换能器包括还用于发射超声信号的超声换能器中的至少一个超声换能器。
图17示出了根据一些实施方式的9×9超声换能器块1700的另一示例相位延迟图案。如图17所示，示例相位延迟图案利用发射超声换能器的等距间隔。如图16所示，超声换能器阵列中的每个数字等于操作期间使用的纳秒延迟，并且超声换能器块1700中的空元素(例如，无数字)表示超声换能器在操作期间未被激活用于信号发送。在所示实施方式中，初始超声换能器激活限于超声换能器块1700的拐角，随后在11纳秒之后是围绕超声换能器块1700的边缘的大致环形。在22纳秒之后，激活超声换能器的内环。所示实施方式利用发射超声换能器的等距间隔以减少串扰和发热的问题，其中，每个激活的超声换能器被未激活的超声换能器包围。二十四个激活的超声换能器一起产生以超声换能器块1700为中心的超声波束。
图18示出了根据实施方式的使用三个定时相位的示例超声换能器系统的焦平面上的模拟超声压力的平面图1800。图18是例如参照图17所论述的三相系统的模拟超声强度的图解说明。在该实施方式中，轮廓线示出了能够在压板层处引导大约50μm至100μm的光点的高强度中心定位波束的产生。所示的波束线性地增加来自所有24个致动的超声换能器的能量并且具有73μm的3dB波束宽度。
图19示出了根据实施方式的用于使用三个或五个定时相位的示例超声换能器系统的焦平面上的模拟超声压力的横截面1900。图19是例如参照图17所论述的三相系统的模拟超声强度的在图18的线1810处的横截面1900的图解说明。图19还示出的是使用五个定时相位和二十五个致动超声换能器形成的集中波束的示例，其示出了名义上更好的性能但是增加了复杂性。
图20A至图20C示出了根据一些实施方式的用于二维超声换能器阵列2000中的阵列位置的示例发射器块和接收器块。在图20A中，使用9×9阵列位置2010中的超声换能器的四相位(使用不同的阴影图案表示)激活的相位延迟图案来产生超声波束。还示出了示例接收器图案，其中，接收图案2020是5×5平方的超声换能器，并且接收图案2022是更复杂的十字形块。
在图20B中，9×9阵列位置2012相对于图20A的阵列位置2010通过单个列2032向右移动，如由箭头所示的。换言之，在二维阵列2000的阵列位置2010处激活之后，激活二维阵列2000的阵列位置2012，从而有效地感测二维阵列2000右侧的像素。以此方式，可以感测与二维阵列2000的多个阵列位置相关联的多个像素。类似地，在图20C中，在激活二维阵列2000的阵列位置2010之后，9×9阵列位置2014相对于图20A的阵列位置2010通过单个行2034向下移动，如由箭头所示出的。应当理解的是，9×9阵列位置可以以任何序列移动到二维阵列2000的不同位置。例如，激活序列可以被定义为一行超声换能器的从左到右，然后在到达行的末端时向下移动一行，并且以此方式继续进行，直到感测到期望数量的像素为止。在另一示例中，激活序列可以被定义为列的从上到下，并且一旦对列已经感测到足够的像素，就移动到另一列。应当理解的是，可以无限制地定义任何激活序列，包括随机激活序列。而且，应当理解的是，根据所需的分辨率，可以跳过任何数量的列和/或行。
在各种实施方式中，当阵列位置接近二维阵列2000的边缘时，仅激活在二维阵列2000中可用的那些超声换能器。换言之，在阵列位置的中心处形成波束，但是中心靠近或邻近二维阵列2000的边缘，使得相位延迟图案的至少一个超声换能器不可用(当阵列位置延伸出边缘时)，然后仅激活在二维阵列2000中可用的那些超声换能器。在各种实施方式中，不可用的超声换能器(例如，在二维阵列2000的边缘外部)从激活图案中截去。例如，对于9×9超声换能器块，当中心超声换能器朝向边缘移动以使得9×9超声换能器块延伸出二维阵列的边缘时，超声换能器的行、列或者行和列(在拐角的情况下)从该9×9超声换能器块截去。例如，当中心超声换能器沿着二维阵列的边缘时，9×9超声换能器块有效地变为5×9超声换能器块。类似地，当中心超声换能器是距二维阵列的边缘一行或一列时，9×9超声换能器块有效地变为6×9超声换能器块。在其他实施方式中，当阵列位置接近二维阵列2000的边缘时，通过使用关于焦点不对称的相位延迟图案来使波束转向，如下面参照图21至图25B所描述的。
图21示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统2100。图21示出了使用具有相位延迟输入的示例一维十五元件超声换能器系统2100的五种不同超声波束发送模式。如所示出的，超声换能器2102可以以各种模式操作成提供沿着线2150(例如，压板层的顶部)聚焦的超声波束光点。在第一模式中，单个超声换能器2152操作成提供具有以箭头2153为中心的峰值幅度的单个宽超声波束。在第二模式中，关于中心超声换能器对称的图案2154中的多个超声换能器被顺序地触发以在不同的初始时间处发出超声波。如所示出的，相对于周围的换能器(周围的换能器被同时触发)在延迟时间处触发位于中心的换能器。超声波相互干涉，从而产生单个高强度波束2155。在第三模式中，对于邻近或靠近超声换能器系统2100的边缘定位的超声换能器2156，可以使用不对称触发图案来产生波束2157。在第四模式中，可以使用换能器2158的不对称触发图案来使超声波束转向至偏离中心的位置2159。如所示出的，聚焦波束2159可以被引导到位于超声换能器系统2100的边界上方和外部的点。在第五模式中，波束可以转向以聚焦在一系列分散的位置处，其中，波束间隔的间距小于、等于或大于超声换能器的间距。在图21中，换能器2160在分开的时间处被触发而产生以小于超声换能器的间距分开的波束光点(分别由定向成形波束光点2161的实线和定向成形波束光点2163的虚线表示)。
图22示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的示例超声换能器系统2200。如所示出的，图22示出了使用具有相位延迟输入2210的一维三元件超声换能器系统2200的超声波束发射及接收。在各种实施方式中，超声换能器系统2200包括具有中心用销固定的膜的PMUT装置(例如，图1的PMUT装置100)。
如所示出的，超声换能器系统2200包括三个超声换能器2202，所述三个超声换能器2202包括压电材料以及用连续加强层2204(例如，机械支撑层)覆盖的激活电极。加强层2204接触声学耦接层2206，并且声学耦接层2206又被压板层2208覆盖。在各种实施方式中，加强层2204可以是硅，并且压板层2208由玻璃、蓝宝石或聚碳酸酯或类似的耐用塑料形成。中间定位的声学耦接层2206可以由塑料、或凝胶比如PDMS或其他材料形成。在一个实施方式中，声学耦接层2206的材料的声阻抗被选择成介于层2204和2208的声阻抗之间。在一个实施方式中，声学耦接层2206的材料的声阻抗被选择成接近压板层2208的声阻抗，以减少不需要的声反射并改善超声波束发射及感测。然而，可以使用代替图22所示的材料堆叠件的替代性材料堆叠件。并且可以省去某些层，只要供进行发射的介质以可预测的方式传递信号即可。
在操作中，并且如图22所示，标记有“x”的超声换能器2202被触发以在初始时间处发射超声波。在第二时间处(例如，1纳秒至100纳秒之后)，触发标记有“y”的超声换能器2202。在第三时间处(例如，第二时间之后的1纳秒至100纳秒)，触发标记有“z”的超声换能器2202。在不同时间处发送的超声波干扰导致彼此干扰，从而有效地导致单个高强度波束2220离开压板层2208、接触与压板层2208接触的物体比如手指(未示出)、并且部分地反射回到超声换能器2202。在一个实施方式中，超声换能器2202从发射模式切换到接收模式，从而允许“z”超声换能器检测任何反射信号。换言之，超声换能器2202的相位延迟图案关于高强度波束2220离开压板层2208的焦点不对称。
应当理解的是，超声换能器系统2200的超声换能器2202可以用于发射和/或接收超声信号，并且所示实施方式是非限制性示例。然后可以对接收到的信号(例如，基于来自接触或靠近压板层2208的物体的声信号的反射、回波等而产生)进行分析。作为示例，对象的图像、对象与感测部件的距离、对象的声阻抗、对象的运动等全部可以基于对接收到的干扰信号的频率、振幅和/或相位与发射的声信号的频率、振幅和/或相位进行比较来确定。此外，可以经由显示装置(未示出)为用户进一步分析或呈现所产生的结果。
图23示出了根据一些实施方式的具有相位延迟发送的另一示例超声换能器系统2300。如所示出的，图23示出了使用虚拟的二维24元件超声换能器块的超声波束发射及接收，所述超声换能器形成具有相位延迟输入的32元件超声换能器系统2300的子集。在操作中，阵列位置2330(由虚线表示)——阵列位置2330在本文中也被称为虚拟块——包括超声换能器2302的列2322和2324。在初始时间处，触发阵列位置2330的列2324以在初始时间处发射超声波。在第二时间处(例如，几纳秒之后)，触发阵列位置2330的列2322。超声波彼此干涉，大体上导致发出以列2322为中心的高强度超声平面波。在一个实施方式中，列2324中的超声换能器2302被关断，同时列2322从发射模式切换到接收模式，从而允许检测任何反射信号。
在一个实施方式中，在激活阵列位置2330的超声换能器2302之后，激活由超声换能器2302的列2324、2326和2328构成的另一阵列位置2332的超声换能器2302。在操作中，在初始时间处，触发阵列位置2332的列2324和2328以在初始时间处发射超声波。在第二时间处(例如，几纳秒之后)，触发阵列位置2332的列2326。超声波彼此干涉，大体上导致发出以列2326为中心的高强度超声平面波。在一个实施方式中，列2324和2328中的超声换能器2302被关断，同时列2326从发射模式切换到接收模式，从而允许检测任何反射信号。在一个实施方式中，在阵列位置2330的列2322处检测到反射超声信号之后，激活另一阵列位置2332的超声换能器2302。应当理解的是，尽管示出的是阵列位置通过两列超声换能器进行移动，但是可以设想通过一列、三列或更多列向右或向左进行移动，如通过一行或多行进行移动，或者通过一些确定数量的行和一些确定数量的列进行移动。在各种实施方式中，连续阵列位置可以部分重叠，或者可以是不同的。在一些实施方式中，阵列位置的大小可以改变。在各种实施方式中，用于发出超声波的阵列位置的超声换能器2302的数目可以大于用于超声波接收的阵列位置的超声换能器2302的数目。在其他实施方式中，阵列位置可以呈正方形、矩形、椭圆形、圆形或更复杂的形状，例如十字形。
示例超声换能器系统2300能够操作成对以一列超声换能器为中心的高强度超声波的线进行波束成形。应当理解的是，图23所示的用于使用超声换能器的列对线进行波束成形的原理适用于使用超声换能器对点进行波束成形的实施方式，如下面将描述的。例如，示例超声换能器系统2300包括超声换能器的列，在所述超声换能器的列中，各列的超声换能器共同操作成同时激活，从而操作成沿着线进行波束成形。应当理解的是，二维阵列的超声换能器可以是能够独立操作的，并且也可以用于对点进行波束成形，如下面将描述的。
图24A、图24B、图25A和图25B示出了根据一些实施方式的5×5超声换能器块的示例相位延迟图案。如图24A、图24B、图25A和25B所示，超声换能器阵列中的每个数字等于操作期间使用的纳秒延迟，并且超声换能器块2400、2410、2500和2510中的空元素(例如，无数字)表示超声换能器在操作期间不被激活用于信号发送。在各种实施方式中，超声波振幅对于每个激活的超声换能器可以是相同或相似的，或者可以相对于其他超声换能器选择性地增加或减少。应当理解的是，根据图24A、图24B、图25A和图25B描述的相位延迟图案关于波束与物体接触的焦点不对称。
图24A示出了二维超声换能器阵列的边缘处的超声换能器的阵列位置的示例相位延迟图案。由于超声换能器块2400位于边缘处，因而不能获得关于超声换能器块2400的中心对称的相位延迟图案。在所示图案中，初始超声换能器激活限于阵列的最右拐角，然后是超声换能器的以1、4、5、6和8纳秒间隔进行的选定动作。激活的超声换能器一起产生以用灰色表示的8纳秒延迟超声换能器为中心的超声波束。在一个实施方式中，为了减少串扰和发热的问题，各个激活的超声换能器彼此等距，并且被未激活的超声换能器包围。
图24B示出了二维超声换能器阵列的拐角中的5×5超声换能器块2410的示例相位延迟图案，其中，发射超声换能器的间隔是等距的。类似于图24A的相位延迟定时图案，初始超声换能器激活是不对称的。激活的超声换能器一起产生以用灰色表示的8纳秒延迟超声换能器为中心的超声波束。在该实施方式中激活相邻的超声换能器以增大波束强度。
图25A示出了二维超声换能器阵列的边缘处的超声换能器的阵列位置的示例相位延迟图案。由于超声换能器块2500位于边缘处，因而不能获得关于超声换能器块2500的中心对称的相位延迟图案。在所示图案中，初始超声换能器激活限于阵列的最右拐角，然后是超声换能器的以1、4、5、6和8纳秒间隔进行的选定动作。激活的超声换能器一起产生以用灰色表示的8纳秒延迟超声换能器为中心的超声波束。在波束发送结束之后，灰色(8纳秒)超声换能器以及由斑点灰色指示的周围超声换能器切换到接收模式。
图25B示出了超声换能器块2510位于二维超声换能器阵列的边缘处。当超声换能器块2500相对于图25A中所示的相位延迟图案向上移动单行超声换能器(由箭头2502表示)时，形成该图案。如图25A所示，激活的超声换能器一起产生以用灰色表示的8纳秒延迟超声换能器为中心的超声波束。在波束发射结束后，灰色(8纳秒)超声换能器以及由斑点灰色指示的周围超声换能器被切换到接收模式。
图26示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列2600中的多个阵列位置的发射器块的示例同步操作。如上所述，9×9阵列位置可以用作超声换能器的波束成形阵列。在所示示例中，二维阵列2600是被分成12个相同的24×24块的48×144超声换能器。在一个实施方式中，可以使用基于多路复用的发送/接收(Tx/Rx)定时控制方法来激活每个块中的适当的超声换能器。当完成激活以产生超声波束并感测反射回波的序列时，9×9阵列位置相对于附图向右或向左、或者向上或向下移动，并且重复该序列，直到基本上所有超声换能器都已经发出超声波束为止。
如前所述，应当理解的是，可以使用任何类型的激活序列(例如，从一侧到另一侧、从上到下、随机、另一预定顺序、跳过行和/或跳过列等)。而且，应当理解的是，图26示出了关于发射像素的焦点对称的相位延迟图案。如前所述，应当理解的是，当焦点接近或邻近二维阵列的边缘和/或拐角时，可以使用不同的相位延迟图案。例如，当焦点接近或邻近二维阵列的边缘时，可以使用类似于图24A中所示的相位延迟图案，并且当焦点接近或邻近二维阵列的拐角时，可以使用类似于图24B中所示的相位延迟图案。在各种实施方式中，不可用的超声换能器(例如，位于二维阵列2600的边缘外侧的超声换能器)从激活图案中截去。例如，对于9×9阵列位置，当中心超声换能器朝向边缘移动以使得9×9阵列位置延伸出二维阵列的边缘时，超声换能器的行、列或者行和列(在拐角的情况下)从该9×9阵列位置截去。例如，当中心超声换能器沿着二维阵列的边缘时，9×9阵列位置有效地变为5×9阵列位置。类似地，当中心超声换能器是与二维阵列的边缘相距一行或一列时，9×9超声换能器块有效地变为6×9阵列位置。
此外，应当理解的是，根据各种实施方式，用于感测阵列位置内的多个像素的多个相位延迟图案可以用于该阵列位置。换言之，可以在单个阵列位置内感测多个像素，从而提高感测图像的分辨率。
图27示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列的发射信号至接收信号的示例操作模型2700。图27示出了从电压发射信号到PMUT阵列2710中并且以来自PMUT阵列2760的电压接收信号结束的操作模型2700。电压波形的三个周期由PMUT 2720进行带通滤波，作为超声压力信号2730发送出去，超声压力信号2730通过与对象2740的相互作用而衰减并延迟，然后由PMUT阵列2750进行带通滤波，以产生最终的接收信号2760。在所示示例中，假设PMUT带通滤波器响应2720和2750以50MHz为中心，其中，Q大约为3，但是可以使用其他值。
图28示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列的示例发射路径架构2800。在玻璃下以高图像分辨率实现二维波束成形使用相对高的超声频率和精确定时。可以使用谐振频率为50MHz并且波束成形定时分辨率为1纳秒的支持PMUT阵列的电子器件。50MHz频率可以由可以通过片外时钟源进行微调以获得足够的精度的片上RC振荡器产生。波束成形分辨率可以由片上PLL设置，该片上PLL输出对应于50MHz频率的约3周期的若干定时相位并且相对于彼此适当地延迟。可以根据图28中所示的selph_map信号将这些相位路由到每个PMUT。
图29示出了根据一些实施方式的二维超声换能器阵列的示例接收路径架构。选择线2910对应于用于接收的rxColsel[k]，并且选择线2920对应于用于接收的rxRowsel[k]。可以一起选择多个PMUT来接收信号。来自PMUT的信号被馈送到前端接收器。然后对信号进行滤波，以降低信号带宽之外的噪声。然后将滤波后的信号与ADC进行积分和数字化。在一些实施方式中，PMUT和接收器布局允许PMUT阵列尺寸的直接扩展，这是因为不同的应用可能需要不同的传感器阵列区域。接收器片的数目将通过期望的PMUT阵列大小以及发射波束之间的最小超声换能器间隔来确定。例如，在一个实施方式中，相邻组的有源超声换能器之间的20超声换能器最小间隔减少串扰。
图30、图30A和图30B示出了根据各种实施方式的用于操作二维超声换能器阵列的示例方法的流程图3000。将参考本文描述的各个图的元件和/或部件来描述该方法的步骤。应当理解的是，在一些实施方式中，可以以与所描述的顺序不同的顺序执行步骤，可以不执行所描述步骤中的一些步骤，以及/或者可以执行对所描述步骤的一个或更多个附加步骤。流程图3000包括一些步骤，在各种实施方式中，这些步骤由一个或更多个处理器在存储于非暂时性计算机可读存储介质上的计算机可读且计算机可执行指令的控制下执行。还应理解的是，流程图3000中描述的一个或更多个步骤可以用硬件或者用硬件与固件和/或软件的组合来实现。
参照图30A，在流程图3000的步骤3010中，定义二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置。多个阵列位置各自包括二维超声换能器阵列的一部分超声换能器。在一个实施方式中，超声换能器是压电微机械超声换能器(PMUT)装置。在一个实施方式中，多个阵列位置中的至少一个阵列位置包括未被激活的超声换能器。
在一个实施方式中，如步骤3012中所示，定义多个阵列位置的激活序列。
在步骤3020中，针对多个阵列位置的每个阵列位置，激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。在一个实施方式中，多个阵列位置包括具有一致布置的相同数目的超声换能器。在一个实施方式中，根据激活序列来激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
在一个实施方式中，针对多个阵列位置中的至少两个非重叠阵列位置，同时激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。在另一实施方式中，其中，针对多个阵列位置中的偏移一行超声换能器的至少两个重叠阵列位置，连续激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。在另一实施方式中，其中，针对多个阵列位置中的偏移一列超声换能器的至少两个重叠阵列位置，连续激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
在步骤3030中，从多个超声换能器的第一组超声换能器发射超声信号，其中，第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于第一组超声换能器的其他超声换能器是相位延迟的，第一组超声换能器组用于形成聚焦超声波束。
在一个实施方式中，第一组超声换能器的相位延迟图案关于第一组超声换能器的两个轴线对称，其中，两个轴线彼此正交。在另一实施方式中，第一组超声换能器的相位延迟图案关于第一组超声换能器的两个轴线是不对称的，其中，两个轴彼此正交。在另一实施方式中，第一组超声换能器的相位延迟图案关于第一组超声换能器的轴线对称。在一个实施方式中，轴线与二维超声换能器阵列的边缘正交。在一个实施方式中，针对与二维超声换能器阵列的边缘相邻的阵列位置，第一组超声换能器的相位延迟图案关于第一组超声换能器的轴线对称。在一个实施方式中，第一组超声换能器的相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
在步骤3040中，在多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。在一个实施方式中，第一组超声换能器和第二组超声换能器包括多个超声换能器的各个相应阵列位置中的不同超声换能器。在一个实施方式中，至少一个超声换能器包括在第一组超声换能器和第二组超声换能器内。
参照图30B，在一个实施方式中，在完成步骤3040后，流程图3000前进到步骤3050。在步骤3050中，从多个超声换能器中的第一组超声换能器发射第二超声信号，其中，第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，其中，第二超声信号的相位延迟图案不同于超声信号的相位延迟图案，使得相比于超声信号，第二超声信号在阵列位置的不同位置上形成聚焦波束。在一个实施方式中，假设多个阵列位置中的阵列位置延伸出二维阵列的边缘，则截去第一组超声换能器中的来自延伸出二维阵列的边缘的阵列位置的超声换能器。
在一个实施方式中，如步骤3060所示，在多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收第二反射超声信号，其中，反射超声信号用于感测图像的第一像素，并且第二反射超声信号用于感测图像的第二像素。
作为简短的总结，本文公开了至少以下宽泛的概念：
概念1.一种操作二维超声换能器阵列的方法，所述方法包括：
定义所述二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置，所述多个阵列位置各自包括所述二维超声换能器阵列的一部分超声换能器；
针对所述多个阵列位置中的每个阵列位置，激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器，所述激活包括：
从所述多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束；以及
在所述多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。
概念2.根据概念1所述的方法，其中，所述超声换能器是压电微机械超声换能器(PMUT)装置。
概念3.根据概念1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的两个轴线对称，其中，所述两个轴线彼此正交。
概念4.根据概念1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的两个轴线不对称，其中，所述两个轴线彼此正交。
概念5.根据概念1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的轴线对称。
概念6.根据概念5所述的方法，其中，所述轴线与所述二维超声换能器阵列的边缘正交。
概念7.根据概念5所述的方法，其中，针对与所述二维超声换能器阵列的边缘相邻的阵列位置，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的轴线对称。
概念8.根据概念1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
概念9.根据概念1所述的方法，其中，所述多个阵列位置包括具有一致布置的相同数目的超声换能器。
概念10.根据概念1所述的方法，其中，所述激活与所述相应阵列位置相关联的多个超声换能器是针对所述多个阵列位置中的至少两个非重叠阵列位置同时进行的。
概念11.根据概念1所述的方法，其中，所述激活与所述相应阵列位置相关联的多个超声换能器是针对所述多个阵列位置中的偏移一行超声换能器的至少两个重叠阵列位置连续地进行的。
概念12.根据概念1所述的方法，其中，所述激活与所述相应阵列位置相关联的多个超声换能器是针对所述多个阵列位置中的偏移一列超声换能器的至少两个重叠阵列位置连续地进行的。
概念13.根据概念1所述的方法，还包括：
定义所述多个阵列位置的激活序列；以及
根据所述激活序列执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
概念14.根据概念1所述的方法，其中，所述多个阵列位置中的至少一个阵列位置包括未被激活的超声换能器。
概念15.根据概念1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器包括所述多个超声换能器中的各个相应阵列位置的不同超声换能器。
概念16.根据概念1所述的方法，其中，至少一个超声换能器被包括在所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器两者内。
概念17.根据概念1所述的方法，其中，所述激活包括：
从所述多个超声换能器中的所述第一组超声换能器发射第二超声信号，其中，所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，其中，所述第二超声信号的相位延迟图案不同于所述超声信号的相位延迟图案，使得与所述超声信号相比，所述第二超声信号在所述阵列位置的不同位置上形成聚焦波束；以及
在所述多个超声换能器中的所述第二组超声换能器处接收第二反射超声信号，其中，所述反射超声信号用于感测图像的第一像素，并且所述第二反射超声信号用于感测所述图像的第二像素。
概念18.根据概念1所述的方法，其中，从所述多个超声换能器中的所述第一组超声换能器发射超声信号包括：
如果所述多个阵列位置中的阵列位置延伸出所述二维阵列的边缘，则截去所述第一组超声换能器中的来自延伸出所述二维阵列的边缘的阵列位置的超声换能器。
概念19.一种操作二维超声换能器阵列的方法，所述方法包括：
定义所述二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置；
针对所述多个阵列位置中的第一阵列位置，激活与所述第一阵列位置相关联的第一多个超声换能器，激活所述第一多个超声换能器包括：
从所述第一多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，所述第一多个超声换能器中的所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一多个超声换能器中的所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，所述第一多个超声换能器中的所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束；以及
在所述第一多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号；并且
针对所述多个阵列位置中的第二阵列位置，激活与所述第二阵列位置相关联的第二多个超声换能器，激活所述第二多个超声换能器包括：
从所述第二多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，所述第二多个超声换能器中的所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第二多个超声换能器中的所述第一组超声换能器的其他超声换能器是相位延迟的，所述第二多个超声换能器的所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束；以及
在所述第二多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。
概念20.一种操作二维超声换能器阵列的方法，所述方法包括：
针对所述二维超声换能器阵列的阵列位置，所述阵列位置包括所述二维超声换能器阵列的多个超声换能器，激活与所述阵列位置相关联的多个超声换能器，所述激活包括：
从所述多个超声换能器的第一组超声换能器发射第一超声信号，其中，所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是根据第一相位延迟图案相位延迟的，所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束，其中，所述第一超声信号在所述阵列位置的第一位置上形成聚焦超声波束；
在所述多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收第一反射超声信号，所述第一反射超声信号用于感测图像的第一像素；
从所述多个超声换能器中的第三组超声换能器发射第二超声信号，其中，所述第三组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第三组超声换能器中的其他超声换能器是根据不同于所述第一相位延迟图案的第二相位延迟图案相位延迟的，其中，所述第二超声信号在所述阵列位置的第二位置上形成聚焦超声波束；以及
在所述多个超声换能器中的第四组超声换能器处接收第二反射超声信号，所述第二反射超声信号用于感测所述图像的第二像素。
概念21.根据概念20所述的方法，其中，所述超声换能器是压电微机械超声换能器(PMUT)装置。
概念22.根据概念20所述的方法，所述第一相位延迟图案关于所述第一位置对称。
概念23.根据概念20所述的方法，所述第二相位延迟图案关于所述第二位置对称。
概念24.根据概念20所述的方法，所述第一相位延迟图案关于所述第一位置不对称。
概念25.根据概念20所述的方法，所述第二相位延迟图案关于所述第二位置是不对称的。
概念26.根据概念20所述的方法，其中，所述第一相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
概念27.根据概念20所述的方法，其中，所述第二相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
概念28.根据概念20所述的方法，还包括：
定义所述二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置；以及
针对所述多个阵列位置中的每个阵列位置，执行激活与各个相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
概念29.根据概念28所述的方法，其中，对于所述多个阵列位置中的至少两个非重叠阵列位置，同时执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
概念30.根据概念28所述的方法，其中，对于所述多个阵列位置中的偏移一行超声换能器的至少两个重叠阵列位置，连续地执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
概念31.根据概念28所述的方法，其中，对于所述多个阵列位置中的偏移一列超声换能器的至少两个重叠阵列位置，连续地执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
概念32.根据概念28所述的方法，还包括：
定义所述多个阵列位置的激活序列；以及
根据所述激活序列执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
概念33.根据概念28所述的方法，其中，所述多个阵列位置中的至少一个阵列位置包括未被激活的超声换能器。
概念34.根据概念28所述的方法，其中，所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器包括所述多个超声换能器中的各个相应阵列位置的不同超声换能器。
概念35.根据概念28所述的方法，其中，至少一个超声换能器被包括在所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器两者内。
以上描述的内容包括本主题公开的示例。当然，出于描述主题的目的，不可能描述部件或方法的每个可想到的组合，但是应当理解的是，本主题公开的许多另外的组合和置换是可能的。因此，所要求保护的主题旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变、修改和变化。
特别地并且关于由上述部件、装置、电路、系统等执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这些部件的术语(包括对“器件”的引用)旨在对应于执行所描述的部件的指定功能的任何部件(例如，功能等同物)，这些部件即使在结构上不等同于所公开的结构，但其在所要求保护的主题的本文中示出的示例性方面中执行功能。
已经关于若干部件之间的交互的方面对前述系统和部件进行了描述。可以理解的是，根据前述的各种排列和组合，这样的系统和部件可以包括那些部件或指定的子部件、一些指定的部件或子部件、和/或附加部件。子部件也可以实现为通信地耦接至其他部件而非被包括在父部件(分层)内的部件。另外，应该指出的是，一个或更多个部件可以组合成提供聚合功能的单个部件或者分成若干个单独的子部件。本文中所描述的任何部件还可以与本文未具体描述的一个或更多个其他部件交互。
另外，尽管可能仅关于若干实施方案中的一个实施方案而公开了本主题创新的特定特征，但是这样的特征可以与其他实施方案的一个或更多个其他特征组合，如对于任何给定或特定的应用可能期望和有利的。此外，就在详细描述或权利要求中使用的术语“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、其变型以及其他类似词语而言，这些术语旨在以类似于术语“包括”作为开放的过渡词的方式解释而不排除任何附加或其他元件。
因此，呈现本文中所阐述的实施方式和示例是为了最好地解释本发明的各种选定实施方式及其特定应用，从而使本领域技术人员能够制造和使用本发明的实施方式。然而，本领域技术人员将认识到的是，仅出于说明和示例的目的呈现了前述描述和示例。所阐述的描述并非旨在穷举或将本发明的实施方式限于所公开的精确形式。

Claims (35)

1.一种操作二维超声换能器阵列的方法，所述方法包括：
定义所述二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置，所述多个阵列位置各自包括所述二维超声换能器阵列的一部分超声换能器；
针对所述多个阵列位置中的每个阵列位置，激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器，所述激活包括：
从所述多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束；以及
在所述多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述超声换能器是压电微机械超声换能器PMUT装置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的两个轴线对称，其中，所述两个轴线彼此正交。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的两个轴线不对称，其中，所述两个轴线彼此正交。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的轴线对称。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述轴线与所述二维超声换能器阵列的边缘正交。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，针对与所述二维超声换能器阵列的边缘相邻的阵列位置，所述第一组超声换能器的相位延迟图案关于所述第一组超声换能器的轴线对称。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器的相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个阵列位置包括具有一致布置的相同数目的超声换能器。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激活与所述相应阵列位置相关联的多个超声换能器是针对所述多个阵列位置中的至少两个非重叠阵列位置同时进行的。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激活与所述相应阵列位置相关联的多个超声换能器是针对所述多个阵列位置中的偏移一行超声换能器的至少两个重叠阵列位置连续地进行的。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激活与所述相应阵列位置相关联的多个超声换能器是针对所述多个阵列位置中的偏移一列超声换能器的至少两个重叠阵列位置连续地进行的。
13.根据权利要求1所述的方法，还包括：
定义所述多个阵列位置的激活序列；以及
根据所述激活序列执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个阵列位置中的至少一个阵列位置包括未被激活的超声换能器。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器包括所述多个超声换能器中的各个相应阵列位置的不同超声换能器。
16.根据权利要求1所述的方法，其中，至少一个超声换能器被包括在所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器两者内。
17.根据权利要求1所述的方法，其中，所述激活包括：
从所述多个超声换能器中的所述第一组超声换能器发射第二超声信号，其中，所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，其中，所述第二超声信号的相位延迟图案不同于所述超声信号的相位延迟图案，使得与所述超声信号相比，所述第二超声信号在所述阵列位置的不同位置上形成聚焦波束；以及
在所述多个超声换能器中的所述第二组超声换能器处接收第二反射超声信号，其中，所述反射超声信号用于感测图像的第一像素，并且所述第二反射超声信号用于感测所述图像的第二像素。
18.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述多个超声换能器中的所述第一组超声换能器发射超声信号包括：
如果所述多个阵列位置中的阵列位置延伸出所述二维阵列的边缘，则截去所述第一组超声换能器中的来自延伸出所述二维阵列的边缘的阵列位置的超声换能器。
19.一种操作二维超声换能器阵列的方法，所述方法包括：
定义所述二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置；
针对所述多个阵列位置中的第一阵列位置，激活与所述第一阵列位置相关联的第一多个超声换能器，激活所述第一多个超声换能器包括：
从所述第一多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，所述第一多个超声换能器中的所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一多个超声换能器中的所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是相位延迟的，所述第一多个超声换能器中的所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束；以及
在所述第一多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号；并且
针对所述多个阵列位置中的第二阵列位置，激活与所述第二阵列位置相关联的第二多个超声换能器，激活所述第二多个超声换能器包括：
从所述第二多个超声换能器中的第一组超声换能器发射超声信号，其中，所述第二多个超声换能器中的所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第二多个超声换能器中的所述第一组超声换能器的其他超声换能器是相位延迟的，所述第二多个超声换能器的所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束；以及
在所述第二多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收反射超声信号。
20.一种操作二维超声换能器阵列的方法，所述方法包括：
针对所述二维超声换能器阵列的阵列位置，所述阵列位置包括所述二维超声换能器阵列的多个超声换能器，激活与所述阵列位置相关联的多个超声换能器，所述激活包括：
从所述多个超声换能器的第一组超声换能器发射第一超声信号，其中，所述第一组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第一组超声换能器中的其他超声换能器是根据第一相位延迟图案相位延迟的，所述第一组超声换能器用于形成聚焦超声波束，其中，所述第一超声信号在所述阵列位置的第一位置上形成聚焦超声波束；
在所述多个超声换能器中的第二组超声换能器处接收第一反射超声信号，所述第一反射超声信号用于感测图像的第一像素；
从所述多个超声换能器中的第三组超声换能器发射第二超声信号，其中，所述第三组超声换能器中的至少一些超声换能器相对于所述第三组超声换能器中的其他超声换能器是根据不同于所述第一相位延迟图案的第二相位延迟图案相位延迟的，其中，所述第二超声信号在所述阵列位置的第二位置上形成聚焦超声波束；以及
在所述多个超声换能器中的第四组超声换能器处接收第二反射超声信号，所述第二反射超声信号用于感测所述图像的第二像素。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，所述超声换能器是压电微机械超声换能器PMUT装置。
22.根据权利要求20所述的方法，所述第一相位延迟图案关于所述第一位置对称。
23.根据权利要求20所述的方法，所述第二相位延迟图案关于所述第二位置对称。
24.根据权利要求20所述的方法，所述第一相位延迟图案关于所述第一位置不对称。
25.根据权利要求20所述的方法，所述第二相位延迟图案关于所述第二位置是不对称的。
26.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第一相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
27.根据权利要求20所述的方法，其中，所述第二相位延迟图案包括至少三个不同的定时相位。
28.根据权利要求20所述的方法，还包括：
定义所述二维超声换能器阵列的包括多个超声换能器的多个阵列位置；以及
针对所述多个阵列位置中的每个阵列位置，执行激活与各个相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，对于所述多个阵列位置中的至少两个非重叠阵列位置，同时执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
30.根据权利要求28所述的方法，其中，对于所述多个阵列位置中的偏移一行超声换能器的至少两个重叠阵列位置，连续地执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
31.根据权利要求28所述的方法，其中，对于所述多个阵列位置中的偏移一列超声换能器的至少两个重叠阵列位置，连续地执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
32.根据权利要求28所述的方法，还包括：
定义所述多个阵列位置的激活序列；以及
根据所述激活序列执行激活与相应阵列位置相关联的多个超声换能器。
33.根据权利要求28所述的方法，其中，所述多个阵列位置中的至少一个阵列位置包括未被激活的超声换能器。
34.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器包括所述多个超声换能器中的各个相应阵列位置的不同超声换能器。
35.根据权利要求28所述的方法，其中，至少一个超声换能器被包括在所述第一组超声换能器和所述第二组超声换能器两者内。
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WO (1) WO2017192895A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113576531A (zh) * 2020-04-30 2021-11-02 和赛仑有限公司 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10656255B2 (en) 2016-05-04 2020-05-19 Invensense, Inc. Piezoelectric micromachined ultrasonic transducer (PMUT)
US10445547B2 (en) * 2016-05-04 2019-10-15 Invensense, Inc. Device mountable packaging of ultrasonic transducers
US10670716B2 (en) 2016-05-04 2020-06-02 Invensense, Inc. Operating a two-dimensional array of ultrasonic transducers
US10325915B2 (en) 2016-05-04 2019-06-18 Invensense, Inc. Two-dimensional array of CMOS control elements
US10315222B2 (en) 2016-05-04 2019-06-11 Invensense, Inc. Two-dimensional array of CMOS control elements
US10539539B2 (en) 2016-05-10 2020-01-21 Invensense, Inc. Operation of an ultrasonic sensor
US11673165B2 (en) 2016-05-10 2023-06-13 Invensense, Inc. Ultrasonic transducer operable in a surface acoustic wave (SAW) mode
US10632500B2 (en) 2016-05-10 2020-04-28 Invensense, Inc. Ultrasonic transducer with a non-uniform membrane
US10600403B2 (en) 2016-05-10 2020-03-24 Invensense, Inc. Transmit operation of an ultrasonic sensor
US10441975B2 (en) 2016-05-10 2019-10-15 Invensense, Inc. Supplemental sensor modes and systems for ultrasonic transducers
US10562070B2 (en) 2016-05-10 2020-02-18 Invensense, Inc. Receive operation of an ultrasonic sensor
US10452887B2 (en) 2016-05-10 2019-10-22 Invensense, Inc. Operating a fingerprint sensor comprised of ultrasonic transducers
US10408797B2 (en) 2016-05-10 2019-09-10 Invensense, Inc. Sensing device with a temperature sensor
US10706835B2 (en) 2016-05-10 2020-07-07 Invensense, Inc. Transmit beamforming of a two-dimensional array of ultrasonic transducers
US10891461B2 (en) 2017-05-22 2021-01-12 Invensense, Inc. Live fingerprint detection utilizing an integrated ultrasound and infrared sensor
US10474862B2 (en) 2017-06-01 2019-11-12 Invensense, Inc. Image generation in an electronic device using ultrasonic transducers
US10643052B2 (en) 2017-06-28 2020-05-05 Invensense, Inc. Image generation in an electronic device using ultrasonic transducers
WO2019109010A1 (en) 2017-12-01 2019-06-06 Invensense, Inc. Darkfield tracking
US10997388B2 (en) 2017-12-01 2021-05-04 Invensense, Inc. Darkfield contamination detection
US10984209B2 (en) 2017-12-01 2021-04-20 Invensense, Inc. Darkfield modeling
US11151355B2 (en) 2018-01-24 2021-10-19 Invensense, Inc. Generation of an estimated fingerprint
US10755067B2 (en) 2018-03-22 2020-08-25 Invensense, Inc. Operating a fingerprint sensor comprised of ultrasonic transducers
WO2019235988A1 (en) 2018-06-04 2019-12-12 Fingerprint Cards Ab Acoustic biometric imaging system with acoustic impedance matched opaque masking layer, and manufacturing method
CN108830239A (zh) * 2018-06-21 2018-11-16 朱秀娈 车辆指纹识别触发机构
US10936843B2 (en) 2018-12-28 2021-03-02 Invensense, Inc. Segmented image acquisition
US11188735B2 (en) 2019-06-24 2021-11-30 Invensense, Inc. Fake finger detection using ridge features
WO2020264046A1 (en) 2019-06-25 2020-12-30 Invensense, Inc. Fake finger detection based on transient features
US11176345B2 (en) 2019-07-17 2021-11-16 Invensense, Inc. Ultrasonic fingerprint sensor with a contact layer of non-uniform thickness
US11216632B2 (en) 2019-07-17 2022-01-04 Invensense, Inc. Ultrasonic fingerprint sensor with a contact layer of non-uniform thickness
US11232549B2 (en) 2019-08-23 2022-01-25 Invensense, Inc. Adapting a quality threshold for a fingerprint image
US11392789B2 (en) 2019-10-21 2022-07-19 Invensense, Inc. Fingerprint authentication using a synthetic enrollment image
EP4100176A1 (en) 2020-03-09 2022-12-14 InvenSense, Inc. Ultrasonic fingerprint sensor with a contact layer of non-uniform thickness
US11243300B2 (en) 2020-03-10 2022-02-08 Invensense, Inc. Operating a fingerprint sensor comprised of ultrasonic transducers and a presence sensor
US11328165B2 (en) 2020-04-24 2022-05-10 Invensense, Inc. Pressure-based activation of fingerprint spoof detection
US11719671B2 (en) * 2020-10-26 2023-08-08 UltraSense Systems, Inc. Methods of distinguishing among touch events

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1214909A1 (en) * 1999-09-17 2002-06-19 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device comprising the same
US20050057284A1 (en) * 2003-03-06 2005-03-17 Wodnicki Robert Gideon Method and apparatus for controlling scanning of mosaic sensor array
US20050203404A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-15 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Steered continuous wave doppler methods and systems for two-dimensional ultrasound transducer arrays
CN101814199A (zh) * 2009-12-13 2010-08-25 无锡市美普索特电子科技有限公司 一种指纹识别的触摸式电影院售票机
CN102535985A (zh) * 2012-03-04 2012-07-04 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种基于指纹图像识别的电子锁
US20120216617A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 General Electric Company Method and system for nondestructive ultrasound testing
US20150087991A1 (en) * 2013-09-25 2015-03-26 Massachusetts Institute Of Technology Application specific integrated circuit with column-row-parallel architecture for ultrasonic imaging
EP2884301A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-17 Samsung Electronics Co., Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus and control method thereof
CN105117086A (zh) * 2015-09-11 2015-12-02 小米科技有限责任公司 指纹识别系统、指纹识别的实现方法及装置、电子设备
CN105378756A (zh) * 2013-07-16 2016-03-02 加利福尼亚大学董事会 Mut指纹id系统
US20160100822A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Beamforming apparatus and ultrasound diagnostic apparatus having the same
CN109155127A (zh) * 2016-05-10 2019-01-04 应美盛公司 超声传感器的接收操作

Family Cites Families (178)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU3361095A (en) 1994-08-05 1996-03-04 Acuson Corporation Method and apparatus for transmit beamformer system
US5585546A (en) 1994-10-31 1996-12-17 Hewlett-Packard Company Apparatus and methods for controlling sensitivity of transducers
US5575286A (en) 1995-03-31 1996-11-19 Siemens Medical Systems, Inc. Method and apparatus for generating large compound ultrasound image
US5808967A (en) 1996-10-07 1998-09-15 Rowe-Deines Instruments Incorporated Two-dimensional array transducer and beamformer
US5867302A (en) 1997-08-07 1999-02-02 Sandia Corporation Bistable microelectromechanical actuator
US6289112B1 (en) 1997-08-22 2001-09-11 International Business Machines Corporation System and method for determining block direction in fingerprint images
US6071239A (en) 1997-10-27 2000-06-06 Cribbs; Robert W. Method and apparatus for lipolytic therapy using ultrasound energy
US5911692A (en) 1998-01-20 1999-06-15 General Electric Company Sparse two-dimensional wideband ultrasound transducer arrays
US6350652B1 (en) 1998-10-23 2002-02-26 Stmicroelectronics S.R.L. Process for manufacturing nonvolatile memory cells with dimensional control of the floating gate regions
US6428477B1 (en) 2000-03-10 2002-08-06 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Delivery of theraputic ultrasound by two dimensional ultrasound array
US7067962B2 (en) 2000-03-23 2006-06-27 Cross Match Technologies, Inc. Multiplexer for a piezo ceramic identification device
AU2001245936A1 (en) 2000-03-23 2001-10-03 Cross Match Technologies, Inc. Piezoelectric identification device and applications thereof
US6571444B2 (en) 2001-03-20 2003-06-03 Vermon Method of manufacturing an ultrasonic transducer
US6582372B2 (en) 2001-06-22 2003-06-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ultrasound system for the production of 3-D images
US6527723B2 (en) 2001-06-26 2003-03-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Variable multi-dimensional apodization control for ultrasonic transducers
US6500120B1 (en) 2001-07-31 2002-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Beamforming system using analog random access memory
FR2835981B1 (fr) 2002-02-13 2005-04-29 Commissariat Energie Atomique Microresonateur mems a ondes acoustiques de volume accordable
US6676602B1 (en) 2002-07-25 2004-01-13 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Two dimensional array switching for beamforming in a volume
US6958255B2 (en) 2002-08-08 2005-10-25 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Micromachined ultrasonic transducers and method of fabrication
DE60238281D1 (de) 2002-09-17 2010-12-23 Fujitsu Ltd Gerät zur aufzeichnung biologischer informationen und biologische informationen benutzendes berechtigungsgerät
JP4386683B2 (ja) 2002-09-30 2009-12-16 富士フイルム株式会社 超音波送受信装置及び超音波送受信方法
US7402136B2 (en) 2003-01-15 2008-07-22 University Of Virginia Patent Foundation Efficient ultrasound system for two-dimensional C-scan imaging and related method thereof
US6865140B2 (en) * 2003-03-06 2005-03-08 General Electric Company Mosaic arrays using micromachined ultrasound transducers
TWI253746B (en) 2003-10-24 2006-04-21 Fujitsu Ltd Semiconductor device group and method for fabricating the same, and semiconductor device and method for fabricating the same
KR100561851B1 (ko) 2003-11-18 2006-03-16 삼성전자주식회사 지문 인식 센서 및 그 제조 방법
US7109642B2 (en) 2003-11-29 2006-09-19 Walter Guy Scott Composite piezoelectric apparatus and method
US7030536B2 (en) 2003-12-29 2006-04-18 General Electric Company Micromachined ultrasonic transducer cells having compliant support structure
US7052464B2 (en) 2004-01-01 2006-05-30 General Electric Company Alignment method for fabrication of integrated ultrasonic transducer array
US8358815B2 (en) 2004-04-16 2013-01-22 Validity Sensors, Inc. Method and apparatus for two-dimensional finger motion tracking and control
DE102004022838A1 (de) 2004-05-08 2005-12-01 Forschungszentrum Karlsruhe Gmbh Ultraschallwandler sowie Verfahren zur Herstellung desselben
JP4575738B2 (ja) 2004-09-29 2010-11-04 富士フイルム株式会社 超音波画像境界抽出方法及び超音波画像境界抽出装置、並びに、超音波撮像装置
WO2006042144A2 (en) 2004-10-07 2006-04-20 Ultra-Scan Corporation Ultrasonic fingerprint scanning utilizing a plane wave
US7243547B2 (en) 2004-10-13 2007-07-17 Honeywell International Inc. MEMS SAW sensor
US7442570B2 (en) 2005-03-18 2008-10-28 Invensence Inc. Method of fabrication of a AL/GE bonding in a wafer packaging environment and a product produced therefrom
CA2607887A1 (en) 2005-05-18 2006-11-23 Kolo Technologies, Inc. Methods for fabricating micro-electro-mechanical devices
GB0513253D0 (en) 2005-06-29 2005-08-03 Oceanscan Ltd Improved acoustic sensor and method
US8182428B2 (en) 2005-07-26 2012-05-22 Surf Technology As Dual frequency band ultrasound transducer arrays
WO2007015219A2 (en) 2005-08-03 2007-02-08 Kolo Technologies, Inc. Micro-electro-mechanical transducer having a surface plate
WO2007020694A1 (ja) 2005-08-18 2007-02-22 Fujitsu Limited 半導体装置及びその製造方法
KR100825773B1 (ko) 2005-08-23 2008-04-28 삼성전자주식회사 방향 추정 방법 및 장치
US20070073135A1 (en) 2005-09-13 2007-03-29 Warren Lee Integrated ultrasound imaging and ablation probe
JP4896542B2 (ja) 2006-02-24 2012-03-14 富士フイルム株式会社 パターン膜の製造方法
US7615834B2 (en) 2006-02-28 2009-11-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Capacitive micromachined ultrasonic transducer(CMUT) with varying thickness membrane
JP4839099B2 (ja) 2006-03-03 2011-12-14 オリンパスメディカルシステムズ株式会社 マイクロマシンプロセスにより製造された超音波振動子、超音波振動子装置、その体腔内超音波診断装置、及びその制御方法
US20070230754A1 (en) 2006-03-30 2007-10-04 Jain Anil K Level 3 features for fingerprint matching
US8139827B2 (en) 2006-05-25 2012-03-20 Ultra-Scan Corporation Biometrical object reader having an ultrasonic wave manipulation device
US20100030076A1 (en) * 2006-08-01 2010-02-04 Kobi Vortman Systems and Methods for Simultaneously Treating Multiple Target Sites
AU2006350241B2 (en) 2006-11-03 2013-01-31 Research Triangle Institute Enhanced ultrasound imaging probes using flexure mode piezoelectric transducers
CN101190133B (zh) * 2006-11-28 2011-05-18 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 超声波诊断系统中宽波束的发射方法和装置
US8018010B2 (en) 2007-04-20 2011-09-13 The George Washington University Circular surface acoustic wave (SAW) devices, processes for making them, and methods of use
US8096951B2 (en) 2007-06-28 2012-01-17 General Electric Company Transmit beamforming in 3-dimensional ultrasound
EP2170531A2 (en) 2007-07-31 2010-04-07 Koninklijke Philips Electronics N.V. Cmuts with a high-k dielectric
US9788813B2 (en) * 2010-10-13 2017-10-17 Maui Imaging, Inc. Multiple aperture probe internal apparatus and cable assemblies
US20100256498A1 (en) 2007-11-16 2010-10-07 Hiroki Tanaka Ultrasonic imaging device
JP2009182838A (ja) 2008-01-31 2009-08-13 Kyoto Univ 弾性波トランスデューサ、弾性波トランスデューサアレイ、超音波探触子、超音波撮像装置
US8531915B2 (en) 2008-04-20 2013-09-10 Stalix Llc Acoustic and ultrasonic concealed object detection
US20090274343A1 (en) 2008-05-05 2009-11-05 Sonavation, Inc. Dynamic optimization of a biometric sensor
US8515135B2 (en) 2008-05-06 2013-08-20 Sonavation, Inc. PLL adjustment to find and maintain resonant frequency of piezo electric finger print sensor
US8335356B2 (en) 2008-05-08 2012-12-18 Sonavation, Inc. Mechanical resonator optimization using shear wave damping
US8805031B2 (en) 2008-05-08 2014-08-12 Sonavation, Inc. Method and system for acoustic impediography biometric sensing
US20090279745A1 (en) 2008-05-08 2009-11-12 Sonavation, Inc. Method and System for Image Resolution Improvement of Biometric Digit Imprint Sensors Using Staggered Rows
EP2310093A2 (en) 2008-07-10 2011-04-20 Cornell University Ultrasound wave generating apparatus
JP5206218B2 (ja) 2008-08-20 2013-06-12 富士通株式会社 指紋画像取得装置、指紋認証装置、指紋画像取得方法及び指紋認証方法
EP2326432A2 (en) 2008-09-16 2011-06-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Capacitive micromachined ultrasound transducer
US10129656B2 (en) 2009-01-30 2018-11-13 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Active temperature control of piezoelectric membrane-based micro-electromechanical devices
US20100239751A1 (en) 2009-03-23 2010-09-23 Sonavation, Inc. Sea of Pillars
US8508103B2 (en) 2009-03-23 2013-08-13 Sonavation, Inc. Piezoelectric identification device and applications thereof
TWI515664B (zh) 2009-03-23 2016-01-01 索納遜公司 用於壓電陶瓷辨識裝置的改良多工器
KR20120046177A (ko) 2009-06-19 2012-05-09 소나베이션, 인크. 압전 세라믹체를 제조하는 방법
JP2011040467A (ja) 2009-08-07 2011-02-24 Toshiba Corp 半導体装置
WO2011072284A1 (en) 2009-12-11 2011-06-16 Sonavation, Inc. Pulse-rate detection using a fingerprint sensor
US20120279865A1 (en) 2010-11-04 2012-11-08 Sonavation, Inc. Touch Fingerprint Sensor Using 1-3 Piezo Composites and Acoustic Impediography Principle
WO2011143661A2 (en) 2010-05-14 2011-11-17 Sonavation, Inc. Methods and systems for pointing device using acoustic impediography
US8357981B2 (en) 2010-05-28 2013-01-22 Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. Transducer devices having different frequencies based on layer thicknesses and method of fabricating the same
US8311514B2 (en) 2010-09-16 2012-11-13 Microsoft Corporation Prevention of accidental device activation
JP2014504162A (ja) 2010-10-19 2014-02-20 ソナベーション， インコーポレイテッド 音響インペディオグラフィを使用する指紋センサの電気的システム、方法および装置
US9259961B2 (en) 2010-12-10 2016-02-16 Palo Alto Research Center Incorporated Large-area ultrasound contact imaging
EP2676459B1 (en) 2011-02-15 2022-03-30 Fujifilm Dimatix, Inc. Piezoelectric transducers using micro-dome arrays
US8891334B2 (en) 2011-03-04 2014-11-18 Georgia Tech Research Corporation Compact, energy-efficient ultrasound imaging probes using CMUT arrays with integrated electronics
US8900148B2 (en) 2011-03-09 2014-12-02 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic apparatus
US20120238876A1 (en) 2011-03-18 2012-09-20 Fujifilm Corporation Ultrasound diagnostic apparatus and method of producing ultrasound image
TW201306337A (zh) 2011-04-08 2013-02-01 Sonavation Inc 用於在壓電陣列上沈積材料之系統及方法
KR101761818B1 (ko) 2011-08-23 2017-08-04 삼성전자주식회사 전기음향 변환기 및 그 제조 방법
US9762148B2 (en) 2011-11-17 2017-09-12 Koninklijke Philips N.V. Pre-collapsed capacitive micro-machined transducer cell with annular-shaped collapsed region
US8836472B2 (en) 2011-11-23 2014-09-16 Blackberry Limited Combining navigation and fingerprint sensing
KR101288178B1 (ko) 2011-11-30 2013-07-19 삼성전기주식회사 지문 인식 센서 및 지문 인식 방법
KR101320138B1 (ko) 2011-11-30 2013-10-23 삼성전기주식회사 지문 인식 센서 및 그 제조 방법
US8723399B2 (en) 2011-12-27 2014-05-13 Massachusetts Institute Of Technology Tunable ultrasound transducers
AU2013214745B2 (en) 2012-02-02 2018-01-25 Qualcomm Incorporated Ultrasonic touch sensor with a display monitor
US8767512B2 (en) 2012-05-01 2014-07-01 Fujifilm Dimatix, Inc. Multi-frequency ultra wide bandwidth transducer
KR102176193B1 (ko) * 2012-08-10 2020-11-09 마우이 이미징, 인코포레이티드 다중 어퍼처 초음파 프로브들의 교정
US20140060196A1 (en) 2012-08-31 2014-03-06 General Electric Company Ultrasonic testing apparatus
US9660170B2 (en) 2012-10-26 2017-05-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Micromachined ultrasonic transducer arrays with multiple harmonic modes
US9218472B2 (en) 2012-12-20 2015-12-22 Google Technology Holdings LLP Piezo based fingerprint sensor structure
JP6212870B2 (ja) 2013-01-28 2017-10-18 セイコーエプソン株式会社 超音波デバイス、超音波プローブ、電子機器および超音波画像装置
CN105264542A (zh) 2013-02-06 2016-01-20 索纳维森股份有限公司 用于对嵌入手指组织内的皮下结构进行三维成像的生物特征感测设备
US9096422B2 (en) 2013-02-15 2015-08-04 Fujifilm Dimatix, Inc. Piezoelectric array employing integrated MEMS switches
US9245165B2 (en) 2013-03-15 2016-01-26 Google Technology Holdings LLC Auxiliary functionality control and fingerprint authentication based on a same user input
CA2944581A1 (en) 2013-04-02 2014-10-09 Clarkson University Fingerprint pore analysis for liveness detection
US20140355387A1 (en) 2013-06-03 2014-12-04 Qualcomm Incorporated Ultrasonic receiver with coated piezoelectric layer
US9984270B2 (en) 2013-08-05 2018-05-29 Apple Inc. Fingerprint sensor in an electronic device
WO2015023981A1 (en) 2013-08-15 2015-02-19 Rowe Technologies, Inc. Sub-array transducer apparatus and methods
US9475093B2 (en) 2013-10-03 2016-10-25 Fujifilm Dimatix, Inc. Piezoelectric ultrasonic transducer array with switched operational modes
US9967100B2 (en) 2013-11-05 2018-05-08 Samsung Electronics Co., Ltd Method of controlling power supply for fingerprint sensor, fingerprint processing device, and electronic device performing the same
SG10201407632UA (en) 2013-11-26 2015-06-29 Agency Science Tech & Res Transducer and method for forming the same
JP6316433B2 (ja) 2013-12-12 2018-04-25 クアルコム，インコーポレイテッド マイクロメカニカル超音波トランスデューサおよびディスプレイ
CA2944220C (en) 2013-12-20 2024-01-02 President And Fellows Of Harvard College Organomimetic devices and methods of use and manufacturing thereof
KR101700998B1 (ko) 2014-01-02 2017-01-31 삼성전기주식회사 지문 감지 센서 및 이를 포함하는 전자 기기
US9224030B2 (en) 2014-01-10 2015-12-29 Qualcomm Incorporated Sensor identification
US9817108B2 (en) 2014-01-13 2017-11-14 Qualcomm Incorporated Ultrasonic imaging with acoustic resonant cavity
US20150206738A1 (en) 2014-01-21 2015-07-23 Sematech, Inc. Surface Cleaning Method and Apparatus Using Surface Acoustic Wave Devices
WO2015112452A1 (en) 2014-01-24 2015-07-30 The Regents Of The University Of California Curved piezoelectric transducers
US9336346B2 (en) 2014-01-30 2016-05-10 Qualcomm Technologies International, Ltd. Integral fabrication of asymmetric CMOS transistors for autonomous wireless state radios and sensor/actuator nodes
KR102171082B1 (ko) 2014-02-06 2020-10-28 삼성전자주식회사 지문 처리 방법 및 그 전자 장치
EP3103191B1 (en) 2014-02-07 2018-07-11 The Regents of the University of California Frequency tuning and/or frequency tracking of a mechanical system with low sensitivity to electrical feedthrough
WO2015131083A1 (en) 2014-02-28 2015-09-03 The Regents Of The University Of California Variable thickness diaphragm for a wideband robust piezoelectric micromachined ultrasonic transducer (pmut)
TW201535097A (zh) 2014-03-14 2015-09-16 Corning Inc 嵌入玻璃的感測器及製造其之方法
KR102283922B1 (ko) 2014-04-02 2021-07-30 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서
KR102212632B1 (ko) 2014-05-12 2021-02-08 삼성전자주식회사 지문 인식 방법 및 이를 수행하는 전자 장치
US10107645B2 (en) 2014-05-30 2018-10-23 Fujifilm Dimatix, Inc. Piezoelectric transducer device with flexible substrate
DE102014107819A1 (de) 2014-06-03 2016-01-14 Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh Verfahren zur zerstörungsfreien Prüfung eines Prüflings mittels Ultraschall sowie Vorrichtung hierzu
JP6599968B2 (ja) 2014-07-08 2019-10-30 クアルコム，インコーポレイテッド 圧電超音波トランスデューサおよびプロセス
WO2016011172A1 (en) 2014-07-16 2016-01-21 Chirp Microsystems Piezoelectric micromachined ultrasonic transducers using two bonded substrates
US9230150B1 (en) 2014-07-28 2016-01-05 Google Technology Holdings LLC Finger print sensor and auxiliary processor integration in an electronic device
KR20160023154A (ko) 2014-08-21 2016-03-03 삼성전자주식회사 초음파 변환기
US9665763B2 (en) 2014-08-31 2017-05-30 Qualcomm Incorporated Finger/non-finger determination for biometric sensors
EP3292508B1 (en) 2014-09-08 2020-12-23 InvenSense, Inc. Integrated piezoelectric microelectromechanical ultrasound transducer (pmut) on integrated circuit (ic) for fingerprint sensing
US9613246B1 (en) 2014-09-16 2017-04-04 Apple Inc. Multiple scan element array ultrasonic biometric scanner
US9607203B1 (en) 2014-09-30 2017-03-28 Apple Inc. Biometric sensing device with discrete ultrasonic transducers
US9904836B2 (en) 2014-09-30 2018-02-27 Apple Inc. Reducing edge effects within segmented acoustic imaging systems
US9747488B2 (en) 2014-09-30 2017-08-29 Apple Inc. Active sensing element for acoustic imaging systems
US9984271B1 (en) 2014-09-30 2018-05-29 Apple Inc. Ultrasonic fingerprint sensor in display bezel
FR3026877B1 (fr) 2014-10-03 2018-01-05 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Capteur d'empreintes digitales ou palmaires
WO2016061412A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Qualcomm Incorporated Active beam-forming technique for piezoelectric ultrasonic transducer array
US9995821B2 (en) 2014-10-15 2018-06-12 Qualcomm Incorporated Active beam-forming technique for piezoelectric ultrasonic transducer array
US9734381B2 (en) 2014-12-17 2017-08-15 Northrop Grumman Systems Corporation System and method for extracting two-dimensional fingerprints from high resolution three-dimensional surface data obtained from contactless, stand-off sensors
US9582102B2 (en) 2015-01-27 2017-02-28 Apple Inc. Electronic device including finger biometric sensor carried by a touch display and related methods
KR102277155B1 (ko) 2015-01-29 2021-07-14 삼성전자주식회사 지문 인식을 통해 사용자를 인증하는 방법 및 이를 위한 전자 장치
KR102338864B1 (ko) 2015-02-12 2021-12-13 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치에서의 지문 등록 방법
US9939972B2 (en) 2015-04-06 2018-04-10 Synaptics Incorporated Matrix sensor with via routing
US10229304B2 (en) 2015-06-05 2019-03-12 Synaptics Incorporated Finger detection with auto-baseline tracking
US9424456B1 (en) 2015-06-24 2016-08-23 Amazon Technologies, Inc. Ultrasonic fingerprint authentication based on beam forming
WO2017003848A1 (en) 2015-06-30 2017-01-05 Synaptics Incorporated Active matrix capacitive fingerprint sensor with 1-tft pixel architecture for display integration
US9959444B2 (en) 2015-09-02 2018-05-01 Synaptics Incorporated Fingerprint sensor under thin face-sheet with aperture layer
US10261804B2 (en) 2015-09-11 2019-04-16 Qualcomm Incorporated Gradual power wake-up mechanism
US10275633B1 (en) 2015-09-29 2019-04-30 Apple Inc. Acoustic imaging system for spatial demodulation of acoustic waves
US20170100091A1 (en) 2015-10-08 2017-04-13 General Electric Company Ultrasound system and method for use with a heat-affected region
US10497748B2 (en) 2015-10-14 2019-12-03 Qualcomm Incorporated Integrated piezoelectric micromechanical ultrasonic transducer pixel and array
US10682118B2 (en) 2015-10-30 2020-06-16 General Electric Company Ultrasound system and method for analyzing cardiac periodicity
US9626549B1 (en) 2015-11-16 2017-04-18 MorphoTrak, LLC Derived virtual quality parameters for fingerprint matching
CN105511625B (zh) 2015-12-15 2019-02-12 小米科技有限责任公司 屏幕的唤醒方法及装置
US9983656B2 (en) 2015-12-31 2018-05-29 Motorola Mobility Llc Fingerprint sensor with power saving operating modes, and corresponding devices, systems, and methods
US10262188B2 (en) 2016-02-15 2019-04-16 Qualcomm Incorporated Liveness and spoof detection for ultrasonic fingerprint sensors
WO2017152143A1 (en) 2016-03-03 2017-09-08 Invensense, Inc. Method for determining force applied to an ultrasonic sensor
KR101661629B1 (ko) 2016-03-11 2016-09-30 주식회사 베프스 Pzt 무결정 합금 도금액 및 이를 사용한 pzt 무결정 합금 도금방법
KR101661634B1 (ko) 2016-03-11 2016-09-30 주식회사 베프스 복수의 압전 소자를 선택적으로 활성화 시키는 방법 및 이를 위한 생체정보 인식장치
US9898640B2 (en) 2016-05-02 2018-02-20 Fingerprint Cards Ab Capacitive fingerprint sensing device and method for capturing a fingerprint using the sensing device
US10670716B2 (en) 2016-05-04 2020-06-02 Invensense, Inc. Operating a two-dimensional array of ultrasonic transducers
US10445547B2 (en) 2016-05-04 2019-10-15 Invensense, Inc. Device mountable packaging of ultrasonic transducers
US10656255B2 (en) 2016-05-04 2020-05-19 Invensense, Inc. Piezoelectric micromachined ultrasonic transducer (PMUT)
US10325915B2 (en) 2016-05-04 2019-06-18 Invensense, Inc. Two-dimensional array of CMOS control elements
US10315222B2 (en) 2016-05-04 2019-06-11 Invensense, Inc. Two-dimensional array of CMOS control elements
US10632500B2 (en) 2016-05-10 2020-04-28 Invensense, Inc. Ultrasonic transducer with a non-uniform membrane
US10706835B2 (en) 2016-05-10 2020-07-07 Invensense, Inc. Transmit beamforming of a two-dimensional array of ultrasonic transducers
US11673165B2 (en) 2016-05-10 2023-06-13 Invensense, Inc. Ultrasonic transducer operable in a surface acoustic wave (SAW) mode
US10441975B2 (en) 2016-05-10 2019-10-15 Invensense, Inc. Supplemental sensor modes and systems for ultrasonic transducers
US10408797B2 (en) 2016-05-10 2019-09-10 Invensense, Inc. Sensing device with a temperature sensor
US10452887B2 (en) 2016-05-10 2019-10-22 Invensense, Inc. Operating a fingerprint sensor comprised of ultrasonic transducers
US10600403B2 (en) 2016-05-10 2020-03-24 Invensense, Inc. Transmit operation of an ultrasonic sensor
US10539539B2 (en) 2016-05-10 2020-01-21 Invensense, Inc. Operation of an ultrasonic sensor
US9785819B1 (en) 2016-06-30 2017-10-10 Synaptics Incorporated Systems and methods for biometric image alignment
US20180206820A1 (en) 2017-01-26 2018-07-26 Carestream Health, Inc. Ultrasound apparatus and method
US10846501B2 (en) 2017-04-28 2020-11-24 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Acoustic biometric touch scanner
US9953205B1 (en) 2017-04-28 2018-04-24 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Acoustic biometric touch scanner
US10474862B2 (en) 2017-06-01 2019-11-12 Invensense, Inc. Image generation in an electronic device using ultrasonic transducers
US10569302B2 (en) 2017-06-26 2020-02-25 Qualcomm Incorporated Biometric sensor with force detection and ultrasonic imaging capability
US10643052B2 (en) 2017-06-28 2020-05-05 Invensense, Inc. Image generation in an electronic device using ultrasonic transducers
US11086453B2 (en) 2017-09-29 2021-08-10 Qualcomm Incorporated Layer for inducing varying delays in ultrasonic signals propagating in ultrasonic sensor

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1214909A1 (en) * 1999-09-17 2002-06-19 Hitachi Medical Corporation Ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic device comprising the same
US20050057284A1 (en) * 2003-03-06 2005-03-17 Wodnicki Robert Gideon Method and apparatus for controlling scanning of mosaic sensor array
US20050203404A1 (en) * 2004-02-26 2005-09-15 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Steered continuous wave doppler methods and systems for two-dimensional ultrasound transducer arrays
CN101814199A (zh) * 2009-12-13 2010-08-25 无锡市美普索特电子科技有限公司 一种指纹识别的触摸式电影院售票机
US20120216617A1 (en) * 2011-02-24 2012-08-30 General Electric Company Method and system for nondestructive ultrasound testing
CN102535985A (zh) * 2012-03-04 2012-07-04 南京理工大学常熟研究院有限公司 一种基于指纹图像识别的电子锁
CN105378756A (zh) * 2013-07-16 2016-03-02 加利福尼亚大学董事会 Mut指纹id系统
US20150087991A1 (en) * 2013-09-25 2015-03-26 Massachusetts Institute Of Technology Application specific integrated circuit with column-row-parallel architecture for ultrasonic imaging
EP2884301A1 (en) * 2013-12-12 2015-06-17 Samsung Electronics Co., Ltd Ultrasonic diagnostic apparatus and control method thereof
US20160100822A1 (en) * 2014-10-08 2016-04-14 Samsung Electronics Co., Ltd. Beamforming apparatus and ultrasound diagnostic apparatus having the same
CN105117086A (zh) * 2015-09-11 2015-12-02 小米科技有限责任公司 指纹识别系统、指纹识别的实现方法及装置、电子设备
CN109155127A (zh) * 2016-05-10 2019-01-04 应美盛公司 超声传感器的接收操作

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113576531A (zh) * 2020-04-30 2021-11-02 和赛仑有限公司 使用多普勒超声的血流测量装置及其操作方法

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