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用于壓電超聲換能器陣列的主動波束成形技術(shù)的制作方法

文檔序號:12506075閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種設(shè)備,其包括:

像素陣列,每一像素包含單元內(nèi)像素邏輯和壓電微機(jī)械超聲換能器PMUT元件,每一單元內(nèi)像素邏輯以通信方式與所述陣列中的至少一個相鄰像素耦合;和

收發(fā)器電子裝置,其以通信方式與所述陣列耦合且經(jīng)配置以在第一模式和第二模式中的一可選擇者中操作所述陣列,其中:

在所述第一模式中,所述陣列產(chǎn)生具有第一聲壓的基本上平面超聲波;

在所述第二模式中,所述陣列從至少一個超像素區(qū)產(chǎn)生具有第二聲壓的經(jīng)聚焦波束,所述第二聲壓顯著高于所述第一聲壓,每一超像素區(qū)包含安置于所述超像素區(qū)的中心部分中的至少一個內(nèi)部像素和安置于所述超像素區(qū)的外部部分中的至少一第一群組的外部像素;且

所述收發(fā)器電子裝置經(jīng)配置以通過配置至少一個單元內(nèi)像素邏輯來操作所述陣列。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中所述PMUT元件安置于襯底上,所述襯底包含薄膜晶體管TFT電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其中所述TFT電路與所述PMUT元件共同制造。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其中所述TFT電路包含所述單元內(nèi)像素邏輯。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,使用串行接口結(jié)構(gòu)將配置信息以時鐘輸入到每一像素并使每一像素與對應(yīng)超像素相關(guān)聯(lián)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,指定每一像素作為所述對應(yīng)超像素的中心像素或外部像素。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中所述單元內(nèi)像素邏輯包含2位存儲器、2位解碼器和2位移位寄存器。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中所述收發(fā)器電子裝置包含至少一個解碼器,所述至少一個解碼器經(jīng)配置以尋址和配置所述單元內(nèi)像素邏輯。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其中所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定每一像素作為對應(yīng)超像素的內(nèi)部像素或外部像素。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其中:

所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定至少一個像素作為內(nèi)部像素;

所述所指定的內(nèi)部像素與鄰近于所述所指定的內(nèi)部像素的至少一第二像素中的每一者包含單元輸入接口邏輯和單元輸出接口邏輯;且

所述所指定的內(nèi)部像素的所述單元輸出接口邏輯經(jīng)配置以將喚醒信號發(fā)送到所述第二像素的所述單元輸入接口邏輯。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備,其中所述單元輸入接口邏輯是經(jīng)配置以接收來自所述解碼器以及來自一或多個相鄰像素的輸入的七輸入“或”門。

12.一種上面存儲有軟件的非暫時性計算機(jī)可讀媒體,所述軟件包含用于致使設(shè)備執(zhí)行以下操作的指令:

在第一模式和第二模式中的一可選擇者中操作像素陣列,每一像素包含單元內(nèi)像素邏輯和壓電微機(jī)械超聲換能器PMUT元件,每一單元內(nèi)像素邏輯以通信方式與所述陣列中的至少一個相鄰像素耦合;其中:

收發(fā)器電子裝置經(jīng)配置以通過配置至少一個單元內(nèi)像素邏輯來操作所述陣列;

在所述第一模式中,操作所述陣列產(chǎn)生具有第一聲壓的基本上平面超聲波;且

在所述第二模式中,操作所述陣列從至少一個超像素區(qū)產(chǎn)生具有第二聲壓的經(jīng)聚焦波束,所述第二聲壓顯著高于所述第一聲壓,每一超像素區(qū)包含安置于所述超像素區(qū)的中心部分中的至少一個內(nèi)部像素和安置于所述超像素區(qū)的外部部分中的至少一第一群組的外部像素。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機(jī)可讀媒體,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,使用串行接口結(jié)構(gòu)將配置信息以時鐘輸入到每一像素并使每一像素與對應(yīng)超像素相關(guān)聯(lián)。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機(jī)可讀媒體,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,指定每一像素作為所述對應(yīng)超像素的中心像素或外部像素。

15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的計算機(jī)可讀媒體,其中所述收發(fā)器電子裝置包含至少一個解碼器,所述至少一個解碼器經(jīng)配置以尋址和配置所述單元內(nèi)像素邏輯。

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)可讀媒體,其中所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定每一像素作為對應(yīng)超像素的內(nèi)部像素或外部像素。

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)可讀媒體,其中:

所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定至少一個像素作為內(nèi)部像素;

所述所指定的內(nèi)部像素與鄰近于所述所指定的內(nèi)部像素的至少一第二像素中的每一者包含單元輸入接口邏輯和單元輸出接口邏輯;且

所述所指定的內(nèi)部像素的所述單元輸出接口邏輯經(jīng)配置以將喚醒信號發(fā)送到至少所述第二像素的所述單元輸入接口邏輯。

18.一種方法,其包括:

在第一模式和第二模式中的一可選擇者中操作像素陣列,每一像素包含單元內(nèi)像素邏輯和壓電微機(jī)械超聲換能器PMUT元件,每一單元內(nèi)像素邏輯以通信方式與所述陣列中的至少一個相鄰像素耦合;其中:

收發(fā)器電子裝置經(jīng)配置以通過配置至少一個單元內(nèi)像素邏輯來操作所述陣列;

在所述第一模式中,操作所述陣列產(chǎn)生具有第一聲壓的基本上平面超聲波;且

在所述第二模式中,操作所述陣列從至少一個超像素區(qū)產(chǎn)生具有第二聲壓的經(jīng)聚焦波束,所述第二聲壓顯著高于所述第一聲壓,每一超像素區(qū)包含安置于所述超像素區(qū)的中心部分中的至少一個內(nèi)部像素和安置于所述超像素區(qū)的外部部分中的至少一第一群組的外部像素。

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中所述PMUT元件安置于襯底上,所述襯底包含與所述PMUT元件共同制造的薄膜晶體管TFT電路,所述TFT電路包含所述單元內(nèi)像素邏輯。

20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,使用串行接口結(jié)構(gòu)將配置信息以時鐘輸入到每一像素并使每一像素與對應(yīng)超像素相關(guān)聯(lián)。

21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,指定每一像素作為所述對應(yīng)超像素的中心像素或外部像素。

22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中所述收發(fā)器電子裝置包含至少一個解碼器,所述至少一個解碼器經(jīng)配置以尋址和配置所述單元內(nèi)像素邏輯。

23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定每一像素作為對應(yīng)超像素的內(nèi)部像素或外部像素。

24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中:

所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定至少一個像素作為內(nèi)部像素;

所述所指定的內(nèi)部像素與鄰近于所述所指定的內(nèi)部像素的至少一第二像素中的每一者包含單元輸入接口邏輯和單元輸出接口邏輯;且

所述所指定的內(nèi)部像素的所述單元輸出接口邏輯經(jīng)配置以將喚醒信號發(fā)送到至少所述第二像素的所述單元輸入接口邏輯。

25.一種設(shè)備,其包括:

像素陣列,每一像素包含單元內(nèi)像素邏輯和壓電微機(jī)械超聲換能器PMUT元件,每一單元內(nèi)像素邏輯以通信方式與所述陣列中的至少一個相鄰像素耦合;和

用于通過配置至少一個單元內(nèi)像素邏輯來在第一模式和第二模式中的一可選擇者中操作所述陣列的裝置,其中:

在所述第一模式中,所述陣列產(chǎn)生具有第一聲壓的基本上平面超聲波;且

在所述第二模式中,所述陣列從至少一個超像素區(qū)產(chǎn)生具有第二聲壓的經(jīng)聚焦波束,所述第二聲壓顯著高于所述第一聲壓,每一超像素區(qū)包含安置于所述超像素區(qū)的中心部分中的至少一個內(nèi)部像素和安置于所述超像素區(qū)的外部部分中的至少一第一群組的外部像素。

26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,使用串行接口結(jié)構(gòu)將配置信息以時鐘輸入到每一像素并使每一像素與對應(yīng)超像素相關(guān)聯(lián)。

27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的設(shè)備,其中配置所述至少一個單元內(nèi)像素邏輯包含在所述第二模式中,指定每一像素作為所述對應(yīng)超像素的中心像素或外部像素。

28.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其中所述單元內(nèi)像素邏輯包含2位存儲器、2位解碼器和2位移位寄存器。

29.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其進(jìn)一步包含至少一個解碼器,所述至少一個解碼器經(jīng)配置以尋址和配置所述單元內(nèi)像素邏輯。

30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的設(shè)備,其中:

所述至少一個解碼器經(jīng)配置以可選擇地指定至少一個像素作為內(nèi)部像素;

所述所指定的內(nèi)部像素與鄰近于所述所指定的內(nèi)部像素的至少一第二像素中的每一者包含單元輸入接口邏輯和單元輸出接口邏輯;且

所述所指定的內(nèi)部像素的所述單元輸出接口邏輯經(jīng)配置以將喚醒信號發(fā)送到所述第二像素的所述單元輸入接口邏輯。

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