[发明专利]用于压电超声换能器阵列的主动波束成形技术

权利要求书

1.一种用于压电超声换能器阵列的主动波束成形的设备，其包括：

像素阵列，每一像素包含单元内像素逻辑和压电微机械超声换能器PMUT元件，每一单元内像素逻辑以通信方式与所述阵列中的至少一个相邻像素耦合；和

收发器电子装置，其以通信方式与所述阵列耦合且经配置以在第一模式和第二模式中的一可选择者中操作所述阵列，其中：

在所述第一模式中，所述阵列产生具有第一声压的基本上平面超声波；

在所述第二模式中，所述阵列从至少一个超像素区产生具有第二声压的经聚焦波束，所述第二声压显著高于所述第一声压，每一超像素区包含安置于所述超像素区的中心部分中的至少一个内部像素和安置于所述超像素区的外部部分中的至少一第一群组的外部像素；

所述收发器电子装置经配置以通过配置至少一个单元内像素逻辑来操作所述阵列；

所述收发器电子装置经配置以可选择地指定至少一个像素作为内部像素；

所述所指定的内部像素与邻近于所述所指定的内部像素的至少一第二像素中的每一者包含单元输入接口逻辑和单元输出接口逻辑；且

所述所指定的内部像素的所述单元输出接口逻辑经配置以将唤醒信号发送到所述第二像素的所述单元输入接口逻辑。

2.根据权利要求1所述的设备，其中所述PMUT元件安置于衬底上，所述衬底包含薄膜晶体管TFT电路。

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述TFT电路与所述PMUT元件共同制造。

4.根据权利要求2所述的设备，其中所述TFT电路包含所述单元内像素逻辑。

5.根据权利要求1所述的设备，其中配置所述至少一个单元内像素逻辑包含在所述第二模式中，使用串行接口结构将配置信息以时钟输入到每一像素并使每一像素与对应超像素相关联。

6.根据权利要求5所述的设备，其中配置所述至少一个单元内像素逻辑包含在所述第二模式中，指定每一像素作为所述对应超像素的中心像素或外部像素。

7.根据权利要求1所述的设备，其中所述单元内像素逻辑包含2位存储器、2位解码器和2位移位寄存器。

8.根据权利要求1所述的设备，其中所述收发器电子装置包含至少一个解码器，所述至少一个解码器经配置以寻址和配置所述单元内像素逻辑。

9.根据权利要求8所述的设备，其中所述至少一个解码器经配置以可选择地指定每一像素作为对应超像素的内部像素或外部像素。

10.根据权利要求8所述的设备，其中所述单元输入接口逻辑是经配置以接收来自所述解码器以及来自一或多个相邻像素的输入的七输入“或”门。

11.一种上面存储有软件的非暂时性计算机可读媒体，所述软件包含用于致使设备执行以下操作的指令：

在第一模式和第二模式中的一可选择者中操作像素阵列，每一像素包含单元内像素逻辑和压电微机械超声换能器PMUT元件，每一单元内像素逻辑以通信方式与所述阵列中的至少一个相邻像素耦合；其中：

收发器电子装置经配置以通过配置至少一个单元内像素逻辑来操作所述阵列；

在所述第一模式中，操作所述阵列产生具有第一声压的基本上平面超声波；

在所述第二模式中，操作所述阵列从至少一个超像素区产生具有第二声压的经聚焦波束，所述第二声压显著高于所述第一声压，每一超像素区包含安置于所述超像素区的中心部分中的至少一个内部像素和安置于所述超像素区的外部部分中的至少一第一群组的外部像素

所述收发器电子装置经配置以可选择地指定至少一个像素作为内部像素；

所述所指定的内部像素与邻近于所述所指定的内部像素的至少一第二像素中的每一者包含单元输入接口逻辑和单元输出接口逻辑；且

所述所指定的内部像素的所述单元输出接口逻辑经配置以将唤醒信号发送到所述第二像素的所述单元输入接口逻辑。