KR20160108390A - 음향 공진 캐비티를 통한 초음파 이미징 - Google Patents

음향 공진 캐비티를 통한 초음파 이미징 Download PDF

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Abstract

기술들은, 센서 스택에 음향 캐비티를 포함시킴으로써 더 큰 출력 신호들을 생성하고 초음파 센서들의 이미지 품질들을 개선하기 위한 구조들 및 방법들을 설명한다. 일부 실시예들에서, 초음파 센서 유닛은 상이한 두께들 및 재료들에 작동하도록 제조 동안에 또는 프로비저닝 단계 동안에 튜닝될 수 있다. 일부 실시예들에서, 정재파 신호는 센서 표면 상에 배치된 물체의 초음파 이미지를 캡처하기 위한 초음파 센서 유닛 내의 음향 캐비티를 사용하여 생성될 수 있다. 일부 구현들에서, 초음파 센서는 초음파 송신기, 압전기 수신기, 박막 트랜지스터(TFT) 층 및 송신기와 수신기 사이에 위치된 TFT 기판, 하나 이상의 접착층들 및 선택적인 커버 재료들 및 코팅들을 포함할 수 있다. 센서 재료들 및 연관된 접착용 부착층들의 두께, 밀도 및 사운드의 속도는 원하는 음향 캐비티 및 개선된 성능을 획득하는데 사용될 수 있다.

Description

음향 공진 캐비티를 통한 초음파 이미징{ULTRASONIC IMAGING WITH ACOUSTIC RESONANT CAVITY}
[0001] 본 개시는 일반적으로 감지 기술에 관한 것이며, 더 구체적으로 초음파 감지 기술에 관한 것이다.
[0002] 센서들은 물리적 입력을 검출하고, 일부 경우들에서 물리적 입력을 전기 또는 광학 출력으로 변환한다. 디바이스는 다양한 방식들로 전기 출력을 사용할 수 있다. 센서들의 애플리케이션들은 널리 퍼져있고, 센서들은 모바일 디바이스들과 같은 일상적인 디바이스들에서 사용된다. 구체적으로, 센서들은 핑거프린트들을 판독하고 사용자들을 인증하는 것과 같이 생체측정 판독들에서 인기를 얻고 있다. 전통적으로, 초음파 시스템들은 멀리 떨어진 물체들로부터 반사하는 사운드파들로부터 에코들을 해석함으로써 동작하였다. 예를 들면, 초음파 센서들은 고주파수 사운드파들을 생성하고, 센서에 의해 다시 수신되는 에코를 평가할 수 있다. 초음파 센서들은 일반적으로 멀리 떨어진 물체의 입사 표면까지의 거리를 결정하기 위해 신호를 전송하는 것과 에코를 수신하는 것 사이의 시간 간격을 계산한다. 모바일 폰들, 태블릿 컴퓨터들, 착용 가능한 건강-모니터링 디바이스들 및 다른 모바일 디바이스들과 같은 일부 구현들에서, 초음파 센서에 대한 총 두께는 대략 1 밀리미터 또는 그 미만의 두께로 작아야 하고, 이것은 전통적인 접근법들의 사용을 제한한다.
[0003] 본 개시의 양상들은 예로서 예시된다. 도면들을 참조하여 다음의 설명이 제공되고, 도면들에서 동일한 참조 번호들은 전체에 걸쳐 동일한 엘리먼트들을 지칭하는데 사용된다. 하나 이상의 기술들의 다양한 세부사항들이 본원에 설명되지만, 다른 기술들이 또한 가능하다. 일부 경우들에서, 잘 알려진 구조들 및 디바이스들은 다양한 기술들을 설명하는 것을 가능하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
[0004] 본 개시에 의해 제공된 예들의 특성 및 이점들의 추가의 이해는 명세서 및 도면들의 나머지 부분들을 참조하여 인식될 수 있고, 도면들에서 동일한 참조 번호들은 몇몇의 도면들 전반에 걸쳐 유사한 컴포넌트들을 지칭하는데 사용된다. 일부 경우들에서, 서브-라벨은 다수의 유사한 컴포넌트들 중 하나를 표기하기 위해 참조 번호와 연관된다. 기존의 서브-라벨에 대한 지정 없이 참조 번호에 대해 참조가 이루어질 때, 참조 번호는 모든 그러한 유사한 컴포넌트들을 지칭한다.
[0005] 도 1은 본 개시의 하나 이상의 양상들에 따른 정재파 신호의 증강을 예시한다.
[0006] 도 2는 초음파 센서 유닛에 대한 예시적인 구성의 단면도를 예시한다.
[0007] 도 3은 본 개시의 하나 이상의 양상들에 따른 방법을 수행하기 위한 흐름도를 예시한다.
[0008] 도 4a 및 도 4b는 초음파 센서 유닛의 음향 캐비티의 다양한 진폭에 따라 정재파 신호의 형성을 표현하는 2 개의 그래프들을 각각 예시한다.
[0009] 도 5는 예시적인 초음파 센서 유닛의 단면도를 예시한다.
[0010] 도 6a는 초음파 센서 유닛의 예시적인 구현에 대해 상이한 수들의 여기 신호 펄스들(또는 사이클들)에 따른 예시적인 센서 출력의 주파수 응답을 도시한 그래프를 예시한다.
[0011] 도 6b는 음향 캐비티에 대해 증가하는 수의 여기 신호 펄스들(또는 사이클들)에 따른 응답의 증가 및 이어서 공진 진폭의 평준화를 예시한다.
[0012] 도 6c는, 여기 신호 펄스들의 수가 증가되고 습득된 이미지의 포화가 다가올 때, 핑거프린트 이미지의 이미지 품질에서의 연속적인 개선을 예시한다.
[0013] 도 7a는 초음파 핑거프린트 센서의 구현의 예시적인 상면도를 도시한다.
[0014] 도 7b는 초음파 핑거프린트 센서 어레이의 예시적인 측면도를 도시한다.
[0015] 도 8은 초음파 센서 유닛에 대한 다른 예시적인 구성의 단면도를 예시한다.
[0016] 도 9는 박막 트랜지스터(TFT) 기판 및 수신기(Rx) 위에 커버 층을 갖는 예시적인 초음파 센서를 도시한다.
[0017] 도 10a 및 도 10b는 2 개의 상이한 두께들의 폴리카보네이트 커버 층들에 대한 상이한 수들의 여기 신호 펄스들(또는 사이클들)에서 예시적인 초음파 센서의 주파수 응답을 도시한 그래프들을 예시한다.
[0018] 도 10c는 상이한 수의 여기 신호 펄스들에 관련하여 도 10a 및 도 10b에 표현된 센서들에 대한 공진 주파수들에서 센서 출력 전압들의 차이들을 예시한다.
[0019] 도 11a는 음향 캐비티 공진기를 갖는 예시적인 초음파 센서 유닛에 대한 재료 스택의 다양한 층들을 디스플레이하는 분해도를 예시한다.
[0020] 도 11b는 음향 캐비티를 갖는 예시적인 초음파 센서 유닛의 조립도를 예시한다.
[0021] 도 12a, 12b, 12c 및 12d는 모바일 디바이스의 디스플레이 또는 커버 글래스를 갖는 예시적인 초음파 센서 유닛의 다양한 예시적인 구성들 및 배치들을 예시한다.
[0022] 도 13은 초음파 센서 유닛의 예시적인 표현에 대한 블록도를 예시한다.
[0023] 도 14는 하나 이상의 실시예들이 구현될 수 있는 컴퓨팅 시스템의 예를 예시한다.
[0024] 본원에 설명된 양상들은 초음파 센서 유닛의 센서 스택에 음향 캐비티를 포함시킴으로써 더 큰 출력 신호들을 생성하고 초음파 센서들의 이미지 품질을 개선하기 위한 구조들 및 방법들을 제공하여, 생성된 파의 진폭이 단일-사이클 여기를 통해 획득 가능한 변위에 의해 제한되는 접근법들과 비교하여 생성된 초음파의 진폭이 다수의 여기 신호 펄스들에 따라 증가하도록 허용한다. 일부 양상들에서, 초음파 센서 유닛의 두께는 모바일 디바이스들에서 종종 요구되는 낮은 프로파일들을 수용하도록 상당히 감소될 수 있다. 일부 구현들에서, 초음파 센서는 요구될 수 있는 다양한 기판 재료들, 전극 재료들, 접착제들, 압전기 재료들 및 다른 재료들(예를 들면, 커버 글래스, 플래턴, 커버 층, 코팅들 등)에서 원하는 동작 주파수들에 대해 효과적인 음향 캐비티를 형성하도록 설계 및 제조될 수 있다. 초음파 센서는 상이한 캡슐화들, 두께들 및 재료들에서 작동하도록 제조 동안에 또는 프로비저닝 단계 동안에 튜닝 또는 그렇지 않다면 교정될 수 있다.
[0025] 일부 구현들에서, 초음파 정재파 신호는 센서의 이미징 표면 상에 배치된 물체의 초음파 이미지를 캡처하기 위한 초음파 센서 내의 음향 캐비티를 사용하여 생성될 수 있다. 일부 구현들에서, 초음파 센서는 압전기 송신기 층 및 압전기 송신기 층의 반대 측면들 상에 배치된 하나 이상의 송신기 전극들을 포함하는 초음파 송신기(Tx), 수신기 바이어스 전극이 압전기 수신기 층의 하나의 측면 상에 배치된 압전기 수신기 층을 포함하는 수신기(Rx), 및 송신기, 수신기 및 임의의 연관된 접착용 부착층들, 커버 층들 또는 코팅들 사이에 위치될 수 있는 TFT 기판 상에 배치된 박막 트랜지스터(TFT) 층을 가질 수 있다. 일부 구현들에서, 접착층들, TFT 기판 및 다른 층들과 함께 압전기 송신기 및 수신기 층들 및 Tx 및 Rx 전극들의 두께 및 이들 내의 사운드의 속도는 원하는 음향 캐비티를 형성하도록 선택 및 사용될 수 있다.
[0026] 일부 구현들에서, 정재파 신호는 단일-또는 이중-디지트 메가헤르츠 초음파들의 다수의 사이클들(예를 들면, 4-8)을 런칭함으로써 증강될 수 있다. 센서 스택 내로 설계된 음향 캐비티는 이미지를 획득하기 전에 캐비티 내의 초음파의 진폭 및 음향 에너지의 증강을 허용한다. 이러한 음향 공진 캐비티의 공진 주파수는 개별적인 층들의 두께 및 스택의 총 두께, 스택 내의 각각의 재료의 밀도, 스택 내의 재료들의 탄성률, 각각의 재료 내의 사운드의 속도, 및 경계 조건들의 강도(rigidity)에 의해 지배적으로 결정될 수 있다. 공진은, 물체(가령, 손가락)가 센서 표면 상에 배치될 때 감소/강화 또는 시프팅될 수 있다. 또한, 반사된 신호의 진폭 및/또는 위상은 표면 상에 위치된 물체가 있는 경우와 없는 경우에서 상이할 수 있다. 결과적으로, 정재파의 크기 및/또는 위상의 변화들은 수신기에서 생성된 센서 출력 전압들을 측정하고, 예를 들면, ADC(analog to digital converter)를 통해 센서 출력 전압들을 디지털 정보로 변환함으로써 검출될 수 있다.
[0027] 타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 예시적인 방법은 복수의 여기 신호 펄스들(excitation signal pulses)을 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가하는 단계 ― 복수의 여기 신호 펄스들의 주파수는 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호(ultrasonic standing wave signal)를 생성하도록 선택되고, 복수의 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 초음파 정재파 신호에 대한 에너지의 증강(buildup)을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 인가됨 ― , 초음파 센서 유닛의 초음파 수신기를 사용하여 초음파 정재파 신호와 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 단계, 및 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 타겟 물체의 이미지를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
[0028] 특정 양상들에서, 듀레이션은 기준 시간 기간의 경과 또는 여기 신호 펄스들의 수에 기초할 수 있다. 여기 신호 펄스들의 수는 4 개 이상의 펄스들, 5 개 이상의 펄스들 또는 6 개 이상의 펄스들을 포함할 수 있다. 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 단계는 초음파 정재파 신호의 진폭 변화, 초음파 정재파 신호의 위상 변화 또는 둘 모두를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
[0029] 상기 방법의 특정 양상들에서, 초음파 정재파 신호는 선택된 주파수에서 초음파 센서 유닛의 음향 캐비티(acoustic cavity) 내부에서 하나 이상의 반사된 초음파 신호들과 생성된 초음파 신호들의 보강적인 간섭(constructive interference)으로부터 기인할 수 있다. 하나 이상의 반사된 초음파 신호들은 초음파 센서 유닛의 하나 이상의 경계들에서 초음파 신호들의 반사로부터 생성될 수 있다.
[0030] 상기 방법의 특정 구현들에서, 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 여기 신호 펄스들이 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가되는 동안에, 검출될 수 있다. 상기 방법의 다른 구현에서, 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 여기 신호 펄스들이 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가된 후에, 검출될 수 있다.
[0031] 예시적인 초음파 센서 시스템은 초음파 송신기, 초음파 수신기 및 제어 유닛을 포함할 수 있다. 초음파 송신기는 복수의 여기 신호 펄스들을 수신하도록 구성될 수 있고, 수신된 여기 신호 펄스들의 주파수는 초음파 센서 시스템의 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택되고, 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 초음파 정재파 신호의 에너지 증강을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 수신된다. 초음파 수신기는 초음파 정재파 신호와 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. 제어 유닛은 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 타겟 물체의 이미지를 생성하도록 구성될 수 있다.
[0032] 특정 양상들에서, 듀레이션은 기준 시간 기간의 경과 또는 여기 신호 펄스들의 수에 기초할 수 있다. 여기 신호 펄스들의 수는 4 개 이상의 펄스들, 5 개 이상의 펄스들 또는 6 개 이상의 펄스들을 포함할 수 있다. 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 초음파 정재파 신호의 진폭 변화, 초음파 정재파 신호의 위상 변화 또는 둘 모두를 검출하는 것을 포함할 수 있다.
[0033] 초음파 센서 유닛의 특정 구현들에서, 적어도 초음파 송신기, 초음파 수신기 및 박막 트랜지스터(TFT) 기판은 초음파 센서 유닛 내부에 음향 공진 캐비티를 형성한다. TFT 기판은 송신기와 수신기 사이에 위치될 수 있다. 또한, 특정 구현들에서, 초음파 센서 유닛은 초음파 수신기 위에 위치된 커버 층을 포함할 수 있다. 특정 구현들에서, 여기 신호 펄스들에 대한 선택된 주파수는 음향 캐비티의 두께, 음향 캐비티의 밀도, 음향 캐비티 내의 사운드의 속도, 또는 이들의 임의의 조합에 기초한다.
[0034] 초음파 센서 유닛의 특정 구현들에서, 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 여기 신호 펄스들이 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가되는 동안에, 검출될 수 있다. 초음파 센서 유닛의 다른 구현에서, 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 여기 신호 펄스들이 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가된 후에, 검출될 수 있다.
[0035] 일 구현에서, 초음파 센서 유닛은 초음파 핑거프린트 센서이고, 타겟 물체는 핑거이다. 핑거프린트의 이미지는 초음파 센서 유닛의 센서 표면에 핑거의 리지(ridge)를 터치함으로써 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출함으로써 생성될 수 있다.
[0036] 예시적인 초음파 센서 시스템은 복수의 여기 신호 펄스들을 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가하기 위한 수단 ― 복수의 여기 신호 펄스들의 주파수는 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택되고, 복수의 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 초음파 정재파 신호에 대한 에너지의 증강을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 인가됨 ―, 초음파 센서 유닛의 초음파 수신기를 사용하여 초음파 정재파 신호와 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하기 위한 수단, 및 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
[0037] 특정 양상들에서, 듀레이션은 기준 시간 기간의 경과 또는 여기 신호 펄스들의 수에 기초할 수 있다. 여기 신호 펄스들의 수는 4 개 이상의 펄스들, 5 개 이상의 펄스들 또는 6 개 이상의 펄스들을 포함할 수 있다. 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 초음파 정재파 신호의 진폭 변화, 초음파 정재파 신호의 위상 변화 또는 둘 모두를 검출하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
[0038] 예시적인 비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체로서, 비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체는 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들을 포함할 수 있고, 명령들은 복수의 여기 신호 펄스들을 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가하기 위한 명령들 ― 복수의 여기 신호 펄스들의 주파수는 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택되고, 복수의 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 초음파 정재파 신호에 대한 에너지의 증강을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 인가됨 ―, 초음파 센서 유닛의 초음파 수신기를 사용하여 초음파 정재파 신호와 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하기 위한 명령들, 및 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 명령들을 포함할 수 있다.
[0039] 비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체의 일 구현에서, 듀레이션은 기준 시간 기간의 경과 또는 여기 신호 펄스들의 수에 기초할 수 있다. 여기 신호 펄스들의 수는 4 개 이상의 펄스들, 5 개 이상의 펄스들 또는 6 개 이상의 펄스들을 포함할 수 있다. 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 초음파 정재파 신호의 진폭 변화, 초음파 정재파 신호의 위상 변화 또는 둘 모두를 검출하는 것을 포함할 수 있다. 특정 양상들에서, 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 여기 신호 펄스들이 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가되는 동안에, 검출될 수 있다.
[0040] 전술한 것은, 후속하는 상세한 설명이 더 양호하게 이해될 수도 있게 하기 위해, 예들의 특성들 및 기술적 이점들을 다소 광범위하게 약술하였다. 이하에 추가적인 특징들 및 이점들이 설명될 것이다. 개시된 개념 및 특정한 예들은 본 개시의 동일한 목적들을 수행하기 위해 다른 구조들을 변형 또는 설계하기 위한 기초로 용이하게 활용될 수 있다. 이러한 균등한 구조들은 첨부된 청구항들의 사상 및 범위로부터 벗어나지 않는다. 본 명세서에 개시된 개념들의 특징으로 믿어지는, 본 개시의 구성 및 동작 방법 모두에 관한 특징들은 연관된 이점들과 함께, 첨부한 도면들과 함께 고려될 때 다음의 설명으로부터 더 잘 이해될 것이다. 각각의 도면들은 오직 예시 및 설명의 목적으로 제공되며, 청구항의 제한들에 대한 정의로 의도되지 않는다.
[0041] 몇몇 예시적 실시예들은 이제, 실시예들의 일부를 형성하는 첨부한 도면들에 대해 설명될 것이다. 본 개시의 하나 이상의 양상들이 구현될 수 있는 특정 실시예들이 아래에서 설명되지만, 다른 실시예들이 사용될 수 있고, 다양한 수정들이 본 개시의 범위 또는 첨부된 청구항들의 사상으로부터 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
[0042] 일반적으로, 초음파 신호들은 매체(예를 들면, 진행파들)를 통해 진행하기 때문에, 초음파 신호들은 일정 시간 기간에 걸쳐 마루들(crests) 다음에 골들(troughs)을 갖는 파들로서 관측될 수 있다. 그러나, 신호들이 음향적으로 미스매칭된 경계 상에 입사될 때, 신호들은 부분적으로 인접한 매체로 송신되고, 부분적으로 거꾸로 반사될 수 있다. 초음파 신호들이 실질적으로 고체 매체를 통해 진행하고 인접한 매체가 에어(air)라면, 신호의 대부분은 다시 고체 매체로 반사될 수 있는데, 왜냐하면 에어가 매우 순응적인 경계 조건을 형성하는 경향이 있고, 높은 레벨의 음향 미스매치로 인해 적은 음향 에너지가 에어로 전송될 수 있기 때문이다.
[0043] 초음파 신호의 반사된 부분은 센서 스택 내의 정해진 매체(또는 복수의 매체들)에서 각각 연속하여 생성된 초음파 신호를 간섭하고, 복수의 신호들이 시간에 걸쳐 서로 보강적으로(constructively) 간섭함으로써 시간에 걸쳐 증폭할 수 있는 개선파를 생성할 수 있다. 본원에 설명된 바와 같이, 여기 신호 펄스는 초음파 센서 내에서 초음파 신호들을 생성하기 위해 초음파 송신기에 인가되는 전기 신호를 지칭할 수 있다. 각각의 여기 신호 펄스는 센서 내에서 생성된 초음파 신호에 대응할 수 있다. 초음파 신호들은 센서 스택의 층 또는 각각의 매체 내에서 연관된 파장 및 주파수를 가질 수 있고, 예를 들면, 외부 전력 소스 또는 톤-버스트 생성기로 또한 알려진 송신기 여기 신호 펄스 생성기 회로를 사용하여 송신기 여기 신호 펄스들을 하나 이상의 송신기 전극들에 인가함으로써 생성될 수 있다. 하나 이상의 전기 여기 신호 펄스들은 초음파 송신기에 연속해서 인가될 수 있다. 인가되는 여기 신호 펄스들의 주파수는 초음파 센서 내에서 전개, 형성 또는 그렇지 않다면 생성되는 초음파 정재파의 에너지 및 진폭의 증가를 발생시킬 수 있다. 인가되는 여기 신호 펄스들의 주파수는 제 1 여기 신호 펄스(또는 사이클)의 시작 및 제 2 여기 신호 펄스(또는 사이클)의 대응하는 부분 사이의 시간 간격에 역으로 관련될 수 있다. 일부 구현들에서, 인가되는 여기 신호 펄스들의 주파수는 각각의 펄스에 대해 시간 기간(예를 들면, 초 단위의 총 시간 듀레이션)에 역으로 관련될 수 있다. 일부 실시예들에서, 여기 신호 펄스는 전기 여기 신호 펄스, 톤 버스트, 사이클 또는 단지 신호로 지칭될 수 있고, 이것은 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고서 본 개시에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
[0044] 정해진 세트의 재료들 및 두께들에 대한 여기 주파수 및 파형의 적절한 선택을 통해, 입사 신호(예를 들면, 생성된 초음파 신호) 및 반사된 신호는, 그들이 매체의 경계들 사이에서 바운스하여 초음파가 정재(standing)된 것처럼 보이게 하기 때문에 서로 보강적으로 중첩하는 그러한 방식으로 결합할 수 있고, 이것은 정재파, 정재파 신호 또는 초음파 정재파 신호로 지칭될 수 있다. 또한, 여기 신호 펄스들의 계속된 생성 및 인가를 통해, 보강적인 입사 및 반사된 신호들은, 균형 값이 도달될 때 진폭에서 계속해서 합산될 수 있다. 매체에서 초음파 신호들은, 여기 신호 펄스들의 진폭이 감소되거나 완전히 제거(예를 들면, 정지 또는 더 이상 인가되지 않음)될 때까지, 진폭이 계속해서 증가할 수 있다.
[0045] 센서 스택에서 다양한 매체들 또는 층들의 재료, 두께 및 밀도의 적절한 선택은, 특정 주파수에서 정재파 신호를 형성하기 위한 공진 또는 공진 거동을 나타내는 음향 캐비티의 형성을 발생시킬 수 있다. 음향 캐비티는 또한 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서 서로 교환 가능하게 음향 공진 캐비티, 공진 음향 캐비티, 공진 캐비티, 음향 공진기 또는 캐비티 공진기로 지칭될 수 있다.
[0046] 도 1은 본 개시의 하나 이상의 양상들에 따른, 앞서 설명된 바와 같은 정재파 신호의 증강을 도시한다. 도 1은 음향 캐비티에서 다수의 인가된 여기 신호 펄스들에 걸친 정재파 신호의 진폭 및 에너지의 점진적인 증강을 예시한다. 도 1의 점선은, 정재파 신호가 시간에 걸쳐 증가할 때 정재파 신호의 진폭에 대응하는 엔벨로프를 표시한다. 일부 구현들에서, 음향 캐비티는 센서 스택 내의 다양한 층들에 의해 형성되고, 정재파 신호는 초음파 송신기를 사용하는 적절한 여기 주파수의 인가를 통해 생성된다. 도 1에서, 음향 캐비티에서 초음파의 진폭(예를 들면, 변위) 및 에너지는, 송신기에 인가되는 여기 신호 펄스들의 수 및 생성된 초음파 신호들의 수가 증가할 때(6 개의 펄스들이 도시됨), 시간에 걸쳐 증가하고, 이것은 균형 진폭이 도달될 때까지 계속될 수 있다. 도 2는 초음파 센서(200)에 대한 예시적인 구성의 단면도를 예시한다. 도 2는 앞서 설명된 바와 같이 정재파 신호를 생성하도록 구성될 수 있는 초음파 센서를 예시한다. 초음파 센서는 초음파 송신기(Tx)(204), 초음파 수신기(Rx)(206), 및 송신기(204)와 수신기(206) 사이에 위치된 TFT 기판 및 TFT 픽셀 회로들을 포함하는 박막 트랜지스터(TFT) 층(210)을 가질 수 있다. 예시 목적으로 단지 3 개의 층들만이 도 2에 도시되지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서 다른 층들이 또한 구현될 수 있다. 도 2는 또한 핑거(208)의 부분들과 수신기(206) 사이에 최소의 분리를 갖거나 어떠한 분리도 갖지 않는 것을 특징으로 한다. 일부 구현들에서, 상부 표면은 파릴렌과 같은 보호막, 우레탄 코팅, 아크릴 코팅, 하드 코트, 가령, DLC(diamond-like coating), 또는 다른 적절한 코팅으로 코팅될 수 있다. 도 2에서, 음향 캐비티는 송신기(204), TFT 층(210) 및 수신기(206)에 의해 형성된다. 도 2는 초음파 센서(200)에서 생성된 정재파 신호(212)에 대한 대표적인 파형을 도시한다(정재파 신호의 1과 1/2 파장들이 도시됨). 도 5를 참조하여 아래에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 센서 스택의 센서 표면 상의 핑거(208)와 같은 물체의 터칭은 수신기(206)에서 진폭 또는 위상과 같은 정재파 신호의 특성들을 변경할 수 있어서, 충분한 해상도를 갖는 TFT 센서 어레이를 통해 핑거프린트의 리지들 및 밸리들의 검출 및 핑거프린트 또는 다른 생체측정 정보과 같은 이미지의 습득을 허용한다. 음향 공진 캐비티가 하나보다 더 많은 공진 주파수를 가질 수 있고, 낮은 또는 기본 공진 주파수에서의 동작이 더 높은 공진 주파수에서 또는 그 근처에서 동작하는 것보다 덜 바람직할 수 있다는 것을 유의하라. 예를 들면, 더 높은 동작 주파수들에서 센서 유닛의 더 작은 음향 파장에 부분적으로 기인하여, 더 높은 주파수에서 동작할 때, 이미지 해상도 및 품질에 대한 개선들이 획득될 수 있다.
[0047] 일부 구현들에서, 송신기(Tx)(204)는 PVDF(polyvinylidene flouride)와 같은 압전기 재료의 층 상의 실버 및 폴리우레탄(Ag-Ur)의 전기적으로 도전층 및 PVDF 층의 반대 표면 상의 실버-우레탄(Ag-Ur)의 제 2 층을 포함할 수 있고, 이들 각각은 9 ㎛, 28 ㎛ 및 9 ㎛의 예시적인 두께를 갖는다. TFT 층(210)의 TFT 기판은 글래스 또는 플라스틱을 사용하여 구현될 수 있고, 약 500 ㎛의 두께를 가질 수 있다. TFT 픽셀 회로들은, 예를 들면, 저온 폴리실리콘, 비정질 실리콘, 또는 다른 절연 게이트 박막 트랜지스터 프로세스를 사용하여 TFT 기판 상에 형성될 수 있다. 수신기(Tx)(206)는 약 28 ㎛ 및 9 ㎛의 두께를 각각 갖는 실버-우레탄 층으로 덮인 PVDF의 압전기 층을 포함할 수 있다. 음향 캐비티의 총 두께는 초음파 센서 유닛의 층들 각각에 대한 두께의 합산 합계일 수 있다
[0048] 도 3은 본 개시의 하나 이상의 양상들에 따른 방법을 수행하기 위한 흐름도를 예시한다. 하나 이상의 양상들에 따라, 도 3에 예시된 흐름도(300)에 설명된 방법들 및/또는 방법 단계들 중 임의의 것 및/또는 모두는 자립형 센서로서 구현되거나 모바일 디바이스와 같은 컴퓨팅 디바이스에 커플링된 센서의 전자적, 기계적 및/또는 화학적 컴포넌트들에 의해 구현될 수 있다. 컴퓨팅 디바이스의 컴포넌트들은, 예를 들면, 도 14에 더 상세히 설명된다. 일부 구현들에서, 도 3에 관련하여 아래에 설명되는 방법 단계들 중 하나 이상은 모바일 디바이스의 프로세서 또는 주문형 집적 회로(ASIC), 가령, 프로세서(1410) 또는 센서에 직접적으로 커플링된 다른 프로세서 또는 회로에 의해 구현될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 본원에 설명된 방법들 및/또는 방법 단계들 중 임의의 것 및/또는 모두는 메모리(1435), 저장 디바이스(1425) 또는 다른 컴퓨터 판독 가능 매체와 같은 컴퓨터-판독 가능 매체 상에 저장된 컴퓨터-판독 가능 명령들과 같은 컴퓨터-판독 가능 명령들로 구현될 수 있다.
[0049] 블록(302)에서, 초음파 송신기 및 제어 전자기기와 같은 초음파 센서 유닛의 컴포넌트들은 센서 유닛에서 하나 이상의 전기적 여기 신호 펄스들 및 대응하는 초음파 신호들을 생성하도록 제공 및 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 송신기는 압전기 송신기일 수 있다. 압전기 송신기들은 압전기 송신기의 송신기 전극들에 걸쳐 적절한 전압 차이의 인가 시에 기계적 모션들 및 변위들을 여기, 생성 또는 그렇지 않다면 송신할 수 있다.
[0050] 하나 이상의 전기적 여기 신호 펄스들은 초음파 송신기의 하나 이상의 전극들에 인가될 수 있다. 여기 신호 펄스들의 주파수는 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택될 수 있다. 정재파 신호는 선택된 주파수에서 초음파 센서 유닛의 음향 캐비티 내부에서 생성된 초음파 신호들과 하나 이상의 반사된 초음파 신호들의 보강적인 간섭으로부터 기인할 수 있다. 반사된 신호들은 경계들에서 하나 이상의 초음파 신호들의 반사 또는 초음파 센서 유닛의 다양한 매체들 또는 층들 사이의 인터페이스들로부터 생성될 수 있다. 제조 또는 프로비저닝 단계 동안에, 송신기는 초음파 센서 유닛의 공진 주파수와 일치하거나 가깝게 일치하도록 적절한 수 또는 주파수의 여기 신호 펄스들을 수신하도록 구성될 수 있어서, 초음파 센서 유닛 내의 음향 캐비티에서 정재파 신호의 생성을 허용한다.
[0051] 초음파 센서 유닛은 기준 듀레이션 동안에 송신기와 같은 초음파 센서 유닛의 컴포넌트들로부터 여기 신호 펄스들 및 초음파 신호들을 계속해서 생성할 수 있다. 블록(304)에서, 초음파 센서 유닛의 컴포넌트들 또는 초음파 센서 유닛에 커플링된 컴포넌트들은 정재파 신호의 충분한 증강을 위해 기준 듀레이션이 완료되었는지를 결정할 수 있다. 일부 구현들에서, 기준 듀레이션은 인가된 여기 신호 펄스들의 수를 카운팅함으로써 결정될 수 있다.
[0052] 일부 구현들에서, 기준 듀레이션은 미리 결정된 양의 시간 또는 기준 시간 기간의 통과에 기초할 수 있다. 일부 구현들에서, 미리 결정된 듀레이션 또는 기준 시간 기간은 초음파 신호들을 생성하기 위한 여기 신호 펄스들의 수 또는 주파수에 기초할 수 있다. 일부 구현들에서, 기준 시간 기간은 여기 신호 펄스들의 수 x 각각의 펄스의 듀레이션(예를 들면, 사이클들의 수 x 각각의 사이클의 듀레이션 또는 기간)과 동일할 수 있다. 도 6a, 6b 및 6c에서 논의된 바와 같이, 일부 구현들에 대한 여기 신호 펄스들의 최적의 수는 4 이상의 펄스들, 5 이상의 펄스들 또는 6 이상의 펄스들일 수 있다. 일부 구현들에서, 기준 수의 여기 신호 펄스들이 인가된 후에, 정재파 신호는 포화 진폭에 가깝게 도달할 수 있고, 여기서 임의의 부가적인 여기 신호 펄스들은 초음파 센서 유닛에 대한 정재파 신호의 진폭에서의 비례적인 에너지 증강 및/또는 정재파 신호의 특성들의 변화들을 검출하는 것으로 결과적으로 생긴 이미지의 해상도에서의 개선을 발생시키지 않는다.
[0053] 도 4a 및 도 4b를 잠시 참조하면, 여기의 듀레이션 또는 초음파 센서에 인가된 여기 신호 펄스들의 수는, 적어도 초기에, 증가하는 에너지 및 진폭을 갖는 정재파 신호를 발생시킬 수 있다. 도 4a 및 도 4b는 초음파 센서 유닛의 음향 캐비티에서 다양한 진폭에 따라 정재파 신호의 형성을 나타내는 2 개의 그래프들을 각각 예시한다. 도 4a는 초음파 송신기(Tx)의 단자들에 인가되는 송신기 여기 신호 펄스들의 2 개의 톤 버스트들 또는 사이클들을 예시하고, 반면에 도 4b는 인가된 송신기 여기 신호 펄스들의 4 개의 톤 버스트들 또는 사이클들을 예시한다. 송신기 여기 신호의 각각의 사이클은 초음파 센서의 음향 캐비티 내에서 생성된 초음파를 생성 또는 이에 부가될 수 있다. 도 4a에서, 송신기는 더 짧은 시간 기간에 걸쳐 도 4b에서보다 더 적은(2 개의) 여기 신호 펄스들을 수신하여, 더 많은(4 개의) 여기 신호 펄스들을 갖는 도 4b(도 4b에서 더 높은 출력)에서보다 더 낮은 진폭(도 4a에서 더 낮은 출력)을 갖는 샘플링된 파형을 초음파 수신기에서 발생시킨다. 초음파 센서 내에서 생성된 초음파 신호(412a)의 시변 진폭의 증강은 송신기에 인가된 2 개의 여기 신호 펄스들에만 기초하여 도 4a에 도시된다. 생성된 정재파 신호(완전히 형성되지 않음)는 도시된 바와 같은 샘플 기간 동안에 수신기에 의해 샘플링될 수 있다. 이와 비교하여, 도 4b에 도시된 Tx에 인가된 4 개의 여기 신호 펄스들로부터 기인한 생성된 초음파 신호(412b)의 시변 진폭은 초음파 신호(412a)보다 더 높은 진폭을 가져서, 더 높은 센서 출력 전압을 발생시킨다. 예시된 바와 같이, 송신기에 인가되는 전기적 여기 신호 펄스들 각각은 사인파 형태일 수 있다. 대안적으로, 여기 신호 펄스들은 구형파, 짧은 고진폭 펄스들, 부분적인-사이클 또는 하프-사이클 파들, 또는 초음파 센서 유닛 내부에서 정재파 신호를 생성하기 위해 적절한 수 및 기간을 갖는 다른 적절한 파형들과 같은 다른 파형들을 가질 수 있다. 도 4a 및 4b가 개략적이고 본원 다른 곳에서 설명되는 바와 같이 정재파의 여기로부터 기인한 증가하는 진폭을 도시하도록 의도된다는 것이 이해된다. 생성된 초음파 신호(412a)는 진폭 또는 위상 중 어느 하나에서 임의의 실척대로 도시되지는 않는다.
[0054] 도 3을 다시 참조하면, 블록(306)에서, 이전에 설명된 바와 같이, 초음파 센서 유닛은 초음파 센서 유닛의 재료들 및 층들에 의해 형성된 음향 캐비티에서 생성된 초음파 정재파 신호를 가질 수 있다. 정재파 신호는 선택된 주파수에서 초음파 송신기로의 하나 이상의 전기적 여기 신호 펄스들의 인가, 센서 스택 내의 초음파 신호들의 생성, 및 센서 유닛의 음향 캐비티 내부에서 하나 이상의 반사된 초음파 신호들과 생성된 초음파 신호들의 보강적인 간섭으로부터 기인할 수 있다.
[0055] 블록(308)에서, 초음파 센서 유닛 또는 초음파 센서 유닛에 커플링된 컴퓨팅 디바이스, 가령, 수신기의 컴포넌트들은 정재파 신호와 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출할 수 있다. 정재파 신호의 특성 변화들은 수신기에서 측정된 정재파 신호의 진폭 및/또는 위상을 포함할 수 있다. 일부 구현들에서, 정재파 신호의 진폭은 TFT 센서 어레이 내의 픽셀 회로들을 갖는 압전기 수신기 층에 걸쳐 생성된 피크 신호 전압을 습득 및 측정함으로써 검출될 수 있다. 일부 구현들에서, 정재파 신호의 위상은, 여기 신호 펄스들의 시작 또는 정지 후에 규정된 시간에서 비교적 좁은 샘플 윈도우(예를 들면, 샘플링 기간)에서 압전기 수신기 층에 걸쳐 생성된 전압을 습득 및 측정함으로써 검출될 수 있다.
[0056] 다시, 도 4a 및 4b를 참조하면, 일부 구현들에서, 송신 기간 및 수신(또는 검출) 기간은 상이한 시간 간격들 동안에 또는 상이한 시간 지연들로 발생할 수 있다. 본원에 설명된 실시예들은 수신기와 같은 컴포넌트들이 여기 신호 펄스들의 생성 및 인가 후에 정재파 신호를 샘플링하는 것을 가능하게 한다. 일부 구현들에서, 수신기는 여기 신호 펄스들의 인가 직후에 정재파 신호를 샘플링할 수 있어서, 인가된 신호 펄스들과 검출된 센서 출력 신호들 사이의 전기적 간섭에서 가능한 감소를 발생시킨다. 일부 구현들에서, 수신기는, 예를 들면, 더 높은 이미지 콘트라스트 또는 더 높은 이미지 품질을 달성하기 위해 여기 신호 펄스들의 인가 후에 규정된 시간 지연으로 정재파 신호를 샘플링할 수 있다. 일부 구현들에서, 수신기는 여기 신호 펄스들의 인가 동안에 정재파 신호를 샘플링할 수 있어서, 초음파 센서 유닛이 더 즉각 반응하도록 허용한다. 일부 실시예들에서, 본원에 설명된 초음파 센서 유닛은, 생성된 초음파 신호들과의 상쇄적인 간섭을 발생시킬 수 있는 반사를 검출하기보다는 에너지 및 진폭을 (보강적으로) 축적하는 정재파 신호의 변화를 검출할 수 있다. 도 4a 및 도 4b에 관련하여, 신호들은, 예를 들면, 센서 어레이의 센서 픽셀 회로들 각각 내의 피크 검출기를 통해 샘플 모드의 샘플 윈도우 동안에 샘플링될 수 있다. 홀드 모드 동안에, 샘플링된 신호는 센서 이미지 정보의 후속 클로킹 아웃(clocking out)을 위해 홀딩될 수 있다. 블록 모드 동안에, 픽셀 회로들은 신호를 습득하는 것이 방지(블로킹)될 수 있다. 일부 구현들에서, 대응하는 샘플, 홀드 또는 블록 전압 레벨은 이러한 다양한 모드들에 진입하기 위해 수신기 바이어스 전극(Rx)에 인가될 수 있다. 일부 구현들에서, 샘플 윈도우의 듀레이션은 레인지 게이트 윈도우로 지칭될 수 있고, 여기 신호 펄스들의 시작과 샘플 윈도우의 개방 사이의 시간 지연은 레인지 게이트 지연으로 지칭될 수 있다. 샘플 윈도우의 폭 및 타이밍을 제어함으로써, 정재파 신호의 진폭 및 위상이 검출될 수 있다.
[0057] 다시 도 3을 참조하면, 정재파 신호의 보강적인 증강으로 인해, 선택적으로, 블록(310)에서, 초음파 센서 유닛 또는 초음파 센서 유닛에 커플링된 컴퓨팅 디바이스의 컴포넌트들은 여기 신호 펄스들을 계속해서 생성하고, 이를 송신기에 인가할 수 있고, 반면에 수신기는 정재파 신호와 연관된 변화들을 수신 및 검출할 수 있다. 일부 구현들은, 수신기가 정재파 신호의 진폭 및/또는 위상과 같은 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 동안에, 송신기가 정재파 신호를 계속해서 송신 및 증강하도록 허용한다. 이것은 초음파 센서가 송신기 및 수신기를 스위칭 온 및 오프하지 않고서 정재파 신호의 특성들의 변화를 계속해서 수신하고 및/또는 이를 검출하도록 허용할 수 있어서, 초음파 센서 유닛의 응답성을 증가시킨다. 대안적으로, 수신기는, 초음파 정재파의 증강이 발생하고 여기 신호 펄스들의 인가가 정지된 후에 정재파 신호를 샘플링할 수 있다. 일부 구현들에서, 수신기는, 여기 신호 펄스들의 인가 직후 또는 규정된 시간 지연 후에 정재파 신호를 샘플링할 수 있다.
[0058] 블록(312)에서, 초음파 센서 유닛의 컴포넌트들 또는 초음파 센서 유닛에 커플링된 컴퓨팅 디바이스는 초음파 수신기의 센서 픽셀 회로로부터 센서 출력 신호들을 습득하고, 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출한 것에 기초하여 타겟 물체의 이미지를 생성할 수 있다. 핑거와 같은 타겟 물체는 센서 유닛의 센서 표면 상에 위치될 수 있다. 일단 수신기가 정재파 신호를 샘플링하면, 센서 유닛은 샘플들을 습득하고, 샘플들을 아날로그로부터 디지털 센서 이미지 정보로 변환할 수 있다. 센서 이미지 정보는 또한 센서 유닛 상에 배치된 핑거의 핑거프린트 이미지들과 같이 센서에 의해 습득된 초음파 이미지를 식별하기 위해 ASIC 또는 프로세서 상에서 프로세싱될 수 있다. 일부 구현들에서, 이미지를 생성하는 것은, 생성된 이미징을 적절한 방식으로 디스플레이하는 것을 허용하기 위해 콘트라스트 개선, 그레이-스케일 조절들, 사이징 및 포맷팅과 같이 센서 이미지 정보에 대한 부가적인 조작들을 발생시킬 수 있다. 일부 구현들에서, 이미지를 생성하는 것은 최소의 신호 프로세싱을 수반할 수 있고, 이미지를 생성하는 것은 사용자 확인, 인가 또는 식별과 같은 추가의 프로세싱을 허용하기 위해 검출된 변화들을 픽셀 단위 기반으로 메모리에 배치 또는 저장하는 것만을 포함할 수 있다.
[0059] 도 3에 예시된 특정 단계들이 본 개시의 다양한 양상들에 따른 동작 모드들 사이에서 스위칭하는 특정 방법을 제공한다는 것이 인지되어야 한다. 따라서, 대안적인 실시예들에서 다른 시퀀스들의 단계들이 또한 수행될 수 있다. 예를 들면, 본 개시의 대안적인 실시예들은 앞서 요약된 단계들을 상이한 순서로 수행할 수 있다. 또한, 도 3에 예시된 개별적인 단계들은 개별적인 단계에 대해 적절한 다양한 시퀀스들로 수행될 수 있는 다수의 서브-단계들을 포함할 수 있다. 또한, 특정 애플리케이션들에 의존하여 부가적인 단계들이 부가 또는 제거될 수 있다. 당업자는 프로세스의 다양한 변형들, 수정들 및 대안들을 인식 및 인지할 것이다.
[0060] 도 5는 예시적인 초음파 센서 유닛의 단면도를 예시한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 초음파 센서 유닛(502)은 일 구성에서 초음파 송신기(Tx)(504), 수신기(Rx)(506), 송신기(504)와 수신기(506) 사이에 위치된 TFT 기판(508) 및 수신기 위에 배치된 플래턴(platen) 또는 디스플레이/커버 글래스(510)를 가질 수 있다. 접착용 부착층들 및 하나 이상의 코팅 층들이 포함될 수 있다(명확함을 위해 도시되지 않음). 여기 신호 펄스들을 인가하고 초음파 신호들을 생성하는 것에 대해, 송신기(504)는 송신기를 구동시키기 위한 전위 차이를 인가하기 위해 압전기 송신기 층의 각각의 측면 상에 하나 이상의 전극들을 가질 수 있다. 마찬가지로, 수신기(506)는 TFT 기판(508)의 픽셀 회로에 커플링된 복수의 픽셀 입력 전극들(여기서 Rx 전극들) 및 압전기 수신기 층의 하나의 측면 상의 수신기 바이어스(Rx 바이어스) 전극을 가질 수 있다. 픽셀 회로는 초음파 센서 유닛의 음향 캐비티에서 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하도록 구성될 수 있다. 도 13은 픽셀 회로의 양상들을 더 상세히 설명한다.
[0061] 도 5는 또한 초음파 센서 유닛(502)의 음향 캐비티에서의 정재파 신호와 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화들을 예시한다. 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 신호의 진폭 및/또는 위상의 변화를 검출하는 것을 포함할 수 있다. 도 5는 초음파 핑거프린트 센서를 예시하고, 타겟 물체는 핑거일 수 있다. 도 5에서, 에어에 의해 반사되는 음향 에너지 및 핑거에 의해 반사되는 음향 에너지의 차이는 정재파 신호의 특성에서의 차이들을 발생시킬 수 있다. 예를 들면, 도 5에 도시된 바와 같이, 핑거프린트 밸리(518)에 의해 형성된 에어 갭은 정재파 신호(514)의 진폭 및 위상을 단지 최소로 변경할 수 있다. 반면에, 센서 유닛의 노출된 부분(예를 들면, 센서 표면)에 대한 핑거프린트 리지(520)의 터칭은 정재파 신호의 에너지를 약화시킬 수 있고, 도 5에 도시된 바와 같이, 정재파 신호(512)의 주파수, 진폭 및/또는 위상에서 시프트를 발생시킬 수 있다.
[0062] 도 6a는 여기의 도면들에서 톤 버스트들(TB) 또는 사이클들로 지칭되는 송신기 여기 신호 펄스들에 기초한 예시적인 센서 출력의 주파수 응답을 도시한 그래프를 예시한다. 도 6a에서 y-축으로 도시된 'TBon - TBoff'는 x-축으로 도시된 다양한 여기 주파수들에 대한 응답으로 밀리볼트 단위로 도시된 정재파 신호의 세기를 표시한다. 센서 출력 전압 'TBon - TBoff'는 톤 버스트들의 인가 시에 센서 출력 전압(TBon)과 톤 버스트들의 인가 없이 센서 출력 전압(TBoff) 사이의 차이를 표시한다. 감산은 센서 어레이 내의 휴지상태의 또는 배경 출력 신호들에서 임의의 변동들을 제거 또는 완화하는 경향이 있다. 도 6a는 또한 8 개의 상이한 파형들을 예시하고, 이들 각각은 도 6a의 상부 우측 코너에 디스플레이된 범례에 표시된 특정 수의 사이클들에 대한 주파수 응답에 대응한다. 그래프에 따라, 초음파 센서 유닛의 주파수 응답은 약 11 MHz에서 가장 크다. 또한, 도 6a에 도시된 바와 같이, 사이클들의 수가 증가함에 따라, 약 11 MHz에서의 응답은 약 4 및 6 사이클들을 사이의 인가 시에 상당히 증가하고, 이어서 인가된 사이클들의 수가 추가로 증가함에 따라(약 6-8 사이클들) 평준화하는 경향이 있다.
[0063] 도 6b는 인가된 사이클들의 수에 관련하여 응답에서의 증가 및 이어서 공진 진폭의 평준화를 예시한다. 도 6a와 마찬가지로, y-축은 'TBon - TBoff'를 나타낸다. x-축은 사이클들의 수를 나타낸다. 도 6b에서, 사이클의 수가 증가함에 따라 공진이 증강된다. 공진 진폭의 변화는 약 4 및 6 사이클들 사이에서 가시적이고, 이후에 공진 응답은 점진적으로 평준화된다.
[0064] 도 6c는, 도 6a 및 6b를 참조하여 도시된 구현에서, 여기 신호 펄스들 또는 사이클들의 수가 증가되고 습득된 데이터의 포화가 접근됨에 따라, 핑거프린트 이미지의 이미지 품질에서 연속적인 개선을 가시적으로 도시한다. 다시 말해서, 입력 사이클들의 수가 증가할수록, 신호 세기의 증가에 의해 표시된 바와 같이, 공진 캐비티 내부에 더 많은 에너지가 축적된다. 이러한 구현에서, 가장 효율적인 변환(transduction) 및 이미지 품질은 약 6 사이클들 및 11 MHz에서 발견될 수 있다. 핑거프린트 이미지는 약 4 사이클들 후에 드러나기 시작한다. 적어도 이러한 예에서, 출력 신호 및 이미지 품질은 약 6 및 8 사이클들 사이에서 포화되는 경향이 있다. 정재파 신호의 에너지 및/또는 진폭의 충분한 증강을 허용하는 임계 레벨이 결정될 수 있다. 임계 레벨은 생성된 이미지의 원하는 신호 세기 또는 명확성에 기초할 수 있다. 일부 구현들에서, 임계 레벨은 만족스러운 센서 출력 신호 레벨들, 이미지 품질 또는 이미지 콘트라스트를 달성하기 위해 인가된 여기 사이클들의 임계수일 수 있다. 일부 구현들에서, 임계 레벨은 이미지를 생성하기 위한 센서 출력 신호(예를 들면, TBon - TBoff)에서 최소수의 밀리볼트일 수 있다.
[0065] 도 7a는 초음파 핑거프린트 센서의 구현의 예시적인 상면도를 도시한다. 도 7a는 초음파 수신기(Rx) 및 초음파 송신기(Tx)에 접속하는 리드들을 도시한다. 도 7b는 초음파 핑거프린트 센서 어레이의 예시적인 측면도를 도시한다. 도시된 예시적인 구현에서, 센서의 두께는 약 500 ㎛이고, 센서의 크기는 약 1"x1"이다. 그러나, 본 개시의 양상들은 이러한 방식으로 예시적인 도면들에 도시된 두께 및 크기로 제한되지 않는다. 예를 들면, 다른 구현들에서, 초음파 센서는 약 50 ㎛ 픽셀 피치, 인치 당 약 500 픽셀들, 및 풀 디스플레이 크기들에 대해 15 mm x 6 mm, 1" x 1""에 대해 11 mm x 11 mm 및 다른 크기들의 능동 센서 영역들을 갖는 센서 픽셀들을 갖는 TFT 센서 어레이를 가질 수 있다. 또한, 초음파 센서는 낮은 프로파일(~1 mm 또는 그 미만)을 가질 수 있어서, 높은 동작 주파수(약 5-25 MHz)에서 동작한다.
[0066] 도 8은 초음파 센서 유닛에 대한 다른 예시적인 구성의 단면도를 예시한다. 도 8은 하부에 초음파 송신기(Tx)(802), 수신기(Rx)(806), 송신기(802)와 수신기(806) 사이의 TFT 층(804), 및 커버 글래스, 커버 렌즈 또는 플래턴으로서 기능할 수 있는 커버 층(808)(즉, 글래스 또는 플라스틱)을 가질 수 있는 초음파 센서 유닛(800)을 예시한다. 예시 목적으로 단지 4 개의 층들이 도 8에 도시되지만, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서 다른 층들(가령, 도 11a에 관련하여 예시된 것들)이 또한 구현될 수 있다. 환경적 보호를 제공하기 위해 보호 코팅(미도시)이 커버 층(808)의 표면 상에 포함될 수 있고, 또한 임피던스 매칭 층으로서 기능할 수 있다. 도 5를 참조하여 설명된 바와 같이, 센서 표면 상에서 핑거(810)와 같은 물체를 터치하는 것은 정재파 신호(812)의 특성들을 변경할 수 있어서, 핑거프린트의 리지들 및 밸리들의 검출을 허용한다. 본 개시의 양상들은 다양한 커버 재료들 및 다양한 두께들의 커버 층들을 갖는 초음파 센서들에 대한 최적의 이미지 캡처를 허용한다. 예를 들면, 도 2에 도시된 동일한 초음파 센서 유닛은 커버 층(808)이 부가되고 여기 주파수의 적절한 수정들을 갖는 도 8에서 센서로서 사용될 수 있는데, 왜냐하면 음향 캐비티는 커버 층(808)을 포함할 수 있기 때문이다. 일부 구현들에서, 송신기(802)로부터의 송신의 주파수는 최적의 공진 주파수를 결정하고 개선된 이미지 습득을 위해 그 주파수에서 동작하기 위해 제조 시에 또는 프로비저닝 단계 동안에 구성 또는 조절될 수 있다. 주파수를 구성 및/또는 조절하는 것은 커버 층에 의해 부가되는 부가적인 두께 및/또는 초음파 센서 상의 코팅들을 처리할 수 있다(정재파 신호의 2와 1/2 파장들이 도 8에 도시됨).
[0067] 일부 구현들에서, 송신기(Tx)(802)는 각각 9 ㎛, 28 ㎛ 및 9 ㎛의 예시적인 두께들을 갖는 실버-우레탄(Ag-Ur) 층, PVDF 층 및 Ag-Ur의 제 2 층을 사용하여 형성될 수 있다. TFT 층(804)은 글래스 또는 플라스틱 기판들을 사용하여 구현될 수 있고, 두께가 약 500 ㎛일 수 있다. 수신기(Tx)(806)는 각각 약 9 ㎛ 및 28 ㎛의 두께를 갖는 PVDF 상의 Ag-Ur의 층을 사용하여 구현될 수 있다. 핑거프린트 센서에 대한 플래턴 또는 디스플레이를 위한 커버 글래스로서 기능할 수 있는 커버 층(808)은 127 ㎛, 254 ㎛ 또는 다른 적절한 두께와 같은 다양한 상이한 두께들일 수 있다. 또한, 초음파 센서 유닛(800)은 어디에서도 약 10 ㎛ 미만에서 약 50 ㎛ 또는 그 초과의 두께로 긁힘 및 마모에 대한 내성이 있는 보호 커버 또는 코팅을 가질 수 있다. 커버 층(808)은 커버 층(808) 및 핑거(810)와 같은 타겟 물체 사이의 임피던스 매칭 층으로서 기능하는 그 안에 배치된 코팅을 가질 수 있다. 음향 캐비티의 총 두께는 초음파 센서 유닛의 층들 각각에 대한 두께의 총 합산일 수 있다.
[0068] 도 9는 TFT 기판 위의 커버 층 및 수신기를 갖는 예시적인 초음파 센서를 도시한다. 도 9에서, 커버 층은 박스(902)에 의해 강조된다. 이전에 논의된 바와 같이, 실시예들은 송신기 여기 주파수를 조절함으로써 부가적인 커버 층 또는 표면 코팅들을 처리하도록 적응될 수 있다. 폴리카보네이트는 커버 층으로서 사용될 수 있는 단지 하나의 예시적인 재료로서 도시 및 언급된다. 본 발명에서 벗어나지 않고서 플라스틱, 세라믹, 사파이어, 합성 재료들, 금속 및 금속 합금들, 금속-충전 폴리머들 또는 글래스와 같은 다른 재료들이 커버 층에 사용될 수 있다.
[0069] 앞서 설명된 바와 같이, 본 개시의 실시예들은 음향 캐비티에 대한 공진 주파수를 조절함으로써 커버 층들 및 코팅들에 대한 상이한 두께 및 재료들을 허용한다. 이러한 유연성은 디바이스 제조자들이 제조자들에 의해 사용되는 다양한 커버 층들 또는 코팅들에 기초하여 자신들의 시스템들에 통합되는 초음파 센서 유닛에 대한 주파수를 프로비저닝하도록 허용한다.
[0070] 도 10a 및 도 10b는 폴리카보네이트 커버 층들의 2 개의 상이한 두께들에 대해 상이한 수들의 여기 신호 펄스들(또는 사이클들)을 갖는 예시적인 초음파 센서의 주파수 응답을 도시한 그래프들을 예시한다. 도 10a에서, 초음파 센서는 127-㎛ 두께의 폴리카보네이트 커버로 구현된다. 도 10a는 약 10 MHz의 피크 주파수에서 또는 근처에서 이미지 획득을 위한 최적의 주파수를 갖는 그래프 및 10 MHz에서 6 개의 여기 사이클들에서 취해진 핑거프린트 이미지를 도시한다.
[0071] 도 10b는 도 10a와 상이한 커버 두께를 갖는다. 도 10b에서, 초음파 센서는 254-㎛ 두께의 폴리카보네이트 커버 층으로 구현된다. 도 10b는 약 9 MHz의 피크 주파수에서 또는 근처에서 이미지 획득을 위한 최적의 주파수를 갖는 그래프 및 9 MHz에서 6 개의 여기 사이클들에서 취해진 핑거프린트 이미지를 도시한다. 도 10c는 상이한 수의 여기 신호 펄스들 또는 사이클들에 관련하여 각각의 센서에 대한 공진 주파수들에서 센서 출력 전압들의 차이들을 예시한다. 도 10a, 10b 및 10c는 본원에 설명된 기술들이 초음파 센서 유닛 위에 다양한 두께를 갖는 커버 층들 및 코팅들을 허용한다는 것을 예시한다.
[0072] 도 11a는 음향 캐비티 공진기를 갖는 예시적인 초음파 센서 유닛에 대한 재료 스택의 다양한 층들을 디스플레이하는 분해도를 예시한다. 도 11a는 상부에서 하부로 커버 층, 수신기 층, TFT 센서 어레이 및 송신기 층을 도시한다. 커버 층은 커버 글래스 또는 코팅(예를 들면, 글래스, 폴리카보네이트, 아크릴, 파릴렌 또는 커버 또는 코팅으로서 기능하는 임의의 다른 적절한 재료)일 수 있다. 수신기 층은 압전기 수신기 층(예를 들면, PVDF(polyvinylidene fluoride) 또는 PVDF-TrFE(polyvinylidene fluoride - trifluoroethylene copolymer)) 상에 배치된 수신기 바이어스 전극(예를 들면, 실버-우레탄, 니켈/구리(Ni/Cu) 또는 ITO(indium tin oxide))을 가질 수 있다. TFT 센서 어레이는 도 13에 도시된 회로와 마찬가지로 TFT 기판(예를 들면, 글래스 또는 플라스틱) 상에 형성된 픽셀 회로를 가질 수 있다. 송신기 층은 압전기 송신기 층(예를 들면, PVDF 또는 PVDF-TrFE) 상에 배치된 송신기 전극(예를 들면, 실버-우레탄 또는 Ni/Cu), 및 압전기 송신기 층의 반대 측면 상에 배치된 다른 송신기 전극을 가질 수 있다. 다양한 접착 층들 및 선택적인 코팅 층들이 명확함을 위해 도 11a의 예시에서 생략되었다. 또한, 도 11a에 도시된 층들 이외에, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고서 다른 층들이 또한 구현될 수 있다.
[0073] 도 11b는 음향 캐비티 공진기를 갖는 예시적인 초음파 센서 유닛의 조립도를 예시한다. 도 11b는 커버 층, 수신기 층 및 TFT 센서 어레이 및 송신기 층의 조립도를 도시한다. 다른 구성들(미도시)에서, 음향 캐비티 공진기는 TFT 기판과 커버 층 사이의 연관된 전극들 및 접착제들과 함께 송신기 및 수신기 층들 둘 모두를 적층함으로써 형성될 수 있다. 송신기는 송신기 전극들 중 하나 이상을 그라운딩(grounding)함으로써 단일-단부 또는 이중-단부 구동 방식들 및 자체-차폐를 허용하기 위한 하나 이상의 압전기 층들 및 전극들을 포함할 수 있다. 다른 구성들(미도시)에서, 음향 캐비티는, 스택의 하나의 측면에 대한 세미-그리드 경계 조건으로서 TFT 기판 및 자유 경계 조건으로서 역할을 하는 다른 측면에 대한 에어를 사용하여, 연관된 전극들, 접착 층들 및 코팅들과 함께 적층된 송신기 및 수신기 층들을 TFT 기판의 상부 상에 배치함으로써 형성될 수 있다. 다른 구성들(미도시)에서, 단일-층 송신기 및 수신기는 음향 공진 캐비티를 형성하기 위해 TFT 기판 및 커버 층 사이에 배치될 수 있다. 다른 구성들(미도시)에서, 단일-층 송신기 및 수신기는 음향 공진 캐비티를 형성하기 위해 TFT 기판과 에어 사이에 배치될 수 있다.
[0074] 적어도 하나의 실시예에서, 음향 캐비티에 대한 핵심적인 파라미터들 중 몇몇은 음향 캐비티를 형성하는 다양한 층들의 두께 및 층들 내의 사운드의 속도를 포함할 수 있다. 사운드의 속도는, 차례로, 통합된 재료들의 질량 밀도 및 탄성률에 부분적으로 의존한다. 음향 캐비티의 두께는 TFT 기판, 압전기 층들, 전극들 및 접착제들(예를 들면, 에폭시 또는 PSA(pressure sensitive adhesive)) 및 임의의 커버 층들, 배킹(backing) 층들 또는 코팅들의 두께에 의존하거나 적어도 이들에 상관될 수 있다. 음향 캐비티의 유효 밀도는 기판 재료, 압전기 재료들, 전극 및 접착제 재료들 및 임의의 커버 또는 코팅 재료들의 밀도에 의존하거나 적어도 이들에 상관될 수 있다. 마찬가지로, 음향 캐비티 내의 사운드의 유효 속도는 기판들, 압전기 재료들, 전극 재료들, 접착제들, 및 임의의 커버 또는 코팅 재료들의 선택에 의존할 수 있다.
[0075] 도 12a, 12b, 12c 및 12d는 모바일 디바이스의 디스플레이 또는 커버 글래스를 갖는 예시적인 초음파 센서 유닛의 다양한 예시적인 구성들 및 배치들을 예시한다. 일부 구현들에서, 센서들은 도 14에 도시된 모바일 디바이스와 같이 모바일 디바이스 인클로저의 홈(bezel) 상에, 측면 상에 또는 후면 상에 위치될 수 있다. 일부 경우들에서, 초음파 센서 유닛의 배치는 음향 캐비티의 유효 두께, 밀도 및 사운드 속도와 같은 특성들을 결정할 수 있다. 도 12a에서, 초음파 센서 유닛은 센서의 상부 상에 디스플레이 커버 글래스를 갖는 인클로저의 주변에 도시된다. 도 12b에서, 초음파 센서 유닛은 디스플레이 커버 글래스, 디스플레이 컬러 필터 글래스 및 디스플레이 TFT 기판 아래에 도시된다. 도 12c에서, 초음파 센서 유닛은 TFT 기판에 통합되어, 전체 스크린 또는 스크린의 큰 부분이 초음파 감지 능력을 갖도록 허용한다. 도 12d에서, 초음파 센서 유닛은 디스플레이 영역의 외부에 자립형 센서로서 또는 (기계적 또는 비-기계적) 버튼의 부분으로서 위치될 수 있다. 그러한 경우들에서, 버튼의 인클로저는 부가적으로 음향 캐비티에 대한 특성들을 결정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 초음파 핑거프린트 센서에 대해, 센서의 감도 및 픽셀들의 밀도(예를 들면, 해상도)는 센서가 인증 또는 비인증 목적으로 사용되는지에 기초하여 선택될 수 있다. 핑거프린트 센서를 사용하여 모바일 디바이스를 잠금해제하는 것 또는 계좌를 액세스하는 것과 같은 인증 목적들은 핑거에 대한 리지들 및 밸리들을 명확히 구별하는 더 높은 해상도를 필요로 할 수 있다. 초음파 센서 유닛의 비-인증 사용들은 간단히 버튼을 누르는 것 또는 표면을 터치하는 핑거의 검출을 포함할 수 있고, 더 낮은 해상도 이미지들의 획득을 허용할 수 있다. 일부 구현들에서, 핑거프린트 센서는 모바일 디바이스 인클로저의 금속 또는 플라스틱 커버에 대해 배치되고 이에 커플링될 수 있다.
[0076] 도 13은 초음파 센서 유닛의 예시적인 표현에 대한 블록도를 예시한다. 초음파 센서 유닛의 예는 초음파 핑거프린트 센서이다. 초음파 센서 유닛은 초음파 픽셀 회로 어레이(1302)에 커플링된 초음파 송신기(1304) 및 수신기를 갖는 TFT 기판을 가질 수 있다. 초음파 픽셀 회로 어레이(1302) 및 수신기로 역할을 하는 중첩하는 압전기 수신기 층은 TFT 기판 상에 배치될 수 있다. 또한, 도 13은 ADC(analog to digital converter)(1306)를 사용하여 센서 출력 신호들을 아날로그로부터 디지털로 변환하고, 하나 이상의 멀티플렉서들(1308) 및 연관된 게이트 드라이버들을 사용하여 적절한 픽셀 출력 신호들(예를 들면, 행들 또는 열들)을 선택하기 위한 컴포넌트들, 및 센서 정보를 프로세싱하기 위한 제어 유닛(1310) 및/또는 데이터 프로세서(1312)를 도시한다. 도 13은 또한 초음파 센서 유닛의 Rx 및 Tx 층들을 바이어싱 및 여기시키기 위한 드라이버들을 예시한다. 일부 구현들에서, 제어 유닛(1310) 및/또는 데이터 프로세서(1312)는 도 14에 설명된 프로세서(1410)를 사용할 수 있다. 일부 구현들에서, 제어 유닛(1310) 및 데이터 프로세서(1312)는 정보를 프로세싱하기 위해 주문형 집적 회로(ASIC) 또는 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA)를 사용할 수 있다. 일부 구현들에서, 제어 유닛(1310) 및/또는 데이터 프로세서(1312)는 픽셀 회로로부터 센서 출력 신호들을 습득하고, 초음파 센서 픽셀 회로 어레이(1302)로부터 획득된 정보로부터 이미지를 형성 또는 생성하기 위해 사용될 수 있다. 글래스 또는 플라스틱 TFT 기판들 상에 형성된 박막 트랜지스터들이 앞서 되었지만, 대안적인 형태들에서, 트랜지스터들이 그 위에 또는 그 안에 형성된 실리콘 기판은 본 개시 전반에 걸쳐 TFT 기판들에 대한 제한 없이 대체될 수 있다.
[0077] 도 14는 본 발명의 실시예들을 실시하는데 사용되는 디바이스의 부분들을 통합한 예시적인 컴퓨팅 디바이스를 예시한다. 도 14에 도시된 바와 같은 컴퓨팅 디바이스는 본원에서 임의의 컴퓨터화된 시스템의 부분으로서 통합될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1400)는 모바일 디바이스 또는 컴퓨팅 디바이스의 컴포넌트들 중 일부를 나타낼 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(1400)의 예들은 데스크톱들, 워크스테이션들, 개인용 컴퓨터들, 슈퍼컴퓨터들, 비디오 게임 콘솔들, 태블릿들, 스마트 폰들, 랩톱들, 넷북들, 착용 가능 건강 모니터들, 또는 다른 휴대용 디바이스들을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않는다. 도 14는, 본원에 설명된 바와 같이, 다양한 다른 실시예들에 의해 제공된 방법들을 수행할 수 있는 컴퓨팅 디바이스(1400)의 일 실시예의 개략적인 도시를 제공하고, 그리고/또는 호스트 컴퓨팅 디바이스, 원격 키오스크/단말, 포인트-오브-세일 디바이스, 모바일 다기능 디바이스, 셋톱 박스 및/또는 컴퓨팅 디바이스로서 기능할 수 있다. 도 14는 다양한 컴포넌트들의 일반화된 예시만을 제공하도록 의도되고, 다양한 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트 또는 컴포넌트들 전부가 적절하게 활용될 수 있다. 그러므로, 도 14는, 개별 시스템 엘리먼트들이 비교적 별개의 방식으로 또는 비교적 더욱 통합된 방식으로 어떻게 구현될 수 있는지를 폭넓게 예시한다.
[0078] 버스(1405)를 통해 전기적으로 커플링될 수 있는(또는 적절히, 다른 방식으로 통신할 수 있는) 하드웨어 엘리먼트들을 포함하는 컴퓨팅 디바이스(1400)가 도시된다. 하드웨어 엘리먼트들은 하나 이상의 프로세서들(1410) ― 하나 이상의 범용 프로세서들 및/또는 하나 이상의 특수-목적 프로세서들(예를 들어, 디지털 신호 프로세싱 칩들, 그래픽스 가속 프로세서들, 및/또는 등)을 포함함(이것으로 제한하지 않음) ― ; 제한 없이 카메라, 센서(들)(1450), 마우스, 키보드 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 입력 디바이스들(1415); 및 제한없이 디스플레이 유닛, 프린터 등을 포함할 수 있는 하나 이상의 출력 디바이스들(1420)을 포함할 수 있다. 센서(들)(1450)는 본원에 설명된 초음파 센서들 및/또는 다른 이미징 센서들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 일부 디바이스들은 초음파 핑거프린트 센서들을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 초음파 센서에 대한 프로세싱은 하나 이상의 프로세서들(1410)에 의해 수행될 수 있다. 다른 실시예에서, ASIC, FPGA 또는 임의의 다른 적절한 수단으로서 구현되는 제어 로직은 초음파 센서 유닛에 대한 프로세싱을 수행하기 위해 초음파 센서 유닛에 커플링될 수 있다. 일부 구현들에서, 컴퓨팅 디바이스(1400)는 모바일 디바이스이고, 센서(들)(1450)는 모바일 디바이스에 커플링된 초음파 센서 유닛을 포함한다.
[0079] 컴퓨팅 디바이스(1400)는 하나 이상의 비-일시적 저장 디바이스들(1425)을 더 포함할 수 있고(그리고/또는 비-일시적 저장 디바이스들(1425)과 통신할 수 있고), 비-일시적 저장 디바이스들(1425)은 로컬 및/또는 네트워크 액세스 가능 스토리지를 포함(이것으로 제한되지 않음)할 수 있고, 그리고/또는 디스크 드라이브, 드라이브 어레이, 광학 스토리지 디바이스, 고체-상태 스토리지 디바이스, 예를 들어 랜덤 액세스 메모리("RAM"), 및/또는 판독-전용 메모리("ROM")(이는, 프로그래밍 가능한 것, 플래시-업데이트 가능한 것 등일 수 있음))를 포함(이것으로 제한되지 않음)할 수 있다. 이러한 저장 디바이스들은, 제한 없이 다양한 파일 시스템들, 데이터베이스 구조들 등을 포함하여, 임의의 적절한 데이터 스토리지를 구현하도록 구성될 수 있다.
[0080] 또한, 컴퓨팅 디바이스(1400)는 통신 서브시스템(1430)을 포함할 수 있다. 통신 서브시스템(1430)은 데이터를 수신 및 송신하기 위한 트랜시버 또는 유선 및/또는 무선 매체를 포함할 수 있다. 통신 서브시스템(1430)은 또한 모뎀, 네트워크 카드(무선 또는 유선), 적외선 통신 디바이스, 무선 통신 디바이스, 및/또는 칩셋(예를 들어, 블루투스TM 디바이스, 802.11 디바이스, WiFi 디바이스, WiMax 디바이스, 셀룰러 통신 설비들 등)등을 포함(이것으로 제한되지 않음)할 수 있다. 통신 서브시스템(1430)은, 네트워크(가령, 하나의 예를 들자면, 아래에 설명되는 네트워크), 다른 컴퓨팅 디바이스들, 및/또는 본원에 설명된 임의의 다른 디바이스들과 데이터가 교환되게 허용할 수 있다. 많은 실시예들에서, 컴퓨팅 디바이스(1400)는 비일시적 작업 메모리(1435)를 더 포함할 것이고, 비일시적 작업 메모리(1435)는 위에서 설명된 바와 같이 RAM 또는 ROM 디바이스를 포함할 수 있다.
[0081] 컴퓨팅 디바이스(1400)는 작업 메모리(1435) 내에 현재 위치되어 있는 것으로서 도시된 소프트웨어 엘리먼트들을 포함할 수 있고, 소프트웨어 엘리먼트들은 운영 시스템(1440), 디바이스 드라이버들, 실행 가능 라이브러리들, 및/또는 다른 코드, 예를 들어 하나 이상의 애플리케이션 프로그램들(1445)을 포함하고, 본원에서 설명되는 바와 같이, 애플리케이션 프로그램들(1445)은 다양한 실시예들에 의해 제공되는 컴퓨터 프로그램들을 포함할 수 있고, 그리고/또는 다른 실시예들에 의해 제공되는 방법들을 구현하고 그리고/또는 다른 실시예들에 의해 제공되는 시스템들을 구성하도록 설계될 수 있다. 단지 예로서, 위에서 논의된 방법(들)에 대하여 설명된 하나 이상의 프로시저들이 컴퓨터(및/또는 컴퓨터 내의 프로세서)에 의해 실행 가능한 명령들 및/또는 코드로서 구현될 수 있고; 일 양상에서, 그 다음, 설명된 방법들에 따라 하나 이상의 동작들을 수행하도록 범용 컴퓨터(또는 다른 디바이스)를 구성 및/또는 적응시키는데 이러한 코드 및/또는 명령들이 사용될 수 있다.
[0082] 이러한 명령들 및/또는 코드의 세트는 컴퓨터-판독가능 저장 매체, 예를 들어, 위에서 설명된 저장 디바이스(들)(1425)에 저장될 수 있다. 몇몇 경우들에서, 저장 매체는 컴퓨팅 디바이스, 예를 들어 컴퓨팅 디바이스(1400) 내에 통합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 저장 매체는 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 탈착 가능 매체, 예를 들어 콤팩트 디스크)와 별개일 수 있고, 그리고/또는 설치 패키지에 제공될 수 있으며, 따라서 저장 매체는, 명령들/코드가 저장되어 있는 범용 컴퓨터를 프로그래밍, 구성, 및/또는 적응시키는데 사용될 수 있다. 이러한 명령들은 실행 가능 코드(컴퓨팅 디바이스(1400)에 의해 실행 가능함)의 형태를 취할 수 있고, 그리고/또는 소스 및/또는 설치가능 코드의 형태를 취할 수 있으며, 소스 및/또는 설치가능 코드는, (예를 들어, 다양한 일반적으로 이용 가능한 컴파일러들, 설치 프로그램들, 압축/압축해제 유틸리티들 등 중 임의의 것을 이용한) 컴퓨팅 디바이스(1400) 상의 컴파일레이션 및/또는 설치 시, 이후, 실행 가능 코드의 형태를 취한다.
[0083] 실질적인 변형들이 특정 요건들에 따라 이루어질 수 있다. 예를 들어, 맞춤형 하드웨어가 또한 사용될 수 있고, 그리고/또는 특정 엘리먼트들이 하드웨어, 소프트웨어(휴대용 소프트웨어, 예를 들어 애플릿들 등을 포함함), 또는 이 둘 다로 구현될 수 있다. 추가로, 네트워크 입/출력 디바이스들과 같은 다른 컴퓨팅 디바이스들(1400)에 대한 연결이 사용될 수 있다.
[0084] 일부 실시예들은 본 개시에 따른 방법들을 수행하기 위해 컴퓨팅 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1400))를 사용할 수 있다. 예를 들어, 작업 메모리(1435)에 포함된 하나 이상의 명령들(운영 시스템(1440) 및/또는 다른 코드, 예를 들어 애플리케이션 프로그램(1445)에 통합될 수 있음)의 하나 이상의 시퀀스들을 프로세서(1410)가 실행하는 것에 응답하여, 설명된 방법들의 프로시저들 중 일부 또는 전부가 컴퓨팅 디바이스(1400)에 의해 수행된다. 이러한 명령들은 다른 컴퓨터-판독가능 매체, 이를테면, 저장 디바이스(들)(1425) 중 하나 이상으로부터 작업 메모리(1435)에 판독될 수 있다. 단지 예로서, 작업 메모리(1435)에 포함된 명령들의 시퀀스들의 실행은 프로세서(들)(1410)로 하여금 본원에 설명된 방법들의 하나 이상의 프로시저들을 수행하게 할 수 있다.
[0085] 본원에 사용된 바와 같은 용어들 "머신-판독가능 매체" 및 "컴퓨터-판독가능 매체"는, 머신으로 하여금 특정 방식으로 동작하게 하는 데이터를 제공하는 것에 참여하는 임의의 매체를 지칭한다. 컴퓨팅 디바이스(1400)를 사용하여 구현되는 일부 실시예들에서는, 다양한 컴퓨터-판독가능 매체가 실행을 위해 명령들/코드를 프로세서(들)(1410)에 제공하는 데 수반될 수 있고 그리고/또는 이러한 명령들/코드를 (예를 들어, 신호들로서) 저장 및/또는 반송하는데 사용될 수 있다. 많은 구현들에서, 컴퓨터-판독가능 매체는 물리적 및/또는 유형의 저장 매체이다. 이러한 매체는 비-휘발성 매체 또는 휘발성 매체, 및 송신 매체의 형태를 비롯하여(이것으로 제한되지 않음) 많은 형태들을 취할 수 있다. 비-휘발성 매체는, 예를 들어, 광학 및/또는 자기 디스크들, 예를 들어 저장 디바이스(들)(1425)를 포함한다. 휘발성 매체는 동적 메모리, 이를테면, 작업 메모리(1435)를 포함(이것으로 제한되지 않음)한다. 송신 매체는, 버스(1405)를 포함하는 와이어들뿐만 아니라 통신 서브시스템(1430)의 다양한 컴포넌트들(및/또는 통신 서브시스템(1430)이 다른 디바이스들과 통신하게 제공되는 매체)을 비롯하여, 동축 케이블들, 구리 와이어 및 광섬유를 포함(이것으로 제한되지 않음)한다. 따라서, 송신 매체는 또한 (라디오, 어쿠스틱 및/또는 광파들(waves), 이를테면, 라디오-파 및 적외선 데이터 통신들 동안 생성된 것들을 포함하지만, 이것으로 제한되지 않는) 파들의 형태를 취할 수 있다. 대안적인 실시예에서, 카메라들과 같이 이벤트-구동 컴포넌트들 및 디바이스들이 사용될 수 있고, 여기서 프로세싱 중 일부는 아날로그 도메인에서 수행될 수 있다.
[0086] 물리적 및/또는 유형 컴퓨터-판독가능 매체의 공통 형태들은, 예를 들어, 플로피 디스크, 플렉서블 디스크, 하드 디스크, 자기 테이프, 또는 임의의 다른 자기 매체, CD-ROM, 임의의 다른 광학 매체, 펀치카드들, 페이퍼테이프, 홀들의 패턴들을 갖는 임의의 다른 물리적 매체, RAM, PROM, EPROM, FLASH-EPROM, 임의의 다른 메모리 칩 또는 카트리지, 이후에 설명되는 바와 같은 캐리어 파, 또는 임의의 다른 매체 ― 임의의 다른 매체로부터, 컴퓨터가 명령들 및/또는 코드를 판독할 수 있음 ― 를 포함한다.
[0087] 실행을 위해 하나 이상의 명령들의 하나 이상의 시퀀스들을 프로세서(들)(1410)로 반송할 때 다양한 형태들의 컴퓨터-판독가능 매체가 수반될 수 있다. 단지 예로서, 명령들은 원격 컴퓨터의 자기 디스크 및/또는 광학 디스크 상에서 초기에 반송될 수 있다. 원격 컴퓨터는 명령들을 자신의 동적 메모리에 로딩할 수 있고, 그리고 컴퓨팅 디바이스(1400)에 의해 수신 및/또는 실행되도록 명령들을 신호들로서 송신 매체를 통해 송신할 수 있다. 전자기 신호들, 어쿠스틱 신호들, 광학 신호들 등의 형태일 수 있는 이러한 신호들은, 모두 본 발명의 다양한 실시예들에 따라, 명령들이 인코딩될 수 있는 캐리어 파들의 예들이다.
[0088] 통신 서브시스템(1430)(및/또는 그것의 컴포넌트들)이 일반적으로 신호들을 수신할 것이고, 그 다음, 버스(1405)가 신호들(및/또는 신호들에 의해 반송되는 데이터, 명령들 등)을 작업 메모리(1435)로 반송할 수 있으며, 작업 메모리(1435)로부터, 프로세서(들)(1410)는 명령들을 리트리빙 및 실행한다. 작업 메모리(1435)에 의해 수신된 명령들은 선택적으로, 프로세서(들)(1410)에 의한 실행 이전 또는 그 이후, 비-일시적 저장 디바이스(1425)에 저장될 수 있다.
[0089] 위에서 논의된 방법들, 시스템들, 및 디바이스들은 예들이다. 다양한 실시예들이 적절히 다양한 프로시저들 또는 컴포넌트들을 생략, 치환, 또는 부가할 수 있다. 예를 들어, 대안적 구성들에서는, 설명된 것과 상이한 순서로 방법들이 수행될 수 있고, 그리고/또는 다양한 스테이지들이 부가, 생략, 및/또는 결합될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에 대하여 설명된 특징들이 다양한 다른 실시예들에서 결합될 수 있다. 실시예들의 상이한 양상들 및 엘리먼트들이 유사한 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 기술이 진보하고, 따라서 엘리먼트들 중 다수는 본 개시의 범위를 그러한 특정 예들로 제한하지 않는 예들이다.
[0090] 실시예들의 철저한 이해를 제공하기 위해 특정한 세부사항들이 설명에서 제공된다. 그러나, 이러한 특정한 세부사항들 없이도 실시예들이 실시될 수 있다. 예를 들어, 실시예들을 모호하게 하는 것을 방지하기 위하여, 불필요한 세부사항 없이, 잘 알려진 회로들, 프로세스들, 알고리즘들, 구조들, 및 기술들이 도시되었다. 이 설명은 예시적 실시예들만을 제공하며, 본 발명의 범위, 적용가능성, 또는 구성들을 제한하도록 의도되지 않는다. 그 보다는, 실시예들의 앞선 설명은 기술분야의 당업자들에게, 본 발명의 실시예들을 구현하기 위해 실시가능한(enabling) 설명을 제공할 것이다. 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어남 없이, 다양한 변경들이 엘리먼트들의 어레인지먼트 및 기능에서 이루어질 수 있다.
[0091] 또한, 흐름도 또는 블록도로서 도시되는 프로세스로서 일부 실시예들이 설명될 수 있다. 각각이 순차적 프로세스로서 동작들을 설명할 수 있지만, 동작들 중 다수는 병렬로 또는 동시에 수행될 수 있다. 부가하여, 동작들의 순서는 재배열될 수 있다. 프로세스는 도면에 포함되지 않은 부가적인 단계들을 가질 수 있다. 또한, 방법들의 실시예들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 설명 언어들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 구현될 수 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 또는 마이크로코드로 구현될 때, 필요한 작업들을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트들은 저장 매체와 같은 컴퓨터-판독가능 매체에 저장될 수 있다. 프로세서들은 설명된 작업들을 수행할 수 있다.
[0092] 여러 실시예들을 설명했지만, 본 개시의 사상으로부터 벗어남 없이, 다양한 수정들, 대안적 구성들, 및 대등물들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 위의 엘리먼트들은 단지 더 큰 시스템의 컴포넌트들일 수 있으며, 다른 규칙들이 본 발명의 애플리케이션보다 우선할 수 있거나 또는 그렇지 않으면 본 발명의 애플리케이션을 수정할 수 있다. 또한, 위의 엘리먼트들이 고려되기 이전에, 그 동안에, 또는 그 이후에, 다수의 단계들이 착수될 수 있다. 따라서, 위의 설명은 본 개시의 범위를 제한하지 않는다.

Claims (30)

  1. 타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법으로서,
    복수의 여기 신호 펄스들(excitation signal pulses)을 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가하는 단계 ― 상기 복수의 여기 신호 펄스들의 주파수는 상기 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호(ultrasonic standing wave signal)를 생성하도록 선택되고, 상기 복수의 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 상기 초음파 정재파 신호에 대한 에너지의 증강(buildup)을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 인가됨 ― ,
    상기 초음파 센서 유닛의 초음파 수신기를 사용하여 상기 초음파 정재파 신호와 상기 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 단계, 및
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 상기 타겟 물체의 이미지를 생성하는 단계를 포함하는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호는 선택된 주파수에서 상기 초음파 센서 유닛의 음향 캐비티(acoustic cavity) 내부에서 하나 이상의 반사된 초음파 신호들과 생성된 초음파 신호들의 보강적인 간섭(constructive interference)으로부터 기인하는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 반사된 초음파 신호들은 상기 초음파 센서 유닛의 하나 이상의 경계들에서 상기 초음파 신호들의 반사로부터 생성되는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 상기 여기 신호 펄스들이 상기 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가되는 동안에, 검출되는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 상기 여기 신호 펄스들이 상기 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가된 후에, 검출되는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 듀레이션은 기준 시간 기간의 경과(passing)에 기초하는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 듀레이션은 상기 여기 신호 펄스들의 수에 기초하는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 여기 신호 펄스들의 수는 4 개 이상의 펄스들, 5 개 이상의 펄스들 또는 6 개 이상의 펄스들인,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 단계는 상기 초음파 정재파 신호의 진폭 변화를 검출하는 단계를 포함하는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 단계는 상기 초음파 정재파 신호의 위상 변화를 검출하는 단계를 포함하는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 센서 유닛은 초음파 핑거프린트 센서이고,
    상기 타겟 물체는 핑거인,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 핑거프린트의 이미지는 상기 초음파 센서 유닛의 센서 표면에 상기 핑거의 리지(ridge)를 터치함으로써 상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출함으로써 생성되는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  13. 제 1 항에 있어서,
    적어도 상기 초음파 송신기, 상기 초음파 수신기 및 박막 트랜지스터(TFT) 기판은 상기 초음파 센서 유닛 내부에 음향 공진 캐비티를 형성하고,
    상기 초음파 정재파 신호는 상기 음향 공진 캐비티를 사용하여 상기 초음파 센서 유닛 내부에서 생성되는,
    타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 방법.
  14. 초음파 센서 시스템으로서,
    복수의 여기 신호 펄스들을 수신하도록 구성된 초음파 송신기 ― 수신된 여기 신호 펄스들의 주파수는 상기 초음파 센서 시스템의 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택되고, 상기 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 상기 초음파 정재파 신호의 에너지 증강을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 수신됨 ― ,
    상기 초음파 정재파 신호와 상기 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하도록 구성된 초음파 수신기, 및
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 상기 타겟 물체의 이미지를 생성하도록 구성된 제어 유닛을 포함하는,
    초음파 센서 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    적어도 상기 초음파 송신기, 상기 초음파 수신기 및 박막 트랜지스터(TFT) 기판은 상기 초음파 센서 유닛 내부에 음향 공진 캐비티를 형성하는,
    초음파 센서 시스템.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 TFT 기판은 상기 송신기와 상기 수신기 사이에 위치되는,
    초음파 센서 시스템.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 초음파 센서 유닛은 상기 초음파 수신기 위에 위치된 커버 층을 포함하는,
    초음파 센서 시스템.
  18. 제 14 항에 있어서,
    상기 여기 신호 펄스들에 대한 선택된 주파수는 음향 캐비티의 두께, 상기 음향 캐비티의 밀도, 상기 음향 캐비티 내의 사운드의 속도, 또는 이들의 임의의 조합에 기초하는,
    초음파 센서 시스템.
  19. 제 14 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호는 선택된 주파수에서 상기 초음파 센서 유닛 내부에서 하나 이상의 반사된 초음파 신호들과 생성된 초음파 신호들의 보강적인 간섭으로부터 기인하는,
    초음파 센서 시스템.
  20. 제 14 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 상기 여기 신호 펄스들이 상기 초음파 송신기에 수신되는 동안에, 검출되는,
    초음파 센서 시스템.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 듀레이션은 상기 여기 신호 펄스들의 수에 기초하는,
    초음파 센서 시스템.
  22. 제 14 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 상기 초음파 정재파 신호의 진폭 또는 위상 변화를 검출하는 것을 포함하는,
    초음파 센서 시스템.
  23. 초음파 센서 시스템으로서,
    복수의 여기 신호 펄스들을 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가하기 위한 수단 ― 상기 여기 신호 펄스들의 주파수는 상기 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택되고, 상기 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 상기 초음파 정재파 신호에 대한 에너지의 증강을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 인가됨 ―,
    상기 초음파 정재파 신호와 상기 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하기 위한 수단, 및
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 상기 타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 수단을 포함하는,
    초음파 센서 시스템.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 듀레이션은 상기 여기 신호 펄스들의 수에 기초하는,
    초음파 센서 시스템.
  25. 제 23 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 상기 초음파 정재파 신호의 진폭 또는 위상 변화를 검출하는 것을 포함하는,
    초음파 센서 시스템.
  26. 비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체로서,
    상기 비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체는 프로세서에 의해 실행 가능한 명령들을 포함하고, 상기 명령들은,
    복수의 여기 신호 펄스들을 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가하기 위한 명령들 ― 상기 복수의 여기 신호 펄스들의 주파수는 상기 초음파 센서 유닛 내부에서 초음파 정재파 신호를 생성하도록 선택되고, 상기 복수의 여기 신호 펄스들은 제 1 임계 레벨 위로 상기 초음파 정재파 신호에 대한 에너지의 증강을 허용하기 위한 듀레이션 동안에 인가됨 ―,
    상기 초음파 센서 유닛의 초음파 수신기를 사용하여 상기 초음파 정재파 신호와 상기 타겟 물체 사이의 상호작용과 연관된 상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하기 위한 명령들, 및
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 검출된 변화에 기초하여 상기 타겟 물체의 이미지를 생성하기 위한 명령들을 포함하는,
    비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 듀레이션은 기준 시간 기간의 경과에 기초하는,
    비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 듀레이션은 상기 여기 신호 펄스들의 수에 기초하는,
    비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화를 검출하는 것은 상기 정재파 신호의 진폭 또는 위상 변화를 검출하는 것을 포함하는,
    비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 초음파 정재파 신호의 하나 이상의 특성들의 변화는, 상기 여기 신호 펄스들이 상기 초음파 센서 유닛의 초음파 송신기에 인가되는 동안에, 검출되는,
    비일시적인 컴퓨터-판독 가능 저장 매체.
KR1020167020826A 2014-01-13 2015-01-08 음향 공진 캐비티를 통한 초음파 이미징 KR102316515B1 (ko)

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