[发明专利]超音波感测装置

说明书

超音波感测装置包含读取电晶体、超音波传感器和输入电路。读取电晶体包含第一端、第二端和控制端，其中读取电晶体的第一端用于接收参考电压，读取电晶体的第二端用于耦接读取端，读取电晶体的控制端耦接于第一节点。超音波传感器耦接于第一节点和第一输入端之间，用于自第一输入端接收第一控制信号。输入电路耦接于第一节点和第二输入端之间，用于自第二输入端接收第二控制信号。其中，超音波传感器用于依据第一控制信号和第二控制信号产生超音波，并用于依据对应超音波的反射波输出感测信号至读取电晶体的控制端。上述的超音波感测装置具有架构简单和容易组装的优点。

技术领域

本揭示文件有关一种感测装置，尤指一种超音波感测装置。

背景技术

超音波感测系统具有高分辨率的优点。例如，当用户将手指按压于超音波感测系统的材料接口上时，超音波感测系统可藉由不同强度的反射波获取用户的指纹图像。然而，传统的超音波感测系统往往需要分别设置位置互相对应的超音波发射层和接收层。例如，将超音波发射层设置于接收层上方，或是设置于接收层下方。因此，传统的超音波感测系统因为具有多层架构，而难以实现轻薄化。

发明内容

有鉴于此，如何提供架构简单的超音波感测装置，实为业界有待解决的问题。

本揭示文件的一实施例有关一种超音波感测装置。超音波感测装置包含读取电晶体、超音波传感器和输入电路。读取电晶体包含一第一端、一第二端和一控制端，其中该读取电晶体的该第一端用于接收一参考电压，该读取电晶体的该第二端用于耦接一读取端，该读取电晶体的该控制端耦接于一第一节点。超音波传感器耦接于该第一节点和一第一输入端之间，用于自该第一输入端接收一第一控制信号。输入电路耦接于该第一节点和一第二输入端之间，用于自该第二输入端接收一第二控制信号。其中，该超音波传感器用于依据该第一控制信号和该第二控制信号产生一超音波，并用于依据对应该超音波的一反射波输出一感测信号至该读取电晶体的该控制端。

在某些实施例中，该读取电晶体依据该感测信号调整一感测电流的大小，且该感测电流经由该读取电晶体传递至该读取端。

在某些实施例中，当该超音波传感器产生该超音波时，该第一控制信号呈现周期性的反复变化，该第二控制信号维持于一第一电压准位。

在某些实施例中，当该超音波传感器依据该反射波输出该感测信号时，该第一控制信号维持于一第二电压准位，该第二控制信号维持于一第三电压准位。

在某些实施例中，输入电路包含电阻和齐纳二极体。齐纳二极体包含一阳极端和一阴极端。其中该电阻耦接于该第一节点和该第二输入端之间，该齐纳二极体的该阴极端耦接于该第一节点，该齐纳二极体的该阳极端耦接于该第二输入端。

在某些实施例中，超音波传感器包含表面接触层、信号接收传送层和黏合层。信号接收传送层耦接于该第一节点和该第一输入端之间，用于依据该第一控制信号和该第二控制信号产生该超音波。黏合层位于该表面接触层和该信号接收传送层之间。

在某些实施例中，超音波传感器另包含第一导电层和第二导电层。第一导电层位于该黏合层和该信号接收传送层的一第一表面之间，且耦接于该第一节点。第二导电层位于该信号接收传送层的一第二表面，且耦接于该第一输入端。

在某些实施例中，第一导电层包含第一部分、第二部分和第三部分。第一部分位于该黏合层和该信号接收传送层的该第一表面之间。第二部分位于该信号接收传送层的该第二表面。第三部分耦接于该第一部分和该第二部分。

在某些实施例中，当该超音波于该信号接收传送层中传递时，该超音波的一传递速度维持于一第一声速。

在某些实施例中，该信号接收传送层具有一第一厚度，该表面接触层具有一第二厚度。其中，当该超音波于该表面接触层中传递时，该超音波的该传递速度为一第二声速，且该第一厚度和该第二厚度的比值，相同于该第一声速和该第二声速的比值。