**对比文件名称**:2014-08-28_发明申请_US20140243676A1 DELTA DELAY APPROACH FOR ULTRASOUND BEAMFORMING ON AN ASIC
**目标专利名称**:三端口压电超声换能器CN107107114B
**本次调用的模型名称**:DeepSeek-R1
### **特征比对表格**
| 技术特征描述及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**:在第一时间段期间,响应于来自收发器电路的信号,借助于压电微机械超声换能器PMUT的第一电极发射第一超声信号。 <br>**判断结果**:隐含公开 | 说明书[0022]段:“...the handheld probe 12 is in communication... with an ultrasound system or station 14 which controls operation of the probe 12... The probe 12 includes... transducer array 16 having a plurality of transducer elements 18 that are each capable of producing acoustic energy when energized by a pulsed waveform produced by waveform generators in an ASIC within the probe 12.” <br>说明书[0034]段:“The acoustic energy reflected back toward the transducer array 16... is converted to an electrical signal by the transducer elements 18 of the array 16, and the electrical signal is communicated to receive circuitry 22...” | 对比文件公开了一个超声成像系统,其中探头的换能器阵列(transducer array)中的多个换能器元件(transducer elements)能够在ASIC内波形发生器产生的脉冲波形激励下发射声能(即超声信号)。这响应了来自系统(相当于收发器电路)的控制信号。虽然对比文件没有明确区分“第一电极”,但每个换能器元件必然包含用于激励发射的电极。因此,本领域技术人员能够毫无疑义地理解,换能器元件包含电极,并能在控制信号下发射超声信号。技术特征A被隐含公开。 |
| **技术特征B**:所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“膜片(diaphragm)”或“腔(cavity)”结构。 | 目标专利的核心结构之一是PMUT,其包含安置于腔上方的膜片,这是实现挠曲振动的关键机械结构。对比文件虽然广泛描述了换能器阵列和元件,但并未描述换能器元件的具体机械结构,特别是“膜片”和“腔”的结构。对比文件中的换能器元件可能是块体压电陶瓷或其他类型的换能器。因此,技术特征B未被公开。 |
| **技术特征C**:所述膜片包含压电层堆叠。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“压电层堆叠(piezoelectric layer stack)”结构。 | 由于技术特征B(膜片)未被公开,作为其组成部分的“压电层堆叠”自然也无从谈起。目标专利中的“压电层堆叠”是膜片的多层结构的一部分。对比文件仅提及换能器元件包含压电材料(如[0034]段:“the transducer elements 18 may include a piezoelectric ceramic”),但未描述其以“层堆叠”形式构成膜片的一部分。因此,技术特征C未被公开。 |
| **技术特征D**:所述压电层堆叠包含压电层、所述第一电极和第二电极。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及在单个换能器元件内具有特定排布关系的“第一电极”和“第二电极”。 | 目标专利的关键创新点在于压电层堆叠包含两个独立的电极(第一和第二电极),它们都位于压电层的同一侧。对比文件虽然暗示换能器元件有电极用于电激励,但并未公开或暗示在单个元件内存在两个独立的、功能可区分的电极,且这两个电极都位于压电层的同一表面上。对比文件关注的是系统级波束成形和延迟控制,而非单个换能器像素的多端口电极设计。因此,技术特征D未被公开。 |
| **技术特征E**:所述第一电极与所述收发器电路的第一部分电耦合。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件未具体描述单个换能器元件内部电极与收发器电路的具体耦合关系。 | 技术特征E限定了第一电极与收发器电路的“第一部分”电耦合,这暗示了收发器电路可能存在功能划分。对比文件描述了换能器元件通过脉冲发生器(pulser)和波形延迟电路连接到ASIC([0035]-[0037]段),但未揭示这种连接对应于收发器电路的哪个“部分”,也未将其与特定的电极(如“第一电极”)关联。由于技术特征D中的“第一电极”本身未被公开,该耦合关系也无法确定。因此,技术特征E未被公开。 |
| **技术特征F**:且所述第一电极和所述第二电极中的每一者安置于所述压电层的第一表面上或附近。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及电极在压电层表面的具体位置关系。 | 该技术特征限定了两个电极都位于压电层的“第一表面上或附近”,这是实现三端口操作和利用拐点区两侧应变差异的关键结构特征。对比文件完全没有涉及换能器元件内部电极的几何位置排布。因此,技术特征F未被公开。 |
| **技术特征G**:所述第一表面与所述腔对置。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“腔”,因此也无法判断表面是否与腔对置。 | 该技术特征进一步限定了电极所在表面与腔体的空间位置关系。由于对比文件未公开“腔”(特征B)和电极在压电层表面的位置(特征F),该相对位置关系也无从得知。因此,技术特征G未被公开。 |
| **技术特征H**:和在第二时间段期间,借助于所述第二电极接收第二超声信号,所述第二电极与所述收发器电路的第二且不同的部分电耦合,其中所述第一时间段和所述第二时间段至少部分地重叠。 <br>**判断结果**:未公开 | 说明书[0022]段:“The acoustic energy reflected back... is converted to an electrical signal by the transducer elements 18... and the electrical signal is communicated to receive circuitry 22...” <br>说明书[0026]段:“In operation, an ultrasound scan is performed by using the probe 12 and station 14 to acquire a series of echoes generated in response to transmission of acoustic energy...” | 对比文件公开了换能器元件可以接收反射的声能并将其转换为电信号(接收功能)。然而,它没有公开通过一个独立的“第二电极”来执行接收功能。在对比文件的描述中,同一个换能器元件很可能使用相同的电极或端口进行发射和接收(即典型的双端口操作)。更重要的是,对比文件没有公开“第一时间段和第二时间段至少部分地重叠”或“同时发射和接收”的操作模式。其操作模式是传统的“发射-等待-接收”序列。因此,技术特征H中关于通过独立第二电极接收以及时间段重叠的核心内容均未被公开。 |
| **技术特征I**:其进一步包括同时地借助于所述第一电极发射所述第一超声信号并借助于所述第二电极接收所述第二超声信号。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“同时(simultaneously)”发射和接收超声信号。 | 这是目标专利的核心优势之一,即利用物理隔离的电极实现真正的同步发射和接收,以解决回波信号与发射信号重叠时的检测难题(参见目标专利[0061]-[0063]段)。对比文件描述的超声成像系统采用传统的脉冲回波模式,发射和接收在时间上是分离的,以避免串扰。没有证据表明其支持或公开了同时发射和接收的操作。因此,技术特征I未被公开。 |
| **技术特征J**:其中所述第一电极安置于所述膜片的内部部分中,且所述第二电极安置于所述膜片的外部部分中,所述外部部分接近于所述腔的壁且处在所述壁与所述第一电极之间。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及电极在膜片上的具体分区(内部/外部),也未提及“腔的壁”。 | 这是目标专利中优化效率的具体电极布局方案,旨在利用膜片振动时拐点区两侧的相反应变([0050]段)。对比文件完全没有涉及换能器元件内部电极的形状、大小或位置布局。因此,技术特征J未被公开。 |
| **技术特征K**:其中所述第二电极的一部分延伸超出所述腔的所述壁。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“腔的壁”,更未提及电极延伸超出腔壁。 | 这是目标专利中一个更具体的电极形状特征。由于对比文件未公开“腔”和电极的特定布局,该特征自然未被公开。 |
| **技术特征L**:其中所述膜片包含第三电极,所述第三电极安置于所述压电层与所述腔之间。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“第三电极”,也未描述电极位于压电层与腔体之间的结构。 | 目标专利的“三端口”中的第三个端口就是该参考电极(如[0050]段所述)。对比文件中的换能器元件可能具有两个电极(如典型双端压电元件),但未公开在压电层与假设的腔体之间还存在一个独立的第三电极。因此,技术特征L未被公开。 |
| **技术特征M**:其中所述第三电极被配置为与所述第一电极和所述第二电极中的每一者一样的参考电极。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“参考电极(reference electrode)”。 | 由于技术特征L(第三电极)未被公开,其被配置为“参考电极”的功能也无法被公开。 |
| **技术特征N**:其中所述参考电极的电压箝位到接地或其它参考电压。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及将某个电极的电压箝位到接地或参考电压。 | 由于技术特征M(参考电极)未被公开,其电压箝位的具体操作也未被公开。 |
| **技术特征O**:其中所述膜片受锚定结构支撑并在所述腔上方延伸,所述膜片经配置以在所述PMUT接收或发射超声信号时,经历挠曲运动和振动中的一者或两者并在第一挠曲模式中操作。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及“锚定结构(anchoring structure)”、“挠曲运动(flexural motion)”、“振动(vibration)”或“挠曲模式(flexural mode)”。 | 这些术语描述了MEMS型PMUT(压电微机械超声换能器)特有的机械支撑和振动行为。对比文件中的换能器元件(如压电陶瓷)可能是以厚度振动模式或其他模式工作,而非悬置于腔上的膜片的挠曲模式。因此,技术特征O未被公开。 |
| **技术特征P**:其中,在所述第一挠曲模式中,所述第一电极和所述第二电极中的每一者经历包含拉伸和压缩应力的交替周期的相应的第一振荡负载循环和第二振荡负载循环。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及电极经历“拉伸和压缩应力的交替周期”或“振荡负载循环”。 | 该特征描述了在PMUT膜片特定振动模式下,位于不同位置的电极所经历的机械应力状态,这是其电学响应的物理基础。对比文件未涉及换能器元件内部如此详细的机械应力分析。因此,技术特征P未被公开。 |
| **技术特征Q**:其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环大致同相。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未涉及两个电极负载循环的相位关系。 | 由于技术特征P(振荡负载循环)未被公开,其相位关系也无法被公开。 |
| **技术特征R**:其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未涉及两个电极负载循环的相位关系。 | 同上,该特征未被公开。 |
| **技术特征S**:其中所述第一振荡负载循环和所述第二振荡负载循环异相180°。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未涉及两个电极负载循环的相位关系。 | 同上,该特征未被公开。 |
| **技术特征T**:其中所述第二电极经配置以在所述第一时间段期间处于发射模式中且在所述第二时间段期间处于接收模式中。 <br>**判断结果**:未公开 | 对比文件全文未提及单个电极可以在发射模式和接收模式之间切换配置。 | 该特征描述了第二电极的可切换功能。对比文件虽然提到了换能器元件整体具有发射和接收功能,但未公开其内部某个特定电极可以在这两种模式间切换。目标专利的实施例中(如[0180]段),可切换电极是其一个变体,但对比文件未公开此概念。因此,技术特征T未被公开。 |
### **结论**
经比对,对比文件US20140243676A1主要涉及超声成像系统的波束成形ASIC设计,特别是通过延迟单元网络控制多个换能器元件的发射时序。虽然其公开了换能器元件在控制信号下发射超声信号(对应技术特征A的部分内容,被判断为**隐含公开**),但**完全没有公开**目标专利的核心发明点——即具有**安置于腔上方的膜片结构**的PMUT,以及在该膜片的压电层**同一表面上布置两个独立电极(第一电极和第二电极)** 从而实现**发射与接收信号时间段至少部分重叠甚至同时操作**的“三端口”设计方案。
具体而言,对比文件未公开目标专利权利要求中关于PMUT具体机械结构(腔、膜片、锚定)、特定电极布局(内部/外部、与腔的相对位置、第三参考电极)、以及基于该特殊结构的操作模式(同时发射接收、振荡负载循环)等一系列相互关联的技术特征。
根据输出格式要求,由于技术特征A被判定为隐含公开,在回答结尾插入代码 `<<<a>>>`。
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