对比文件名称：2016-05-12_发明申请_US20160131747A1 ACTIVE BEAM-FORMING TECHNIQUE FOR PIEZOELECTRIC ULTRASONIC TRANSDUCER ARRAY
目标专利名称：三端口压电超声换能器CN107107114B
模型名称：本次分析基于提供的专利文本和对比文件进行。
### 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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件描述了PMUT阵列发射超声波。例如，第[0031]段提到“PMUT阵列...执行...成像”，第[0041]段描述了“从一或多个传感器元件发射的超声波”。图4（Detail D）展示了向中心像素（1）和外围像素组（2,3,4）依次施加激励信号以发射超声波。 | **公开性论述**：对比文件公开了PMUT元件可以响应于来自收发器电路（如行/列解码器、发射器驱动电路）的信号发射超声波。然而，目标专利的技术特征A限定了“借助于...第一电极发射”，这隐含了该第一电极是用于发射的专用或特定电极。对比文件虽然提及了“发射电极”（例如第[0054]段，图7 Detail F中的“transmit electrode 711”），但并未将该电极明确区分或定义为与接收功能分离的“第一电极”。更重要的是，对比文件公开的发射操作是整个PMUT像素（即整个换能器元件）的发射，其目的是为了波束成形（如第[0048]段所述），而非目标专利中为实现与接收信号时间重叠而进行的特定电极发射。两者作用不同。因此，本领域技术人员无法从对比文件中毫无疑义地得出或合理推断出“借助于第一电极发射第一超声信号”这一具体限定。 |
| **技术特征B**：所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。 <br>**判断结果：直接公开。** | 第[0003]段：“此类换能器可包含压电微机械超声换能器(PMUT)，其被配置为包含压电层堆叠和安置于腔上方的机械层的多层堆叠。” | **公开性论述**：对比文件明确公开了PMUT包含安置于腔上方的膜片（由压电层堆叠和机械层构成）。该结构在对比文件中的作用与在目标专利中相同，都是构成PMUT振动发声和接收的基本机械结构。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征C**：所述膜片包含压电层堆叠。 <br>**判断结果：直接公开。** | 第[0003]段：“此类换能器可包含压电微机械超声换能器(PMUT)，其被配置为包含**压电层堆叠**和安置于腔上方的机械层的多层堆叠。” | **公开性论述**：对比文件明确公开了膜片包含压电层堆叠。该特征在对比文件中的作用是提供压电效应以实现电-声转换，与目标专利中的作用完全相同。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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：隐含公开。** | 1. 第[0003]段：“所述压电层堆叠可包含压电材料层。在压电层的上部表面和下部表面中的每一者上或附近，可安置相应的上部电极层和下部电极层。” <br>2. 第[0054]段（图7 Detail F）提及“transmit electrode 711”。 <br>3. 第[0031]段及图2、3等描述了PMUT作为接收器检测反射波。 | **公开性论述**：对比文件公开了压电层堆叠包含压电材料层和电极层。虽然对比文件主要关注阵列级波束成形的控制逻辑，未明确描述单个PMUT内存在专用于发射的“第一电极”和专用于接收的“第二电极”，但其必然包含使PMUT能够工作的电极。本领域技术人员知晓，一个能发射和接收超声波的PMUT必须具有电极。结合对比文件第[0003]段公开的电极层结构，以及PMUT同时具备发射和接收功能（第[0031]段）的教导，可以合理推断出为了实现这些功能，PMUT的压电层堆叠需要连接有电极。尽管对比文件未明确区分“第一”和“第二”电极，但“包含压电层和电极”这一基本构成已被公开。该特征在对比文件中的作用是实现电-声转换，与目标专利中作用类似。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 第[0054]段（图7 Detail F）描述了像素逻辑721、开关晶体管S1-S3以及“transmit electrode 711”，这些元件连接到收发器电子设备以接收发射信号（t1, t2, t3）。 | **公开性论述**：对比文件公开了发射电极（transmit electrode）通过像素内的开关逻辑与提供发射信号的电路（可视为收发器电路的一部分）连接。然而，目标专利中“与收发器电路的第一部分电耦合”的限定，结合说明书上下文（如图5、16），旨在强调发射电极连接到收发器电路的发射专用部分（如发射器驱动电路），以实现与接收电路的电气隔离和独立时序控制。对比文件中的连接是为了实现波束成形中不同像素组的延迟发射，其“第一部分”并非指收发器电路内功能隔离的特定部分，而是指提供延迟发射信号的路径。两者作用不同。本领域技术人员无法从对比文件中推断出这种旨在实现同时收发的、功能隔离的“第一部分”电耦合关系。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 第[0003]段提到电极层可安置于压电层的“上部表面和下部表面...上或附近”。未明确具体哪个电极在哪个表面。 | **公开性论述**：对比文件仅泛泛提及电极可位于压电层的表面附近，但并未公开“第一电极”和“第二电极”这两者都安置于“第一表面上或附近”。目标专利的该特征（结合特征G）限定了发射和接收电极位于压电层的同一侧（与腔对置的一侧），这是其“三端口”结构实现同侧电极布置以优化性能的关键。对比文件没有给出任何关于将多个功能电极（如专用的发射和接收电极）布置在压电层同一表面的教导或启示。因此，该技术特征既未被直接公开，也无法从对比文件中合理推断。 |
| **技术特征G**：所述第一表面与所述腔对置。 <br>**判断结果：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未明确描述电极所位于的压电层表面与腔之间的位置关系。 | **公开性论述**：该特征限定了承载第一和第二电极的压电层表面是背离腔的表面。这是目标专利中特定电极布置（如图4A、5、7所示的“顶部”电极）的结构特征。对比文件完全没有涉及电极相对于腔的朝向或位置关系的具体描述。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 第[0031]段：“反射波可由传感器元件262检测”。第[0067]-[0068]段讨论了“接收侧波束成形”和“在预定时间t1, t2或t3获取接收到的超声信号”。 | **公开性论述**：对比文件公开了PMUT可以接收反射的超声信号。但是，它没有公开“借助于第二电极接收”，即未限定接收功能由一个与发射电极不同的特定电极执行。更重要的是，对比文件完全没有提及发射时间段和接收时间段“至少部分地重叠”。相反，其实施方式（如第[0048]段描述的顺序发射，以及第[0067]段提到的在预定时间获取接收信号）暗示了发射和接收在时间上是分离的（先发射后接收）。目标专利的该特征是核心创新点，旨在解决双端口PMUT中发射/接收切换时间间隔导致信号捕获困难的问题（参见说明书第[0061]-[0063]段）。对比文件关注的是通过延迟发射实现波束聚焦，其技术问题和技术手段均不同。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未描述同时进行发射和接收操作。 | **公开性论述**：这是技术特征H中“时间段至少部分地重叠”的极端或明确情况——完全同时。如对特征H的论述，对比文件完全没有公开或暗示同时发射和接收。其操作模式是时序发射和时序接收。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未描述PMUT膜片上电极的具体几何形状、分区或相对位置。 | **公开性论述**：该特征限定了发射电极和接收电极在膜片平面内的具体位置关系：一个在内，一个在外且靠近腔壁。这是目标专利优化效率、利用膜片振动时不同区域应变状态差异的关键设计（参见说明书第[0068]-[0070]段）。对比文件通篇未提及单个PMUT膜片上电极的图案化或分区布置。其“内部/外部”的表述是指超像素中像素的位置（如第[0043]段），而非单个PMUT膜片上电极的位置。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未描述电极相对于腔壁边界的延伸情况。 | **公开性论述**：该特征是关于接收电极具体形状的进一步限定。对比文件完全没有涉及电极形状与腔边界关系的任何信息。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：隐含公开。** | 第[0003]段：“在压电层的上部表面和下部表面中的每一者上或附近，可安置相应的**上部电极层和下部电极层**。” 结合PMUT结构常识，通常下部电极层位于压电层之下，即更靠近腔的位置。 | **公开性论述**：对比文件明确公开了压电层堆叠包含上部电极层和下部电极层。根据PMUT的典型结构（如目标专利图1A、对比文件可能隐含的结构），下部电极层通常位于压电层下方，即处于压电层与腔之间。因此，可以合理推断膜片包含一个安置于压电层与腔之间的电极（即下部电极）。该电极在对比文件中可作为公共电极或参考电极使用。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **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：隐含公开。** | 第[0003]段提及了上部电极层和下部电极层。在典型的压电换能器双电极结构中，其中一个电极常被用作公共端或参考端。 | **公开性论述**：基于技术特征L的推断，存在于压电层与腔之间的电极（下部电极）在PMUT工作中通常被用作公共电极或参考电极，为上部电极（无论是单个还是多个）提供电压参考点。本领域技术人员从对比文件公开的上下电极层结构，可以合理推断其中一个电极（如下部电极）可被配置为参考电极。因此，该技术特征被隐含公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未提及参考电极的电压箝位操作。 | **公开性论述**：该特征是关于参考电极的具体电学处理方式。虽然将参考电极接地或连接到稳定参考电压是电路设计中的常见做法，但对比文件的文本中并未记载这一具体动作或配置。其关注点在于阵列的波束成形控制逻辑，而非单个PMUT参考电极的偏置细节。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：直接公开。** | 第[0003]段：“...安置于腔上方的机械层...”。该结构暗示膜片由周边或锚定结构支撑。第[0031]段描述了PMUT发射和接收超声波，这必然导致膜片振动。 | **公开性论述**：对比文件公开的PMUT结构（腔上方的膜片）必然需要锚定结构支撑。同时，其描述的发射和接收超声波的功能，必然意味着膜片会经历挠曲运动和振动。虽然未明确提及“第一挠曲模式”这一术语，但PMUT在其基频下的振动操作即可理解为一种挠曲模式。该特征在对比文件中的作用是实现声波的产生与检测，与目标专利中相同。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未分析或描述PMUT膜片上不同位置电极所经历的应力状态。 | **公开性论述**：该特征描述了在振动模式下，位于膜片不同位置的电极所经历的机械应力变化情况。这是目标专利深入分析其结构优势（利用应变差异）的具体物理描述。对比文件仅停留在PMUT元件发射/接收功能的系统应用层面，未涉及此级别的微观机械应力分析。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未涉及电极应力循环的相位关系。 | **公开性论述**：该特征是技术特征P的进一步限定，描述了两种应力循环的相位关系。如特征P所述，对比文件完全没有公开电极应力循环本身，更谈不上其相位关系。因此，该技术特征未被公开。 |
| **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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未涉及电极应力循环的相位关系。 | **公开性论述**：同特征Q，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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未涉及电极应力循环的相位关系。 | **公开性论述**：同特征Q和R，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：未直接公开，也未隐含公开。** | 对比文件未描述单个电极在发射模式和接收模式之间切换。其“发射电极”似乎是专用于发射的。 | **公开性论述**：该特征描述了一种可切换的电极，既用于发射也用于接收。对比文件中提到的电极（如“transmit electrode”）从其命名和上下文看，是用于发射的。虽然目标专利说明书第[0188]-[0190]段也记载了这种可切换的发射/接收电极作为另一种实施方案，但对比文件完全没有揭示这种配置。其像素逻辑控制的是发射时序，而非单个电极的功能模式切换。因此，该技术特征未被公开。 |
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