对比文件名称:2015-07-16_发明申请_US20150198699A1 ULTRASONIC IMAGING WITH ACOUSTIC RESONANT CAVITY
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
## 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 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。** | [0047]:图2描绘了超声传感器200...所述传感器具有超声发射器(Tx)204、超声接收器(Rx)206以及位于发射器204与接收器206之间的薄膜晶体管(TFT)层210。 | 对比文件公开了通过“超声发射器(Tx)”发射超声信号,该发射器包含压电层和电极(如[0051]所述)。然而,对比文件中的“超声发射器”是一个功能层(例如,由压电层和两侧电极构成的叠层),其作为一个整体单元发射超声波,而非目标专利中定义的、具有特定结构(包含安置于腔上方的膜片)的“压电微机械超声换能器(PMUT)”。对比文件未提及“PMUT”,也未描述使用该PMUT的“第一电极”来发射信号。本领域技术人员无法从对比文件毫无疑义地或通过合理推断得出“借助于PMUT的第一电极发射超声信号”的技术方案。 |
| **技术特征B**:所述PMUT包含安置于腔上方的膜片。<br>**判断结果:未直接公开,也未隐含公开。** | [0047]:...在所述传感器中形成声学谐振腔... | 对比文件的核心在于利用传感器堆叠中各材料层(如发射器、TFT基板、接收器)的厚度和声学特性形成“声学谐振腔”(acoustic cavity),该腔体是声波在其中共振的介质空间,而非目标专利中每个PMUT单元下方、通过微机械加工形成的机械“腔”(cavity)以及悬置于其上的“膜片”(diaphragm)。对比文件通篇未描述任何微机械膜片结构。因此,本领域技术人员无法从对比文件得出目标专利所述的PMUT结构。 |
| **技术特征C**:所述膜片包含压电层堆叠。<br>**判断结果:未直接公开,也未隐含公开。** | [0051]:所述发射器可以是压电发射器。压电发射器可以在施加跨越所述压电发射器的电极的适当电压差时激发机械运动和位移。 | 对比文件虽然提到了压电发射器和压电接收器(如[0047]),但它们被描述为传感器堆叠中独立的层。目标专利的“膜片”是一个集成的微机械结构,其本身就“包含压电层堆叠”。对比文件完全没有揭示这种集成于单一膜片结构中的压电层堆叠概念。 |
| **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:未直接公开,也未隐含公开。** | [0047]:...所述发射器可以包括压电发射器层以及布置在所述压电发射器层相对侧的一个或多个发射器电极...所述接收器可以包括压电接收器层以及布置在所述压电接收器层一侧的接收器偏置电极... | 对比文件描述了发射器具有独立的电极对,接收器具有独立的偏置电极。目标专利的关键在于,其“压电层堆叠”包含位于同一压电层同一表面(第一表面)上的“第一电极”和“第二电极”。对比文件的结构是分离的发射层和接收层,每层有自己的电极配置,没有任何地方揭示或暗示在单一压电层的同一表面上设置两个功能独立(发射和接收)的电极。因此,该特征未被公开。 |
| **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:隐含公开 (e)** | [0051]:...施加跨越所述压电发射器的电极的适当电压差...<br>[0131]:...用于偏置和激励所述超声传感器单元的Rx和Tx层的驱动器... | 对比文件明确描述了向发射器电极施加激励电压以产生超声波([0051]),并提到了用于驱动发射器(Tx)的电路([0131],图13)。这意味着发射器电极必然与产生激励信号的电路部分(即收发器电路的发射部分)电耦合。虽然对比文件未明确使用“收发器电路的第一部分”这一措辞,但本领域技术人员能够从“施加电压”和“驱动器”的教导中,毫无疑义地推断出发射电极需要连接到驱动电路。因此,该技术特征被对比文件隐含公开。 <<<e>>> |
| **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。** | [0047]:...所述发射器可以包括...布置在所述压电发射器层相对侧的一个或多个发射器电极...所述接收器可以包括...布置在所述压电接收器层一侧的接收器偏置电极... | 目标专利强调第一和第二电极均位于压电层的“第一表面上或附近”,且该表面与腔对置。对比文件中,发射器电极位于压电发射器层的“相对侧”(即上下两侧),接收器电极(偏置电极)位于压电接收器层的“一侧”。这完全不同于目标专利中两个电极位于同一压电层同一侧(表面)的布置。对比文件没有任何内容支持或暗示这种电极布局。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 如特征B所述,目标专利的“腔”是PMUT膜片下方的机械腔,而对比文件的“腔”是整个传感器堆叠形成的声学谐振腔,两者物理结构和概念均不同。因此,与目标专利“腔”对置的“第一表面”这一位置关系在对比文件中不存在对应物,无法被推断。 |
| **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。** | [0058]:在一些实现方式中,接收器可以在激励信号脉冲的应用期间对驻波信号进行采样,允许超声传感器单元更具响应性。 | 对比文件确实提到了接收器可以在发射器施加激励信号脉冲的“期间”进行采样([0058]),这暗示了发射时间段(第一时间段)和接收时间段(第二时间段)可以至少部分重叠。然而,目标专利要求“借助于所述第二电极接收”,且该“第二电极”是PMUT压电层堆叠的一部分。对比文件的接收功能是通过独立的“接收器(Rx)”层实现的,该层具有自己的压电接收层和电极([0047]),而非目标专利中与发射电极集成于同一PMUT膜片上的“第二电极”。因此,虽然“时间段重叠”的概念可能被隐含,但实现该功能的特定结构(使用PMUT的第二电极)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。** | [0058]:在一些实现方式中,接收器可以在激励信号脉冲的应用期间对驻波信号进行采样... | 同理于特征H,对比文件可能隐含了同时发射和接收的操作模式,但这是通过分离的发射器层和接收器层实现的。目标专利要求的是通过同一PMUT上的第一电极和第二电极实现同时操作,该特定结构未被对比文件公开或暗示。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 对比文件不存在目标专利所定义的“膜片”、“腔的壁”等结构,因此完全不可能公开关于电极在膜片内部和外部部分的具体位置安排。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 理由同特征J,对比文件无对应结构,无法公开此特征。 |
| **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:未直接公开,也未隐含公开。** | [0047]:...所述发射器可以包括压电发射器层以及布置在所述压电发射器层相对侧的一个或多个发射器电极... | 对比文件的发射器电极可能位于压电层两侧,但这与目标专利中位于“压电层与腔之间”的、作为膜片一部分的“第三电极”在结构位置和功能上均不同。目标专利的第三电极是集成在膜片内的参考电极,而对比文件的电极是用于驱动独立发射层的。该特征未被公开。 |
| **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:未直接公开,也未隐含公开。** | 无对应内容。 | 对比文件未公开如目标专利所述的、与发射和接收电极共用并作为参考的第三电极结构。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 虽然将电路中的某些点接地是电子领域的公知常识,但对比文件并未具体揭示将目标专利所述结构的第三电极箝位到参考电压。此特征依附于未被公开的特定电极结构,因此本身未被公开。 |
| **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:未直接公开,也未隐含公开。** | 无对应内容。 | 对比文件描述的超声波产生机制是基于压电材料的体声波振动或厚度振动模式,以在堆叠中形成驻波。其中完全没有提及任何“膜片”、“锚定结构”、“挠曲运动”或“挠曲模式”等微机械超声换能器(PMUT)的典型特征和工作原理。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 该特征完全基于PMUT膜片的挠曲振动模式。如前述,对比文件未公开PMUT结构,因此也不可能公开由其挠曲模式导致的电极上的具体应力循环。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 理由同特征P,该相位关系是PMUT特定振动模式下的结果,对比文件无对应基础。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 理由同特征P。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 理由同特征P。 |
| **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。** | 无对应内容。 | 对比文件中的发射功能和接收功能由物理上分离的层(Tx和Rx)实现,不存在一个电极在不同时间段切换发射和接收模式的概念。目标专利此特征涉及同一电极的模式切换,未被对比文件公开。 |
## 总结与代码输出
经逐一比对,除技术特征E(第一电极与收发器电路的第一部分电耦合)被对比文件**隐含公开**外,其余技术特征A-D、F-T均未被对比文件US20150198699A1直接公开或隐含公开。
具体而言,对比文件公开了一种基于声学谐振腔的超声波成像系统,其使用分离的发射器层和接收器层,通过施加多个激励脉冲在谐振腔内建立驻波并进行检测。这与目标专利的核心发明——具有三端口(两个同面电极和一个参考电极)、集成于单一膜片结构并能实现同时或重叠时间发射/接收的PMUT——在整体构思、具体结构和工作原理上存在根本差异。对比文件未公开PMUT结构、膜片、腔、以及电极在压电层同一表面的特定布置等关键技术特征。
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