对比文件名称：2005-04-07_US2005075572A_发明申请_US20050075572A1 Focusing micromachined ultrasonic transducer arrays and related methods of manufacture
目标专利名称：用于2-D波束成形的压电超声换能器的超像素阵列CN106999985B
模型名称：深度分析评估模型
以下是根据您的要求创建的特征比对表格：
| 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**：其包括：压电超声换能器元件阵列，所述阵列包含多个超像素区，每一超像素区包含至少两个像素组，所述至少两个像素组中的第一像素组安置于所述超像素区的中心部分中，且至少一第二像素组安置于所述超像素区的外部部分中<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | [0037] “A multiplicity of cMUT cells are built on a CMOS wafer 18 using micromachining techniques. The cMUT cells are arranged to form a single row of ultrasonic transducer elements 20 arrayed in an azimuthal direction, each element 20 covering a generally rectangular area with the elements arrayed in a side-by-side relationship. The cMUT cells of each element 20 are connected in parallel.” <br> [0038] “To provide a 1.5-dimensional transducer array, each rectangular region may be divided into three generally rectangular sub-regions 22, 24, and 26, as indicated by dashed lines in FIG. 3. The lengths of sub-regions 22 and 26 are equal and typically (but not necessarily) less than the length of the central sub-region 24. In accordance with this alternative embodiment, the cMUT cells in sub-region 22 are hard-wired together; the cMUT cells in sub-region 24 are hard-wired together; and the cMUT cells in sub-region 26 are hard-wired together, thus forming three elements in each column.” | **直接公开判断**：对比文件公开了MUT（包括cMUT/pMUT）元件组成的阵列（[0037]），并且可以将一个区域（矩形区域）划分为多个子区域（sub-regions 22， 24， 26），子区域内的单元硬连线连接在一起（[0038]）。然而，对比文件中的子区域（sub-regions）被明确描述为构成阵列中的独立“元素（elements）”（[0038]），用于在仰角方向形成多行阵列（1.5维阵列），其目的是扩展阵列维度以实现仰角聚焦。这与目标专利中的“超像素区”概念存在本质区别。目标专利的“超像素区”是一个独立的成像/功能单元，其内部包含至少两个具有特定位置关系（中心部分和外部部分）的“像素组”，这些组在超像素区内协同工作，通过模式切换实现平面波或聚焦波束的生成。对比文件未公开这种作为一个独立功能单元、内部包含中心部分和外部部分像素组的“超像素区”结构。<br>**隐含公开判断**：对比文件公开了阵列包含多个换能器单元（MUT cells），这些单元可以分组连接。从最宽松的角度推理，本领域技术人员可能将对比文件中的一个“元素（element）”或一个“子区域（sub-region）”视为一个功能组。但是，对比文件完全没有教导或暗示将一个元素或子区域进一步划分为“中心部分”和“外部部分”的像素组，并将这种划分作为实现两种不同波束模式（平面波和聚焦波束）的基础架构。这种将像素按距中心距离分组以实现模式切换的核心构思，在对比文件中没有依据。因此，该技术特征未被隐含公开。 |
| **技术特征B**：收发器电子装置<br>**判断结果**：《直接公开》 | [0048] “CMOS electronics 44 are fabricated on top of the passivation layer.” <br> [0048] “The integrated electronics comprise high-voltage switching transistors, gate-drive transistors for the switches, and control logic and buffers.” | **直接公开判断**：对比文件[0048]明确公开了在换能器阵列下方制造了CMOS电子装置，这些电子装置包含高压开关晶体管、栅极驱动晶体管、控制逻辑和缓冲器。这些电子装置用于控制换能器单元（如连接偏置电压、连接相邻子元件以形成阵列元素），其功能完全涵盖了目标专利中“收发器电子装置”所应具备的驱动和控制功能。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征C**：和所述收发器电子装置与所述阵列之间的电耦合<br>**判断结果**：《直接公开》 | [0037] “The cMUT cells of each element 20 are connected in parallel.” <br> [0048] “The cMUT bottom electrodes ... are connected to the CMOS electronics using an additional metal level ... in the cMUT fabrication process. This metal level comprises metal plugs through the CMOS dielectric passivation layers.” | **直接公开判断**：对比文件明确公开了阵列中的MUT单元通过硬连线（hard-wired/connected in parallel）方式相互连接形成元素（[0037]），并且这些MUT单元的电极通过额外的金属层和金属插塞与CMOS电子装置相连接（[0048]）。这明确公开了收发器电子装置（CMOS electronics）与换能器阵列（cMUT cells）之间存在电耦合。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征D**：其中所述收发器电子装置经配置以在第一模式和第二模式中的一可选择者中操作所述阵列<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | [0002] “Such scanning comprises a series of measurements in which the focused ultrasonic wave is transmitted, the system switches to receive mode after a short time interval, and the reflected ultrasonic wave is received, beamformed and processed for display.” <br> [0048] “A high-voltage switch is configured to connect each subelement to its bias voltage and another high-voltage switch connects each subelement to an adjacent subelement to form an array element.” | **直接公开判断**：对比文件公开了系统具有传输和接收模式（[0002]），并且电子装置包含可配置的开关以连接子元件（[0048]）。然而，目标专利的“第一模式”和“第二模式”特指两种不同的**发射**模式：平面波发射模式和聚焦波束发射模式。对比文件仅公开了常规的聚焦波束发射模式（[0002]）以及通过开关配置阵列元素，并未公开存在另一种可选择的、用于产生“基本上平面超声波”的操作模式，更未公开收发器电子装置被配置为可在这两种特定发射模式之间进行选择。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：对比文件提到了电子装置包含可配置的开关。从最宽松的角度推理，开关的配置可能意味着操作模式的可选择性。然而，对比文件完全没有提及或暗示可以通过改变开关配置或驱动时序，使同一阵列在“平面波发射”和“聚焦波束发射”这两种性质不同的模式间切换。目标专利的两种模式是基于超像素内特定分组结构和驱动时序实现的，这在对比文件中毫无基础。因此，该技术特征未被隐含公开。 |
| **技术特征E**：在所述第一模式中，所述阵列产生具有第一声压的基本上平面超声波<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：对比文件全文均未提及“基本上平面超声波”的产生。其聚焦方式依赖于物理透镜（如圆柱透镜、椭圆透镜）或弯曲衬底，而不是通过电子控制所有阵元同时同相发射来产生平面波。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：对比文件公开了通过延时和幅度控制可以使各阵元产生的波结合形成沿特定方向传播并聚焦的波（[0003]）。平面波可以视为聚焦在无穷远处的波。然而，这种推理需要本领域技术人员进行反向思维和概念外推。更重要的是，目标专利的“第一模式”是其“超像素”架构下的一种特定操作模式，与“第二模式”成对出现并切换。对比文件既未公开产生平面波的具体技术手段，也未将其作为一种可选择的、与聚焦模式并列的操作模式。因此，即使进行宽松判断，也无法从对比文件中合理推断出该技术特征。 |
| **技术特征F**：且在所述第二模式中，所述阵列从每一超像素区产生具有第二声压的经聚焦波束，所述第二声压显著高于所述第一声压。<br>**判断结果**：《隐含公开》 | [0003] “By selecting the time delay (or phase) and amplitude of the applied voltages, the individual transducers in a given row can be controlled to produce ultrasonic waves that combine to form a net ultrasonic wave that ... is focused in a selected zone along the beam.” <br> [0012] “The present invention is directed to micromachined ultrasonic transducer arrays that focus in the elevation direction.” <br> [0041] “The purpose of focusing the ultrasonic probe is to limit the thickness of the plane that is interrogated by the ultrasound energy.” | **直接公开判断**：对比文件公开了通过控制施加电压的延时和/或相位，可以使单个换能器产生的超声波结合形成聚焦的净超声波（[0003]），并且本发明的目的就是提供在仰角方向聚焦的MUT阵列（[0012]）。因此，对比文件直接公开了阵列可以产生“经聚焦波束”。然而，对比文件并未明确提及“从每一超像素区产生”，因为其缺乏“超像素区”的概念。同时，对比文件也未将聚焦波束的声压与另一种模式（平面波模式）的声压进行明确比较，即未公开“第二声压显著高于所述第一声压”这一比较关系。<br>**隐含公开判断**：首先，关于“从每一超像素区产生”：对比文件公开了阵列可以产生聚焦波束。虽然对比文件没有“超像素区”的概念，但从最宽松的角度，可以认为其聚焦功能是由阵列的局部或整体实现的。考虑到隐含公开判断标准宽松，可以认为对比文件“隐含”了阵列的（某一部分）能够产生聚焦波束。其次，关于声压比较：聚焦波束的能量在焦点处集中，其声压理论上会高于能量分散的平面波。本领域技术人员基于基本的声学波束成形原理，可以合理推断出通过延时聚焦产生的波束在焦点处的声压会高于未聚焦（或平面波发射）时的平均声压。因此，可以认为对比文件隐含公开了“产生经聚焦波束”以及“该波束的声压会更高”的概念，尽管未使用目标专利的术语进行明确比较。 |
| **技术特征G**：其中所述收发器电子装置与所述阵列之间的所述电耦合包含连接所述第一像素组中的像素与第一驱动输入端子的第一经固定配置的导电路径，以及连接所述第二像素组中的像素与第二驱动输入端子的第二经固定配置的导电路径，所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子与所述收发器电子装置耦合。<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | [0037] “The cMUT cells of each element 20 are connected in parallel.” <br> [0048] “The cMUT bottom electrodes ... are connected to the CMOS electronics using an additional metal level ...”；“A high-voltage switch is configured to connect each subelement to its bias voltage...” | **直接公开判断**：对比文件公开了MUT单元通过硬连线连接形成元素（[0037]），并且电极通过金属层连接到CMOS电子装置（[0048]）。然而，目标专利的该特征具有非常具体的架构：它限定了连接是“经固定配置的导电路径”，并且这些路径分别连接**特定的像素组**（第一、第二像素组）到**特定的驱动输入端子**（第一、第二驱动输入端子）。对比文件虽然公开了硬连线和连接，但并未公开将阵列中的像素按“中心部分组”和“外部部分组”进行划分，并为这两个组分别设置独立的、固定连接的驱动输入端子。对比文件中的连接是为了形成用于波束成形的“元素（element）”或“子元件（subelement）”，而不是为了实现目标专利中那种基于位置分组的、用于模式切换的双路驱动架构。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：对比文件公开了将换能器单元分组硬连线连接，并且连接到电子装置。从最宽松的角度，可以认为任何分组连接都需要物理导电路径。然而，该技术特征的核心在于分组方式（按在超像素内的位置划分）和对应的独立驱动端子设置，这是为了实现特定的时序驱动（特征H、I）。对比文件完全没有揭示这种按中心/外部位置进行分组并对应独立驱动的构思。因此，无法从对比文件中合理推断出该技术特征。 |
| **技术特征H**：其中：在所述第一模式中，所述收发器电子装置同时发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子中的每一者<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：对比文件没有提及“第一模式”，也没有提及“同时发射信号到第一驱动输入端子和第二驱动输入端子”。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：该技术特征完全依赖于目标专利中特有的“超像素区”、“像素组”、“驱动输入端子”架构以及“第一模式（平面波模式）”的定义。由于对比文件未公开这些基础架构和模式定义，因此无法从中推断出在该模式下对特定驱动端子的信号发射方式是“同时”的。 |
| **技术特征I**：且在所述第二模式中，所述收发器电子装置依序发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子中的每一者，使得在将第一发射信号递送到所述第二驱动输入端子与将第二发射信号递送到所述第一驱动输入端子之间发生时间延迟。<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | [0003] “By selecting the time delay (or phase) and amplitude of the applied voltages, the individual transducers in a given row can be controlled to produce ultrasonic waves that combine to form a net ultrasonic wave that ... is focused...” | **直接公开判断**：对比文件公开了通过选择施加电压的延时（time delay）可以控制各个换能器以产生聚焦的超声波（[0003]）。这公开了使用时间延迟来实现聚焦的一般概念。然而，该技术特征具体限定了“依序发射信号到所述第一驱动输入端子和所述第二驱动输入端子”，并且延迟发生在特定的“第二驱动输入端子”和“第一驱动输入端子”的信号递送之间。这完全依赖于目标专利中定义的特定驱动架构（特征G）和分组方式。对比文件没有公开这种针对特定分组的、依序的、端子对端子式的延迟驱动方法。它只公开了为实现聚焦而对各阵元施加不同延时的一般原理。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：虽然对比文件公开了使用延时实现聚焦的原理，但该技术特征是将该原理应用到一个非常具体的、未被对比文件公开的硬件架构（特征G）和操作模式（特征D、F）中。由于基础架构缺失，无法从对比文件中合理推断出这一具体的操作时序。 |
| **技术特征J**：其中：所述超像素区包含布置于六方晶格上以便形成六边形的七个像素<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | [0036] “Hexagonal shapes provide dense packing of the MUT cells of a transducer element.” <br> 图2展示了六边形的MUT单元。 | **直接公开判断**：对比文件公开了MUT单元可以采用六边形形状以实现密集排列（[0036]），并且图2显示了六边形单元。但是，该技术特征限定的是“超像素区”由七个像素以六方晶格排列形成六边形。对比文件中的六边形是单个MUT“单元（cell）”的形状，或者是一组单元（元素）的排列形状，而不是一个由多个像素（单元）组成的、具有特定内部结构（中心一个，外围六个）的“超像素区”。对比文件没有公开这种“七个像素构成一个功能组”的明确结构。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：对比文件公开了六边形单元和密集排列。从最宽松的角度，本领域技术人员知道六边形可以紧密排列成蜂窝状。可以想象将七个六边形单元聚集在一起，形成一个中心单元被六个单元环绕的图案。然而，这种几何排列的想象，并不等同于公开了将其作为一个具有特定功能（如特征A所述的中心/外部像素组）的“超像素区”。该技术特征是与目标专利整体发明构思紧密绑定的具体结构，对比文件没有提供任何将其作为功能单元进行设计或使用的教导或启示。因此，该技术特征未被隐含公开。 |
| **技术特征K**：所述第一像素组包含安置成接近于所述六边形的中心的一个中心像素<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：对比文件没有公开将七个像素中的哪一个指定为“中心像素”，更没有将其定义为一个独立的“第一像素组”。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：如特征J的论述，即使能想象出七个六边形单元的聚集图案，对比文件也完全没有教导将中心的单元单独划分为一个具有特定功能的“像素组”。该划分是目标专利实现波束成形模式切换的关键。因此，该技术特征未被隐含公开。 |
| **技术特征L**：且所述第二像素组包含六个像素，所述六个像素中的每一者以距所述中心像素大致相等的距离安置于所述超像素区的所述外部部分中。<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：对比文件没有公开将环绕中心的六个像素定义为一个“第二像素组”。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：如特征K的论述，对比文件没有教导将外围的六个单元划分为一个具有特定功能的“像素组”。因此，该技术特征未被隐含公开。 |
| **技术特征M**：其进一步包含第三像素组和第四像素组，其中：所述超像素区包含布置于六方晶格上以便形成六边形的十九个像素<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：对比文件没有公开包含十九个像素的六边形结构，更没有将其称为“超像素区”。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：对比文件没有公开任何关于十九个像素的六边形排列，也没有将其作为功能单元的描述。无法从对比文件中合理推断出该技术特征。 |
| **技术特征N**：所述第一像素组包含安置成接近于所述六边形的中心的一个中心像素<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征K，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征K，未被隐含公开。 |
| **技术特征O**：所述第二像素组包含以距所述中心像素大致相等的距离安置于所述超像素区的外部部分中的六个像素<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征L，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征L，未被隐含公开。 |
| **技术特征P**：且所述第三像素组包含六个像素，所述六个像素中的每一者安置于与所述第二像素组中的每一像素相比距所述中心像素较大距离处，且与所述第四像素组中的每一像素相比距所述中心像素较小距离处。<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：对比文件没有公开按与中心距离不同分层的多个像素组。因此，该技术特征未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：对比文件没有公开任何关于按距离中心不同距离对像素进行分组的构思。无法从对比文件中合理推断出该技术特征。 |
| **技术特征Q**：其中所述收发器电子装置与所述阵列之间的所述电耦合包含：第一经固定配置的导电路径，其连接所述第一像素组中的像素与第一驱动输入端子<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：该特征依赖于特征M-P中定义的特定像素组结构。由于对比文件未公开这些像素组，因此也不可能公开连接这些特定像素组的导电路径。未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：由于基础结构（特定像素组）未被公开，因此连接这些结构的路径也无法被合理推断。 |
| **技术特征R**：第二经固定配置的导电路径，其连接所述第二像素组中的像素与第二驱动输入端子<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征Q，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征Q，未被隐含公开。 |
| **技术特征S**：第三经固定配置的导电路径，其连接所述第三像素组中的像素与第三驱动输入端子<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征Q，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征Q，未被隐含公开。 |
| **技术特征T**：第四经固定配置的导电路径，其连接所述第四像素组中的像素与第四驱动输入端子<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征Q，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征Q，未被隐含公开。 |
| **技术特征U**：且所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入、所述第三驱动输入和所述第四驱动输入中的每一者与所述收发器电子装置耦合。<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：该特征依赖于特征Q-T中定义的多个特定驱动输入端子。对比文件未公开这些端子。因此，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：由于多个特定驱动输入端子未被公开，它们与收发器电子装置的耦合关系也无法被合理推断。 |
| **技术特征V**：其中：在所述第一模式中，所述收发器电子装置同时发射信号到所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入端子、所述第三驱动输入端子和所述第四驱动输入端子中的每一者<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：该特征完全依赖于前述未被公开的多个驱动输入端子和“第一模式”。因此，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：无法从对比文件中合理推断。 |
| **技术特征W**：且在所述第二模式中，所述收发器电子装置依序发射信号到所述第一驱动输入端子、所述第二驱动输入端子、所述第三驱动输入端子和所述第四驱动输入端子中的每一者，使得：在将第一发射信号递送到所述第四驱动输入端子与将第二发射信号递送到所述第三驱动输入端子之间发生第一时间延迟<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：该特征依赖于前述未被公开的多个驱动输入端子、“第二模式”以及非常具体的依序延迟时序。因此，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：无法从对比文件中合理推断。 |
| **技术特征X**：在将所述第二发射信号递送到所述第三驱动输入端子与将第三发射信号递送到所述第二驱动输入端子之间发生第二时间延迟<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征W，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征W，无法从对比文件中合理推断。 |
| **技术特征Y**：且在将所述第三发射信号递送到所述第三驱动输入端子与将第四发射信号递送到所述第一驱动输入端子之间发生第三时间延迟。<br>**判断结果**：未被直接公开或隐含公开 | 无 | **直接公开判断**：同特征W，未被直接公开。<br>**隐含公开判断**：同特征W，无法从对比文件中合理推断。 |
| **技术特征Z**：其进一步包括安置于所述阵列上方的台板和声学耦合介质，其中所述阵列经配置以经由所述台板和所述耦合介质接收或发射超声信号。<br>**判断结果**：《直接公开》 | [0041] “...a focused probe, comprising cMUT cells microfabricated on a CMOS wafer 18, is created by attaching a curved lens to the front faces, i.e., the membranes, of the cMUT cells.” <br> [0046] “Representative lens materials include silicone rubbers like GE RTV 60, RTV 560 and RTV 630.” <br> [0050] “The method for fabricating the curved array ... A layer of protective material is then attached to the concave face of the cMUT array...” | **直接公开判断**：对比文件公开了将曲面透镜（curved lens）附着在cMUT阵列的前表面（[0041]），透镜材料包括硅橡胶（[0046]），或者附着保护层（protective material）到阵列表面（[0050]）。透镜或保护层位于阵列上方，其作用是与被成像物体（如水或人体组织）进行声学耦合，并保护阵列。这公开了“安置于所述阵列上方的台板和声学耦合介质”这一结构特征，虽然术语不同（“透镜/保护层” vs “台板/耦合介质”），但其位置和功能（作为声学传播介质和保护层）是相同的。并且阵列经由这些层发射和接收超声波。因此，该技术特征被直接公开。 |
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