**对比文件名称**：2012-08-16_US2012206014A_发明申请_US20120206014A1 PIEZOELECTRIC TRANSDUCERS USING MICRO-DOME ARRAYS
**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
**本次调用的模型名称**：专利创造性评估模型
### **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：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** | 对比文件公开了压电换能器元件阵列，例如：<br>“a piezoelectric transducer device can include a transducer array consisting of an array of vibrating elements”（说明书第[0011]段）<br>“FIGS. 5A-5C illustrate an example hexagonal transducer array 502 that can be included in an ultrasonic transducer device 504.”（说明书第[0106]段） | **未公开**。对比文件公开了压电换能器元件阵列（例如图5A的六边形阵列502），但未公开“超像素区”这一概念及其特定结构：即每个超像素区内包含至少两个像素组，且第一像素组安置于中心部分，第二像素组安置于外部部分。对比文件中的阵列是作为一个整体进行波束成形控制，并未划分出具有内部中心像素组和外部像素组结构的、可独立产生聚焦波束的“超像素区”。该特征是目标专利实现从每个超像素区独立产生高声压聚焦波束的核心架构，对比文件未予揭示。 |
| **技术特征B：收发器电子装置** | 对比文件公开了控制电路、ASIC层等，属于收发器电子装置：<br>“the base can include a plurality of integrated electrical interconnects for carrying driving signals and sensed signals between the vibrating elements of the transducer array and an external control circuit.”（说明书第[0011]段）<br>“the ASIC wafer includes integrated circuitry for sending the driving voltage signals to and registering the sensed voltage signals from the array of vibrating elements.”（说明书第[0011]段）<br>“FIG. 6 shows example functions that can be implemented in an integrated ASIC layer in the base of transducer device 602...”（说明书第[0122]段） | **直接公开**。对比文件多次提及并详细描述了用于控制换能器阵列驱动和感测的电子装置，包括外部控制电路、集成在基板中的ASIC层（包含解串器、数模转换、可编程延时控制、开关、模数转换等，见图6及说明书第[0122]-[0123]段）。这些电子装置用于产生驱动信号并处理接收信号，其功能与本领域技术人员所理解的“收发器电子装置”完全相同。因此，技术特征B被对比文件直接公开。 |
| **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** | 对比文件公开了电气互连：<br>“The common reference electrode and the individually controllable drive electrodes of the vibrating elements can be electrically connected to the integrated circuitry in the ASIC wafer. A vertically-oriented interconnect can be formed between the drive electrode of each vibrating element and the control circuitry in the ASIC wafer.”（说明书第[0011]段）<br>“...electrical connection bumps plated on the bottom surface of the transducer array 502 can be bonded ... to the electrical connection bumps plated on the top surface of the base 516 to form the vertically-oriented electrical interconnects that electrically connect the individual drive electrodes in the transducer array 502 to their respective driving and/or sensing circuits in the ASIC layer in the base 516.”（说明书第[0111]段） | **直接公开**。对比文件明确且详细地描述了换能器阵列（振动元件）与集成控制电路（ASIC层）之间的电连接方式，包括垂直互连（vertically-oriented interconnect）、连接凸块（bonding bumps）等（参见说明书第[0011], [0111]段）。这些连接构成了“收发器电子装置与所述阵列之间的电耦合”。因此，技术特征C被对比文件直接公开。 |
| **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** | 对比文件公开了操作模式切换：<br>“The transducer device can alternate between driving and sensing modes according to a timed switch.”（说明书第[0010]段）<br>“A switch 612 can be implemented to switch the operation of the transducer array between the driving mode and the receiving mode.”（说明书第[0123]段，结合图6） | **直接公开**。对比文件明确指出换能器装置可以根据定时开关在驱动模式和感测模式之间交替（第[0010]段），并且在图6所示的ASIC层功能框图中包含了用于在驱动模式和接收模式之间切换的开关612。这明确公开了收发器电子装置被配置为可选择地在不同模式（驱动/发射 vs. 感测/接收）下操作阵列。因此，技术特征D被对比文件直接公开。 |
| **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** | 对比文件公开了产生压力波：<br>“the one or more vibrating elements can vibrate in response to an applied time-varying driving voltage and generate a pressure wave in the propagation medium”（说明书第[0008]段）<br>“When the vibrations of each vibrating element in the vibrating transducer array are individually controlled and timed with respective time delays and frequencies, a wave front having a desired shape, size, direction, and speed can be generated.”（说明书第[0033]段） | **隐含公开**。对比文件公开了通过阵列产生压力波，并且通过控制各元件的延迟可以生成具有所需形状的波前（第[0033]段）。虽然未明确提及“基本上平面超声波”，但本领域技术人员公知，为了进行成像（如目标专利背景技术中图1A所示的平面波激励），一种常见且基础的操作模式就是同时或同相驱动阵列中的所有或大部分元件以产生平面波前。这是超声成像领域的常规技术手段。因此，从对比文件公开的“产生压力波”和“控制波前形状”的能力，本领域技术人员可以合理推断出，通过将各元件的延迟设置为零或基本一致，即可实现产生“基本上平面超声波”的第一模式。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
| **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。** | 对比文件公开了通过控制延迟产生聚焦波束：<br>“When the vibrations of each vibrating element in the vibrating transducer array are individually controlled and timed with respective time delays and frequencies, a wave front having a desired shape, size, direction, and speed can be generated.”（说明书第[0033]段）<br>“Respective time delays can be added to the individual drive voltage signal by a programmable time-delay controller 610 to create the desired beam shape, focus, and direction.”（说明书第[0123]段，结合图6） | **部分公开，但核心限定未公开**。对比文件明确公开了通过对阵列中各振动元件的驱动信号施加可编程时间延迟，可以产生具有所需聚焦形状的波束（第[0033]、[0123]段）。这公开了“经聚焦波束”的产生手段。**然而**，对比文件**没有公开**“从每一超像素区产生”这一特定架构，因为其未揭示“超像素区”的概念（如特征A所述）。此外，对比文件**没有公开或暗示**在聚焦模式下产生的声压（第二声压）会“显著高于”平面波模式下的声压（第一声压），该声压比较关系是目标专利声称的、用于皮下成像的技术效果之一。因此，虽然“产生经聚焦波束”这一宽泛概念被公开，但技术特征F中关于“从每一超像素区”和“第二声压显著高于第一声压”的具体限定未被对比文件公开或隐含公开。 |
| **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。** | 对比文件公开了导电路径和连接：<br>“A vertically-oriented interconnect can be formed between the drive electrode of each vibrating element and the control circuitry in the ASIC wafer.”（说明书第[0011]段）<br>“...vertically-oriented electrical interconnects that electrically connect the individual drive electrodes in the transducer array 502 to their respective driving and/or sensing circuits in the ASIC layer...”（说明书第[0111]段） | **隐含公开（部分）**。对比文件公开了通过垂直互连等“经固定配置的导电路径”（即制造后固定的布线）将每个振动元件（像素）的驱动电极连接到ASIC层中的相应电路（第[0011]、[0111]段）。ASIC层中的这些电路可以对应“驱动输入端子”。虽然对比文件没有明确将像素分组并连接到不同的驱动输入端子，但本领域技术人员从“每个振动元件可被单独控制”（第[0033]段）以及图6所示的具有可编程延迟控制610的ASIC架构可以理解，为了实现不同的延迟模式（如平面波和聚焦波），必然存在将不同像素或像素组连接到不同控制通道（即不同的驱动输入端子）的导电路径。这种连接关系是实施对比文件所公开的波束成形技术（包括产生不同形状的波前）的必然要求和隐含前提。因此，技术特征G中关于“经固定配置的导电路径连接像素与驱动输入端子”的基本思想被隐含公开，但“第一像素组”、“第二像素组”这一具体分组方式未被公开（依赖于特征A的未公开）。 |
| **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** | 对比文件未明确描述“同时发射信号”到不同端子以实现平面波模式。 | **未公开**。对比文件没有描述在第一模式（对应于产生平面波）下，收发器电子装置如何向不同的驱动输入端子提供信号。虽然要产生平面波可能需要同时或同相驱动所有元件，但对比文件并未明确揭示这一具体的信号发射时序安排。技术特征H是目标专利中实现平面波模式的具体操作方式，对比文件未提供相应教导。 |
| **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。** | 对比文件公开了依序施加延迟以实现聚焦：<br>“Respective time delays can be added to the individual drive voltage signal by a programmable time-delay controller 610 to create the desired beam shape, focus, and direction.”（说明书第[0123]段，结合图6） | **直接公开**。对比文件明确公开了通过可编程延时控制器610向各个驱动电压信号添加相应的时间延迟，以创建所需的波束形状、聚焦和方向（第[0123]段）。这必然意味着收发器电子装置是“依序发射信号”到不同的控制通道（对应驱动输入端子），且信号之间存在时间延迟，这正是实现波束聚焦（第二模式）的核心技术。因此，技术特征I被对比文件直接公开。 |
| **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** | 对比文件未提及任何符合此描述的超像素区结构。 | **未公开**。对比文件虽然展示了六边形阵列（如图5A），但并未将该阵列或其子集定义为具有特定像素数量（七个）和特定布局（六边形）的“超像素区”。此特征是关于超像素区具体实施例的详细描述，对比文件完全未涉及。 |
| **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** | 对比文件未提及任何符合此描述的像素分组。 | **未公开**。对比文件未公开任何关于“第一像素组”及其包含“一个中心像素”的结构。 |
| **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。** | 对比文件未提及任何符合此描述的像素分组。 | **未公开**。对比文件未公开任何关于“第二像素组”及其包含六个等距环绕中心像素的结构。 |
| **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** | 对比文件未提及任何符合此描述的超像素区结构。 | **未公开**。对比文件未公开任何具有十九个像素的六边形超像素区及其包含第三、第四像素组的结构。 |
| **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** | 同特征K，未公开。 | **未公开**。 |
| **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** | 同特征L，未公开。 | **未公开**。 |
| **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。** | 对比文件未提及任何符合此描述的像素分组和相对位置关系。 | **未公开**。对比文件未公开任何关于多个像素组按距离中心像素的远近分层布置的结构。 |
| **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** | 同特征G的论述，导电路径的概念被隐含公开，但具体的“第一像素组”未被公开。 | **隐含公开（部分）**。导电路径连接像素与驱动输入端子的基本思想被隐含公开（参见特征G论述），但“第一像素组”这一具体对象未被公开。 |
| **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** | 同特征G的论述，导电路径的概念被隐含公开，但具体的“第二像素组”未被公开。 | **隐含公开（部分）**。导电路径连接像素与驱动输入端子的基本思想被隐含公开，但“第二像素组”这一具体对象未被公开。 |
| **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** | 同特征G的论述，导电路径的概念被隐含公开，但具体的“第三像素组”未被公开。 | **隐含公开（部分）**。导电路径连接像素与驱动输入端子的基本思想被隐含公开，但“第三像素组”这一具体对象未被公开。 |
| **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** | 同特征G的论述，导电路径的概念被隐含公开，但具体的“第四像素组”未被公开。 | **隐含公开（部分）**。导电路径连接像素与驱动输入端子的基本思想被隐含公开，但“第四像素组”这一具体对象未被公开。 |
| **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。** | 对比文件公开了驱动电路/ASIC与互连的连接：<br>参见对特征B、C的引用。ASIC层中的驱动电路通过互连与振动元件连接。 | **直接公开**。对比文件公开的ASIC层（收发器电子装置）通过垂直互连等结构与各个驱动电极（可对应于不同的驱动输入通道）耦合（第[0011], [0111]段）。无论有多少个驱动输入端子，它们都与ASIC层（收发器电子装置）耦合是必然的。因此，该特征被直接公开。 |
| **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** | 同特征H，未公开。 | **未公开**。对比文件未描述在第一模式下同时向多个驱动输入端子发射信号的具体操作。 |
| **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** | 同特征I，聚焦模式下的依序发射和延迟被直接公开，但具体的递送顺序（第四->第三->第二->第一）及“第一时间延迟”的命名未被公开。 | **直接公开（原则）**。对比文件直接公开了在第二模式（聚焦模式）下，通过可编程延时控制器向各个驱动电压信号添加时间延迟（第[0123]段）。这必然意味着信号是依序发射到不同通道（驱动输入端子），且信号之间存在时间延迟。虽然对比文件未具体描述递送顺序为“第四->第三->第二->第一”，但这只是实现特定聚焦效果的一种延迟设置实施例。依序发射并施加延迟这一核心操作原则已被直接公开。 |
| **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** | 同特征W，依序发射和延迟的原则被直接公开，但具体的“第二时间延迟”命名及顺序未被公开。 | **直接公开（原则）**。依序发射并施加延迟这一核心操作原则已被直接公开（参见特征I、W论述）。 |
| **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。** | 同特征W，依序发射和延迟的原则被直接公开，但具体的“第三时间延迟”命名及顺序未被公开。 | **直接公开（原则）**。依序发射并施加延迟这一核心操作原则已被直接公开（参见特征I、W论述）。 |
| **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。** | 对比文件公开了保护膜和传播介质：<br>“a protective membrane (not shown), e.g., a non-wetting coating, a PECVD oxide coating or the like, can be deposited on the top surface of the reference electrode 212.”（说明书第[0068]段）<br>“In operation, the exposed top surface of the optional protective membrane can be put into direct contact with the propagation medium (which could be the material of interest, e.g., tissue, or a coupling medium, e.g., an ultrasound transmission gel) such that vibrations of the vibrating elements in the transducer array can be coupled into pressure waves in the propagation medium.”（说明书第[0069]段） | **直接公开**。对比文件明确描述了在换能器阵列上方可以设置保护膜（protective membrane），其作用包括保护元件并与传播介质直接接触（第[0068]、[0069]段）。这里的“保护膜”相当于目标专利中的“台板”，用于承载和保护阵列。“传播介质”可以是感兴趣的物体（如组织）或耦合介质（如超声传输凝胶），这直接对应于目标专利中的“声学耦合介质”。对比文件进一步说明振动通过该保护膜耦合到传播介质中，即阵列经由它们接收或发射超声信号。因此，技术特征Z被对比文件直接公开。 |
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