对比文件名称：2005-03-17_发明申请_US20050057284A1 Method and apparatus for controlling scanning of mosaic sensor array
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
| 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《隐含公开》 | [0004] Conventional ultrasound imaging systems comprise an array of ultrasonic transducers that are used to transmit an ultrasound beam and then receive the reflected beam from the object being studied.<br>[0005] For ultrasound imaging, the array typically has a multiplicity of transducers arranged in one or more rows and driven with separate voltages in transmit.<br>[0009] ... MUTs are tiny diaphragm-like devices with electrodes that convert the sound vibration of a received ultrasound signal into a modulated capacitance. For transmission the capacitive charge is modulated to vibrate the diaphragm of the device and thereby transmit a sound wave. | 对比文件明确公开了超声换能器阵列（包含MUT）可以用于发射超声信号（“transmit an ultrasound beam”），并且通过电极施加电压来驱动换能器发射声波（“driven with separate voltages in transmit”）。虽然对比文件主要描述阵列操作，但其隐含了单个换能器单元（作为阵列的一部分）必然具备在来自电路（如收发器电路）的信号激励下，借助于其电极发射超声信号的能力。本领域技术人员可以毫无疑义地推理出，为了构成一个能发射超声波的阵列，其每个基本换能器单元必须具有“响应于来自收发器电路的信号，借助于其电极发射超声信号”这一基本技术特征。因此，技术特征A被对比文件隐含公开。 |
| 技术特征B《直接公开》 | [0055] ... a typical cMUT transducer cell 2 is shown in cross section. ... For each cMUT transducer cell, a thin membrane or diaphragm 8, which may be made of silicon nitride, is suspended above the substrate 4.<br>[0056] The two electrodes 10 and 12, separated by the cavity 14, form a capacitance. | 对比文件附图1及相应文字说明直接公开了cMUT换能器单元包含一个悬置于基板4上方的膜片（“membrane or diaphragm 8”），并且该膜片与基板电极之间形成了空腔14（“cavity 14”）。这明确公开了“安置于腔上方的膜片”这一技术特征。虽然目标专利为PMUT，对比文件示例为cMUT，但二者均属于微机械超声换能器（MUT），其基本膜片-腔结构是相同的。因此，技术特征B被对比文件直接公开。 |
| 技术特征C《隐含公开》 | [0009] ... micromachined ultrasonic transducers (MUTs), which may be of the capacitive (cMUT) or piezoelectric (pMUT) variety.<br>[0055] ... a typical cMUT transducer cell 2 is shown in cross section. ... For each cMUT transducer cell, a thin membrane or diaphragm 8 ... | 对比文件在背景技术中明确指出MUT包含压电式（pMUT）和电容式（cMUT）两种。虽然其实施例主要围绕cMUT展开，但pMUT作为本领域公知的另一种MUT类型已被提及。对于pMUT而言，其膜片必然包含压电层堆叠，这是实现压电效应的基本结构。本领域技术人员在阅读对比文件后，可以合理推断出，若将其中讨论的换能器技术应用于pMUT，则其膜片自然“包含压电层堆叠”。因此，技术特征C被对比文件隐含公开。 |
| 技术特征D《未公开》 | [0055] ... The two electrodes 10 and 12, separated by the cavity 14, form a capacitance.<br>[0056] ... an AC signal applied to one of the electrodes will modulate the charge on the electrode, which in turn causes a modulation in the capacitive force between the electrodes, the latter causing the diaphragm to move and thereby transmit an acoustic signal. | 对比文件公开的cMUT换能器单元具有两个电极（10和12），这两个电极分别位于膜片和基板上，中间是空腔。其工作原理是基于电容变化，而非压电效应。技术特征D要求压电层堆叠包含“压电层、所述第一电极和第二电极”，这意味着第一和第二电极均与压电层相关联（例如位于其两侧或同侧）。对比文件既未公开“压电层”这一元件（其cMUT结构不必须包含压电材料层），也未公开第一和第二电极以所述方式与压电层集成在一起的结构。因此，技术特征D未被对比文件公开。 |
| 技术特征E《隐含公开》 | [0060] ... These acoustical subelements will be interconnected by microelectronic switches to form larger elements ...<br>[0066] ... An access switch 20 is used to connect a given acoustical subelement 32 to a row bus line of bus 24. This architecture is directly applicable to a mosaic annular array. ... each ring is connected to a single system channel using one or more access switches, each of which is connected to a bus line, which is in turn connected to a system channel. | 对比文件详细描述了可重构阵列的架构，其中每个声学子元件通过访问开关连接到总线，总线再连接到系统通道（收发器电路）。这隐含了每个换能器子元件的电极（对应于第一电极）最终会与收发器电路的一部分（例如特定的系统通道）电耦合。虽然对比文件侧重于阵列的开关网络配置，但本领域技术人员可以理解，为了实现信号传输，换能器单元的电极必须与驱动/读取电路电连接。因此，技术特征E被对比文件隐含公开。 |
| 技术特征F《未公开》 | [0055] ... For each cMUT transducer cell, a thin membrane or diaphragm 8, which may be made of silicon nitride, is suspended above the substrate 4. The membrane 8 is supported on its periphery by an insulating support 6... The cavity 14 between the membrane 8 and the substrate 4 ... A film or layer of conductive material ... forms an electrode 12 on the membrane 8, and another film or layer made of conductive material forms an electrode 10 on the substrate. | 技术特征F限定了第一和第二电极都安置于压电层的同一表面上或附近，且该表面与腔对置。对比文件公开的cMUT结构是：一个电极（12）在膜片8上，另一个电极（10）在基板4上（即空腔14的底部）。这两个电极并非位于同一层（如压电层）的同一表面上，而是分别位于空腔的两侧。对比文件未公开任何关于压电层以及两个电极均位于其同一表面上的结构。因此，技术特征F未被对比文件公开。 |
| 技术特征G《未公开》 | [0055] ... The cavity 14 between the membrane 8 and the substrate 4 ... | 技术特征G是技术特征F的延续，限定了所述第一表面与腔对置。由于对比文件未公开“压电层的第一表面”这一概念，因此无法判断该表面是否与腔对置。在对比文件公开的cMUT结构中，膜片本身构成了腔的一个边界，膜片上的电极所在表面与腔相邻，但这不是目标专利所描述的“压电层”的表面。因此，技术特征G未被对比文件公开。 |
| 技术特征H《未公开》 | [0004] ... 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...<br>[0034] ... For example, in a typical system, 128 or more beamforming channels are used. ... the scanning pattern is fixed and not reconfigurable due to the limitations of the network. | 技术特征H要求在第二时间段期间借助于第二电极接收第二超声信号，且第一时间段与第二时间段至少部分地重叠。对比文件描述了传统的超声成像操作序列：发射超声波，然后系统“切换到接收模式”（“switches to receive mode after a short time interval”），这表明发射和接收在时间上是分离的、顺序进行的，而非重叠或同时。对比文件通篇没有提及或暗示发射和接收时间段可以重叠，其关注点在于通过开关网络快速重构阵列的孔径，而非在时间域上重叠收发操作。因此，技术特征H未被对比文件公开。 |
| 技术特征I《未公开》 | [0004] ... 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... | 技术特征I进一步限定了同时发射和接收。如上所述，对比文件明确描述了发射和接收是分时进行的，需要在两种模式之间切换。没有任何内容表明单个换能器或阵列可以同时进行发射和接收操作。因此，技术特征I未被对比文件公开。 |
| 技术特征J《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征J限定了第一电极在膜片内部部分，第二电极在膜片外部部分且靠近腔壁。这是目标专利中关于三端口PMUT电极空间布局的特定设计，旨在利用膜片振动时不同区域的应变差异。对比文件完全没有描述cMUT或pMUT膜片上电极的任何此类特定空间划分或布局。其电极（如膜片电极12）通常是覆盖整个膜片或作为整体连接，没有区分为功能不同、空间位置分离的内部和外部电极。因此，技术特征J未被对比文件公开。 |
| 技术特征K《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征K限定了第二电极的一部分延伸超出腔的壁。这是目标专利中关于电极形状和位置的更具体细节。对比文件完全没有提及任何电极具有延伸超出腔壁的部分。因此，技术特征K未被对比文件公开。 |
| 技术特征L《未公开》 | [0055] ... another film or layer made of conductive material forms an electrode 10 on the substrate. | 技术特征L限定了膜片包含安置于压电层与腔之间的第三电极。对比文件公开的cMUT结构在基板（衬底）上有一个电极（10），该电极位于腔（14）的底部，而非“安置于压电层与腔之间”。因为对比文件的结构中不存在“压电层”，且基板电极10与膜片/腔的关系不符合“压电层与腔之间”的描述。因此，技术特征L未被对比文件公开。 |
| 技术特征M《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征M限定了第三电极被配置为与第一和第二电极相同的参考电极。对比文件未公开任何关于“参考电极”的配置或功能描述，更没有提及将其电压箝位到特定参考电位以实现发射和接收电极隔离的概念。因此，技术特征M未被对比文件公开。 |
| 技术特征N《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征N限定了参考电极的电压箝位到接地或其它参考电压。对比文件完全没有涉及将任何电极箝位到固定参考电压以作为共用电极或减少串扰的内容。因此，技术特征N未被对比文件公开。 |
| 技术特征O《隐含公开》 | [0055] ... a thin membrane or diaphragm 8, which may be made of silicon nitride, is suspended above the substrate 4. The membrane 8 is supported on its periphery by an insulating support 6...<br>[0056] ... an AC signal applied to one of the electrodes ... causing the diaphragm to move and thereby transmit an acoustic signal. | 技术特征O描述了膜片由锚定结构支撑、在腔上方延伸，并可在操作时经历挠曲运动和振动。对比文件公开的cMUT膜片8通过绝缘支撑物6在其周边被支撑（“supported on its periphery”），悬置于基板4上方形成腔14。这对应于“受锚定结构支撑并在所述腔上方延伸”。同时，对比文件说明了施加交流信号会导致膜片运动并因此发射声波，这隐含了膜片在发射或接收声信号时会经历挠曲运动和振动。因此，技术特征O被对比文件隐含公开。 |
| 技术特征P《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征P限定了在第一挠曲模式中，第一和第二电极经历包含拉伸和压缩应力交替周期的振荡负载循环。这是基于压电效应和特定电极布局对换能器工作机理的深入描述。对比文件完全没有讨论cMUT或pMUT在振动时其电极所经历的机械应力状态（拉伸或压缩），更没有提及与这些应力状态相关的“振荡负载循环”。因此，技术特征P未被对比文件公开。 |
| 技术特征Q《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征Q限定了第一和第二振荡负载循环大致同相。这是技术特征P的进一步限定，对比文件完全没有涉及，因此未被公开。 |
| 技术特征R《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征R限定了第一和第二振荡负载循环异相。这是技术特征P的进一步限定，对比文件完全没有涉及，因此未被公开。 |
| 技术特征S《未公开》 | 无相应内容。 | 技术特征S限定了第一和第二振荡负载循环异相180°。这是技术特征P和R的进一步具体限定，对比文件完全没有涉及，因此未被公开。 |
| 技术特征T《未公开》 | [0004] ... the system switches to receive mode after a short time interval... | 技术特征T限定了第二电极在第一时间段处于发射模式，在第二时间段处于接收模式，即一个电极可在不同时间段切换功能。对比文件描述了整个系统在发射模式和接收模式之间切换，但并未描述单个换能器上的某个特定电极（第二电极）本身可以在不同时间段被配置为发射或接收模式。其开关网络用于连接不同的子元件以形成孔径，而非切换单个电极的功能。因此，技术特征T未被对比文件公开。 |
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