**对比文件名称**:2008-05-29_US2008122317A_发明申请_US20080122317A1 MULTI-LAYER TRANSDUCERS WITH ANNULAR CONTACTS
**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<br>**未公开** | 对比文件图3A-3C及对应说明描述了一种多层换能器结构(300),该结构包括第一外电极(301)、第一内电极(302)、第二外电极(316)、第二内电极(315)、下外电极(312)和下内电极(311)等,这些电极被间隙(304, 317, 314)隔开,并布置在压电元件(303, 313)上/下。例如,图3A是俯视图,显示了同心环状的电极结构。[0031], [0052]-[0055] | **论述**:对比文件公开的是一种单个多层压电换能器(麦克风)的结构,其电极(如内电极、外电极)是构成该换能器整体振动膜的不同部分,用于在不同应力区域收集电荷以提高灵敏度。这些电极并非作为独立可寻址的“像素组”存在,更未构成一个由多个独立“像素”(换能器元件)排列而成的“阵列”。对比文件完全没有提及“超像素区”的概念,也未描述将多个换能器元件(像素)按中心部分和外部部分分组以形成可协同工作的子阵列(超像素)。因此,本领域技术人员无法从对比文件得出或推理出“包含多个超像素区的压电超声换能器元件阵列”这一技术特征。 |
| **技术特征B**:收发器电子装置<br>**未公开** | 背景部分提及“sensor circuits”(传感器电路)用于处理来自麦克风的信号,例如[0003]段提到“This time-varying voltage signal may be measured by sensor circuits...” | **论述**:对比文件泛泛提到了处理换能器输出信号的“传感器电路”,但并未具体描述或揭示一个能够主动控制换能器阵列在不同模式(如平面波发射和聚焦波束发射)下操作的“收发器电子装置”。目标专利中的“收发器电子装置”是用于主动选择和控制阵列操作模式的核心部件,而对比文件中的“传感器电路”仅是被动接收和处理信号的电路,两者在功能、结构和作用上均不相同。因此,对比文件未公开“收发器电子装置”这一特征。 |
| **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>**隐含公开 (c)** | 图3A显示了电极(301, 302等)通过连接(305-310)连接到接触垫(1, 2),进而连接到信号处理电路。[0055]段描述:“The signals from the contact pads may then be provided to signal processing circuitry (not shown) to effect a desired result.” | **论述**:对比文件明确公开了换能器结构中的各个电极通过导线连接到接触垫,进而与外部信号处理电路连接。这构成了“电耦合”。虽然对比文件中的耦合对象是单个换能器的不同电极区域,而非目标专利中特指的“超像素阵列”与“收发器电子装置”,但“电连接/耦合”这一基本技术手段是通用的。本领域技术人员能够毫无疑义地理解,任何电子装置要与换能器协同工作,必然需要通过电连接(耦合)来实现信号和/或电力的传输。因此,对比文件隐含公开了“电耦合”这一特征。 |
| **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>**未公开** | 对比文件全文未提及任何关于换能器或阵列具有多种可选择的操作模式(特别是平面波模式和聚焦波束模式)的内容。 | **论述**:对比文件仅描述了换能器作为麦克风(接收器)工作,或隐含可作为扬声器(发射器)工作[0031],但从未教导或暗示同一个换能器或阵列可以被配置成在两种截然不同的声波发射模式(产生平面波 vs. 产生聚焦波束)之间进行选择。目标专利的核心创新点之一正是这种可切换的双模式操作。对比文件完全没有涉及这一概念,因此本领域技术人员无法从中得出或推理出该特征。 |
| **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>**未公开** | 对比文件全文未提及“平面超声波”(plane ultrasonic wave)的产生,也未描述通过阵列产生均匀声压的平面波。 | **论述**:产生“基本上平面超声波”是目标专利中第一操作模式的特定技术效果。对比文件关注于提高单个麦克风的灵敏度,其换能器结构设计用于响应声波产生电信号,而不是主动发射特定波形(如平面波)的超声波。没有证据表明对比文件中的结构或电路能够被用于产生平面超声波。因此,该特征未被公开。 |
| **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。<br>**未公开** | 对比文件全文未提及“波束成形”(beamforming)、“聚焦波束”(focused beam)或通过控制多个换能器元件的发射时序来产生高强度聚焦声束。 | **论述**:通过阵列中不同位置元件的延时发射来实现波束聚焦,是目标专利第二模式的核心。对比文件完全没有涉及任何声学波束成形或聚焦的技术。其多层电极和间隙设计是为了在接收模式下提高电荷或电压灵敏度,与主动发射并控制声场形状无关。因此,对比文件既未直接公开也未隐含公开该特征。 |
| **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>**隐含公开 (g)** | 图3A明确显示了第一外电极(301)通过连接305、第一内电极(302)通过连接308分别连接到接触垫。[0055]段说明:“The connections 305-310 are made to contact pads 1,2 as shown. The signals from the contact pads may then be provided to signal processing circuitry...” 这展示了从特定电极区域到外部电路的固定导电路径。 | **论述**:对比文件公开了将换能器上不同区域的电极(例如,外电极和内电极)通过各自的连接线(导电路径)连接到接触垫,这些接触垫可以视为与外部电路(可类比为“收发器电子装置”)耦合的输入/输出端子。虽然对比文件中的“电极区域”不等同于目标专利的“像素组”,“接触垫”也不完全等同于“驱动输入端子”,但“通过固定的导线将换能器的不同部分连接到外部电路的不同端子”这一基本电气连接架构是相同的。本领域技术人员可以理解,为了实现对不同电极区域的独立控制或信号读取,必然需要为每个区域设置独立的导电路径连接到相应的端子。因此,对比文件隐含公开了“电耦合包含连接不同组像素/电极与不同驱动输入端子的经固定配置的导电路径”这一特征。 |
| **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>**未公开** | 对比文件未描述任何关于向换能器“发射信号”以驱动其产生声波的操作,更未提及“同时”向不同端子发射信号以实现特定声场模式。 | **论述**:该特征描述了在第一(平面波)模式下,收发器电子装置特定的驱动时序——同时驱动所有像素组。对比文件仅涉及换能器作为传感器时的信号接收和处理,完全没有涉及作为发射器时的驱动方法和时序控制。因此,该特征未被公开。 |
| **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>**未公开** | 对比文件未描述任何关于向换能器“依序发射信号”或引入“时间延迟”以控制声波发射的操作。 | **论述**:该特征描述了在第二(聚焦)模式下,收发器电子装置特定的驱动时序——依序驱动不同像素组并引入时间延迟以实现波束聚焦。这与对比文件所揭示的内容完全无关。对比文件没有提供任何关于主动控制发射时序以实现声学效果的技术启示。因此,该特征未被公开。 |
| **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<br>**未公开** | 对比文件图3A显示电极是同心环状结构,并非由离散的像素排列而成,更非布置在六方晶格上形成六边形。 | **论述**:目标专利定义了超像素区的一种具体几何排布方式:七个像素按六方晶格排列成六边形。对比文件中的换能器是连续的膜结构,其电极是同心环,完全不具备离散“像素”排列的特征,也没有任何六方晶格或六边形排布的教导。因此,该特征未被公开。 |
| **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>**未公开** | 对比文件图3A中的内电极(302)位于中心,但其是连续环状电极的一部分,并非独立的“像素”,也未构成“像素组”。 | **论述**:该特征是对特征J中具体超像素结构的进一步限定。由于特征J的排布方式本身未被公开,且对比文件中不存在独立的“像素”概念,因此这个关于中心像素的限定也未被公开。 |
| **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>**未公开** | 对比文件图3A中的外电极(301)是连续环状,并非由六个离散的像素组成,也没有“距中心像素大致相等的距离”的排布关系。 | **论述**:同上,该特征是对特征J中具体超像素结构的进一步限定。对比文件中的外电极是一个整体环,无法对应为由六个独立像素组成的“第二像素组”。因此,该特征未被公开。 |
| **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>**未公开** | 对比文件未公开任何由十九个像素按六方晶格排列形成的结构。 | **论述**:这是另一种更复杂的超像素区结构。对比文件中的换能器结构是简单、连续的多层膜,与这种由大量独立像素构成的阵列式超像素结构有本质区别。因此,该特征未被公开。 |
| **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>**未公开** | 同特征K,对比文件无此结构。 | **论述**:该特征依赖于特征M的排布。由于特征M的排布未被公开,此限定也未被公开。 |
| **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>**未公开** | 同特征L,对比文件无此结构。 | **论述**:该特征依赖于特征M的排布。由于特征M的排布未被公开,此限定也未被公开。 |
| **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>**未公开** | 对比文件未公开任何具有多个同心环状像素组且距离中心不同距离的结构。 | **论述**:该特征描述了多个像素组的相对位置关系,是目标专利超像素结构的精细化设计。对比文件中的电极是连续环,没有划分出多个独立的像素组,更没有这种精确的相对距离关系。因此,该特征未被公开。 |
| **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>**隐含公开 (q)** | 同特征G的引用,图3A显示内电极(302)通过连接308连接到接触垫。 | **论述**:该特征是多像素组连接方案的一部分。虽然对比文件中没有“第一像素组”,但其“内电极”可以被视为换能器上一个独立的电气区域。对比文件明确展示了将该区域(内电极)通过一条固定的导线(连接308)连接到外部接触垫(可类比为驱动输入端子)。这隐含了“连接某一组元件/区域与某一输入端子的固定导电路径”这一基本技术手段。因此,该特征被隐含公开。 |
| **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<br>**隐含公开 (r)** | 同特征G的引用,图3A显示外电极(301)通过连接305连接到接触垫。 | **论述**:与特征Q同理,对比文件中的“外电极”是另一个独立的电气区域,并通过固定的导线(连接305)连接到接触垫。这隐含了为另一个组/区域设置独立导电路径和端子的技术手段。 |
| **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>**隐含公开 (s)** | 图3A还显示了连接到第二外电极(316)和第二内电极(315)的连接(306, 309)。[0055]段提到连接至“second outer electrode”和“second inner electrode”。 | **论述**:对比文件中实际上有多个电极层(例如第一层的电极和第二层的电极)。图3A和描述表明,这些不同层的电极也都有各自独立的连接线(如306, 309)连接到接触垫。这进一步强化了“为多个不同组/区域的电极提供独立导电路径”的技术启示。因此,该特征被隐含公开。 |
| **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>**隐含公开 (t)** | 图3A显示了连接到下外电极(312)和下内电极(311)的连接(307, 310)。[0055]段提到连接至“lower inner electrode”和“lower outer electrode”。 | **论述**:与特征S同理,对比文件中下层的电极也有独立的连接线。这继续体现了为多个电气上独立的区域配置独立导电路径的通用做法。因此,该特征被隐含公开。 |
| **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>**隐含公开 (u)** | [0055]段:“The signals from the contact pads may then be provided to signal processing circuitry (not shown)...” 接触垫(对应于多个输入端子)的信号被提供至信号处理电路。 | **论述**:对比文件明确指出,从各个接触垫(即各个独立的电气连接端点)引出的信号被送至信号处理电路。这意味着这些接触垫(可类比为多个驱动输入端子)都与外部处理电路(可类比为收发器电子装置)耦合。因此,该特征被隐含公开。 |
| **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<br>**未公开** | 对比文件未描述任何关于“同时发射信号”到多个端子的操作模式。 | **论述**:该特征涉及对多个端子进行特定时序(同时)驱动的操作模式。对比文件仅涉及信号接收,没有涉及驱动发射的时序控制。因此,该特征未被公开。 |
| **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>**未公开** | 对比文件未描述任何关于“依序发射信号”或引入特定“时间延迟”到不同端子的操作。 | **论述**:该特征涉及对多个端子进行复杂时序(依序且具有特定延迟)驱动的操作模式。这是实现声学聚焦的关键,与对比文件的技术领域和目的完全无关。因此,该特征未被公开。 |
| **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<br>**未公开** | 同特征W,对比文件无相关内容。 | **论述**:同特征W,该特征未被公开。 |
| **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>**未公开** | 同特征W,对比文件无相关内容。 | **论述**:同特征W,该特征未被公开。 |
| **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>**隐含公开 (z)** | 图3B显示了换能器结构(300)下方是衬底(207),衬底中具有腔体(206)。[0057]段说明该布置“useful in many applications, such as microphone applications.” 这暗示了声波需要通过某种介质(如空气)传递到换能器膜。 | **论述**:虽然对比文件没有明确使用“台板”和“声学耦合介质”这两个术语,但其图3B展示的换能器结构安装在具有腔体(206)的衬底(207)上,这是一种典型的MEMS麦克风结构,腔体用于允许声波作用在振动膜上。本领域技术人员能够理解,在这种结构中,声波需要通过某种介质(通常是空气,也可以是其他耦合介质)传递,才能被换能器接收。此外,将换能器用于发射时,同样需要介质来传播声波。因此,对比文件隐含公开了“换能器被配置为经由某种介质(对应于耦合介质)和/或支撑结构(衬底/台板)来接收或发射声信号”这一特征。 |
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