**对比文件名称**：2012-06-19_US8203912B_发明授权_US08203912B2 CMUTs with a high-k dielectric
**目标专利名称**：247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**：深度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》** | 对比文件第0025段：“A medical imaging system is further provided including an array of such capacitive ultrasound transducers disposed on a current substrate.” (一种医疗成像系统进一步被提供，包括布置在当前衬底上的这种电容式超声换能器的阵列。) | **论述**：目标专利的技术特征A定义了阵列的特定结构：由多个“超像素区”组成，每个超像素区内部分为中心和外部部分，并包含至少两个像素组。其核心作用在于为后续的波束成形（平面波和聚焦波束）提供物理结构基础。对比文件确实公开了电容式超声换能器（CMUT）的阵列，但通篇未提及“超像素区(superpixel area)”、“像素组(pixel group)”、“中心部分(center portion)”和“外部部分(outer portion)”等结构性划分概念。对比文件中的阵列是常规的换能器元件集合，其结构划分（如电极分区）是基于单个CMUT单元内部的电极布局（如中央电极和侧翼电极），目的是优化单个换能器在塌陷模式下的性能，而非为了将多个换能器分组以进行2D波束成形。因此，本领域技术人员无法从对比文件直接或隐含地得出具有特定“超像素区”和“像素组”划分的阵列结构。 |
| **技术特征B：** 收发器电子装置<br>**《直接公开》** | 对比文件第0025段：“The substrate 414 may further include drive electronics and/or receive electronics (not shown).” (衬底414可以进一步包括驱动电子装置和/或接收电子装置（未示出）。) | **论述**：目标专利中的“收发器电子装置”用于控制阵列的操作模式（发射和接收信号）。对比文件第0025段明确公开了衬底上可以包括“驱动电子装置和/或接收电子装置(drive electronics and/or receive electronics)”，其作用同样是用于驱动CMUT换能器工作并接收信号。两者在功能和作用上相同。因此，该特征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<br>**《直接公开》** | 对比文件第0022段：“The electrode 402 may be grounded from a side of the CMUT 400.” (电极402可以从CMUT 400的一侧接地。) 结合图4及上下文，电极402通过间隔物410与晶圆404连接，晶圆404上集成了驱动/接收电子装置。 | **论述**：目标专利中“电耦合”指连接收发器电子装置与换能器阵列以实现信号传输的电气连接。对比文件图4和说明书描述了电极402（属于换能器膜）通过间隔物410与晶圆404（包含驱动/接收电子装置）机械和电气连接，并提到电极可以接地，这必然涉及电连接。这种连接构成了“收发器电子装置与所述阵列之间的电耦合”。因此，该特征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<br>**《未公开》** | 对比文件第0007、0009段描述了CMUT可以在“non-collapsed mode”（非塌陷模式，图2）和“collapsed mode”（塌陷模式，图3）下操作。 | **论述**：目标专利的“第一模式”和“第二模式”特指两种不同的波束发射模式：平面波模式和聚焦波束模式。其作用是实现不同的成像功能（如表面成像和皮下成像）。对比文件虽然提到了CMUT的两种“模式”，但这是指换能器膜的结构状态（是否与底部电极接触），即“塌陷模式”和“非塌陷模式”。这两种模式是换能器自身的工作状态，而非对阵列进行整体波束成形控制的系统操作模式。对比文件并未提及或暗示可以在这两种波束成形模式之间进行选择。因此，作用不同，本领域技术人员无法从中得出目标专利所定义的可选择操作模式。 |
| **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》** | 对比文件中未提及“平面超声波(plane ultrasonic wave)”、“平面波激励(plane wave excitation)”或相关概念。 | **论述**：该特征描述了在第一模式（例如指纹成像模式）下阵列产生的声波形态。对比文件全文聚焦于单个CMUT单元的结构改进（如高k介质、分区电极），以提升其性能（如耦合系数、降低电压），并未涉及阵列级别的声波发射控制，特别是同时驱动所有换能器以产生平面波的技术。本领域技术人员无法从对比文件中直接或隐含地得出阵列能产生“基本上平面超声波”的技术方案。 |
| **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》** | 对比文件中未提及“经聚焦波束(focused beam)”、“波束成形(beamforming)”、“超像素区(superpixel area)”或通过控制不同组换能器的发射时序来实现聚焦。 | **论述**：该特征定义了第二模式（如活性检测模式）的核心效果：从每个超像素区产生高强度的聚焦波束。其实现依赖于前述的超像素区结构以及后续特征中描述的时序控制。对比文件完全没有公开任何关于将阵列划分为超像素区，并通过控制不同区域换能器的发射延迟来形成聚焦波束的内容。因此，该特征未被公开。 |
| **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。<br>**《未公开》** | 对比文件未提及将不同空间位置的换能器分组并连接到不同驱动输入端子的“经固定配置的导电路径(fixedly configured conductive path)”。 | **论述**：该特征是实现不同像素组独立驱动的具体电路连接方式。对比文件虽然公开了CMUT单元内部有多个电极（如第一、第二、第三电极）并与驱动电子装置连接，但这种连接是针对单个换能器单元内部的电极，目的是为了优化该单元在塌陷模式下的性能（如第0030段所述：将AC信号仅施加于侧翼电极）。这与目标专利中将**阵列中不同空间位置的一组换能器**（即一个像素组）作为一个整体连接到特定驱动输入端子的“导电路径”在结构层级和作用上均不同。因此，该特征未被公开。 |
| **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<br>**《未公开》** | 对比文件中未描述在不同驱动输入端子上“同时发射信号(simultaneously transmit signals)”以产生特定波束形态的操作。 | **论述**：该特征是第一模式（平面波模式）下的具体驱动时序。对比文件没有公开将信号同时施加到不同驱动输入端子的操作，更未将这种操作与产生平面波相关联。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》** | 对比文件中未描述“依序发射信号(sequentially transmit signals)”并引入“时间延迟(time delay)”以实现波束聚焦的操作。 | **论述**：该特征是第二模式（聚焦波束模式）下的核心驱动时序，是实现波束成形的关键。对比文件完全没有涉及通过控制施加到不同电极或换能器组信号的时序来形成聚焦声束的任何教导或启示。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》** | 对比文件中未描述换能器阵列在“六方晶格(hexagonal lattice)”上排列或形成“六边形(hexagon)”的“超像素区”。 | **论述**：该特征是对超像素区具体几何形状的限定。对比文件虽然可能提及阵列，但未对其像素排列的晶格类型（六方晶格）或特定形状（六边形超像素）进行任何描述。该特征完全依赖于目标专利中定义的超像素概念，而该概念本身未被对比文件公开。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》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征是超像素区内部结构的细化。由于对比文件未公开“超像素区”和“六边形”排列，自然也不可能公开其内部的“中心像素”。因此，该特征未被公开。 |
| **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》** | 无相应内容。 | **论述**：同上，该特征是超像素区内部结构的细化。对比文件未公开相关概念。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》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征定义了另一种更复杂的超像素区结构。对比文件未公开任何关于“超像素区”及其内部“像素组”划分的内容。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》** | 无相应内容。 | **论述**：同特征K，该特征依赖于未被公开的超像素结构。因此，该特征未被公开。 |
| **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》** | 无相应内容。 | **论述**：同特征L，该特征依赖于未被公开的超像素结构。因此，该特征未被公开。 |
| **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》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征精确描述了不同像素组相对于中心像素的径向距离关系，这是实现特定聚焦效果的结构基础。对比文件完全没有相关描述。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>**《未公开》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征是特征G在更复杂超像素结构下的具体化。由于超像素结构和分组概念未被公开，这种针对特定像素组的固定导电路径连接方式也不可能被公开。因此，该特征未被公开。 |
| **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<br>**《未公开》** | 无相应内容。 | **论述**：同特征Q。该特征未被公开。 |
| **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<br>**《未公开》** | 无相应内容。 | **论述**：同特征Q。该特征未被公开。 |
| **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<br>**《未公开》** | 无相应内容。 | **论述**：同特征Q。该特征未被公开。 |
| **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。<br>**《未公开》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征定义了多个驱动输入端子与收发器电子装置的连接。对比文件未公开将阵列划分为多个组并对应设置多个独立驱动输入端子的系统。因此，该特征未被公开。 |
| **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》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征是特征H在更多驱动输入端子情况下的扩展。由于多驱动输入端子的系统未被公开，其对应的同时驱动操作也不可能被公开。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》** | 无相应内容。 | **论述**：该特征是特征I在更复杂分组情况下的扩展，描述了具体的、分层的延迟序列。对比文件完全没有涉及任何此类波束成形时序控制。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》** | 无相应内容。 | **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》** | 无相应内容。 | **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》** | 对比文件第0002段：“However, piezoelectric transducers can exhibit disadvantages in air or fluid-coupled applications, at least in part due to an impedance mismatch between the piezoceramic and the air or fluid of interest.” (然而，压电换能器在空气或流体耦合应用中可能表现出缺点，至少部分是由于压电陶瓷与相关空气或流体之间的阻抗失配。) | **论述**：目标专利中“台板和声学耦合介质”的作用是作为换能器阵列与被成像对象（如手指）之间的声学传递路径，并可能用于阻抗匹配和保护阵列。对比文件第0002段提到了换能器在“空气或流体耦合应用(air or fluid-coupled applications)”中面临的阻抗匹配问题。这隐含了在实际应用中，为了使换能器有效工作，需要将其与外部介质（空气或流体）进行“耦合”，而实现这种耦合通常需要物理结构（如某种形式的“台板”或外壳）以及匹配介质（“声学耦合介质”）。尽管对比文件未明确图示或描述具体的台板和耦合介质结构，但本领域技术人员基于对超声换能器应用（如医疗成像、指纹传感）的公知常识，可以合理推断出：要将对比文件公开的CMUT阵列用于实际成像或传感，必然需要将其封装或装配在某种台板下方，并使用适当的声学耦合介质（如凝胶、粘合剂或特定填充气体）以实现有效的声波发射和接收。因此，该技术特征被对比文件隐含公开。 |
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