发明创造名称：永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物平台
外观设计名称：
决定号：185651
决定日：2019-07-17
委内编号：1F263023
优先权日：
申请（专利）号：201510922609.9
申请日：2015-12-11
复审请求人：海德星科技（厦门）有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：杨哲
合议组组长：李晓娜
参审员：白建辉
国际分类号：G02B21/34
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征，如果区别技术特征中的一部分被作为其他现有技术的对比文件公开，其余部分是公知常识或本领域技术人员根据实际需要进行的选择和调整或本领域技术人员容易想到的，则该项权利要求相对于作为现有技术的该些对比文件和公知常识的结合是显而易见的，不具备创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201510922609.9，名称为“永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物平台”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为海德星科技（厦门）有限公司。本申请的申请日为2015年12月11日，公开日为2016年02月17日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年07月03日发出驳回决定，驳回了本申请，其理由是：权利要求1-2不具备专利法第22条第3款的创造性。
驳回决定中引用如下3篇对比文件：
对比文件1：CN1391121 A号专利文献，公开日为 2003年01月15日；
对比文件2：CN203993367U号专利文献，公告日为 2014年12月10日；
对比文件3：“活体显微观测微动自适应平台设计”，刘澈，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》，2015年第8期，公开日为2015年8月15日。
驳回决定所依据的文本为原始申请文件，即：申请日2015年12月11日提交的说明书1-23段、说明书附图1-2、说明书摘要、摘要附图、权利要求1-2项。
驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1、永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物平台，其特征在于，包括载物台、第一永磁同步直线电机、第二永磁同步直线电机、反馈装置和控制电路；
所述载物台由上至下依次设有上滑块、中间板和底板；上滑块表面作为载物平面，上滑块与中间板通过上导轨连接构成沿Y轴方向的滑动配合，中间板与底板通过下导轨连接构成沿X轴方向的滑动配合；第一永磁同步直线电机的定子固定于中间板上，第一永磁同步直线电机的动子与上滑块连接；第二永磁同步直线电机的定子固定于底板上，第二永磁同步直线电机的动子与中间板连接；反馈装置设有第一编码器、第二编码器，第一编码器固定于中间板上，第二编码器固定于底板上，控制电路包括微处理器，第一编码器和第二编码器的位置检测信号传递至微处理器信号输入端，微处理器控制信号分别传递至第一永磁同步直线电机和第二永磁同步直线电机。
2、如权利要求1所述永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物台，其特征在于，所述微处理器采用数字信号处理器或单片机。”
驳回决定指出：
权利要求1与对比文件1的区别特征是：对比文件1与本申请的X、Y轴方向设定不同；包括第一永磁同步直线电机、第二永磁同步直线电机、反馈装置和控制电路；第一永磁同步直线电机的定子固定于中间板上，第一永磁同步直线电机的动子与上滑块连接；第二永磁同步直线电机的定子固定于底板上，第二永磁同步直线电机的动子与中间板连接；反馈装置设有第一编码器、第二编码器，第一编码器固定于中间板上，第二编码器固定于底板上，控制电路包括微处理器，第一编码器和第二编码器的位置检测信号传递至微处理器信号输入端，微处理器控制信号分别传递至第一永磁同步直线电机和第二永磁同步直线电机。
对比文件1公开了本申请的基本结构，对比文件2公开了本申请的基本原理以及基本的自动化控制结构，对比文件3公开了在显微镜装置中采用永磁同步直线电机以及相关算法，且对比文件2中所公开的技术特征在对比文件2中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同，对比文件3中所公开技术特征在对比文件3中所起的作用与其在该权利要求中所起的作用相同，因此，对比文件2和3都给出了将上述技术特征用于对比文件1的启示。而对于X、Y轴方向的设定以及其他的相关设备的连接关系等都是本领域技术人员根据实际需要情况所采取的，属于本领域的常规技术手段和选择。
因此，在对比文件1的基础上结合对比文件2、3以及本领域常规技术手段得到该权利要求的技术方案对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2对权利要求1作了进一步限定，附加技术特征属于常规技术选择。因此，在权利要求1不具备创造性的基础上，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人海德星科技（厦门）有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月17日向向国家知识产权局提出了复审请求，并提交了权利要求书的修改文本，具体修改是在权利要求1中增加了技术特征“上滑块、中间板和底板均设有中部通孔”，修改后的权利要求书如下：
“1. 永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物平台，其特征在于，包括载物台、第一永磁同步直线电机、第二永磁同步直线电机、反馈装置和控制电路；
所述载物台由上至下依次设有上滑块、中间板和底板；上滑块、中间板和底板均设有中部通孔，上滑块表面作为载物平面，上滑块与中间板通过上导轨连接构成沿Y轴方向的滑动配合，中间板与底板通过下导轨连接构成沿X轴方向的滑动配合；第一永磁同步直线电机的定子固定于中间板上，第一永磁同步直线电机的动子与上滑块连接；第二永磁同步直线电机的定子固定于底板上，第二永磁同步直线电机的动子与中间板连接；反馈装置设有第一编码器、第二编码器，第一编码器固定于中间板上，第二编码器固定于底板上，控制电路包括微处理器，第一编码器和第二编码器的位置检测信号传递至微处理器信号输入端，微处理器控制信号分别传递至第一永磁同步直线电机和第二永磁同步直线电机。
2. 如权利要求1所述永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物平台，其特征在于，所述微处理器采用数字信号处理器或单片机。”
复审请求人认为：
A、对比文件1与本申请有明显区别：（1）对比文件1虽然有上中下三层结构，但平台是实体（实心）结构，且光线不能穿过平台主体，而新权利要求所述的上滑块、中间板和底板均设有中部通孔，为中空结构；（2）对比文件1是通过微分螺杆等机构手动控制，新权利要求1是通过自动控制系统控制；（3）对比文件1无法实现平稳的运动和较宽的速度动态范围，本权利要求可以；（4）对比文件1的平台是开环系统，没有速度和位置反馈，本权利要求通过编码器反馈，位置控制精度高。
B、对比文件2主要是为了解决系统中二级驱动的问题，新权利要求1虽然也属于单级驱动控制，但与对比文件2有明显区别：（1）对比文件2采用的是XY叠层结构，其结构共有4层，本申请的结构是三层一体式结构；（2）对比文件2的平台是实心结构，本申请是中空结构；（3）对比文件2的驱动主题是直线压电马达，本申请是永磁同步直线电机。
C、对比文件3主要是为了解决显微镜快速自动对焦的问题，论文中的永磁同步直线电机装置只是用于垂直方向的物镜焦距的跟踪和调整，而本申请中直线电机XY平台是样品在水平方向的移动，两者不仅结构完全不同，而且需要解决的问题和技术方案也有很大的实质性不同。
因此，本申请权利要求1-2具有专利法第22条第3款规定的创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月22日依法受理了该复审请求，并将其转送至原审查部门进行前置审查。
原审查部门在前置审查意见书中不认同复审请求人的意见，因而坚持原驳回决定。前置审查意见书中还另外引用了如下1篇参考文献：
参考文献1：US6252705B1，公告日为2001年06月26日。
随后，国家知识产权局依法成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年04月04日向复审请求人发出复审通知书，指出：
独立权利要求1与对比文件1相比，区别技术特征在于：包括第一永磁同步直线电机、第二永磁同步直线电机、反馈装置和控制电路；第一永磁同步直线电机的定子固定于中间板上，第一永磁同步直线电机的动子与上滑块连接；第二永磁同步直线电机的定子固定于底板上，第二永磁同步直线电机的动子与中间板连接；反馈装置设有第一编码器、第二编码器，第一编码器固定于中间板上，第二编码器固定于底板上，控制电路包括微处理器，第一编码器和第二编码器的位置检测信号传递至微处理器信号输入端，微处理器控制信号分别传递至第一永磁同步直线电机和第二永磁同步直线电机。基于上述区别技术特征，该权利要求相对于对比文件1实际解决的技术问题是为了实现自动化精确控制载物台的位移。
对比文件2公开了通过实时检测定位平台上运动滑块的位置和速度信号，并将信号反馈给上位机控制器，实现精密控制平台在X轴和/或Y轴方向上的运动与定位的自动化控制方案；对比文件3公开了在显微镜装置中采用永磁同步直线电机可以实现位移精密调节的技术启示；其他的区别技术特征属于本领域的常规技术手段。
因此，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
权利要求2进一步限定的附加技术特征对于本领域技术人员来说属于常规技术选择。因此，权利要求2也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
复审通知书中还对复审请求人在提出复审请求时的意见不能成立的理由进行了充分的阐述。
针对复审通知书，复审请求人于2019年06月20日提交了意见陈述书，未对申请文件进行修改。
复审请求人认为：（1）本申请可解决的主要问题是：采用本发明所述技术方案可解决如何在光学显微镜中消除运动平台上下两层相互干扰的问题，从而提高平台整体的运动精度和稳定性；对比文件1是一种手动的丝杆驱动系统，而本申请是一种直线和压电混合和驱动的电动平台；对比文件2采用的是XY叠层结构，不适合用做显微镜载物台，且其公开的控制方式只适用于单一的压电电机，无法同时控制压电电机和永磁同步直线电机；对比文件3有4层结构，不适合用作显微镜载物台，并且其控制方式适用于单一压电电机，无法同时控制电压电机和永磁同步直线电机。（2）对比文件4的目的是解决电机磁场对电子显微镜的干扰问题，与本申请试图解决的平台两轴之间运动相互干扰问题不同。因此，本申请具有创造性。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，可以作出审查决定。
二、决定的理由
（一）审查文本的认定
在复审程序中，复审请求人于2018年10月17提出复审请求提交了权利要求书全文的替换页，经审查，其中所作修改符合专利法第33条和专利法实施细则第61条第1款的规定。本复审请求审查决定所依据的文本是复审请求人于申请日2015年12月11日提交的说明书第1-23段，说明书附图第1-2幅，说明书摘要和摘要附图；以及于2018年10月17日提交的权利要求第1-2项。
（二）关于专利法第22条第3款
专利法第22条第3款规定：创造性，是指与现有技术相比，该发明具有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型具有实质性特点和进步。
一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件之间存在区别技术特征，如果区别技术特征中一部分被作为其他现有技术的对比文件公开，其余部分是公知常识或本领域技术人员根据实际需要进行的选择和调整或本领域技术人员容易想到的，则该项权利要求相对于作为现有技术的该些对比文件和公知常识的结合是显而易见的，不具备创造性。
1、权利要求1要求保护一种永磁同步直线电机驱动的自动控制显微镜载物平台，对比文件1（CN1391121A）公开一种电生理显微镜用可移式载物台，并具体公开了以下特征（参见说明书第2页第17行-第3页第21行和图1-3）：该载物台12采用三层平台式结构，上层为承载层，上面设有若干螺丝孔2和一载物板1，侧面有一凹槽，一X相推进滑球3设置于其中，中层为X相导向层，上面设有两个X相滑槽6，对应上层的凹槽处设有一突起，上层的凹槽恰好容纳该突起，一X相推进微分螺杆4穿过该突起顶住上层的X相推进滑球3，所述X相滑槽6的两侧分别平行固定两个X相复位弹簧5的一端，弹簧5的另一端则连接固定在上层的下面，该导向层的前面还设有一凹槽，且在该凹槽处安装有一Y相推进滑球7，下面沿Y相则设有两个Y相滑轨8；下层为Y相导向层，对应于中层的两个Y相滑轨8，其上面设有两个Y相滑槽9，其两侧分别平行固定两个Y相复位弹簧10的一端，弹簧10的另一端与中层的下面相连，该层的前面还设有一突起，中层的凹槽恰好容纳该突起，一Y相推进微分螺杆11穿过该突起顶住中层的Y相推进滑球7。从附图1和3中还可以看出，上层具有大致位于中部的圆形通孔，中层和下层均大致在中部具有方形通孔。
将权利要求1与对比文件1进行对比：对比文件1的上层承载层相当于权利要求1的上滑块，对比文件1的中层X相导向层相当于权利要求1的中间板，权利要求1的下层Y相导向层相当于权利要求1的底板，对比文件1中层上面两个X相滑槽6相当于权利要求1的上导轨，也即对比文件1的上层与中层是通过两个X相滑槽6实现了X方向滑动配合，也即对比文件1的X方向相当于权利要求1的Y方向。对比文件1下层对应于中层两个Y相滑轨8的两个Y相滑槽9相当于权利要求1中的下导轨，也即对比文件1的中层与下层是通过两个Y相滑槽9实现了Y方向滑动配合，也即对比文件1的Y方向相当于权利要求1的X方向。对比文件1中的上下中三层中的通孔大致位于每层的中部，也即相当于权利要求1中的上滑块、中间板以及底板的中部通孔。
该权利要求与对比文件1的区别特征在于：包括第一永磁同步直线电机、第二永磁同步直线电机、反馈装置和控制电路；第一永磁同步直线电机的定子固定于中间板上，第一永磁同步直线电机的动子与上滑块连接；第二永磁同步直线电机的定子固定于底板上，第二永磁同步直线电机的动子与中间板连接；反馈装置设有第一编码器、第二编码器，第一编码器固定于中间板上，第二编码器固定于底板上，控制电路包括微处理器，第一编码器和第二编码器的位置检测信号传递至微处理器信号输入端，微处理器控制信号分别传递至第一永磁同步直线电机和第二永磁同步直线电机。基于上述区别技术特征，该权利要求相对于对比文件1实际解决的技术问题是为了实现自动化精确控制载物台的位移。
对比文件2（CN203993367U）公开一种单级驱动定位装置，并具体公开了以下技术特征（参见说明书第7-20，34-60段，图1-5）：定位平台、驱动定位平台运动的压电马达3以及控制定位平台运动及定位的上位机控制器；定位平台包括基座1与沿基座1直线滑动的运动滑台2；定位平台为上下且纵横交叉设置的两组定位平台，上一组定位平台的基座固定于下一组定位平台的运动滑台2上并随其同步滑动，实现定位平台X轴与Y轴方向上的移动与定位；定位平台的一侧设置有分别控制X、Y轴方向运动的压电马达3，另一侧设置有检测运动滑台运动速度及运动位置的位移检测装置，位移检测装置与上位机控制器电连接并将实时检测的运动滑台相对原点的运动位置（也即相当于将位置检测信号传递给微处理器）及运动速度反馈至上位机控制器（相当于微处理器）；上位机控制器包括速度环控制器、位置环控制器、运动控制卡、压电马达驱动器以及信号传输线缆32，信号传输线缆32设置于压电马达3上，压电马达驱动器通过信号传输线缆32输送驱动信号控制压电马达的驱动；上位机控制器可控制驱动上下两组定位平台实现X轴或Y轴单独运动与定位，也可同时控制驱动X轴和Y轴联动定位（也即将控制信号传递给位移电机）。由此可见，对比文件2公开了通过实时检测定位平台上运动滑块的位置和速度信号，并将信号反馈给上位机控制器，实现精密控制平台在X轴和/或Y轴方向上的运动与定位的自动化控制方案，其所要解决的技术问题与对比文件1所要解决的技术问题--实现精密的自动化控制相同，因此，对比文件2给出了将上述特征与对比文件1相结合的技术启示。
对比文件3（“活体显微观测微动自适应平台设计”，刘澈，《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅱ辑》，2015年第8期），公开了活体显微观测微动自适应平台设计，并具体公开了以下技术特征（参见对比文件3第1章、第3.4-3.6节）：随着仪器自动化、智能化的迅速发展，医学、生物工程、材料分析、电子元件检测等领域对显微镜的检测精度和速度提出了更高的要求，全自动显微镜应运而生；全自动显微镜需要实现载物台XYZ三轴自动控制；必须进行实时调焦，保证显微镜对焦的精确性；显微镜装置中采用线性电机有助于实现自动对焦；线性电机为永磁同步直线电机。由此可见，对比文件3公开了在显微镜装置中采用永磁同步直线电机可以实现位移精密调节的技术启示，其所要解决的技术问题与对比文件1中所要解决的技术问题--实现精密的自动化控制相同。
此外，对于本领域技术人员来说，在对比文件2已经给出了需要使用位移检测装置来进行位移检测的基础上，想到使用编码器来检测位移属于本领域常用技术手段，因为编码器属于本领域常用的位移检测器件，至于编码器和永磁同步直线电机的定子和动子的设置位置则是本领域技术人员可简单进行设置的，只要能够检测出位移以及实现载物台的二维方向位移即可，这样的设置属于本领域技术人员容易想到的。
综上所述，在对比文件1的基础上结合对比文件2和3以及本领域常规技术手段得到该权利要求的技术方案对本技术领域的技术人员来说是显而易见的，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
针对复审请求人在答复复审通知书时所陈述的意见，合议组认为：
（1）对比文件1确实是一种手动的丝杆驱动系统，但它可以作为本申请的改进基础，且实现精密的自动化控制是本领域的普遍追求，因此，本领域技术人员有动机去选取本领域中用以解决所要解决的技术问题的技术手段，即选择对比文件2、3和本领域的常规技术手段来解决所要解决的技术问题，且对比文件2和3均给出了相应的技术启示；对比文件2虽然公开了4层平台结构且采用的是压电马达驱动，但其还主要公开了通过实时检测定位平台上运动滑块的位置和速度信号，并将信号反馈给上位机控制器，实现精密控制平台在X轴和/或Y轴方向上的运动与定位的自动化控制方案，其所要解决的技术问题与对比文件1所要解决的技术问题--实现精密的自动化控制相同；对比文件3虽然主要是为了解决显微镜快速对焦的问题，但其给出了利用永磁同步直线电机本身相较于传统步进电机具有很好的精度控制等特点，也即本领域技术人员在对比文件3的启示下，为了实现更精确的水平方向位移控制而有动机选择永磁同步直线电机，在光学显微镜中采用永磁同步直线电机，自然会消除了回程差，使得平台运动稳定性极高，进而消除了运动平台上下两层相互干扰的问题，从而提高平台整体的运动精度和稳定性，这是由永磁同步直线电机的高精度特性所带来的。（2）复审请求人所主张的“对比文件4”实质为前置审查意见书中所引用的参考文献1，由于合议组在复审通知书中并未使用“对比文件4”，所以，本申请权利要求不具有创造性的结论与“对比文件4”无关。
因此，复审请求人关于本申请权利要求1具备创造性的意见不具有说服力。
权利要求2不具备专利法第22条第3款规定的创造性
权利要求2对权利要求1作了进一步限定，用于信号处理并实现信号控制的微处理器采用数字信号处理器或单片机对于本领域技术人员来说属于常规的技术选择。因此，在其引用的权利要求不具备创造性的基础上，该权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，权利要求1-2不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月03日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,请求人自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。
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