发明创造名称：三维图像测量装置
外观设计名称：
决定号：13291
决定日：2009-04-27
委内编号：
优先权日：2003-02-06
申请（专利）号：200480003759.X
申请日：2004-02-05
复审请求人：
无效请求人：CKD株式会社
授权公告日：2007-09-19
审定公告日：
专利权人：株式会社高永科技
主审员：谢有成
合议组组长：杨军艳
参审员：田静怡
国际分类号：G01B11/25
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果一项发明与一对比文件的区别技术特征未使该发明具备突出的实质性特点，又未给该发明带来显著的进步，则该发明相对于该对比文件不具备创造性。
全文：
案由
本无效宣告请求涉及国家知识产权局于2007年9月19日授权公告的200480003759.X号、名称为“三维图像测量装置”的发明专利（下称本专利），其申请日为2004年2月5日，优先权日为2003年2月6日，专利权人为株式会社高永科技。本专利授权公告的权利要求1～4、14如下：
“1.一种三维图像测量装置，包括：
XYZ轴移动装置，其安装于基底元件上；
工作台，其安装于所述基底元件上，用于将测量对象移动到测量位置并随后支撑所述测量对象，所述工作台具有设置在其一侧的预定的基准面；
图像获取装置，其中，所述图像获取装置被所述XYZ轴移动装置向着X、Y和Z轴移动，以N次的次数将光栅图像扫描到被支撑和固定于所述工作台的所述测量对象的一侧，获取被所述测量对象N次改变的光栅图像，并且交替地以N次的次数将所述光栅图像扫描到所述测量对象的另一侧，获取被所述测量对象N次改变的光栅图像；
发光装置，其安装于所述图像获取装置的一侧，用于产生和发射具有预定波长的光；以及
控制单元，通过控制所述工作台和所述XYZ轴移动装置，所述控制单元将从安装于所述图像获取装置的一侧的所述发光装置产生的光照射到设定于所述工作台的一侧的基准面，随后通过所述图像获取装置接收反射光的图像，测量垂直距离，从而恒定地维持所述测量对象和所述图像获取装置之间的焦距，并且接收从所述图像获取装置获取的所述被改变的光栅图像，从而产生三维图像。
2.如权利要求1所述的三维测量装置，其中，所述XYZ轴移动装置是线性电动机或滚珠丝杠之中的任意一个，以便将所述图像获取装置分别向着X、Y和Z轴移动。
3.如权利要求1所述的三维测量装置，其中，
第一引导装置，其安装于所述基底元件以被固定，并且具有位于其一侧的预定基准；
第二引导装置，其被安装成用来在所述第一引导装置的基础上根据所述测量对象的尺寸而被移动；以及
引导传动装置，其被安装为使所述第一和第二引导装置分别与其以直角相交，并且用于在所述第一引导装置的基础上移动所述第二引导装置。
4.如权利要求3所述的三维测量装置，其中，所述引导传动装置是滚珠丝杠。
14.如权利要求1所述的三维测量装置，其中，所述发光装置是激光指示器。”
针对上述专利权，CKD株式会社（下称请求人）于2008年11月7日以本专利权利要求1～4、14不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由向专利复审委员会提出无效宣告请求，请求宣告本专利权利要求1～4、14无效，并提交了以下附件：
附件1：日本专利公报（特开平8-155894A）的中文译文；
附件2：日本专利公报（特开平7-19825A）的中文译文；
附件3：日本专利公报（特开2001-130728A）的中文译文；
附件4：日本专利公报（特开平9-21620A）的中文译文；
附件5：日本专利公报（特开2001-156425A）的中文译文；
附件6：日本专利公报（特开平8-155894A）（下称对比文件1），公开日为1996年6月18日；
附件7：日本专利公报（特开平7-19825A）（下称对比文件2），公开日为1995年1月20日；
附件8：日本专利公报（特开2001-130728A）（下称对比文件3），公开日为2001年5月15日；
附件9：日本专利公报（特开平9-21620A）（下称对比文件4），公开日为1997年1月21日；
附件10：日本专利公报（特开2001-156425A）（下称对比文件5），公开日为2001年6月8日；
附件11：本专利授权公告文本。
结合上述附件，请求人认为权利要求1相对于对比文件1和2的结合、或者对比文件3和2的结合、或者对比文件1和4的结合不具备创造性；权利要求2的附加技术特征被对比文件1、或者对比文件3公开了，且为本领域的惯用技术手段；权利要求3的附加技术特征被对比文件2、或者对比文件3公开了；权利要求4的附加技术特征被对比文件3公开了，且为本领域的惯用技术手段；权利要求14的附加技术特征被对比文件3或者对比文件5公开了，且为本领域的惯用技术手段，因此权利要求2～4、14不具备创造性。
经形式审查合格，专利复审委员会依法受理了上述无效宣告请求，于2008年12月5日向请求人和专利权人发出无效宣告请求受理通知书，同时将专利权无效宣告请求书及其附件清单所列的附件副本转给专利权人。
针对上述无效宣告请求，专利复审委员会依法成立合议组，对本案进行审理。本案合议组于2009年1月13日向请求人和专利权人发出口头审理通知书，告知双方当事人本案定于2009年3月12日进行口头审理。
针对上述无效宣告请求，专利权人于2009年1月20日向专利复审委员会提交了意见陈述书，认为请求人提交的对比文件5的中文译文有一处错误，请求人在无效宣告请求书中对本专利权利要求1和4的引用有误，并陈述了本专利权利要求1～4、14相对于请求人提交的对比文件具备创造性的理由，其主要观点为对比文件1～4均未公开本专利权利要求1中的以下两方面的技术特征：1）图像获取装置“以N次的次数将光栅图像扫描到被支撑和固定于所述工作台的所述测量对象的一侧，获取被所述测量对象N次改变的光栅图像，并且交替地以N次的次数将所述光栅图像扫描到所述测量对象的另一侧，获取被所述测量对象N次改变的光栅图像”（下称技术特征A）；2）“工作台具有设置在其一侧的预定的基准面”、“发光装置，其安装于所述图像获取装置的一侧，用于产生和发射具有预定波长的光”、“控制单元将从安装于所述图像获取装置的一侧的所述发光装置产生的光照射到设定于所述工作台的一侧的基准面，随后通过所述图像获取装置接收反射光的图像，测量垂直距离，从而恒定地维持所述测量对象和所述图像获取装置之间的焦距”（下称技术特征B）。
针对上述意见陈述书，专利复审委员会于2009年2月9日向请求人发送了转送文件通知书，将专利权人的该意见陈述书转送给请求人。
口头审理如期举行，请求人委托北京三幸商标专利事务所的专利代理人夏满强，专利权人委托北京康信知识产权代理有限责任公司的代理人李尊霞、陈钧参加了口头审理。
在口头审理中：请求人明确无效宣告请求的理由和范围为本专利权利要求1～4、14不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定，以对比文件1～5作为评述本专利权利要求1～4、14创造性的证据，具体评述方式与无效宣告请求书中相同；专利权人对请求人提交的证据的真实性没有异议；针对专利权人提出对比文件5的中文译文说明书第4页第1段最后两行内容中“平时”一词译文的异议，双方经协商后，一致认可将其中的“平时”改译为“经常”，对其余对比文件1～4的中文译文，专利权人未提出异议；以本专利授权公告文本中的权利要求1～4、14为基础，请求人和专利权人双方结合对比文件1～5展开了充分的审议庭辩论。
至此，合议组认为本案事实已经清楚，现依法作出如下审查决定。
决定的理由
1．关于证据和现有技术
本无效宣告请求审查决定仅使用对比文件1～3作为评述权利要求创造性的证据，因此对证据4～5不予评述。
专利权人对对比文件1～3的真实性没有提出异议。经审查，对比文件1～3均为专利文献，合议组认可其真实性，可以作为本案证据使用。
对比文件1～3的公开日均在本专利的申请日之前，因此其上记载的内容构成本专利的现有技术。
专利权人对对比文件1～3的中文译文的准确性没有提出异议，因此对比文件1～3公开的内容以请求人提交的对比文件1～3的中文译文为准。
2．关于创造性
专利法第22条第3款规定，创造性，是指同申请日以前已有的技术相比，该发明有突出的实质性特点和显著的进步，该实用新型有实质性特点和进步。
请求人认为权利要求1相对于对比文件1和2的结合不具备创造性；权利要求2和14的附加技术特征为本领域的惯用技术手段；权利要求3、4的附加技术特征被对比文件3公开了；因此权利要求2～4、14不具备创造性。
（1）关于权利要求1的创造性
请求人提出权利要求1相对于对比文件1和2的结合不具备创造性的具体理由为：对比文件1公开了权利要求1中的XYZ轴移动装置、基底元件、工作台、图像获取装置、控制装置，一般的测量装置都有一个用于聚焦对准的基准面，对比文件1公开了以测量对象为基准面，与权利要求1相比，对比文件1没有公开前述技术特征A以及所述发光装置，但其被对比文件2公开了，对比文件2中的通过改变照射条纹图案的相位并利用挡板对光源发出的光进行切换来扫描测量对象相当于技术特征A，投影组件15对应于所述发光装置，并且投影组件15中发出的光用于对焦。
专利权人意见为：本专利是通过光栅的移动产生改变的光栅图像，且一侧扫描N次后另一侧扫描N次，与对比文件2中的工作过程不同；本专利通过工作台上的基准面联系图像获取装置和测量对象来维持它们之间的焦距恒定，对比文件1和2均未揭示在工作台上设基准面以及控制单元利用该基准面来测量垂直距离从而维持测量对象和图像获取装置之间的焦距恒定，且本专利中的发光装置单独设置，与对比文件2中投影组件内的光源不同。
经审查，对比文件1公开了一种印刷基板孔位置孔径检查机（对比文件1的中文译文的说明书第15页倒数第9行－第16页第5行，附图13），其是通过摄像装置等对印刷基板上的待测对象比如孔进行测量，也是一种图像测量装置，该检查机包括：构成XYZ各轴的装置（相当于权利要求1中的XYZ轴移动装置），它们安装在支承台1（相当于权利要求1中的基底元件）上；固定于支承台1上的装载台1002（即工作台），用于将作为测量对象的印刷基板7移动到测量位置并支撑印刷基板7；固定于摄像装置固定板4上的摄像装置1001（即图像获取装置），可被XYZ各轴向着X、Y和Z轴移动；控制单元1003，包括对XYZ各轴和装载台的控制、图像处理装置等。
权利要求1与对比文件1相比，区别特征为前述技术特征A和技术特征B，概括地说，技术特征A为图像获取装置通过光栅图像的N次交替扫描获取改变的光栅图像，技术特征B为控制单元利用工作台上的基准面和单独的发光装置进行测量对象和图像获取装置之间的对焦。
对于技术特征A，对比文件2公开了一种基板检查装置，其是通过光学手段对被测定物进行三维形状的测量，属于三维图像测量装置，该基板检查装置包括：工作台12，用于放置印刷基板11；投影组件15，向印刷基板11照射相位变化的方格条纹图案来投射光；CCD照相机16，用于对印刷基板11进行摄影；分光器17，使来自投影机14的光分光；反射镜18、19，使由分光器17分光的光反射到被测定物上；挡板20、21，位于分光器17和反射镜18之间、或者分光器17与反射镜19之间，分别遮挡被分光的光（对比文件2的中文译文的说明书第4页第5行－第5页第4行，附图1）。在对比文件2中，投影组件15在进行方格条纹图案的照明时，使该方格条纹图案的相位每隔四分之一间距变化，依次切换4种照明，CCD照相机16在这些各次照明时对检查区域进行摄像，依次输出各自4画面的图像信号（说明书第6页第11－16行，附图5）；相位变化的条纹状图案是通过控制投影组件15中的液晶光学快门产生的，分光器17将来自投影组件15的光分为两个方向的光，通过挡板20、21遮挡其中一者的光路，通过反射镜18、19在被测定物11的需要部位照射焦点对准的光（说明书第4页倒数第1行－第5页第4行）；焦点对准的光包括两条不同入射角度的光l1和l2，当光l1照射后存在阴影区或漫反射部分时，切换挡板20和21，用另一角度的光l2照射（说明书第7页第6－18行，附图1）。对比文件2通过在印刷基板上改变照射方向，将多个相位变化的光图案投影到被测定物上，使用多个相位变化的多个图像数据，因此可完全测定被测定物（说明书第3页第14－17行，第8页最后一段），解决了现有技术中被测定物存在阴影无法测定或者因漫反射导致测定错误的技术问题（说明书第2页第10－15行，附图9）。
由对比文件2所公开的内容可知，其中由投影组件15、CCD照相机16、分光器17、反射镜18和19、挡板20和21构成了一图像获取装置，所采用的4种相位变化的方格条纹图案相当于N次改变的光栅图像，用l1和l2两条不同入射角度的光对被测定物的交替照射就是对测量对象两侧的交替扫描，因此对比文件2给出了以多种光栅图像在多个方向交替扫描来获取多个改变的光栅图像以消除阴影区的启示，在这种启示下，本领域技术人员能够想到将技术特征A应用于对比文件1中，解决阴影问题。
针对专利权人关于技术特征A的意见，合议组认为：第一，通过光栅移动产生改变的光栅图像这一内容在本专利权利要求1中并未记载；第二，如上所述，对比文件2已经给出了以多方向进行多光栅图像交替扫描的启示，故对专利权人的意见不予支持。
对于技术特征B，合议组认为：虽然对比文件1、2对具体的对焦过程均未作出详细的描述，但是，在现有技术中，进行三维图像的测量都需要将测量对象和图像获取装置对焦，维持测量对象和图像获取装置之间焦距恒定，最终使得测量对象能够在图像获取装置的成像面上精确成像，对焦都需要以一个面作为对焦的基准面，并利用自然光或者光源发出的光来实施这一过程，这是本领域技术人员都知道的且是必然的过程；至于所述基准面是利用测量对象如待测印刷电路板的待测面还是在工作台上设置，用于对焦的光是利用自然光、或是单独设置一个发出预定波长的光的激光源、或是图像获取装置本身的光源，以及对焦是手动还是利用控制装置实施的自动方式，都不会给对焦过程本身带来实质上的显著变化，而且，本专利说明书中也未对该技术特征所带来的技术效果进行任何详细的描述，因此技术特征B不能使得本专利具有突出的实质性特点和显著的进步。
综上所述，权利要求1的技术方案相对于对比文件1和2的结合不具备突出的实质性特点和显著的进步，权利要求1不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定。
（2）关于权利要求2～4和14的创造性
权利要求2引用权利要求1，进一步限定XYZ轴移动装置是线性电动机或者滚珠丝杠之一。但使用线性电动机或者滚珠丝杠作为XYZ轴移动装置是本领域的惯用手段，因此在权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求2相对于对比文件1和2的结合也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求3引用权利要求1，对引导装置进一步限定，对比文件3公开了一种印刷基板运送装置和方法以及印刷基板检查装置（对比文件3的中文译文的说明书第7页第3－16行，第11页第15－23行，附图1，2，8，10），其通过向印刷基板的表面照射来自光源的光，根据成像透镜将印刷基板表面反射的光成像于感光元件的感光面上，以此对印刷基板表面的状况进行测量和检查，因此也属于图像测量领域；检查装置48包括运送装置1、位于运送装置1上方的检查机构12；检查机构12包括位移测定机50和扫描移动机构57；位移测定机50包括光源51、成像透镜53和感光元件54；运送装置1内设有运送机构2；运送机构2包括在X轴方向延伸的轨道3a、3b，轨道3a、3b分别为固定轨、活动轨（分别相当于权利要求3中的第一、第二引导装置），在Y轴方向延伸的Y轴移动机构8和W轴移动机构10（相当于权利要求3中的引导传动装置），由此，活动轨3b可相对固定轨3a在Y轴方向上移动。因此对比文件3公开了权利要求3的附加技术特征，并且其在对比文件3中也起到了在本专利中所起的在工作台上准确定位和保持测量对象等作用，因此本领域技术人员很容易想到将对比文件1～3结合从而获得权利要求3的技术方案，权利要求3相对于对比文件1～3的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求4引用权利要求3，进一步限定引导传动装置是滚珠丝杠，对比文件3公开了（对比文件3的中文译文的说明书第7页第3－16行，附图2）W轴移动机构10由滚珠丝杠10a等构成，通过滚珠丝杠10a等来实施机械动作，因此公开了权利要求4的附加技术特征，并且其也起到了和本专利中相同的作用，因此本领域技术人员很容易想到将对比文件1～3结合从而获得权利要求4的技术方案，权利要求4相对于对比文件1～3的结合不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
权利要求14引用权利要求1，进一步限定发光装置是激光指示器，发出预定波长的光的发光装置使用激光指示器是本领域的惯用手段，是本领域技术人员容易想到的，因此在权利要求1不具备创造性的情况下，权利要求14相对于对比文件1和2的结合也不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
由于权利要求1～4和14针对上述对比文件的上述结合方式已经不具备创造性，应宣告这些权利要求无效，因此合议组不再针对其它结合方式和其它对比文件进行评述。
决定
宣告200480003759.X号发明专利的权利要求1～4和14无效，在权利要求5～13的基础上维持本专利权有效。
当事人对本决定不服的，可以根据专利法第46条第2款的规定，在收到本决定之日起三个月内向北京市第一中级人民法院起诉。根据该款规定，一方当事人起诉后，另一方当事人应当作为第三人参加诉讼。
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