发明创造名称:透镜及背光模块
外观设计名称:
决定号:191919
决定日:2019-10-08
委内编号:1F276970
优先权日:
申请(专利)号:201410354195.X
申请日:2014-07-24
复审请求人:中强光电股份有限公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:杨婷
合议组组长:安蕾
参审员:史敏峰
国际分类号:F21V5/04,F21S8/00,F21V5/08,F21Y101/02
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间存在区别技术特征,其他对比文件没有给出使用该区别技术特征解决该技术方案实际存在的技术问题的启示,也没有证据表明该区别技术特征属于本领域的公知常识,并且该区别技术特征为该项权利要求的技术方案带来了实质性改变,使得该技术方案具有有益的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201410354195.X,名称为“透镜及背光模块”的发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人原为扬升照明股份有限公司,后变更为中强光电股份有限公司,申请日为2014年07月24日,公开日为2016年02月10日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年12月21日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1-34不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:2018年10月10日提交的权利要求第1-34项,申请日2014年07月24日提交的说明书第1-15页、说明书附图第1-7页、说明书摘要及摘要附图。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:CN102062349A,公开日为2011年05月18日;
对比文件2:CN202733781U,公告日为2013年02月13日;
对比文件3:CN1854770A,公开日为2006年11月01日。
驳回决定针对的权利要求书如下:
“1. 一种透镜,包括一中央部分以及一周围部分,
所述中央部分具有一第一光学面与一相对于所述第一光学面的第二光学面,
所述周围部分以所述中央部分的一对称轴为中心,围绕所述中央部分,并且具有一内折射壁与一相对于所述内折射壁的外折射壁,所述内折射壁连接所述第一光学面,以形成一凹陷,用以设置一发光二极管,所述外折射壁包括一第一外表面及一第二外表面,所述第一外表面连接所述第二光学面,且所述第二外表面连接所述第一外表面,所述周围部分还具有一底面,所述底面连接所述第二外表面与所述内折射壁,所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度且大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度且大于0度,
其中以所述对称轴为中心,所述内折射壁连接所述第一光学面处距离所述对称轴具有一第一半径R1,所述第一外表面连接所述第二光学面处距离所述对称轴具有一第二半径R2,所述第二外表面连接所述第一外表面处距离所述对称轴具有一第三半径R3,其中所述第三半径R3大于所述第二半径R2,且所述第二半径R2大于或等于所述第一半径R1,
所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域。
2. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,以所述对称轴为中心,所述底面连接所述第二外表面处距离所述对称轴具有一第四半径R4,其中所述第四半径R4大于所述第三半径R3。
3. 如权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述第一半径R1、 所述第二半径R2、所述第三半径R3及所述第四半径R4符合以下条件:0.75<><><>
4. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述底面连接所述内折射壁处距离所述对称轴具有一第五半径R5,其中所述第五半径R5大于或等于所述第一半径R1,且所述第二半径R2大于或等于所述第五半径R5。
5. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述内折射壁连接所述第一光学面处相对所述底面的一第一垂直高度为H1,所述第一外表面连接所述第二光学面处相对所述底面的一第二垂直高度为H2,所述第二外表面连接所述第一外表面处相对所述底面的一第三垂直高度为H3,且所述第二垂直高度H2大于所述第三垂直高度H3,所述第三垂直高度H3大于或等于所述第一垂直高度H1。
6. 如权利要求5所述的透镜,其特征在于,所述第一垂直高度H1、所述第二垂直高度H2及所述第三垂直高度H3符合以下条件:0.4<><>
7. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,其中所述夹角θ1小于或等于10度,大于或等于0度。
8. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,所述夹角θ2与所述夹角θ3均大于所述夹角θ1。
9. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,在所述透镜的一剖面图中,所述第一外表面为一直线或一曲线,所述第二外表面为一直线或一曲线。
10. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述底面包括多个光学微结构。
11. 如权利要求10所述的透镜,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体锥体,各所述立体锥体在所述透镜的一剖面图中呈现一三角形,各所述三角形邻近所述底面的两个夹角各小于45度,大于0度。
12. 如权利要求10所述的透镜,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体球凸,各所述立体球凸在所述透镜的一剖面图中的一外型轮廓为一劣弧。
13. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述底面为一雾面。
14. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述中央部分的所述第一光学面与所述第二光学面为非球面。
15. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述中央部分与所述周围部分相对所述对称轴旋转对称。
16. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述外折射壁还包括至少一第三外表面,所述第二外表面藉由所述第三外表面连接所述第一外表面,所述第三外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ5,其中所述夹角θ5小于或等于45度,且大于或等于0度。
17. 一种背光模块,用以提供一显示模块一背光源,所述背光模块包括一扩散板以及多个发光单元,
所述多个发光单元以一阵列方式排列,设置于一基板上,其中所述多个发光单元在一方向上以一间隔距离排列,所述基板与所述扩散 板间隔一光腔厚度,其中各所述发光单元包括一发光二极管以及一透镜,所述透镜包括一中央部分以及一周围部分,
所述中央部分具有一第一光学面与一相对于所述第一光学面的第二光学面,
所述周围部分以所述中央部分的一对称轴为中心,围绕所述中央部分,并且具有一内折射壁与一相对于所述内折射壁的外折射壁,所述内折射壁连接所述第一光学面,以形成一凹陷,用以设置所述发光二极管,所述外折射壁包括一第一外表面及一第二外表面,所述第一外表面连接所述第二光学面,所述第二外表面连接所述第一外表面,所述周围部分还具有一底面,所述底面连接所述第二外表面与所述内折射壁,所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度且大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度且大于0度,其中以所述对称轴为中心,所述内折射壁连接所述第一光学面处距离所述对称轴具有一第一半径R1,所述第一外表面连接所述第二光学面处距离所述对称轴具有一第二半径R2,所述第二外表面连接所述第一外表面处距离所述对称轴具有一第三半径R3,其中所述第三半径R3大于所述第二半径R2,且所述第二半径R2大于或等于所述第一半径R1,所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域,
其中所述光腔厚度与所述间隔距离的比值小于或等于0.13。
18. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述光腔厚度大于0毫米,且小于或等于10毫米。
19. 如权利要求18所述的背光模块,其特征在于,所述光腔厚度等于10毫米,且所述间隔距离等于80毫米。
20. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,以所述对称轴 为中心,所述底面连接所述第二外表面处距离所述对称轴具有一第四半径R4,其中所述第四半径R4大于所述第三半径R3。
21. 如权利要求20所述的背光模块,其特征在于,所述第一半径R1、所述第二半径R2、所述第三半径R3及所述第四半径R4符合以下条件:0.75<><><>
22. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述底面连接所述内折射壁处距离所述对称轴具有一第五半径R5,其中所述第五半径R5大于或等于所述第一半径R1,且所述第二半径R2大于或等于所述第五半径R5。
23. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述内折射壁连接所述第一光学面处相对所述底面的一第一垂直高度为H1,所述第一外表面连接所述第二光学面处相对所述底面的一第二垂直高度为H2,所述第二外表面连接所述第一外表面处相对所述底面的一第三垂直高度为H3,且所述第二垂直高度H2大于所述第三垂直高度H3,所述第三垂直高度H3大于或等于所述第一垂直高度H1。
24. 如权利要求23所述的背光模块,其特征在于,所述第一垂直高度H1、所述第二垂直高度H2及所述第三垂直高度H3符合以下条件:0.4<><>
25. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,其中所述夹角θ1小于或等于10度,大于或等于0度。
26. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,所述夹角θ2与所述夹角θ3均大于所述夹角θ1。
27. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,在所述透镜的一剖面图中,所述第一外表面为一直线或一曲线,所述第二外表面为一直线或一曲线。
28. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述底面包括多个光学微结构。
29. 如权利要求28所述的背光模块,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体锥体,各所述立体锥体在所述透镜的一剖面图中呈现一三角形,各所述三角形邻近所述底面的两个夹角各小于45度,大于0度。
30. 如权利要求28所述的背光模块,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体球凸,各所述立体球凸在所述透镜的一剖面图中的一外型轮廓为一劣弧。
31. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述底面为一雾面。
32. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述中央部分的所述第一光学面与所述第二光学面为非球面。
33. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述中央部分与所述周围部分相对所述对称轴旋转对称。
34. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述外折射壁还包括至少一第三外表面,所述第二外表面藉由所述第三外表面连接所述第一外表面,所述第三外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ5,其中所述夹角θ5小于或等于45度,且大于或等于0度。”
驳回决定中具体认为:1、独立权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征为:第二半径R2大于或等于第一半径R1;所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度,大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度,大于0度,且所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域。由于R2和R1的大小关系是本领域技术人员在对比文件1的基础上容易想到的;第一、第二外表面与底面的法线向量之间的夹角是本领域技术人员根据具体的应用需求、出光需要进行的常规参数设计。因此,对于本领域技术人员而言,在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到独立权利要求1的技术方案是显而易见的,独立权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、从属权利要求2-16的附加技术特征或者被对比文件1公开、或者被对比文件2公开、或者属于本领域常规技术手段,因此从属权利要求2-16也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。3、独立权利要求17与对比文件3相比,区别技术特征为:(1)所述发光器件为发光二极管;所述外折射壁包括一第一外表面及一第二外表面,所述第一外表面连接所述第二光学面,所述第二外表面连接所述第一外表面,所述第二外表面连接所述第一外表面,所述周围部分还具有一底面,所述底面连接所述第二外表面与所述内折射壁,所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度且大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度且大于0度,其中以所述对称轴为中心,所述内折射壁连接所述第一光学面处距离所述对称轴具有一第一半径R1,所述第一外表面连接所述第二光学面处距离所述对称轴具有一第二半径R2,所述第二外表面连接所述第一外表面处距离所述对称轴具有一第三半径R3,其中所述第三半径R3大于所述第二半径R2,且所述第二半径R2大于或等于所述第一半径R1;且所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域;(2)其中所述光腔厚度与所述间隔距离的比值小于或等于0.13。由于区别技术特征(1)的部分被对比文件1公开了并给出了技术启示、其余部分属于本领域常规技术手段;区别技术特征(2)是本领域技术人员为了实现背光模块的薄型化而容易想到的。因此对于本领域技术人员而言,在对比文件3的基础上结合对比文件1以及本领域的常规技术手段得到该权利要求所要求保护的技术方案是显而易见的,权利要求17不具备专利法第22条第3款规定的创造性。4、从属权利要求18-34的附加技术特征或者被对比文件1公开、或者被对比文件2公开、或者被对比文件3公开、或者属于本领域常规技术手段,因此从属权利要求18-34也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人中强光电股份有限公司(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2019年03月19日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全文修改替换页,修改具体涉及:在独立权利要求1和17中增加了“从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成”,删除了权利要求9和27,并适应性修改了其它权利要求的编号和引用关系。修改后的权利要求书如下:
“1. 一种透镜,包括一中央部分以及一周围部分,
所述中央部分具有一第一光学面与一相对于所述第一光学面的第二光学面,
所述周围部分以所述中央部分的一对称轴为中心,围绕所述中央部分,并且具有一内折射壁与一相对于所述内折射壁的外折射壁,所述内折射壁连接所述第一光学面,以形成一凹陷,用以设置一发光二极管,所述外折射壁包括一第一外表面及一第二外表面,所述第一外表面连接所述第二光学面,且所述第二外表面连接所述第一外表面,所述周围部分还具有一底面,所述底面连接所述第二外表面与所述内折射壁,所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度且大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度且大于0度,
其中以所述对称轴为中心,所述内折射壁连接所述第一光学面处距离所述对称轴具有一第一半径R1,所述第一外表面连接所述第二光学面处距离所述对称轴具有一第二半径R2,所述第二外表面连接所述第一外表面处距离所述对称轴具有一第三半径R3,其中所述第三半径R3大于所述第二半径R2,且所述第二半径R2大于或等于所述第一半径R1,
所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域,从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成。
2. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,以所述对称轴为中心,所述底面连接所述第二外表面处距离所述对称轴具有一第四半径R4,其中所述第四半径R4大于所述第三半径R3。
3. 如权利要求2所述的透镜,其特征在于,所述第一半径R1、所述第二半径R2、所述第三半径R3及所述第四半径R4符合以下条件:0.75<><><>
4. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述底面连接所述内折射壁处距离所述对称轴具有一第五半径R5,其中所述第五半径R5大于或等于所述第一半径R1,且所述第二半径R2大于或等于所述第五半径R5。
5. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述内折射壁连接所述第一光学面处相对所述底面的一第一垂直高度为H1,所述第一外表面连接所述第二光学面处相对所述底面的一第二垂直高度为H2,所述第二外表面连接所述第一外表面处相对所述底面的一第三垂直高度为H3,且所述第二垂直高度H2大于所述第三垂直高度H3,所述第三垂直高度H3大于或等于所述第一垂直高度H1。
6. 如权利要求5所述的透镜,其特征在于,所述第一垂直高度H1、所述第二垂直高度H2及所述第三垂直高度H3符合以下条件:0.4<><>
7. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,其中所述夹角θ1小于或等于10度,大于或等于0度。
8. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,所述夹角θ2与所述夹角θ3均大于所述夹角θ1。
9. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述底面包括多个光学微结构。
10. 如权利要求9所述的透镜,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体锥体,各所述立体锥体在所述透镜的一剖面图中呈现一三角形,各所述三角形邻近所述底面的两个夹角各小于45度,大于0度。
11. 如权利要求9所述的透镜,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体球凸,各所述立体球凸在所述透镜的一剖面图中的一外型轮廓为一劣弧。
12. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述底面为一雾面。
13. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述中央部分的所述第一光学面与所述第二光学面为非球面。
14. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述中央部分与所述周围部分相对所述对称轴旋转对称。
15. 如权利要求1所述的透镜,其特征在于,所述外折射壁还包括至少一第三外表面,所述第二外表面藉由所述第三外表面连接所述第一外表面,所述第三外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ5,其中所述夹角θ5小于或等于45度,且大于或等于0度。
16. 一种背光模块,用以提供一显示模块一背光源,所述背光模块包括一扩散板以及多个发光单元,
所述多个发光单元以一阵列方式排列,设置于一基板上,其中所述多个发光单元在一方向上以一间隔距离排列,所述基板与所述扩散板间隔一光腔厚度,其中各所述发光单元包括一发光二极管以及一透镜,所述透镜包括一中央部分以及一周围部分,
所述中央部分具有一第一光学面与一相对于所述第一光学面的第二光学面,
所述周围部分以所述中央部分的一对称轴为中心,围绕所述中央部分,并且具有一内折射壁与一相对于所述内折射壁的外折射壁,所述内折射壁连接所述第一光学面,以形成一凹陷,用以设置所述发光二极管,所述外折射壁包括一第一外表面及一第二外表面,所述第一外表面连接所述第二光学面,所述第二外表面连接所述第一外表面,所述周围部分还具有一底面,所述底面连接所述第二外表面与所述内折射壁,所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度且大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度且大于0度,其中以所述对称轴为中心,所述内折射壁连接所述第一光学面处距离所述对称轴具有一第一半径R1,所述第一外表面连接所述第二光学面处距离所述对称轴具有一第二半径R2,所述第二外表面连接所述第一外表面处距离所述对称轴具有一第三半径R3,其中所述第三半径R3大于所述第二半径R2,且所述第二半径R2大于或等于所述第一半径R1,所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域,从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成,
其中所述光腔厚度与所述间隔距离的比值小于或等于0.13。
17. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述光腔厚度大于0毫米,且小于或等于10毫米。
18. 如权利要求17所述的背光模块,其特征在于,所述光腔厚度等于10毫米,且所述间隔距离等于80毫米。
19. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,以所述对称轴为中心,所述底面连接所述第二外表面处距离所述对称轴具有一第四 半径R4,其中所述第四半径R4大于所述第三半径R3。
20. 如权利要求19所述的背光模块,其特征在于,所述第一半径R1、所述第二半径R2、所述第三半径R3及所述第四半径R4符合以下条件:0.75<><><>
21. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述底面连接所述内折射壁处距离所述对称轴具有一第五半径R5,其中所述第五半径R5大于或等于所述第一半径R1,且所述第二半径R2大于或等于所述第五半径R5。
22. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述内折射壁连接所述第一光学面处相对所述底面的一第一垂直高度为H1,所述第一外表面连接所述第二光学面处相对所述底面的一第二垂直高度为H2,所述第二外表面连接所述第一外表面处相对所述底面的一第三垂直高度为H3,且所述第二垂直高度H2大于所述第三垂直高度H3,所述第三垂直高度H3大于或等于所述第一垂直高度H1。
23. 如权利要求22所述的背光模块,其特征在于,所述第一垂直高度H1、所述第二垂直高度H2及所述第三垂直高度H3符合以下条件:0.4<><>
24. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,其中所述夹角θ1小于或等于10度,大于或等于0度。
25. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述内折射壁与所述底面的一法线向量的一夹角为θ1,所述夹角θ2与所述夹角θ3均大于所述夹角θ1。
26. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述底面包括多个光学微结构。
27. 如权利要求26所述的背光模块,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体锥体,各所述立体锥体在所述透镜的一剖面图中呈现一三角形,各所述三角形邻近所述底面的两个夹角各小于45度,大于0度。
28. 如权利要求26所述的背光模块,其特征在于,各所述光学微结构是一相对于所述底面向外凸的立体球凸,各所述立体球凸在所述透镜的一剖面图中的一外型轮廓为一劣弧。
29. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述底面为一雾面。
30. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述中央部分的所述第一光学面与所述第二光学面为非球面。
31. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述中央部分与所述周围部分相对所述对称轴旋转对称。
32. 如权利要求16所述的背光模块,其特征在于,所述外折射壁还包括至少一第三外表面,所述第二外表面藉由所述第三外表面连接所述第一外表面,所述第三外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ5,其中所述夹角θ5小于或等于45度,且大于或等于0度。”
复审请求人认为:本申请修改后的独立权利要求1和17进一步限定了“从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成”。上述技术特征能够达到如下的技术效果:避免在薄型光腔厚度的情况下将光线朝上而直接导向扩散板从而产生亮环,确保透镜可调整光线的分布,在薄型光型厚度下兼顾到背光模块的光亮度均匀性。对比文件1中的第二折射线为弯曲的平滑曲线,并非是朝向对称轴倾斜的倾斜面或垂直面。对比文件1也没有给出任何的技术启示以消除薄型光腔厚度需求下产生的亮环,对比文件2和3同样也没有给出技术启示。
经形式审查合格,国家知识产权局于2019年03月27日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组经合议认为,本案事实已经清楚,现依法作出审查决定。
二、决定的理由
1.审查文本的认定
复审请求人于2019年03月19日提交复审请求时提交了权利要求书的全文修改替换页。经审查,上述修改符合专利法第33条的规定。因此,本复审请求审查决定针对的文本为:复审请求人于2019年03月19日提交的权利要求第1-32项,于申请日2014年07月24日提交的说明书第1-15页、说明书附图第1-7页、说明书摘要及摘要附图。
2.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。
如果一项权利要求请求保护的技术方案与最接近的现有技术公开的技术方案之间存在区别技术特征,其他对比文件没有给出使用该区别技术特征解决该技术方案实际存在的技术问题的启示,也没有证据表明该区别技术特征属于本领域的公知常识,并且该区别技术特征为该项权利要求的技术方案带来了实质性改变,使得该技术方案具有有益的技术效果,则该项权利要求请求保护的技术方案具备创造性。
具体到本案:
(2.1)对于独立权利要求1
独立权利要求1请求保护一种透镜。对比文件1公开了LED用侧光全景透镜,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0019]-[0022]段、图1-5):LED用侧光全景透镜为旋转对称结构,包括一中央部分和一周围部分,
中央部分具有一第三折射线3形成的面(相当于第一光学面)与一相对于第三折射线3形成的面的第四全反射线4形成的面(相当于第二光学面),
周围部分以中央部分的光轴L(相当于对称轴)为中心,围绕中央部分,并且具有一第一折射线1形成的面(相当于内折射壁)、以及相对于第一折射线1形成的面的外折射壁,所述外折射壁由第二折射线2形成的面(相当于第二外表面)和第5折射线形成的面(相当于第一外表面)组成,第一折射线1形成的面连接第三折射线3形成的面(相当于内折射壁连接第一光学面),以形成一凹坑20(相当于凹陷),用以设置LED光源,第五折射线5形成的面连接第四全反射线4形成的面(相当于第一外表面连接第二光学面),且第二折射线2形成的面连接第五折射线5形成的面(相当于第二外表面连接第一外表面),周围部分还具有一平面形安装底部10(相当于底面),安装底部10连接第二折射线2形成的面和第一折射线1形成的面(相当于底面连接第二外表面与内折射壁),第一折射线1、第二折射线2、第三折射线3、第四全反射线4以及第五折射线5分别为平滑的曲线,
其中以光轴L为中心,第一折射线1形成的面连接第三折射线3形成的面处,即e点处,距离光轴L具有第一半径,记为Re(相当于R1);第五折射线5形成的面连接第四全反射线4形成的面处,即g点处,距离所述光轴L具有第二半径,记为Rg(相当于R2);第二折射线2形成的面连接第五折射线5形成的面处,即f点处,距离光轴L具有第三半径,记为Rf(相当于R3);第五折射线5上最靠近安装底部10的点,也即与第二折射线2的连接点f与光轴L的距离较该线上其他的点与光轴L的距离大,最远离所述安装底部10的点g与光轴L的距离较该线上其他的点与光轴L的距离小,可知:Rf大于Rg(相当于R3大于R2);并且,从图3-5可以看出:Rg大致上大于或等于Re(相当于R2大于或等于R1)。
权利要求1与对比文件1相比,区别在于:所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度,大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度,大于0度,所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域,从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成。
基于上述区别技术特征,权利要求1实际解决的技术问题是:如何抑制暗环和亮环以提供均匀的光亮度分布。
对比文件1涉及的是一种用于障碍物灯、草坪灯等灯具的透镜,其设计思路与本申请不同。在对比文件1公开的透镜的外折射壁中,第五折射线5和第二折射线2均为平滑的曲线,而不是朝向对称轴倾斜的倾斜面或垂直面;其外折射壁的作用是使经过透镜后的出射光线变成向四周发射的平行光以实现侧光全景照射。对比文件1本身并不涉及如何避免透镜附近产生暗环以及透镜上方产生亮环等技术问题。在对比文件1的基础上,本领域技术人员并没有动机将对比文件1中的第五折射线5形成的面和第二折射线2形成的面改变为朝向对称轴倾斜的倾斜面或垂直面、并使通过二者的光线分别照射距离透镜较近、较远的区域,以避免产生暗环和亮环。因此,对比文件1既没有公开上述区别技术特征,也没有给出按照该区别技术特征对其本身进行改进的技术启示。
对比文件2公开了用于液晶显示背光系统的二次光学透镜、LED透镜装置及照明系统,其中的二次光学透镜的外折射壁由柱形曲面15和连续光滑的曲面12组成;对比文件3公开了光学透镜、使用该光学透镜的发光器件组件以及背光单元,其中的光学透镜的外折射壁230是向外曲起的曲面。可见,对比文件2和对比文件3也均既未公开上述区别技术特征,也没有教导或暗示可以采用如上述区别技术特征所限定的技术手段来解决上述实际解决的技术问题。
同时,也没有证据表明上述区别技术特征属于本领域技术人员的惯用技术手段。
此外,由于本申请权利要求1请求保护的透镜将外折射壁设计为由朝向对称轴倾斜的第一、第二外表面组成,第一、第二外表面均为倾斜面、且二者相对于底面法线向量的夹角θ2、θ3不相等,其中第一外表面使发光二极管发出的光线照射离透镜较远的区域、第二外表面使发光二极管发出的光线照射离透镜较近的区域,为独立权利要求1的技术方案带来了实质性改变。并且,上述外折射壁的设置使得权利要求1的透镜结构不仅能够有效照射离透镜较近的区域、避免离透镜较近的区域光线不足产生暗环,而且能够避免光线朝上直接导向上方而产生亮环,实现了光亮度分布均匀的有益技术效果。
因此,权利要求1相对于对比文件1、2、3的结合具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2.2)对于独立权利要求16
独立权利要求16请求保护一种背光模块。对比文件3公开了一种光学透镜、使用该光学透镜的发光器件组件以及背光单元,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第5页第26行到第13页第4行、图7-20):背光单元(相当于背光模块)用于提供一液晶显示面板600(相当于显示模块)一背光源,背光单元包括一散射板500(相当于扩散板)以及多个发光单元,多个发光单元以一阵列方式排列,设置于一基片400(相当于基板)上,其中多个发光单元在一方向上以一间隔距离排列,基片400与散射板500间隔一距离(相当于光腔厚度),其中各发光单元包括一发光器件100以及以透镜200,发光器件100是发光二极管,透镜200具有关于中心轴对称的主体,其包括一中央部分和一周围部分,如图7,中央部分具有底部折射表面220(相当于第一光学面)与一相对于底部折射表面220的反射表面210(相当于第二光学面),周围部分以中央部分的一对称轴为中心,围绕所述中央部分,并且底部折射表面220下侧连接有内侧壁(相当于内折射壁)以及与之相对的外部折射表面230(相当于外折射壁),底部折射表面220连接所述内侧壁,以形成一凹陷,用以设置发光器件100,周围部分还具有一底面,底面连接外折射壁和所述内侧壁。
权利要求16与对比文件3相比,区别在于:所述外折射壁包括一第一外表面及一第二外表面,所述第一外表面连接所述第二光学面,所述第二外表面连接所述第一外表面,所述第二外表面连接所述第一外表面,所述底面连接所述第二外表面与所述内折射壁,所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度且大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度且大于0度,其中以所述对称轴为中心,所述内折射壁连接所述第一光学面处距离所述对称轴具有一第一半径R1,所述第一外表面连接所述第二光学面处距离所述对称轴具有一第二半径R2,所述第二外表面连接所述第一外表面处距离所述对称轴具有一第三半径R3,其中所述第三半径R3大于所述第二半径R2,且所述第二半径R2大于或等于所述第一半径R1;且所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域;从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成;其中所述光腔厚度与所述间隔距离的比值小于或等于0.13。
基于上述区别技术特征,权利要求16实际解决的技术问题是:如何在薄型光腔厚度下抑制暗环和亮环以兼顾背光模块的光亮度的均匀性。
对于上述区别技术特征,对比文件1公开了LED用侧光全景透镜,并具体公开了以下技术特征(参见说明书第[0019]-[0022]段、图1-5):LED用侧光全景透镜为旋转对称结构,包括一中央部分和一周围部分,中央部分具有一第三折射线3形成的面(相当于第一光学面)与一相对于第三折射线3形成的面的第四全反射线4形成的面(相当于第二光学面),周围部分以中央部分的光轴L(相当于对称轴)为中心,围绕所述中央部分,并且具有一第一折射线1形成的面(相当于内折射壁)、以及相对于第一折射线1形成的面的外折射壁,所述外折射壁由第二折射线2形成的面(相当于第二外表面)和第5折射线形成的面(相当于第一外表面)组成,第一折射线1形成的面连接第三折射线3形成的面(相当于内折射壁连接第一光学面),以形成一凹坑20(相当于凹陷),用以设置LED光源,第五折射线5形成的面连接第四全反射线4形成的面(相当于第一外表面连接第二光学面),且第二折射线2形成的面连接第五折射线5形成的面(相当于第二外表面连接第一外表面),周围部分还具有一平面形安装底部10(相当于底面),安装底部10连接第二折射线2形成的面和第一折射线1形成的面(相当于底面连接第二外表面与内折射壁),第一折射线1、第二折射线2、第三折射线3、第四全反射线4以及第五折射线5分别为平滑的曲线,其中以光轴L为中心,第一折射线1形成的面连接第三折射线3形成的面处,即e点处,距离光轴L具有第一半径,记为Re(相当于R1);第五折射线5形成的面连接第四全反射线4形成的面处,即g点处,距离所述光轴L具有第二半径,记为Rg(相当于R2);第二折射线2形成的面连接第五折射线5形成的面处,即f点处,距离光轴L具有第三半径,记为Rf(相当于R3);第五折射线5上最靠近安装底部10的点,也即与第二折射线2的连接点f与光轴L的距离较该线上其他的点与光轴L的距离大,最远离所述安装底部10的点g与光轴L的距离较该线上其他的点与光轴L的距离小,可知:Rf大于Rg(相当于R3大于R2);并且,从图3-5可以看出:Rg大于或等于Re(相当于R2大于或等于R1)。
然而,对比文件1仍然没有公开区别技术特征中的:“所述第一外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ2,所述第二外表面与所述底面的一法线向量的一夹角为θ3,其中所述夹角θ2与所述夹角θ3不相等,所述夹角θ2小于或等于45度,大于0度,所述夹角θ3小于或等于45度,大于0度,所述第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时所述第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域,从所述透镜的顶端到底部,所述透镜的外折射壁被设计为由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成,其中所述光腔厚度与所述间隔距离的比值小于或等于0.13”(以下简称技术特征A)。
并且,对比文件1涉及是的一种用于障碍物灯、草坪灯等灯具的透镜。该透镜的外折射壁的第五折射线5和第二折射线2均为平滑的曲线,而不是朝向对称轴倾斜的倾斜面或垂直面;其外折射壁的作用是使经过透镜后的出射光线变成向四周发射的平行光以实现侧光全景照射。对比文件1并未给出将透镜的外折射壁设置成多个以不同角度朝向对称轴倾斜的倾斜面组成、并使通过第一、第二外表面的光线分别照射距离透镜较近、较远的区域的技术启示。
对比文件2公开了用于液晶显示背光系统的二次光学透镜、LED透镜装置及照明系统,其中的二次光学透镜的外折射壁由柱形曲面15和连续光滑的曲面12组成,对比文件2既未公开上述区别技术特征A,也没有教导或暗示可以采用如上述区别技术特征A所限定的技术手段来解决上述实际解决的技术问题。
并且,也没有证据表明上述区别技术特征A属于本领域技术人员的惯用技术手段。
本申请权利要求16请求保护的背光模块的光腔厚度与发光单元间隔比值小于或等于0.13,属于薄型直下式背光模块,其中采用了具有特定结构的透镜,该透镜的外折射壁设计为由朝向对称轴倾斜的第一、第二外表面组成,且第一、第二外表面均为倾斜面且相对于底面法线向量的夹角θ2、θ3不相等,其中第一外表面使发光二极管发出的光线照射离透镜较远的区域、第二外表面使发光二极管发出的光线照射离透镜较近的区域,为独立权利要求16的技术方案带来了实质性改变。并且,上述外折射壁的设置使得权利要求16的背光单元不仅能够有效照射离透镜较近的区域、避免离透镜较近的区域光线不足产生暗环,而且能够避免光线朝上直接导向上方而产生亮环,在薄型光腔厚度下兼顾到背光模块的光亮度均匀性,获得了有益的技术效果。
因此,权利要求16相对于对比文件3、对比文件1和/或对比文件2、以及公知常识的结合具有突出的实质性特点和显著的进步,具备专利法第22条第3款规定的创造性。
(2.3)对于从属权利要求2-15,17-32
在独立权利要求1,16具备创造性的情况下,其从属权利要求2-15,17-32也相应具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.关于驳回决定和前置意见
驳回决定认为:对比文件1已经公开了一种与本申请结构相似的透镜,使得部分光从第五折射线5折射出,部分光从第二折射线2折射出,且对比文件1为了实现侧向出光且360度照射的效果,使得经过该透镜出射的光线为向四周发射的平行光,而该平行光可以是水平平行,也可以是与水平方向呈一定的夹角(参见说明书第19段),也即是说,经过该透镜的出射界面出射的光的角度是可以根据具体出光需要进行调整设计的。当需要将透镜应用于背光模块时,本领域技术人员明了为了使光在导光板中较好的传导并在出光面均匀出射,需要使得光源发出的光进入导光板中时与水平面呈一定的夹角,以使得光在导光板中来回反射后出射,提高导光均匀度。为了保证良好的反射,一般会在导光板的底面设置反射板以将进入导光板的光充分引导至上表面出射,在此情况下,本领域技术人员容易想到使光的入射角度为相对于导光板所在平面向下偏折出射,即容易想到使光源发出的光借助透镜实现向下偏折出射的效果。并且,在对比文件1公开了部分光从第五折射线5折射出,部分光从第二折射线2折射出的基础上,本领域技术人员容易想到将两部分出射光分别照射不同区域,且覆盖距离光源由近至远的较大面积。具体地,通过调整第一、第二外表面与底面的法线向量夹角,即使得二者具有不同的夹角,且均小于或等于45度,大于0度,使得所述夹角的设置实现:第一外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较远的区域,同时第二外表面使所述发光二极管发出的光线照射离所述透镜较近的区域,这是本领域技术人员根据具体的应用需求、出光需要进行的常规参数设计,未产生预料不到的技术效果。
对此,合议组认为:
在本申请中,外折射壁由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成的结构、及其能够使得一部分光线照射离透镜较近的区域、一部分光线照射离透镜较远的区域的技术效果是紧密关联的整体技术内容。
虽然对比文件1公开的透镜使得部分光从第五折射线5线形成的面射出、部分光从第二折射线2形成的面射出,但对比文件1涉及的是用于草坪灯、障碍物灯的侧光全景透镜,其中并未提及有关光亮度均匀化的技术内容,也不涉及避免亮环、暗环的技术问题。虽然对比文件1简单地提到了“平行光可以是水平平行,也可以是与水平方向呈一定的夹角”,但此处的“夹角”指的也是整体的平行光与水平方向的夹角。并且,对比文件1中的第二折射线2形成的面和第五折射线5形成的面均是平滑的曲面,即便是使出射的平行光与水平方向呈一定的夹角,也是在上述曲面的基础上进行调整并保持出射光线是平行光。可见,对比文件1并未给出将外折射面设置为“由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成”、“多个倾斜面角度夹角不同”的技术启示。即使是将之用于背光单元,本领域技术人员也没有动机去将对比文件1中的形成外折射壁的“平滑曲面”改变为“倾斜面或垂直面”、并且基于不同角度的倾斜面而将一部分光线设置为照射离透镜较近的区域、一部分光线设置为照射离透镜较远的区域。并且,目前也并没有证据表明这样的透镜结构设计属于本领域惯用技术手段。
前置意见认为:在背光技术领域,为了避免亮环或者热点,使光源发出的光不直接射向背光模块的出光表面属于本领域公知的内容,这一点在对比文件3中也有体现,对比文件3中的光学透镜(参见附图7)采用了最小化向透镜上方发出的光量,同时增加向透镜侧面发出的光亮的设计,从而极大的限制热点的产生。因此,当将对比文件1的透镜应用于背光模块时,为了实现良好的均匀背光,本领域技术人员容易想到对透镜外折射壁的角度、构成折射壁的倾斜面的面数进行合理设计,以使得经过透镜的光尽量少的向上直接出射,即,使出射光向透镜底面偏折,经过透镜底面处基板的反射后再射向背光模块的出射面从而实现提高背光模块光亮度的均匀性的效果。
对此,合议组认为:
本申请与对比文件3要解决的技术问题和技术手段均不同:本申请要解决的技术问题是抑制透镜附近的暗环和上方的亮环以提供均匀的光亮度分布;而对比文件3要解决的技术问题是限制热点的产生。本申请产用的技术手段是:将透镜的外折射壁设置为由多个倾斜角度不同的倾斜面组成的结构,不仅能避免透镜上方产生亮环,还能避免透镜附近产生暗环;而对比文件3采用的技术手段是将透镜的顶面设置为反射表面210,使得发光器件向上发出的光能够以超过临界角的角度入射在反射表面210上,由此减少向光学透镜上方发出的光量、增加透镜侧面发射的光量。可以看出,本申请是对透镜的外折射壁进行结构设计,而对比文件3是对透镜的顶面进行结构设计。并且,对比文件3中的外折射表面230是向外凸起曲面,并未公开“外折射壁由多个朝向所述对称轴倾斜的倾斜面或垂直面组成”,也没有公开基于不同角度的倾斜面而将一部分光线设置为照射离透镜较近的区域、一部分光线设置为照射离透镜较远的区域的技术内容,也没有给出如何避免透镜附近产生暗环的技术启示。此外,目前也没有证据表明本申请采用的外折射壁的倾斜面形态及其角度的设计属于本领域惯用技术手段。
根据以上事实和理由,本案合议组依法作出如下审查决定。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年12月21日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局专利实质审查部门在本复审请求审查决定所依据的文本的基础上对本申请继续进行审批程序。
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,复审请求人可以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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