发明创造名称：反射式激光多波段聚焦装置
外观设计名称：
决定号：192041
决定日：2019-10-12
委内编号：1F276507
优先权日：
申请（专利）号：201610215359.X
申请日：2016-04-08
复审请求人：核工业理化工程研究院
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：李晓娜
合议组组长：许敏
参审员：支辛辛
国际分类号：G01N21/84，G02B27/09
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果作为最接近现有技术的对比文件未公开权利要求中的某技术特征，也未给出应用该技术特征的技术启示，且目前尚无充分理由或证据证明该技术特征是本领域的公知常识，则基于该对比文件无法显而易见地得到该权利要求的技术方案。
全文：
本复审请求涉及申请号为201610215359.X，名称为“反射式激光多波段聚焦装置”的发明专利申请（下称本申请）。申请人为核工业理化工程研究院。本申请的申请日为2016年04月08日，公开日为2016年06月08日。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门于2018年12月05日发出驳回决定，以本申请权利要求1-4不符合专利法第22条第3款有关创造性的规定为由驳回了本申请。驳回决定中引入了如下对比文件：
对比文件1：CN102761061A，公开日期为2012年10月31日。
驳回决定所依据的文本为申请日提交的说明书摘要、说明书第1-23段、摘要附图、说明书附图1；2018年10月08日提交的权利要求第1-4项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种反射式激光多波段聚焦装置，包括Ⅰ号激光器（1）、Ⅱ号激光器（2）、Ⅲ号激光器（3），其特征在于：Ⅱ号激光器（2）的激光光束依次穿过Ⅱ号聚焦透镜（5）、Ⅱ号折射透镜（8）、凸面镜（10）的轴线、凹面镜（11）的轴线射到样品池（12）中，Ⅰ号激光器（1）的激光光束依次穿过Ⅰ号聚焦透镜（4）、Ⅰ号折射透镜（7），然后经过凹面镜（11）一级折射，经过凸面镜（10）二级折射到样品池（12）中，Ⅲ号激光器（3）的激光光束依次穿过Ⅲ号聚焦透镜（6）、Ⅲ号折射透镜（9），然后经过凹面镜（11）一级折射，经过凸面镜（10）二级折射到样品池（12）中，所述的样品池（12）中心位于凸面镜（10）的焦点处，所述聚焦透镜和折射透镜之间均设置有光纤，Ⅰ号激光器（1）的激光光束、Ⅱ号激光器（2）的激光光束、Ⅲ号激光器（3）的激光光束汇聚到样品池（12）中。
2. 根据权利要求1所述的反射式激光多波段聚焦装置，其特征在于：所述的Ⅱ号聚焦透镜（5）之间、Ⅱ号折射透镜（8）之间设置有Ⅱ号光纤（14），Ⅰ号聚焦透镜（4）、Ⅰ号折射透镜（7）之间设置有Ⅰ号光纤（13），Ⅲ号聚焦透镜（6）、Ⅲ号折射透镜（9）之间设置有Ⅲ号光纤（15）。
3. 根据权利要求2所述的反射式激光多波段聚焦装置，其特征在于：所述Ⅱ号光纤（14）入射端位于Ⅱ号聚焦透镜（5）的焦点处，所述Ⅱ号光纤（14）出射端位于Ⅱ号折射透镜（8）前端。
4. 根据权利要求1所述的反射式激光多波段聚焦装置，其特征在于：所述的Ⅰ号激光器（1）出光口位于Ⅰ号聚焦透镜（4）中心，所述的Ⅱ号激光器（2）出光口位于Ⅱ号聚焦透镜（5）中心，所述的Ⅲ号激光器（3）出光口位于Ⅲ号聚焦透镜（6）中心。”
驳回决定指出：权利要求1相对于对比文件1的区别技术特征为：（1）Ⅰ号激光器的激光光束、Ⅱ号激光器的激光光束、Ⅲ号激光器的激光光束汇聚到样品池；（2）还包括Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号折射透镜，聚焦透镜和折射透镜之间均设置有光纤。根据区别技术特征确定的本申请实际解决的技术问题为：（1）如何选择聚焦后激光的用途；（2）如何将激光更方便地导入卡塞林格系统。对于区别技术特征（1），对比文件1已经公开了激光光源模组的作用是为了将多个输出光功率低的激光器合并到一起输出，而使用激光对样品进行测试或激发是本领域的常规技术手段，本领域技术人员可根据需要将Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号激光器的激光光束汇聚到样品池；针对区别技术特征（2），对光纤发出的光进行准直是本领域的常规技术手段，本领域技术人员可根据激光器与卡塞格林系统之间的距离和进入卡塞格林系统前的前置传输过程选择放置Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号折射透镜，对经过长距离传输介质如光纤后的激光进行准直。而在两段空间光传输之间设置光纤传输是本领域的常规技术手段，本领域技术人员可根据需要在聚焦透镜和折射透镜之间设置有光纤。在对比文件1的基础上结合本领域常规技术手段得到权利要求1要求保护的技术方案对本领域技术人员是显而易见的，权利要求1不具备创造性。对于从属权利要求2，权利要求1中已经对聚焦透镜和折射透镜之间设置有光纤进行了相关评述，本领域技术人员可根据各条光路传输距离和传输方向的需要在Ⅱ号聚焦透镜、Ⅱ号折射透镜之间设置Ⅱ号光纤，在Ⅰ号聚焦透镜、Ⅰ号折射透镜之间设置Ⅰ号光纤，在Ⅲ号聚焦透镜、Ⅲ号折射透镜之间设置Ⅲ号光纤，权利要求2不不具备创造性。从属权利要求3和4的附加技术特征也是本领域的公知常识，因此权利要求3和4也不具备创造性。
申请人（下称复审请求人）对上述驳回决定不服,于2019年03月15日向国家知识产权局提出了复审请求，同时提交了权利要求书的修改替换页，修改后的权利要求书如下：
“1. 一种反射式激光多波段聚焦装置，包括Ⅰ号激光器（1）、Ⅱ号激光器（2）、Ⅲ号激光器（3），其特征在于：Ⅱ号激光器（2）的激光光束依次穿过Ⅱ号聚焦透镜（5）、Ⅱ号折射透镜（8）、凸面镜（10）的轴线、凹面镜（11）的轴线射到样品池（12）中，Ⅰ号激光器（1）的激光光束依次穿过Ⅰ号聚焦透镜（4）、Ⅰ号折射透镜（7），然后经过凹面镜（11）一级折射，经过凸面镜（10）二级折射到样品池（12）中，Ⅲ号激光器（3）的激光光束依次穿过Ⅲ号聚焦透镜（6）、Ⅲ号折射透镜（9），然后经过凹面镜（11）一级折射，经过凸面镜（10）二级折射到样品池（12）中，所述的样品池（12）中心位于凸面镜（10）的焦点处，所述聚焦透镜和折射透镜之间均设置有光纤，所述的Ⅱ号聚焦透镜（5）之间、Ⅱ号折射透镜（8）之间设置有Ⅱ号光纤（14），Ⅰ号聚焦透镜（4）、Ⅰ号折射透镜（7）之间设置有Ⅰ号光纤（13），Ⅲ号聚焦透镜（6）、Ⅲ号折射透镜（9）之间设置有Ⅲ号光纤（15）；Ⅰ号激光器（1）的激光光束、Ⅱ号激光器（2）的激光光束、Ⅲ号激光器（3）的激光光束汇聚到样品池（12）中。
2. 根据权利要求1 所述的反射式激光多波段聚焦装置，其特征在于：所述Ⅱ号光纤（14）入射端位于Ⅱ号聚焦透镜（5）的焦点处，所述Ⅱ号光纤（14）出射端位于Ⅱ号折射透镜（8）前端。
3. 根据权利要求1 所述的反射式激光多波段聚焦装置，其特征在于：所述的Ⅰ号激光器（1）出光口位于Ⅰ号聚焦透镜（4）中心，所述的Ⅱ号激光器（2）出光口位于Ⅱ号聚焦透镜（5）中心，所述的Ⅲ号激光器（3）出光口位于Ⅲ号聚焦透镜（6）中心。”
复审请求人认为：首先，关于修改，将权利要求2的技术特征加入权利要求1，同时将说明书中[0022]段记载文字加入权利要求1中。其次，权利要求1具备创造性，具体而言：（1）本申请的背景技术中即有记录：现有技术中存在的问题是空间合束后光纤传输，传输后在经一组透镜聚焦，最后才能作用于样品池。而对比文件1恰恰就是背景技术中记载的典型，其通过聚焦透镜组将各个激光器的光合束至光传导元件后传输，光传导元件并不是最终的激光使用端，在使用时，势必要进行重新聚焦，这就与本申请的背景技术基本一致。本申请要解决的恰恰就是对比文件1中实际存在的问题。（2）本申请属于核应用领域，对比文件1中的出纤端必须再利用透镜重新聚焦，由于透镜对不同波长的光的象差较大，尤其是波段范围比较宽时，汇聚到一点非常困难，而且样品池要求会聚点很小且到样品池的距离比较长，再利用透镜聚焦时不能同时满足。采用本申请的方案，利用中间的光纤传光，实际上解决了激光发生器和实际激光使用端空间的约束，解决了光路搭建复杂调节不变的问题，将合束后激光直接会聚在样品池，提高了精度而且便于调节。因此权利要求1具备创造性。权利要求2和3也具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年03月20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认为，①对比文件1作为最接近的现有技术主要的技术贡献点（参见图2）在于使用了凹面镜、凸面镜（也即卡塞格林望远镜结构）汇聚多个不同波长光，其不产生色差地实现了将各路光汇聚到一点，至于汇聚后进入样品池还是其他光传导元件，均是本领域的常规选择，本领域技术人员可根据需要直接地将其汇聚到样品池中。②长距离传输时使用光纤传输是本领域的常规技术手段，而将光耦合进光纤时使用透镜以及对从光纤出射的光使用透镜进行准直是本领域的常规技术手段，本领域技术人员可根据实际传输距离需要设置聚焦透镜-光纤-折射透镜这一段光路。因而坚持原驳回决定。
随后，国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
在上述程序的基础上，合议组认为本案事实已经清楚，现依法作出审查决定。
决定的理由
（一）审查文本的认定
复审请求人在提出复审请求时提交了权利要求书的修改替换页，复审请求人在复审请求书中声称，“将权利要求2的技术特征加入权利要求1，同时将说明书中0022段记载文字加入权利要求1中”，经合议组核实，说明书第0022段记载的文字“从而使Ⅰ号激光器1的激光光束、Ⅱ号激光器2的激光光束、Ⅲ号激光器3的激光光束汇聚到样品池12中”实质上已经限定在驳回决定所针对的权利要求1中，复审请求人在复审程序中的修改仅是将驳回决定所针对权利要求2添加到权利要求1中，该修改符合专利法第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针对的审查文本是，申请日提交的说明书摘要、说明书第1-23段、摘要附图、说明书附图1；2019年03月15日提交的权利要求第1-3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。
如果作为最接近现有技术的对比文件未公开权利要求中的某技术特征，也未给出应用该技术特征的技术启示，且目前尚无充分理由或证据证明该技术特征是公知常识，则基于该对比文件无法显而易见地得到该权利要求的技术方案。
具体到本案，本申请权利要求1要求保护一种反射式激光多波段聚焦装置。对比文件1公开了一种激光光源模组（参见说明书0027-0034、0037段及图2），包括红光激光器201a、绿光激光器201c、蓝光激光器201b，多个准直透镜、卡塞格林聚焦系统和光传导元件，其中红光激光器201a发出的红光经过准直透镜后，由非球面反射镜204b反射到球面透镜204a上，球面透镜204a的凸面上镀有反射红光的反射膜（参见说明书0031段第4行），球面透镜204a将红光反射穿过非球面透镜204b的开孔，汇聚到放置在卡塞格林望远镜焦点处的光传导元件的端面上，进而耦合到光传导元件205内（参见说明书0032段第1-5行）。同样，蓝光激光器201b发出的蓝光经过准直透镜后，由非球面反射镜204b反射到球面透镜204a上，球面透镜204a的凸面上镀有反射蓝光的反射膜（参见说明书0031段第4行），球面透镜204a将蓝光反射穿过非球面透镜204b的开孔，汇聚到放置在卡塞格林望远镜焦点处的光传导元件的端面上，进而耦合到光传导元件205内。绿光激光器201c发射的绿光经过对应的准直透镜准直后入射到反射元件203上，经过反射元件203的反射后，入射到球面透镜204a上，再通过非球面反射镜204b的开孔206透射出去，进而耦合到光传导元件205内（参见说明书0033段第3-6行），开孔206设置在非球面反射镜204b的中央，并且球面透镜203a的中心轴与该开孔206的中心同轴（参见说明书0032段第8-9行。而且，可选地，当绿光激光器201c选用非固体激光器时(比如半导体激光器)，可以用与红光激光器201a或蓝光激光器201b相同的布置方式来放置绿光激光器201c，即绿光激光器201c经过其准直透镜202后直接入射到聚焦透镜组204，从而省去反射元件203（参见说明书第33段）。对比文件1还公开了激光光源模组可以应用到医疗、激光显示、激光微加工领域，在光传导元件输出的另一端可以加一个聚焦元件，该聚焦元件可以是球透镜、自聚焦透镜等，经过聚焦元件的聚焦，空心光束可变为实心光束，该光传导元件205可以是石英光纤等（参见说明书0037、0041段）。
将权利要求1请求保护的技术方案与对比文件1公开的绿光激光器201c选用半导体激光器的方案相比可知，对比文件1中的激光光源模组包括三种激光器、准直透镜、卡塞格林聚焦系统即经由反射而聚焦的透镜组、光纤、自聚焦透镜，由此公开了权利要求1中的反射式激光多波段聚焦装置，对比文件1中的红光激光器201a、绿光激光器201c和蓝光激光器201b分别对应于权利要求1中的Ⅰ号、Ⅱ号和Ⅲ号激光器，各激光器后的准直透镜分别对应于各折射透镜，对比文件1中的有开孔的非球面反射镜204b、球面透镜204a分别对应于权利要求1中的凹面镜和凸面镜，以对Ⅰ号和Ⅲ号激光器的光分别进行一次反射和二次反射，对比文件1中光传导元件端面位于聚集透镜组的焦点处，权利要求1中的样品池的中心也位于凸面镜的焦点处。权利要求1中光路为三种激光器—各对应聚焦透镜—三种光纤—各对应折射透镜—凹面镜凸面镜聚焦透镜组—样品池，对比文件1中的光路为三种激光器—各准直透镜—凹面镜凸面镜聚焦透镜组—光纤—聚焦透镜—实心光束输出端，对比文件1中的准直透镜的作用与权利要求1中的折射透镜的作用相同，均为将光纤或激光器出射的类似点光源转变为平行光束。对比文件1中凹面镜凸面镜聚焦透镜组位于光纤之前，三种激光器发射的光汇聚到凹面镜后方的焦点处即光传导元件的端面上，提高光纤耦合效率。
可见，权利要求1请求保护的技术方案相对于对比文件1公开的上述方案的区别技术特征在于：权利要求1中各激光器的激光光束经过聚焦透镜后、先由各自的光纤传输、再经折射透镜各自出光，后由反射式聚焦透镜组聚焦后进入样品池，样品池的中心位于焦点处；而对比文件1中各激光器的激光光束经过准直透镜后、经由反射式聚焦透镜组聚焦合束后、进入光纤进行传输、经过聚焦透镜后输出光束。
关于上述区别特征在本申请中产生的技术效果，基于本申请说明书背景技术部分的记载，目前激光合束聚焦是研究原子能级、分析原子结构的关键环节，一般将多台激光器产生的多频段激光耦合入纤，经光纤传输后，出射激光经一组透镜聚焦，焦点做于样品池内，鉴于波段范围宽，透镜聚焦时存在色差，不同波段的光波很难汇聚一点，影响实验；本申请说明书第[0010]段和[0023]段记载了，本申请的方案减少了色差的影响，提高了激光的利用效果，且减少激光经光纤合束传播过程中造成的功率损失。对比文件1中三种激光经凹面镜凸面镜聚焦透镜组后汇聚为一束白光耦合入纤、经光纤传输后在输出端设置聚焦透镜等元件，输出实心光束。可见，对比文件1的方案实质上为本申请背景技术部分记载的方案，光纤中传出的三种激光经透镜聚焦时，存在色差。由此，基于上述区别特征确定的本申请实际解决的技术问题是，减少三种波段激光束汇聚到样品池时的色差的影响，且减少光纤合束传播中的功率损失。关于上述区别技术特征，首先，对比文件1公开在光纤后设置聚焦元件，以将其接收的光纤所发出的光聚焦成实心光束，而将激光器发出的光汇聚到样品池中以使用激光对样品进行测试或激发是本领域的常规技术手段。因此本领域技术人员根据实际需要容易想到在光纤后出射光的聚焦点处放置样品池，从而实现Ⅰ号激光器、Ⅱ号激光器、Ⅲ号激光器的激光光束汇聚到样品池。
然而，需要指出的是，当在对比文件1的光纤输出端、聚焦透镜之后设置样品池时，鉴于光纤传输的是三种激光束，经过聚焦透镜后会由于波长不同，难以汇聚一点，仍然存在色差的影响。即：对比文件1并没有解决减小多波段激光束汇聚到样品池时色差的影响的技术问题。对比文件1自身的发明点在于提供体积小、易于装配的激光光源模组，并未涉及光纤输出端由于色差导致的难以汇聚一点的问题及其解决方式，即关于如何减少三种波段激光束汇聚时的色差，对比文件1也没有给出相关的教导，即使本领域技术人员在对比文件1的基础上，尝试减少三种波段激光束汇聚时的色差，则通常想到的是对光纤输出端之后的元件结构进行调整；基于对比文件1提供的体积小、易于装配的激光光源模组，本领域技术人员没有动机在其中凹面镜凸面镜聚焦透镜组的前端再设置光纤。
对于前置意见中的“对比文件1使用了凹面镜凸面镜（也即卡塞格林望远镜结构）汇聚多个不同波长光，其不产生色差地实现了将各路光汇聚到一点，至于汇聚后进入样品池还是其他光传导元件，均是本领域的常规选择，本领域技术人员可根据需要直接地将其汇聚到样品池中”和“本领域技术人员可根据实际传输距离需要设置聚焦透镜-光纤-折射透镜这一段光路”的观点，合议组认为：对现有技术的技术方案要进行整体考量，以对比文件1作为最接近的现有技术时，对比文件1的背景技术中指出“现有的”激光光源模组中，多个激光器发出的光经各自的准直透镜准直、聚焦透镜聚焦后、通过各自的光纤耦合（即多种光纤均单独传输单色光），较多的光学元件导致安装、运输等过程中易损坏且光源模组的体积大，基于此缺陷，对比文件1的发明构思是由光纤来传输多频段合束后的激光以提供体积小且易于装配的激光光源模组，其方案中并不采用将多激光器发出的单色光通过各自光纤分别单独进行传输的技术手段；换言之，对比文件1技术方案中正是采用了由光纤来传输多频段合束的激光来实现可克服其背景技术中所提及缺陷的激光光源模组，而将多频段激光耦合入光纤传输即单一光纤传输多频段合束激光在本专利（参见背景技术的第【0003】段）中被认为是存在技术缺陷的技术手段，将多频段激光耦合入光纤合束传输与本专利中三频段激光各自耦合入各自光纤以单独传输的技术手段是相背离的，如果在对比文件1的基础上结合使用三频段激光各自耦合入各自的光纤以单独传输的技术手段则会使得其不能解决其所要解决的技术问题，即本领域技术人员在对比文件1公开的技术方案的基础上无法获得将其与现有技术中使用的三频段激光各自耦合入各自的光纤以单独传输的技术手段相结合技术启示。即使本领域技术人员发现对比文件1中该光源模组（参见权利要求12和说明书第【0041】段）的光纤输出端存在三种激光束经由聚焦透镜后会存在由于色差导致难以汇聚一点的缺陷，也没有动机在对比文件1中该光源模组中凹面镜凸面镜聚焦透镜组的前端再设置传输单色激光的光纤以获得权利要求1的技术方案。
由此可见，对比文件1未公开上述区别技术特征，并且，目前尚无充分理由或证据表明上述区别技术特征为本领域的公知常识，也不存在任何启示可以使本领域技术人员在现有对比文件1的基础上通过合乎逻辑的分析、推理或结合本领域公知常识得到本申请权利要求1。并且，本申请通过区别特征相关的技术手段，减少三种波段激光束汇聚时色差的影响，且减少光纤合束传播中的功率损失。
综上，在对比文件1的基础上并不能显而易见地得到独立权利要求1要求保护的技术方案，仅凭对比文件1尚不足以否定权利要求1的创造性，也不足以否定从属权利要求2-3的创造性。
三、决定
撤销国家知识产权局于2018年12月05日对本申请作出的驳回决定。由国家知识产权局原审查部门在本复审请求审查决定所针对的审查文本的基础上对本发明专利申请继续进行审查。
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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