发明创造名称：显微镜
外观设计名称：
决定号：196755
决定日：2019-12-04
委内编号：1F262559
优先权日：2013-08-19
申请（专利）号：201410390400.8
申请日：2014-08-08
复审请求人：卡尔蔡司显微镜有限公司
无效请求人：
授权公告日：
审定公告日：
专利权人：
主审员：陈亚娟
合议组组长：王娜
参审员：任晓东
国际分类号：G02B21/36；H04N9/04
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点
：如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，而这些区别技术特征是本领域的常用技术手段，并且该权利要求的技术方案并没有由于这些区别技术特征而具有预料不到的技术效果，则该项权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
全文：
本复审请求涉及申请号为201410390400.8，名称为“显微镜”的发明专利申请（下称本申请）。本申请的申请日为2014年08月08日，优先权日为2013年08月19日，公开日为2015年03月18日，申请人为卡尔蔡司显微镜有限公司。
经实质审查，国家知识产权局原审查部门审查员于2018年06月28日发出驳回决定，驳回了本发明专利申请，其理由是：本申请的权利要求1-7不符合专利法第22条第3款关于创造性的规定。驳回决定中引用了如下1篇对比文件：
对比文件1：CN101316326 B，公告日为2012年10月10日。
驳回决定所依据的文本为：申请人于申请日2014年08月08日提交的说明书摘要、说明书第1-38段、摘要附图、说明书附图图1-4；以及于2018年04月23日提交的权利要求第1-7项。驳回决定所针对的权利要求书如下：
“1. 一种显微镜，包括
记录单元(4)，具有放大成像光学单元(2)和图像模块(3)，用于以第一图像频率记录样品(6)的多个图像以及
数字评估单元(7)，所记录的这些图像被提供给该数字评估单元，并且该数字评估单元基于所记录的这些图像执行预先确定的图像处理，并以第二图像频率作为结果产生多个输出图像(B)，该第二图像频率小于该第一图像频率或等于该第一图像频率，并且可以将其转移至输出单元(11)以进行展示，其中，该数字评估单元(7)具有至少一个FPGA(12)和至少一个数字信号处理器(13)，其中，该图像模块(3)具有图像传感器(9)，该图像传感器具有本地接口，其中，通过该本地接口将该图像传感器数据直接传输至该FPGA(12)；该数字评估单元(7)被配置为该显微镜(1)内所提供的硬件。
2. 如权利要求1所述的显微镜，其中，该第二图像频率至少为24Hz。
3. 如权利要求1或2所述的显微镜，其中，该第一图像频率至少为该第二图像频率的两倍。
4. 如权利要求1或2所述的显微镜，其中，该数字评估单元(7)实时地生成并输出这些输出图像(B)。
5. 如权利要求1或2所述的显微镜，其中，该数字评估单元(7)基于至少两个已记录的图像(A1、A2、A3)生成输出图像(B)。
6. 如权利要求1或2所述的显微镜，包括用于固定该样品(6)的样品台(5)和用于在该样品台(5)和该记录单元(4)之间进行相对移动的移动单元(8)，其中，以该第一图像频率进行的图像记录和该相对移动彼此同步。
7. 如权利要求1或2所述的显微镜，其中，该数字评估单元(7)使得可供选择若干图像记录模式，这些图像记录模式在预先确定的有待执行的图像处理方面不同。”
驳回决定认为，独立权利要求1与对比文件1的区别在于：该数字评估单元具有至少一个FPGA和至少一个数字信号处理器，图像传感器数据直接传输至该FPGA；该数字评估单元被配置为该显微镜内所提供的硬件。而选用FPGA和DSP作为数字评估单元的微处理器属于本领域的常规选择，同时将信息处理设备50配置为该显微镜内所提供的硬件是本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。从属权利要求2-7的附加技术特征或者被对比文件1所公开，或者属于本领域的常规设置，因此，权利要求2-7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人卡尔蔡司显微镜有限公司（下称复审请求人）对上述驳回决定不服，于2018年10月11日向国家知识产权局提出了复审请求，陈述了权利要求1-7具备创造性的理由，未对申请文件进行修改。
复审请求人认为：（1）对比文件1中没有记载成像单元10用于以第一图像频率记录样品的多个图像，信息处理设备50以小于或等于该第一图像频率的第二图像频率产生图像；（2）将FPGA 12和数字信号处理器13集成到显微镜的数字评估单元中，可以实时地执行图像数据处理，以保证相快速的实时处理。因此，本申请的权利要求具备创造性。
经形式审查合格，国家知识产权局于2018年10月17日依法受理了该复审请求，并将案卷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复审请求人的意见不具有说服力，权利要求1-7仍不具备创造性。因而坚持原驳回决定。
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06月11日向复审请求人发出复审通知书，指出：权利要求1中包含技术特征“该第二图像频率小于该第一图像频率”的技术方案（i）与对比文件1的区别在于：（1）数字评估单元具有至少一个FPGA和至少一个数字信号处理器；（2）数字评估单元被配置为显微镜内所提供的硬件，通过本地接口将图像传感器数据直接传输至FPGA。但是，采用FPGA和数字信号处理器的组合作为数字评估单元对图像进行处理以及将数字评估单元配置为显微镜内所提供的硬件以方便实时进行图像处理均为本领域的常用技术手段，且当数字评估单元位于显微镜内部时，通过本地接口将图像传感器数据直接传输至数字评估单元中的FPGA也是本领域技术人员容易想到的，因此，该技术方案相对于对比文件1和本领域常用技术手段的结合不具备专利法第22条第3款规定的创造性。权利要求1中包含技术特征“该第二图像频率等于该第一图像频率”的技术方案（ii）与对比文件1的区别除了上述区别技术特征（1）和（2）以外，还包括（3）第二图像频率等于第一图像频率。而使第二图像频率等于第一图像频率是本领域的常规选择，因此，该技术方案同样不具备专利法第22条第3款规定的创造性。从属权利要求2-7的附加技术特征或者被对比文件1公开或者属于本领域的常规选择或常用技术手段，因此，权利要求2-7也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。针对复审请求人的上述意见，合议组认为：（1）对比文件1中记载了利用图像计算单元对从成像单元接收的图像数据执行合成之类的处理，当对同一样品成多幅待合成的图像时，对图像进行合成处理得到图像的第二图像频率必然成像单元的作为第一图像频率的成像频率。因此，对比文件1实质上公开了第二图像频率小于第一图像频率。而当对单幅图像进行单独处理，而非多幅图像合成时，使第二图像频率等于第一图像频率是本领域的常规选择。（2）在显微镜中内置数字评估单元进行实时图像处理是本领域的常用技术手段，同时，对比文件1中已经公开了主体控制单元可以由ASIC、LSI等等构成（参见说明书第77段），ASIC、LSI以及FPGA均为常用的高速图像处理芯片，而FPGA DSP更是由于其灵活性而常被用于实时图像处理，因此，本领域技术人员容易想到利用FPGA DSP来构成数字评估单元。因此，复审请求人的意见不能成立。
针对上述复审通知书，复审请求人于2019年09月19日提交了意见陈述书和修改后的权利要求书，在独立权利要求1中增加了技术特征“该数字评估单元(7)被配置为该显微镜(1)内所提供的硬件，其中所述数字评估单元(7)被配置成为选择进行以下的图像处理中的一种或者彼此组合，这些图像处理包括动态压缩、白平衡、自动对焦、图像稳定化、z形堆栈图像的记录、具有增加的场深度的图像展示和不同的对比方法”，未对其他权利要求进行修改。修改后的权利要求1如下：
“1. 一种显微镜，包括
记录单元(4)，具有放大成像光学单元(2)和图像模块(3)，用于以第一图像频率记录样品(6)的多个图像以及
数字评估单元(7)，所记录的这些图像被提供给该数字评估单元，并且该数字评估单元基于所记录的这些图像执行预先确定的图像处理，并以第二图像频率作为结果产生多个输出图像(B)，该第二图像频率小于该第一图像频率或等于该第一图像频率，并且可以将其转移至输出单元(11)以进行展示，其中，该数字评估单元(7)具有至少一个FPGA(12)和至少一个数字信号处理器(13)，其中，该图像模块(3)具有图像传感器(9)，该图像传感器具有本地接口，其中，通过该本地接口将该图像传感器数据直接传输至该FPGA(12)；该数字评估单元(7)被配置为该显微镜(1)内所提供的硬件，其中所述数字评估单元(7)被配置成为选择进行以下的图像处理中的一种或者彼此组合，这些图像处理包括动态压缩、白平衡、自动对焦、图像稳定化、z形堆栈图像的记录、具有增加的场深度的图像展示和不同的对比方法。”
复审请求人认为：在将数字评估单元作为该显微镜（1）内所提供的硬件的基础上，并将一系列图像数据处理方式预先设置在其中，能够更加快速且实时地进行图像数据处理，在现有技术中，既没有公开将FPGA 12和数字信号处理器13集成到显微镜的数字评估单元中，也没有公开过将由它们构成的数字评估单元预先配置一系列图像数据处理方式，从而能够更为快速便捷地实现图像处理。现有技术中也没有对此有启示，因此修改后的权利要求不是显而易见的，权利要求1具备创造性。在独立权利要求1具备创造性的情况下，各项从属权利要求也都具备创造性。
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2019年09月19日提交了权利要求书的全文修改替换页，经审查，其中所作的修改符合专利法第33条的规定，因此，本决定所依据的文本为：复审请求人于申请日2014年08月08日提交的说明书摘要、说明书第1-38段、摘要附图、说明书附图图1-4；以及于2019年09月19日提交的权利要求第1-7项。
（二）有关创造性的问题
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。
如果一项权利要求与作为最接近现有技术的对比文件相比存在区别技术特征，而这些区别技术特征是本领域的常用技术手段，并且该权利要求的技术方案并没有由于这些区别技术特征而具有预料不到的技术效果，则该项权利要求不具有突出的实质性特点和显著的进步，不具有创造性。
具体到本申请：
1、独立权利要求1请求保护一种显微镜，由于其中包含了技术特征“该第二图像频率小于该第一图像频率或等于该第一图像频率”，因此，权利要求1实际上包含了两个技术方案：技术方案（i），包含技术特征“该第二图像频率小于该第一图像频率”的技术方案；技术方案（ii），包含技术特征“该第二图像频率等于该第一图像频率”的技术方案。
对比文件1（参见说明书第40-96段，附图1-9）公开了一种放大观察设备，包括照明单元60，用于对要观察的标本（物体）照明；成像单元10，对由照明单元60照亮的标本进行成像；信息处理设备50，包括一个对成像单元10所成像的放大图像进行显示的显示单元52。成像单元10包括CCD12，对通过成像单元10中的光学系统11进入的来自固定于标本固定单元的标本S的反射光或透射光进行电气地读取，CCD控制电路13，其驱动和控制CCD 12。信息处理设备50包括存储器53、显示单元52、操作单元55和控制单元51（参见说明书第41-42段，附图4-5）。同时，在主体控制单元51A中包括：图像计算单元81，获取由图像控制单元13A从成像单元10接收的图像数据并执行如合成之类的处理，图像计算单元81具有如下功能：对多个原始图像进行合成并生成高色调合成图像数据的图像生成部分85，执行色调转换的色调转换部分86，和为色调转换部分86设置绘图参数以将高色调图像数据转换成低色调图像数据的绘图设置部分87；存储器53，保存图像数据和各种设置值，存储器53中保存的图像数据和设置内容可以在与主体控制单元51A相连的显示单元52上显示（参见说明书第77-78段，附图8）；在从拍摄HDR图像到在显示单元上显示该图像的过程中包括：在步骤S901，在不同成像条件下拍摄多个原始图像，根据HDR图像的图像质量、必要动态范围的宽度等等适当确定成像的数量；在步骤S902，合成HDR图像；在步骤S903，HDR图像被色调转换，还适当执行了纹理增强处理等（参见说明书第[0085]-[0086]段）。
将对比文件1公开的内容与权利要求1请求保护的技术方案相比，对比文件1中的放大观察设备相当于显微镜；成像单元10相当于记录单元（4）；由于对比文件1公开的是一种放大观察设备，其中的光学系统11必然起放大成像的作用，因此，对比文件1中的光学系统11相当于放大成像光学单元；CCD 12相当于图像模块；图像计算单元81要对从成像单元10接收的图像数据执行合成处理，则成像单元必然会以一第一频率记录样品的多个图像；图像计算单元81相当于数字评估单元；由图像计算单元81合成的图像相当于输出图像，其必然具有小于第一频率的第二频率；显示单元52相当于输出单元；由于对比文件1中的成像单元10产生的图像会被传输至图像计算单元81，该成像单元10中的CCD 12必然具有用于传输数据的本地接口；图像计算单元81具有如下功能：对多个原始图像进行合成并生成高色调合成图像数据的图像生成部分85，执行色调转换的色调转换部分86，和为色调转换部分86设置绘图参数以将高色调图像数据转换成低色调图像数据的绘图设置部分87，以及在步骤S902，合成HDR图像；在步骤S903，HDR图像被色调转换，还适当执行了纹理增强处理等，相当于数字评估单元被配置成为选择进行图像处理中的一种或者彼此组合。
因此，对比文件1公开了权利要求1中的下述技术特征：一种显微镜，包括记录单元(4)，具有放大成像光学单元(2)和图像模块(3)，用于以第一图像频率记录样品(6)的多个图像；以及数字评估单元(7)，所记录的这些图像被提供给该数字评估单元，并且该数字评估单元基于所记录的这些图像执行预先确定的图像处理，并以第二图像频率作为结果产生多个输出图像(B)，该第二图像频率小于该第一图像频率，并且可以将其转移至输出单元(11)以进行展示，其中，该图像模块(3)具有图像传感器(9)，该图像传感器具有本地接口，数字评估单元被配置成为选择进行图像处理中的一种或者彼此组合。
对于技术方案（i），其与对比文件1的区别技术特征在于：（1）数字评估单元具有至少一个FPGA和至少一个数字信号处理器；（2）数字评估单元被配置为显微镜内所提供的硬件，通过本地接口将图像传感器数据直接传输至FPGA；（3）数字评估单元中的图像处理具体包括动态压缩、白平衡、自动对焦、图像稳定化、z形堆栈图像的记录、具有增加的场深度的图像展示和不同的对比方法。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题主要是：如何选择合适的数字评估单元的结构，如何设置数字评估单元，如何配合相应的数据传输方式，以及如何选择合适的图像处理方式以获得一定效果的图像。
针对区别技术特征（1），合议组认为，采用FPGA和数字信号处理器的组合作为数字评估单元对图像进行处理是本领域的常用技术手段（例如，公开日期为2008年03月19日，申请人为北京科技大学 等的中国专利申请CN101145201 A，公开日期为2008年07月23日，申请人为中国科学院上海技术物理研究所的中国专利申请CN101226641 A，公开日期为2009年09月30日，申请人为北京科技大学的中国专利申请CN101546381 A，公开日期为2009年12月23日，申请人为华中科技大学的中国专利申请CN101609544 A和公开日期为2012年11月28日，申请人为西北工业大学的中国专利申请CN102801998 A中均采用了FPGA和DSP的组合进行图像处理，在此列出供申请人参考）；
针对区别技术特征（2），合议组认为，将数字评估单元配置为显微镜内所提供的硬件以方便实时进行图像处理是本领域的常用技术手段（例如，公开日期为2003年12月03日，申请人为麦克奥迪实业集团有限公司的中国专利申请CN1459737 A中所公开的显微镜就内置了图像处理模块，在此列出供申请人参考），而且如前所述，将FPGA用于数字评估单元以进行图像处理是本领域的常用技术手段，那么当数字评估单元位于显微镜内部时，通过本地接口将图像传感器数据直接传输至数字评估单元中的FPGA也是本领域技术人员容易想到的。
针对区别技术特征（3），合议组认为：如前所述，对比文件1已经公开了数字评估单元被配置成为选择进行图像处理中的一种或者彼此组合，而动态压缩、白平衡、自动对焦、图像稳定化、z形堆栈图像的记录、具有增加的场深度的图像展示和不同的对比方法均为本领域常用的图像处理方式，因此，在对比文件1公开了对显微镜采集的图像进行图像处理的前提下，为了满足观测，将上述本领域常用的图像处理方式应用于显微镜中对显微镜采集的图像进行处理以获得一定效果的图像是本领域技术人员容易想到的。
因此，在对比文件1公开的放大观察设备的基础上，结合本领域常用技术手段得到上述技术方案（i）是本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1的技术方案（i）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。
对于技术方案（ii），其与对比文件1的区别技术特征在于：（1）数字评估单元具有至少一个FPGA和至少一个数字信号处理器；（2）数字评估单元被配置为显微镜内所提供的硬件，通过本地接口将图像传感器数据直接传输至FPGA；（3）图像处理包括动态压缩、白平衡、自动对焦、图像稳定化、z形堆栈图像的记录、具有增加的场深度的图像展示和不同的对比方法；（4）第二图像频率等于第一图像频率。基于上述区别技术特征，本申请实际解决的技术问题主要是：提供合适的输出频率及数字评估单元的结构，如何设置数字评估单元以及如何配合相应的数据传输方式。
上述区别技术特征（1）-（3）与技术方案（i）与对比文件1之间的区别技术特征（1）-（3）相同，因此基于相同的理由，上述区别技术特征（1）-（3）属于本领域常用技术手段。
针对区别技术特征（4），合议组认为，第二图像频率受图像处理的类型影响，当对单幅图像进行单独处理，而非多幅图像合成时，使第二图像频率等于第一图像频率是本领域的常规选择。
因此，在对比文件1公开的放大观察设备的基础上，结合本领域公知常识得到上述技术方案（ii）是本领域技术人员容易想到的。因此，权利要求1的技术方案（ii）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。
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。
对于复审请求人答复复审通知书时提出的意见，合议组认为：如上所述，对比文件1中已经公开了图像计算单元81具有如下功能：对多个原始图像进行合成并生成高色调合成图像数据的图像生成部分85，执行色调转换的色调转换部分86，和为色调转换部分86设置绘图参数以将高色调图像数据转换成低色调图像数据的绘图设置部分87；以及在从拍摄HDR图像到在显示单元上显示该图像的过程中包括：在步骤S901，在不同成像条件下拍摄多个原始图像，根据HDR图像的图像质量、必要动态范围的宽度等等适当确定成像的数量；在步骤S902，合成HDR图像；在步骤S903，HDR图像被色调转换，还适当执行了纹理增强处理等。即，对比文件1中已经公开了在图像计算单元81（相当于数字评估单元）中预设合成图像、色调转换以及纹理增强处理等图像处理方式，也就是说对比文件1实质上已经给出了在数字评估单元中预设一系列的图像处理方式的技术启示，在此基础上，本领域技术人员可以根据需要选择预设的图像处理方式。而动态压缩、白平衡、自动对焦、图像稳定化、z形堆栈图像的记录、具有增加的场深度的图像展示和不同的对比方法均为本领域常用的图像处理方式，本领域技术人员容易想到将这一系列的图像处理方式选定为预设的图像处理方式。而且，如前所述，将数字评估单元配置为显微镜内所提供的硬件以方便实时进行图像处理是本领域的常用技术手段，将FPGA用于数字评估单元以进行图像处理是本领域的常用技术手段，那么，当本领域技术人员将对比文件1中的数字评估单元位于显微镜内部作为硬件设置时，由于对比文件1已经公开了在数字评估单元中预设一系列的图像处理方式，那么自然可以实现快速实时地进行图像数据处理。
因此，复审请求人的上述意见不能成立。
2、从属权利要求2的附加技术特征为“该第二图像频率至少为24Hz”，而以视频形式显示观察结果是本领域的常用技术手段，当采用这种方式时，由于人眼分辨的频率特性，使图像的频率至少为24Hz是本领域的常规选择。因此，权利要求2的技术方案不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的有关规定。
3、从属权利要求3的附加技术特征为“该第一图像频率至少为该第二图像频率的两倍”，当基于多幅图像进行处理时，使第一图像频率至少未第二图像频率的两倍是本领域的常用技术手段。因此，权利要求3的技术方案不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的有关规定。
4、从属权利要求4的附加技术特征为“该数字评估单元(7)实时地生成并输出这些输出图像(B)”，而使数字评估单元实时生成并输出这些输出图像是本领域的常用技术手段（例如，CN1459737 A中就公开了在显微镜中内置图像处理模块进行实时图像处理）。因此，权利要求4的技术方案不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的有关规定。
5、从属权利要求5的附加技术特征为“该数字评估单元(7)基于至少两个已记录的图像(A1、A2、A3)生成输出图像(B)”，基于多幅图像进行处理并生成输出图像是图像处理中的常用技术手段。因此，权利要求5的技术方案不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的有关规定。
6、从属权利要求6的附加技术特征为“包括用于固定该样品(6)的样品台(5)和用于在该样品台(5)和该记录单元(4)之间进行相对移动的移动单元(8)，其中，以该第一图像频率进行的图像记录和该相对移动彼此同步”，对比文件1（参见说明书第42段，附图4-5）中已经公开了放大观察设备包括载物台30（相当于用于固定样品的样品台）和移动载物台30的载物台升高/降低单元20（相当于用于在样品台和记录单元之间进行相对移动的移动单元）。而使以第一图像频率进行的图像记录和相对移动彼此同步以获得不同景深的图像是本领域的常用技术手段。因此，权利要求6的技术方案不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的有关规定。
7、从属权利要求7的附加技术特征为“该数字评估单元(7)使得可供选择若干图像记录模式，这些图像记录模式在预先确定的有待执行的图像处理方面不同”，对比文件1中公开了该放大观察设备包括适于动态范围加宽应用的动态范围加宽摄影模式，和增强亮度分辨率并增强对比度的分辨率增强模式来作为用于获得在合成图像生成部分85中的合成图像的合成图像摄影模式（参见说明书第80段），用户可以操作操作单元55来选择期望的合成图像摄影模式（参见说明书第96段）。因此，权利要求7的技术方案不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的有关规定。
综上所述，权利要求1-7均不具备专利法第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06月28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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