发明创造名称:具有共享发射/接收路径的旋转光检测和测距平台的设备和方法
外观设计名称:
决定号:199875
决定日:2020-01-08
委内编号:1F266023
优先权日:2013-08-20
申请(专利)号:201480057538.4
申请日:2014-07-23
复审请求人:伟摩有限责任公司
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:陈溥
合议组组长:安蕾
参审员:李闻
国际分类号:G01S13/66,G01S13/48,G01S13/88
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作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,该区别技术特征的一部分被另一对比文件公开,并给出了将所公开的技术特征应用于最接近的现有技术的启示,其他区别技术特征为本领域技术人员的惯用技术手段,那么该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201480057538.4,名称为“具有共享发射/接收路径的旋转光检测和测距平台的设备和方法”的PCT发明专利申请(下称本申请)。本申请的申请人为伟摩有限责任公司,申请日为2014年07月23日,优先权日为2013年08月20日,进入中国国家阶段日为2016年04月19日,国家阶段公开日为2016年06月08日。
国家知识产权局专利实质审查部门于2018年07月31日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是权利要求1-20不具备专利法第22条第3规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:进入中国国家阶段日2016年04月19日提交的国际申请中文译文的说明书第1-21页、说明书附图第1-11页、说明书摘要、摘要附图,2018年01月22日提交的权利要求第1-20项。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:US 2011/0216304A1,公开日为2011年09月08日;
对比文件2:CN 101241182A,公开日为2008年08月13日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1. 一种光检测和测距(LIDAR)设备,包括:
壳体,被配置为围绕轴旋转,其中所述壳体具有内部空间,所述内部空间包括发射块、接收块和共享空间,其中发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径;
在发射块中的多个光源,其中所述多个光源被配置为发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由所述发射路径穿过共享空间,所述光束包括具有一波长范围内的波长的光;
在接收块中的多个检测器,其中所述多个检测器被配置为检测具有所述波长范围内的波长的光;以及
安装到壳体的透镜,其中所述透镜被配置为接收经由发射路径的光束,准直所述光束以供传输到所述LIDAR设备的环境中,收集包括来自由所述LIDAR设备的环境中的一个或多个物体反射的经准直光束中的一个或多个的光在内的光,并且使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径。
2. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中所述多个检测器中的每个检测器与所述多个光源中的对应光源相关联,并且其中所述透镜被配置为使包括来自每个检测器的对应光源的光在内的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上。
3. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中。
4. 如权利要求3所述的LIDAR设备,还包括接近所述出口孔径的反射表面,其中所述接收路径包括所述反射表面的反射。
5. 如权利要求4所述的LIDAR设备,其中所述壁包括透明材料,所述反射表面覆盖所述透明材料的一部分,并且所述出口孔径对应于所述透明材料的未被所述反射表面覆盖的部分。
6. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述发射路径在所述共享空间中与所述接收路径至少部分重叠。
7. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述透镜限定在所述发射块中的弯曲焦面和在所述接收块中的弯曲焦面。
8. 如权利要求7所述的LIDAR设备,其中,所述多个光源中的光源被 以基本上与在所述发射块中的弯曲焦面相对应的图案布置,并且其中,所述多个检测器中的检测器被以基本上与在所述接收块中的弯曲焦面相对应的图案布置。
9. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述透镜具有非球面和超环面。
10. 如权利要求9所述的LIDAR设备,其中,所述超环面在所述壳体内的共享空间中,并且所述非球面在所述壳体外部。
11. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述轴是基本垂直的。
12. 如权利要求1所述的LIDAR设备,还包括在所述发射块中的反射镜,其中所述反射镜被配置为朝着所述出口孔径反射所述光束。
13. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述接收块包括包含惰性气体的密封环境。
14. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述入口孔径包括使具有所述波长范围内的波长的光通过但衰减具有其它波长的光的材料。
15. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述多个光源中的每个光源包括相应的激光二极管。
16. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述多个检测器中的每个检测器包括相应的雪崩光电二极管。
17. 一种光检测和测距方法,包括:
使光检测和测距(LIDAR)设备的壳体围绕轴旋转,其中所述壳体具有内部空间,所述内部空间包括发射块、接收块和共享空间,其中发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径;
由在发射块中的多个光源发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由所述发射路径穿过共享空间,所述光束包括具有一波长范围内的波长的光;
沿着发射路径在安装到壳体的透镜处接收所述光束;
由透镜准直所述光束以供传输到所述LIDAR设备的环境中;
由透镜收集来自由所述LIDAR设备的环境中的一个或多个物体反射的经准直光束中的一个或多个的光;
由透镜使收集的光经由接收路径聚焦到在接收块中的多个检测器上,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径;以及
由在接收块中的所述多个检测器检测具有所述波长范围内的波长的来自聚焦光的光。
18. 如权利要求17所述的方法,其中,所述多个检测器中的每个检测器与所述多个光源中的对应光源相关联,所述方法还包括:
由所述透镜使包括来自每个检测器的对应光源的光的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上。
19. 如权利要求17所述的方法,所述方法还包括:
由在所述共享空间中的反射表面,沿着接收路径朝着所述接收块的入口孔径反射所述聚焦光,其中所述反射表面接近于所述出口孔径,并且其中所述接收路径包括所述反射表面的反射。
20. 如权利要求17所述的方法,还包括:
由在所述发射块中的反射镜朝着所述出口孔径反射发出的光束。”
驳回决定具体指出:(1)权利要求1请求保护一种光检测和测距设备,权利要求1与对比文件1相比,其区别技术特征在于:发射块具有出口孔径,接收块具有入口孔径,多个光束通过出口孔径进入共享空间,接收路径还延伸通过接收块的入口孔径。而为了使光路能够通过壳内相应的模块,在相应的模块上设置专门的孔是本领域技术人员很容易想到的,对应的在发射模块设置出口孔径,多个光束通过出口孔径进入共享空间,在接收模块设置入口孔径,接收路径延伸通过接收块的入口孔径是本领域技术人员的常规设计。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。权利要求2-16是权利要求1的从属权利要求,它们的附加技术特征或被对比文件1公开,或被对比文件2公开,或为本领域的惯用技术手段,因此也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。(2)权利要求17-18请求保护一种方法,是与产品权利要求1-2相对应的方法权利要求,因此基于相同的理由,权利要求17-18同样不具备专利法第22条第3规定的创造性。权利要求19-20是权利要求17的从属权利要求,它们的附加技术特征或被对比文件2公开,或为本领域的惯用技术手段,因此也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年11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全文修改替换页,对权利要求的修改具体为:将从属权利要求3的附加技术特征“所述出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中”补入独立权利要求1和17中,删除从属权利要求3,并对其它权利要求的序号和引用关系进行适应性修改。复审请求人认为:修改后的独立权利要求1与对比文件1相比,至少具有如下区别技术特征:(1)发射块具有出口孔径,并且接收块具有入口孔径,出口孔径在分割发射块与共享空间的壁中;(2)多个光源被配置为发射多个光束,多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由发射路径穿过共享空间;(3)透镜被配置为接收经由发射路径的光束,接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径。审查员将作为整体的区别技术特征(2)分割为片段,并认为各个片段被对比文件1公开,这显然是不合理的。以上区别技术特征不是本领域的惯用技术手段,并且对比文件1没有公开或暗示区别技术特征(2)和(3)中的特征,也未提供任何技术启示;对比文件2也没有公开或暗示上述区别技术特征。此外,与本申请保护范围相似的美国同族已授权。
提交复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种光检测和测距(LIDAR)设备,包括:
壳体,被配置为围绕轴旋转,其中所述壳体具有内部空间,所述内部空间包括发射块、接收块和共享空间,其中发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径;其中,所述出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中;
在发射块中的多个光源,其中所述多个光源被配置为发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由所述发射路径穿过共享空间,所述光束包括具有一波长范围内的波长的光;
在接收块中的多个检测器,其中所述多个检测器被配置为检测具有所述波长范围内的波长的光;以及
安装到壳体的透镜,其中所述透镜被配置为接收经由发射路径的光束,准直所述光束以供传输到所述LIDAR设备的环境中,收集包括来自由所述LIDAR设备的环境中的一个或多个物体反射的经准直光束中的一个或多个的光在内的光,并且使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径。
2. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中所述多个检测器中的每个检测器与所述多个光源中的对应光源相关联,并且其中所述透镜被配置为使包括来自每个检测器的对应光源的光在内的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上。
3. 如权利要求1所述的LIDAR设备,还包括接近所述出口孔径的反射表面,其中所述接收路径包括所述反射表面的反射。
4. 如权利要求3所述的LIDAR设备,其中所述壁包括透明材料,所述反射表面覆盖所述透明材料的一部分,并且所述出口孔径对应于所述透明材料的未被所述反射表面覆盖的部分。
5. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述发射路径在所述共享空间中与所述接收路径至少部分重叠。
6. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述透镜限定在所述发射块中的弯曲焦面和在所述接收块中的弯曲焦面。
7. 如权利要求6所述的LIDAR设备,其中,所述多个光源中的光源被以基本上与在所述发射块中的弯曲焦面相对应的图案布置,并且其中,所述 多个检测器中的检测器被以基本上与在所述接收块中的弯曲焦面相对应的图案布置。
8. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述透镜具有非球面和超环面。
9. 如权利要求8所述的LIDAR设备,其中,所述超环面在所述壳体内的共享空间中,并且所述非球面在所述壳体外部。
10. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述轴是基本垂直的。
11. 如权利要求1所述的LIDAR设备,还包括在所述发射块中的反射镜,其中所述反射镜被配置为朝着所述出口孔径反射所述光束。
12. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述接收块包括包含惰性气体的密封环境。
13. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述入口孔径包括使具有所述波长范围内的波长的光通过但衰减具有其它波长的光的材料。
14. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述多个光源中的每个光源包括相应的激光二极管。
15. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述多个检测器中的每个检测器包括相应的雪崩光电二极管。
16. 一种光检测和测距方法,包括:
使光检测和测距(LIDAR)设备的壳体围绕轴旋转,其中所述壳体具有内部空间,所述内部空间包括发射块、接收块和共享空间,其中发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径;
由在发射块中的多个光源发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由所述发射路径穿过共享空间,所述光束包括具有一波长范围内的波长的光,其中,所述出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中;
沿着发射路径在安装到壳体的透镜处接收所述光束;
由透镜准直所述光束以供传输到所述LIDAR设备的环境中;
由透镜收集来自由所述LIDAR设备的环境中的一个或多个物体反射的经准直光束中的一个或多个的光;
由透镜使收集的光经由接收路径聚焦到在接收块中的多个检测器上,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径;以及
由在接收块中的所述多个检测器检测具有所述波长范围内的波长的来自聚焦光的光。
17. 如权利要求16所述的方法,其中,所述多个检测器中的每个检测器与所述多个光源中的对应光源相关联,所述方法还包括:
由所述透镜使包括来自每个检测器的对应光源的光的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上。
18. 如权利要求16所述的方法,所述方法还包括:
由在所述共享空间中的反射表面,沿着接收路径朝着所述接收块的入口孔径反射所述聚焦光,其中所述反射表面接近于所述出口孔径,并且其中所述接收路径包括所述反射表面的反射。
19. 如权利要求16所述的方法,还包括:
由在所述发射块中的反射镜朝着所述出口孔径反射发出的光束。”
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月21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认为修改后的权利要求仍然不具有创造性,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。
合议组于2019年07月03日向复审请求人发出复审通知书,指出:(1)权利要求1请求保护一种光检测和测距设备,权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:1)发射块具有出口孔径,接收块具有入口孔径;出口孔径在分隔所述发射块与共享空间的壁中;多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间,接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径;2)透镜使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上。对于上述区别技术特征1),“发射块具有出口孔径,接收块具有入口孔径;出口孔径在分隔所述发射块与共享空间的壁中,接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径”已经被对比文件2公开,本领域技术人员根据其启示,容易想到将这样的光路结构用于对比文件1的技术方案中,并使其多个光源发出的多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间。区别技术特征2)是本领域的惯用技术手段。因此,权利要求1不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求2-15的附加技术特征或被对比文件1公开,或被对比文件2公开,或为本领域的惯用技术手段,因此也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。(2)权利要求16请求保护一种光检测和测距方法,是与权利要求1的装置相对应的方法权利要求,基于相同的理由,权利要求16也不具有创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。权利要求17-19的附加技术特征或被对比文件1公开,或被对比文件2公开,或为本领域的惯用技术手段,因此也不具备创造性,不符合专利法第22条第3款的规定。(3)针对复审请求人的陈述意见进行了答复。
复审请求人于2019年09月16日提交了意见陈述书,同时提交了权利要求书的全文修改替换页,对权利要求的修改具体为:将“所述发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠;其中,所述多个光源被配置为沿多个不同的方向通过出口孔径发射多个光束”补入独立权利要求1和16,删除从属权利要求5,并对其它权利要求的序号和引用关系进行适应性修改。复审请求人认为:独立权利要求1与对比文件1相比,至少具有以下区别技术特征:(1)发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径,出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中;(2)多个光源被配置为发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由发射路径穿过共享空间;(3)其中所述透镜被配置为接收经由发射路径的光束,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径;(4)所述发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠;(5)所述多个光源被配置为沿多个不同的方向通过出口孔径发射多个光束。对比文件2未公开上述区别技术特征。关于区别技术特征(4),对比文件1没有公开与之相关的内容,对比文件2的图8中发射路径与接收路径在发射块和接收块之间的内部空间中并不重叠。关于区别技术特征(5),对比文件1和2均未公开沿着多个不同方向通过出口孔径发射光束。
复审请求人在答复复审通知书时所提交的权利要求书如下:
“1. 一种光检测和测距(LIDAR)设备,包括:
壳体,被配置为围绕轴旋转,其中所述壳体具有内部空间,所述内部空间包括发射块、接收块和共享空间,其中发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径;其中,所述出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中;
在发射块中的多个光源,其中所述多个光源被配置为发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由所述发射路径穿过共享空间,所述光束包括具有一波长范围内的波长的光;
在接收块中的多个检测器,其中所述多个检测器被配置为检测具有所述波长范围内的波长的光;以及
安装到壳体的透镜,其中所述透镜被配置为接收经由发射路径的光束,准直所述光束以供传输到所述LIDAR设备的环境中,收集包括来自由所述LIDAR设备的环境中的一个或多个物体反射的经准直光束中的一个或多个的光在内的光,并且使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径;
其中,所述发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠;
其中,所述多个光源被配置为沿多个不同的方向通过出口孔径发射多个光束。
2. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中所述多个检测器中的每个检测器与所述多个光源中的对应光源相关联,并且其中所述透镜被配置为使包括来自每个检测器的对应光源的光在内的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上。
3. 如权利要求1所述的LIDAR设备,还包括接近所述出口孔径的反射表面,其中所述接收路径包括所述反射表面的反射。
4. 如权利要求3所述的LIDAR设备,其中所述壁包括透明材料,所述反射表面覆盖所述透明材料的一部分,并且所述出口孔径对应于所述透明材料的未被所述反射表面覆盖的部分。
5. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述透镜限定在所述发射块中的弯曲焦面和在所述接收块中的弯曲焦面。
6. 如权利要求5所述的LIDAR设备,其中,所述多个光源中的光源被以基本上与在所述发射块中的弯曲焦面相对应的图案布置,并且其中,所述多个检测器中的检测器被以基本上与在所述接收块中的弯曲焦面相对应的图案布置。
7. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述透镜具有非球面和超环面。
8. 如权利要求7所述的LIDAR设备,其中,所述超环面在所述壳体内的共享空间中,并且所述非球面在所述壳体外部。
9. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述轴是基本垂直的。
10. 如权利要求1所述的LIDAR设备,还包括在所述发射块中的反射镜,其中所述反射镜被配置为朝着所述出口孔径反射所述光束。
11. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述接收块包括包含惰性气体的密封环境。
12. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述入口孔径包括使具有所述波长范围内的波长的光通过但衰减具有其它波长的光的材料。
13. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述多个光源中的每个光源包括相应的激光二极管。
14. 如权利要求1所述的LIDAR设备,其中,所述多个检测器中的每个检测器包括相应的雪崩光电二极管。
15. 一种光检测和测距方法,包括:
使光检测和测距(LIDAR)设备的壳体围绕轴旋转,其中所述壳体具有内部空间,所述内部空间包括发射块、接收块和共享空间,其中发射块具有出口孔径,并且其中接收块具有入口孔径;
由在发射块中的多个光源发出多个光束,所述多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由所述发射路径穿过共享空间,所述光束包括具有一波长范围内的波长的光,其中,所述出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中;
沿着发射路径在安装到壳体的透镜处接收所述光束;
由透镜准直所述光束以供传输到所述LIDAR设备的环境中;
由透镜收集来自由所述LIDAR设备的环境中的一个或多个物体反射的经准直光束中的一个或多个的光;
由透镜使收集的光经由接收路径聚焦到在接收块中的多个检测器上,所述接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径;以及
由在接收块中的所述多个检测器检测具有所述波长范围内的波长的来自聚焦光的光;
其中,所述发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠;
其中,所述多个光源被配置为沿多个不同的方向通过出口孔径发射多个光束。
16. 如权利要求15所述的方法,其中,所述多个检测器中的每个检测器与所述多个光源中的对应光源相关联,所述方法还包括:
由所述透镜使包括来自每个检测器的对应光源的光的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上。
17. 如权利要求15所述的方法,所述方法还包括:
由在所述共享空间中的反射表面,沿着接收路径朝着所述接收块的入口孔径反射所述聚焦光,其中所述反射表面接近于所述出口孔径,并且其中所述接收路径包括所述反射表面的反射。
18. 如权利要求15所述的方法,还包括:
由在所述发射块中的反射镜朝着所述出口孔径反射发出的光束。”
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
审查文本的认定
复审请求人在2019年09月16日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页,对权利要求进行了修改。经审查,所做修改符合专利法第33条的规定。因此,本复审请求审查决定所针对的审查文本为:进入中国国家阶段日2016年04月19日提交的国际申请中文译文的说明书第1-21页、说明书附图第1-11页、说明书摘要、摘要附图,2019年09月16日提交的权利要求第1-18项。
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作为最接近的现有技术的对比文件相比存在区别技术特征,该区别技术特征的一部分被另一对比文件公开,并给出了将所公开的技术特征应用于最接近的现有技术的启示,其他区别技术特征为本领域技术人员的惯用技术手段,那么该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
(1)、权利要求1请求保护一种光检测和测距(LIDAR)设备,对比文件1公开了一种可检测距离的LIDAR系统(即光检测和测距(LIDAR)设备),并具体公开了以下内容(参见说明书第[0002],[0006]-[0010],[0034]-[0035],[0041]-[0050],[0053]-[0055],[0065]段、附图1-3,5-9,14):该LIDAR系统具有壳体,壳体可绕轴13旋转,壳体内安装有检测电路板32和发射电路板30(即壳体的内部空间包括发射块、接收块),母版20上的中央开口24允许发射脉冲和接收脉冲通过,结合图9可知,母版20与透镜50之间的空间为共享空间;多个发射电路板上的多个光发射器发出的光经第一反射镜40反射后经由中央开口24到达透镜50,发射光60穿过透镜50后照射到目标物70(即多个光源发出的多个光束进入共享空间并经由发射路径穿过共享空间),光发射器采用905nm的激光二极管(即光束包括具有一波长范围内的波长的光);多个检测电路板上安装有多个检测器,可检测经目标物70反射的反射光(即多个检测器被配置为检测具有所述波长范围内的波长的光);一个或多个透镜50、52安装在传感器头部前面的透镜框架54中,参见图14,发射光束经过透镜50后成为准直光束60,传输到LIDAR设备的环境中,准直光束60被环境中的物体反射后成为反射光62,反射光62被检测透镜52接收并传输到多个检测器。
权利要求1与对比文件1相比,区别技术特征在于:1)发射块具有出口孔径,接收块具有入口孔径,出口孔径在分隔所述发射块与共享空间的壁中,多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间,接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径,发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠,多个光源被配置为沿多个不同的方向通过出口孔径发射多个光束。2)透镜使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上。
基于上述区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是如何设置发射块与共享空间,和接收块与共享空间之间的光路;如何聚焦反射光。
对于上述区别技术特征1),首先,对比文件2公开了(参见说明书第5页最后一段至说明书第10页第1段,第19页第2段至第21页第4段、附图1,2,8):图8是第三实施例的激光雷达设备100B的示意图,激光雷达设备具有激光二极管10和光电二极管20,激光二极管10位于由左侧的第一盖件92、镜子30、框架件94和外壳3围城的空间内(即构成发射块),光电二极管20位于由右侧的第一盖件92、第二盖件95、框架件94和外壳3围城的空间内(即构成接收块),发射块和接收块以外的空间为共享空间,镜子30为分割发射块与共享空间的壁,镜子30上具有通孔32(相当于出口孔径,即公开了发射块具有出口孔径),输出激光束L0通过沿着发射路径布置的通孔32进入共享空间;第二盖件95位于镜子30与光电二极管20之间,第二狭缝96(相当于入口孔径)是在第二盖件95中形成的圆柱形孔,接收光束L3被偏转向镜子30,并被镜子30朝向光电二极管20反射,接收光束L3经过共享空间和第二狭缝96进入光电二极管20(即接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径)。对比文件2中输出激光束L0沿着镜子30上的通孔32进入共享空间,接收光束L3被镜子30反射,并且结合附图8可知,输出激光束L0的发射路径与接收光束L3的接收路径在镜子30的反射面附近区域是重叠的,即在发射块和接收块之间的内部空间中有重叠。可见区别技术特征1)的大部分已经被对比文件2公开,且其在对比文件2中的作用与在本申请中的作用相同,都是为了提供一种激光雷达内部发射块与共享空间,和接收块与共享空间之间的光路设置。本领域技术人员根据其启示,容易想到将这样的光路结构用于对比文件1的技术方案中。
其次,对比文件1还公开了(参见说明书第[0045]段):通过调节多个激光发射器和多个激光接收器的角度,使得垂直视场角增大或减小。即对比文件1已经公开了其激光器的发射角度是可调节的。而在将对比文件2的公开的光路设置方式用于对比文件1的技术方案时,为了使得多个光源发出的光能通过隔板上的通孔,本领域技术人员容易想到可对多个光源的出射方向进行调整,使得多个光源沿多个不同的方向通过出口孔径并进入共享空间。这是本领域技术人员为了使多个光源发出的光与光路适配而容易做出的适应性改型,是易于想到和易于实现的,不需要付出创造性的劳动。
对于上述区别技术特征2),设置接收透镜和接收光路,使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上是本领域的惯用技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的惯用技术手段得到权利要求1的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求1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。
(2)、权利要求2对权利要求1进一步限定。对比文件1公开了(参见说明书第[0034]段):发射器和检测器成对设置,每一个发射波束被聚焦于与其自身相对应的检测器(即多个检测器中的每个检测器与多个光源中的对应光源相关联)。而设置透镜,使透镜被配置为使包括来自每个检测器的对应光源的光在内的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上则为本领域的常规设计。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求2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。
(3)、权利要求3对权利要求1进一步限定,权利要求4对权利要求3进一步限定。对比文件2公开了(参见说明书第9页第2段,第19页第6段):镜子30是由具有两个表面的板形成的,镜子30的表面31对应于反射面,在表面31的中心附近形成通孔32,反射板31将输入激光束L3朝光电二极管20反射。权利要求3的附加技术特征被对比文件2公开。为了实现对比文件2所公开的镜子30,本领域技术人员容易想到用透明材料形成镜子30,反射表面31覆盖透明材料的一部分,并且通孔32对应于透明材料的未被所述反射表面覆盖的部分,这是本领域的常规技术手段。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求3-4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。
(4)、权利要求5对权利要求1进一步限定,权利要求6对权利要求5进一步限定。首先,由透镜限定在发射块中的弯曲焦面和在接收块中的弯曲焦面是本领域的惯用技术手段。其次,对比文件1公开了(参见说明书第[0047]段):多个检测电路板32在母版20上呈扇形安装,相邻的检测电路板32之间具有一个倾角;相邻检测电路板32的倾斜间隔,以及多个检测电路板32构成的整体的倾斜角度可随着电路板的个数、反射镜和透镜的几何形状而改变。对比文件1已经公开了接收电路板的倾斜角度可基于透镜的几何形状而设置,同时为了使得接收光能够会聚到多个检测器上,本领域技术人员容易想到多个检测器中的检测器被以与在接收块中的弯曲焦面相对应的图案布置。另外,为了使得发射光能够沿着既定的光路到达透镜并由透镜准直,本领域技术人员也容易想到多个光源中的光源也以基本上与在发射块中的弯曲焦面相对应的图案布置,这是本领域技术人员进行光路设置时的惯用技术手段。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,权利要求5-6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。
(5)、权利要求7对权利要求1进一步限定,权利要求8对权利要求7进一步限定。当发射光路和接收光路具有部分重叠时,采用同一个透镜实现发射光的准直和接收光的会聚是本领域的惯用技术手段。因此将对比文件2的光路结构用于对比文件1的技术方案后,本领域技术人员容易想到采用一个透镜实现发射光的准直和接收光的会聚。而利用具有非球面和超环面的透镜,且超环面在壳体内的共享空间中,非球面在壳体外部是本领域的常规选择。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求7-8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。
(6)、权利要求9对权利要求1进一步限定,对比文件1公开了(参见说明书第[0030]段):通过壳体的旋转,可提供360度的水平视场角。据此,本领域技术人员容易想到设置壳体的旋转轴是基本垂直的。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求9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。
(7)、权利要求10对权利要求1进一步限定。为了在获得所需要的发射光路的同时尽量减小发射块的尺寸,本领域技术人员容易想到设置发射块中的反射镜朝着出口孔径反射发出的光束,这是本领域的惯用技术手段。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求10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。
(8)、权利要求11对权利要求1进一步限定。在接收块中设置惰性气体的密封环境以减少接收块受到的干扰是本领域技术人员的常规设计。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求11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。
(9)、权利要求12对权利要求1进一步限定。其附加技术特征被对比文件2公开(参见说明书第36页第2段):在第三实施例中,用适于仅仅透射激光束的滤光片覆盖狭缝93、96。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求12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。
(10)、权利要求13和权利要求14均对权利要求1作了进一步限定。它们的附加技术特征被对比文件1公开(参见说明书第[0035]段):发射器采用激光二极管,接收器采用雪崩光电二极管。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求13-14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。
(11)、权利要求15请求保护一种光检测和测距方法,对比文件1公开了一种LIDAR系统检测和测距的方法(即光检测和测距方法),并具体公开了以下内容(参见说明书第[0002],[0006]-[0010],[0034]-[0035],[0041]-[0050],[0053]-[0055],[0065]段、附图1-3,5-9,14):该LIDAR系统具有壳体,壳体可绕轴13旋转,壳体内安装有检测电路板32和发射电路板30(即壳体的内部空间包括发射块、接收块),母版20上的中央开口24允许发射脉冲和接收脉冲通过,结合图9可知,母版20与透镜50之间的空间为共享空间;多个发射电路板上的多个光发射器发出的光经第一反射镜40反射后经由中央开口24到达透镜50,发射光60穿过透镜50后照射到目标物70(即发射块中的多个光源发出的多个光束进入共享空间并经由发射路径穿过共享空间),光发射器采用905nm的激光二极管(即光束包括具有一波长范围内的波长的光);多个检测电路板上安装有多个检测器,可检测经目标物70反射的反射光(即多个检测器被配置为检测具有所述波长范围内的波长的光);一个或多个透镜50,52安装在传感器头部前面的透镜框架54中,参见图14,发射光束经过透镜50后成为准直光束60,传输到LIDAR设备的环境中,准直光束60被环境中的物体反射后成为反射光62,反射光62被检测透镜52接收并传输到多个检测器。
权利要求15与对比文件1相比,区别技术特征在于:1)发射块具有出口孔径,接收块具有入口孔径,出口孔径在分隔所述发射块与共享空间的壁中,多个光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间,接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径,发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠,多个光源被配置为沿多个不同的方向通过出口孔径发射多个光束。2)透镜使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上。
基于上述区别技术特征,本申请实际解决的技术问题是如何设置发射块与共享空间,和接收块与共享空间之间的光路;如何聚焦反射光。
对于上述区别技术特征1),首先,对比文件2公开了(参见说明书第5页最后一段至说明书第10页第1段,第19页第2段至第21页第4段、附图1,2,8):图8是第三实施例的激光雷达设备100B的示意图,激光雷达设备具有激光二极管10和光电二极管20,激光二极管10位于由左侧的第一盖件92、镜子30、框架件94和外壳3围城的空间内(即构成发射块),光电二极管20位于由右侧的第一盖件92、第二盖件95、框架件94和外壳3围城的空间内(即构成接收块),发射块和接收块以外的空间为共享空间,镜子30为分割发射块与共享空间的壁,镜子30上具有通孔32(相当于出口孔径,即公开了发射块具有出口孔径),输出激光束L0通过沿着发射路径布置的通孔32进入共享空间;第二盖件95位于镜子30与光电二极管20之间,第二狭缝96(相当于入口孔径)是在第二盖件95中形成的圆柱形孔,接收光束L3被偏转向镜子30,并被镜子30朝向光电二极管20反射,接收光束L3经过共享空间和第二狭缝96进入光电二极管20(即接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径)。对比文件2中输出激光束L0沿着镜子30上的通孔32进入共享空间,接收光束L3被镜子30反射,并且结合附图8可知,输出激光束L0的发射路径与接收光束L3的接收路径在镜子30的反射面附近区域是重叠的,即在发射块和接收块之间的内部空间中有重叠。可见区别技术特征1)的大部分已经被对比文件2公开,且其在对比文件2中的作用与在本申请中的作用相同,都是为了提供一种激光雷达内部发射块与共享空间,和接收块与共享空间之间的光路设置。本领域技术人员根据其启示,容易想到将这样的光路结构用于对比文件1的技术方案中。
其次,对比文件1还公开了(参见说明书第[0045]段):通过调节多个激光发射器和多个激光接收器的角度,使得垂直视场角增大或减小。即对比文件1已经公开了其激光器的发射角度是可调节的。而在将对比文件2的公开的光路设置方式用于对比文件1的技术方案时,为了使得多个光源发出的光能通过隔板上的通孔,本领域技术人员容易想到可对多个光源的出射方向进行调整,使得多个光源沿多个不同的方向通过出口孔径并进入共享空间。这是本领域技术人员为了使多个光源与光路适配而容易做出的适应性改型,是易于想到和易于实现的,不需要付出创造性的劳动。
对于上述区别技术特征2),设置接收透镜和接收光路,使收集的光经由接收路径聚焦到检测器上是本领域的惯用技术手段。
因此,在对比文件1的基础上结合对比文件2和本领域的惯用技术手段得到权利要求15的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,权利要求15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。
(12)、权利要求16对权利要求15进一步限定。对比文件1公开了(参见说明书第[0034]段):发射器和检测器成对设置,每一个发射波束被聚焦于与其自身相对应的检测器(即多个检测器中的每个检测器与多个光源中的对应光源相关联)。而设置透镜,使透镜被配置为使包括来自每个检测器的对应光源的光在内的收集的光的相应部分聚焦到所述检测器上则为本领域的常规设计。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求16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。
(13)、权利要求17对权利要求15进一步限定。其附加技术特征被对比文件2公开(参见说明书第9页第2段,第19页第6段):镜子30是由具有两个表面的板形成的,镜子30的表面31对应于反射面,反射板31将输入激光束L3朝光电二极管20反射,在表面31的中心附近形成通孔32。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求17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。
(14)、权利要求18对权利要求15进一步限定。为了在获得所需要的发射光路的同时尽量减小发射块的尺寸,本领域技术人员容易想到设置发射块中的反射镜朝着出口孔径反射发出的光束,这是本领域的常规技术手段。因此在所引用的权利要求不具备创造性的前提下,该权利要求18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。
关于复审请求人的陈述意见
对于复审请求人的陈述意见,合议组认为:
首先,对比文件1已经公开了:多个发射电路板上具有多个光发射器;一个或多个透镜50、52安装在传感器头部前面的透镜框架54中,参见图14,发射光束经过透镜50后成为准直光束60并传输到LIDAR设备的环境中。即复审请求人所列举的区别技术特征(2)中的“多个光源被配置为发出多个光束”,以及区别技术特征(3)中的“所述透镜被配置为接收经由发射路径的光束”已经被对比文件1公开,不属于权利要求1与对比文件1的区别技术特征。
其次,对比文件2公开了:激光二极管10位于由左侧的第一盖件92、镜子30、框架件94和外壳3围城的空间内(即构成发射块),光电二极管20位于由右侧的第一盖件92、第二盖件95、框架件94和外壳3围城的空间内(即构成接收块),镜子30为分割发射块与共享空间的壁,镜子30上具有通孔32(相当于出口孔径,即公开了发射块具有出口孔径,并且出口孔径在分隔所述发射块与所述共享空间的壁中),输出激光束L0通过沿着发射路径布置的通孔32进入共享空间(即公开了光源发出的光束通过沿着发射路径布置的出口孔径进入共享空间并经由发射路径穿过共享空间);第二狭缝96(相当于入口孔径)是在第二盖件95中形成的圆柱形孔,接收光束L3经过共享空间和第二狭缝96进入光电二极管20(即公开了接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径)。由对比文件2附图8可知,输出激光束L0的发射路径与接收光束L3的接收路径在镜子30的反射面附近区域是重叠的,即在发射块和接收块之间的内部空间中有重叠。可见对比文件2已经明确公开的复审请求人所列举的区别(1)、区别(3)中的“接收路径延伸通过共享空间和接收块的入口孔径”,和区别(4)。尤其是对于区别(4),对比文件2和本申请一样,都是在分隔发射块与共享空间的壁上设置出口孔径,发射光通过出口孔径进入共享空间,同时,壁还具有反射作用,将接收光向着接收块反射,从而使得发射光路和接收光路在壁的反射面附近具有重叠。因此,对比文件2已经公开了“发射路径在发射块和接收块之间的内部空间中与所述接收路径至少部分重叠”,即公开了复审请求人所列举的区别(4)。并且对比文件2所公开的特征在对比文件2中的作用与在本申请中的作用相同,都是为了提供一种激光雷达内部的光路设置。本领域技术人员根据其启示,容易想到将这样的光路结构用于对比文件1的技术方案中。
再次,对比文件1还公开了:通过调节多个激光发射器和多个激光接收器的角度,使得垂直视场角增大或减小。即对比文件1已经公开了其激光器的发射角度是可调节的。而在将对比文件2的公开的光路设置方式用于对比文件1的技术方案时,为了使得多个光源发出的光能通过隔板上的通孔,本领域技术人员容易想到可对多个光源的出射方向进行调整,使得多个光源沿多个不同的方向通过出口孔径并进入共享空间。这是本领域技术人员为了使多个光源发出的光与光路适配而容易做出的适应性改型,是易于想到和易于实现的。
综上,复审请求人的陈述意见不具有说服力,合议组不予支持。
基于以上事实和理由,本案合议组作出如下审查决定。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年07月31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,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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