发明创造名称：一种用于通过式探测器的线圈结构及其构成的探测器
外观设计名称：
决定号：41974
决定日：2019-10-14
委内编号：4W108693
优先权日：
申请（专利）号：201610182858.3
申请日：2016-03-25
复审请求人：
无效请求人：杨旭
授权公告日：2019-01-29
审定公告日：
专利权人：东莞市华盾电子科技有限公司
主审员：周亚娜
合议组组长：唐向阳
参审员：王金珠
国际分类号：
外观设计分类号：
法律依据：专利法第22条第3款
决定要点：如果权利要求的技术方案相对于对比文件和公知常识的结合是显而易见的，其技术效果也是可以预料得到的，则上述权利要求不具备创造性。
全文：
本专利的专利号为201610182858.3，申请日为2016年03月25日，授权公告日为2019年01月29日。本专利授权公告时的权利要求书如下：
“1.一种用于通过式探测器的线圈结构，其特征在于，包括第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈和接收线圈；第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈分别与接收线圈以电磁耦合方式连接；第一发射线圈与第二发射线圈平行放置，第三发射线圈分别与第一发射线圈和第二发射线圈垂直；
所述第一发射线圈的法线方向与第二发射线圈的法线方向在同一时刻相反，第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁力线在通过式探测器内相互作用，最终在通过式探测器内形成不同方向的磁力线；上述两发射线圈的法线方向相反时，通过式探测器内所形成的磁力线分布最发散，所产生的提升通过式探测器的检测能力最好；所述第一发射线圈的法线方向是指第一发射线圈中心线上某一时刻的磁力线的方向，第二发射线圈的法线方向是指第二发射线圈中心线上某一时刻磁力线的方向，第一发射线圈的法线方向是垂直于第一发射线圈平面指向通过式探测器内；第二发射线圈的法线方向是垂直于第二发射线圈平面指向通过式探测器内。
2.根据权利要求1所述的用于通过式探测器的线圈结构，其特征在于，所述第三发射线圈同向加强第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁感应强度。
3.一种通过式探测器，包括主体结构，主体结构内设有主机和与之相连的用于通过式探测器的线圈结构，其特征在于，所述线圈结构包括第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈和接收线圈；第一发射线圈、第二发射线圈、第三发射线圈分别与接收线圈以电磁耦合方式连接；第一发射线圈与第二发射线圈平行放置，第三发射线圈分别与第一发射线圈和第二发射线圈垂直；
所述第一发射线圈与第二发射线圈设置在通过式探测器的侧门部分，第三发射线圈设置在通过式探测器的横梁部分；
第一发射线圈的法线方向是垂直于第一发射线圈平面指向通过式探测器内；第二发射线圈的法线方向是垂直于第二发射线圈平面指向通过式探测器内；所述第一发射线圈的法线方向是指第一发射线圈中心线上某一时刻的磁力线的方向，第二发射线圈的法线方向是指第二发射线圈中心线 上某一时刻磁力线的方向；
所述第一发射线圈的法线方向与第二发射线圈的法线方向在同一时刻相反，第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁力线在通过式探测器内相互作用，最终在通过式探测器内形成不同方向的磁力线；上述两发射线圈的法线方向相反时，通过式探测器内所形成的磁力线分布最发散，所产生的提升通过式探测器的检测能力最好。
4.根据权利要求3所述的通过式探测器，其特征在于，所述第三发射线圈同向加强第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁感应强度。
5.根据权利要求4所述的通过式探测器，其特征在于，所述通过式探测器的通道穿过第一发射线圈与第二发射线圈。”
请求人于2019年04月01日向国家知识产权局提出了无效宣告请求，请求宣告本专利权利要求1-5无效，同时提交了如下证据：
证据1：中国专利文献CN204556867U；
证据2：日本专利JP40l6170B2及其中文译文；
证据3：中国专利文献CN1O386927lA；
证据4：《安检仪器使用与维护》，高佩华，中国民航出版社，2015年07月第1版。
请求人认为权利要求2、4不清楚，也得不到说明书支持，不符合专利法第26条第4款的规定；权利要求1-5不具备创造性，不符合专利法第22条第3款的规定。
经形式审查合格，国家知识产权局于2019年04月11日受理了上述无效宣告请求并将无效宣告请求书及证据副本转给了专利权人，同时成立合议组对本案进行审查。
专利权人针对上述无效宣告请求于2019年05月27日提交了意见陈述书，并认为请求人的理由均不成立。
国家知识产权局本案合议组于2019年05月30日向双方当事人发出了口头审理通知书，定于2019年06月20日举行口头审理，并于2019年05月31日将专利权人的上述意见陈述书副本转送给请求人。
口头审理如期举行，双方当事人均出席了本次口头审理。在口头审理过程中，明确了如下事项：
（1）专利权人当庭提交如下反证1-3，其中，关于请求人提出的权利要求2和4不符合专利法第26条第4款的理由，反证1和3用于证明发射线圈和接收线圈是利用电磁耦合进行检测，以及耦合线圈和互感的原理；关于证据3中的梯度磁场，反证2用于理解该术语：
反证1：百度词条“电磁耦合”，网络打印页，共3页；
反证2：百度词条“梯度磁场”，网络打印页，共2页；
反证3：《电路及磁路（第二版）》，蔡元宇主编，高等教育出版社，2003年03月第5次印刷，封面、版次信息页、第200、201页，共3页。
（2）请求人对反证3的真实性和公开日期没有异议，认为反证1和2属于网络百科词条，不认可其真实性，不认可其作为公知常识证据。
在此基础上，合议组对本案的事实和理由进行了调查。
专利权人于2019年06月24日提交了意见陈述书，陈述了本专利相对于证据1具备创造性的理由。
至此，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
1、审查基础
本决定的审查基础是本专利的授权公告文本。
2、关于证据
证据1-3为专利文献，证据4为书籍，专利权人对上述证据的真实性和公开日期没有异议，经核实，合议组亦未发现影响其真实性的明显瑕疵，对其真实性予以认可。上述证据1-4的公开日期均早于本专利的申请日，可以作为本专利的现有技术。专利权人对于证据2的中文译文没有提出异议，证据2的公开内容以请求人提交的译文为准。
反证1、2为百度百科词条，合议组经核实上述词条内容与网络公开的内容一致，可以作为理解术语“电磁耦合”和“梯度磁场”的参考资料。反证3为书籍，请求人对其真实性和公开日期没有异议，合议组异未发现影响其真实性的明显瑕疵，对其真实性予以认可经核实，该书籍封面记载了“普通高等院校民航特色专业统编教材”，因此可以作为公知常识性证据使用。
3、具体理由的阐述
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。
如果权利要求的技术方案相对于对比文件和公知常识的结合是显而易见的，其技术效果也是可以预料得到的，则上述权利要求不具备创造性。
3.1 权利要求1要求保护一种用于通过式探测器的线圈结构，证据1公开了一种金属与X射线组合安检机，具体公开了如下内容（参见说明书30-39段、图1-4）：金属安检系统1包括由发射线圈1-2和接收线圈阵列1-3形成的四个检测面1-1，四个检测面1-1环绕形成矩形结构，检测通道3穿过矩形结构，其中，金属安检系统1中的每一个检测面1-1由一个发射线圈1-2（图2中左上面和右下面两个检测面的发射线圈1-2相当于本专利的第一和第二发射线圈，右上面发射线圈1-2相当于本专利的第三发射线圈，第一发射线圈与第二发射线圈平行放置，第三发射线圈分别与第一发射线圈和第二发射线圈垂直）和接收线圈阵列1-3组成，发射线圈1-2与多频率发生器连接，多频率发生器可以为发射线圈1-2提供低频信号和高频信号两范围信号，分别用于检测铁磁性类金属和非铁磁性类金属；接收线圈阵列1-3包括多个线圈，每个线圈都引出信号到信号处理系统4中，当接收线圈的数量越多，就可以通过信号的强弱更加准确的判断的金属的位置（相当于公开了第一、第二和第三发射线圈分别与接收线圈以电磁耦合方式连接）。
权利要求1相对于证据1的区别技术特征为：所述第一发射线圈的法线方向与第二发射线圈的法线方向在同一时刻相反，第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁力线在通过式探测器内相互作用，最终在通过式探测器内形成不同方向的磁力线；上述两发射线圈的法线方向相反时，通过式探测器内所形成的磁力线分布最发散，所产生的提升通过式探测器的检测能力最好；所述第一发射线圈的法线方向是指第一发射线圈中心线上某一时刻的磁力线的方向，第二发射线圈的法线方向是指第二发射线圈中心线上某一时刻磁力线的方向，第一发射线圈的法线方向是垂直于第一发射线圈平面指向通过式探测器内；第二发射线圈的法线方向是垂直于第二发射线圈平面指向通过式探测器内。权利要求1基于上述区别所要解决的技术问题是：使探测器内的磁力线分布最发散，提高检测能力以减少漏判。
证据2公开了一种用于磁性材料检测装置，具体公开了如下内容（参见说明书译文第2-33段、图1）：“磁检测器13”和表面基本垂直于x方向的两个检测线圈11a和11b在x方向上以预定的中心到中心距离设置，并且与两个线圈11a，11b具有基本相同磁特性的永磁体12a和12b布置在与线圈11a和11b在z方向（上下方向）上的中心轴线基本等距的位置（相当于公开了法线方向相反）；上述检测线圈11a和11b，除了x方向周围全部用软铁覆盖，测量外部磁场干扰屏蔽的同时，对于提高永磁体12a和12b的磁通量的线圈间距离（11＋12），前述磁体间距离扩大到14（11＋12＜14），是以此为特征的磁体检测装置（参见译文第9段）；如果检测线圈11a、11b、21a、21b被布置成使得与本申请中相同的磁极彼此面对，则它们彼此排斥，并且增强的磁场垂直于开口面。因此，通过适当地设计磁体之间的距离以及到开口的尺寸和磁场，以及用于从外部屏蔽可变磁场的铁壳尺寸，S／N比（信噪比）很大，孔径平面中检测灵敏度的变化很小（参见译文第11段）；从检测灵敏度的观点出发，使同一磁极面相对的永久磁铁12a、12b的配置效果极好（参见译文第19段）（相当于产生的提升通过式探测器的检测能力最好）。从图1明确示出，两个磁铁均产生指向内部的磁力线，且此时，由于磁力线的法线方向相反，互斥作用导致磁力线最为分散（相当于上述两发射线圈的法线方向相反时，通过式探测器内所形成的磁力线分布最发散；第一发射线圈的法线方向是垂直于第一发射线圈平面指向通过式探测器内；第二发射线圈的法线方向是垂直于第二发射线圈平面指向通过式探测器内）。
可见，证据2已经给出了在感应式探测器中将相对布置的磁场方向设为相反以提高检测能力的技术启示，在证据1已经公开了使用两个平行放置的电磁发射线圈来产生磁场，而未公开其具体的磁场方向时，本领域技术人员有动机在同样属于检测金属装置并且公开了磁场方向相反能提高检测灵敏度的证据2中得到启示，从而将证据1中的两个电磁发射线圈的磁力线方向设为相对。尽管证据2中公开的是使用永磁体产生磁场，与本专利中使用电磁线圈产生磁场有所不同，但本领域技术人员熟知，使用永磁体或电磁线圈来产生磁场，是电磁场应用领域最为惯用的两种技术手段，因此，证据2中磁场产生原理的不同，不会阻碍其给出关于磁场方向如何设置的技术启示。
专利权人认为：（1）证据1和证据2没有结合启示，证据2用于检测衣料中混入的缝纫机针，使用永磁体产生静态磁场，其探测线圈没有电流，其只能探测铁磁信号，而本专利为交变线圈电磁信号，有金属通过时产生涡流，检测线圈检测到信号。（2）虽然证据1也是在探测门的两侧和顶部设置线圈，但由于两侧线圈的激励源不同、发射线圈缠绕方向不同、激励源电机输入端的电极极性不同、发射线圈的结构不同，即便在证据1公开的两侧门平行设置发射线圈的结构下，仍有8种以上的方案，从中找到本专利权利要求1的技术方案，使得磁力线最为发散，不是显而易见的。
对此，合议组认为，（1）尽管证据2检测的是衣料中混入的缝纫机针，但原理均是由被检测对象通过探测区域，探测门提供磁场，当被探测物通过磁场区域时，接受线圈发出指示。因此，证据2的技术领域与本专利和证据1实质上是相同的。再者，虽然证据2使用的是永磁体提供磁场，而本专利和证据1使用通电线圈提供电磁场，但是，如前所述，证据2中的两个永磁体N级相对设置，磁力线均指向内，根据电磁学原理，此时两个磁场的磁力线最为发散，因此，磁场产生的原理不同并不会阻碍证据2给出如何设置磁力线方向的技术启示。（2）虽然专利权人主张的线圈激励源、缠绕方向、电极极性有可能不同，但是对于本专利和证据1中的两个平行设置的发射线圈来说，磁力线法线方向只有均指向内（如本专利图3），均指向外，均指向左，均指向右（如本专利图2）四种方案，本领域技术人员在证据2给出了磁力线法线方向均指向内时最为发散的技术启示时，很容易在上述四种有限的选择中，选择证据2的技术方案与证据1结合，以使得探测效果最好。关于专利权人主张的发射线圈的不同结构（参见口头审理之后提交的意见陈述书第3页），证据1的图2已经公开了探测门两侧各设置一个发射线圈的方案，与本专利完全相同，而非专利权人主张的一个线圈靠上，一个线圈靠下的方案。综上，专利权人的意见陈述不具有说服力。
综上所述，在证据1结合证据2及本领域公知常识的基础上得到权利要求1的技术方案，对本领域技术人员而言不需要付出创造性的劳动，权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.2权利要求3要求保护一种用于通过式探测器，证据1公开了一种金属与X射线组合安检机，具体公开了如下内容（参见说明书30-39段、图1-4）：金属安检系统1（相当于主体结构）包括由发射线圈1-2和接收线圈阵列1-3形成的四个检测面1-1，四个检测面1-1环绕形成矩形结构，检测通道3穿过矩形结构，其中，金属安检系统1中的每一个检测面1-1由一个发射线圈1-2（图2中左上面和右下面两个检测面的发射线圈1-2相当于本专利的设置在侧门部门的第一和第二发射线圈，右上面发射线圈1-2相当于本专利的设置在横梁部分的第三发射线圈，第一发射线圈与第二发射线圈平行放置，第三发射线圈分别与第一发射线圈和第二发射线圈垂直）和接收线圈阵列1-3组成，发射线圈1-2与多频率发生器连接，多频率发生器可以为发射线圈1-2提供低频信号和高频信号两范围信号，分别用于检测铁磁性类金属和非铁磁性类金属；接收线圈阵列1-3包括多个线圈，每个线圈都引出信号到信号处理系统4（相当于主机）中，当接收线圈的数量越多，就可以通过信号的强弱更加准确的判断的金属的位置（相当于公开了第一、第二和第三发射线圈分别与接收线圈以电磁耦合方式连接）。
权利要求3相对于证据1的区别技术特征为：第一发射线圈的法线方向是垂直于第一发射线圈平面指向通过式探测器内；第二发射线圈的法线方向是垂直于第二发射线圈平面指向通过式探测器内；所述第一发射线圈的法线方向是指第一发射线圈中心线上某一时刻的磁力线的方向，第二发射线圈的法线方向是指第二发射线圈中心线 上某一时刻磁力线的方向；所述第一发射线圈的法线方向与第二发射线圈的法线方向在同一时刻相反，第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁力线在通过式探测器内相互作用，最终在通过式探测器内形成不同方向的磁力线；上述两发射线圈的法线方向相反时，通过式探测器内所形成的磁力线分布最发散，所产生的提升通过式探测器的检测能力最好。
经核实，权利要求3与证据1的区别特征与权利要求1与证据1的区别特征相同，仅是部分区别特征的顺序不同，合议组对于区别特征的评述如前文第3.1节，不再赘述。因此，在证据1结合证据2及本领域公知常识的基础上得到权利要求3的技术方案，对本领域技术人员而言不需要付出创造性的劳动，权利要求3不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.3权利要求2对权利要求1做了进一步限定，权利要求4对权利要求3做了进一步限定，其附加特征均为“所述第三发射线圈同向加强第一发射线圈与第二发射线圈产生的磁感应强度”，权利要求基于该特征所要解决的技术问题是提高对探测框顶部位置的检测强度。而如前文第3.1节所述，证据1中的金属安检系统1已经公开了本专利的第一、二、三发射线圈，如图2所示，左上面和右下面两个检测面的发射线圈1-2相当于本专利的第一和第二发射线圈，右上面发射线圈1-2相当于本专利的第三发射线圈。虽然证据1没有明确公开第三发射线圈的磁力线方向，但本领域技术人员均知晓，根据电磁感应原理，该线圈根据通入电流的方向为正向或方向，其产生的磁力线方向只有向内或向外两种情况，而当检测框内的磁力线向外发散时，本领以技术人员很容易想到将该线圈的磁力线方向设置为向外，以增强而非削弱检测框内的磁场强度，从而提高探测框顶部位置的检测强度。因此，在引用的权利要求1、3不具备创造性的基础上，从属权利要求2、4也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
3.4 权利要求5对权利要求4做了进一步限定，其附加特征为“所述通过式探测器的通道穿过第一发射线圈与第二发射线圈。”一般情况下，探测器的发射线圈都设置在通道的两侧，如本专利权利要求1-4或证据1的方案，而在证据1已经公开了将发射线圈设置在通道的两侧的基础上，将发射线圈整体旋转90度从而设置在通道上，从而更好地对垂直于探测线圈法线方向的金属进行检测，属于本领域技术人员在有限的选择中容易得到的技术方案，其技术效果也是预料得到的，因此，在权利要求4不具备创造性的基础上，从属权利要求5也不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
综上所述，本专利的权利要求1-5均不具备创造性，合议组对其他无效理由不再予以评述。基于上述理由，合议组依法作出如下决定。
三、决定
宣告201610182858.3号发明专利权全部无效。
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，自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。根据该款的规定，一方当事人起诉后，另一方当事人作为第三人参加诉讼。
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