激光测厚技术专利申请分析.docx

激光测厚技术专利申请分析摘要：文章通过对激光测厚领域的国内外专利申请量、国家/地区申请量分布进行统计分析揭示了激光测厚领域的专利技术现状总结了激光测厚的核心原理种类针对不同的工作原理进行了典型技术问题的概述及解决所述技术问题的技术方案为我国工业中激光测厚技术的发展提供参考。关键词：激光厚度；专利分析；专利申请；激光三角法；激光测距文献标识码：A中图分类号：TN948文章编号：1009-2374（2015）24-0005-03DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2015.24.003激光测厚是一种能感受被测物体厚度并转换成可用输出信号（如模拟的电流电压信号或者数字信号）的技术。在众多生产领域中都需要对产品的厚度进行检测尤其是板材厚度例如锂离子电池极片、石英波片、玻璃、基板、膜等。它与射线法、微波法、超声法等相比具有安全可靠、测量精度高、测量范围大、无辐射危害等优点。激光测厚应用范围很广可用于卡片、纸张、木板、钢板、传送带、橡胶片、电池极片、镀膜等材料的厚度检测。针对不同的测量对象激光测厚所采用的测量原理不同按照激光测厚的原理可将其分为两大类别：光学原理的厚度测量和激光测距原理的厚度测量。随着测厚技术的不断发展对于板材厚度的测量出现很多方法如激光透射法、超声波测量等不同的测量方法有着不同的技术特点和应用范围。如今激光测厚等非接触式测量已被用于板材的厚度测量激光测量方法属于非接触式可以在线测量实时性能好。本文将针对激光测厚领域的专利申请状况进行统计分析了解该领域的国内外研究现状为掌握行业关键技术、寻找技术空白点提供帮助。利用国家知识产权局网站的专利检索与服务系统对国内外激光测厚领域的专利申请进行了全面检索检索截止时间为2014年4月16日由于专利申请的公开具有滞后性滞后时间可能达到18个月通过PCT程序提出的申请其进入国家阶段的周期还可延长到30个月因此2012～2014年的相关专利申请量实际数据应该比目前公开的数据多。1激光测厚技术专利申请状况图1显示了激光测厚领域国内外专利申请量的年度分布情况可以看出国外的申请量比较不稳定只有在1999～2013年处于整体上升的状态。另外每年的申请量只有几件至二十几件数量较少整体来看随着科学技术的不断进步和企业规模的不断扩大申请量有了一定程度的提高由于专利的滞后性2011年、2012年、2013年的显示数量不能作为分析的数据依据因此不做参考。对于中国的申请情况1993年之前几乎没有激光测厚领域的申请直到2005年申请量达到了5件以上稍有提高2005～2008年处于稳定的状态2008年之后迅速发展说明该领域的技术研发开始了大量的投入企业、研究所等单位对知识产权保护意识有了很大程度的提高。图1申请量年度分布图2申请量的国家/地区分布图2显示了激光测厚领域主要国家/地区的申请量分布情况可以看出申请量排名前三的依次是日本、中国和韩国特别是日本申请量明显高于其他国家/地区说明日本在激光测厚领域的技术比较成熟和先进因此日本在激光测厚领域公开的相关文献具有更大的学习价值。另外中国的申请量虽然排名第二但其中包括大量的实用新型专利申请在整体技术含量上与一些国家还存在一定差距。2激光测厚领域专利申请的主要技术类别由于专利文献的前瞻性通过对专利文献进行分析不但能够获知某一技术领域的成熟度还可以获得技术研发的指导方向。因此对近年来激光测厚领域的专利文献进行深度分析对于我国相关企业在该领域的专利布局具有重要的借鉴意义。针对不同的厚度测量对象激光测厚所采用的测量原理不同按照激光测厚的原理可以将其分为两大类别：按照光学原理的激光测厚和按照激光测距原理的厚度测量。2.1光学原理的激光测厚2.1.1干涉厚度测量方法。传统的干涉方法测试膜层厚度的方法中使用迈克尔逊干涉仪测试膜厚无法直接测出干涉条纹移动的整数个数从而无法测出膜层的绝对厚度并且当薄膜的反射率较小时会使干涉条纹的幅度很小计算值的误差较大从而使得测量精度具有一定的局限性。专利申请CN101907445A提供了一种全场薄膜厚度全场检测装置以克服现有技术存在的不能反映整个膜层的厚度分布情况和使用要求高的问题。2.1.2衍射厚度测量方法。该方法的优点为：高度精确、稳健、对多余反射带来的光噪声不敏感并适于批量生产设置的厚度测量技术。专利申请US2006262327A1提供了一种测量工件厚度的方法该方法包括下列步骤：形成穿过工件的孔；使光束穿过所述孔在所述工件的远侧形成光衍射图样；捕获所述衍射图样；测量所捕获的衍射图样以确定工件的厚度。该衍射图样的测量值指示所