激光打標技術專利動態分析

張 菁，閻 賽

（國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京 100190）

激光打標技術專利動態分析

張 菁，閻 賽

（國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心，北京 100190）

0 引言

激光打標技術是激光加工技術的重要組成部分，在制造行業有著廣泛的應用。隨著計算機控制技術和激光技術的不斷發展與創新，激光打標技術以精度高、速度快、非接觸、污染少為特點，逐漸成為對金屬、半導體、石英、陶瓷、塑料、橡膠、木材等多種材料打標的主要手段[1,2]。

在現代信息社會，專利信息對推動科技進步、促進工業發展起著重要作用。本文對我國的激光打標領域的專利申請進行了研究和分析，主要包括歷年專利申請數量、專利類型、專利分類、技術來源國家、重點專利等內容，為激光打標領域的專利申請趨勢和發展戰略提供一些參考和依據。

1 激光打標專利數據分析

本文通過對中國專利文摘數據庫進行檢索，共獲取到1985年至今已公開的激光打標技術專利申請857件，下面將以這些專利申請為基礎進行分析。

1.1 專利類型分析

表1 激光打標專利類型統計

我國專利法規定了發明、實用新型和外觀設計三種專利類型。眾所周知，發明的含金量最高，并且保護期限為二十年，但是其審查周期較長，授權比例較低。實用新型和外觀設計的保護期限均為十年，但是其審查周期較短，授權比例較高。由表1可見，我國激光打標技術的專利申請有29.3%為發明，57.2%為實用新型，

13.5%為外觀設計。申請人往往將一些技術含量較低的小改進申請實用新型或外觀設計，以期更快獲得專利權，但是這樣不利于后期的技術保護和專利維權。

1.2 歷年申請量分析

表2 激光打標專利歷年申請量統計

從表2中可見，激光打標的專利申請在2000年以前一共僅有17件，從2000年開始，申請量呈增長趨勢。從這組數據還可以看出，在2009年以前，激光打標技術還沒有受到申請人的足夠重視，每年的申請量均小于50件，但是，該領域的申請量自2009年開始迅速增長，2009年為63件，2013年上漲到133件，2014年依然有大幅增長。目前，2014年的專利申請還沒有全部公開，所以154件還不是2014年的最終申請量。這樣的增長趨勢表明激光打標技術在迅速發展，申請人不斷投入研發力量到該領域中。

1.3 技術來源國家分析

表3 激光打標專利來源國統計

激光打標技術最早是從歐美以及日本等國發展起來，但是由統計數據看來，國內申請人占據了該領域總申請量的97%，而國外申請人只占據了3%。可見，中國的市場潛力還未對國外申請人形成足夠的吸引力。但是，與國內申請人集中申請實用新型和外觀設計專利不同，國外申請大多數都是發明專利，相對于申請的數量，國外申請人更重視申請的質量。目前，國內的研發者和申請人應當抓住國外資本尚未大舉進入之際，縮小與國際領先水平的技術差距，做好專利布局，鞏固自己的市場地位。

1.4 專利分類情況

表4 激光打標專利IPC分布

IPC是國際專利分類（International Patent Classification）的簡稱，是目前最常用的根據技術領域對專利進行劃分的方法，我國的每個發明和實用新型專利申請都會有一個或多個IPC分類號。表4反映了我國的激光打標專利申請分布比較集中的IPC大組。其中，B41J表示選擇性印刷機構，B23K表示用激光束加工，B41M表示印刷、復制、標記或拷貝工藝，G02B表示光學元件、系統或儀器，H01L表示半導體器件，B65B表示包裝物件或物料的機械、裝置或設備，B44B表示用于藝術制品的機器、設備或工具，H01S表示利用受激發射的器件。由表4可見，B41J比例最大，53.2%的申請被分入該組，其次為B23K，占據了22.9%，B41J和B23K是激光打標的基礎技術，H01L、B65B和B44B代表了激光打標的應用領域，B41M、G02B和H01S代表了激光打標的關鍵技術。

1.5 重點申請人情況

表5 激光打標專利重點申請人

本文選取了五個有代表性的申請人，包括公司和高校，有的是國內激光打標行業的佼佼者，有的具有雄厚的技術研發能力。以下將從這些申請人的申請量，專利特點等方面進行分析。

1）大族激光科技股份有限公司

該公司在我國有1522件專利申請，其中包括115件激光打標的申請，最早的申請在2000年，最新的申請在2014年。這些申請的內容比較豐富，包括激光打標裝置、打標控制系統、激光聚焦鏡頭、打標精度矯正方法、大幅面打標裝置等等。已獲得授權的發明專利有硬件裝置，例如CN101439617B，請求保護一種激光打標機，其機身本體和工作頭分開設置，兩者之間用光纖予以連接，標記自由大，且可以對被加工物體實行多維度標記；也有操作方法，例如CN101823382B，請求保護一種對工件表面進行激光打標的方法，將原有的直上直下式的出光打標改為成一定角度的打標，實現包括上下面、側面在內的所有區域內的工件表面同時打標，可有效去除接插件之類產品的鍍金層。由此可見，該公司在激光打標機的研發上具有一定的技術優勢。

2）格蘭達技術（深圳）有限公司

該公司有25件激光打標的申請，最早的申請在2006年，最新的申請在2010年。其中有多項已獲得授權的發明專利涉及IC料條的激光打標，例如CN100459035C，請求保護一種全自動IC料條激光打標機，對多規格料條芯片進行逐一上料、檢測、打標、再檢測，并將每次檢測到的不合格料條剔除出去，將打標合格的料條推送入下料箱。

3）北京工業大學

北京工業大學有7件激光打標的申請，最早的申請在1997年，最新的申請在2011年。例如已獲得授權的發明專利CN102241201B，請求保護一種基于透明材料的激光熔化刻蝕打標裝置和方法，打標時激光通過運動控制系統聚焦在透明材料與導熱介質的接觸面，介質吸收激光能量轉化為熱量傳導給緊密接觸的透明材料，使其在極短時間達到熔化點，從而脫離基材，實現刻痕。發明人陳繼民等對金屬材料和薄膜材料的打標技術有比較深入的研究[3,4]。

4）西北工業大學

西北工業大學有6件激光打標的專利申請，第一發明人均為何衛平，申請日都在2010年之后。這些申請主要集中在夾具，例如已獲得授權的發明專利CN101804743B，請求保護一種激光標刻刀具編碼時的可換位夾具，該夾具通過一次裝夾就可以同時在刀具的柱面和端部平面兩個不同工位下分別標刻明碼和二維條碼，針對同規格刀具只需一次對焦就可以完成該批刀具標刻。

5）華中科技大學

華中科技大學有4件激光打標的專利申請，大部分申請日在2000年以前。這些申請主要集中在激光器，特別是光學諧振腔，例如已獲得授權的發明專利CN1025808C，要求保護一種用于激光打標機的激光諧振腔，能成倍提高打標面積而不需要增加光學系統和激光器的功率。

2 激光打標技術研發方向與專利申請方向分析

2.1 機器視覺技術

利用機器視覺技術，通過視覺傳感器采集現場圖像，并做分析和數據處理，之后引導機器進行正確的操作，能夠實現自動對位、檢測和調整，減少相關工序對人工的要求，采用機器視覺技術可以減少誤差，提高打標質量，同時可以提高效率，實現自動化打標。

2.2 光纖激光器技術

在光纖激光器出現以前，激光打標系統通常采用以CO2激光器為代表的氣體激光器或者以Nd:YAG激光器為代表的釹玻璃激光器。而光纖激光器使得激光參數易于調整，并且其光功率和轉換效率更高，體積更小，散熱更方便，更適合作為激光打標系統的光源，具有很大的市場潛力。

雖然激光打標技術已經日趨成熟，但是還有很大的創新和改進的空間，申請人需要挖掘更深的技術發展方向，同時提高專利申請的撰寫水平，才能獲得更好的專利保護。

3 結束語

本文統計了我國激光打標領域的專利申請數據，并進行了分析和梳理，從上面的分析可知，目前我國的激光打標專利申請仍在快速增長，說明該領域的競爭比較激烈。但這些申請以國內申請人為主，以實用新型專利為主，申請的技術含量還有待提高。本文還指出了機器視覺和光纖激光器等技術在激光打標領域的發展機會和方向。希望在未來該市場競爭逐漸激烈的情況下，對該我國在該領域技術的發展和研究成果的保護等方面提供有用的參考。

[1]袁芳.激光打標關鍵技術的研究及實現[D].武漢:武漢理工大學,2013.

[2]王力何,馬殿光.激光打標機的發展趨勢及其控制系統設計[J].機電信息,2015(3):103-104.

[3]趙宏亮.金屬激光彩色打標技術研究[D].北京:北京工業大學,2008.

[4]晏恒峰,陳繼民,邵軍.基于后動態聚焦振鏡系統激光打點優化研究[J].中國激光,2013,40(9):0903006.

Patents analysis for laser marking technology

ZHANG Jing, YAN Sai

基于激光打標技術在我國的專利申請狀況，統計了該領域自1985年至今的申請總量、專利類型、專利分類、技術來源國家、典型申請人以及專利申請方向等方面的數據，并進行了分析，以期為該領域的技術研發和專利申請提供一些有益的借鑒。

激光打標；專利分析

張菁（1987 -），女，天津人，研究實習員，碩士，主要從事發明專利審查工作。

TH16

A

1009-0134(2015)07(下)-0031-03

10.3969/j.issn.1009-0134.2015.07(下).09

2015-03-24