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中国立体影像行业须加强全产业链专利布局

放大字体  缩小字体 发布日期:2014-10-22  浏览次数:1095
核心提示:  编者按:  国家知识产权局专利分析普及推广项目,旨在充分发挥国家知识产权局在专利信息以及专业人才等方面的优势,通过开

编者按:

国家知识产权局专利分析普及推广项目,旨在充分发挥国家知识产权局在专利信息以及专业人才等方面的优势,通过开展针对行业和领域的课题研究,形成专利分析报告,完善专利分析方法,进而为企业经营决策和产业发展服务。2011年,国家知识产权局选择立体影像、智能手机、乳制品、有机发光二极管等10个涉及我国核心产业的领域,作为2011年度专利分析普及推广项目研究课题,目前通过与企业、行业协会等70多家合作单位的紧密协作,已形成了10份高质量的产业专利分析报告。对此,本报特设专栏,展示这10份产业专利分析报告的重点成果,以期为我国相关产业政策制定和企业科技创新提供参考。

蒋路帆宋海彬郭强

从《阿凡达》到世界杯,3D的火爆从电影蔓延到了电视银幕,带给人们完美震撼的立体影像。3D技术也称为立体影像技术,是使观察者的左眼和右眼同时看到不同视差图像,再经过大脑合成而感觉出立体效果的技术,目前该技术已成为视像行业中继显示设备高清化、平板化之后最受关注的技术,国内外众多企业和研究机构都投入大量精力来研发相关技术和3D产品,其中以索尼、松下、三星、LG、飞利浦为代表的公司是行业技术的主要推动者,在产业链各环节均有大量的专利产出。

与国外立体影像产业发展相比,中国在该领域的起步相对较晚,但目前已步入快速发展期,已有几十家企业开展了相关技术研究和产品研发工作,国家有关政府部门也正在积极制定中国的立体影像标准。因此,对3D影像行业相关专利进行全面系统的分析,对我国相关行业和企业的发展具有重要意义。

2011年,国家知识产权局专利分析普及推广项目“立体影像”课题研究组通过中国专利文摘数据库(CPRS)和德温特世界专利索引(DWPI)数据库,对立体影像领域相关专利申请进行检索(检索日期为2011年6月30日),并使用查全率和查准率对检索结果进行评估,对所得数据进行技术分支标引。此外,课题研究组还综合运用定量与定性分析法对专利信息进行了深入挖掘,最终形成了《立体影像行业专利分析》报告,其部分研究成果对我国相关行业和企业发展具有重要参考价值。

全球创新活动日渐活跃 日美专利优势明显

近年来,全球立体影像行业专利申请量及申请人数量增长迅速,其中立体显示技术领域专利申请量约占申请总量的40%。日本和美国是立体影像行业最大的专利输出国,但中国在该领域的专利申请总量较少,与中国3D市场规模不太相符。

截至2011年6月30日,与立体影像相关的全球专利申请共有2.2522万项。从图1可以看出,立体影像技术在1991年之后进入快速发展期,2002年的专利申请量首次突破1000项。近年来,该领域的专利申请量及申请人数量分别以15%和10%的年均速度增长。在立体影像产业链的各个环节,立体显示技术的专利申请量(1.1409万项)约占总申请量的40%,可见该技术是立体影像行业的研发热点,而影像获取、编码及影像处理、传输存储的专利申请量(分别为6508项、5426项、4855项)各占总申请量的比率均约为20%。

日本和美国公开的专利数量占据五大专利审查机构(中国国家知识产权局、美国专利商标局、欧洲专利局、日本特许厅、韩国特许厅)专利申请受理总量的近80%。日本是该领域最大的专利输出国,共向其他四大专利审查机构提交专利申请4600余项,其中向美国专利商标局提交的专利申请量为2600余项。美国申请人共向中国、日本、欧洲、韩国专利审查机构提交专利申请2800余项,其中向欧洲专利局和日本特许厅提交的专利申请量分别为1253项、1000项。

与国外相比,中国在该领域的专利申请总量较少,中国申请人向国外专利审查机构提交的专利申请总量仅为138件,中国向美国、日本、欧洲、韩国的专利输出/输入比仅为1:10,向国外提交的专利申请总量与中国在全球3D市场的市场份额不相符。

中国专利数量增长迅速 专利分布不太均衡

国内立体影像行业专利申请近几年进入高速增长期。2008年,国内发明专利申请量首次超过国外,并以超过20%的年增长率持续攀升。国内申请人以企业和高校为主,且具备了产学研相结合的潜力,发明专利的地域集中度较高。但与国外相比,国内申请人在产业链上游技术领域的专利申请量较少。

截至2011年6月30日,与立体影像相关的中国专利申请共计3095件(其中发明专利申请2559件),已授权的专利申请有1370件(其中发明专利779件),有效专利1021件?其中发明专利692件)。1998年至2010年,国内外申请人在中国提交的发明专利申请量及其授权量见图2。

在中国专利申请中,国内外申请人的发明专利申请量分别为1184件、1334件,基本处于同一水平;但从2006年起,国内申请人年专利申请量以30%的速度增长,而国外申请人的申请量则保持在160件左右;2008年,国内申请人的发明专利申请量首次超过国外申请人的发明专利申请量,并且近3年以超过20%的年增长率持续攀升。2007年国内申请人的专利授权量首次超过国外申请人的专利授权量,与此同时,我国涌现出一批拥有自主知识产权的创新主体,如清华大学、超多维公司等。

在中国专利申请中,涉及影像获取、编码及影像处理、传输存储、立体影像显示领域的专利申请量的比例为1.8:1.8:0.4:5.9,而全球产业链中相应的比例为2:2:2:4,可见我国在立体影像产业链上游技术领域专利申请量偏少。在立体显示和编码处理领域,如2D转3D技术,国内外申请人的申请量旗鼓相当;在立体影像获取领域,国内申请人在申请量上具有一定优势;在立体影像传输和存储领域,国外申请人的申请量较多(参见表1)。

国内申请人以企业和高校为主,其中企业拥有62%的专利申请量。在合作创新中,企业与大学、研究机构之间合作产生的专利申请量仅占申请总量的1%。此外,国内主要申请人的技术布局各有不同,覆盖了全部产业链,并且在部分关键技术方面具有相对优势。如表2所示,国内关注裸眼式显示技术的申请人有超多维公司、友达光电公司、四川大学以及浙江大学,其中,超多维公司在专利申请量方面具有明显优势;友达光电公司在眼镜式显示技术和裸眼式显示技术领域均有研发投入;浙江大学在影像获取技术方面已有研究成果;清华大学与华为公司将多视点编码技术作为研究重点。这些创新主体在该技术领域依据各自需求开展合作,实现了产学研的结合,有利于将各自研究成果更快地转换成附加值较高的科技成果和产品。

在国内专利申请中,来自北京、广东、台湾、上海、江苏、浙江的专利申请人数量约占国内申请人总量40%,发明专利的地域集中度较高,北京、广东、台湾与浙江的发明专利授权量占总授权量的61.6%。广东的发明专利申请量、实用新型专利申请量、发明专利量、申请人数量均位居各省市之首。友达光电公司的申请量占据中国台湾地区申请总量的1/3。清华大学与超多维公司是北京地区最为活跃的申请人。浙江、中国台湾的申请人平均专利产出量(专利申请总量除以申请人数量得出的结果)较高。

趋势立体显示成为热点 液晶透镜迎来发展

立体影像技术按照产业链划分包括立体影像数据的获取、立体影像数据的编解码、立体影像数据的传输、立体影像数据的显示。其中,立体显示技术是研究的热点,其主要包括眼镜式立体显示技术和裸眼式立体显示技术。眼镜式立体显示技术可进一步划分为分色式、分光式、分时式和头盔式技术;裸眼式立体显示技术主要包括光壁障式、透镜式、指向光源式和多层显示式技术。

近年来,眼镜式立体显示技术发展迅速,与其相关的全球专利申请共计5417项,2009年,申请人数量接近250人,年申请量达到400项以上。其中,分光式显示技术(专利申请为1994项)和分时式显示技术(专利申请为2066项)在眼镜式显示技术中占主导地位(见图3)。

目前,裸眼式立体显示技术处于发展期,与其有关的专利申请共计8631项,申请人数量基本稳定在250至300人,年专利申请量维持在500至600项。其中,透镜式技术(专利申请为3087项)和光壁障式技术(专利申请为2356项)是裸眼式立体显示领域的重要技术,已经具备产业化条件。可以预见,随着技术的不断突破、市场需求的不断加大以及市场化能力的进一步提升,该技术将迎来更加广阔的发展空间。

在中国专利申请中,国内申请人在立体显示技术领域的专利申请量处于领先地位;国内申请人历年提交的专利申请量均超过国外申请人的专利申请量;从2007年起,国内申请人的专利申请量开始快速增长,到2010年达到308件,约为国外申请人专利申请量的3倍。

从专利角度来看,液晶透镜技术的主要关注点在于减少液晶透镜厚度、提高显示质量以及增强光学效果等,其中,对于电极、电压和透镜整体结构的改变是该领域的主要技术手段。

从专利申请量来看,2005年以前,国外申请人主导着液晶透镜技术的发展,尤其是LG公司在该领域拥有较多的专利申请量。近年来,随着中国企业不断加大在该领域的研发力度,涌现出一批拥有自主知识产权的创新主体,如超多维公司、中华映管公司在该领域的专利申请量已跻身全球前五。

申请人索尼三星布局周密 中国市场成为目标

日本申请人在全球专利申请量排名前十榜单中占据七席。索尼和三星位居该领域专利申请总量以及多边专利申请量排名的前两位。其中,索尼近年来在中国的专利申请量呈现明显增长势头,三星针对裸眼式立体显示技术和3D编码技术在中国提交了大量的专利申请。

在立体影像行业,日本申请人的专利申请量占据绝对优势,如表3所示,在全球专利申请量排名前十的申请人中,日本申请人占据七席,具有集团优势。索尼和三星位居该领域专利申请总量以及多边专利申请量(多边专利申请是指同一发明向五大专利审查机构中的两个以上机构提交的专利申请,下称多边申请)排名的前两位。其中,索尼的专利申请主要侧重于日本与美国市场,申请持续性好。索尼在中国也针对市场需求提交了大量的专利申请,呈现明显增长势头,如2010年,索尼向中国提交的专利申请量占其全球申请总量的比例,由2007年至2009年的20%提高到了56%。索尼在各产业链上的专利申请分布均匀,在眼镜式立体显示、裸眼立体显示、3D摄像、3D动画、影像处理、存储等技术领域都有上百件的专利申请,近年来,索尼更侧重于影像获取、立体显示技术。

三星在立体影像行业的专利布局主要立足于韩国本国,并兼顾了全球其他国家和地区。自1986年起,三星开始提交在立体影像领域的专利申请,近3年在该领域的专利申请比例高达48.4%,可见其对立体影像行业的发展前景非常肯定。三星的研发领域涉及立体影像的所有技术分支,产业链分布较为均衡,在眼镜式立体显示领域、裸眼式立体显示领域、3D立体影像编码领域、立体影像处理以及2D转3D等领域均有较大的研发投入。此外,三星在裸眼式立体显示和3D编码技术领域向中国提交了大量的专利申请,占中国在该领域专利申请总量的比例较大(见表4)。

建议加强产业研发实力 推动建立专利联盟

中国企业目前在立体影像行业的专利技术呈现多元化发展局面,在立体显示的某些前沿技术领域已占据一席之地。中国应进一步推进产学研结合,充分发挥国内主要申请人的集团优势和研发特色,尽快建立拥有核心技术、覆盖全产业链的产业专利联盟。

从专利角度来看,立体影像行业已进入快速发展期,中国企业在立体影像产业链上各有侧重,专利技术呈现多元化发展局面,并在立体显示的某些前沿技术领域占据了一席之地,具备了一定的话语权和主导权。针对目前这种状况,中国应进一步推进产学研结合,建立产业专利联盟,充分发挥国内主要申请人的集团优势和研发特色,加强产业链研发实力的整合,打造具有核心技术、覆盖全产业链的专利技术联盟,进一步推动专利技术的实施转化,带动产业集群协调发展。除此之外,中国企业还应积极开展专利挖掘、专利布局和组合设计,整合国内专利申请人和权利人的技术优势,抓住发展机遇,加快组建立体影像行业的专利池。

(以上内容摘选自2011年专利分析普及推广项目《立体影像行业专利分析》报告,该报告在国家知识产权局专利局审查业务管理部组织下,由国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心完成)

图1 立体影像全球专利申请的申请量和申请人数量变化趋势

图2 1998年至2010年立体影像行业中国发明专利申请及授权状况(单位:件)

图3眼镜式立体显示技术重要专利产出国一览

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