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美国外观设计专利中的表面阴影(surface shading)

发布时间:2022.03.31 北京市查看:4246 评论:5

美国外观设计专利(Design Patent)中的线条种类十分丰富,其中最富有特色的应该是表面阴影(surface shading)了。由于表面阴影的存在,使得美国外观设计专利的图片看起来更像是美术作品。

在中国,外观设计图片中的阴影线属于缺陷的一种,应当修改或删除;而在美国外观设计中,表面阴影却是图片中的一个重要元素。虽然有些美国外观设计的视图中并未添加表面阴影也同样获得了授权,但这并不能表明表面阴影就是不必要的。
在MPEP(Manual of Patent Examining Procedure,专利审查程序手册)中,直接了当地要求:“图片应设置表面阴影以清楚地显示外观设计的所有三维表面的特征和轮廓”(The drawing should be provided with appropriate surface shading which shows clearly the character and contour of all surfaces of any three-dimensional aspects of the design. )。图片上缺乏适当的表面阴影可能会使外观设计的形状和轮廓不符合U.S.C.第35章第112条第1款的规定。在美国外观设计领域中,关于112条的意见应该是最不受欢迎的意见之一了。这不仅意味着你得吭哧吭哧改图,而且最大的问题是,你加上表面阴影后,审查员可能会认为你引入了新内容(new matter),你的申请可能会因此走向终结,也有可能即使救活了但得不到你想要的保护范围。所以,最好的方式就是递交申请时就在各视图上添加适当的表面阴影。

为啥没有表面阴影就不清楚了呢?

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一个常见的方面是对于辨别设计表面是曲面还是平面的影响。参照上面的两张牙膏的图片,上面的图片未添加表面阴影,而下面的图片添加了表面阴影。显然,看到上面的牙膏图片时,你可能无法确定它的各个表面是平面还是曲面,如果是曲面,表面的弯曲程度究竟多大。而从下面的图片中,你可以对牙膏的各个表面的形状有一个清楚的、直观的认识。


表面阴影有哪些类型?

USPTO(美国专利商标局)推荐的类型有两种,线状和点状。

点状表面阴影

点状表面阴影通过调整点的疏密程度来表现物体表面的弧度,这种方式通常在手绘图纸上使用,而在计算机绘图中较难操作,因此计算机绘图一般不使用这种方式。

线状表面阴影

线状表面阴影是目前最常用的一种阴影形式,其通过多条平行线来表示表面形状,可以应用于手绘图或计算机绘图。

线状表面阴影和点状表面阴影混合使用

点状表面阴影和线状表面阴影可以在同一个视图中混合使用,但通常不能在同一个表面上混合使用。

阴影线的基本使用规则
阴影线应当比轮廓线更细,通常可以使用0.1mm的线宽。如果阴影线采用与结构线相同的线宽,则会与结构线相混淆。
同时,阴影线不能完全横穿整个表面(也就是线条的两端不能都延伸到表面的边缘),以避免与剖面线相混淆。
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此外,不同表面之间的切线实际上也是阴影线的一种,因此也应该使用比轮廓线更细的线条。
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阴影线可以是连续的或者间断的平行线。相邻的线条之间的距离不应该太小,当阴影线过于稠密时,可能会使视图不清晰。
阴影线也不是越多越好,在能够清楚地表现表面的形状时,应该尽可能地采用较少的阴影线。

阴影线的设置位置
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有美术基础的朋友比较容易理解:假设光源在图的左上角45度,则会在物品的右侧和底部产生阴影。阴影线的设置位置与图中的暗部相对应。通常,物体的暗部的阴影线较亮部的阴影线更为稠密。

不同表面的阴影线表现方式
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对于不透明的表面,阴影线应平行或垂直于表面的边缘。对于有光泽的表面或透明物体的表面,应该使用相对于物体倾斜的线条(通常可以是45°)绘制阴影。同时,对于通过透明物体看到的后面的结构,应当采用更浅的实线来表示,不能使用虚线表示。
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对于平面而言,可以在平面的中部或平面的右下角设置一组等间距平行线来表示阴影,且该阴影的区域通常是倾斜的(也就是线条的端部不对齐)。
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对于曲面的阴影,阴影线之间的距离从边缘向中心逐渐增加。
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对于穹顶形状的表面,阴影线的长度从边缘向中心逐渐缩短。
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对于小的圆角部位,可以采用间距更小的平行线。

对于开放结构的表面,也应该设置表面阴影,以明确其形状。
以上只是一些基本的规则,具体怎么能画得既美观又能正确表达表面的形状,还是得多看看别人的图稿并且多动手去画。

阴影线的计算机绘图

相信很多人都有这样的疑问:阴影线可以使用计算机软件直接生成吗?

根据我看的一些相关书籍、国内外(包括美利坚)的知产论坛/绘图软件论坛、咨询相关业内人士以及做设计的朋友结果来看:并没有能直接生成阴影线的软件,阴影线都是人工绘制的。

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最原始的方法,是拿CAD一根一根画上去(这事我干过,谁用谁知道)。进阶一点的方式,可以采用Adobe Illustrator、Inkscape、CorelDRA、Affinity Designer这种矢量平面设计软件绘制(注意:PS不是!!!)。有手绘功底的可以拿手绘板画。
通常,你还得会点三维软件,例如3DS MAX,Creo,UG,Solidworks,犀牛,SketchUp等等,从三维模型导出二维图,再加阴影线。为了使阴影线能够更好地反应表面的真实形状,添加阴影线的过程中还得对照着三维模型。如果甲方不能提供三维模型的话(比如只有实物),你还得从头建个模。
所以,这也解释了为啥美国专利制图的费用这么高……

参考资料:

[1] Pressman D . How to Make Patent Drawings. 2015.
[2] Marshall B E . Patent Drawings - Shading, When and Where to Use it[J]. Inventors Digest, 2013.

作者对相关业务的处理经验有限,难免有认知不足之处,欢迎各位批评指正和交流经验。
本文首发于微信公众号:进击的IP鹅,欢迎关注。如需转载,请与我联系。

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评论列表

  • 第1楼
    美国制图费,差不多一千一套吧

    2022/04/01 01:00 [来自山东省]

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  • 第2楼
    感谢分享!

    2022/04/01 08:28 [来自广东省]

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  • 第3楼
    是的,中国外观专利有时候就很扯,明明是明暗光影造成的视觉上的“颜色变化”,但是我们国家那些低水平的外观审查员,就有时会认定这是缺陷,造成专利不清楚,甚至有时候这种缺陷还不允许你修改,因为修改了就被认定是超范围。
    我们现在很多外观审查员就感觉跟没有生活常识经验的机器人似的,就严格抱着专利法、细则上面的死文字,照本宣科地来认定事实,即使认定出来的结论明显尤为一般正常人的生活常识规律。而且更有甚者,你拿《审查指南》中的条目去反驳,人家还就是不认呢。往往碰上了对这类情况,你只能自认倒霉,撤回后重新申请。

    2022/04/02 13:26 [来自江苏省]

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    • 2022-04-02 14:07:41 [来自北京市]

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  • 第4楼
    如果要求了中国照片外观设计的优先权进入美国时改为线条图,需要判断是否超范吗?照片有些也看不太清楚。

    2022/04/06 16:09 [来自北京市]

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