摘要：本文对光谱测量领域的CPC分类号进行介绍和分析，光谱测量领域有三个一点组分类号，分别为零部件、光谱产生、光谱测试，分类号从结构、核心分光器件、测试使用的方法进行分类。通过检索实践发现，根据专利申请的技术信息，准确确定CPC分类号，能够有效避免关键词表达不当或不全导致的漏检或噪音较大的问题，提高检索的效率和准确性。
关键词：CPC分类 光谱测量 专利检索
一、引 言
光谱测量的基本依据是基尔霍夫定律，即每一种元素都有自己的光谱，每一种元素都能吸收它能够发射的谱线，通过适当的光谱分光器件，能够把复合光分成光谱[1]，通过分析物质光谱频率与强度的变化情况，可以获得物质的组成、结构、含量、运动状态等信息，这一技术目前已经广泛应用于农业普查、矿物资源勘探、生物医学、航空遥感、军事目标探测等领域[2]。随着光谱测量的广泛应用，国内专利申请量也在逐年增加，如图1所示，从2002年的100余件逐渐增长到2017年的近1000件（数据为IPC分类号G01J3/02、G01J3/12、G01J3/28及其下位点组的统计数据）。
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图1 光谱测量领域国内专利申请量 （单位：件）
2010年10月，欧洲专利局与美国专利商标局宣布合作开发联合专利分类体系（CPC），其在ECLA的基础上，结合了美国专利分类UC的优点。CPC分类号的细分有助于快速找到与专利申请相关的主题，避免因关键词表达不准确、不全面而导致的漏检问题，并且美国专利商标局的加入使得在检索时，不必再针对美国专利文献进行专门的检索，提高了检索效率和准确性。
二、光谱测量领域CPC分类情况
在IPC分类体系中，涉及光谱测量的分类号为G01J3/02及其下位点组、G01J3/12及其下位点组、G01J3/28及其下位点组。其中，一点组G01J3/02涉及光谱测定的零部件，其下位点组为二点组，分别涉及狭缝装置、扫描装置、光束开关装置、专用于光谱学或色度学的光源装置。一点组G01J3/12涉及光谱的产生，其下位点组包括利用折射元件、利用衍射元件、应用多次反射等。一点组G01J3/28涉及光谱测试，其下位点组包括直接从光谱本身测量谱线强度、利用测定光谱照片密度的方法测量谱线强度、吸收光谱法、拉曼光谱法、偏振光谱法、干涉光谱法等。上述三个一点组的分布情况主要从三个方向:零部件、具体的分光结构、光谱测试所涉及得到的原理、方法对光谱测试进行分类。
CPC分类体系继承了IPC分类体系的总体分类框架，并且在IPC的基础上进行了扩充和细分。如表1所示，在G01J3/02一点组下分别增加了16个二点组、19个三点组、1个四点组和16个引得码，在G01J3/12一点组下增加了1个二点组、6个三点组和39个引得码，在G0J13/28一点组下增加了4个二点组、2个三点组、5个四点组和41个引得码。总体而言，在三个一点组下增加了54个细分条目和96个引得码。
表1 光谱测量领域的IPC及CPC（版本号2017.02）的细分条目情况
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G01J3/02（·零部件）中增加了结构类型及其相关部件、光学元件及其细分，并且对二点组G01J3/04、G01J3/06、G01J3/10增加了引得码。在G01J3/12（·光谱的产生；单色器）中增加了引得码和细分，其中，引得码涉及光谱的产生装置的具体部件，以及增加了分光部件。G01J3/28(·光谱测试中)增加了光谱测试的类型以及相对应的引得码。从整体上看，三个一点组下的分类号细分，根据光谱测试装置的技术发展情况，对光谱测试装置的结构、产生光谱的器件和光谱测试的类型进行补充和细分。通过CPC分类号的学习和研究，可根据申请文件的技术内容快速准确地找到细分分类号，减少关键词表达不准确导致的文献漏检，提高检索效率和准确性。
三、CPC分类号应用
根据分类号的分类框架，将专利申请的核心技术信息进行归类，快速锁定技术信息所在的一点组，继而查找细分。通过准确的CPC分类号，进一步结合准确的关键词，能够快速检索到相关专利文献。
【案例一】
本案涉及一种双光束分光系统，在背景技术中提到公开号为US5251007的美国专利公开了一项发明为Dual-beam spectrometer的技术方案，分光系统具有两个按色散方向即狭缝宽度方向并排排列的狭缝，分别入射样品光和参考光，两束光经过色散后分布在同一线阵探测器的不同区域，从而实现在一个分光系统中双光束同时测量。本申请将双光束分光系统通过长度方向并排设置的入射狭缝I（1）和入射狭缝II（2）入射样品和参考光。其中权利要求1如下：
权利要求1：双光束分光系统，包括入射狭缝I、入射狭缝II、衍射光栅和探测器，其特征在于：所述入射狭缝I和入射狭缝II按长度方向排列，分别经入射狭缝I和入射狭缝II输入的样品光和参考光分别经衍射光栅色散，经衍射光栅色散后的样品光束光谱和参考光束光谱在探测器上并排排列。
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图2 案例一的结构附图
本申请的核心技术信息在于：入射狭缝I和入射狭缝II按长度方向排列。核心技术信息来看，其不涉及分光的具体机构和光谱测试的具体类型，而是其中的前置光学部件，经查询G01J3/02及其下位点组，发现较为相关的CPC分类号：
G0J13/0294 ··多通道光谱学
G01J3/04 ··狭缝装置{狭缝调整}
G01J2003/042 ···狭缝轮
G01J2003/045 ···连续狭缝；多重狭缝
G01J2003/047 ···用于预定的delta-lambda的两个或等多入口或出口狭缝的配置
通过查询本申请背景技术中提到的专利文献US5251007的CPC分类号，确定较为相关的分类号G0J13/0294。而IPC分类号在G01J3/02下无细分，在SIPOABS数据库（本文所使用的数据库均为SIPOABS）分别使用分类号加关键词slit？进行检索，检索过程如表2所示。
表2 案例一检索过程
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使用IPC分类号和关键词slit？相与，检索结果为1144篇，数据量较大，不适于浏览。使用CPC分类号与关键词slit？相与，检索结果为122篇，去重后的文献量在可接受的范围内，通过浏览得到能够评述本申请创造性的X类文件JP平2-275326A，其公开了一种双光束系统，包括多个入射狭缝，狭缝在长度方向排列（图3），入射光L1、L2分别经狭缝22、23入射，依次经凹面镜6反射、光栅7分光、凹面镜8反射后分别成像在CCD探测器上。
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图3 对比文件JP平2-275326A的附图
【案例二】
现有的AOTF成像光谱系统中为消除图像的漂移现象，在AOTF出射面多采用光楔和棱镜补偿的方式消除漂移。但是此方法只考虑了AOTF滤光后主峰中心波长的色散带来的图像偏移现象，没有考虑AOTF滤光后光谱存在旁瓣和一定的展宽，也就是AOTF衍射中还存在衍射角和光谱的展宽，这样将导致AOTF在衍射方向比其它方向成像模糊，影响AOTF光谱成像质量。本申请通过在AOTF衍射后放置棱镜，修正AOTF衍射角展宽，提高衍射方向的成像质量，使得所有方向与竖直方向成像分辨率相同，最终提高AOTF光谱成像质量。
权利要求1：一种采用棱镜提高AOTF光谱成像质量的装置，其特征在于：包括前置光学系统(1)、第一偏振片(2)、AOTF(3)、第二偏振片(4)、棱镜(5)、成像透镜(6)和CCD(7)，所述前置光学系统(1)、第一偏振片(2)、AOTF(3)、第二偏振片(4)、棱镜(5)、成像透镜(6)和CCD(7)依次排列，所述前置光学系统(1)包括物镜(8)、视场光阑(9)和准直透镜组(10)，所述AOTF(3)包括声光晶体(11)和压电换能器(12)。
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图4 案例二的结构附图
本申请涉及一种采用棱镜提高AOTF光谱成像质量的装置，其中AOTF-声光可调谐滤波器作为分光器件，申请人提出在使用AOTF作为分光器件时，由于滤光后存在旁瓣和一定的展宽，导致其成像模糊，而通过棱镜对该AOTF补偿后，可修正衍射角展宽，提高成像质量。本申请涉及光谱的产生，对应于一点组G01J3/12（·光谱的产生；单色器）及其下位点组。在IPC分类号中，G01J3/14（··利用折射元件；例如棱镜）和G01J3/18（··利用衍射元件，例如光栅），但G01J3/14中的棱镜是作为分光器件使用，并非用于补偿分光器件AOTF，而G01J3/18是包括所有的衍射元件，例如光栅。因此，在使用IPC分类号进行检索时，较为理想的是G01J3/18与关键词prism（棱镜）相与或者使用AOTF与prism直接相与。从检索结果可以看出，通过关键词aotf与prism相与，检索结果不理想，而IPC分类号G01J3/18与关键词prism相与，检索结果较多，且未得到相关专利文献。
表3 案例二的检索过程
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而在CPC分类号中，增加了分类号G01J3/1256··用声光可调谐滤波器，其明确使用声光可调谐滤波器AOTF作为分光器件，为最接近的分类号。在该分类号的基础上，进一步结合关键词prism进行检索，得到文献WO97/30331A，公开日：1997年08月21日，其公开了在信号光与探测器之间插入棱镜96，可补偿由AOTF引起的散射，进而改善成像质量，即该专利文献公开了本申请的发明点。因此，通过准确的CPC细分分类号，与核心关键词相与进行检索，明显提高了检索效率和准确性。
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图5 WO97/30331A的结构附图
四、小结
本文分析了光谱测量领域的CPC分类号，并通过案例分析了CPC分类号在光谱测量领域的检索实践。在光谱测量领域CPC增加了分类号G01J3/02、G01J3/12、G01J3/28下位点组的细分，并结合现有技术的发展增加了该技术的分类号，使得CPC分类体系更加精细和准确。在光谱测量领域，根据专利申请的技术信息，准确确定CPC分类号，能够有效避免光学元件关键词的普适性导致的噪音，显著提高检索的效率和准确度。
参考文献：
[1] 杜小平等编著，空间态势感知基础[M].国防工业出版社. 2017.09.第342-343页.
[2] 柏连发等.新型光谱测量技术发展综述[J]，红外与激光工程.第48卷第6期.201906.
注：1王度阳和王春萌为本文做出同等贡献，为共同第一作者