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　特願２００３−　６３５８９「光導波路部品の製造方法」拒絶査定不服審判事件〔平成１６年　９月３０日出願公開、特開２００４−２７１９８０〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１　手続の経緯 
　本願は、平成１５年３月１０日に特許出願したものであって、平成１９年１１月１２日付けで手続補正がなされたが、同年１２月２７日付けで拒絶査定がなされ、これに対し、平成２０年２月７日に拒絶査定不服審判請求がなされた後、同年２月２９日付けで手続補正がなされたものである。
　
２　本願発明 
　本願の請求項に係る発明は、平成２０年２月２９日付けで補正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１ないし請求項１０に記載された事項によって特定されるものと認められるところ、請求項１に係る発明は次のとおりのものである。
 　 
「　透明材料の内部にフェムト秒パルスレーザを集光照射し、該フェムト秒パルスレーザの集光点をステージ駆動装置にて走査して、屈折率増加領域を形成する光導波路部品の製造方法であって、
　前記ステージ駆動装置はステージの駆動を制御する制御部を具え、前記制御部は、予め複数の操作条件で前記ステージを駆動させ、前記ステージの実際の位置を測定した測定値と、前記ステージの予め設定された目標駆動位置との差で表されるポジションエラーが、所定の経路に沿って、前記ステージを駆動させたとき、形成された屈折率増加領域に伝搬させる光の波長の最小値をλ０とすると、−λ０／４０〜λ０／４０となるように、前記制御部で用いられるアルゴリズムを調整し、前記アルゴリズムの最適値を求める予備試験を予め適用した制御部を用いて、前記ステージ駆動装置を駆動し、フェムト秒パルスレーザの集光点を走査することを特徴とする光導波路部品の製造方法。」（以下「本願発明」という。）
 　 
３　刊行物の記載  
（１）原査定の拒絶の理由に引用した、本願の出願前に頒布された刊行物である特開２００３−５７４７３号公報（以下「刊行物１」という。）には、以下の記載がある（下線は、審決で付した。以下同じ。）。
 　 
「【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の光導波路部品の製造方法、マーキング方法及び加工方法で用いる装置の１例を示している。図１中、
符号１は光源であり、符号２は光源１から送られたレーザ光である。レーザ光２は、ハーフミラー３で反射されて対物レンズ４に照射される。対物レンズ４は、レーザ光を集光するためのもので、対物レンズ４によって集光されたレーザ光２は、導波路が形成される基板５に集光照射される。この基板５として、例えば光学研磨されたガラスが用いられる。
【００１０】このような装置を用いて、
本発明の光導波路部品の製造は、以下のようにして行われる。
光源１から例えばフェムト秒レーザを加工対象物である基板５の表面付近に集光
【００１１】図３は、加工対象物である基板の側面断面図であり、図３中、符号４は対物レンズであり、符号５は加工対象物である基板である。図３に示すように、基板５の屈折率をｎとし、基板５がないときのレーザ光２の集光点Ｐの深さをＨ１とすると、基板５内部におけるレーザ光２の屈折の影響により、レーザ光２の実際の集光点Ｑの深さＨ２は、基板５の表面側からＨ１×ｎに移動する。このように、基板５の屈折率をｎの値に応じて、精密ステージ６のｚ軸方向の位置を調整し、実際の集光点Ｑの深さＨ２を正確に制御することができる。
光導波路を形成するために、集光点を基板５内部で相対移動させることにより、光導波路として機能する連続した高屈折率領域が基板５の内部に形成される。集光点の相対移動は、この位置で精密ステージ６のＸ軸方向またはＹ軸方向に走査することにより行う。
　
（２）同じく特開２０００−５６８３７号公報（以下「刊行物２」という。）には、以下の記載がある
　
「【０００４】
従来、ステージ位置制御系における補償器としてはＰＩＤ補償器が使用されることが多い。ここで、Ｐは比例、Ｉは積分、Ｄは微分動作を意味する
【０００５】・・・
従来、ステージ位置制御系におけるＰＩＤ調整は発見的に行われている。つまり、技能に依存する調整がなされている
・・・
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、プラントのみならずメカニカルな制御対象に対しても一般的にＰＩＤ補償器が用いられている。・・・
メカニカルシステムにおけるＰＩＤ補償器のパラメータ調整場面では
試行錯誤的かつ発見的にＰＩＤ補償器のパラメータ調整が行われている
　
４　引用発明
　上記３（１）によれば、刊行物１には、次の発明が記載されているものと認められる。
　
「精密ステージ上に設置された、光学研磨されたガラスである基板にフェムト秒レーザを集光照射し、精密ステージを走査して集光点を基板内部で相対移動させることにより、光導波路として機能する連続した高屈折率領域を基板の内部に形成する、光導波路部品の製造方法。」（以下「引用発明」という。）
　
４　対比・判断 
（１）対比
　本願発明と引用発明とを対比する。
 　 
　ア　引用発明の「光学研磨されたガラスである基板にフェムト秒レーザを集光照射し」との事項は、本願発明の「透明材料の内部にフェムト秒パルスレーザを集光照射し」との事項に相当する。
 　 
　イ　引用発明の「精密ステージ」が、ステージ駆動装置を備えることは、当業者にとって自明である。そして、引用発明の「精密ステージを走査して集光点を基板内部で相対移動させる」との事項は、本願発明の「該フェムト秒パルスレーザの集光点をステージ駆動装置にて走査して」との事項に相当する。
　また、引用発明の上記ステージ駆動装置が、ステージの駆動を制御する制御部を具え、該制御部を用いてステージ駆動装置を制御し、フェムト秒パルスレーザの集光点を走査することも、当業者にとって自明であるから、引用発明は、本願発明の「前記ステージ駆動装置はステージの駆動を制御する制御部を具え」及び「制御部を用いて、前記ステージ駆動装置を駆動し、フェムト秒パルスレーザの集光点を走査する」との事項を備える。
 　 
　ウ　引用発明の「高屈折率領域を基板の内部に形成する、光導波路部品の製造方法」は、本願発明の「屈折率増加領域を形成する光導波路部品の製造方法」に相当する。
　
　エ　以上によれば、両者は、
「透明材料の内部にフェムト秒パルスレーザを集光照射し、該フェムト秒パルスレーザの集光点をステージ駆動装置にて走査して、屈折率増加領域を形成する光導波路部品の製造方法であって、
　前記ステージ駆動装置はステージの駆動を制御する制御部を具え、前記制御部を用いて、前記ステージ駆動装置を駆動し、フェムト秒パルスレーザの集光点を走査する光導波路部品の製造方法。」
である点で一致し、
「本願発明は、制御部が、予め複数の操作条件で前記ステージを駆動させ、前記ステージの実際の位置を測定した測定値と、前記ステージの予め設定された目標駆動位置との差で表されるポジションエラーが、所定の経路に沿って、前記ステージを駆動させたとき、形成された屈折率増加領域に伝搬させる光の波長の最小値をλ０とすると、−λ０／４０〜λ０／４０となるように、前記制御部で用いられるアルゴリズムを調整し、前記アルゴリズムの最適値を求める予備試験を予め適用したものであるのに対して、引用発明は、制御部がそのようなものであるのかどうか不明である点。」（以下「相違点」という。）
で相違するものと認められる。
　
（２）判断 
　ア　相違点に係る本願発明の技術的意義に関し、本願明細書には、以下の記載がある。
　
（ア）「　　　【００２２】
　次にステージ駆動装置７の制御部２７について説明する。
　符号２０は、集積回路からなるＰＩＤ制御部を示す。このＰＩＤ制御部２０は、直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの位置計測値をフィードバックして制御指令値を算出するものである。ＰＩＤ制御部２０の入力端は、制御部２７の外部に設けられた指令部１９と接続され、この指令部１９よりＸ，Ｙ，Ｚ軸位置目標値、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸速度目標値などの目標設定値を受信できるようになっている。
　　　【００２３】
　またＰＩＤ制御部２０の他の入力端は、電流計測部２３ｘ，２３ｙ，２３ｚと接続され、またノッチフィルタ２４を介して、Ｘ軸位置計測部２５ｘ，Ｘ軸速度計測部２６ｘ，Ｙ軸位置計測部２５ｙ，Ｙ軸速度計測部２６ｙ，Ｚ軸位置計測部２５ｚ，Ｚ軸速度計測部２６ｚに接続される。ＰＩＤ制御部２０は、計測部で得られた各軸方向の電流計測値、位置計測値、速度計測値を受信できるようになっている。
・・・
　　　【００２６】
　ＰＩＤ制御部２０の出力端は、電力変換部２２に接続されている。このＰＩＤ制御部２０は、指令部１９より受信した目標設定値と、各計測部より受信した計測値とを解析して制御指令値を算出し、この制御指令値を電力変換部２２に送信できるようになっている。
　　　【００２７】
　電力変換部２２は、制御部２７の外部に設けられた電源部２１と接続されており、所定の電力が供給されるようになっている。この電力変換部２２の出力端は、電流計測部２３ｘ，２３ｙ，２３ｚを介して、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのサーボモータ１４に接続されている。
　　　【００２８】
　このような制御部２７において、ＰＩＤ制御部２０は、指令部１９より受信した目標設定値と、ガラスリニアエンコーダ１２ｘ，１２ｙ，１２ｚにて計測された各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの位置、移動速度の計測値より、各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向について目標設定値と計測値の差をそれぞれ算出する。
　そして、この目標設定値と計測値との差に対して、各Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向について比例動作、積分動作、微分動作と呼ばれる制御動作を組み合わせた制御指令値を算出し、この制御指令値によって各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを独立して駆動する。
　　　【００２９】
　比例動作とは、目標設定値と計測値との差に比例した大きさの制御指令値（制御量）で、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを駆動させる制御を行うものである。また、積分動作は、目標設定値と計測値との差の積分値に応じた大きさの制御指令値（制御量）で、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを制御するものであり、微分動作は目標設定値と計測値との差の微分値に応じた大きさの制御指令値（制御量）で、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを制御するものである。
　　　【００３０】
　図４は、一例として直進ステージ１０ｘについて、ＰＩＤ制御部２０によって目標設定位置に駆動したときのポジションエラー（ａ）と制御指令値（ｂ）の経時変化を示す。ここで、ポジションエラーとは、目標設定値と計測値との差である。
　ＰＩＤ制御部２０は、比例動作によって、ポジションエラーに比例した大きさの制御指令値（制御量）で、直進ステージ１０ｘを駆動させる。直進ステージ１０ｘが目標設定値に近づくと、図４中Ａで示されたように、微小量のポジションエラーが残留した状態となる。このとき積分動作によって、目標設定値と計測値との差の累積値が所定の大きさになった時点で、制御指令値を増し、これにより微小量のポジションエラーを無くし、目標設定値に直進ステージ１０ｘを駆動させる。
　また、図４中Ｂで示されたように、急激な外乱によってポジションエラーが変動したとき、微分動作によって、大きな制御指令値を与えて、直進ステージ１０ｘを迅速に目標設定値の状態とする。
　　　【００３１】
　
ＰＩＤ制御部２０では、前述した比例動作、積分動作、微分動作を組み合わせて、直進ステージ１０ｘを駆動するために、制御指令値を以下の式（１）にて算出する
　　　【００３２】
【数１】
　　　【００３３】
　式中、
Ｋｐは比例動作に関わる制御量を算出するための比例定数であり、Ｋｉは積分動作に関わる制御量を算出するための積分定数であり、Ｋｄは微分動作に関わる制御量を算出するための微分定数である。これらＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄは、制御指令値を算出するためのアルゴリズムであり
　ＰＩＤ制御部２０では、前記した直進ステージ１０ｘと同様にして、直進ステージ１０ｙ，１０ｚについてもそれぞれ式（１）にて制御指令値を算出し、その制御指令値に基づいて直進ステージ１０ｙ，１０ｚを独立して駆動する。
　　　【００３４】
　このように、制御指令値は式（１）にて算出されており、このＰＩＤパラメータの値によってＰＩＤ制御部２０の制御特性が大きく左右される。例えば、比例定数Ｋｐを大きくすると、応答性が速くなるが、オーバーシュートが大きくなりやすく、またハンティングと呼ばれる周期的な変動が生じることとなる。また、積分定数Ｋｉを大きくすると、安定状態までの時間は短くなるが、誤差が大きくなる。また、微分係数Ｋｄを大きくすると、瞬間的な応答はより安定になるが、収束までの時間は遅くなる。
　このため、優れた応答性で、精度良く各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを制御するためには、上記したＰＩＤパラメータＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄの最適値を見出す必要がある。このＰＩＤパラメータＫｐ，Ｋｉ，Ｋｄの最適値の算出方法を以下に示す。
　　　【００３５】
　
まずステージ駆動装置７の構成部品、装置構成や、駆動条件を用いて、シミュレーションによりＰＩＤパラメータのおよその値を算出する。次に予備試験として、種々の操作条件で各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚを駆動し、所望の応答時間後に駆動した各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの位置の測定値と目標設定値との差、又は所望の速度で駆動した各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの駆動経路の測定値と目標設定値との差を算出し、ポジションエラーとする
　　　【００３６】
　
このときのＰＩＤ制御部２０の制御結果をもとにして、ＰＩＤパラメータを微調整する。そして再び各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚの駆動を行い、このときの各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのポジションエラーを求める
　
この作業を繰り返し行い、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのポジションエラーとＰＩＤパラメータとの関連を調べ、ポジションエラーが所望の範囲となるように、ＰＩＤパラメータの最適値を見出す
　このＰＩＤパラメータは、それ程精度を必要としない場合には、直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚに共通した最適値として算出することもできるが、それぞれの直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚにあわせて調整することが望ましい。」
　
（イ）「　　　【００３９】
　３軸直進ステージのポジションエラーは、駆動条件によって以下のように定義され、各駆動条件においてポジションエラーが所望の範囲となるように、ＰＩＤパラメータを調整する。
　　　【００４０】
（１）所定の経路に沿って、３軸直進ステージを駆動したときの３軸直進ステージの目標とする経路と、３軸直進ステージが駆動した経路との差
（２）任意の位置から所定の位置に、３軸直進ステージを駆動して停止させる動作を複数回行ったときの３軸直進ステージの目標とする位置と、３軸直進ステージの停止位置との差の累積値（静止点への位置再現性）。
（３）一度駆動した駆動経路に沿って、３軸直進ステージを再度駆動したときの始めに３軸直進ステージが駆動した経路と、再度３軸直進ステージが駆動した経路との差（駆動経路の位置再現性）。
（４）所定の距離の直線経路となるように、３軸直進ステージを駆動したときの３軸直進ステージの目標とする直線経路と、３軸直進ステージが駆動した経路との差（直進性の精度）。
（５）所定の距離の直線経路となるように、３軸直進ステージを駆動したときの３軸直進ステージの目標とする直線経路の経路長と、３軸直進ステージが駆動した駆動距離との差（駆動距離の精度）。
　　　【００４１】
　
図１に示されたように、ステージ駆動装置７を駆動して石英ガラス基板６を移動させることによって、フェムト秒パルスレーザ２の集光点５を石英ガラス基板６の内部で走査させ、屈折率増加領域を形成する際、上記した（１）のポジションエラーは、形成された屈折率増加領域において、屈折率ムラや屈折率段差となる
　
一般に光導波路部品において、光の損失を低く抑えるためには、光導波路部品の屈折率ムラや屈折率段差を、伝搬させる光の波長の最小値λ０の１／２０以下に抑える必要があるといわれている。このため、上記した（１）のポジションエラーは、−λ０／４０〜λ０／４０となるようにする
　　　【００４２】
　次に（２）,（３）のポジションエラーは、一度静止した位置へ再度静止したり、一度駆動した経路に沿って３軸直進ステージを再度駆動するときのものである。
　図１に示されたようにフェムト秒パルスレーザ２を用いて屈折率増加領域を形成する場合、フェムト秒パルスレーザ２を一度集光照射した経路に、再度フェムト秒パルスレーザ２を集光照射することによって、再び屈折率変化を誘起させることが可能である。このため同一経路に沿って３軸直進ステージを所望の回数駆動することによって、同一経路にフェムト秒パルスレーザ２を集光照射し、屈折率増加領域の屈折率を所望の値とすることが行われる。
　　　【００４３】
　このような３軸直進ステージの駆動を行ったときも、ポジションエラーは、形成された屈折率増加領域において、屈折率ムラや屈折率段差となる。
　このため、（１）のポジションエラーと同様に、（２），(３）のポジションエラーについても−λ０／４０〜λ０／４０となるようにする。
　　　【００４４】
　次に、（４）のポジションエラーは、ステージ駆動装置７の部品の加工精度や、組み上げ精度などによって生じるものである。
　光導波路部品として、例えば複数の屈折率増加領域を形成し、ファイバアレイとする場合、屈性率増加領域は、互いに所定の間隔を保って形成されなければならない。このようなファイバアレイにおいて、屈折率増加領域は、軸ズレを−０．５〜０．５μｍに抑える必要があるといわれている。
　このため、（４）のポジションエラーは、−０．５〜０．５μｍとなるようにする。この（４）のポジションエラーについては、ステージ駆動装置７の部品の加工精度や、組み上げ精度を高めることで、所望の範囲となるようにする。
　　　【００４５】
　（５）のポジションエラーは、３軸直進ステージが直線経路を駆動したとき、目標の直線経路の経路長と、駆動距離との差である。
　ファイバアレイにおいて、コアとなる屈折率増加領域に要求される加工精度は前記したように、−０．５〜０．５μｍであるため、（５）のポジションエラーは、−０．５〜０．５μｍとなるようにする。
　　　【００４６】
　以上のように予備試験を行って、３軸直進ステージのポジションエラーが所望の範囲となるように、ＰＩＤパラメータを調整する。
　ここで、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのポジションエラーがほぼ同一であるとすると、前述した式（２）より、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのポジションエラーは、３軸直進ステージのポジションエラーの１／√３倍となる。
　このため、前述した（１）〜（３）の駆動条件の場合、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのポジションエラーを−λ０／（４０√３）〜λ０／（４０√３）の範囲となるように、ＰＩＤパラメータを調整する。また、前述した（４）、（５）の駆動条件の場合、各直進ステージ１０ｘ，１０ｙ，１０ｚのポジションエラーを−０．５／（√３）〜０．５／（√３）μｍの範囲となるように、ＰＩＤパラメータを調整する。」
　
　イ　上記ア（ア）によれば、本願発明における「制御部」とは、具体的には、ステージを駆動するための制御指令値を、比例動作、積分動作、微分動作を組み合わせて算出するＰＩＤ制御部であり、同じく「アルゴリズム」とは、比例動作に関わる制御量を算出するための比例定数Ｋｐ、積分動作に関わる制御量を算出するための積分定数Ｋｉ、及び、微分動作に関わる制御量を算出するための微分定数Ｋｄを意味するものであって、「ＰＩＤパラメータ」と称されるものであると認められる。
　そして、本願発明における「アルゴリズムの最適値」とは、上記ＰＩＤパラメータの最適値を意味するものと認められるところ、当該最適値は、以下のようにして求められるものであることが認められる。
　すなわち、まずシミュレーションによりＰＩＤパラメータのおよその値を算出し、次に予備試験として種々の操作条件でステージを駆動したときのステージの位置ないし駆動経路と目標設定値との差であるポジションエラーを求め、ステージのポジションエラーとＰＩＤパラメータとの関連を調べてＰＩＤパラメータを微調整する作業を繰り返し行い、ポジションエラーが所望の範囲となるＰＩＤパラメータの最適値を見いだすものであって、それ以上に、ＰＩＤパラメータの最適値を見いだす具体的な手法は、本願明細書に記載されていないから、結局のところ、予備試験として種々の操作条件でステージを駆動して、試行錯誤により求められるものにほかならない。
　
　ウ　引用発明において、予め設定された目標駆動位置にステージを駆動させること、すなわち、ステージの実際の位置を測定した測定値と、前記ステージの予め設定された目標駆動位置との差で表されるポジションエラーができるだけ小さい値となるようにステージを駆動することは、当業者にとって当然要請される課題というべきである。
　しかるところ、前記３（２）の刊行物２の記載によれば、ステージ位置制御系においてＰＩＤ補償器が用いられ、ＰＩＤ補償器のパラメータ調整は、試行錯誤的に行われることが、本願出願当時の周知技術であったことが認められる。
　してみると、引用発明における制御部をＰＩＤ制御部とし、ポジションエラーが小さい値となるように、ＰＩＤパラメータを試行錯誤的に調整し、ポジションエラーが所望の範囲となる最適値とすることは、当業者が適宜なし得る程度のことであり、引用発明は、基板にフェムト秒レーザを集光照射するものであるところ、これに先立ってＰＩＤパラメータの最適値が求められることが望ましいこと、及び、ステージが複数の操作条件で駆動されるものであれば、ＰＩＤパラメータの最適値もかかる操作条件に適したものが望ましいことは、当業者にとって自明に理解できることであるから、予め複数の操作条件で前記ステージを駆動させる予備試験によりＰＩＤパラメータの最適値を求めることは、当業者が当然考慮する程度のことである。
　
　エ　上記ア（イ）によれば、本願明細書には、所定の経路に沿って、３軸直進ステージを駆動したときの３軸直進ステージの目標とする経路と、３軸直進ステージが駆動した経路との差であるポジションエラーは、形成された屈折率増加領域において、屈折率ムラや屈折率段差となるものであるところ、一般に光導波路部品において、光の損失を低く抑えるためには、光導波路部品の屈折率ムラや屈折率段差を、伝搬させる光の波長の最小値λ０の１／２０以下に抑える必要があるといわれているため、前記ポジションエラーは、−λ０／４０〜λ０／４０となるようにすることが記載されているものと認められる。
　そうすると、本願発明において、「ポジションエラーが、所定の経路に沿って、前記ステージを駆動させたとき、形成された屈折率増加領域に伝搬させる光の波長の最小値をλ０とすると、−λ０／４０〜λ０／４０となる」ようにしたことの技術的意義は、一般に光導波路部品において光の損失を低く抑えるために必要とされる、光導波路部品の屈折率ムラや屈折率段差を、伝搬させる光の波長の最小値λ０の１／２０以下に抑えるために設定すること、すなわち、ポジションエラーを設計上必要とされる範囲のものに設定することにとどまり、設計的事項の域を超えるほどのものとは認められない。
　
　オ　したがって、引用発明において、制御部をＰＩＤ制御部とし、予め複数の操作条件で前記ステージを駆動させる予備試験により、ポジションエラーが小さい値となるようにＰＩＤパラメータの最適値を求め、その際、ポジションエラーが、所定の経路に沿って、前記ステージを駆動させたとき、形成された屈折率増加領域に伝搬させる光の波長の最小値をλ０として、−λ０／４０〜λ０／４０となるＰＩＤパラメータを最適値とすること、すなわち、相違点に係る本願発明の構成とすることは、当業者が容易になし得る程度のことである。
　
（３）小括
　以上の検討によれば、本願発明は、引用発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものである。
　
５　むすび 
　以上のとおり、本願発明は、刊行物１に記載された発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　よって、結論のとおり審決する。