• ポートフォリオ機能


ポートフォリオを新規に作成して保存
既存のポートフォリオに追加保存

  • この表をプリントする
PDF PDFをダウンロード
審決分類 審判 全部無効 2項進歩性 訂正を認める。無効とする(申立て全部成立) E21D
管理番号 1208484
審判番号 無効2004-35133  
総通号数 122 
発行国 日本国特許庁(JP) 
公報種別 特許審決公報 
発行日 2010-02-26 
種別 無効の審決 
審判請求日 2004-03-11 
確定日 2009-12-04 
訂正明細書 有 
事件の表示 上記当事者間の特許第2138035号「トンネル断面のマーキング方法」の特許無効審判事件についてされた平成16年8月12日付け審決に対し、知的財産高等裁判所において審決取消の判決(平成17年(行ケ)第10325号平成19年1月18日判決言渡)があったので、さらに審理のうえ、次のとおり審決する。 
結論 訂正を認める。 特許第2138035号の請求項1に係る発明についての特許を無効とする。 審判費用は、被請求人の負担とする。 
理由 【1】手続の経緯
平成 1年 9月14日 出願(特願平1-238748号)
平成 6年 7月11日 手続補正
平成 7年11月 8日 出願公告(特公平7-103770号)
平成 8年 2月 7日 異議申立(1件)
平成 8年 2月 8日 異議申立(3件)
平成10年 5月29日 異議決定(全件理由なし)・特許査定
平成10年 8月28日 特許権の設定登録(特許第2138035号)
平成16年 3月11日 本件無効審判請求(無効2004-35133
号)
平成16年 6月 1日 答弁書提出(被請求人)
平成16年 7月 7日 弁駁書提出(請求人)
平成16年 8月12日 審決(本件審判の請求は、成り立たない。)
(1回目)
平成16年 8月24日 審決謄本送達
平成16年 9月 9日 東京高等裁判所出訴(平成16年(行ケ)第4
03号,知的財産高等裁判所での新番号は平成
17年(行ケ)第10325号)
平成19年 1月18日 審決取消決定(特許庁が無効2004-351
33号事件について平成16年8月12日にし
た審決を取り消す。)
平成19年 2月 5日 判決の確定
平成19年 2月 6日 訂正請求申立書
平成19年 4月23日 訂正請求のための期間指定通知(特許法第13
4条の3第1項の規定による。)
平成19年 5月 7日 訂正請求
平成19年 6月18日 意見書提出(請求人)
平成19年 8月14日 上申書提出(請求人)
平成19年 9月25日 答弁書提出(被請求人)


【2】訂正請求についての検討・判断
〔1〕平成19年5月7日付け訂正請求の内容
被請求人は、平成19年5月7日付けで訂正請求を行っている。そして、その訂正請求は、本件特許の願書に添付した明細書又は図面(以下、「本件特許明細書」という。)を、訂正請求書に添付した訂正明細書(以下、「訂正明細書」という。)のとおりに訂正することを求めるものであり、その訂正請求による訂正(以下、「本件訂正」という。)の内容は、次のとおりのものである。(但し、訂正事項b?kの訂正箇所は、特許公報の頁,欄,行で示す。)
(1)訂正事項a
特許請求の範囲の請求項1を
「レーザー光を投射するレーザー発振器と光波によって距離を測定する光波測角測距儀とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、前記光波測角測距儀の鏡筒部に前記レーザー発振器を搭載して、一体としたレーザー光投射装置と;
このレーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置と;
前記光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置と;を有し、
前記レーザー光投射装置および前記駆動装置を切羽断面手前の位置に設置するとともに、予めその設置座標Pを知っておき、
座標が既知の別の基準点Oを前記光波測角測距儀により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データを得て、
他方で、前記切羽断面に前記光波の反射体を置き、前記光波測角測距儀から投光され前記反射体により反射された光波を受光することにより前記切羽断面までの距離を測距し測距データを得て、前記演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と前記測距データとに基づいて、前記切羽断面上における複数の作業基準点を設定し、
前記演算制御装置で前記測角測距データに基づいて前記複数の作業基準点に向けての前記設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、前記作業基準点にレーザー光を投射させ、
順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行うことを特徴とするトンネル断面のマーキング方法。」に訂正する。

(2)訂正事項b
特許公報2頁4欄1?26行の記載を
「…レーザー光を投射するレーザー発振器と光波によって距離を測定する光波測角測距儀とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、前記光波測角測距儀の鏡筒部に前記レーザー発振器を搭載して、一体としたレーザー光投射装置と;
このレーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置と;
前記光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置と;を有し、
前記レーザー光投射装置および前記駆動装置を切羽断面手前の位置に設置するとともに、予めその設置座標Pを知っておき、
座標が既知の別の基準点Oを前記光波測角測距儀により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データを得て、
他方で、前記切羽断面に前記光波の反射体を置き、前記光波測角測距儀から投光され前記反射体により反射された光波を受光することにより前記切羽断面までの距離を測距し測距データを得て、前記演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と前記測距データとに基づいて、前記切羽断面上における複数の作業基準点を設定し、
前記演算制御装置で前記測角測距データに基づいて前記複数の作業基準点に向けての前記設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、前記作業基準点にレーザー光を投射させ、
順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行うことを特徴とする…」に訂正する。

(3)訂正事項c
同公報2頁4欄50行の「測距儀7」を「測距儀6」に訂正する。

(4)訂正事項d
同公報3頁5欄3行の「切羽断面2」を「切羽断面18」に訂正する。

(5)訂正事項e
同公報3頁5欄5行の「測距儀7」を「測距儀6」に訂正する。

(6)訂正事項f
同公報3頁5欄15行の「演算処理装置」を「演算制御装置」に訂正する。

(7)訂正事項g
同公報3頁5欄15?16行の「測距儀7」を「測距儀6」に訂正する。

(8)訂正事項h
同公報3頁5欄18行の「作業点」を「作業基準点」に訂正する。

(9)訂正事項i
同公報3頁6欄7行の「設置点」を「設置座標」に訂正する。

(10)訂正事項j
同公報3頁6欄9行の「照射装置」を「投射装置」に訂正する。

(11)訂正事項k
同公報3頁6欄25行の「断面18」を「断面」に訂正する。


〔2〕訂正の目的の適否、新規事項の有無、特許請求の範囲の実質上拡張又は変更の存否
(1)訂正事項aについて
(ア)「前記光波測角測距儀の鏡筒部に前記レーザー発振器を搭載して、」を付加する訂正は、特許公報3頁6欄15?16行の「レーザー発振器5は光波測角測距儀6の鏡筒部に搭載され」との記載に基づくものであって、本件特許明細書の記載の範囲内のものであり、レーザ発振器と光波測角測距儀とを一体とする構成を具体的に限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。
(イ)「設置座標」,「基準点」に、それぞれ、「P」,「O」を付加する訂正は、「設置座標」,「基準点」の指標を、それぞれ、特許公報の第2,5図に示された符号「P」,「O」の位置であることを明らかにするものであるから、明りょうでない記載の釈明に該当する。
(ウ)「前記切羽断面に前記光波の反射体を置き、前記光波測角測距儀から投光され前記反射体により反射された光波を受光することにより前記切羽断面までの距離を測距し測距データを得て、」を付加する訂正は、特許公報3頁6欄25?29行の「8は切羽断面18前部に置かれた光波プリズムで、光波測角測距儀6より投光された光波4を反射させるものであり、これにより光波測角測距儀6はこの反射された光波4を受光し、正確に切羽断面18までの距離を算出することができる。」との記載に基づくものであって、本件特許明細書の記載の範囲内のものであり、「切羽断面上における複数の作業基準点を設定」するために必要な事項を限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。
(エ)「と前記測距データと」を付加する訂正は、特許公報3頁5欄2?27行の「そして、トンネルの切羽断面18までの距離を知るために、光波プリズム8を切羽断面2上の適宜の位置に設置し、これに光波を当てる。このとき、前記基準点Oを光波測角測距儀7により視準したときの設置座標Pからの、基準点O基準の測角測距データ(δ,γ,L_(4))が得られる。したがって、逆に、切羽断面18は、光波プリズム8を設置した断面内にあることが判り、その切羽断面18内において、曲率中心Eからの法線lに沿う面上に作業点を設定する必要があることが判る。そこで、演算制御装置を構成するコンピューター16には、予め計画トンネル線形および計画トンネル断面形状が与えられ、切羽断面18上において作業基準点a?b?c?…の座標(X,Y,Z)を設定する。かくして、演算処理装置で前記基準点Oを光波測角測距儀7により視準したときの設置座標Pからの測角測距データに基づいて、作業基準点に向けての、すなわち、まず第1作業点aに向けての設置座標Pからの鉛直角度βおよび水平角度αを演算する。…その後、順次切羽断面18上に作業基準点b?c?…をレーザー光の照射によりマーキングを行うものである。」との記載、及び、同公報3頁6欄25?42行の「8は切羽断面18前部に置かれた光波プリズムで、光波測角測距儀6より投光された光波4を反射させるものであり、これにより光波測角測距儀6はこの反射された光波4を受光し、正確に切羽断面18までの距離を算出することができる。光波測角測距儀6からの測距データは光波信号変換器13で変換されコンピューター16へ送信される。コンピューター16には予め計画トンネル線形および計画トンネル断面形状が入力されており、これらの諸条件によりトンネル切羽断面18上の作業基準点の座標をトンネル円周方向に10度間隔で計算するようにプログラムされており、また、同時に、レーザー光投射装置1を原点とした各座標間の構成角も計算されるようになっている。このレーザー光投射装置1を原点とした各座標間の構成角(以下、マーキングデータという)は、操作盤9の指示によって順次コントローラー12へ送られ、高度微動駆動装置7を駆動させることによりトンネル切羽断面18上に順次作業基準点のポイントを照射するようになっている。」との記載に基づくものであって、本件特許明細書の記載の範囲内のものであり、切羽断面上に(複数の)作業基準点を設定する際に、「計画トンネル線形および計画トンネル断面形状」に加えて、「測距データ」を用いることに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。
(オ)「作業基準点」を「複数の作業基準点」にする訂正は、特許公報3頁5欄13?14行の「切羽断面18上において作業基準点a?b?c?…の座標(X,Y,Z)を設定する。」との記載に基づくものであって、本件特許明細書の記載の範囲内のものであり、「作業基準点」が複数存在することに限定するものであるから、特許請求の範囲の減縮に該当する。
(カ)「前記演算処理装置」を「前記演算制御装置」にする訂正は、「前記演算処理装置」との記載の前に、「演算処理装置」なる記載がなく、その代わりに、「前記光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置」が記載されていることから、誤記の訂正に該当する。

(2)訂正事項bについて
訂正事項bの訂正は、上記「訂正事項a」による請求項1の訂正に伴って、発明の詳細な説明の記載を、これと整合させるものであるから、明りょうでない記載の釈明あるいは誤記の訂正に該当する。

(3)訂正事項c?jについて
訂正事項c?jの訂正は、誤記の訂正に該当する。

(4)訂正事項kについて
訂正事項kの訂正は、特許公報3頁6欄25?29行の「8は切羽断面18前部に置かれた光波プリズムで、光波測角測距儀6より投光された光波4を反射させるものであり、これにより光波測角測距儀6はこの反射された光波4を受光し、正確に切羽断面18までの距離を算出することができる。」との記載では、「光波プリズム8」が「切羽断面18前部に置かれ」ることで、「正確に切羽断面18までの距離を算出」できるとし、「切羽断面18までの距離を算出」する処理が不明であるところ、「(切羽)断面18」を「(切羽)断面」にすることにより、「複数の作業基準点」を設定する「切羽断面18」と前部に「光波プリズム8」が置かれる現実の「切羽断面」とを区別して、現実の「切羽断面」までの距離を算出することを明確にしたものであるから、明りょうでない記載の釈明に該当する。
(尚、上記判断は、知財高裁平成17年(行ケ)第10325号判決書25頁4?5行の「本件明細書や当初明細書に記載されている作業基準点の設定は,現実の切羽断面の形状に応じて定めるものではなく」との判示に沿うものである。)

以上のとおりであり、上記訂正事項a?kの訂正は、本件特許明細書に記載した事項の範囲内においてした、特許請求の範囲の減縮、明りょうでない記載の釈明あるいは誤記の訂正を目的とするものであり、また、特許請求の範囲を実質上拡張し、又は変更するものではない。


〔3〕まとめ
したがって、本件訂正は、特許法第134条の2第1項ただし書きの規定に適合し、同法第134条の2第5項の規定において準用する同法第126条第3項及び4項の規定に適合するから、当該訂正を認める。


【3】本件訂正後の請求項1に係る発明
上記「【2】訂正請求についての検討・判断」で説示したように、本件訂正が認められるので、本件訂正後の請求項1に係る発明(以下、「本件訂正発明」という。)は、訂正明細書の特許請求の範囲の請求項1に記載されたとおりのものであり、これを、各構成要件毎に符号を付して分節して記載すると、次のとおりである。(但し、訂正された箇所には下線を付してある。)
「(A)レーザー光を投射するレーザー発振器と光波によって距離を測定する光波測角測距儀とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、前記光波測角測距儀の鏡筒部に前記レーザー発振器を搭載して、一体としたレーザー光投射装置と;
(B)このレーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置と;
(C)前記光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置と;を有し、
(D)前記レーザー光投射装置および前記駆動装置を切羽断面手前の位置に設置するとともに、予めその設置座標Pを知っておき、
(E)座標が既知の別の基準点Oを前記光波測角測距儀により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データを得て、
(F)他方で、前記切羽断面に前記光波の反射体を置き、前記光波測角測距儀から投光され前記反射体により反射された光波を受光することにより前記切羽断面までの距離を測距し測距データを得て、前記演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と前記測距データとに基づいて、前記切羽断面上における複数の作業基準点を設定し、
(G)前記演算制御装置で前記測角測距データに基づいて前記複数の作業基準点に向けての前記設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、前記作業基準点にレーザー光を投射させ、
(H)順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行う
(I)ことを特徴とするトンネル断面のマーキング方法。」
(本件訂正発明において、上記(A)?(I)との符号を付した各構成要件を、以下、それぞれ、「構成要件(A)」等という。)


【4】当事者の主張
〔1〕請求人の主張
請求人は、
本件無効審判請求書において、「特許第2138035号の請求項1に係る発明についての特許を無効とする。審判費用は被請求人の負担とする。」との審決を求め、その理由として、本件特許発明は、本件特許出願前に頒布された甲第1号証に記載された発明と甲第2号証に記載された発明に基づいて、さらには、これらに周知技術または技術水準を示す甲各号証に記載された事項に基づいて、当業者が容易に発明できたものであり、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ものであるから、同法第123条第1項第1号に該当し、無効にすべきである旨主張し、証拠方法として、甲第1号証ないし甲第15号証を提出し、
また、本件訂正請求後に提出した平成19年6月18日付け意見書において、本件訂正発明も、上記と同様の理由により、無効にすべきである旨主張し、証拠方法として、甲第44号証ないし甲第51号証を提出し、
そして、平成19年8月14日付け上申書において、本件審決取消訴訟事件(知財高裁平成17年(行ケ)第10325号)で提出した証拠(甲第16号証ないし甲第45号証)を本件無効審判の審理に供するとし、証拠方法として、甲第16号証ないし甲第43号証,甲第52号証,甲第53号証を提出している。

[証拠方法]
《審判請求書に添付》
甲第1号証 特開昭61-262611号公報
甲第2号証 日本トンネル技術協会誌「トンネルと地下」(第17巻
第9号)、日本トンネル技術協会、昭和61年9月1日
発行(表紙、目次、71?78頁「シールド工法の自動化
システム(5) 第4章 シールドの方向制御」、奥付)
甲第3号証の1 特許異議申立書(異議番号4)
甲第3号証の2 特許異議申立理由補充書(異議番号4)
甲第4号証 特許異議答弁書(異議番号4)
甲第5号証 ライカ、「WILD T1600・TC1600」、セオマットT1600・
タキマットTC1600の取扱説明書
甲第6号証 ライカ株式会社のホームページ
甲第7号証 国際交通安全学会誌「Review」(Vol.10,No.1)、国
際交通安全学会、昭和59年3月25日発行(表紙、
目次、6?14頁「特集・トンネルと交通 トンネル
の土木工学」、奥付)
甲第8号証 原田實・外3名著、「測量学通論」、技術書院、昭和
63年4月10日発行(表紙、目次、145頁「(2)水平角
の測設」、奥付)
甲第9号証の1 「Wild GLO2 laser eyepiece」(レーザーアイピース)
のカタログ
甲第9号証の2 「照度調整付きレーザーGLO2」(レーザーアイピー
ス)の販売時期に関する証明書
甲第10号証 日本トンネル技術協会誌「トンネルと地下」(第17巻
第9号)、日本トンネル技術協会、昭和61年9月1日
発行(表紙、裏表紙)
甲第11号証 株式会社レックスのホームページ
甲第12号証 特許異議の決定書(異議番号4)
甲第13号証 「自動測量システム ASPAC-1」(トンネル工事用)の
取扱説明書
甲第14号証 日本トンネル技術協会誌「トンネルと地下」(第23巻
第12号)、日本トンネル技術協会、平成4年12月1
日発行(表紙、目次、アスパック(ASPAC-1)の広告
掲載頁)
甲第15号証 本件特許に関する訴訟事件(平成15年(ワ)第58
13号)の平成15年8月11日付け準備書面
《平成19年8月14日付け上申書に添付》
甲第16号証 土木学会編、「トンネル標準示方書[山岳工法編]・
同解説」(平成8年版)、平成11年1月29日発行
(表紙、目次、1頁「第1編 総論 第1章 総則」、
53?57頁「第3編 設計 第1章 通則 第2章 設計
の基本」、129?132頁「第4編 施工 第4章 測量」
、奥付)
甲第17号証 株式会社ベルテクノ・杉原繁樹の陳述書
甲第18号証 株式会社演算工房作成の「甲第2号証についての説明
資料」
甲第19号証 平成16年8月12日付け審決謄本
甲第20号証 特公平7-103770号公報(本件特許の公告公報)
甲第21号証 審判請求書
甲第22号証 平成16年6月1日付け答弁書
甲第23号証 平成16年7月7日付け弁駁書
甲第24号証 秀島好昭編、「農業土木北海道」(第9号)、全国農
業土木技術連盟北海道支部、1987年2月28日発行、
(表紙、6?9頁「4. 余掘り防止対策」、奥付)
甲第25号証 「測量」(1982年8月号)、1982年8月発行(20?23
頁「福知山線第2名塩トンネルにおけるレーザビーム
の活用」)
甲第26号証 トンネル工法ハンドブック編集委員会編、「トンネル
工法ハンドブック」、建設産業調査会、昭和48年9月
10日発行(表紙、目次、1-10頁、1-11頁、1-19
頁、1-22頁、奥付)
甲第27号証 特開平4-65631号公報
甲第28号証 特願平1-238748号明細書(本件特許出願当初
明細書)
甲第29号証 特開平2-210213号公報
甲第30号証 平成6年7月11日付け意見書
甲第31号証 平成15年(ワ)第5813号事件で提出されたマッ
ク株式会社・宮原建士の陳述書
甲第32号証 平成16年(ヨ)第22085号事件で提出された平
成16年10月13日付け準備書面
甲第33号証 「ディストマットDI 2000」の取扱説明書
甲第34号証 「特許・実用新案審査基準」(表紙、備考、目次、第
III部第1章1?4頁、奥付)
甲第35号証 ウェブサイトの「用語解説集」(「ダボ」の用語解説)
甲第36号証 特開昭62-288514号公報
甲第37号証 特開昭62-19712号公報
甲第38号証 佐藤愛子著、「テキストブック基礎数学1」、日本理
工出版会、2003年3月10日発行(表紙、95頁、奥付)
甲第39号証 岡太彬訓著、「基礎数学」、新曜社、1999年5月15日
発行(表紙、42頁、奥付)
甲第40号証 特開昭59-187214号公報
甲第41号証 ウェブサイトの「測量の歴史」
甲第42号証 「シールドトンネル掘削機の姿勢制御システム」の建
設機械化技術・技術審査証明報告書、日本建設機械化
協会、平成3年9月
甲第43号証 マック、「掘進機位置姿勢計測システム 新型MMIC-
8002」の仕様書
甲第52号証 株式会社ベルテクノ・杉原繁樹の陳述書
甲第53号証 株式会社演算工房・名村均の陳述書
《平成19年6月18日付け意見書に添付》
甲第44号証 実開平1-93510号公報、及び、実願昭62-1
89397号(実開平1-93510号)のマイクロ
フィルム
甲第45号証 「測量1989年6月号」、日本測量協会、1989年6月
10日発行(表紙、目次、79?85頁「テクニカル・レ
ポート トンネル工事の新しい測量システム」、奥付)
甲第46号証 トンネルの縦断面図
甲第47号証 トンネルの標準断面図
甲第48号証 特開昭62-161012号公報
甲第49号証 特開昭63-281012号公報
甲第50号証 特開昭51-6567号公報
甲第51号証 特公昭63-21877号公報

尚、請求人は、上記無効理由の他に、平成6年7月11日付けの手続補正による明細書の補正が当初明細書の要旨を変更するものである旨の無効理由も主張しているが、確定した本件審決取消訴訟事件(知財高裁平成17年(行ケ)第10325号)の判決書において、平成6年7月11日付の手続補正が当初明細書の要旨を変更するものではない旨の判示がなされているため、当該無効理由についての検討は行わない。


〔2〕被請求人の主張
被請求人は、
平成16年6月1日付け答弁書において、「本件無効審判の請求は成り立たない。審判費用は請求人の負担とする」との審決を求め、その理由として、本件特許発明は、甲第1号証から甲第11号証までの証拠で無効にされるべき理由はない旨主張し、証拠方法として、乙第1号証ないし乙第3号証を提出し、
また、平成19年5月7日付け訂正請求書において、本件訂正発明は、新規性及び進歩性を有するものである旨主張し、証拠方法として、乙第4号証を提出し、
さらに、平成19年9月25日付け答弁書において、本件訂正発明についてなされた平成19年6月18日付け意見書での請求人の主張には、特に、甲第1号証の認定の誤り、及び、甲第36号証の「測設方法」をそのまま甲第1号証に適用できるとの判断に誤り等がある旨主張し、証拠方法として、乙第5号証,乙第6号証を提出している。

[証拠方法]
《平成16年6月1日付け答弁書に添付》
乙第1号証 特公平2-4843号公報(特許第1586137号)
乙第2号証 甲第2号証、73頁「写真-1」の拡大書面
乙第3号証 東京地裁、平成15年(ヨ)第22030号事件の平
成16年3月18日付け仮処分決定書
《平成19年5月7日付け訂正請求書に添付》
乙第4号証 東京地裁平成16年(ワ)第23633号特許権侵害
差止等請求事件判決書
《平成19年9月25日付け答弁書に添付》
乙第5号証 全国建設研修センター編、「工事測量現場必携」、森
北出版、1984年4月27日発行、(表紙、目次、354?
375頁「第1編 測量の基本 III.建築の墨出し」、奥
付)
乙第6号証 マック株式会社・宮原宏史作成の報告書


【5】無効理由の検討
〔1〕甲各号証に記載された事項
(1)甲第1号証(特開昭61-262611号公報)には、「レーザ光利用による自動墨出し装置」について、次の事項が記載されている。
(ア)「2.特許請求の範囲
被測量面に向って絞ったレーザ光束を照射し、照射点を照示するレーザ光照射ガンと、該レーザ光照射ガンを垂直面に沿って仰向方向に旋回駆動する垂直回転側制御回転駆動装置と、該垂直回転側制御回転装置を基台上水平方向に旋回駆動する水平回転側制御回転装置と、上記垂直および水平回転側制御回転装置に対してそれぞれ記憶回路に入力したプログラムにしたがって旋回角を制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータに対して作動信号を発停する受信機と、該受信機に対して操作信号を無線により送信する無線送信式操作機とから構成してなるレーザ光利用による自動墨出し装置。」(1頁左欄4行?右欄3行)
(イ)「〔産業上の利用分野〕
本発明は、測量技術に係るレーザ光利用による自動墨出し装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来より建設工事における墨出し作業はトランシットを使って三角測量するものがほとんどである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかし、このトランシット測量においては通常作業者がトランシット側と被計測位置との双方に2名必要であり、これを1名の作業者で測量すると多大な時間と労力を要するものでありはなはだ煩わしいものであった。
本発明は上記問題に鑑みて、建設工事における墨出し作業の省力化を図るとともに高精度な計測を得る墨出し装置を提供することを目的とするものである。」(1頁右欄5行?2頁左上欄6行)
(ウ)「〔問題点を解決するための手段〕
本発明のレーザ光利用による自動墨出し装置は、被計測地点(たとえば家内外壁面)に向って絞ったレーザ光束を照射し照射点を照示するレーザ光照射ガンと、該レーザ光照射ガンを垂直面に沿って仰向方向自在に駆動する垂直回転側エンコーダ付モータと、該垂直回転側エンコーダ付モータを基台上に水平方向回動自在に駆動枢設する水平回転側エンコーダ付モータと、上記垂直および水平回転側エンコーダ付モータに対してそれぞれ回転角をあらかじめ記憶回路に入力した各種設計プログラムにしたがって指示制御するマイクロコンピュータと、該マイクロコンピュータに対して作動信号を発停する受信機と、該受信機に対して操作信号を無線により送信する無線送信式操作機とから構成したものである。」(2頁左上欄7行?右上欄7行)
(エ)「〔作用〕
すなわち測量における墨出し作業に際して、本発明装置はレーザ光照射装置を墨出しを必要とする壁面の前方に設置し、エンコーダ付モータを介してレーザ光照射ガンによりレーザ光束を縦横二次元方向に照射する構造にしたものであり、墨出作業者は被測量壁面に近い位置において無線送信式操作機を持ち、該無線送信式操作機からの信号を受信機を介してマイクロコンピュータのオペレータ信号として入力し、該マイクロコンピュータにより垂直回転側エンコーダ付モータと、水平回転側エンコーダ付モータに対してそれぞれ上記マイクロコンピュータに記憶された墨出し壁面の投光点に相当する回転角を出力する。すなわち、第3図に示すごとく壁面(a)とレーザ光照射ガン(1)の距離をLとすると基点PからL_(1)離れた墨出し点P’はレーザ光照射ガン(1)を変位角
θ=tan^(-1)L_(1)/L
回転せしめて得られるもので、該変位角(θ)を垂直または水平側エンコーダ付モータの回転角によって駆動する。この場合作業者は投光されたレーザ光スポットの近傍位置に待機しており、該スポット位置に印付けをすることにより、順次壁面の墨出し作業を続けることができる。」(2頁右上欄8行?右下欄1行)
(オ)「〔実施例〕
以下、本発明レーザ光利用による自動墨出し装置の一実施例を図面にしたがって説明すると、第1図は装置全体のシステムを示す略斜視図、第2図は同ブロックダイヤグラム、第3図は測量演算原理を示す説明図である。符号(1)は可視レーザ光線(B)を光軸(X)方向に発射するレーザ発光器(1a)を備えたレーザ光照射ガンであり、該レーザ光照射ガン(1)は二個のエンコーダ付モータ(2)(3)を介して基台(4)上に枢設され、三次元の自由度を持つもので、レーザ光照射ガン(1)を仰向方向に駆動する垂直回転側エンコーダ付モータ(2)を、基台(4)上に水平方向回動自在に駆動枢設する水平側エンコーダ付モータ(3)を介して枢着してなる。上記垂直および水平側エンコーダ付モータ(2)(3)はそれぞれマイクロコンピュータ(5)によりフィードバック制御されるものであり、該マイクロコンピュータ(5)にはあらかじめ図面等から墨出し位置のデータが入力されており、レーザ光照射ガン(1)の位置入力値との演算により該マイクロコンピュータ(5)から照射位置に相当する駆動角度(θ_(1))(θ_(2))を両エンコーダ付モータ(2)(3)にそれぞれ出力するようになる。上記マイクロコンピュータ(5)は無線受信機(6)からの作動信号により、所定値を出力するようになり、該無線受信機(6)は無線送信式操作機(7)からのオペレータ信号を無線により受信する。
したがって作業者はたとえば屋内壁面(a)前方にレーザ光照射ガン(1)を設置し、無線送信式操作機(7)を携帯するとともに、該無線送信式操作機(7)から操作しながら絞ったレーザ光束(B)により壁面(a)上に照示された照射点(P’)により墨出しを行なうものであり、トンネル工事における発破装薬位置のパターンを表示したり、建築内装工事における壁面の墨出しを行なう等、種種の墨出しをマイクロコンピュータ(5)の記憶入力を変えるだけで行なうことができる。」(2頁右下欄2行?3頁右上欄9行)
(カ)「〔発明の効果〕
以上述べたごとく本発明のレーザ光利用による自動墨出し装置は、作業者が1名で壁面における墨出し作業を行なうことができるとともに、マイクロコンピュータの演算により基点に対して墨出し点の相対位置をきわめて正確に決定するようになり、高精度の墨出し作業を短時間に行なうことができる。また本発明では壁面装飾等の墨出し作業において、壁面に直接レーザ光像を描くことができ、壁面上のイメージを得ることができる等の特徴を有し、本発明の効果はきわめて大きい。」(3頁右上欄10行?左下欄5行)
上記(ア)?(カ)の記載事項から、甲第1号証には、以下の発明(以下、「甲1発明」という。)が記載されていると認められる。
「(a)可視レーザ光線(B)を光軸(X)方向に発射するレーザ発光器(1a)を備え、被測量壁面に向ってレーザ光を照射し墨出し点(P’)を照示するレーザ光照射ガン(1)と、
(b)このレーザ光照射ガン(1)を垂直面に沿って仰向方向に旋回駆動する垂直回転側エンコーダ付きモータ(2)と、該垂直回転側エンコーダ付きモータ(2)を基台(4)上水平方向に旋回駆動する水平回転側エンコーダ付きモータ(3)と、
(c)上記垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)に対して、予め記憶回路に図面等から墨出し位置のデータが入力されて、トンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターンを表示する設計プログラムにしたがって、それぞれの駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))を指示制御するマイクロコンピュータ(5)とを有し、
(d)前記レーザ光照射ガン(1)並びに垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)を被測量壁面の前方で被測量壁面上の基点(P)から距離(L)離れた位置に設置し、
(f)前記マイクロコンピュータ(5)の記憶回路に予め入力された図面等からの墨出し位置のデータに応じたトンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターンとレーザ光照射ガン(1)の位置入力値とに基づいて、前記被測量壁面上の基点(P)に対する墨出し点(P’)の相対位置を決定し、
(g)前記マイクロコンピュータ(5)で前記被測量壁面上の墨出し点(P’)に向けての前記レーザ光照射ガン(1)の位置入力値からの駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))を演算し、その駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))で前記垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)を作動させて、前記被測量壁面上の基点(P)の位置から前記被測量壁面上の墨出し点(P’)に相当する駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))にレーザ光照射ガン(1)を駆動しながらレーザ光を被測量壁面上の墨出し点(P’)に照射し、
(h)順次被測量壁面上に、レーザ光を照射しながら、墨出し点(P’)の墨出し作業を行う
(i)トンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターン表示方法。」

(2)甲第2号証(「トンネルと地下」(第17巻第9号)、71?78頁「シールド工法の自動化システム(5) 第4章 シールドの方向制御」)には、次の事項が記載されている。
(ア)「シールドの掘削においては,あらかじめ定められた掘進計画路線に沿ってシールドを進めなければならない.…
シールドの方向制御にあたっては,まず,シールドを測量し,計画路線に対する変位と傾きを求め,計画路線に近づくように掘進方向を調整する.通常の測量方法は,トランシットやレベルなどの光学測量機で,後方の基準点からシールドを視準して測定する.」(71頁左欄2?13行)
(イ)「光学装置を用いる方法は,曲線を直線の線分に置き換え,光学測定装置を用いて各線分の長さと互いの角度を測定して座標基準点に対するシールドの位置と方位を求める(図-3参照).光学式のうち,旋回レーザ方式では,シールドにもっとも近い基準点に旋回式レーザ装置を置き,シールドの測定基準点に向けてレーザ光を投射するときの光の方向を測定し,また,光波距離計で,この2点の距離を測定するようになっている.」(72頁左欄23行?右欄1行)
(ウ)「光学的測量の方法」を示す「図-3」には、曲線を進行するシールドの掘進に伴って、測距・測角部が設置される基準点が順次更新され、また、シールドの方位を検出する際に用いるレーザ光軸の基準方位(レーザ装置の設置点と後方基準点とを結ぶ線の方向)が順次更新されることが記載されている。
(エ)「旋回レーザ方式の装置構成の一例を図-4に示す.シールドの後方基準点に光波距離計を搭載したレーザトランシット(写真-1参照)を設置し,シールドに取り付けた受光器にレーザ光を投射する.レーザ光が受光器を常に捕捉するため,受光信号によりレーザトランシットの振り角駆動モータを作動し,受光器を追尾するように制御している.この水平方向および鉛直方向の振り角を読み取り,出力する.また,光波距離計で受光器に取り付けた反射器との距離を測定し,出力する.受光器にはターゲットが内蔵され,ターゲット上に受光した光点の位置を電気的に検出し,出力する.このターゲットは,光軸方向に前後の2か所で受光できるようになっている.この2つの光点の位置の差は,光軸に対する受光器の傾きを示す.これらのデータは,データ処理装置に送られ,シールドの座標値と方位が算出される.
レーザ光軸の基準方位は,レーザ装置の設置点と,後方基準点を結ぶ線の方向なので,後方基準点にも受光器を設置しておく.この基準点の測定は,レーザトランシット位置の定期的な検査時や,シールドの進行に伴うレーザトランシットの移動時などに行う.
レーザ旋回装置はレーザトランシットをベースに,旋回駆動機構や光波距離計の搭載などを付加した構造であるが,このほかに専用の旋回機構をもつものや,ジャイロコンパスを搭載したものなどがある.」(72頁右欄下から9行?73頁左欄25行)
(オ)「旋回レーザ方式の装置構成」を示す「図-4」には、レーザ光の光軸と光波距離計の光波の光軸が、シールドの受光器と距離計反射器の間隔と同一の間隔を保ちつつ、平行になっている態様が示されている。
(カ)「測定器からの計測データは,コンピュータにより処理される.この処理は,図-5のようにあらかじめ入力設定されている計画路線と計測データをもとに,計画路線に対する変位と傾きを計算し,結果を図表化して示す.」(73頁右欄3?11行)
(キ)「測量データの処理フロー」を示す「図-5」には、「[計測データ(変換器入力)]→[シールドの座標の計算]→[シールドの変位,傾きの計算]→[計算結果の出力(表示,記録装置)]」で制御ループが形成されているとともに、「[計画路線データ(キーボード入力)]→[計画線座標の計算]→」という制御ステップが上記制御ループの[シールドの変位,傾きの計算]に入力され、また、「[基準点データ(キーボード入力)]→」という制御ステップが上記制御ループの[シールドの座標の計算]に入力されることが記載されている。
(ク)上記(キ)によると、[基準点データ(キーボード入力)]が[シールドの座標の計算]に入力されることから、データ処理装置(制御演算装置)に基準点の位置データが座標データとして入力されることは自明の事項である(即ち、これは、データ処理装置(制御演算装置)が基準点の位置座標を予め知っていることに他ならない)ということができる。

上記(ア)?(ク)の記載事項から、甲第2号証には、以下の発明(以下、「甲2発明」という。)が記載されていると認められる。
「シールドの掘進に伴って順次更新される位置座標が既知のある基準点に、旋回駆動機構上にレーザ光の光軸と光波距離計の光波の光軸が平行になるように光波距離計を搭載したひとまとまりの装置である光波距離計付きレーザートランシットを設置し、
シールドの背面に反射器が一体的に取り付けられた受光器を配置し、光波距離計で計測した基準点から反射器までの距離とレーザ光を投射する方向に基づいてシールドの座標値と方位を算出して、計画路線に対するシールドマシンの変位と傾きを求め、シールドの掘進方向が計画線路に近づくように制御するシールド工法の自動化システム。」
(尚、上記下線部の認定は、知財高裁平成17年(行ケ)第10325号判決書27頁2?5行の「甲2記載の装置のレーザートランシットのレーザ光の光軸と,光波距離計の光波の光軸とは平行に設定されていると認められるので,甲2の装置は,『レーザー光の光軸と光波の光軸が平行になるようにしたレーザー光投射装置』であるということができる。」との判示、及び、同頁17?19行の「甲2記載の光波距離計付きレーザートランシットは,レーザートランシットに光波距離計が搭載され,ひとまとまりの装置として構成されたものであるということができる」との判示に沿うものである。)

(3)甲第5号証(「WILD T1600・TC1600」、セオマットT1600・タキマットTC1600の取扱説明書)には、「WILDセオマットT1600電子式ユニバーサル・セオドライト」及び「WILDタキマットTC1600電子式トータル・ステーション」について、「ウイルドのセオマットT1600は、高精度な電子式セオドライトです。また、タキマットTC1600は、T1600にEDM(光波距離計)を組合せて一体にしたもので、T1600と全く同じ機能に加えて、測距機能をもっています。」(4頁「1.はじめに」を参照。)、T1600とウイルドのディストマット(「DI 5S,DI 1000,DI 2000,DI 3000,DIOR3002」,「DI 4,…」)を組合せて使用する際には、セオドライトの望遠鏡にディストマットを取付けること(6?7頁「2.測定前の準備」を参照。)等が記載されている。

(4)甲第6号証(ライカ株式会社のホームページ)には、甲第5号証に記載された「トータル・ステーションTC1600」(「WILDタキマットTC1600電子式トータル・ステーション」)が、1985年(昭和60年)に販売開始されたことが記載されている。

(5)甲第7号証(国際交通安全学会誌「Review」(Vol.10 ,No.1)、6?14頁「特集・トンネルと交通 トンネルの土木工学」)には、トランシットを用いて、トランシットが設けられた杭(A)点とその後方の基準となる杭(B)点が与えられたときに、杭(A)点、杭(B)点と一直線上に並ぶ位置に前方の杭(C)点を決める測量技術、円曲線を作る場合の測量技術(13頁「6.トンネルは両方から掘って、なぜうまく出会うのか」を参照。)等が記載されている。

(6)甲第8号証(「測量学通論」、145頁「(2)水平角の測設」)には、反復法によって、B点において直線BAに対して90°の角度となる直線BCを測設する測量技術が記載されている。

(7)甲第9号証の1(「Wild GLO2 laser eyepiece」(レーザーアイピース)のカタログ)には、「レーザーアイピース(Wild GLO2 laser eyepiece)」が、セオドライト(測角儀)の通常のアイピースと交換して取り付けることにより、レーザーセオドライトとして使用できるものであって、その使用例として、「マーキング 穿孔および切断のためのポイント。近づき難い岩石面、構造物等の測量およびその他の目的。」(翻訳文を参照。)が記載されている。

(8)甲第9号証の2(「照度調整付きレーザーGLO2」(レーザーアイピース)の販売時期に関する証明書)には、「照度調整付きレーザーGLO2」の販売時期が、1977年(昭和52年)1月であることが記載されている。

(9)甲第10号証(日本トンネル技術協会誌「トンネルと地下」(第17巻第9号))、甲第11号証(株式会社レックスのホームページ)には、「レーザセオドライト」(型番:SLT20,メーカー名:ソキア)が、「同時視準 視準軸とレーザ光軸が一致していますので、目標を視準しながら、鮮明で最小径のレーザースポットを的確に照射できます。…」ということが記載されている。

(10)甲第24号証(「農業土木北海道」(第9号)、6?9頁「4. 余掘り防止対策」)には、「上下角,水平角の調整用,送りネジにギアを装着し,レーザー発振器の向きを2軸(X軸,Y軸)に回転させることによりレーザー光の方向を制御」できる「レーザートランシット」(測角儀)を用いる、「レーザー光が,拡散しにくく遠方まで到達することを利用して,レーザー光の方向を高精度に制御することにより,切羽に短時間で穿孔位置を表示」するトンネルのマーキング(穿孔位置表示)システムにおいて、「あらかじめマイコンにはトンネルの軌道をプログラムしておき,マーキング時にデータとして切羽の位置,X,Y(当審注:トンネルセンター等からの離れ),穿孔パターンを与えてやる。これで準備は終了し,切羽で送信機のスイッチを押すたびに,切羽上にレーザーが穿孔位置を次々に表示する。」ようにしたトンネルのマーキングシステム(6?7頁を参照。)が記載されている。

(11)甲第25号証(「測量」(1982年8月号)、20?23頁「福知山線第2名塩トンネルにおけるレーザビームの活用」)には、鋼製支保工を使用しない「NATM」工法において、レーザービームを利用する主な作業として、「発破掘さくに伴う掘さく線の明示,および,発破孔,せん孔位置,せん孔方向確認」(21頁「2.レーザビームの適用」を参照。)が記載されている。

(12)甲第26号証(「トンネル工法ハンドブック」、1-10頁、1-11頁、1-19頁、1-22頁)には、「レーザー測量機」が、「セオドライトTM-20Aに組合わせたものは角度測定による位置決め、方位測定、杭打作業などに。」(1-10頁を参照。)使用されることが記載され、「LTSレーザトランシット装置」が、「肉眼で確認できる、He-Neガスレーザの赤色光をAfocalレンズ系により細い光の線として、それを基準線として設定し、作業しながら工事をチェックできます。」、「トンネルや水路、側溝の掘削工事、パイプ敷設、整地などの土木工事…などに、作業能率の向上、省力化によるコスト低減に大きな役割を果たします。」、「2 視準線とビームがつねに同一芯上に一致しており、視準点に最小のスポットでビームが集光します。」(1-11頁を参照。)ということが記載され、「レーザ位置決め装置 LAG-500シリーズ」が、「…トンネル掘削シールド工法・杭打作業などの土木工事などにおける各種測定・芯出し・基準設定・けがき・位置決めなどに使用できます。」ということ、及び、そのうちの「LAG-501型:レーザトランシット」の構成が、「He-Neガスレーザとトランシットを組み合わせたものでトランシットの望遠鏡を通してレーザビームを出し、望遠鏡の視準点にビームをあてることができます。」(1-19頁を参照。)ということが記載され、「土木工事用レーザ機器」である「勾配用レーザレベルEL-M型」が、「RCA社製レーザ器とNIKONレベルE6型とを組み合わせて、レーザビームによる水平基準線設置に用いるばかりでなく、さらに俯仰角を与えて勾配基準線の設置の機能を備えたもので、鉄道工事・トンネル掘削・下水道管工事などの諸工事用に適す。」(1-22頁を参照。)ということが記載されている。

(13)甲第36号証(特開昭62-288514号公報)には、「測量装置」について、次の事項が記載されている。
(ア)「2.特許請求の範囲
(1)発光部からの光を測点に配置した反射鏡を介して受光し、測点までの距離を測定する測距部と、
望遠鏡の視準方向の角度を測定する測角部と、
各地点のデータを記憶しているメモリ部と、
上記メモリ部に記憶されているデータに基づいて測量に必要な測量データを所定の順序で演算する演算部と、
上記測距部及び上記測角部の測定結果並びに上記演算部で求められた測量データに応じた表示を行なう表示部と、
上記表示部で距離に関する測量データに応じた表示を行なうときに測距モードを設定し、上記表示部で距離に関する測量データに応じた表示を行なうとき以外には、測距モード以外のモードを設定するモード設定部とから構成されていることを特徴とする測量装置。」(1頁左欄4?最終行)
(イ)「(産業上の利用分野)
本発明は、地図上に表わされた各地点としての各点を現地に測設するため等に用いる測距機能及び測角機能を有する測量装置に関する。」(1頁右欄2?5行)
(ウ)「…測設作業について第6図の図面を参照しつつ簡単に述べる。
現地に既に測設され、かつ、地図上に記載された若しくは座標が与えられている既知の地点ととての既知点を点A、点Bとし、また、点Aと点Bとを結ぶ線上の方向Xを基準方向として定めた水平角H_(2)、H_(1)、及び点Bを基準として定めた水平距離HD_(1)、HD_(2)で示される測設点(測点)を点C、点Dとする。
ここで、測量装置を点Bに設置して点Aを規準し、水平角をゼロセットした後、水平角H_(1)方向を規準し、水平距離HD_(1)の距離の地点を求め、これを測設点Cとし、以下、同様にして測設作業を進めるものである。」(5頁左上欄14行?右上欄7行)

(14)甲第37号証(特開昭62-19712号公報)には、「位置決め方法」について、次の事項が記載されている。
(ア)「2.特許請求の範囲
(1)
(a)基礎となる2点以上の基準点の位置を座標情報として与える。
(b)電子測量機を建設現場の任意位置においたうえ前記基準点に設置の反射鏡を視準して当該電子測量機の座標を求める。
(c)求めるポイントとしての目標点の位置を座標で与えると共に,該電子測量機から視準点として該目標点の近くに目当をつけて置かれた反射鏡の座標を求める。
(d)当該視準点の目標点との間のずれを求めて表示し,視準点移動指示をする繰返しで当該ずれをなくしていく。
との行程よりなることを特徴とする位置決め方法。
(2)
(a)目的に合ったプログラムに応じて演算が出来,データや計算結果等を表示したり,メモリー機能を有し,携帯に便利な小型のコンピュータに基礎となる2点以上の基準点の位置を座標情報として与える。
(b)電子測量機を建設現場の任意位置においたうえ前記基準点に設置の反射鏡を視準して当該電子測量機の座標を求める。
(c)求めるポイントとしての目標点の位置を座標で与えると共に,該電子測量機から視準点として該目標点の近くに目当をつけて置かれた反射鏡の座標を求める。
(d)当該視準点の目標点との間のずれを求めて表示し,視準点移動指示をする繰返しで当該ずれをなくしていく。
との行程よりなることを特徴とする位置決め方法。
(3)CAD等の予じめ他の目的で既に求められた三次元位置情報のデータをプログラムで転送することで目標点の座標を与えるとした特許請求の範囲第2項に記載の位置決め方法。」(1頁左欄4行?2頁左上欄1行)
(イ)「「産業上の利用分野」
この発明は建物の図面上で表示された建物の通り芯,墨出しポイント等の各種データを現地に出す位置決め方法に関する。」(2頁左上欄3?6行)
(ウ)「「従来の技術」
建設,土木工事等において,設計図書に記載された位置情報を現地にマーキングする墨出作業は,全ての作業のもととなるものであり,…」(2頁左上欄7?10行)
(エ)「「発明が解決しようとする問題点」
しかして,叙上の従来のやり方によるならば,現地に出したいデータの値を直接出すのでなく,測角・測距及び鉛直(レーザ・さげ振り)等の組合せにより出すため求めるポイントまでの各段階での誤差の集積があり,又,高さ関係を含めるには,作業工数の増加,精度の低下が問題であり,…」(2頁右下欄1?7行)
(オ)「尚,この際,目標点へ反射鏡をガイドするには,次記の要領にとり行なうを良しとする。
すなわち,視準点(反射鏡)C,測量機座標P,目標点の位置Bは,第4図に示す如く,直角座標で示されているが,目標点Bに反射鏡Cを置こうとする場合,目標点B近くに反射鏡Cを置き,測定して,反射鏡Cと目標点Bのズレを表示させることが必要である。
ズレを表示する場合,第4図に於いて(X_(C-)X_(B),Y_(C)-Y_(B),Z_(C)-Z_(B))を表示しても設定作業上は役立たない。(反射鏡がある点でX,Y座標方向がわからないため)
従って,図に示す(α,β)座標系(αは光軸,βは光軸に直交する座標軸)を仮に決め,反射鏡と目標点のズレを(Δα,Δβ)の形で表示した。
この方法により,光軸ガイド用コリメーターの併用により反射鏡の移動方向が明らかとなり作業の効率化がはかれる。尚図中1,2は基準点を示す。
上記した一連の行程は目的に合ったプログラムに応じて演算が出来,データや計算結果等を表示したり,メモリー機能を有し,携帯に便利な小型のコンピュータと電子測量機を組み合わせることにより,現場でリアルタイムで位置決めすることが可能となる。
以上の如く,本発明は,全てのデータを座標情報で促え,この中で電子測量機の機能を存分に活用することによって,基礎となる基準点からの大巾な直接的割り出しを可能としたため,既述した従来の諸難点を全く解消した。」(4頁左上欄4行?右上欄13行)

(15)甲第40号証(特開昭59-187214号公報)には、「被測量物体の位置検出方法」について、次の事項が記載されている。
(ア)「2.[特許請求の範囲]
(1)被測量物体の位置を検出する方法であって、前記被測量物体を見通すことができる位置に基準点を設定しかつ該基準点から見通すことができる位置に三つの既知点を設定し、次いで前記基準点および前記各既知点を結ぶ線と前記基準点を含む任意の基準線との成す角度、前記基準点および前記被測量物体を結ぶ線と前記基準線との成す角度、前記基準点と各既知点との間の距離、および前記基準点と前記被測量物体との間の距離を、それぞれ、測量することにより前記被測量物体の位置を求める、被測量物体の位置検出方法。
(2)前記角度および前記距離の測量は、前記基準点に、直交する二つの軸線の回りに回転可能の可動鏡を、前記基準点へ向けて発光器と光検知器と光波距離計とを備える測量装置を、および前記既知点と前記被測量物体とに前記基準点へ向けて反射鏡を、それぞれ、設置して行う…方法。」(1頁左欄4行?右欄2行)
(イ)「3.[発明の詳細な説明]
本発明は、被測量物体の三次元位置検出方法に関し、特にシールド掘削機やトンネルボーリングマシンのような被測量物体の三次元座標を特定するのに適する位置検出方法に関する。
シールド掘削機、トンネルボーリングマシン等のトンネル掘削機においては、近時、その運転の自動化が促進され、掘削能率の向上が図られているが、トンネル掘削機のこのような高能率性は、トンネル掘削機の掘進方向を常に監視してトンネル掘削機が計画路線に沿って進むようにこれを制御することにより維持される。
したがって、本発明の目的は、被測量物体の進行方向の監視に好適な、被測量物体の位置検出方法を提供することにある。
本発明に係る被測量物体の位置検出方法は、予め三次元座標が特定された三つの既知点を設定しかつ該既知点および被測量物体の双方を見通すことができる位置に基準点を設定した後、該基準点および各既知点を結ぶ線と前記基準点を含む任意の基準線との成す角度、および前記基準点と各既知点との間の距離を測量し、かつ前記基準点および前記被測量物体を結ぶ線と前記基準線との成す角度、および前記基準点と前記被測量物体との間の距離を測量することにより前記被測量物体の三次元座標位置を求めることを特徴とする。
本発明によれば、例えば被測量物体がシールド掘削機の場合、その計画路線を予め前記シールド掘削機の位置が表示される座標系に表示しておけば、前記シールド掘削機が前記計画路線に沿って進んでいるか否かを視覚的に確認することができ、また、三次元座標上に表示されたシールド掘削機の表示点が前記計画路線の表示線から変位しているとき、その変位量は演算によって容易に求めることができる。さらに、前記計画路線に曲線部が含まれているか否かに関係なく被測量物体の三次元座標位置を求めることができる。」(1頁右欄9行?2頁右上欄5行)

(16)甲第44号証(実願昭62-189397号(実開平1-93510号)のマイクロフィルム)には、「レーザートランシツト」について、次の事項が記載されている。
(ア)「産業上の利用分野
測量作業に使われるトランシツトは測点を望遠鏡で視準し墨付けをしたり高度角及び水平角を測定して相対的な位置関係を求める測量に使用され土木、建築施工に不可欠な測量機械であり、本考案レーザートランシツトは従来のトランシツトの望遠鏡の代りにレーザー管を用い測量作業を大巾に合理化したものである。」(明細書1頁16行?2頁4行)
(イ)「考案の効果
本考案レーザートランシツトは従来測量者が眼で視準していた望遠鏡の代りに明るい小さなスポツトを測量点上に投射するレーザー光線を使用しているため測量者は一人で測量及び墨付けができ、小さなスポツト上に直接墨付けをするから測量精度も著しく向上する。…」(明細書5頁12?18行)

(17)甲第45号証(「測量1989年6月号」、79?85頁「テクニカル・レポート トンネル工事の新しい測量システム」)には、「トンネル工事の新しい測量システム」において、「トンネル測量に電子タキオメーター(任意点の測距,測角を電気的に測定し,デジタルで表示する器械)とコンピュータを導入し,従来トンネルの中心に設けていた基準点を,トンネル断面サイドの任意の位置…に設け,坑外三角点などで使用されている公共座標をそのまま坑内の基準点に使用した。」、及び、「そこで以下の3つのプログラムを作成し,…測量管理を行った。(1)(当審注:○で囲まれた数字1、以下同様。)既知の2点より角度,距離の分かった任意点の座標を計算するプログラム。(図-8)(2)座標の分かった3点の角度,距離を計算するプログラム。(図-9)(3)座標既知点より発射されたレーザー光と任意のトンネル位置でのトンネルセンターからの距離を計算するプログラム。これらのプログラムを利用することにより,掘削断面測量は,トンネル断面サイド…の基準点より,レーザー据え付け点,視準点を測量し,座標を求め(3)のプログラムにより掘削管理を行った。」(82?83頁を参照。)が記載されている。

(18)甲第48号証(特開昭62-161012号公報)には、「光波距離計用反射装置」について、次の事項が記載されている。
「(発明の背景)
光波距離計で目標点までの距離を測定する場合、目標点に反射鏡を設置して測定が行なわれる。…」(1頁左欄18?20行)

(19)甲第49号証(特開昭63-281012号公報)には、「測量装置」について、次の事項が記載されている。
「(従来の技術)

この種の測量機においては、測定地点に測量機を設定し、測定を行うための測定者と、測定目標点にターゲット或いは反射プリズムを配置保持するための測定補助者が必要であり、しかも測定者は望遠鏡を覗きながら測量機をターゲットに向けて正確に照準するという操作を行った後に測定を行っていたものである。…」(2頁左上欄4?16行)

(20)甲第50号証(特開昭51-6567号公報)には、「レーザー距離計」について、次の事項が記載されている。
「…レーザー発生回路1レーザー管2によりレーザーパルスを発生さす。このレーザーパルス光は光スイッチ3、半透明鏡4、5を通り前方の測距目標におかれた反射用ペンタプリズム14より反射され半透明鏡5にて反射され集光レンズ17を経て受光素子7にて受光する。…」(1頁右欄14?20行)

(21)甲第51号証(特公昭63-21877号公報)には、「光波距離計」について、次の事項が記載されている。
「光波距離計から光波を発射して、反射プリズムからの反射光を受光し、基準周波数との位相差を測定して、距離を求める光波距離計…」(1頁1欄2?4行)


〔2〕本件訂正発明と甲1発明との対比・判断
(1)対比
(ア)本件訂正発明と甲1発明とを対比すると、その機能ないし構成からみて、甲1発明の「可視レーザ光線(B)」,「可視レーザ光線(B)を光軸(X)方向に発射するレーザ発光器(1a)」,「(被測量壁面に向ってレーザ光を照射し墨出し点(P’)を照示する)レーザ光照射ガン(1)」,「マイクロコンピュータ(5)」は、本件補正発明の「レーザー光」,「レーザー光を投射するレーザー発振器」,「レーザー光投射装置」,「演算制御装置」にそれぞれ相当する。
(イ)甲1発明の「垂直回転側エンコーダ付きモータ(2)」及び「水平回転側エンコーダ付きモータ(3)」は、「基台(4)上」の「レーザ光照射ガン(1)」を、「垂直面に沿って仰向方向に旋回駆動する」とともに「水平方向に旋回駆動する」ものであるから、本件訂正発明の「レーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置」に相当する。
(ウ)甲1発明の「駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))」は、「レーザ光照射ガン(1)」を変位角(θ)で駆動するために、「マイクロコンピュータ(5)」から「指示」されるものであって、一方の「駆動角度(θ_(1))」が、「レーザ光照射ガン(1)を垂直面に沿って仰向方向自在に駆動する垂直回転側エンコーダ付モータ(2)」の回転角度であるから、本件訂正発明の「(駆動装置を作動させる際の)鉛直角度」に相当し、他方の「駆動角度(θ_(2))」が、上記「垂直回転側エンコーダ付モータ(2)を基台(4)上水平方向に旋回駆動する水平回転側エンコーダ付モータ(3)」の回転角度であるから、本件訂正発明の「(駆動装置を作動させる際の)水平角度」に相当する。
(エ)甲1発明の「垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)」の「駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))を指示制御するマイクロコンピュータ(5)」は、その記憶回路に予め「図面等から墨出し位置のデータ」が入力されて、「トンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターンを表示する設計プログラム」を行うことができるものであり、そうであれば、「駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))」の制御のために与えられる上記「図面等から」の「墨出し位置のデータ」には、計画されるトンネルの設計図面等に基づく、何らかのトンネル形状情報が含まれているものと推認できる。
(オ)甲1発明の「マイクロコンピュータ(5)」は、「レーザ光照射ガン(1)の位置入力値」をもとに、「被測量壁面上の墨出し点(P’)に向けてのレーザ光照射ガン(1)の位置入力値からの駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))を演算」するものであるから、「レーザ光照射ガン(1)」の設置位置を予め知っている状態であることは明らかである。
(カ)甲1発明の「被測量壁面」は、「トンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターン」が表示される面であり、そうであれば、本件訂正発明における「切羽断面」に相当し、また、甲1発明の「被測量壁面上の墨出し点(P’)」は、本件訂正発明の「作業基準点」に相当するとともに、その数は、甲第1号証の記載によると、「この場合作業者は投光されたレーザ光スポットの近傍位置に待機しており、該スポット位置に印付けをすることにより、順次壁面の墨出し作業を続けることができる。」(上記〔1〕(1)(エ)を参照。)ものであるから、墨出し作業の対象として、複数あることは明らかである。
(キ)甲1発明の「マイクロコンピュータ(5)の記憶回路に予め入力された図面等からの墨出し位置のデータに応じたトンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターンとレーザ光照射ガン(1)の位置入力値とに基づいて、被測量壁面上の基点(P)に対する墨出し点(P’)の相対位置を決定し」と、本件訂正発明の「演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と測距データとに基づいて、切羽断面上における複数の作業基準点を設定し」とは、上記(エ)からすると、「演算制御装置に与えられたトンネル形状情報とレーザ光投射装置の設置位置とに基づいて、切羽断面上における複数の作業基準点を設定し」で共通している。
(ク)甲1発明の「マイクロコンピュータ(5)で被測量壁面上の墨出し点(P’)に向けてのレーザ光照射ガン(1)の位置入力値からの駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))を演算し、その駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))で垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)を作動させて、被測量壁面上の基点(P)の位置から被測量壁面上の墨出し点(P’)に相当する駆動角度(θ_(1))および駆動角度(θ_(2))にレーザ光照射ガン(1)を駆動しながらレーザ光を被測量壁面上の墨出し点(P’)に照射し」と、本件訂正発明の「演算制御装置で測角測距データに基づいて複数の作業基準点に向けての設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、作業基準点にレーザー光を投射させ」とは、「演算制御装置で複数の作業基準点に向けてのレーザ光投射装置の設置位置からの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、作業基準点にレーザー光を投射させ」で共通している。
(ケ)甲1発明の「順次被測量壁面上に、レーザ光を照射しながら、墨出し点(P’)の墨出し作業を行うトンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターン表示方法」は、「順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行うトンネル断面のマーキング方法」に相当する。
そうすると、本件訂正発明と甲1発明とは、次の点で一致し、また、相違するものと認められる。
<一致点>
「レーザー光を投射するレーザー発振器を備えたレーザー光投射装置と、
このレーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置と、
トンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置とを有し、
前記レーザー光投射装置および前記駆動装置を切羽断面手前の位置に設置するとともに、予めその設置位置を知っておき、
前記演算制御装置に与えられたトンネル形状情報とレーザ光投射装置の設置位置とに基づいて、切羽断面上における複数の作業基準点を設定し、
前記演算制御装置で前記複数の作業基準点に向けての前記レーザー光投射装置の設置位置からの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、前記作業基準点にレーザー光を投射させ、
順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行う
トンネル断面のマーキング方法。」

<相違点1>(構成要件(A)に関して)
レーザー光投射装置について、本件訂正発明では、「レーザー光を投射するレーザー発振器と光波によって距離を測定する光波測角測距儀とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、光波測角測距儀の鏡筒部にレーザー発振器を搭載して、一体とした」ものであるのに対して、甲1発明では、光波によって距離を測定する光波測角測距儀を備えていないから、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、光波測角測距儀の鏡筒部にレーザー発振器を搭載して、一体としたものでない点。
<相違点2>(構成要件(C)に関して)
駆動装置の作動について、本件訂正発明では、「光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報とに基づいて」行われるのに対して、甲1発明では、トンネル形状情報(図面等からの墨出し位置のデータ)に基づいて行われると推認できるものの、上記相違点1で挙げたように、光波測角測距儀を備えていないから、光波測角測距儀からの測角測距データを用いていない点。
<相違点3>(特に、構成要件(D)に関して)
演算制御装置が予め知っているレーザー光投射装置および駆動装置の設置位置について、本件訂正発明では、「設置座標P」として座標の形式で知っているのに対して、甲1発明では、切羽断面(被測量壁面)上の基点(P)から距離(L)離れた設置位置(位置入力値)を座標の形式で知っているのか定かでない点。
<相違点4>(構成要件(E)に関して)
本件訂正発明では、「座標が既知の別の基準点Oを光波測角測距儀により視準し、この視準による設置座標Pからの測角測距データを得て」いるのに対して、甲1発明では、座標が既知の別の基準点を用いておらず、且つ、上記相違点1で挙げたように、光波測角測距儀を備えていないから、このようなことを行っていない点。
<相違点5>(構成要件(F)に関して)
本件訂正発明では、「切羽断面に光波の反射体を置き、光波測角測距儀から投光され反射体により反射された光波を受光することにより切羽断面までの距離を測距し測距データを得て」いるのに対して、甲1発明では、上記相違点1で挙げたように、光波測角測距儀を備えていないから、切羽断面(被測量壁面)上の基点(P)までの距離(L)を、光波測角測距儀による測距データとして得ていない点。
<相違点6>(構成要件(F)に関して)
切羽断面上に複数の作業基準点を設定することについて、本件訂正発明では、「演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と測距データとに基づいて」行われるのに対して、甲1発明では、トンネル形状情報(図面等からの墨出し位置のデータ)とレーザ光投射装置(レーザ光照射ガン(1))の設置位置(位置入力値)とに基づいて行われると推認できるものの、上記相違点5で挙げたように、測距データを用いていないとともに、トンネル形状情報として、計画トンネル線形および計画トンネル断面形状を用いているのか定かでない点。
<相違点7>(構成要件(G)に関して)
駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、複数の作業基準点にレーザー光を投射させることについて、本件訂正発明では、「演算制御装置で測角測距データに基づいて複数の作業基準点に向けての設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し」て行われるのに対して、甲1発明では、複数の作業基準点(墨出し点(P’))に向けてのレーザー光投射装置(レーザ光照射ガン(1))の設置位置(位置入力値)からの鉛直角度および水平角度を演算しているものの、上記相違点4で挙げたように、座標が既知の別の基準点を用いておらず、且つ、光波測角測距儀を備えていないから、鉛直角度および水平角度の演算を、このように行っていない点。

(2)相違点についての判断
<相違点1について>
甲第2号証には、上記〔1〕(2)で述べたように、甲2発明として、
「シールドの掘進に伴って順次更新される位置座標が既知のある基準点に、旋回駆動機構上にレーザ光の光軸と光波距離計の光波の光軸が平行になるように光波距離計を搭載したひとまとまりの装置である光波距離計付きレーザートランシットを設置し、
シールドの背面に反射器が一体的に取り付けられた受光器を配置し、光波距離計で計測した基準点から反射器までの距離とレーザ光を投射する方向に基づいてシールドの座標値と方位を算出して、計画路線に対するシールドマシンの変位と傾きを求め、シールドの掘進方向が計画線路に近づくように制御するシールド工法の自動化システム。」が記載されているものと認められるところ、当該発明における上記「レーザ光の光軸と光波距離計の光波の光軸が平行になるように光波距離計を搭載したひとまとまりの装置である光波距離計付きレーザートランシット」は、レーザ光を投射するレーザ発振器と光波距離計とが一体のものとみることができるものの、トンネル断面のマーキングに使用されるものではない。
しかしながら、甲第9号証の1には、甲第9号証の2により、1977年(昭和52年)1月に販売されたと認められる「レーザーアイピース」(Wild GLO2 laser eyepiece)が、セオドライト(測角儀)の通常のアイピースと交換して取り付けることにより、レーザーセオドライトとして使用できるものであって、その使用例として、「マーキング 穿孔および切断のためのポイント。近づき難い岩石面、構造物等の測量およびその他の目的。」(翻訳文を参照。)が記載され、また、甲第24号証には、上下角・水平角の調整用送りネジにギアを装着し、レーザー発振器の向きを2軸(X軸,Y軸)に回転させることによりレーザー光の方向を制御できるレーザートランシット(測角儀)を用い、レーザー光の方向を高精度に制御することにより、切羽に短時間で穿孔位置を表示するトンネルのマーキング(穿孔位置表示)システムにおいて、あらかじめマイコンにはトンネルの軌道をプログラムしておき、マーキング時にデータとして切羽の位置,X,Y(トンネルセンター等からの離れ),穿孔パターンを与えてやり、切羽で送信機のスイッチを押すたびに切羽上にレーザーが穿孔位置を次々に表示するようにしたトンネルのマーキングシステム(6?7頁を参照。)が記載され、さらに、甲第26号証には、「レーザー測量機」が、「セオドライトTM-20A」に組合わせたものは角度測定による位置決め、方位測定、杭打作業などに使用されること(1-10頁を参照。)が記載され、「LTSレーザトランシット装置」が、肉眼で確認できるHe-Neガスレーザの赤色光をAfocalレンズ系により細い光の線としてそれを基準線として設定し作業しながら工事をチェックできること、トンネルや水路・側溝の掘削工事・パイプ敷設・整地などの土木工事などに作業能率の向上・省力化によるコスト低減に大きな役割を果たすこと、及び、視準線とビームがつねに同一芯上に一致しており視準点に最小のスポットでビームが集光すること(1-11頁を参照。)が記載され、「レーザ位置決め装置 LAG-500シリーズ」が、トンネル掘削シールド工法・杭打作業などの土木工事などにおける各種測定・芯出し・基準設定・けがき・位置決めなどに使用できること、及び、そのうちの「LAG-501型:レーザトランシット」の構成が、He-Neガスレーザとトランシットを組み合わせたものでトランシットの望遠鏡を通してレーザビームを出し望遠鏡の視準点にビームを当てることができること(1-19頁を参照。)が記載されており、これらの記載事項によると、測角儀にレーザー発振器を取り付けてなるレーザートランシット(レーザーセオドライト)をトンネルを含む土木工事のマーキングに用いることは、本件特許出願時に周知の事項であったということができる。
さらに、甲第5号証には、甲第6号証により、1985年(昭和60年)に販売されたと認められる「高精度な電子式セオドライト」である「WILDセオマットT1600電子式ユニバーサル・セオドライト」に「EDM(光波距離計)」を組み合わせて一体にした「WILDタキマットTC1600電子式トータル・ステーション」が記載されており、これによると、測角儀と光波測距儀とが一体となった光波測角測距儀も、本件特許出願時に周知の事項であったということができる。
そして、光波測角測距儀とレーザートランシットとは、ともに、測量に用いられる測量機であるから、光波測角測距儀とレーザートランシットとを組み合わせ、測距儀と測角儀とレーザー発振器とが一体となった装置をトンネル断面のマーキングに用いることが、本件特許出願時に、当業者において困難であったこととは認められない。
そうすると、甲2発明の「レーザ光の光軸と光波距離計の光波の光軸が平行になるように光波距離計を搭載したひとまとまりの装置である光波距離計付きレーザートランシット」が、トンネル断面のマーキングに使用されるものではなく、また、甲1発明の装置が、「レーザ光照射ガン(1)」(レーザー光投射装置)であるとしても、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を、甲1発明に適用し、トンネル断面のマーキングに用いることについては、阻害事由はないというべきである。
してみると、甲1発明の「レーザ光照射ガン(1)」(レーザ光投射装置)として、「被測量壁面」(切羽断面)と「レーザ光照射ガン(1)」との「距離(L)」等を測定するために、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を採用し、その際に、レーザー発振器搭載の具体化手段として、上記「光波距離計付きレーザートランシット」の鏡筒部にレーザー発振器を搭載して一体とすることは、当業者にとって想到容易の事項ということができる。
したがって、上記相違点1に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

ところで、被請求人は、平成19年5月7日付け訂正請求書において、甲1発明に甲2発明を適用することが阻害されるべき事由として、当該相違点1に直接係るものではないが、甲2発明の「反射器」に関連させて、以下の点を主張している(訂正請求書23頁の記載を参照。)から、これについて検討する。
(主張1):本件訂正発明の反射体自体に該当するにしても、「反射器」は切羽断面に設けられたものではない。
(主張2):「反射器」は、動いているシールドとともに動くものであることから、本件訂正発明のような静的な位置としての切羽断面に置いた光波の反射器には該当しない。
(主張1について)
甲2発明の「反射器」は、被請求人が主張するように、切羽断面に設けられたものではないものの、それが設けられる位置は、シールドのカッタ部分が当たる切羽断面の位置から既知の距離分後方のシールドの背面の位置であることは明らかであって、切羽断面までの距離を得ようとする場合には、光波距離計が算出した「反射器」までの距離に上記既知の距離分を加算することで容易に対処できるから、「反射器」が切羽断面に設けられたものでないことを以て、直ちに、甲1発明に甲2発明を適用することを阻害する事由があるとはいえない。
(主張2について)
本件訂正発明の「反射体」と甲2発明の「反射器」とは、ともに測距される位置に配置される光波反射体である点において差異はないものであり、また、甲2発明の「反射器」は、シールドが静止している状態であっても距離を検出する際の反射器として働くものであることは明らかであるから、「反射器」が静止している状態でも距離を検出できることに加えて、動いている状態でも距離を検出できることを以て、直ちに、甲1発明に甲2発明を適用することを阻害する事由があるとはいえない。

<相違点2について>
甲2発明は、甲第2号証の「光学装置を用いる方法は,曲線を直線の線分に置き換え,光学測定装置を用いて各線分の長さと互いの角度を測定して座標基準点に対するシールドの位置と方位を求める(図-3参照).光学式のうち,旋回レーザ方式では,シールドにもっとも近い基準点に旋回式レーザ装置を置き,シールドの測定基準点に向けてレーザ光を投射するときの光の方向を測定し,また,光波距離計で,この2点の距離を測定するようになっている.」(上記〔1〕(2)(イ)を参照。)の記載、及び、「レーザ光軸の基準方位は,レーザ装置の設置点と,後方基準点を結ぶ線の方向なので,後方基準点にも受光器を設置しておく.この基準点の測定は,レーザトランシット位置の定期的な検査時や,シールドの進行に伴うレーザトランシットの移動時などに行う.」(上記〔1〕(2)(エ)を参照。)の記載等からみて、座標基準点に対するシールドの座標値と方位を算出する際に、光学測定装置を設置した座標基準点からの距離の測定値および基準方位からの角度の測定値を用いているといえる。
してみると、甲1発明において、「レーザ光照射ガン(1)」(レーザ光投射装置)として、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を採用し、「垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)」(駆動装置)を「被測量壁面」(切羽断面)上の「墨出し点(P’)」(作業基準点)の方向(水平方向および垂直方向)に正確に作動させるに際し、トンネル形状情報に加えて、上記甲2発明で具体的に行っているような光学測定装置による距離および角度の測定値(測角測距データ)を用いることは、当業者にとって想到容易の事項ということができる。
したがって、上記相違点2に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

<相違点3について>
甲2発明は、甲第2号証の「測量データの処理フロー」を示す「図-5」に、「[基準点データ(キーボード入力)]という制御ステップが制御ループの[シールドの座標の計算]」に入力されることが記載され(上記〔1〕(2)(キ)(ク)を参照。)、また、上記<相違点2について>で述べたように、座標基準点に対するシールドの座標値と方位を算出する際に、光学測定装置を設置した座標基準点からの距離の測定値および基準方位からの角度の測定値を用いているといえるものであり、さらに、例えば、甲第37号証には、建設・土木工事等における設計図書に記載された墨出しポイント等の位置情報を現地にマーキングする位置決め方法であって、基礎となる2点以上の基準点の位置を座標情報として与え、電子測量機を建設現場の任意位置においたうえ前記基準点に設置の反射鏡を視準して当該電子測量機の座標を求めること、求めるポイントとしての目標点の位置を座標で与えると共に、該電子測量機から視準点として該目標点の近くに目当をつけて置かれた反射鏡の座標を求めること、全てのデータを座標情報で捉えること等(上記〔1〕(14)(ア)?(オ)を参照。)が記載され、甲第45号証には、トンネル工事の新しい測量システムであって、トンネル測量に電子タキオメーター(任意点の測距,測角を電気的に測定し、デジタルで表示する器械)とコンピュータを導入し、従来トンネルの中心に設けていた基準点をトンネル断面サイドの任意の位置に設け、坑外三角点などで使用されている公共座標をそのまま坑内の基準点に使用すること、既知の2点より角度,距離の分かった任意点の座標を計算し、座標の分かった3点の角度,距離を計算し、座標既知点より発射されたレーザー光と任意のトンネル位置でのトンネルセンターからの距離を計算すること等(82頁を参照。)が記載されているように、演算制御装置(コンピュータ)に対して、各種測量に必要となる基準点の位置データが座標データとして与えられるようにすることは周知の事項である。
してみると、甲1発明において、「レーザ光照射ガン(1)」(レーザ光投射装置)として、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を採用するに際し、上記のような周知の事項を適用することは、当業者にとって想到容易の事項ということができる。
したがって、上記相違点3に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

<相違点4について>
相違点4について検討するに当たり、先ず、当該相違点4に係る本件訂正発明の「座標が既知の別の基準点Oを光波測角測距儀により視準し、この視準による設置座標Pからの測角測距データを得て」との事項の技術的意義がどのようなものであるかを識るために、本件訂正明細書をみると、本件訂正明細書には、
「さて、レーザー光投射装置1および駆動装置7は、図面に示すように、切羽断面18手前の位置に設置され、この設置座票P(X_(0),Y_(0),Z_(0))は、予め他の測量機器による測量により既知である。また、トンネル内には別の基準点O(X_(1),Y_(1),Z_(1))が測量により既知とされる。したがって、トンネルの曲率中心Eからの距離L1,L2は既知である。この基準点Oとしては、たとえばダボステーションを用いることができる。
かかる状態において、まず、座標が既知の基準点Oを光波測角測距儀6により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データ(L_(3),仰角ζ)を得る。
そして、トンネルの切羽断面18までの距離を知るために、光波プリズム8を切羽断面18上の適宜の位置に設置し、これに光波を当てる。このとき、前記基準点Oを光波測角測距儀6により視準したときの設置座標Pからの、基準点O基準の測角測距データ(δ,γ,L_(4))が得られる。したがって、逆に、切羽断面18は、光波プリズム8を設置した断面内にあることが判り、その切羽断面18内において、曲率中心Eからの法線lに沿う面上に作業点を設定する必要があることが判る。
そこで、演算制御装置を構成するコンピューター16には、予め計画トンネル線形および計画トンネル断面形状が与えられ、切羽断面18上において作業基準点a?b?c?…の座標(X,Y,Z)を設定する。
かくして、演算制御装置で前記基準点Oを光波測角測距儀6により視準したときの設置座標Pからの測角測距データに基づいて、作業基準点に向けての、すなわち、まず第1作業点aに向けての設置座標Pからの鉛直角度βおよび水平角度αを演算する。これとともに、その鉛直角度βおよび水平角度αで、駆動装置7をコントローラー12により作動させてレーザー光投射装置1を振って、作業基準点aにレーザー光を投射させ、その投射点を作業基準点のマーキングとする。この場合、光波プリズム8の設置座標は測定したので、これを基準として、第1作業基準点aにレーザー光を照射することもできる。」(4頁20行?5頁17行(特許公報2頁4欄41行?3頁5欄25行の記載に対応する。))との記載がある。
そうすると、本件訂正発明において、上記相違点4に係る事項は、既知の設置座標P(X_(0),Y_(0),Z_(0))に設置されたレーザー光投射装置1を用いて、設置座標Pからたとえばダボステーションのような別の既知の基準点O(X_(1),Y_(1),Z_(1))(但し、設置座標が測定された光波プリズム8の設置位置も基準点となりうる。)を視準することで、演算制御装置が、レーザー光投射装置1の設置座標Pから基準点Oを視準した方向に初期的にセットされ、この初期的にセットされた方位を基準にして、その後の、切羽断面18上の最初の作業基準点aに向けての設置座標Pからの水平角度αおよび鉛直角度βを演算することを意味するものということができ、また、上記演算制御装置に初期的にセットされる方位は、レーザー光投射装置1が設置座標Pに設置された位置において、当該設置座標Pと基準点Oのように、既知の座標点どうしを結ぶことによって一意的に決定されるような任意の方向のもの、つまり、単に、演算制御装置に初期的な方向のセットが正確になされる方向のものであればよいものということができる。
そこで、相違点4に係る事項の上記技術的意義を踏まえて、相違点4について検討すると、甲第36号証には、測距機能及び測角機能を有する測量装置を用いて地図上に表わされた各地点としての各点を現地に測設する際に、既知の地点としての既知点を点A、点Bとし、点Bに測量装置を設置して、点Aと点Bとを結ぶ線上の方向Xを基準方向として定めること(上記〔1〕(13)(イ)(ウ)を参照。)が記載され、また、甲第37号証には、建設・土木工事等における設計図書に記載された墨出しポイント等の位置情報を現地にマーキングする位置決め方法であって、求めるポイントとしての目標点Bの位置を座標で与えると共に、該電子測量機から視準点として該目標点Bの近くに目当をつけて置かれた反射鏡Cの座標を求め、当該反射鏡Cを基準にして反射鏡Cと目標点Bとの間のズレを求めること等(上記〔1〕(14)(ア)?(オ)を参照。)が記載され、さらに、甲第40号証には、シールド掘削機等の被測量物体の三次元位置座標を検出するものではあるが、三次元座標が特定された既知点を設定し、且つ、既知点及び被測量物体の双方を見通すことができる位置に基準点を設定し、基準点及び既知点を結ぶ線と基準点を含む任意の基準線との成す角度及び基準点と既知点との間の距離を測量し、これらの角度及び距離を基準にして被測量物体を測量すること等(上記〔1〕(15)(ア)(イ)を参照。)が記載されており、これらの記載事項からすると、測設作業を行う場合に、測量装置を座標位置が既知の点、或いは、他の2点以上の基準点を視準することで一意的に算出が可能な点に設置して、当該測量装置に基準方位を初期的にセットすることは、周知の事項ということができる。
ところで、甲1発明においては、「レーザ光照射ガン(1)(レーザー光投射装置)並びに垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)(駆動装置)を被測量壁面(切羽断面)の前方で被測量壁面上の基点(P)から距離(L)離れた位置に設置」した状態で、「マイクロコンピュータ(5)」(演算制御装置)が、「図面等からの墨出し位置のデータに応じたトンネル工事における発破装薬位置の墨出しパターンとレーザ光照射ガン(1)の位置入力値とに基づいて、被測量壁面上の基点(P)に対する墨出し点(P’)(作業基準点)の相対位置を決定」するものであるから、「レーザ光照射ガン(1)並びに垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)」が設置された点から「距離(L)」にある「被測量壁面」の「基点(P)」に向く直線の方向を、「マイクロコンピュータ(5)」における初期的な方位としてセットしているものということができる。
してみると、甲1発明において、「レーザ光照射ガン(1)」(レーザ光投射装置)として、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を採用するに際し、上記「レーザ光照射ガン(1)並びに垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)」が設置された点から「距離(L)」にある「被測量壁面」の「基点(P)」に向く直線の方向を、「マイクロコンピュータ(5)」における初期的な方位としてセットすることに代えて、上記のような測設作業を行う際の周知の事項のように、既知の座標点どうしを結ぶことによって一意的に決定されるような方向である、測角測距儀の設置座標から基準点を視準した方向に「マイクロコンピュータ(5)」をセットするようにすることは、当業者にとって想到容易の事項ということができる。
したがって、上記相違点4に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

<相違点5について>
甲2発明は、シールドの背面に反射器が一体的に取り付けられた受光器を配置し、光波距離計付きレーザートランシットとシールドまでの距離を検出することができるものである。
また、一般に、光波の反射を利用して対象物までの距離を測定する際に、測量の対象となる位置に反射器(反射鏡,反射プリズム等)を配置して距離の測定を行うことは、例えば、甲第36,37,40,48?51号証にも記載されているように、周知の事項ということができる。
してみると、甲1発明の「レーザ光照射ガン(1)」(レーザー光投射装置)として、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を用いて、レーザ光投射装置と切羽断面との測距データを得るために、上記のような周知の事項を適用することは、当業者にとって想到容易の事項ということができる。
したがって、上記相違点5に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

<相違点6について>
一般に、トンネルが計画トンネル線形に沿って掘進させるべきものであること、及び、トンネルの切羽断面における発破孔の位置がトンネルの計画断面形状に応じて設定されるべきものであることからすると、甲1発明において、「マイクロコンピュータ(5)」(演算制御装置)に与えられたトンネル形状情報には、計画トンネル線形および計画トンネル断面形状が含まれていることは自明の事項であり、また、甲2発明は、シールドの掘進方向が計画線路に近づくように制御するに当たり、「光波距離計付きレーザートランシット」で求めた距離を用いているものである。
してみると、甲1発明において、被測量壁面(切羽断面)上に複数の「墨出し点(P’)」(作業基準点)を設定するに当たり、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を用いて、計画トンネル線形及び計画トンネル断面形状に加えて、測距データも用いるようにすることは、当業者が容易に想到し得る事項ということができる。
したがって、上記相違点6に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

<相違点7について>
甲2発明は、シールドの掘進方向が計画線路に近づくように制御するに当たり、光波距離計で計測した基準点から反射器までの距離とレーザ光を投射する方向に基づいてシールドの座標値と方位を算出するものである。
してみると、甲1発明において、「垂直および水平回転側エンコーダ付きモータ(2)(3)」(駆動装置)を作動させて「レーザ光照射ガン(1)」(レーザー光投射装置)を振って、複数の「墨出し点(P’)」(作業基準点)にレーザー光を投射させるに当たり、甲2発明にあるような測角測距データを用いることは、当業者が容易に想到し得る事項ということができる。
したがって、上記相違点7に係る本件訂正発明の構成は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

結局、本件訂正発明は、甲1発明において、「レーザ光照射ガン(1)」(レーザ光投射装置)として、甲2発明の上記「光波距離計付きレーザートランシット」を採用し、測距データ、測角測距データ等を用いる周知の測量手法を採用したものであって、全体として、甲1発明、甲2発明及び周知の事項から、当業者が格別の技術的困難性を要することなく容易になしえたものといわざるをえない。

(3)作用効果・判断
そして、本件訂正発明によってもたらされる効果も、甲1発明、甲2発明及び周知の事項に基づき当業者が予測できる範囲のものであって、格別なものがあるとは認められない。

(4)まとめ
したがって、本件訂正発明は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項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)被請求人の主張についての検討
尚、被請求人は、平成19年9月25日付け答弁書において、東京地裁平成16年(ワ)第23633号特許権侵害差止等請求事件判決書(乙第4号証)を挙げて、この判決書には、「乙6(当審注:甲第1号証)には,駆動角度(変位角θ)を求める具体的方法として,機械設置点と基点Pと作業基準点P’が直角三角形を構成することを前提として,直角三角形の性質を利用して求める方法が記載されているのみである。本件第2特許発明(当審注:本件訂正前の特許発明)は,機械設置点,基点,作業基準点の位置関係にかかわらず,基準点までの測角測距データを得て駆動角度を演算する方法(構成要件h(当審注:構成要件(G)))であるから,乙6に記載されているマーキング方法とは構成を異にする。このような相違点があるため,乙6に係る方法では,切羽断面が平面でない場合や,トンネル線形が曲線である場合などには,駆動角度(変位角θ)を求めることができない。」との判示がなされていることを主な理由として、
「甲第1号証のものは、『墨出し点P’』は、『基点P』と対象の壁面上の『相対位置』のみで完結し、これを決定できる方法であるから、本件発明の「別の基準点O」が不要なものであり、まして、本件発明のような『別の基準点Oを前記光波測角測距儀により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データを得』(構成要件E)る必要がないものである。」(答弁書5頁16?20行)と主張し、そして、「すなわち、前述のように、甲第1号証のものは、『基点に対して墨出し点の相対位置』を知れば、墨出し点の決定が完結するものであるから、加えてまた、甲第36号証のように、『既知の地点Aを視準して測量装置の水平角をゼロセット』(ステップ2)をする必要がなく、そのことを行う技術的意味もないから、甲第1号証記載の発明に甲第36号証の『測設方法』を適用する動機付けがそもそも存在せず、かつ、組み合わせを想定したとしてもその組み合わせによる技術的な意味についても当業者は理解不能なのである。」(答弁書6頁16?22行)と主張している。
しかしながら、上記<相違点4について>でも述べているように、相違点4に係る本件訂正発明の「座標が既知の別の基準点Oを光波測角測距儀により視準し、この視準による設置座標Pからの測角測距データを得て」との事項の技術的意義を踏まえると、演算制御装置に初期的にセットされる方位は、レーザー光投射装置1が設置座標P(X_(0),Y_(0),Z_(0))に設置された位置において、当該設置座標Pと基準点Oのように、既知の座標点どうしを結ぶことによって一意的に決定されるような任意の方向のもの、つまり、単に、演算制御装置に初期的な方向のセットが正確になされる方向のものであればよいものということができ、
また、本件訂正明細書をみると、本件訂正明細書には、「また、トンネル内には別の基準点O(X_(1),Y_(1),Z_(1))が測量により既知とされる。したがって、トンネルの曲率中心Eからの距離L1,L2は既知である。この基準点Oとしては、たとえばダボステーションを用いることができる。」(4頁22?24行(特許公報2頁4欄44?48行の記載に対応する。))との記載があるが、当該「基準点O」については、それ以外には、「座標が既知の別の基準点O」とか、「座標が既知の基準点O」とかの記載が散見されるのみであるから、本件訂正発明において、「別の基準点O」は、測量により既知とされたトンネル内の任意の位置に設定できるものということができる。
しかも、本件訂正明細書には、「光波プリズム8の設置座標は測定したので、これを基準として、第1作業基準点aにレーザー光を照射することもできる。」(5頁15?17行(特許公報3頁5欄23?25行の記載に対応する。))との記載、及び、「この場合、b点を照射する場合には、a点を既知の基準点とすることにより、再度基準点Oを視準することなく、能率的に順次作業基準点b?c?…を照射できる。」(5頁20?21行(同公報3頁5欄28?30行の記載に対応する。))との記載があり、このような記載によれば、「作業基準点a」を照射する当初の作業においては、「別の基準点Oを光波測角測距儀により視準」するものではあるが、「光波プリズム8」の位置をそれに代わる既知の基準点とすることができること、また、それ以後の、「作業基準点b?c?…を照射」する作業においては、再度、上記「別の基準点Oを光波測角測距儀により視準」することなしに、その直前に求めた作業基準点(例えば、作業基準点bを求める際には作業基準点a)を「別の基準点O」に代わる既知の基準点とすることにより、切羽断面上に「順次作業基準点b?c?…を照射できる」ことが把握される。
そうすると、本件訂正発明においても、切羽断面上の位置に上記「別の基準点O」を設定することを排除していないものということができるから、甲1発明に比して、本質的な相違はないものといえる。
したがって、甲1発明が、「『墨出し点P’』は、『基点P』と対象の壁面上の『相対位置』のみで完結し、これを決定できる方法」であるとしても、これにより、甲1発明に甲第36号証等に記載された周知の「測設方法」を適用してなされた相違点(主に相違点4)についての判断には何ら影響を与えるものではなく、それに加え、その他の相違点についての判断にも何ら影響を与えるものではないから、被請求人の上記主張は採用できない。


【6】むすび
以上のとおり、本件訂正発明は、甲1発明、甲2発明及び周知の事項に基づいて、当業者が容易に発明をすることができたものであり、本件訂正発明についての特許は、特許法第29条第2項の規定に違反してなされたものであるということができるから、同法第123条第1項第2号の規定に該当し、無効にすべきものである。
審判に関する費用については、特許法第169条第2項の規定において準用する民事訴訟法第61条の規定により被請求人が負担すべきものとする。
よって、結論のとおり審決する。
 
発明の名称 (54)【発明の名称】
トンネル断面のマーキング方法
(57)【特許請求の範囲】
(1)レーザー光を投射するレーザー発振器と光波によって距離を測定する光波測角測距儀とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、前記光波測角測距儀の鏡筒部に前記レーザー発振器を搭載して、一体としたレーザー光投射装置と;
このレーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置と;
前記光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置と;を有し、
前記レーザー光投射装置および前記駆動装置を切羽断面手前の位置に設置するとともに、予めその設置座標Pを知っておき、
座標が既知の別の基準点Oを前記光波測角測距儀により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データを得て、
他方で、前記切羽断面に前記光波の反射体を置き、前記光波測角測距儀から投光され前記反射体により反射された光波を受光することにより前記切羽断面までの距離を測距し測距データを得て、前記演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と前記測距データとに基づいて、前記切羽断面上における複数の作業基準点を設定し、
前記演算制御装置で前記測角測距データに基づいて前記複数の作業基準点に向けての前記設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、前記作業基準点にレーザー光を投射させ、
順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行うことを特徴とするトンネル断面のマーキング方法。
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、トンネルを掘削する際、ある切羽断面において発破孔などの多数の作業基準点をマーキングする方法に関する。
〔従来の技術〕
従来、トンネルを掘削する際の切羽断面へのマーキングは、側壁および天端に設置したレーザー発振器か、もしくは下げ振りと水糸を用いた見通しでトンネル中心および側壁位置を決定し、支保工を建込み、トンネルの外周形状を鋼製支保工の形状で決定する方法であった。
また、近年NATM工法の導入により鋼製支保工が無い、吹き付けコンクリートとロックボルトによる一次支保が多く採用されているが、その場合のマーキング方法を第4図により説明する。
基本的には、従来の方法を採用しており、トンネル両側壁に設置したレーザー発振器5からレーザー光3をトンネル方向と平行に投射させる。この時、トンネル中心点の高さとレーザー発振器5の設置高さの相対量Δhは計測され、予め既知とされる。トンネル中心点は、切羽断面18に投射された両側2点のレーザー光投射点を結び、その2分割点Qの鉛直方向上に存在する。次に、2分割点Qから、トンネル中心点の高さとレーザー発振器5の設置高さの相対量のΔh分だけ、鉛直方向にシフトする。このようにして決定されたトンネル中心点Sを中心点とし、所定の長さの紐等を用いて、コンパスの原理で一定の半径rをもって発破孔の作業基準点を順次マーキングする方法により行っていた。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし、上記従来の方法では次記のような問題点がある。
レーザー光を利用して決定されたトンネル中心点Sから所定の長さの紐等を用いて、同一半径上の作業基準点をプロットする方法のため、切羽断面の凹凸が激しい場合、その凹凸に影響されて正確な円が描けなかったり、トンネル形状が真円でない場合や外周円の中心が切羽面上にない場合は、正確なトンネル中心点を原点とすることができないため、正確な作業基準点をマーキングすることができなかった。また、トンネル線形が曲線である場合には、第3図に示すように、レーザー光3は直進しかできないため、切羽断面18ではΔSのずれ量が生じる。したがって、曲線区間では掘削進行に合わせてマーキング位置をΔSだけシフトさせる必要があり、誤差の原因となった。
そこで、本発明は、切羽断面状態やトンネル形状に影響されることなく、曲線区間においても、切羽断面に正確な作業基準点をマーキングすることができるとともに、別途測量機器を必要とせず、一台のレーザー光投射装置によって測距、測角およびレーザー光投射を実現することができるトンネル断面のマーキング方法を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記課題を解決するための本発明は、レーザー光を投射するレーザー発振器と光波によって距離を測定する光波測角測距儀とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように、前記光波測角測距儀の鏡筒部に前記レーザー発振器を搭載して、一体としたレーザー光投射装置と;
このレーザー光投射装置を支持して、鉛直方向および水平方向に駆動する駆動装置と;
前記光波測角測距儀からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を鉛直方向および水平方向に移動させる演算制御装置と;を有し、
前記レーザー光投射装置および前記駆動装置を切羽断面手前の位置に設置するとともに、予めその設置座標Pを知っておき、
座標が既知の別の基準点Oを前記光波測角測距儀により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データを得て、
他方で、前記切羽断面に前記光波の反射体を置き、前記光波測角測距儀から投光され前記反射体により反射された光波を受光することにより前記切羽断面までの距離を測距し測距データを得て、前記演算制御装置に与えられた計画トンネル線形および計画トンネル断面形状と前記測距データとに基づいて、前記切羽断面上における複数の作業基準点を設定し、
前記演算制御装置で前記測角測距データに基づいて前記複数の作業基準点に向けての前記設置座標Pからの鉛直角度および水平角度を演算し、その鉛直角度および水平角度で前記駆動装置を作動させてレーザー光投射装置を振って、前記作業基準点にレーザー光を投射させ、
順次切羽断面上に複数の作業基準点をレーザー光の照射によるマーキングを行うことを特徴とするものである。
〔作用〕
本発明の作用について、第1図、第2図および第5図を参照しながら説明する。
第1図において、1はレーザー光投射装置であり、レーザー光を投射するレーザ発振器5と光波によって距離を測定する光波測角測距儀6とを、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になるように一体としたものである。
このレーザー光投射装置1は、鉛直方向および水平方向に駆動する高度微動駆動装置7により支持されている。さらに、光波測角測距儀6からの測角測距データとトンネル形状情報に基づいて、前記駆動装置7を作動させてレーザー光投射装置1を鉛直方向および水平方向に移動させるコントローラー12およびコンピューター16とを有する演算制御装置とが設備されている。
さて、レーザー光投射装置1および駆動装置7は、図面に示すように、切羽断面18手前の位置に設置され、この設置座票P(X_(0),Y_(0),Z_(0))は、予め他の測量機器による測量により既知である。また、トンネル内には別の基準点O(X_(1),Y_(1),Z_(1))が測量により既知とされる。したがって、トンネルの曲率中心Eからの距離L1,L2は既知である。この基準点Oとしては、たとえばダボステーションを用いることができる。
かかる状態において、まず、座標が既知の基準点Oを光波測角測距儀6により視準し、この視準による前記設置座標Pからの測角測距データ(L_(3),仰角ζ)を得る。
そして、トンネルの切羽断面18までの距離を知るために、光波プリズム8を切羽断面18上の適宜の位置に設置し、これに光波を当てる。このとき、前記基準点Oを光波測角測距儀6により視準したときの設置座標Pからの、基準点O基準の測角測距データ(δ,γ,L_(4))が得られる。したがって、逆に、切羽断面18は、光波プリズム8を設置した断面内にあることが判り、その切羽断面18内において、曲率中心Eからの法線lに沿う面上に作業点を設定する必要があることが判る。
そこで、演算制御装置を構成するコンピューター16には、予め計画トンネル線形および計画トンネル断面形状が与えられ、切羽断面18上において作業基準点a?b?c?…の座標(X,Y,Z)を設定する。
かくして、演算制御装置で前記基準点Oを光波測角測距儀6により視準したときの設置座標Pからの測角測距データに基づいて、作業基準点に向けての、すなわち、まず第1作業点aに向けての設置座標Pからの鉛直角度βおよび水平角度αを演算する。これとともに、その鉛直角度βおよび水平角度αで、駆動装置7をコントローラー12により作動させてレーザー光投射装置1を振って、作業基準点aにレーザー光を投射させ、その投射点を作業基準点のマーキングとする。この場合、光波プリズム8の設置座標は測定したので、これを基準として、第1作業基準点aにレーザー光を照射することもできる。
その後、順次切羽断面18上に作業基準点b?c?…をレーザー光の照射によりマーキングを行うものである。
この場合、b点を照射する場合には、a点を既知の基準点とすることにより、再度基準点Oを視準することなく、能率的に順次作業基準点b?c?…を照射できる。
本発明のレーザー光投射装置においては、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行となるように設定されている。これに対して、たとえば、切羽断面に向かってレーザー光と光波の各光軸とが平行でなく両者の間に角度が与えられると、レーザー光投射装置と切羽断面間の距離に応じて視準点とレーザ照射されるポイントとの距離間が拡大あるいは縮小する。これはコンピューター上での演算を複雑化するだけでなく、演算精度、したがってマーキング精度を低下させる。特に、トンネルの曲線部にてマーキングを行う場合には、切羽断面に対して斜めからのマーキングが行われることになるので、視準方向とレーザー光との間で例えば水平方向の角度にわずかなずれでもあると、視準点とレーザー照射されるポイントとの拡き(離間する距離)が顕著に現れる。
さらに、切羽断面上の凹凸が加味すると、視準点と照射のポイントとを合致させるために、コンピューターでの演算はより複雑化して、精度面での低下を招くことになる。
そこで、本発明によれば、レーザー光の光軸と光波の光軸とが平行になり、視準方向に常時レーザー発振器の投射方向が向けられるので、測距時の視準方向をレーザー光を投射する方向として扱うことができる。レーザー光の光軸と測距時の光軸との間に角度を与えずに平行することは、視準点とレーザー照射されるポイントとの距離を、レーザー光投射装置と切羽断面との距離に関係なく、ほぼ一定にさせることが可能である。
また、本発明では、前記の設置座標Pと基準点Oを設定し、その位置を知るのみで、他の測量手段が必要なく、レーザー光投射装置で測角・測距することにより、各作業点をレーザー光照射できるので、照射精度が高くかつ測量などに要する作業時間が大幅に短縮できる。
〔発明の具体的な構成〕
以下、本発明を一実施例に基づいて第1図により詳説する。
レーザー発振器5は光波測角測距儀6の鏡筒部に搭載され、視準望遠鏡の光軸と平行にレーザー光3を照射できるようになっている。このレーザー光投射装置1によって、距離測定、測角測定およびレーザー光投射が行えるようになっている。7は高度微動駆動装置で、モータによってレーザー光投射装置1の視準方向を水平および鉛直方向に自在に変えることができ、コントローラー12によって制御される。また、コントローラー12の操作は操作盤9によって遠隔操作ができるようになっている。10は無線中継点で、操作盤9と受信機11の距離が100m以上の場合に必要とされる。8は切羽断面前部に置かれた光波プリズムで、光波測角測距儀6より投光された光波4を反射させるものであり、これにより光波測角測距儀6はこの反射された光波4を受光し、正確に切羽断面18までの距離を算出することができる。
光波測角測距儀6からの測距データは光波信号変換器13で変換されコンピューター16へ送信される。コンピューター16には予め計画トンネル線形および計画トンネル断面形状が入力されており、これらの諸条件によりトンネル切羽断面18上の作業基準点の座標をトンネル円周方向に10度間隔で計算するようにプログラムされており、また、同時に、レーザー光投射装置1を原点とした各座標間の構成角も計算されるようになっている。このレーザー光投射装置1を原点とした各座標間の構成角(以下、マーキングデータという)は、操作盤9の指示によって順次コントローラー12へ送られ、高度微動駆動装置7を駆動させることによりトンネル切羽断面18上に順次作業基準点のポイントを照射するようになっている。
本発明によるトンネル断面マーキング方法によれば、曲線区間においても第3図の破線に示すようにトンネル切羽断面18手前の任意の一点より作業基準点の全ての点を直接レーザー光3で照射するため正確にマーキングすることができる。また、従来のマーキング方法では切羽進行に伴い頻繁にレーザー発振器の盛り替えが必要であったが、本発明方法によればレーザー光線の届く範囲ではレーザー光投射装置1の盛り替えは必要がないためその労力と時間を大幅に削減できる。
一方、レーザー光投射精度は、投射角度の計算誤差と機械的な誤差の合計が30秒以内に設定されており、レーザー光投射距離が200mで、照射ポイントのずれ誤差は±20mm以内に押さえられている。
〔発明の効果〕
以上、詳説したように本発明によって以下の効果を奏することができる。
予め計算されたマーキングデータに基づいて、トンネル切羽断面手前の任意の位置に設置されたレーザー光投射装置によって、トンネル切羽断面上の全作業基準点が直接照射されるため、凹凸の激しい切羽断面であっても、トンネル形状が真円でない場合やトンネル外周円の中心が切羽面上に無い場合であっても、またトンネル線形が曲線であっても正確にマーキングすることができる。
本発明方法によってトンネル断面のマーキング行った場合には上記のような正確なマーキングができるため、余掘り・アタリを大幅に減少させることができ、経済的にトンネル掘削をすることができる。
【図面の簡単の説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は本発明の作用を説明する図、第3図は曲線区間における従来の方法と本発明方法とを示す図、第4図はレーザー発振器を使用した従来のマーキング方法を示した図、第5図は本発明のマーキング方法の説明図である。
1…レーザー光投射装置
2…トンネル外周形状
5…レーザー発振器、6…光波測角測距儀
7…高度微動駆動装置、8…光波プリズム
9…操作盤、12…コントローラー
13…光波信号変換器、14…光波電源
15…レーザー電源
16…コンピューター、17…プリンター
18…切羽断面
 
訂正の要旨 審決(決定)の【理由】欄参照。
審理終結日 2008-05-19 
結審通知日 2004-07-30 
審決日 2004-08-12 
出願番号 特願平1-238748
審決分類 P 1 112・ 121- ZA (E21D)
最終処分 成立  
前審関与審査官 藤原 伸二  
特許庁審判長 伊波 猛
特許庁審判官 家田 政明
山口 由木
五十幡 直子
岡田 孝博
登録日 1998-08-28 
登録番号 特許第2138035号(P2138035)
発明の名称 トンネル断面のマーキング方法  
代理人 鈴木 守  
代理人 永井 義久  
代理人 原田 敬志  
代理人 原田 敬志  
代理人 永井 義久  
代理人 菊池 武  
代理人 菊池 武  
代理人 原田 敬志  
代理人 原田 信市  
代理人 永井 義久  
代理人 原田 信市  
代理人 菊池 武  
代理人 原田 信市  
代理人 大野 聖二  
  • この表をプリントする

プライバシーポリシー   セキュリティーポリシー   運営会社概要   サービスに関しての問い合わせ