Achtergrond
‘Visiondwergen’ verlossen markt van patentwurggreep Lemelson
19 oktober 2009
Jerome Lemelson heeft meer dan vijfhonderd patenten op zijn naam staan. De in 1997 overleden Amerikaan claimt onder meer de uitvinding van de machinevision en de streepjescodelezer. Wim Hoeks van Braincenter reconstrueert hoe Lemelson met zijn patenten 1,5 miljard dollar uit de zakken wist te kloppen van grote industriële visiongebruikers als Ford, IBM en Philips, en hoe de relatieve dwergen Cognex en Symbol hem uiteindelijk klein hebben gekregen.
Het had niet veel gescheeld of de ontwikkeling van en de markt voor machinevision was in de Verenigde Staten compleet stilgevallen door een allesomvattend patent op de inzet van camera’s in productieomgevingen. Ook gebruikers van machinevision die exporteren naar de VS zouden daardoor hun marge moeten afdragen aan Jerome Lemelson, de houder van het patent. Dat kan nu niet meer spelen, zult u zeggen. In een vakgebied met een dergelijk lange geschiedenis moet zo’n patent allang verlopen zijn. Toch niet.
In 1994 heeft het United States Patent & Trademarks Office (USPTO) nog patenten toegewezen die automatische visuele inspectie claimen (5283641 en 5351078) - geheel volgens de geldende regels. Grote bedrijven hebben diverse rechtszaken aangespannen om de toekenning ongedaan te maken, maar hebben die verloren. Hoe kan dat en waarom kent niemand in Europa Lemelson, de uitvinder van de machinevision? Eén ding is duidelijk: de rechtspraak heeft niet dezelfde zekerheden als de techniek. De aanloop naar dit probleem is net zo lang als de ontwikkeling van het vakgebied, en de onbekendheid van de uitvinding is net zo cruciaal.
Figuur 1: De geschiedenis van patent nummer 5351078, met onderaan de oorspronkelijke datum van indienen (op basis van die datum wordt de originaliteit van het patent beoordeeld)
Stortvloed aan licentieovereenkomsten
In de tijd dat er nog nauwelijks computers in bedrijven staan, bedenkt de jonge Amerikaanse technicus Lemelson dat het vak van uitvinder wel wat voor hem is. Hij is goed in het interpreteren van trends en kan oplossingen in een domein makkelijk koppelen aan een probleem op een ander gebied. Zo komt hij op het idee dat de voortschrijdende computertechnologie en de cameratechniek uit de televisiewereld heel goed samen zijn in te zetten om productieprocessen beter te beheersen. Ook denkt hij dat robots met camera’s veel beter zullen presteren. In 1954 en 1956 stelt hij patenten op waarin hij de uitvinding van machinevision en de streepjescodelezer claimt. Als kleine zelfstandige werkt hij zonder onderzoeksfaciliteiten en maakt hij ook geen prototypes.
Lemelson schrijft veel meer patenten op basis van abstracte ideeën, zoals het industriële gebruik van robots voor assemblage en laswerkzaamheden. Door het gebrek aan technisch detail in zijn inzendingen krijgt hij op het USPTO de bijnaam Black Box Jerry. Tussen 1954 en zijn dood in 1997 weet de Amerikaan ruim vijfhonderd patenten met uiteenlopende toepassingsgebieden te registreren. Dat aantal loopt later nog verder op omdat er bij zijn dood nog aanvragen in behandeling zijn. Een patent voor videorecording en beeldverbetering (6169840) is bijvoorbeeld pas toegekend op 2 januari 2001.
Het gebrek aan technische onderbouwing zorgt ervoor dat het USPTO Lemelsons ideeën in 1954 wel registreert, maar nog geen patent toekent. Het bureau gunt hem de mogelijkheid de patenten beter uit te werken. Lemelson gebruikt de tijd om zijn patentschriften te verbeteren. Ook splitst hij aanvragen waar hij dat nodig acht. Volgens het Amerikaanse patentrecht mag dat allemaal met behoud van de oorspronkelijke indiendatum. De splitsingen en revisies hebben tot gevolg dat zijn machinevisionpatenten een opvallend lange wijzigingshistorie hebben (Figuur 1). De oorspronkelijke twee aanvragen resulteren in de toewijzing van veertien patenten. Deze worden toegekend tussen 1977 en 1994, de laatste dus bijna veertig jaar na de oorspronkelijke datum van indienen.
Dat toekenning een tijdje op zich laat wachten, heeft een belangrijk voordeel voor de indiener. Zolang een aanvraag in de procedure zit, hoeft hij niet te worden gepubliceerd en blijft hij geheim. Voor dit late opduiken van patenten die geruime tijd sluimerend in de toekenningprocedure hebben gezeten, is ook een naam bedacht: duikbootpatenten. Duikbootpatenten behoren zeker tot de vindingen van Lemelson, maar hij heeft er geen patent op. Duikbootpatenten zijn gunstig voor de uitvinder omdat de geclaimde vinding de tijd krijgt een breed toegepaste techniek te worden.
Figuur 2: Illustratie van een mogelijke implementatie van patent nummer 5351078 (27 september 1994), met gebruik van meerdere camera’s. De tekeningen in dit patent zijn identiek aan die in 4979029 (18 december 1990), 5249045 (28 september 1993) en 6169840 (2 januari 2001). Dit is een willekeurige selectie uit de Lemelson-patenten.
Lemelson is zo slim om zijn machinevisionpatenten te registreren als productiemethode en niet als product. De gebruikers van machinevision hebben veel grotere omzetten dan de leveranciers ervan, en dus is er meer geld te halen. Na een wetswijziging in 1988 mogen buitenlandse bedrijven geen producten meer invoeren die inbreuk maken op een Amerikaans patent. Gerald Hosier, de advocaat van Lemelson, ziet op basis van die wet een makkelijke prooi in de Japanse automobielfabrikanten. De truc lukt en in 1992 kopen de Japanners de zaak af voor 100 miljoen dollar. In de loop van 1989 begint Hosier ook de grote industriële concerns te bestoken met aanmaningen om licentieovereenkomsten te sluiten, omdat zij gebruikmaken van Lemelsons vinding. Weer met succes. IBM heeft zelf aan de ontwikkeling van vision bijgedragen, maar betaalt toch voor een licentie. Philips heeft R&D-groepen op het gebied van vision, maar trekt ook de portemonnee. ASML wijzigt zijn machines voor export naar de VS.
De drie grote Amerikaanse automobielfabrikanten verweren zich in een rechtszaak. Uiteindelijk moet Ford het gevecht alleen voeren. Tijdens de procedure lijkt het bedrijf te winnen, maar in het schriftelijke vonnis gedateerd april 1997 stelt de rechter Lemelson in het gelijk. De uitvinder neemt op zijn sterfbed tevreden kennis van de overwinning. De automobielfabrikanten gaan in 1998 een licentieovereenkomst aan met de Lemelson Foundation, de stichting waar Lemelson zijn patenten heeft ondergebracht. Om verder gedoe te voorkomen, worden alle dan toegekende patenten van Lemelson betrokken in de deal. Zo vermijden de autofabrikanten problemen met de robottoepassingen.
Na de capitulatie van de grote drie verstuurt Hosier aanmaningen naar de toeleveranciers van de automobielindustrie. Het gevolg is een stortvloed aan licentieovereenkomsten. Met zijn patenten heeft Lemelson 1,5 miljard dollar binnengehaald. Een aanzienlijk deel daarvan vloeit in de zakken van een klein leger (no cure no pay-)advocaten onder leiding van Hosier.
Kleine uitvinders
Lemelson heeft uitsluitend de producenten die gebruikmaken van machinevision aangepakt. De leveranciers hebben nooit een aanmaning gehad. In vergelijking met de gebruikers zijn dat kleine visjes. Desondanks ziet Cognex zijn bestaan als machinevisionleverancier bedreigd door de acties van Lemelson. Machinebouwers willen geen camera’s meer in hun ontwerpen omdat dat de eindklant met licentiekosten opscheept. Daarom besluit Cognex-CEO Robert Shillman in 1998 om terug te vechten.
Voor de rechtbank voert Cognex samen met specialist in barcodescanners Symbol Technologies een aantal argumenten aan waarom Lemelsons patenten niet valide zouden zijn. Ten eerste heeft de uitvinder bijna veertig jaar laten verstrijken voor het effectief maken van zijn patenten. Al die tijd heeft hij nagelaten mogelijke gebruikers op zijn recht te wijzen (prosecution laches). Daarmee heeft hij zijn recht verspeeld, vinden Cognex en Symbol. Ten tweede zijn sommige claims in Lemelsons patenten afgewezen in een eerdere versie, omdat ze al waren opgenomen in een patent van een ander. Lemelson heeft die claims echter in de toegekende versie laten terugkomen en een andere inspecteur van USPTO heeft dit onterecht laten passeren. Ten derde is de informatie in de barcodepatenten niet voldoende om een streepjescodelezer volgens het Lemelson-ontwerp werkend te krijgen. Daarmee voldoen de patenten niet aan de eis dat ze realiseerbaar zijn. Ten vierde wijzen Cognex en Symbol op de expliciete randvoorwaarde in de oorspronkelijke omschrijving van Lemelson dat de te herkennen objecten of barcodes in de scanrichting zijn georiënteerd en dat er een bekende positie in beeld is. Voor de visionproducten van Cognex en Symbol is dat niet nodig, waardoor ze niet onder het patent vallen. Ten slotte beschuldigen de bedrijven Lemelson ervan de mogelijkheden voor het splitsen en herschrijven van patenten opzettelijk te hebben misbruikt om hun werkingstermijn naar de toekomst te verschuiven.
Het tweede argument betreft een aantoonbaar geval van overschrijven. Er is een redelijk vermoeden dat Lemelson meer claims heeft gekopieerd in de lange historie die heeft geleid tot de toegekende patenten. Dat neemt de rechter echter niet mee in zijn uitspraak. Hoewel er weinig originaliteit zit in de uiteindelijke patenten (zo komen dezelfde claims en tekeningen in meerdere patenten voor, zie Figuur 2), is dit argument juridisch niet relevant. Het is alleen van belang of de gebruikte informatie beschikbaar was voor de oorspronkelijke datum van indienen (1954). Het laatste argument, opzettelijk misbruik, acht de rechter niet bewezen. Tot zijn dood in 1997 heeft Lemelson opzet altijd ontkend.
De technische argumenten over de realiseerbaarheid en de randcondities voor de werking van de gepatenteerde methode zijn in de diverse rechtszaken uitgebreid aan de orde gekomen. Deze bezwaren zijn bevestigd in het beslissende vonnis, maar alleen in zoverre dat ze verband houden met de technieken van Cognex en Symbol. Als technicus vind ik het teleurstellend dat deze argumenten geen doorslaggevende invloed hebben gehad op de uiteindelijke uitspraak.
In 2004 besluit de rechter dat de veertien machinevisionpatenten ongeldig zijn op basis van het eerste argument: Lemelson heeft nagelaten zijn patent als uitvinder van machinevision tijdig geregistreerd te krijgen en heeft mogelijke gebruikers niet tijdig gewezen op zijn rechten. In 2005 verliest de Lemelson Foundation ook het hoger beroep tegen het argument van de prosecution laches. Daarmee komt er een einde aan de rol van Lemelson in de machinevision. Terugkijkend is het pikant dat Ford dit argument ook al had aangevoerd. De rechter vond toen dat ‘enige vertraging’ zoals gesteld in de wet ook wel 39 jaar kon zijn. Daarmee blijkt hoe groot het risico was op een ongunstige uitspraak voor Cognex.
Lemelson noemde zich een voorvechter van de ‘kleine uitvinder’. De ironie is dat hij uiteindelijk niet is gepakt door de grote bedrijven, maar juist door kleine uitvinders. Cognex en Symbol zijn klein begonnen in de tijd dat Lemelson zijn patenten nog onder water hield. Ook financieel waren deze bedrijven dwergen vergeleken met Lemelsons inkomsten uit licenties. Cognex zette zijn voortbestaan op het spel met de rechtszaak en won.
Overigens is het Amerikaanse patentrecht in 1995 gewijzigd: een patent is nu twintig jaar geldig vanaf indienen, in plaats van zeventien jaar na toekenning. Daarmee lijkt de huidige patentwetgeving in de VS meer op de Europese. Verder moet een patent sinds 1999 binnen achttien maanden na indienen publiek worden gemaakt. Duikbootpatenten zijn daarmee niet meer mogelijk, tot ongenoegen van uitvinders met vergelijkbare strategieën als Lemelson. De werkwijze van het USPTO is niet veel veranderd. Het is daarom nog steeds relatief makkelijk om in de VS een patent geregistreerd te krijgen; de waarde ervan moet in rechtszaken worden bevochten.
Wim Hoeks is systeemarchitect bij Braincenter Zuid in Veldhoven.