CN107110788B - 观看宝石的系统、设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于观看宝石的系统(1),所述系统(1)包含:第一光源(2),其被配置为用于可选择地照射所述宝石的复数个特征中的至少一个;光学放大单元(10),其被配置为用于提供所述宝石的所述复数个所述特征的放大视图,其中通过所述第一光源(2)可选择地照射所述宝石的所述复数个特征中的至少一个;及观看显示单元(11),其被配置为用于显示所述放大视图的表示。

Description

观看宝石的系统、设备及方法
技术领域
本发明涉及观看宝石的领域,且更特定而言涉及观看宝石的方法、装置及系统。
背景技术
纵观历史,工匠们已努力从宝石产生吸引人的照射效果,在历史上已通过切割宝石使得光可被捕获且被重新引导至一观察者的眼睛而进行。
在宝石上使用各种切割,使得复数个刻面形成于该宝石上。在冠部的刻面捕获光,然而在宝石的亭部的刻面通过全内反射来反射光。光的捕获及重新引导赋予被照射的宝石的外观,其中照射效果是包含辉度、火彩及闪烁的参数的那些效果。
宝石的切割精度影响诸如钻石的宝石的性能,且更好地定义的图案可提供(例如)更尖锐的开关闪烁及色散的更多原色。已知精密切割以最大化施加至钻石的所有可用光的返回,这是所有刻面彼此精确对准的结果。
当用此精度切割其刻面反射彼此重叠的钻石时,此在通常从钻石的冠部或亭部观察时产生均匀的千变万化的图案。
为了达成此精度,除增加工作时间及成本之外还需要增加石头浪费。世界上的钻石的仅一小部分是用此精度切割的,以提供卷曲均匀的图案。
达到此精度的钻石切割的一主要示例在此项技术中称作“八心八箭(hearts andarrows)”精密切割,其是传统57个刻面的圆形明亮切割的精密切割变化形式。由于在颠倒观看时(“亭部”),重叠反射在亭部中形成八个对称心形的图案,且在上侧向右观看(“冠部”)时,可看到冠部中的八个辐射箭头,这样的切割称作“八心八箭”。用于观看这种钻石及光反射现象的装置,将来自上面的光编码为白色且将来自侧面的光编码为例如蓝色或红色或绿色。
可提供这种现象的其它钻石切割是公主方切割(Princess cut),其通常具有在亭部上的24至48个刻面及在冠部上的17至29个切割以及图案结果的变化形式。这样的切割提供重叠反射,其形成在钻石的亭部的一系列白色及红色V、以及贯穿钻石的冠部的主要“X”图案。
观看钻石上的这种光图案用于确定切割的质量,其中通常较高精度切割提供相对于其它刻面反射图案更均匀或一致的刻面反射图案。
用于观看宝石(诸如“八心八箭”质量钻石)中的图案的观看装置是在一端处具有放大透镜、以及用于钻石的定位器的圆柱形装置,且照射来自环境光。为观看箭头图案,插入钻石使得冠部面朝放大透镜,且为观看心形图案,钻石的亭部面朝放大透镜。
发明内容
本发明寻求减轻与现有技术相关联的至少一个缺陷。
本发明可涉及数个广泛形式。本发明的实施例可包含本文中所描述的不同广泛形式的一个或任意组合。
在第一广泛形式中,本发明提供一种可选择地观看宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的方法,其中由第一光源可选择地照射对应于该至少一个光可激活特征的该宝石的复数个部分中的至少一个部分,以便可选择地激活该至少一个光可激活特征且提供对其的该选择性观看。
优选地,该宝石的该复数个光可激活特征可形成光学可观看图案。
优选地,该光学可观看图案可包含复数个心形、复数个箭头、星形及复数个三角形中的至少一项。
优选地,该宝石的该复数个部分可包含该宝石的刻面。优选地,该第一光源可包含红外线光源。
优选地,该第一光源可包含LED光源。
优选地,该第一光源可包含复数个LED。
优选地,可离散地或可变地可选择地激活该宝石的该至少一个光可激活特征。
优选地,光分离器可被配置为用于引导从该第光源发射的光以可选择地照射对应于该光可激活特征的该宝石的该至少一个部分,以便激活该至少一个光可激活特征。
优选地,本发明可包含第二光源,该第二光源被配置为用于照射该宝石以便产生该宝石的可观看彩色背景特征。
优选地,该第二光源可包含红色光源及蓝色光源中的至少一项。
优选地,该第二光源可包含复数个彩色光LED。
优选地,本发明可包含漫射体,该漫射体被配置为用于漫射从该第二光源发射的光。
优选地,本发明可包含第三光源,该第三光源被配置为用于照射该宝石以便产生该宝石的可观看闪烁特征。
优选地,该第三光源可包含复数个白色光LED。
优选地,该系统进一步包括旋转组件,该旋转组件用于使该光源中的一个光源及该宝石相对于彼此围绕光学获取装置的观看轴旋转,使得来自所述光源中的该光源的光在该旋转之后朝向该宝石从一个刻面施加至毗邻刻面。该旋转组件可提供该第三光源及该宝石相对于彼此的旋转,且其中朝向该宝石施加的光贯穿旋转中是以一恒定强度从该宝石的刻面施加至毗邻刻面以便提供该宝石的所述可观看闪烁特征。
优选地,本发明可包含光学观看单元,该光学观看单元用于观看该宝石的该光可激活特征的光学表示。
优选地,该光学观看单元可包含电视显示器、计算机监视器、及智能电话或便携式通信装置的显示屏幕中的至少一个。
优选地,该宝石的该光可激活特征可经由无线通信链路传送至该观看显示单元以用于观看。
优选地,本发明可包含放大单元,该放大单元用于光学地放大该宝石的该光可激活特征的该表示。
优选地,该放大单元可被配置为提供该宝石的该光可激活特征的该表示的包括相对较低放大倍数的第一放大视图及该宝石的另一特征的表示的包括相对较高放大倍数的第二放大视图,其中该宝石的该另一特征包含标记特征。
优选地,该光学观看单元可被配置为互换地显示该第一放大视图及该第二放大视图,或同时显示该第一放大视图及该第二放大视图(由此将该第一放大视图插入到该第二放大视图内来显示)。
优选地,本发明可包含控制器,该控制器用于控制该第一光源、该第二光源及该第三光源中的至少一个以根据预定光照序列照射该宝石。
优选地,该预定光照序列可与音乐同步。
在第二广泛形式中,本发明提供一种用于可选择地观看宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的系统,该系统包含:
第一光源,其被配置为用于可选择地照射与该宝石的该至少一个光可激活特征对应的该宝石的复数个部分中的至少一个部分,其中响应于该宝石的该至少一个部分的可选择照射而激活该宝石的该至少一个光可激活特征;及
光学获取装置,其被配置为用于光学地获取响应于该宝石的该至少一个对应部分的可选择照射而激活的该至少一个光激活的特征的光学可观看表示。
优选地,该宝石的该复数个光可激活特征可形成光学可观看图案。
优选地,该光学可观看图案可包含以下各项中的至少一个:复数个心形、复数个箭头、星形、及复数个三角形。
优选地,该宝石的该复数个部分可包含该宝石的刻面。
优选地,该第一光源可包含红外线光源。
优选地,该第一光源可包含LED光源。
优选地,该第一光源可包含复数个LED。
优选地,可离散地或可变地可选择地激活该宝石的该至少一个光可激活特征。
优选地,本发明可包含光分离器,该光分离器被配置为用于引导从该第一光源发射的光以可选择地照射与该光可激活特征对应的该宝石的该至少一个部分以便激活该至少一个光可激活特征。
优选地,本发明可包含第二光源,该第二光源被配置为用于照射该宝石以便产生该宝石的可观看彩色背景特征。
优选地,该第二光源可包含红色光源及蓝色光源中的至少一个。
优选地,该第二光源可包含复数个彩色光LED。
优选地,本发明可包含漫射体,该漫射体被配置为用于漫射从该第二光源发射的光。
优选地,本发明可包含第三光源,该第三光源被配置为用于照射该宝石以便产生该宝石的可观看闪烁特征。
优选地,该第三光源可包含复数个白色光LED。
优选地,本发明可包含光学观看单元,该光学观看单元用于观看由该光学获取装置光学地获取的该宝石的该光可激活特征的该光学表示。
优选地,该光学观看单元可包含电视显示器、计算机监视器、及智能电话或便携式通信装置的显示屏幕中的至少一个。
优选地,本发明可包含无线通信链路,由该光学获取装置获取的该宝石的该光可激活特征的该光学表示可经由该无线通信链路从该光学获取装置传送至该观看显示单元以用于在其上观看。
优选地,本发明可包含放大单元,该放大单元用于光学地放大该宝石的该光可激活特征的该表示。
优选地,该放大单元可被配置为提供该宝石的该光可激活特征的该表示的包括相对较低放大倍数的第一放大视图及该宝石的另一特征的表示的包括相对较高放大倍数的第二放大视图,其中该宝石的该另一特征包含标记特征。
优选地,该光学观看单元可被配置为互换地显示该第一放大视图及该第二放大视图,或同时显示该第一放大视图及该第二放大视图(由此,该第一放大视图插入在该第二放大视图内显示)。
优选地,本发明可包含控制器,该控制器用于控制该第一光源、该第二光源及该第三光源中的至少一个以根据预定光照序列照射该宝石。
优选地,本发明可包含用于同步该预定光照序列与音乐的装置。
优选地,该系统可被配置为便携式单元。
优选地,该第一光源可被配置而以大致在大约75度至83度的范围内的角度照射该宝石的该复数个部分中的该至少一个部分。
优选地,本发明可包含具有内环部分及外环部分的PCB,其中该第一光源安装于该内环部分上且该第二光源及该第三光源可安装于该外环部分上。
优选地,本发明可进一步提供宝石的刻面上的不可见标记的观看,借此由形成于该宝石的抛光的刻面的外表面上的一个或多个突出提供该标记,其中该固态材料的该抛光的刻面具有小于50nm的平均表面粗糙度。
优选地,这样的不可见标记可由所形成的复数个突出形成,该突出可被纳米定大小以便提供由于光学限制中的瑞利判据(Rayleigh Criterion)而对于肉眼不可见的信息标记。
优选地,该一个或多个突出可布置成通过指定光照条件且通过配备相机的显微镜在可见及不可见光范围中可观看的周期性阵列。亦优选地,该一个或多个突出可与毗邻突出邻接,以便形成布置成通过指定光照条件且通过配备相机的显微镜在可见及不可见光范围中可观看的周期性阵列的连续纳米突出标记。
优选地,该系统可进一步包含用于照射该标记以用于通过光学放大单元检测及观看该标记的又一光源,其中在施加特定光照条件或光学观看条件之后该光学观看单元可在该可见及不可见光范围中观看该标记。
优选地,这样的标记可由包含以下各项的步骤形成(i)以使顶部表面材料突出的方式,朝向该宝石的抛光的刻面的外表面,施加聚焦的惰性气体离子束局部辐射;其中来自所述聚焦的惰性气体离子束的辐射的聚焦的惰性气体离子穿透所述宝石的所述抛光刻面的该外表面;且辐射的聚焦的惰性气体离子在压力下导致该宝石在所述外表面下面的固态晶格内的膨胀应变以便诱导该固态晶格的膨胀,且在该宝石的该抛光的刻面的该外表面上形成突出。优选地,该聚焦的惰性气体离子束具有在从5keV至50keV的范围内的波束能量及1fA至200pA的探针电流。该固态晶格可呈单晶体、多晶体或非晶形式的形式。
在另一广泛形式中,本发明提供一种用于观看宝石的表面的抛光的刻面的一部分上的物品上的又一可识别标记的系统,且该系统进一步包括:
光源,其用于与该可识别标记成预定入射角度的具有一个或多个预定波长的入射光;及
光学观看装置,其用于借助光学观看装置以该必需观看角度观看该可识别标记使得检测局部极大值,
其中该可识别标记包括通过复数个离散的纳米大小的凹陷或突出实体的二维或三维晶格形成的纳米结构,其中所述实体以相对于彼此的预定布置而布置在该抛光的刻面的预定义区域内,且使得形成该物品的该刻面与空气之间的外界面表面且形成该物品的该刻面与空气之间的内界面表面;
其中所述实体的所述预定布置是非均匀及非周期性布置,且其中所述实体被定大小且被塑形以便在入射光的反射之后导致光学散射,且从该内界面表面至该外界面表面的距离大于所述抛光刻面的未标记部分的幅值;
使得在通过所述晶格以与所述晶格的预定入射角度反射具有一个或多个预定波长的入射光之后,诱导归因于从所述晶格的光散射的干涉,使得反射光具有强度变化从而提供一个或多个波长的一个或多个局部极大值;且
可借助以必需观看角度倾斜的该光学观看装置识别该标记使得检测局部极大值。
在又一广泛形式中,本发明提供一种用于观看宝石的抛光的刻面上的又一非光学可识别标记的系统,其中在可见光光谱中可以是非光学可检测的该非光学可检测可识别标记在紫外线(UV)光谱中是可观看的,且该系统包含用于照射所述标记的紫外线光源。
优选地,该系统可进一步包含用于观看所述又一标记的差动干涉对比(DIC)显微镜或扫描电子显微镜(SEM)。亦优选地,可通过包含以下步骤的方法来形成这样的标记:
(i)在被施加至由固态材料形成的物品的外表面的光阻剂的预定区域内形成复数个凹陷,其中通过双光子吸收光刻来形成所述复数个凹陷,且其中所述一个或多个凹陷至少部分地穿过该光阻剂、且从该光阻剂的外表面且朝向由固态材料形成的该物品的所述外表面而延伸;且
(ii)施加蚀刻处理,使得曝露且蚀刻所述物品的该外表面的至少一部分,以便形成从该物品的该外表面延伸至该物品中且对应于所述复数个凹陷的复数个蚀刻部分;
其中所述光阻剂的所述预定区域定义待施加至所述物品的该外表面的可识别标记;其中所述复数个蚀刻部分在所述物品的该外表面上形成该非光学可识别标记;且其中该蚀刻部分的最大宽度小于200nm,使得该可识别标记在可见光光谱中是非光学可检测的。
在另一广泛形式中,本发明提供一种用于可选择地观看宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的装置,其中该装置包含本发明的第二广泛形式的系统。
在又一广泛形式中,本发明提供一种验证宝石的身份的方法,该方法包括:
可选择地照射与宝石的至少一个光可激活特征对应的该宝石的复数个部分中的至少一个部分,其中响应于该宝石的该至少一个部分的可选择照射而激活该宝石的该至少一个光可激活特征;
获取响应于该宝石的该至少一个对应部分的可选择照射而激活的该至少一个光激活的特征的光学可观看表示;及
比较该光学可观看表示与已知光学表示,借此该已知光学表示指示具体宝石。
优选地,该宝石的该复数个光可激活特征形成光学可观看图案,且其中彼此重叠的刻面反射形成所述光学可观看图案。
在再一广泛形式中,本发明提供一种用于验证宝石的身份的系统,所述系统包括:
第一光源,其被配置为用于可选择地照射与该宝石的该至少一个光可激活特征对应的该宝石的复数个部分中的至少一个部分,其中,响应于该宝石的该至少一个部分的可选择照射而激活该宝石的该至少一个光可激活特征;
光学获取装置,其被配置为用于光学地获取响应于该宝石的该至少一个对应部分的可选择照射而激活的该至少一个光激活的特征的光学可观看表示;及
处理器,用于比较该至少一个光激活的特征的该光学可观看表示与已知光学表示,借此该已知光学表示指示具体宝石。
优选地,该宝石的该复数个光可激活特征可形成光学可观看图案,且其中彼此重叠的刻面反射形成所述光学可观看图案。
在再一广泛形式中,本发明提供一种用于评估宝石的复数个切割的精度的系统,所述系统包括:
第一光源,其被配置为用于可选择地照射与该宝石的该至少一个光可激活特征对应的该宝石的复数个部分中的至少一个部分,其中响应于该宝石的该至少一个部分的可选择照射而激活该宝石的该至少一个光可激活特征;
光学获取装置,其被配置为用于光学地获取响应于该宝石的该至少一个对应部分的可选择照射而激活的该至少一个光激活的特征的光学可观看表示;及
处理器,用于比较该至少一个光激活的特征的该光学可观看表示与已知光学表示,借此该已知光学表示指示该宝石的该刻面的切割参数。
附图说明
依据结合附图描述的本发明的优选但非限制性实施例的以下详细说明将更充分地理解本发明,其中:
图1A示出置于“八心八箭”切割钻石上的“心形”的光学可观看图案;
图1B示出置于“八心八箭”切割钻石上的“箭头”的光学可观看图案;
图2示出用于观看宝石的第一实施例系统的功能性框图的侧视图;
图3示出根据本发明的实施例的具有用于分离来自LED中的每一个LED的光的LED分离器的锥形反射器的仰视图;
图4示出呈一星形形图案的形式的宝石的示例性光学可观看图案;
图5示出宝石的光可激活特征的示例性序列,其中该光可激活特征形成包含“箭头”的表示及部件“箭头”的光学可观看图案;
图6示出宝石的光可激活特征的示例性序列,其中该光可激活特征形成包含“心形”的表示及部件“心形”的光学可观看图案;
图7示出呈用于可选择地观看宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的便携式单元的形式的本发明的示例性实施例。
具体实施方式
宝石的切割精度影响诸如钻石的宝石的性能,且更好地定义的图案可提供例如更尖锐的开关闪烁及色散的更多原色。已知精密切割最大化施加至钻石的所有可用光的返回,这是所有刻面彼此精确对准的结果。
当用此精度切割其刻面反射彼此重叠的钻石时,此在通常从钻石的冠部或亭部观察时产生均匀的千变万化图案。
为了达成此精度,除增加工作时间及成本之外还需要增加石头浪费。世界上的钻石的仅一微小部分被切割达到此精度,使得其将示出易碎的均匀图案。
现在将参考附图图1至图7描述本发明的优选实施例,该优选实施例被配置为用于可选择地观看响应于与宝石的光可激活特征对应的该宝石的部分的可选择照射而被激活的该宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征。
系统(1)包含具有变化的光发射特性的第一组LED光源(2),第二组LED光源(3)、及第三组LED光源(4),该LED光源可操作地安装至PCB(5)以用于照射宝石(6)。系统亦包含锥形反射器(7)、LED分离器(8)、漫射体(9)、用于放大被照射的宝石的光学放大单元(10)、及用于在变化的放大倍数下观看被照射的宝石的一个或多个放大的图像的观看显示单元(11)。
本发明的实施例亦包含用于将宝石(6)安装于接近于观看系统(1)的观看位置中固定装置组件(12)。固定装置组件(12)包含可通过转动轮而使钻石(6)上下移动(沿Z方向线性运动)以实现对钻石的聚焦的升降机。其分辨率高得足以精细聚焦宝石上的标记或特征。
亦提供同轴旋转支撑基底——例如转盘,其具有良好地对准至光学轴的旋转轴,使得一旦钻石上的标记或特征被良好定位及聚焦,用户便可通过使此支撑基底旋转(亦即沿着Z轴旋转运动)而仅改变定向而不丢失标记视图中的标记或特征。
一铁板固定至旋转支撑基底上。其与磁铁一起工作以生成用以稳定环固持器的姿势的吸引力。提供塑料轴承(球窝接头的窝),借此其上表面允许环固持器在施加力时在其上平滑地旋转但同时具有足够高的摩擦力以在不对其施加力时固持环固持器的姿势。其下表面亦允许环固持器沿着铁板水平地平滑滑动。亦提供标准环固持器(球窝接头的球),借此固持器内侧的材料与织物形成用于将环或耳环固持于直立定向中的狭槽。其允许沿X方向及Y方向的线性运动,以及沿着X轴及Y轴的旋转运动。在环固持器中进一步提供磁铁,借此其与铁板一起工作以稳定环固持器的姿势。
又进一步提供可直接装设至环固持器上以用于将赤裸宝石固持于直立定向或颠倒定向中的赤裸宝石固持适配器。又进一步地,亦提供项链固持适配器,借此其可直接装设至环固持器上以用于固持不同设计及风格的项链。适配器的表面具有用于提供足够摩擦力以用于将项链固持于适当位置中的六个槽及橡胶涂层。
又进一步地,提供允许手镯被固持且在光学装置下被观看的手镯固持器。又进一步地,提供环带(girdle)观看固持器,借此此固持器以90度的弯曲角度固持环及耳环,此允许通过光学装置观看宝石的环带。总之,固定装置组件的固定装置通过为光源的定向、聚焦、反射的调整提供6个自由度以及在光学器件下的宝石的X-Y定位辅助待观看的宝石上的标记或特征的清晰观看的设定。
描述用于可选择地观看宝石(诸如具有切割至其中的复数个刻面的钻石)的复数个光可激活特征的本发明的实施例。该复数个光可激活特征可共同形成任何数量个不同光学可观看图案,包含但不限于如图4中所描绘的“星”形图案(亦即,包括形成这样的“星”图案(17)的8个三角形)、如图1A中所示出的复数个8箭头图案及如图1B中所描绘的复数个8心图案。将了解,系统可被配置为用于观看其它类型的宝石、及这种宝石的任何不同类型的切割及配置。
PCB(5)由两个同心环(内环及外环)组成。第一光源包含可操作地安装于PCB的内环上的8个LED(2)。从8个LED(2)中的每一个发射的光被配置为以使得对应于宝石的可选择地被照射的部分的光可激活特征是可观看的方式可选择地照射宝石的对应刻面。由于该系统能够用于观看具有不同类型的切割的各种不同宝石的光可激活特征,因此可手动地及/或自动地重配置来自第一光源的光发射的角度/方向以便以由宝石的刻面的照射引起的可选择地激活对应光可激活特征必要的方式朝向刻面适合地引导来自第一光源的光发射。
图5示出响应于根据给定序列被可选择地照射的钻石宝石的对应刻面而可选择地激活该宝石的光可激活“箭头”特征(及这种“箭头”的其若干部分)以用于观看的示例性序列(由图框1至18所描绘)。参考图5的序列,如下总结该图框:
-在图框1中,关断第一光源的所有8个LED
-在图框2中,接通第一光源的所有8个LED
-在图框3中,接通第一光源的LED#1,关断第一光源的所有其它LED
-在图框4中,接通第一光源的LED#2,关断第一光源的所有其它LED
-在图框5中,接通第一光源的LED#3,关断第一光源的所有其它LED
-在图框6中,接通第一光源的LED#4,关断第一光源的所有其它LED
-在图框7中,接通第一光源的LED#5,关断第一光源的所有其它LED
-在图框8中,接通第一光源的LED#6,关断第一光源的所有其它LED
-在图框9中,接通第一光源的LED#7,关断第一光源的所有其它LED
-在图框10中,接通第一光源的LED#8,关断第一光源的所有其它LED
-在图框11中,接通第一光源的LED#1、3、5、7,且关断第一光源的LED#2、4、6、8
-在图框12中,接通第一光源的LED#2、4、6、8,且关断第一光源的LED#1、3、5、7
-在图框13中,接通第一光源的LED#1、5,且关断第一光源的LED#2、3、4、6、7、8
-在图框14中,接通第一光源的LED#2、6,且关断第一光源的LED#1、3、4、5、7、8
-在图框15中,接通第一光源的LED#3、7,且关断第一光源的LED#1、2、4、5、6、8
-在图框16中,接通第一光源的LED#4、8,且关断第一光源的LED#1、2、3、5、6、7
-在图框17中,接通第一光源的LED#2、3、4,且关断第一光源的LED#1、5、6、7、8
-在图框18中,接通第一光源的LED#6、7、8,且关断第一光源的LED#1、2、3、4、5
图6示出响应于根据给定序列可选择地照射钻石宝石的对应刻面而可选择地激活该宝石的光可激活“心”(及这种“心”的其若干部分)以用于观看的又一示例性序列(由图框1至18所描绘)。参考图6的序列,如下总结该图框:
-在图框1中,关断第一光源的所有8个LED
-在图框2中,接通第一光源的所有8个LED
-在图框3中,接通第一光源的LED#1,关断第一光源的所有其它LED
-在图框4中,接通第一光源的LED#2,关断第一光源的所有其它LED
-在图框5中,接通第一光源的LED#3,关断第一光源的所有其它LED
-在图框6中,接通第一光源的LED#4,关断第一光源的所有其它LED
-在图框7中,接通第一光源的LED#5,关断第一光源的所有其它LED
-在图框8中,接通第一光源的LED#6,关断第一光源的所有其它LED
-在图框9中,接通第一光源的LED#7,关断第一光源的所有其它LED
-在图框10中,接通第一光源的LED#8,关断第一光源的所有其它LED
-在图框11中,接通第一光源的LED#1、3、5、7,且关断第一光源的LED#2、4、6、8
-在图框12中,接通第一光源的LED#2、4、6、8,且关断第一光源的LED#1、3、5、7
-在图框13中,接通第一光源的LED#1、5,且关断第一光源的LED#2、3、4、6、7、8
-在图框14中,接通第一光源的LED#2、6,且关断第一光源的LED#1、3、4、5、7、8
-在图框15中,接通第一光源的LED#3、7,且关断第一光源的LED#1、2、4、5、6、8
-在图框16中,接通第一光源的LED#4、8,且关断第一光源的LED#1、2、3、5、6、7
-在图框17中,接通第一光源的LED#3及6,且关断第一光源的LED#1、2、4、5、7、8
-在图框18中,接通第一光源的LED#4及7,且关断第一光源的LED#1、2、3、5、6及8
当可能本质上离散地激活(亦即,离散地“接通”或“关断”)钻石上的八心八箭特征的照射时,在某些实施例中,亦可能例如通过使入射于宝石的对应部分上的第一光源LED的照射强度变化而可变地激活八心八箭光可激活特征的照射,以沿着强度的可调范围可选择地激活该特征。
如图5及图6的示例性光照序列中所示出,为可选择地一次激活所有8个光可激活箭头特征及所有8个光可激活心形特征,同时接通第光的所有8个LED且照射导致特征的光激活所需要的宝石的对应部分。相反地,为在任意给定时间处关断所有8个心形及箭头,同时关断第一光源的所有8个LED。当存在可可选择地被激活以用于在“八心八箭”切割钻石上观看的8个心形及8个箭头时,总共256个不同的照射的光可激活心形图案及256个光可激活图案特征可是可观看的。可能能够根据对具有不同类型的切割的不同类型的宝石的预定定序而生成包括光可激活特征的不同数量的光学可观看图案。
包括复数个彩色LED(诸如红色及蓝色LED)的第二光源(3)以围绕PCB(5)的外环的周边的均等分布可操作地安装于该外环上。在这些实施例中,彩色LED被配置为在任意给定时间照射宝石以提供特定背景色彩,该特定背景色彩被感知以形成匹配正观看的图案的主题的适当氛围。在该实施例中,独立LED灯泡是弯曲的,使得从彩色LED发射的光指向光漫射体(9),该光漫射体辅助将彩色光发射从点源变换成相对柔和地展开及均等地分布的彩色光源发射。在图4中通过示例的方式,示出补充光学可观看的光激活的星形特征(17)图案的图案的蓝色背景(16)。
包括复数个白色LED的第三光源(4)亦以围绕PCB(5)的外环的周边的均等分布操作地安装于该外环上。接通所有8个白色光LED且使宝石在固定装置组件(12)上旋转以产生可观看闪烁效果。在替选实施例中,可使用其它适合布置及技术产生闪烁效果以便补充光学可观看的光可激活特征序列的美感。
如将理解,宝石与第三光源之间的相对旋转移动将提供宝石的部分的更渐变的照射,且因此可提供更自然的闪烁效果。此可与LED的顺序激活组合。本领域技术人员将了解,可使光源旋转且使宝石保持固定,或反之亦然。
本领域技术人员亦将了解,当所有三个光源被示出为在同一PCB(5)上且在自宝石的相同高度处时,在其它或替选实施例中光源可是单独的且处于不同高度处。例如,第三光源可位于更靠近于宝石处或宝石下面,且可在不背离本发明的情况下在不同实施例内利用适当反射器及/或不同彩色光。
在这些实施例中,光学放大单元(10)包含具有朝向待观看的钻石向下延伸的物镜的双相机显微镜。显微镜系统由具有不同放大率的2个光学路径组成。光在通过物镜之后由半透明镜分裂。沿着具有0.3x的放大率的总视图路径透射一定量的光。此路径中的相机捕获宽广范围的视图,其覆盖高达大约5克拉圆形钻石的大小的整个宝石。沿着具有4.5x的放大率的标记视图路径透射剩余量的光。此路径中的相机捕获覆盖宝石上的标记的高度的仅大约3倍的放大视图。此放大率亦覆盖常见标记,诸如钻石的环带上的GIA标记。
双相机系统的优点是:一旦物体焦点对准,当用户在总视图与标记视图之间切换时便不需要再次重新聚焦。用户可选择仅显示总视图或标记视图,或者一个视图作为主要屏幕及另一视图作为重叠于其上的次要屏幕。两个CCD的位置被调整以满足以下要求:
(i)一旦标记视图焦点对准,总视图亦焦点对准。
(ii)总视图的中心对准至标记视图的中心。
(iii)同轴光点的中心对准至总视图及标记视图两者的中心。
在调谐之后的CCD中心被定义为光学系统的轴。此允许用户利用总视图来搜索标记视图中的标记。例如,若标记被雕刻在宝石的台面上的中心处,则用户可通过简单地将宝石中心对准至总视图的中心而粗略地定位标记视图中的标记。
设计可移动盖以包含聚焦点。该可移动盖由电动机致动且其上下运动由观看器壳体上的两个按钮控制。
当打开盖时,允许用户在观看器中的光学器件下放入及取出宝石且调整固持固定装置以用于标记的清晰显示。
当关闭盖时,其具有两个功能,
(i)通过阻挡激光从观看器出去而保护用户。
(ii)消除环境光照的扰动。
用户可出于以下目的而使用总视图:
(i)将宝石上的任意点对准至光学中心以用于通过标记视图观看。
(ii)调整宝石表面的倾斜角。若宝石台的倾斜角垂直于光学轴,则从宝石台面反射其中心与光学中心对准的整个同轴光点。
(iii)此两个功能又辅助操作者在标记视图中找到宝石上的标记。
(iv)显示形状且切割宝石。
(v)显示宝石的特定图案。例如,钻石的8箭头图案及8心图案。
(vi)显示宝石的闪烁效果。
用户可出于以下目的而使用标记视图:
(i)观看宝石的台表面上的标记(通过同轴光或激光、或者同时通过两者照亮)
(ii)观看宝石的环带上的标记
设置PCB(5)的同心环以便环绕显微镜的物镜。锥形反射器具有中心开口,该中心开口被塑形且被定尺寸以允许来自显微镜的光学器件内的同轴发射的光通过其且允许从正被照射的钻石反射的光返回穿过以用于通过显微镜观看。这提供了实质上平行于显微镜的光学轴的光。光源上的光圈控制投影在显微镜的焦点平面上的同轴光的点大小。
为了在用显微镜观看期间的最少的光反射,锥形反射器内表面的颜色是黑色的。锥形反射器外表面的颜色是白色,使得由内环上的第一光源(2)的8个LED发射的光最大限度地朝向物体反射。设计圆锥体的角度使得(与显微镜系统的特定工作距离对应)由8个LED中的每一个发射的光以特定入射角度朝向显微镜的聚焦点反射。锥形反射器的尺寸提供从大约75度至大约83度的光照角度。此角度满足对显示钻石的8箭头或8心形图案的要求。而且,为辅助将来自第一光源(2)的8个LED中的每一个的光朝向钻石引导以可选择地照射可选择地激活诸如钻石的心形或箭头的光可激活特征所需要的钻石的对应部分,LED是弯曲的,使得其水平向内指向锥形反射器的外表面。
锥形反射器(7)的外表面包含分离器(8)结构,该分离器结构将锥形反射器分离成由每侧上的分割壁定界的8个均等地分布的区域。由特定LED发射的光入射于仅分割壁之间的反射器的各自的区域上,且入射于反射器的各自的区域上的光又从反射器反射于钻石上,以照亮钻石的特定特征。分离器的颜色是黑色,以减少通过其的任何光反射。
本发明的实施例亦包含被配置为提供以下功能性的电子系统:
Figure GDA0001263353770000211
触控屏幕,用于显示用户接口、输入调整及操作选项选择;
Figure GDA0001263353770000212
操作系统板——用于运行用户接口且执行应用程序,其包含诸如Android操作系统的系统;
Figure GDA0001263353770000213
微控制器单元(MCU)(15)——用于连接至电力及重置开关、USB端口、电源、光源、UHF模块及Wi-Fi模块等;
Figure GDA0001263353770000214
超高频率(UHF)模块,其被配置为用于感测宝石的独立封装上的RFID标签,以用于收集诸如该特定宝石的大小的信息;
Figure GDA0001263353770000215
Wi-Fi通信模块,其被配置为用于将本发明的实施例连接至互联网及在线数据库,且用于将视频、图像、动画及由观看器采集的其它数据传送至便携式显示装置,诸如可由客户或其它用户操作的智能电话。
关于MCU(15),其进一步被配置为用于与第一光源(2)、第二光源(3)及第三光源(4)操作地接口连接,以便致使光源根据可视显示单元上的预定照射图案序列来照射与宝石(6)的光可激活特征对应的宝石的刻面,该可视显示单元例如可以是置于系统(1)上的电视显示器或经由无线通信链路(诸如基于Wi-Fi、UHF、NFC、蓝牙的无线通信链路或任何其它以适合方式配置的无线技术)的智能电话显示屏幕。预定照射图案序列的显示被配置为用于与音乐音轨同步,以便可视地补充该音乐音轨。
本发明通过提供提供了可选择地观看宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的方法、系统及装置来提供优于现有技术的明显优点。这样的方法、系统及装置提供:
(1)光可激活特征的独立光照,
(2)以及对激活哪一特征及其何时被激活的控制。
如本领域技术人员已知,已知切割最大化施加至钻石的所有可用光的返回,这是所有刻面彼此精确对准的结果。此影响具有这种等级的切割(诸如“八心八箭”切割)的钻石的价值。
而且,如本领域技术人员已知,“八心八箭”现象随切割精度而变化,且当钻石可展现此图案时,缺点包含:
-心形和从V的变化的分离不一致
-心形尖端与V之间的不均等分离,
-心形是类似的,但未被良好塑形且开始分离
-歪曲的心形及不对称外观使此图案不可接受。
-箭头因“旗标、副作用及聚类”而扭曲且是不可接受的。
-副作用使箭头扭曲且使图案微弱。
-歪曲且不对称的箭头、三角形亦是散乱的,从而示出弱对称性。
-箭头是不对称的且由于冠部及亭部的陡峭及变化角度而不均等地“照亮”。
本发明将光可激活特征的独立光照及对激活的特征的控制的概念用于以下应用:
(i)展示宝石的切割精度的品质
(ii)辅助宝石的评分及评级
(iii)识别宝石,包含以下方面:
○评估真实性
○宝石识别
○展示起源
○安全性识别
○防伪
当使用技术及设备的这种宝石观看的图案允许观看及评估图案时,同时显示整个图案。
这由于彼此重叠从而形成该图案的刻面反射而不允许观看或评估包括该图案的独立特征。
如此,当在同时激活所有光可激活特征时观看整个图案(如在现有技术中)时,对图案的光学评估可遮掩形成该图案的独立特征之间的差异,因此阻止独立评估。
本发明通过提供待观看的图案的独立特征(与现有技术相反)而提供:
(a)切割精度的增加的光学评估
(b)图案的独立特征的光学表征
因此,可如下使用本发明。
销售环境
通常通过向客户展示图案的对称性及质量而在市场上出售宝石,诸如八心八箭的精密切割。这种展示向客户指示切割对称性的质量,客户可使用显示图案的现有观看装置观看这种钻石。
本发明允许独立特征被展示为图案的独立特征以用于钻石的精度的更高的可视指示,且允许增强的检查,而不具有来自反射形成图案的其它特征的干涉。
进一步地,这种独立特征的激活的可控制性提供用以提供预定特征或多特征显示例程的能力。
因此,图案的独立光学可观看特征及其控制对于商业目的是有利的,且支持评估的切割质量。这可以以例如批发或销售点方式执行。在销售点处,客户可容易地看到钻石具有导致特定图案的切割参数,包含独立特征检查。
评分
本发明通过允许根据标准表征及映射图案的独立特征且提供评级制度,而提供用于刻面定向及精度的增加的参数化的非接触方法。
本发明允许在不必需复合三维量测设备的情况下评估切割参数,且允许在销售点环境中容易地向客户展示宝石的等级。
识别
通过提供增加的宝石切割表征,本发明允许评估宝石的多个切割参数,从而提供待关于独立宝石形成的独特数据集。
如此,可在不使用正提供至宝石的表面的标记的情况下识别宝石。
工业及商业应用包含评估真实性、宝石识别、展示起源、安全识别及防伪度量。
在本发明的实施例中,可采集光学地获取的数据,及从其产生的数据集。
在其它实施例中,本发明的装置及系统可提供对宝石的刻面上的标记的观看。
因此,系统可进一步包含同轴光作为除安装于PCB上的第一、第二或第三光源以外的进一步光源。同轴光源可从光学获取装置内发射,且其用于观看诸如突出标记及雕刻的标记的标记、诸如永久性标记、GIA标记及诸如此类的其它标记。
可提供额外光源以用于在标记在可见光光谱中是非光学可检测的时观看特定标记。
突出的标记
可通过形成于宝石的抛光的刻面的外表面上的一个或多个突出提供这样的标记,其中固态材料的该抛光的刻面具有小于50nm的平均表面粗糙度。
宝石可具有形成的复数个突出,该突出为纳米大小以便提供由于光学限制中的瑞利判据而对于肉眼不可见的信息标记,且该一个或多个突出布置成通过指定光照条件且通过配备相机的显微镜在可见及不可见光范围中可观看的周期性阵列。
在实施例中,一个或多个突出与毗邻突出邻接,以便形成布置成通过指定光照条件且通过配备相机的显微镜在可见及不可见光范围中可观看的周期性阵列的连续纳米突出标记。
根据本发明的一系统或装置可进一步包含用于照射该标记以用于通过光学放大单元检测及观看该标记的又一光源,其中在施加特定光照条件或光学观看条件之后该光学观看单元可在可见及不可见光范围中观看该标记。
通过包含以下步骤的方法形成宝石上的这样的标记:以使顶部表面材料突出的方式朝向该宝石的抛光的刻面的外表面施加聚焦的惰性气体离子束局部辐射;其中来自该该聚焦的惰性气体离子束辐射的聚焦的惰性气体离子穿透该宝石的该抛光的刻面的外表面;且辐射的聚焦的惰性气体离子在压力下导致该宝石该外表面下面的固态晶格内的膨胀应变以便诱导该固态晶格的膨胀,且在该宝石的该抛光的刻面的该外表面上形成突出。该聚焦的惰性气体离子束具有在从5keV至50keV的范围内的波束能量及1fA至200pA的探针电流,且该固态晶格呈单晶体、多晶体的形式或非晶形式。
不规则实体标记
本发明的系统或装置可提供宝石的表面的抛光的刻面的一部分上的物品上的又一可识别标记的读取,且可进一步包括:
光源,其用于与该可识别标记成预定入射角度的具有一个或多个预定波长的入射光;及
光学观看装置,其用于借助光学观看装置以该必需观看角度观看该可识别标记使得检测到局部极大值,
其中该可识别标记包括通过复数个离散的纳米大小的凹陷的或突出的实体的二维或三维晶格形成的纳米结构,其中该实体以相对于彼此的预定布置而布置在该抛光的刻面的预定义区域内,且使得形成该物品的该刻面与空气之间的外界面表面且形成该物品的该刻面与空气之间的内界面表面;
其中所述实体的所述预定布置是非均匀及非周期性布置,且其中所述实体被定大小且被塑形以便在入射光的反射之后导致光学散射,且从该内界面表面至该外界面表面的距离大于该抛光的刻面的该未标记部分的幅值;
使得在通过该晶格以与该晶格的预定入射角度反射具有一个或多个预定波长的入射光之后,诱导归因于从该晶格的光散射的干涉,使得反射光具有强度变化从而提供一个或多个波长的一个或多个局部极大值;且
可借助以必需观看角度倾斜的该光学观看装置识别所述标记使得检测到局部极大值。
该非光学可检测可识别标记在可见光光谱中是非光学可检测的,在紫外线(UV)光谱中是可观看的,且该系统包含用于照射所述标记的紫外线光源。
该系统或装置可进一步包含用于观看该标记的差动干涉对比(D1C)显微镜或扫描电子显微镜(SEM)。
这种标记是光学不可见的,且红色激光可包含于该系统内,以便激活这样的标记且使其可观看。
其它标记
可通过包含以下步骤的方法形成可由系统或装置检测的其它标记:
(i)在施加至由固态材料形成的物品的外表面的光阻剂的预定区域内形成复数个凹陷,其中通过双光子吸收光刻形成该复数个凹陷且其中该一个或多个凹陷至少部分地穿过该光阻剂且从该光阻剂的外表面且朝向由固态材料形成的该物品的该外表面延伸;且
(ii)施加蚀刻处理使得曝露且蚀刻该物品的该外表面的至少一部分以便形成从该物品的该外表面延伸至该物品中且与对应该复数个凹陷的复数个蚀刻部分;其中该光阻剂的该预定区域定义待施加至该物品的该外表面的可识别标记;其中该复数个蚀刻部分在该物品的该外表面上形成该非光学可识别标记;且其中该蚀刻部分的最大宽度小于200nm,使得该可识别标记在可见光光谱中是非光学可检测的。
本领域技术人员将了解,本文中所描述的本发明易发生除具体描述的那些变化及修改以外的变化及修改而不背离本发明的范畴。本领域技术人员明了的所有这种变化及修改应被视为归属于如前文广泛描述的本发明的精神及范畴内。应理解,本发明包含所有这种变化及修改。本发明亦包含说明书中独立地或共同提及或指示的所有步骤及特征,以及该步骤或特征中的任何两者或两者以上的任何及所有组合。
此说明书中对任何现有技术的提及不且不应被视为该现有技术形成共同常识的一部分的承认或任何形式的建议。

Claims (75)

1.一种可选择地观看复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的方法,所述光可激活特征是由来自宝石的刻面的光的反射形成的并且从所述宝石的冠部或亭部可观看,其中由第一光源可选择地照射对应于所述至少一个光可激活特征的所述宝石的复数个部分中的至少一个部分,以便可选择地激活所述至少一个光可激活特征,且如此提供独立光可激活特征的光学表征,且提供对其的选择性观看。
2.如权利要求1所述的方法,其中,所述宝石的所述复数个光可激活特征形成光学可观看图案。
3.如权利要求2所述的方法,其中所述光学可观看图案包含复数个心形、复数个箭头、星形及复数个三角形中的至少一个,且其中彼此重叠的刻面反射形成所述光学可观看图案。
4.如权利要求1所述的方法,其中,所述宝石的所述复数个部分包含所述宝石的刻面。
5.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一光源包含红外线光源。
6.如权利要求1所述的方法,其中,所述第一光源包含LED光源。
7.如权利要求6所述的方法,其中,所述第一光源包含复数个LED。
8.如权利要求1所述的方法,其中,能够离散地或可变地可选择地激活所述宝石的所述至少一个光可激活特征。
9.如权利要求1所述的方法,包含光分离器,所述光分离器被配置为用于引导从所述第一光源发射的光,以可选择地照射与所述光可激活特征对应的所述宝石的所述至少一个部分,以便激活所述至少一个光可激活特征。
10.如权利要求1所述的方法,包含第二光源,所述第二光源被配置为用于照射所述宝石,以便产生所述宝石的可观看彩色背景特征。
11.如权利要求10所述的方法,其中,所述第二光源包含红色光源及蓝色光源中的至少一个。
12.如权利要求10或11所述的方法,其中,所述第二光源包含复数个彩色光LED。
13.如权利要求10或11所述的方法,包含漫射体,所述漫射体被配置为用于漫射从所述第二光源发射的光。
14.如权利要求12所述的方法,包含漫射体,所述漫射体被配置为用于漫射从所述第二光源发射的光。
15.如权利要求1所述的方法,包含第三光源,所述第三光源被配置为用于照射所述宝石,以便产生所述宝石的可观看闪烁特征。
16.如权利要求10所述的方法,包含第三光源,所述第三光源被配置为用于照射所述宝石,以便产生所述宝石的可观看闪烁特征。
17.如权利要求15或16所述的方法,其中,所述第三光源包含复数个白色光LED。
18.如权利要求1所述的方法,包含光学观看单元,所述光学观看单元用于观看所述宝石的所述光可激活特征的光学表示。
19.如权利要求18所述的方法,其中,所述光学观看单元包含以下各项中的至少一个:电视显示器、计算机监视器及智能电话或便携式通信装置的显示屏幕。
20.如权利要求19所述的方法,其中,所述宝石的所述光可激活特征的所述光学表示是经由无线通信链路传送至所述观看显示单元以用于观看。
21.如权利要求19或20所述的方法,包含放大单元,所述放大单元用于光学地放大所述宝石的所述光可激活特征的所述表示。
22.如权利要求21所述的方法,其中,所述放大单元被配置为提供包括所述宝石的所述光可激活特征的所述表示的相对较低放大倍数的第一放大视图及包括所述宝石的另一特征的表示的相对较高放大倍数的第二放大视图,其中所述宝石的所述另一特征包含标记特征。
23.如权利要求22所述的方法,其中,所述光学观看单元被配置为互换地显示所述第一放大视图及所述第二放大视图,或同时显示所述第一放大视图及所述第二放大视图,由此所述第一放大视图插入在所述第二放大视图内而被显示。
24.如权利要求16所述的方法,包含控制器,所述控制器用于控制所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源中的至少一个,以根据预定光照序列来照射所述宝石。
25.如权利要求24所述的方法,其中使所述预定光照序列与音乐同步。
26.一种用于可选择地观看复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的系统,所述光可激活特征是由来自宝石的刻面的光的反射形成的并且从所述宝石的冠部或亭部可观看,所述系统包含:
第一光源,所述第一光源被配置为用于可选择地照射与所述宝石的所述至少一个光可激活特征对应的所述宝石的复数个部分中的至少一个部分,其中,响应于所述宝石的所述至少一个部分的可选择照射而激活所述宝石的所述至少一个光可激活特征且如此提供独立光可激活特征的光学表征;及
光学获取装置,所述光学获取装置被配置为用于光学地获取响应于所述宝石的所述至少一个对应部分的可选择照射而被激活的所述至少一个光可激活特征的光学可观看表示。
27.如权利要求26所述的系统,其中,所述宝石的所述复数个光可激活特征形成光学可观看图案。
28.如权利要求27所述的系统,其中,所述光学可观看图案包含复数个心形、复数个箭头、星形及复数个三角形中的至少一个,且其中,彼此重叠的刻面反射形成所述光学可观看图案。
29.如权利要求26所述的系统,其中,所述宝石的所述复数个部分包含所述宝石的刻面。
30.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,其中,所述第一光源包含红外线光源。
31.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,其中,所述第一光源包含LED光源。
32.如权利要求31所述的系统,其中,所述第一光源包含复数个LED。
33.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,其中,能够离散地或可变地可选择地激活所述宝石的所述至少一个光可激活特征。
34.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含光分离器,所述光分离器被配置为用于引导从所述第一光源发射的光,以可选择地照射与所述光可激活特征对应的所述宝石的所述至少一个部分,以便激活所述至少一个光可激活特征。
35.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含第二光源,所述第二光源被配置为用于照射所述宝石,以便产生所述宝石的可观看彩色背景特征。
36.如权利要求35所述的系统,其中,所述第二光源包含红色光源及蓝色光源中的至少一个。
37.如权利要求35所述的系统,其中,所述第二光源包含复数个彩色光LED。
38.如权利要求36所述的系统,所述系统包含漫射体,所述漫射体被配置为用于扩散从所述第二光源发射的光。
39.如权利要求37所述的系统,所述系统包含漫射体,所述漫射体被配置为用于扩散从所述第二光源发射的光。
40.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含第三光源,所述第三光源被配置为用于照射所述宝石,以便产生所述宝石的可观看闪烁特征。
41.如权利要求40所述的系统,其中,所述第三光源包含复数个白色光LED。
42.如权利要求40所述的系统,进一步包括旋转组件,所述旋转组件用于使所述光源中的一个及所述宝石相对于彼此围绕所述光学获取装置的观看轴旋转,使得来自所述光源的光在所述旋转之后从一个刻面朝向所述宝石施加至毗邻刻面。
43.如权利要求41所述的系统,进一步包括旋转组件,所述旋转组件用于使所述光源中的一个及所述宝石相对于彼此围绕所述光学获取装置的观看轴旋转,使得来自所述光源的光在所述旋转之后从一个刻面朝向所述宝石施加至毗邻刻面。
44.如权利要求42所述的系统,其中,所述旋转组件提供所述第三光源及所述宝石相对于彼此的旋转,且其中,贯穿旋转过程,朝向所述宝石施加的光是以恒定强度从所述宝石的一个刻面施加至毗邻刻面,以便提供所述宝石的所述可观看闪烁特征。
45.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含光学观看单元,所述光学观看单元用于观看由所述光学获取装置光学获取的所述宝石的所述光可激活特征的所述光学表示。
46.如权利要求45所述的系统,其中,所述光学观看单元包含以下各项中的至少一个:电视显示器、计算机监视器及智能电话或便携式通信装置的显示屏幕。
47.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含无线通信链路,经由所述无线通信链路将所述宝石的所述光可激活特征的所述光学表示从所述光学获取装置传送至所述观看显示单元,以用于在其上观看。
48.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含放大单元,所述放大单元用于光学地放大所述宝石的所述光可激活特征的所述表示。
49.如权利要求48所述的系统,其中所述放大单元被配置为提供包括所述宝石的所述光可激活特征的所述表示的相对较低放大倍数的第一放大视图,及包括所述宝石的另一特征的表示的相对较高放大倍数的第二放大视图,其中,所述宝石的所述另一特征包含标记特征。
50.如权利要求49所述的系统,其中,所述光学观看单元被配置为互换地显示所述第一放大视图及所述第二放大视图,或同时显示所述第一放大视图及所述第二放大视图,所述第一放大视图插入在所述第二放大视图内而被显示。
51.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含控制器、第二光源和第三光源,所述控制器用于控制所述第一光源、所述第二光源及所述第三光源中的至少一个,以根据预定光照序列来照射所述宝石。
52.如权利要求51所述的系统,所述系统包含用于同步所述预定光照序列与音乐的装置。
53.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,其中,所述第一光源被配置为用在75度至83度的范围内的角度照射所述宝石的所述复数个部分中的所述至少一个部分。
54.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统包含具有内环部分及外环部分的PCB、第二光源和第三光源,其中,所述第一光源安装于所述内环部分上,且所述第二光源及所述第三光源安装于所述外环部分上。
55.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,其中,所述系统被配置为便携式单元。
56.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,其中,所述系统进一步提供对宝石的刻面上的不可见标记的观看,所述标记是由形成于所述宝石的抛光的刻面的外表面上的一个或多个突出提供。
57.如权利要求56所述的系统,其中,固态材料的所述抛光的刻面具有小于50nm的平均表面粗糙度。
58.如权利要求56所述的系统,其中,宝石具有形成的复数个突出,所述突出是纳米大小,以便提供由于光学限制中的瑞利判据而为肉眼不可见的信息标记。
59.如权利要求57所述的系统,其中,宝石具有形成的复数个突出,所述突出是纳米大小,以便提供由于光学限制中的瑞利判据而为肉眼不可见的信息标记。
60.如权利要求56所述的系统,其中,所述一个或多个突出被布置成通过指定光照条件且通过配备相机的显微镜在可见及不可见光范围中可观看的周期性阵列。
61.如权利要求58所述的系统,其中,所述一个或多个突出与毗邻突出邻接,以便形成被布置成在通过指定光照条件且通过配备相机的显微镜在可见及不可见光范围中可观看的周期性阵列中的连续纳米突出标记。
62.如权利要求56所述的系统,进一步包含用于照射所述标记以用于通过光学放大单元来检测及观看所述标记的又一光源,其中,在施加特定光照条件或光学观看条件之后,所述光学观看单元可在可见及不可见光范围中观看所述标记。
63.如权利要求56所述的系统,其中,通过包含以下步骤的方法来形成所述宝石上的所述标记:
(i)以使顶部表面材料突出的方式,朝向所述宝石的抛光的刻面的外表面,施加聚焦的惰性气体离子束局部辐射;
其中,来自所述聚焦的惰性气体离子束的所辐射的聚焦的惰性气体离子穿透所述宝石的所述抛光的刻面的所述外表面;且所辐射的聚焦的惰性气体离子在压力下导致所述宝石的所述外表面下面的固态晶格内的膨胀应变以便诱导所述固态晶格的膨胀,且在所述宝石的所述抛光的刻面的所述外表面上形成突出。
64.如权利要求63所述的系统,其中,所述聚焦的惰性气体离子束具有在从5keV至50keV的范围内的波束能量及1fA至200pA的探针电流。
65.如权利要求64所述的系统,其中,所述固态晶格呈单晶体、多晶体或非晶形式的形式。
66.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统用于观看宝石的表面的抛光的刻面的一部分上的物品上的又一可识别标记,且进一步包括
入射光光源,所述入射光与所述可识别标记成预定入射角度并具有一个或多个预定波长;及
光学观看装置,所述光学观看装置用于借助光学观看装置以必需观看角度来观看所述可识别标记,使得检测到局部极大值,
其中,所述可识别标记包括由复数个离散的纳米大小的凹陷的或突出的实体的二维或三维晶格形成的纳米结构,其中,所述实体以相对于彼此的预定布置而被布置在所述抛光的刻面的预定义区域内,且使得形成所述物品的所述刻面与空气之间的外界面表面,且形成所述物品的所述刻面与空气之间的内界面表面;
其中,所述实体的所述预定布置是非均匀及非周期性布置,且其中,所述实体被定大小且被塑形,以便在入射光的反射之后导致光学散射,且从所述内界面表面至所述外界面表面的距离大于所述抛光的刻面的未标记部分的幅值;
使得在通过所述晶格以与所述晶格的预定入射角度反射具有一个或多个预定波长的入射光之后,诱导归因于从所述晶格的光散射的干涉,使得反射光具有强度变化,从而提供一个或多个波长的一个或多个局部极大值;且
可借助以所述必需观看角度倾斜的所述光学观看装置来识别所述标记,使得检测到局部极大值。
67.如权利要求26至29中任一项中所述的系统,所述系统用于检测及观看宝石的抛光的刻面上的又一非光学可识别标记,其中,所述非光学可检测可识别标记在可见光光谱中是非光学可检测的,在紫外线(UV)光谱中是可观看的,且所述系统包含用于照射所述标记的紫外线光源。
68.如权利要求67所述的系统,进一步包含用于观看所述标记的差动干涉对比(DIC)显微镜或扫描电子显微镜(SEM)。
69.如权利要求68所述的系统,其中,通过包含以下步骤的方法来形成所述标记:
(i)在施加至由固态材料形成的物品的外表面的光阻剂的预定区域内形成复数个凹陷,其中,通过双光子吸收光刻来形成所述复数个凹陷,且其中,所述一个或多个凹陷至少部分地穿过所述光阻剂、且从所述光阻剂的外表面且朝向由固态材料形成的所述物品的所述外表面延伸;且
(ii)施加蚀刻处理,使得曝露且蚀刻所述物品的所述外表面的至少一部分,以便形成从所述物品的所述外表面延伸至所述物品中且与所述复数个凹陷对应的复数个蚀刻部分;
其中,所述光阻剂的所述预定区域定义待施加至所述物品的所述外表面的可识别标记;其中,所述复数个蚀刻部分在所述物品的所述外表面上形成所述非光学可识别标记;且其中,所述蚀刻部分的最大宽度小于200nm,使得所述可识别标记在可见光光谱中是非光学可检测的。
70.一种用于可选择地观看宝石的复数个光可激活特征中的至少一个光可激活特征的系统的装置,其中,所述装置包含如权利要求26至69中任一项中所述的系统。
71.一种验证宝石的身份的方法,所述方法包括:
可选择地照射与至少一个光可激活特征对应的宝石的复数个部分中的至少一个部分,所述光可激活特征是由来自宝石的刻面的光的反射形成的并且从所述宝石的冠部或亭部可观看,其中,响应于所述宝石的所述至少一个部分的可选择照射而激活所述宝石的所述至少一个光可激活特征且如此提供独立光可激活特征的光学表征;
获取响应于所述宝石的所述至少一个对应部分的可选择照射而被激活的所述至少一个光可激活特征的光学可观看表示;及
比较所述光学可观看表示与已知光学表示,通过所述已知光学表示指示具体宝石。
72.如权利要求71所述的方法,其中,所述宝石的所述至少一个光可激活特征形成光学可观看图案,且其中,彼此重叠的刻面反射形成所述光学可观看图案。
73.一种用于验证宝石的身份的系统,所述系统包括:
第一光源,所述第一光源被配置为用于可选择地照射与至少一个光可激活特征对应的所述宝石的复数个部分中的至少一个部分,所述光可激活特征是由来自宝石的刻面的光的反射形成的并且从所述宝石的冠部或亭部可观看,其中,响应于所述宝石的所述至少一个部分的可选择照射而激活所述宝石的所述至少一个光可激活特征且如此提供独立光可激活特征的光学表征;
光学获取装置,所述光学获取装置被配置为用于光学地获取响应于所述宝石的所述至少一个对应部分的可选择照射而被激活的所述至少一个光可激活特征的光学可观看表示;及
处理器,所述处理器用于比较所述至少一个光可激活特征的所述光学可观看表示与已知光学表示,通过所述已知光学表示指示具体宝石。
74.如权利要求73所述的系统,其中,所述宝石的所述至少一个光可激活特征形成光学可观看图案,且其中,彼此重叠的刻面反射形成所述光学可观看图案。
75.一种用于评估宝石的复数个切割的精度的系统,所述系统包括:
第一光源,所述第一光源被配置为用于可选择地照射与至少一个光可激活特征对应的所述宝石的复数个部分中的至少一个部分,所述光可激活特征是由来自宝石的刻面的光的反射形成的并且从所述宝石的冠部或亭部可观看,其中,响应于所述宝石的所述至少一个部分的可选择照射而激活所述宝石的所述至少一个光可激活特征;
光学获取装置,所述光学获取装置被配置为用于光学地获取响应于所述宝石的所述至少一个对应部分的可选择照射而被激活的所述至少一个光可激活特征的光学可观看表示且如此提供独立光可激活特征的光学表征;及
处理器,所述处理器用于比较所述至少一个光可激活特征的所述光学可观看表示与已知光学表示,通过所述已知光学表示指示所述宝石的所述刻面的切割参数。
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