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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im allgemeinen ein Verfahren zum
Bestimmen des Wertes eines Objekts. Die Erfindung betrifft insbesondere
ein Verfahren zum Bestimmen der Lage von Einschlüssen bzw. Einlagerungen in
Edelsteinen und Rohdiamanten in Beziehung zu der äußeren bzw. äußeren Struktur
der Objekte.
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Hintergrund
der Erfindung
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Edelsteine
werden typischerweise basierend auf ihrer visuellen Erscheinung
auf das menschliche Auge analysiert. Es ist die visuelle Erscheinung
eines Edelsteins auf das menschliche Auge bei Umgebungslicht, welche
als der hauptsächliche
Indikator seiner Qualität
dient. Demzufolge basiert die Analyse von Edelsteinen im allgemeinen
und insbesondere von Diamanten im wesentlichen auf visueller menschlicher
Wahrnehmung. Dies erfordert einen Experten, welcher in der Beurteilung
des Steins qualifiziert ist, wobei die Meinungsbildung sowie die
feine Unterscheidung auf dem Stein und der Erfahrung des Experten
basiert.
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Die
Analyse wird optimal durch ein Team von Experten durchgeführt, welche
einen Edelstein visuell in Bezug auf Merkmale wie z.B. Einlagerungen bzw.
Einschlüsse
und strukturelle Fehler inspizieren. Dieses Verfahren ist zeitaufwendig
und involviert zahlreiche Inspektionen, Messungen und Überprüfungen durch
jede einzelne Person. Das Verfahren involviert ebenfalls eine Qualitätskontrolle
und kann eine Vielzahl nicht-destruktiver
Tests zum Ermitteln anderer Fehler enthalten, welche die Qualität eines Exemplars
beeinträchtigen
können.
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Rohsteine
werden typischerweise durch einen qualifizierten Meistermarkierer
(engl.: master marker) geprüft,
welcher die Lage von Einschlüssen innerhalb
des Steins bestimmt. Auf der Basis dieser Beobachtung sowie im Vergleich
zu der Erfahrung des Experten wird eine Entscheidung im Hinblick
auf die Bestimmung der besten Sägeebene
für einen
bestimmten Rohstein gefällt.
Eine solche Analyse ist subjektiv; oftmals bilden zwei Markierer
wesentlich unterschiedliche Meinungen über einen einzelnen Stein.
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Darüber hinaus
ist die Analyse des Steins ein zeitaufwendiges Verfahren. In der
Praxis wird, wenn ein Paket von Rohsteinen bewertet wird, das Paket
in Kategorien unterteilt und ein Muster von Steinen aus jeder Kategorie
geprüft.
Der Wert des gesamten Pakets wird basierend auf den Mustersteinen
bestimmt.
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Automatisierte
Vorrichtungen für
die Analyse des Steins existieren, wie z.B. der durch Crumm et al. in
US-Patent 4,259,011 vorgestellte optische Edelsteinanalysator. Dieses
Patent betrifft jedoch nicht Rohsteine. Des weiteren bietet es kein
Verfahren, durch welches die Koordinaten von Einschlüssen innerhalb
der Steine bestimmt werden können.
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Das
durch Van der Steen Pol et al. in dem Europäischen Patent 1,211,503 beschriebene
Verfahren sowie die Vorrichtung stellen eine mögliche Lösung zum Lokalisieren von Einschlüssen in
einem Diamanten durch zweimaliges Abbilden des Diamanten und Analysierender
Abbildungen durch einen Computer dar, um einen Einschluss in Bezug
auf die äußere Oberfläche des
Diamanten zu lokalisieren. Obwohl dieses Patent auf einen Brechungsindex-Korrekturfaktor
verweist, welcher in die Computerberechnungen einbezogen werden
soll, bietet es keine Lösung
in Bezug auf mehrere durch einen einzelnen Einschluss erzeugte Abbildungen.
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Das
Lokalisieren der exakten Koordinaten von Einschlüssen innerhalb eines Diamanten
wird insbesondere durch seinen hohen Brechungsindex erschwert. Bei
Betrach tung des Steins entweder mit dem Auge oder wenn ein Stein
fotografiert wird, erzeugt ein einzelner Einschluss innerhalb des
Steins typischerweise mehrere Abbildungen.
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Das
Licht, das von innerhalb des Diamanten mit einem hohen Brechungsindex
auf den geringen Brechungsindex von Luft übergeht, wird von seinem ursprünglichen
Weg weg gebrochen, es sei denn, es bewegt sich entlang einem Weg,
welcher senkrecht zur Oberfläche
ist. Wenn Licht von dem Einschluss gebrochen wird, werden mehrere
Abbildungen von einer Anzahl von Facetten in Richtung des Auges
gebildet. Zusätzlich
wird von dem Einscluss kommendes Licht oft mehr als einmal aufgrund
von interner Totalreflektion in den Diamanten zurück reflektiert, bevor
es aus der Oberfläche
des Steins austritt. Dies kann ebenfalls in mehrfachen Abbildungen
des Einschlusses resultieren.
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Um
die durch die Brechung verursachten Probleme zu bewältigen,
wurden Vorrichtungen, wie z.B. US-Patent 4,049,350 entwickelt. Diese
Vorrichtungen involvieren das Eintauchen des Steins in eine Flüssigkeit
mit einem Brechungsindex, welcher ungefähr dem von Diamanten entspricht
und ein anschließendes
Abtasten des Diamanten mit einer hoch fokussierten oder schmalen
kollimierten Lichtquelle, wie z.B. einen Laserstrahl. Die Intensität des austretenden
Strahls wird verwendet, um die X-Y-Koordinaten des Einschlusses
mit einer durch die Größe des Abtastpunktes
bestimmten Auflösung
zu zeichnen. Dies erzeugt jedoch keine Z-Koordinate für den Einschluss.
In US-Patent 4,152,069
wird ein Verfahren beschrieben, wodurch die Z-Koordinate bestimmt
werden kann. Dieses Verfahren ist jedoch problematisch, da es von
dem Erhalten bzw. Erfassen eines hoch fokussierten Strahls abhängt. Das
Verfahren ist somit für
Variationen des Brechungsindex der Eintauchflüssigkeiten aufgrund von Temperatur
oder Unreinheiten hochempfindlich. Eine geringe Änderung des Fokus kann zu großen Fehlern
beim Lokalisieren von Einschlüssen,
insbesondere bei den Z-Koordinaten führen. Des weiteren kann die
Z-Koordinate nur bestimmt werden, falls der Stein zumindest eine
polierte Planarseite aufweist und nur falls der Einschluss in dem
Volumen enthalten ist, welches durch diese Seite sowie imaginären Linien,
die senkrecht dazu von seinen Ecken aus verlaufen, definiert ist.
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Es
ist daher ein kosteneffektives Verfahren des automatischen Lokalisierens
der Lage von Einschlüssen
in einem Edelstein in einer Weise, die objektiv und wiederholbar
ist, erforderlich. Mit einem solchen System können Entscheidungen über einen Rohstein
in Bezug auf die Qualität
des Rohsteins und die letztendliche Qualität des möglichen bzw. potentiellen polierten
Steins, welcher von dem Rohstein erzeugt werden kann, gefällt werden.
Es kann deshalb ein präziserer
wirtschaftlicher Wert des Rohsteins bestimmt werden. Es besteht
daher seit langem ein Bedarf für
die vorliegende Erfindung bezüglich
einem Verfahren zum Bestimmen der Lage von Einschlüssen in
einem Edelstein.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zum Bestimmen
der Lage von Einschlüssen
in einem Edelstein zu offenbaren. Dieses Verfahren weist das Einfügen eines
Edelsteins in eine brechungsfreie Umgebung und das Bestrahlen des
Edelsteins auf, so daß der
Edelstein für
die Strahlungswellen zumindest teilweise transparent ist, wohingegen
die Einschlüsse
eine eindeutige und ungebeugte Abbildung auf einen Detektor erzeugen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zu offenbaren, daß die
mehrdimensionale Lage von zumindest einem Einschluss in einem Edelstein
bestimmt, das wie vorangehend definiert ist und zusätzlich aufweist:
Plazieren des Edelsteins auf einen mit Koordinaten versehenen Diamantenhalter,
Abbilden des Edelsteins durch Bestrahlen des Edelsteins und Analysieren
der durch die Strahlung, welche durch den Edelstein verläuft, erzeugten
Abbildungen. Der Edelstein wird anschließend relativ zu dem Detektor
bewegt, der Edelstein wird von der neuen Ausrichtung aus abgebildet
und die erzeugten Abbildungen werden analysiert, bis die äußere mehrdimensionale
Struktur des Edelsteins bestimmt ist. Es wird ferner darauf hingewiesen,
daß die
herkömmliche
Fotografie unter Verwendung von sichtbarem Licht Abbildungen erzeugt,
welche zum Zwecke des Bestimmens der äußeren Struktur des Steins geeignet
sind und daß andere äquivalente Verfahren
zum Bestimmen der äußeren Struktur
aus dem Stand der Technik bekannt sind. Im Anschluß auf die
Bestimmung der äußeren Struktur
des Steins werden die Einschlüsse
durch Einfügen
des Edelsteins in eine brechungsfreie Umgebung, Abbilden des Edelsteins
eine Mehrzahl von Malen in der brechungsfreien Umgebung und Analysieren
der Abbildungen lokalisiert, welche durch die Strahlung erzeugt
werden, die durch den Edelstein in der brechungsfreien Umgebung
verläuft,
so daß die
mehrdimensionalen Koordinaten aller Einschlüsse bestimmt werden können. Die
Koordinaten sämtlicher
Einschlüsse
werden anschließend
auf die äußere mehrdimensionale
Struktur des Edelsteins übertragen,
so daß die
mehrdimensionalen Positionen der Einschlüsse in dem Edelstein relativ
zu der äußeren Struktur
eindeutig lokalisiert werden.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Bestimmen möglicher Sägeebenen
für den
Edelstein zu offenbaren, aufweisend: Bestimmen der mehrdimensionalen
Koordinaten der Einschlüsse
in einem Edelstein und ihre Beziehung zu seiner äußeren Struktur sowie Vorsehen eines
Algorithmus zum Bestimmen möglicher
Sägeebenen
für den
Edelstein, so daß der
Algorithmus eine Vielzahl möglicher
Sägeebenen
ergibt, welche entsprechend der Präferenz geordnet sind.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Bewerten eines Edelsteins zu offenbaren, aufweisend: Bestimmen
der mehrdimensionalen Koordinaten der Einschlüsse in einem Edelstein und
ihre Beziehung zu seiner äußeren Struktur,
Vorsehen einer Vielzahl möglicher
Sägeebenen
für den
Rohstein und Zuweisen eines wirtschaftlichen Wertes an die möglichen
polierten Steine, so daß das
Verfahren den wirtschaftlichen Wert des Edelsteins bestimmt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren
zum Bestimmen des wirtschaftlichen Wertes eines Pakets von Edelsteinen
zu offenbaren, welches das Einfügen
einer Reihe von Edelsteinen und das Bewerten jedes Edelsteins aufweist,
so daß die
Summe des wirtschaftlichen Wertes jedes Edelsteins in der Reihe
den wirtschaftlichen Wert des Pakets bestimmt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zum Lokalisieren von Einschlüssen
vorzustellen, welche in der Lage ist ist, um die mehrdimensionale
Lage von Einschlüssen
in einem Edelstein zu bestimmen, aufweisend: eine Einrichtung zum
Einfügen
eines Edelsteins in eine brechungsfreie Umgebung, eine Einrichtung
zum Bestrahlen des Edelsteins, eine Einrichtung zum Analysieren
der Abbildungen, welche durch die Strahlung erzeugt werden, die
durch den Edelstein verläuft,
so daß der
Edelstein für
die Strahlungswellen zumindest teilweise transparent ist, wohingegen
die Einschlüsse
eine Abbildung auf einem Detektor erzeugen.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung
zum Lokalisieren von Einschlüssen
vorzustellen, welche in der Lage ist ist, um die mehrdimensionale
Lage von Einschlüssen
in einem Edelstein zu bestimmen, zusätzlich aufweisend: ein koordinierter
Diamantenhalter, eine Einrichtung zum Bestrahlen des Edelsteins,
eine Einrichtung zum Bewegen des Edelsteins relativ zu dem Detektor, eine
Einrichtung zum Bestimmen der äußeren mehrdimensionalen
Struktur des Edelsteins durch Analyse der Abbildungen, welche durch
den Abbildungsprozess erzeugt wurden, eine Einrichtung zum Einfügen des
Edelsteins in eine brechungsfreie Umgebung, eine Einrichtung zum
Abbilden des Edelsteins in der brechungsfreien Umgebung, eine Einrichtung zum
Bestimmen der mehrdimensionalen Koordinaten von zumindest einem
Einschluss durch Analyse der Abbildungen, welche durch die Bestrahlung
erzeugt werden, die durch den Edelstein in der brechungsfreien Umgebung
verläuft
und eine Einrichtung zum Übertragen
der Koordinaten der Einschlüsse
auf die äußere mehrdimensionale
Struktur des Edelsteins, so daß die
mehrdimensionalen Positionen der Einschlüsse in dem Edelstein relativ
zu der äußeren Struktur
des Steins bestimmt werden.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung
zum Optimieren von Sägeebenen
zum Bestimmen möglicher
Sägeebenen
für einen
Rohedelstein vorzustellen, die aufweist: Eine Einrichtung zum Bestimmen
der mehrdimensionalen Koordinaten der Einschlüsse in einem Edelstein relativ
zu seiner äußeren Struktur
und ein Algorithmus zum Bestimmen potentieller Sägeebenen für den Edelstein, so daß die Vorrichtung
die optimalen Sägeebenen
für den
Rohedelstein bestimmt.
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Es
ist ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Graduierungs-
bzw. Einstufungsvorrichtung zum Bewerten eines Edelsteines vorzustellen, aufweisend:
eine Einrichtung zum Bestimmen der mehrdimensionalen Koordinaten
der Einschlüsse
in einem Edelstein relativ zu seiner äußeren Struktur, ein Algorithmus
zum Bestimmen möglicher
Sägeebenen
für den
Edelstein und ein Algorithmus zum Zuweisen eines wirtschaftlichen
Wertes an jeden der potentiellen polierten Steine, so daß der wirtschaftliche
Wert des Rohsteins bestimmt wird.
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Es
ist schlußendlich
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung eine Paket-Graduierungsvorrichtung
zum Bestimmen des wirtschaftlichen Wertes eines Pakets von Edelsteinen
vorzustellen, aufweisend: eine Graduierungsvorrichtung zum Bewerten jedes
Edelsteines und eine Einrichtung zum Einfügen einer Reihe von Edelsteinen
in die Bewertungsvorrichtung, so daß der individuelle Wert jedes
Edelsteines und somit der gesamten Reihe bestimmt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Die
Ziele und Vorteile verschiedener Ausführungsformen der Erfindung
sind anhand der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich, wenn diese
in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird. Es
zeigt:
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1 stellt
eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Einschlüssen in Edelsteinen entsprechend einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht schematisch dar, wobei
ein Rohedelstein durch eine Strahlungsquelle bestrahlt wird, so daß eine Abbildung
des Rohsteins auf einen Detektor geworfen wird, um seine äußere Struktur
zu bestimmen;
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2a stellt
eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Einschlüssen in Edelsteinen entsprechend einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht schematisch dar, wobei
ein Rohedelstein durch eine Strahlungsquelle innerhalb einer brechungsfreien
Umgebung bestrahlt wird, so daß die
Abbildung, welche auf den Detektor geworfen wird, die wahren Positionen
der Einschlüsse
angibt;
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2b stellt
eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Einschlüssen in Edelsteinen entsprechend einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in Seitenansicht schematisch dar, wobei
ein Rohedelstein innerhalb einer brechungsfreien Umgebung durch
eine Strahlungsquelle bestrahlt wird, so daß die Abbildung, welche auf
den Detektor geworfen wird, die wahren Positionen der Einschlüsse angibt.
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3 stellt
eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Einschlüssen in Edelsteinen entsprechend einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht schematisch dar.
Der Edelstein wird gedreht, so daß sich die auf den Detektor
geworfene Abbildung ändert;
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4 stellt
eine Vorrichtung zum Lokalisieren von Einschlüssen in Edelsteinen entsprechend einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in einer Draufsicht schematisch dar.
Die Strahlungsquelle und der Detektor, oder der Detektor allein
werden gedreht, so daß sich
die auf den Detektor geworfene Abbildung ändert;
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5 stellt
einen Rohedelstein mit einem Einschluss entsprechend einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch dar. Die mögliche Ausrichtung
zweier Edelsteine ist in den Rohstein eingeschrieben und stellt
eine mögliche
Sägeebene
des Rohsteines dar, wobei keiner der polierten Edelsteine den Einschluss
enthält;
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6 stellt
eine Linie von Rohedelsteinen entsprechend einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch dar, welche in die Abbildungskammer
in Reihe eingefügt
sind; und
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7 stellt
einen Rohedelstein mit einem Einschluss entsprechend einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch dar, wobei dieser durch Umgebungslicht
beleuchtet wird, und innerhalb einer brechungsfreien Umgebung unter
Verwendung einer Kamera abgebildet wird.
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Ausführliche
Beschreibung der Ausführungsformen
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Die
folgende Beschreibung ist zusammen mit sämtlichen Kapiteln der vorliegenden
Erfindung vorgesehen, um es dem Fachmann zu ermöglichen von der Erfindung Gebrauch
zu machen und legt die nach Erachten des Erfinders besten Arten
der Ausführung
dieser Erfindung dar. Verschiedene Modifikationen sind dem Fachmann
jedoch ersichtlich, da die allgemeinen Grundlagen der vorliegenden
Erfindung insbesondere definiert worden sind, um ein Verfahren zum
Bestimmen der Lage von Einschlüssen
in einem Edelstein, sowie eine entsprechende Vorrichtung vorzusehen.
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Der
Begriff „Einlagerung
bzw. Einschluss" bezieht
sich nachstehend auf jeglichen Defekt oder jegliche Unreinheit innerhalb
eines Edelsteins, wie z. B. einen Fleck oder eine Unregelmäßigkeit
in der Kristallstruktur des Steins. Diese können eine Trübung, eine
Fraktur, Blasenschleier, Flüssigkeit,
etc. enthalten.
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Der
Begriff „brechungsfreie
Umgebung" bezieht
sich nachstehend auf jegliche Umgebung, wie z. B. eine Flüssigkeit,
ein Gas oder Plasma, in welche der Edelstein eingefügt wird,
wobei die Umgebung dadurch gekennzeichnet ist, daß der Brechungsindex
für die
verwendeten Strahlungswellen ähnlich dem
von Edelsteinen ist.
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Der
Begriff „Strahlungswellen" bezieht sich nachstehend
auf jegliche Wellen, welche in den Edelstein eindringen. Solche
Wellen können
elektromagnetische Wellen wie z.B. sichtbares Licht, Infrarotlicht,
Gammastrahlen, etc. oder Ultraschallimpulse, oder jegliche andere
Form von Strahlung sein.
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Der
Begriff „Detektor" bezieht sich nachstehend
auf jegliche Vorrichtung, welche auf die Strahlungswellen empfindlich
reagiert, auf der eine Abbildung des Edelsteins dargestellt wird.
Der Detektor kann ein Kamerafilm, ein lichtempfindlicher Schirm, eine
Matrix photoempfindlicher Zellen, eine audio-empfindliche Einrichtung
oder jegliche andere Vorrichtung zum Erfassen eingehender Wellen
sein.
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Der
Begriff „mit
Koordinaten versehener Diamantenhalter" bezieht sich nachstehend auf einen Diamantenhalter
oder jegliche andere Aufnahmevorrichtung, welche den Edelstein hält. Die
Aufnahmevorrichtung ist kalibriert, so daß ihre Position und Winkel
relativ zu dem Detektor als auch die X, Y und Z Koordinaten des
gehaltenen Edelsteins bekannt sind.
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Der
Begriff „Chalcogenid-Element" bezieht sich nachstehend
auf jegliches Element in Gruppe 16 (zuvor VIB oder VIA) des Periodensystems,
wie z. B. Sauerstoff, Sulfur, Selen oder Tellur.
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Der
Begriff „mehrdimensional" bezieht sich nachstehend
auf das, was in einer Mehrzahl von Dimensionen, wie z. B. eine,
zwei oder drei Dimensionen dargestellt ist.
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Der
Begriff „Umgebungslicht" bezieht sich nachstehend
auf Strahlungswellen und insbesondere auf Licht oder jegliche andere
Form von Strahlung, welche ein Muster von einer nicht spezifizierten
Quelle aus beleuchtet. Diese Strahlung kann durch jegliche Strahlungsquelle,
wie z. B. Tageslicht, elektrisches Licht von dem Raum, von einem
Spiegel reflektiertes Licht, einen Kamerablitz oder jegliche andere
Strahlungsquelle oder Kombination dieser erzeugt werden.
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Entsprechend
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen der
Lage von Einschlüssen
in einem Edelstein offenbart. Dieses Verfahren weist das Einführen eines
Edelsteins in eine Brechungsfreie Umgebung sowie das Bestrahlen
des Edelsteins auf, so daß der Edelstein
für die
Strahlungswellen zumindest teilweise transparent ist, wohingegen
die Einschlüsse
eine eindeutige und ungebeugte Abbildung auf einem Detektor erzeugen.
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Entsprechend
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen der
mehrdimensionalen Lage von zumindest einem Einschluss in einem Edelstein
offenbart, welches zusätzlich
aufweist: Platzieren des Edelsteins auf einen koordinierten Diamantenhalter, Abbilden
des Edelsteins durch Bestrahlen des Edelsteins und Analysieren von
Abbildungen, welche durch die durch den Edelstein verlaufende Strahlung erzeugt
werden. Der Edelstein wird anschließend relativ zu dem Detektor
bewegt, der Edelstein wird von der neuen Ausrichtung aus abgebildet
und die erzeugten Abbildungen werden analysiert, bis die äußere mehrdimensionale
Struktur des Edelsteins bestimmt ist. Es wird im Hinblick darauf
anerkannt, daß eine
herkömmliche
Photographie unter Verwendung von sichtbarem Licht Abbildungen erzeugt,
welche zum Zwecke des Bestimmens der äußeren Struktur des Steins geeignet
ist. Auf die Bestimmung der äußeren Struktur
des Steins hin folgend, werden die Einschlüsse durch Einfügen des
Edelsteins in eine brechungsfreie Umgebung lokalisiert, der Edelstein wird
mehrmals in der brechungsfreien Umgebung abgebildet und die Abbildungen,
welche durch die Strahlung erzeugt werden, die durch den Edelstein
in der brechungsfreien Umgebung verläuft, werden analysiert so daß die mehrdimensionalen
Koordinaten sämtlicher
Einschlüsse
bestimmt werden können. Die
Koordinaten sämtlicher
Einschlüsse
werden anschließend
auf die äußere mehrdimensionale
Struktur des Edelsteins übertragen,
so daß die
mehrdimensionalen Positionen der Einschlüsse in dem Edelstein relativ
zu der äußeren Struktur
eindeutig lokalisiert werden.
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Entsprechend
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Verfahren zum Bestimmen möglicher
Sägeebenen
für den Rohedelstein
eingeführt,
aufweisend: Bestimmen der mehrdimensionalen Koordinaten der Einschlüsse in einem Edelstein
und ihre Beziehung zu dessen äußerer Struktur
und Vorsehen eines Algorithmus zum Bestimmen möglicher bzw. potentieller Sägeebenen
für den
Edelstein, so daß der
Algorithmus eine Vielzahl möglicher
Sägeebenen
ergibt, welche nach Präferenz
geordnet sind.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bewerten eines
Edelsteins offenbart, aufweisend: Bestimmen der mehrdimensionalen
Koordinaten der Einschlüsse
in einem Edelstein und ihre Beziehung zu seiner äußeren Struktur, Vorsehen einer Vielzahl
potentieller Sägeebenen
für den
Rohstein und Vergeben eines wirtschaftlichen Wertes bezüglich den
potentiellen polierten Steinen, so daß das Verfahren den wirtschaftlichen
Wert des Edelsteins bestimmt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Bestimmen des
wirtschaftlichen Wertes eines Pakets von Edelsteinen offenbart,
aufweisend das Einfügen
einer Reihe von Edelsteinen und das Bewerten jedes Edelsteins, so
daß die
Summe der wirtschaftlichen Werte jeder der Edelsteine in der Reihe den
wirtschaftlichen Wert des Pakets bestimmt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Lokalisieren
von Einschlüssen
vorgestellt, welche in der Lage ist ist, um die mehrdimensionale Lage
von Einschlüssen
in einem Edelstein zu bestimmen, aufweisend: Eine Einrichtung zum
Einfügen
eines Edelsteins in eine brechungsfreie Umgebung, eine Einrichtung
zum Bestrahlen des Edelsteins, eine Einrichtung zum Analysieren
der Abbildungen, welche durch die Strahlung erzeugt werden, die
durch den Edelstein verläuft,
so daß der
Edelstein für
die Strahlungswellen zumindest teilweise transparent ist, wohingegen
die Einschlüsse
eine Abbildung auf einem Detektor erzeugen.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Lokalisieren
von Einschlüssen
vorgestellt, welche in der Lage ist, die mehrdimensionale Lage von
Einschlüssen
in einem Edelstein zu bestimmen, zusätzlich aufweisend: Ein koordinierter
Diamantenhalter, eine Einrichtung zum Bestrahlen des Edelsteins,
eine Einrichtung zum Bewegen des Edelsteins relativ zu dem Detektor,
eine Einrichtung zum Bestimmen der äußeren mehrdimensionalen Struktur des
Edelsteins durch Analyse der durch den Abbildungprozess erzeugten
Abbildungen, eine Einrichtung zum Einführen des Edelsteins in eine
brechungsfreie Umgebung, eine Einrichtung zum Abbilden des Edelsteins
in der brechungsfreien Umgebung, eine Einrichtung zu Bestimmen der
mehrdimensionalen Koordinaten von zumindest einem Einschluss durch
Analyse der durch die Strahlung erzeugten Abbildungen, welche durch
den Edelstein in der brechungsfreien Umgebung verläuft, und
eine Einrichtung zum Übertragen
der Koordinaten der Einschlüsse
auf die äußere mehrdimensionale
Struktur des Edelsteins, so daß die
mehrdimensionalen Positionen der Einschlüsse in dem Edelstein relativ
zu der äußeren Struktur
des Steins bestimmt werden.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zum Lokalisieren
von Einschlüssen
vorgestellt, welche in der Lage ist ist, die mehrdimensionale Lage von
Einschlüssen
in einem Edelstein zu bestimmen, wobei die brechungsfreie Umgebung
ein nicht-metallisches chemisches Chalcogenid-Element aufweist, welches durch einen
Brechungsindex gekennzeichnet ist, der etwa dem des Edelsteins ähnlich ist.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Vorrichtung zur Optimierung
einer Sägeebene
zum Bestimmen möglicher
Sägeebenen
für eine
Rohedelstein vorgestellt, welche eine Einrichtung zum Bestimmen der
mehrdimensionalen Koordinaten der Einschlüsse in einem Edelstein relativ
zu seiner äußeren Struktur, sowie
einen Algorithmus zum Bestimmen möglicher Sägeebenen für den Edelstein aufweist, so
daß die Vorrichtung
die optimalen Sägeebenen
für den
Rohedelstein bestimmt.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird eine Graduierungsvorrichtung zum
Bewerten eines Edelsteins vorgestellt, aufweisend: Eine Einrichtung
zum Bestimmen der mehrdimensionalen Koordinaten der Einschlüsse in einem
Edelstein relativ zu seiner äußeren Struktur,
ein Algorithmus zum Bestimmen möglicher
Sägeebenen
für den
Edelstein und ein Algorithmus zum Zuweisen eines wirtschaftlichen
Wertes an jeden der möglichen
polierten Steine, so daß der
wirtschaftliche Wert des Rohsteins bestimmt wird.
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Schlußendlich
wird entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung eine Paket-graduierungs-Vorrichtung zum Bestimmen des
wirtschaftlichen Wertes eines Pakets von Edelsteinen vorgestellt,
aufweisend: Eine Graduierungsvorrichtung zum Bewerten jedes Edelsteins und
eine Einrichtung zum Einfügen
einer Reihe von Edelsteinen in die Bewertungsvorrichtung, so daß der individuelle
Wert jedes Edelsteins und somit der gesamten Reihe bestimmt wird.
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Im
folgenden wird Bezug auf 1 genommen, welche eine Edelsteineinschlussvorrichtung
in Seitenansicht entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schematisch darstellt. Ein Rohedelstein 3 wird
auf einem Diamantenhalter 2 gehalten. Der Edelstein wird
durch eine Strahlungsquelle 1 bestrahlt, wobei die Strahlung 6,
welche von der Strahlungsquelle ausgeht, den Rohedelstein trifft und
ein Teil der Strahlung von dem Detektor weg reflektiert oder gebrochen
wird, oder durch den Edelstein abgebildet wird, wodurch die Intensität der Strahlung,
welche aus dem Edelstein 7 in Richtung des Detektors 5 austritt,
verringert wird, so daß eine Abbildung
des Rohsteins 8 auf den Detektor geworfen wird. Der Einschluss 4 erzeugt
typischerweise aufgrund von Brechungseffekten eine Mehrzahl von Abbildungen 11a.
Diese Abbildungen werden gebeugt und reflektiert und geben so nicht
die korrekten Koordinaten des Einschlusses innerhalb des Steins an.
Die resultierende Abbildung des Edelsteins wird verwendet, um seine äußere Struktur
zu bestimmen.
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Im
folgenden wird Bezug auf 2a genommen,
welche eine Edelsteineinlschlussvorrichtung in Seitenansicht entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Der Rohedelstein 3 wird
auf einem Diamantenhalter 2 gehalten. Der Edelstein wird
durch eine Strahlungsquelle 1 bestrahlt, wobei die Strahlung 6, welche
von der Strahlungsquelle ausgeht, den Edelstein trifft, wobei der
Edelstein als auch die gesamte Länge
des Strahlungsweges in eine brechungsfreie Umgebung 9 getaucht
ist, welche durch ihren Brechungsindex gekennzeichnet ist, der ähnlich dem des
Edelsteins ist. Der größte Teil
der Strahlung verläuft
ungebeugt in den Edelstein und wird von dem Detektor weg reflektiert
oder gebrochen, oder durch den Einschluss 4, innerhalb
des Edelsteins aufgenommen. Dies verringert die Intensität der Strahlung, welche
entlang der Linie des Einschlusses 10 in Richtung des Detektors 5 verläuft. Somit
wird eine ungebeugte Abbildung des Einschlusses 11b auf
den Detektor geworfen.
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Im
folgenden wird Bezug auf die 2b genommen,
welche eine Edelsteineinschlussvorrichtung von der Seite aus betrachtet
entsprechend einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Hier ist lediglich
der Rohedelstein 3 und der Diamantenhalter 2 innerhalb der
brechungsfreien Umgebung 9 eingetaucht. Die Strahlungsquelle 1 und
der Detektor 5 sind außerhalb der
brechungsfreien Umgebung. Die ungebeugte Abbildung des Einschlusses 11b wird
dennoch auf den Detektor geworfen.
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Im
folgenden wird auf 3 Bezug genommen, welche eine
Edelsteineinschlussvorrichtung von oben aus betrachtet entsprechend
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung schematisch darstellt. Der Edelstein 3 wird
gedreht, so daß sich
die auf den Detektor 5 geworfene Abbildung ändert.
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Im
folgenden wird Bezug auf 4 genommen, welche eine Edelsteineinschlussvorrichtung von
oben aus betrachtet schematisch darstellt. Es werden entweder die
Strahlungsquelle 1 und der Detektor 5 gedreht,
oder der Detektor wird allein gedreht, so daß sich die auf den Detektor
geworfene Abbildung entsprechend einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ändert.
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Im
folgenden wird Bezug auf 5 genommen, welche einen Rohedelstein 3 mit
einem Einschluss 4 schematisch darstellt. Die möglichen
Ausrichtungen zweier polierter Edelsteine 13a und 13b sind
in den Rohstein eingeschrieben und stellen eine mögliche Sägeebene 13c des
Rohedelsteins dar, wobei keiner der polierten Edelsteine den Einschluss 4 entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung enthält.
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Im
folgenden wird auf 6 Bezug genommen, welche eine
Linie von Rohedelsteinen, welche in die Abbildungskammer in Reihe
eingefügt
sind, entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schematisch darstellt. Die Linie von Edelsteinen ist auf
einem Fließband 16,
welches durch die Abbildungskammer verläuft, befestigt. Ein Edelstein 3 wird
abgebildet und andere 14 werden in Richtung der Abbildungskammer
befördert. Wenn
jeder Stein eingeführt
wird, verläßt der vorhergehende
Stein 15 die Kammer.
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Im
folgenden wird Bezug auf 7 genommen, welche einen Rohedelstein 3 mit
einem Einschluss 4, welcher auf einem Diamantenhalter 2 gehalten
wird, entsprechend einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung schematisch dargestellt. Der Edelstein wird durch Umgebungslicht 18 beleuchtet
und innerhalb einer brechungsfreien Umgebung 9 unter Verwendung
einer Kamera 17 abgebildet. Da der Stein durch eine Umgebung
mit ungefähr
dem gleichen Brechungsindex 9 umgeben ist, wird wenig Licht
von der Oberfläche
des Steins 10 reflektiert. Der Einschluss 4 nimmt
mehr Licht auf oder reflektiert des Umgebungslicht stärker in
Richtung der Kamera.