DE3038477A1

DE3038477A1 - Refraktometer zur edelsteinuntersuchung

Info

Publication number: DE3038477A1
Application number: DE19803038477
Authority: DE
Inventors: Manfred Ing.(grad.) 2000 Hamburg Eickhorst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-10-11
Filing date: 1980-10-11
Publication date: 1982-05-06
Also published as: GB2085611A; IT1197423B; IT8149459A0; GB2085611B; JPS5793237A

Description

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Ing.(grad.) Manfred Eickhorst, Hans-Henny-Jahnn-Weg 21, 2000 Hamburg 76

Refraktometer zur Edelsteinuntersuchung

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Refraktometer zur Messung der Lichtbrechung von Edelsteinen, mit einem Refraktionselem^ont. z.B. einem Prisma, und mit einem ein dem Refraktionselement nachgeordnetes System optisch abbildender Bauelemente wie Spiegel, Linsen od. dgl. umschließenden Gehäuse sowie mit ein°r Leuchtdioden (LED) - Lichtquelle fdr monochromatisches Licht von annähernd 539 nm.

Stand der Technik

Zur Beleuchtung von Refraktometern, die monochromatisches Licht erfordert, ist es bekannt geworden, als Lichtquellpn für dieses monochromatische Licht Leuchtdioden (LED) zu verwenden, die von außen her an dem das optische Refraktionselement aufnehmenden Refraktometergehäuse angeordnet w°rd»n. Wegen der relativ niedrigen .Lichtstärke solcher LED ist es erforderlich, eine Vielzahl derselben vorzusehen, um für die Bedienungsperson des Refraktometers vernünftige Lichtverhältnisse zu erzielen, da das Licht innerhalb des Gehäuses bis zu seinem Eintritt in das optische Refraktionselement, für das beispielsweise ein Prisma verwendet wird, einen relativ weiten Weg zurückzulegen hat und die Beleuchtungsstärke bekanntlich mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Durch diese Vielzahl der LED und/oder die Ausbildung einer für sich abgeschlossenen Lichtquelleneinheit außerhalb des Gehäuses bauen solche Refraktometer verhältnismäßig groß.

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Darüber hinaus sind auch schon kompakter bauende Geräte bekannt (DE-GM 77 14 524), bei denen eine Lichtquelle in Form einer Soffittenlampe innerhalb des Refraktometergehäuses, und zwar an der Rückwand desselben im Abstand zu dem Refraktionselement angeordnet ist. Eine monochromatisierende Wirkung hat die Lichtquelle dieses bekannten Gerätes nicht, sondern es muß zur Erzielung monochromatischen Lichtes ein geeignetes Filter zwischengeschaltet werden, wodurch die Beleuchtungsstärke wiederum abnimmt. Außerdem genügen solche Anordnungen mit Farbfiltern nicht den Anforderungen an die Monochromasie der Lichtquelle. Es entspricht internationalen Vereinbarungen, zur Refraktometerbeleuchtung bei der Edelsteinuntersuchung monochromatisches Licht von 589 nm mit einer spektralen Bandbreite von 10 nm zu verwenden. Monochromatisches Licht größerer Bandbreite, mit Farbfiltern erzeugtes quasi-monochromatisches Licht oder polychromatisches Licht, z.B. solches von Glühlampen, führt, wie bei dem bekannten Gerät, zu einer bedeutend unschärferen Schattenlinie geringeren Kontrasts und reduziert die Ablesegenauigkeit am Refraktometer um ungefähr eine Zehnerpotenz.

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Aufgabe —

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein klein'"·¹ und kompakt bauendes Refraktometer mit guten Lichtverhältnissen und hoher Ablesegenauigkeit zu schaffen. :

Lösung und Vorteile

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Refraktometer der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß die Lichtquelle in an sich bekannter Weise in dem Gehäuse und die Lichtaustrittsfläche mindestens einer Leuchtdiode im -Λ wesentlichen abstandslos zu dem Refraktionselement angeord-" net ist.

Die damit erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß man als Lichtquelle eine wesentlich kleinere Anzahl Leuchtdioden als bisher bekannt benötigt und zudem in der Lage ist, eine Refraktionseinheit zu bauen, bei der eine unmittelbar monochromatisches Licht abstrahlende Lichtquelle vollständig in das Refraktometergehäuse integriert ist,

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so daß die Handhabung einer Mehrzahl zusätzlichen Licht-Bauelementen überflüssig ist. Man erhält damit ein Gerät, das ohne wesentliche Lichtverluste arbeitet und eine höchstmögliche Ablesegenauigkeit gewährleistet.

Weiterbildungen der Erfindung

Eine besonders vorteilhafte Ausbildungsform der Erfindung besteht darin, daß die Lichtquelle fest mit dem optischen Refraktionselement verbunden ist. Dadurch ergibt sich eine weitere Erleichterung in der Herstellung und Handhabung, und es wird jeglicher Luft-Zwischenraum zwischen Lichtquelle und optischem Refraktionselement beseitigt.

Bei Herstellung des optischen Refraktionselementes aus einem für diese Zwecke geeigneten Material ist es weiterhin möglich, daß die Lichtquelle in das optische Refraktionselement integriert ist, mit diesem also von Anfang an eine geschlossene Einheit bildet, womit der Forderung nach

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einem besonders klein bauenden Refraktometer in besonderem Maße Rechnung getragen wird.

Vorzugsweise kann die LED-Lichtquelle in ein Aufsatzteil für das Refraktionselement integriert sein, wodurch sich konstruktiv und hinsichtlich der Montage und Austauschbarkeit eine sehr zweckmäßige Anordnung ergibt.

Weiterhin kann, um eine hohe Beleuchtungsstärke zu erzielen, die Lichtquelle mehrere Leuchtdioden in einer der Geometrie des Refraktionselementes angepaßten dichten Packung der einzelnen Lichtaustrittsflächen der Leuchtdioden umfassen.

Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der schematischen Zeichnung dargestellt und im folgenden beschrieben. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ansicht eines Refraktometers mit einer in dessen Gehäuse integrierten LED-Beleuchtungsquelle ,

Fig. 2 zwei LED-Beleuchtungsquellen in Verbindung mit einem optischen Refraktionselement,

Fig. 3 im Ausschnitt eine in ein, optisches Refraktionselement integrierte LED-Beleuchtungsquelle und

Fig. 4 ebenfalls im Ausschnitt ein optisches Refraktionselement mit drei LED-Elementen.

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In Fig. 1 erkennt man ein Gehäuse 1 eines Edelstein-Refraktometers, auf dessen Betrachtungsfläche ein Edelstein 2 aufgelegt ist. Die Betrachtungsfläche wird von einer ebenen Fläche eines optischen Refraktionselements, hier in Form eines Prismas 3, gebildet. Dieses Refraktionselement ist ein Körper aus durchscheinendem Material wie Glas od.dgl. bekannten Aufbaus mit einem bestimmten Brechungsindex und kann n^ben der erwähnten Prismaform beispielsweise auch die Form einer Halbkugel od.dgl. haben.

Das optische Refraktionselement 3 weist eine Lichteintrittsfläche 31 auf, gegen die eine Leuchtdiode 4 mit einer Lichtaustrittsfläche 41 anliegt. An der Lichtaustrittsseite des
optischen Refraktionselements 3 ist eine Optik 5 bekannter Bauart vorgesehen, die im wesentlichen zwei Linsen 51, eine Skala 52, ein Prisma 53 und Okular 54 aufweist.

Mit doppelt strichpunktierter Linie ist der Gang ein*»s Lichtstrahls durch das Refraktometer 1 gezeigt. Das von der LED 4 emittierte Licht gelangt direkt, d.h. ohne Unterbrechung und damit ohne Verlust an Beleuchtungsstärke in die Lichteintrittsfläche 31 und somit in das optische Refraktionselement 3, in dem es spektral zerlegt wird. Nach Totalreflexion am Edelstein 2 gelangt dieses Licht dann in die Optik 5 und durch Umlenkung in deren Prisma 53 in das Auge eines Betrachters 6, der dadurch in der Lage ist., entsprechend dem beobachteten Spektralverhalten die Qualität des Edelsteins 2 zu bestimmen.

Bei der Ausbildungsform nach Fig. 2 sind zwei LED 4 in ein
Aufsatzeloment 32 integriert, das unmittelbar an d^ör Eintrittsflache 31 des optischen Refraktionselements 3 anliegt. Damit bilden die LED 4 mit d^am optischen Refraktionselement 3 eine Baueinheit und können im Ganzen montiert und
ggf. ausgetauscht werden, wobei zugleich durch die Anordnung

der Licft'taustrittsflachen 41 der LED 4 in dem Aufsatzteil 32 sichergestellt ist, daß es zu keinerlei Verlusten an Beleuchtungsstärke kommt.

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Wie aus Fig. 3 erkennbar, ist es sogar möglich, ein oder mehrere LLD 4 in das optische Refraktionsel^ament 3 zu integrieren, sofern dieses vom Herstellungsverfahren und insbesondere vorn Material her durchführbar ist, so daß man auch hi^r eine geschlossen» Baueinheit erhält.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung mehrerer LED 4 in enger Verteilung über die Lichteintrittsfläche 31 des optischen Refraktionselpments für °inen Fall, daß entweder eine sehr hoh° Beleuchtungsstärke gefordert ist oder ab^ar einzelne LED 4 geringer Einzel-L°uchtstärke verwendet werden, so daß durch die Mehrfachanordnung und gleichmäßige Verteilung über die Lichteintritts fläche 31 eine erhöhte Lichtintensität für di^a Beobachtung erzielt w°rden kann.

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Leerseite

Claims

Ing. (grad.) Manfred Eiokhorst, Haiis-Henny-Jahnn-Weg 21, Hamburg 76 Refraktometer zur Edelsteinuntersuchung Patentansprüche :

1. Refraktometer, insbesondere zur Messung der Lichtbrechung von Edelsteinen, mit einem Refraktionselement, z.B. einem Prisma, und mit einem ein dem Refraktionselement nachgeordnetes System optisch abbildender Bauelemente wie Spiegel, Linsen od.dgl. umschließenden Gehäuse sowie mit einer Leuchtdioden (LED) - Lichtquelle für monochromatisches Licht von annähernd 589 nm, d adurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) in an sich bekannter Weise in dem Gehäuse (1) und die Lichtaustrittsfläche (41) mindestens einer Leuchtdiode (4) im wesentlichen abstandslos zu dem Refraktionselement (3) angeordnet ist.

2. Refraktometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) fest mit dem optischen Refraktionselement (3) verbunden ist.

3. Refraktometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) in das optische Refraktionselement (3) integriert ist.

4. Refraktometer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) in ein Aufsatzteil (32) für das Refraktionselement (3) integriert ist.

5. Refraktometer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (4) mehrere Leuchtdioden (40) in einer der Geo-

metrie des Refraktionselementes (3) angepaßten dichten Packung der einzelnen Lichtaustrittsflächen (41) der Leuchtdioden (40) umfaßt.

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