DE8714912U1

DE8714912U1 - Vorrichtung zur Betrachtung einer Anzahl von Edelsteinen

Info

Publication number: DE8714912U1
Application number: DE8714912U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-21
Filing date: 1987-11-09
Publication date: 1988-02-11

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, insbej sondere ein Mikroskop, zur Betrachtung einer Anzahl von Edelsteinen, Perlen oder ähnlich kleiner Objekte, mit einer Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung und einem schlittenartig verschiebbaren Objektträger aus Kunststoff, der eine langgestreckte Aufnahme auf der Oberseite aufweist.

Es ist bekannt, Edelsteine oder Kristalle mit einer Lupe oder einem Mikroskop zu betrachten. Die Beleuchtung erfolgt entweder nach dem Durchlicht- oder Auflichtprinzip. Im ersteren Fall durchdringt das Licht das durchsichtige oder durchscheinende Objekt und im anderen Fall wird das Objekt seitlich beleuchtet und die reflektierten Lichtstrahlen werden erfaßt. Das betrachtete Objekt kann bei einer Beleuchtung gemäß beiden oben erwähnten Prinzipien im Hellfeld oder Dunkelfeld beobachtet werden. Im Fall einer Hellfeldbeleuchtung erscheinen der Untergrund hell und das

Objekt dunkel, wahrend bei einer Dunkelfeldbeleuchtung das Objekt hell und der Untergrund dunkel erscheinen.

Zur Betrachtung von Edelsteinen werden auch Mikroskope (gewöhnlich Zangenmikroskope) mit polarisationsoptischer

25

Ausstattung, d.h. mit Polarisator und Analysator, verwendet. Um Lichtbrechung, Reflexion und Totalreflexion an den Facetten von Edelsteinen besser beobachten zu können, wird vielfach Durchlicht-Dunkelfeld-Beleuchtung verwendet, bei der das Objekt von der Seite beleuchtet wird oder der

30

zentrale Bereich des Beleuchungsstrahlenganges ausgeblendet wird.

Bei einer Reihe von Edelsteinuntersuchungen befindet sich der Edelstein in einer Immersionsflüssigkeit, wodurch die relative Lichtbrechung vermindert ist und sich ein wirklichkeitsnäheres Bilds ergibt. Beschädigungen eines Edelsteines sind bei dieser Untersuchungsmethode jedoch von

&diams; * * &phgr;

• &diams; » *>

• 4 * *

außen nicht zu ^ehen* Für die Untersuchung einer Reihe Von Merkmalen von Edelsteinen wie z.B. von Doppe!brechung^ etwa Beobachtung doppelbrechender Einschlüsse sowie von Spannungen/ ist die Verwendung von polarisiertem Licht unerläßlich. Bei gekreuzten Pölarisatoren erscheinen doppelbrechende Kristalle hell/ während eirifachbrechende Kristalle dunkel bleiben (vgl. auch Will Kleber, VEB Vermag Technik, Berlin, Einführung in die Kristallographie, 1Ö. Auflage» 1969, Seiten 296 bis 300). 10

Zum Vorführen größerer Edelsteinpartien, insbesondere für die Größenbetrachtung von Edelsteinen mittlerer Qualität, werden sogenannte Sortierbretter aus Kunststoff verwendet. Die Edelsteine werden auf diesen Sortierbrettern aufgereiht und der Reihe nach von oben betrachtet, um die Wirkung des Steines zu beobachten. Gute Steine hingegen werden von unten betrachtet, beispielsweise um den Schliff anzusehen

In der US-PS 3 554 631 ist ein Objektträger, insbesondere für Interferenzmikroskope, beschrieben, der mit einer sich zum Boden verjüngenden Nut versehen ist* Die Breite der Nut an der Oberseite ist £ 100 ,um und am Boden etwa 10,um. Die Abmessungen der Nut sind dabei so gewählt, daß die Interferenzringe über die gesamte Breite der Nut einzeln untersucht werden können, wobei die Breite der Nut auf der Oberseite des Objektträgers vorteilhaft kleiner als der Durchmesser des Objektfeldes ist. Dies gestattet es, daß die Interferenzringe während des gesamte,. Meßvorgangs vollkommen sichtbar bleiben und am Boden der Nut etwa gleiche Abstände haben.

Bei einem in der DE-GM 1 958 962 beschriebenem Mikroskop wird eine Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung und eia schlittenartig verschiebbarer Objektträger aus durchsichtigem Kunststoff verwendet. Unterhalb des Objektträgers ist eine Glühlampe angeordnet, deren Licht entweder direkt auf den Objektträger oder auf einen die Glühlampe seitlich

umgebenden Reflektor und dann erst auf den Objektträger ._

trifft. Zwischen Glühlampe und Objektträger ist eine Blende i angeordnet. Ist sie geöffnet, so können die Lichtstrahlen direkt senkrecht auf den Objektträger treffen, während sie

° bei geschlossener Blende vom Reflektor her schräg auf dem ^T

Objektträger auftreffen. Zusätzlich weist das bekannte Mikroskop eine Leuchtstofflampe für die Auflichtbeleuchtung auf, um beispielsweise Mineraleinschlüsse in Edelsteinen &sfgr;

besser sichtbar zu machen. Eine solche Auf lichtbe leuchtung jf ermöglicht auch die Betrachtung von Diamanten. I

Der Objektträger des bekannten Mikroskops ist als verschiebbare Schiene mit Vertiefungen ausgebildet, um eine Anzahl von Edelsteinen nacheinander betrachten zu können.

¹^ zum Verschieben der Schiene ist ein von Hand zu betätigendes Rande1rad vorgeschlagen, wobei dieses vorzugsweise außerhalb des Gesichtsfeldes angeordnet sein soll. Dies führt zu einer Verlängerung der Objektträgerhalterung. Bevorzugt wird für eine stufenlose Verschiebung des Objektträgers ein Friktionsantrieb, der z.B. aus einer Gummiwalze, einem Riemenrad, einem Riemen und einem Rändelrad bestehen kann.

Auf der Oberseite ist der Objektträger mit der erwähnten ²^ Aufnahme versehen, die in der Regel aus zwei Rinnen (Vertiefungen) mit V-förmigem Querschnitt besteht. Die Seitenflächen der Rinnen schneiden sich zweckmäßig unter 45°, so daß sie miteinander einen Winkel von 90 bilden. Die Edelsteine sind am Anfang der Untersuchung mit dem bekannten Mikroskop in einer der Rinnen angeordnet und werden nach ggf. Aussortieren in die andere freie Rinne gegeben. Bei der Beobachtung der Edelsteine ist die Blende geschlossen, so daß nur indirekte Strahlen auf den Objektträger von unten auftreffen, wodurch lediglich die Rinnen J erhellt Sind. Dies führt dazu/ daß nur die Steine angestrahlt sind uflid die übrigen Flächen dunkel erscheinen,

Das oben beschriebene bekannte Mikroskop weist bei der praktischen Benutzung erhebliche Nachteile auf. Die zur Beleuchtung verwendete Glühlampe bewirkt einerseits eine beachtliche Erwärmung des Objektträgers und andererseits ist die erzeugte Helligkeit nicht zufriedenstellend, selbst bei Verwendung einer 60 W-Lampe. Aus letzterem Grund ist der Einsatz einer Polarisationsanordnung nicht möglich. Der Objektträger wird auf mehr als 60⁰C, auch bei Verwendung einer Birne mit ca. 30 W, erwärmt. Nachteilig ist insbesondere, daß Kunststoff wie z.B. Plexiglas ein schlechter Wärmeleiter ist, so daß die beleuchtete Unterseite merklich wärmer als die Oberseite ist. Dies führt zu einer Deformation oder Verspannung des Objektträgers, wodurch dessen Gleiteigenschaften und Verschiebbarkeit stark beeinträchtigt sind und möglicherweise bei mehrstündigem Gebrauch der Anordnung nicht mehr verwendungsfähig sind.

Mikroskope, bei denen Glasfaserbündel für die Beleuchtung eingesetzt werden, sind bekannt. Bei einem solchen Mikroskop gemäß der US-PS 4 505 55 5 ist angrenzend an die Endfläche eines Glasfaserbündels ein Glaskörper angeordnet, der dazu dient, das von dem Glasfaserbündel übertragene Licht aufzunehmen und Licht mit einer gleichmäßigen Lichtdichteverteilung an der Ausgangsfläche abzugeben. Der so erzeugte Lichtstrahl wird dann in die optische Anordnung des Mikroskops gegeben.

Bei Perlen werden grundsätzlich natürliche und Zuchtperlen unterschieden, die zwar praktisch gleich aussehen, jedoch

gO vom Wert her sehr verschieden sind. Zur Unterscheidung von natürlichen und Zuchtperlen wurde beispielsweise ein als Lucidoskop bezeichneten Gerät entwickelt, bei dem die von einer starken Lichtquelle angestrahlte Perle in Immersionslösung eingetaucht ist und durch ein Mikroskop betrachtet wird. Ist die Untersuchte Perle eine Zuchtperle, so kann bei geeigneter Orientierung der Perle eine Streifung des Perlmutterkerns sichtbar werden. Dieser Effekt tritt jedoch

' 9

nur gelegentlich auf, so daß sich dieses Gerät nicht zur Untersuchung von Zuchtperlen, insbesondere nicht solcher

mit dicker Schale, eignet. Weiterhin nachteilig ist die S
erhebliche Blendwirkung infolge der starken Lichtquelle und ferner, daß aufgrund der Anordnung in der Immersionslösung keine Perlenketten oder dergleichen untersucht werden können. Durchgesetzt zur Untersuchung von Perlen haben sich die Röntgenmethoden, das Röntgenbeugungs- und das Röntgenschattenbildverfahren (vgl. Schlossmacher, Edelsteine und Perlen, Stuttgart, 1969).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Betrachtung einer Anzahl von Edelsteinen, Perlen oder ähnlich kleiner Objekte zu schaffen, die es ermöglicht, schnell und zuverlässig eine Anzahl von Edelsteinen etc. zu betrachten und ggf. auszusortieren.

Diese Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung als Lichtquelle eine Kaltlichtquelle mit Glasfaserbündel sowie Polarisationsfilter umfaßt und der , Objektträger aus durchscheinendem Material, insbesondere Plexiglas, besteht. Unter durchscheinendem Material soll hierbei ein Material verstanden werden, das nicht klar ist.

Vorteilhafte Weitergestaltungen dieser Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch eine vorteilhafte Kombination einer Lichtquelle, Polarisationsfiltern und Objektträger aus. Die Verwendung einer Kaltlichtquelle wie z.B. einer Halogenlampe ermöglicht eine Beleuchtung mit außerordentlich großer Intensität, wobei die Glasfaserbündel von vornherein für eine Strahlbündelung sorgen. Grundsätzlich erfolgt die in Betrachtung detf Edelsteine etc* mit gekreuzten Polarisationsfiltern. Aus dem betrachteten Objekt - soweit es ein optisch isotroper Kristall oder eine amorphe Substanz ist - tritt elliptisch

polarisiertes Licht aus, das aufgrund der starken Lichtquelle eine ausreichende Intensität für die Beobachtung von Edelsteinen oder Perlen hat. üblicherweise wird eine 10 bis 50 (100)fache Vergrößerung gewählt.

Zweckmäßig ist eine Ausgestaltung der langgestreckten Aufnahme mit sich zum Boden verjüngendem Querschnitt. Dies ermöglicht eine besonders günstige und stabile Anordnung der Steine entsprechend ihrem Schliff.

Die Beleuchtung der betrachteten Objekte wird unter anderem durch den Auftreffwinkel der Lichtstrahlen, die zur Verfugung stehende Lichtmenge und den Steinabstand bestimmt. Im Fall einer starken Lichtquelle kann auch ein ungünstigerer Winkel (in Richtung Totalreflexionswinkel) gewählt werden, da auch dann noch eine ausreichende Lichtmenge zur Beobachtung zur Verfügung steht. Es kann dann ein zur Positionierung der Objekte in der Aufnahme des Objektträgers günstigerer Keilwinkel gewählt werden. Ferner kann auch ein durchscheinender, z.B. schwach milchiger, Objektträger verwendet werden. Durch Variation der Parameter kann jeweils eine optimale Anordnung gefunden werden. - Sollen doppelbrechende Steine mit dem erfindungsgemäßen Mikroskop betrachtet werden, so wird aufgrund der größeren Intensität des durchtretenden Lichtes zur Verringerung des Lichtes vorteilhaft ein Dimmer eingesetzt.

Der Abstand der Lichtquelle zum jeweils betrachteten Stein (Steinabstand) und der Querschnitt des Glasfaserbündels werden zweckmäßig so gewählt, daß sich ein relativ kleiner Lichtkegel mit nicht zu großem Querschnitt ergibt, d-h. der Strahlfleck klein ist, z.B. 6 mm . Aus diesem Grunde wird zweckmäßig ein Querschnitt des Glasfaserbündel von 4 bis 5, vorzugsweise 4,5 mm gewählt. Dies ermöglicht es, nach der Beobachtung eines bestimmten Edelsteines oder einer bestimmten Perle, diese anhand des Strah]flecks auf dem

• · · t &igr; * · &igr;

Objektträger wiederzufinden. Der Stirahlfleck erfüllt somit eine Markietfüngsfunktion*

Das Material des Objektträgers und die Wahdneigüng der langgestreckten Aufnahme für die Objekte weiden entsprechend den zu betrachtenden Edelsteinen etc* gewählt* Je weniger durchscheinend die Steine sind/ um so durchscheinender sollte das Objektträgermaterial sein* Plexiglas hat sj-Cii als uS3on<_iSir3 gssxgnst srvfisssii·

Im Fall von Farbsteinen wird vorzugsweise Plexiglas vom Typ 010 verwendet* Dieses Material ist 66 % transluzent (durchscheinend) . Das hindurchtretende Licht ist im wesentlichen polarisiert bzw. teilpolarisiert. Die zweckmäßig rinnen-

!5 förmig ausgebildete Aufnahme weist einen keilförmigen Querschnitt auf und die Seitenwände bilden einen Winkel zwischen 90 und 120°, vorteilhaft 100° miteinander. Bei diesem Keilwinkel ergibt sich ein günstiger Arbeitspunkt in bezug auf die Steinlage in der Aufnahme und die Licht-

2Q transmission in den Stein. Wird der Winkel kleiner, so tritt weniger Licht in das Objekt ein, während bei größerem Winkel zwar günstigere optische Gegebenheiten vorliegen, die Steine jedoch in Schräglage gehen und die Üntersuchungsmöglichkeiten schlechter sind.

Wenn mit dem erfindungsgemäßen Mikroskop Brillanten betrachtet werden sollen, ist das Material des Objektträgers vorteilhaft Plexiglas vom Typ 072, das 24 % transluzent und somit milchig ist. Das durch einen so ausgewählten Ob-

_g0 jektträger hindurchtretende Licht ist diffus und nicht polarisiert, was auf Streupartikel zurückzuführen ist, die in diesem Plexiglastyp vorhanden sind. Es v/ird dann vorteilhaft eine Tageslichtfilterschaltung eingesetzt, die eine farbgetreue Wiedergabe der Brillanttönungen (wie der

&ldquor;,- verschiedenen Gelbtönungen) ermöglicht.Die Seitenwände der rinnenförmig ausgebildeten Aufnahme bilden vorteilhaft einen keilförmigen Querschnitt mit einem Keilwinkel zwi-

seihen 80 und 90°, vorzugsweise einen Winkel von 85 ± 2°.

Dies gewährleistet eine sichere Zentrierung der Brillanten bei der Anordnung in der Aufnahme und eine günstige Anordnung für die Betrachtung* Ein Winkel von 90° ist aus optischen Erwägungen nicht erwünscht, während bei einem Winkel von 80° 30 % mehr Zeit für die Ausrichtung der Brillanten in der Beobachtungsstellung benötigt Wird/ dh. es muß langer geschüttelt werden. Auf das Schütteln wird noch eingegangen.

Statt Plexiglas vom Typ 07 2 kann auch Plexiglas vom Typ zur Untersuchung von Brillanten verwendet werden. Dies ermöglicht eine genauere Untersuchung von Einschlüssen. Jedoch ist die Abbildung weniger farbgetreu.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung können alle Einschlüsse im Stein etc. ohne relative Drehung so gut wie herkömmlich mit einem Immersionsmikroskop gesehen werden. Hierzu braucht j ediglich die Tiefenschärfe verstellt zu werden, so daß die Sichtung in entsprechenden Ebenen erfolgt. Gleichzeitig können auch Schliffmerkmale und Fehler im Schliff des Edelsteins, auch auf dessen Unterseite, beide zugleich auf einen Blick, festgestellt werden.

Im Fall, daß das Objektträgermaterial opaker gemacht werden soll, werden die Seitenwandflachen der Aufnahme oder die untere Fläche des Objektträgers oder sämtliche dieser Flächen mattiert ausgebildet. Plexiglas vom Typ 010 wird gewöhnlich zusätzlich mattiert verwendet, damit der Schlitten

3Q selbst bei der Beobachtung nicht gesehen wird und das Wabenmuster des Glasfaserbündels unsichtbar wird. Lediglich bei speziellen Untersuchungen wird auf eine solche zusätzliche Mattierung verzichtet, z.B. wenn feine Streifenstrukturen auf Edelsteinen beobachtet werden sollen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gestattet es, echte Perlen (Orientperlen) und Zuchtperlen ohne Anwendung einer Rönt-

genmethode sicher zu Unterscheiden< Sei Verwendung eines Objektträgers aus Plexiglas 010 Und gekreuzter Polarisationsfilter kann die Streifung des Perlmutterkerns von Züchtperlen beobachtet werden» Die Streifen erscheinen regenbogenfarbig rötlich und grünlich abwechselnd. Ist wie in den meisten Fällen - keine Streifung sichtbar, zeigen Zuchtperlen regenbogenfarbig grüne und rote Bereiche in verschiedenster Ausbildung. Gelegentlich fehlen auch diese Bereiche, daftn erscheint dsr Randbereich hellbraun mit leichtem Grünstich. Echte Perlen hingegen weisen niemals die regenbogenfarbig grünlichen oder roten Bereiche auf, sondern sind rein okkerfarbig bis mittelbraun ohne Grünstich. Dieser unterschiedliche Gesamteindruck gestattet eine zuverlässige Unterscheidung echter Perlen von Züchtperlen.

Der Objektträger des erfindungsgemäßen Mikroskops wird zweckmäßig folgendermaßen hergestellt. Es wird zunächst eine Objektträgerstange geschnitten und ein Keil in gewünschtem Winkel gefräst. Dann wird der Objektträger auf einem Metallblock hin- und hergeschoben, um beim Fräsen entstandene Grate zu entfernen. Zusätzlich wird mittels 1200er Schleifpapier fein entgratet, so daß eine saubere Führung des Objektträgers bei dessen Verschiebung im Objekttisch gewährleistet ist. Die Mattierung der Objektträgerobersejte geschieht durch Parallelschleifen, was jedoch nur der ästhetischen Wirkung wegen geschieht. Die Auflagefläche selbst ist beim Hersteller planpoliert worden, Ein Nachschleifen führt zu einer Toleranz von z.B.

5/100 mm. Die Auflagefläche des Objektträgers wird möglichst klein gewählt, so daß sich eine geringe Reibung beim Verschieben des Objektträgers ergibt. Die Zentrierung der Perlen oder Edelsteine im Falle von Farbsteinen ist nicht so kritisch wie bei Brillanten, so daß die Keilausbildung

cc mit etwas weniger strengen Toleranzen geschehen kann.

Die Lange des utjekfetiagets wird wegen der mit dem Objektträger vor dem Einsetzen in den Objekttisch durchgeführten Vorausfidhtung der Steine optimiert. Diese Vorausrichtung der Steine geschieht: auf folgende Weise» Die Steine werden in die langgestreckte Aufnahme eingestreut. Dann wird der Objektträger an einem Ende vor! Hand gegriffen und etwas angehoben, so daß er" im wesentlichen am entgegengesetzten Ende auf der Unterlage aufliegt. Nun wird der Objektträger und hergerüttelt/ was 2u einer Transversalbewegung der

&Pgr;1&Pgr;"

Steine mit leicht elliptischer Drehung führt* Durch diese Hin- und Herbewegung verschieben sich die Steine in der Aufnahme derart, daß nach dem Rütteln etwa 95% der in der Aufnahme angeordneten Edelsteine mit dem Schliff nach oben angeordnet sind. Die restlichen Steine werden anschließend' mit der Pinzette ausgerichtet« Damit die die Vorsortierung vornehmenden Personen bei dem Rüttelvorgang möglichst wenig ermüden, muß Sorge getragen werden, daß der Objektträger mit möglichst wenig Reibung auf der Auflagefläche bewegt wird* Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, eine Unterlage zu 'wählen, die nicht wie Glas eine Vollfläche ist, sondern vielmehr wellig ist. Dies führt dazu, daß die Kontaktfläche zwischen Unterlage und Objektträger geringer ist und die zum Rütteln aufzubringende Kraft geringer ist. Ein hierfungeeignetes Unterlagematerial ist beispielsweise Trespa Vollkern mit einer Dicke von mindestens 8 nun. Zweckmäßig sind die Keil- und Auflageflächen poliert. Die Auflagefläche des ObjektirM~ers ist geglättet. Vorteilhafte Abmessungen der Aufnahme des Objektträgers sind eine Breite und eine Tiefe von der Aufnahme von maximal 7 bzw. 3 mm.

Die Mitteläüsnehmung auf der Unterseite des Objektträgers wird zweckmäßig auf etwa 5/10 mm gefräst. Der Objektträger selbst hat zweckmäßig eine Länge von etwa 30 cm, eine Breite von etwa 3 cm und eine Höhe von etwa 0,6 cm. Fa -.tie Prüfung von Ketten (Perlen- oder Edelsteinketten) ist die erfindungsgemäße Vorrichtung gut geeignet. Es wird dann ein längerer Objektträger (etwa 50 bis 60 cm) lang verwendet.

Zur Untersuchung von größeren Steinen oder von Broschen eignet sich besonders ein etwas höherer Objektträger (z.B. etwa 0,7 mm), so daß die Untersuchungsobjekt nicht mit dem Objekttisch in Eingriff treten. Zur Verbreiterung des Objektträgers dient zweckmäßig eine aufgeklebte Platte.

Zur Verschiebung des Objektträgers im Objekttisch ist in letzterem zweckmäßig eine Schwalbenschwanzführung ausgebildet. Dies gewährleistet eine sichere und exakte Führung des Objektträgers derart, daß die Perlen oder Edelsteine nacheinander zuverlässig untersucht und wiederaufgefunden werden können. Zur Verringerung der Reibung ist vorteilhaft die Aussparung der Schwalbenschwanzführung im Objekttisch derart ausgebildet, daß sich benachbart im spitzen Winkel jeweils eine schmale Auflageschulter in Längsrichtung erstreckt, auf der der Objektträger geführt ist. Auf diese Weise ist die Auflagefläche und somit die Reibung verringert. Alternativ kann der Objektträger selbst auf der Unterseite am Rand mit beispielsweise einer leistenartig ausgebildeten Auflagefläche ausgebildet sein, um die Kontaktfläche zu verringern.

Selbstverständlich ist zweckmäßig in herkömmlicher Weise eine zusätzliche Anordnung zur Auflichtbeleuchtung vorgesehen. Diese dient wie bei jedem Mikroskop für die Betrachtung nicht transparenter Steine bzw. hilfsweise zur Ausleuchtung von Rändern, Kanten und dergleichen. Wenn für bestimmte Untersuchungen ohne Durchlicht gearbeitet werden soll, wird zweckmäßig eine lichtundurchlässige Scheibe in den Strahlengang eingebracht.

Das erfindungsgemäße Mikroskop ermöglicht eine außerordentliche rasehe Untersuchung Von Edelsteinen öder" Perlen. Es ermöglicht es beispielsweise, etwa 1Ö0 kleittd Brillanten bzw. BrillantöplJttter in beispielsweise zwei Minuten dureh die erwähnte ßüfcfcel- und Siähütt,ei bewegung auszurichten*

das Durchmustern dieser so ausgerichteten Steine im Mikroskop werden lediglich eineinhalb Minuten benötigt, so daß die Untersuchung der Steine nach etwa dreieinhalb Minuten abgeschlossen ist. Insgesamt können so von einer Person an einem Arbeitstag (7 Stunden) ca. 12.000 Brillanten untersucht werden. Eine Ermüdung ist dabei weitgehend her- § abgesetzt, denn zum einen ist das Vorsortieren durch den | Objektträger mit außerordentlich geringem Reibungswiderstand erleichtert und zum anderen sind die optischen Bedingungen aufgrund der erfindungsgemäßen vorteilhaften Dunkelfeldbeleuchtung außerordentlich augenfreundlich.

Der Objektträger selbst kann aufgrund der geringen Reibung ohne weiteres sukzessive von Hand verschoben werden, so daß ein Stein nach dem anderen nacheinander betrachtet werden kann. Es können etwa 100 Steine auf einem etwa 30 cm langen Objektträger angeordnet sein, so daß die einzelnen Steine einen Abstand von etwa 3 mm zueinander aufweisen. Eine Verschiebung entsprechend diesen Abständen ist ohne Probleme möglich und der Lichtkegel beleuchtet eine Fläche, die etwas größer als die Steine jeweils ist. Aufgrund des relativ kleinen Strahlflecks lassen sich nach Wunsch bestimmte Steine nach der Prüfung mit der Pinzette aussortieren.

Wenn auf dem Objektträger (z.B. auf einer Hälfte) eine Skala bzw. entsprechende Markierungen angebracht sind, brauchen die Steine etc. nicht ggf. sofort nach einer Sichtung weggeräumt zu werden, vielmehr kann die der Steinposition entsprechende Markierung notiert und später abgeräumt werden. Hierdurch wird eine Blendung vermieden.

Für derart aussortierte Steine hat sich eine Swischenablage auf dem Objekttisch selbst als zweckmäßig erwiesen. Der gewöhnlich schwarz eloxierte Objekttisch wird mit einem Haftetikett beklebt und es werden mit einem fässerfesten Filzschreiber Markierungen aufgebracht, die z.B. mit stefcs

verfügbarem Brennspiritus wieder gelöscht werden können. { Diese Maßnahme ist entsprechend dem Umfang der aussor-

\ tierten Steine (etwa 3% beispielsweise) angemessen. Im

Falle von Brillanten werden diese mittels einer sogenannten 5 Collage-Pinzette aufgenommen und abgelegt, während Farbig

?' steine mit einer geraden Pinzette auf die Zwischenablage

aufgrund des größeren Keilwinkels herübergeschoben werden können. Die überführung der aussortierten Steine von der Zwischenablage auf eine weitere Ablage kann z.B. mittels einer schaufelartig ausgebildeten Pinzette etc. geschehen. Dies läßt sich durch folgende Maßnahmen günstig bewerkstelligen. Der Objekttisch wird an der oberen Außenkante mit einer Ausnehmung von oben und radial versehen. Die schaufelartig ausgebildete Pinzette kann dann ohne Anstrengung mit einer Hand auf der im wesentlichen hori-M zontaien Schulter und anliegend an dem vertikalen Abschnitt

der Ausnehmung gehalten werden. Mit einer von der anderen Hand gehaltenen Linzette können dann die aussortierten Objekte auf die Schaufel geschoben werden.

²⁰

Die Erfindung wird im folgenden weiter anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 (a) und (b) eine Vorder- und Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Mikroskopes,

Fig. 2 eine schematische, perspektivische Teildarstellung eines solchen Mikroskopes und

30

Fig. 3 eine Veranschaulichung des Strahlengangs durch den Objektträger und einen Edelstein.

Im folgenden wird zunächst auf Fig. 1 (a) und (b) Bezug genommen. Bei dem erfindungsgemäßen Mikroskop werden soweit möglich Standardteile verwendet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel Weist das Mikroskop zwei Okulare 2 auf, es

kann jedoch auf ein Monokular-Mikroskop verwendet werden.

In herkömmlicher Weise umfaßt das Mikroskop einen Fuß 4 und ein Stativ 6, an dem die Okularanordnung 8 und ein Objekttisch 10 in bekannter Weise höhenverstellbar angebracht sind. Für die Arretierung der Okularanordnung 8 und des Objekttisches 10 sind Stellschrauben 12 bzw. 14 vorgesehen. Stellschrauben 16 dienen zum Verschwenken der Okularanordnung. Ein Zoomstellring 22 in der Okularanordnung 8 ermöglicht eine stufenlose Einstellung der Vergrößerung des Mikroskops, die vorzugsweise standardmäßig zwischen 10 und 5Ofacher Vergrößerung liegt. Es können größere Vergrößerung mittels herkömmlicher Zusatzteile erzielt werden. Die Okularanordnung weist ferner am objektseitigen Ende einen abschraubbaren Polarisationsfilter 18 auf, zu dessen Verstellung ein Stellstift 20 vorgesehen ist.

Der Objekttisch 10 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel ein üblicher Rundtisch, der auf einer Trägerplatte 24 angebracht ist. Die Trägerplatte 24, die am Stativ 6 mittels einer Führungsbuchse 26 geführt ist, weist bezüglich das Ql-jekttisches 10 zentriert eine Ausnehmung auf, in der eine mit einem Flansch 28 versehene Buchse 30 aufgenommen ist. Die sich bezüglich des Objekttisches 10 nach unten zylindrisch erstreckende Buchse 30 trägt die ObjektivanorvJnung 32, die einen mittels einer Schraube 34 fixierbaren Lichtaufnahmekopf umfaßt. In diesem sind zwei Kondensorlinsen 38 zur Bündelung des Lichtstrahls angeordnet, wobei die untere Kondensorlinse auf einer Aufnahmescheibe 40 ruht. Die obere Kondensorlins^ ist von einer zylindrisehen Buchse 42 umgriffen, auf der eine Filterscheibe 44 sitzt. Unterhalb der Kondensorlinsenanordnung endet ein Glasfaserbündel 46 mit einer zylindrischen Halterung 48. Das Glasfaserbündel 46 wird von einer nicht dargestellten Kaitlichtquelle beleuchtet.

Eine zusatzliehe Anordnung znx AUfliichtbeisUdhtüng ist bei 52 angedeutet. Als Lichtquelle kann ebenfalls eine Kalt-

l· .!»^■ft.T^faMr*.

¹⁹ I

lichtquelle mit beispielsweise 100 W Vorgesehen sein. Es | wird zweckmäßig für die Beleuchtung mit Durchlicht oder j Auflicht eine gemeinsame Lichtquelle Verwendet, die eine 1 Einrichtung zum Wegblenden des jeweils nicht benötigten

Strahlteils aufweist.

i Der Objekttisch 10 ist oberhalb der Filterscheibe 44 mit |

einer Schwalbenschwanzführung ausgebildet, in die im &iacgr;

geäeiyten Beispiel ein entsprechend ausgebildeter schie- f!

nenartiger Objektträger 54 aus Plexiglas vom Typ 010 |"

eingeschoben ist. Wie Fig. 1 (b) zu entnehmen ist, liegt |

der Objektträger 54 lediglich im Randbereich auf einer sich f

in Längsrichtung erstreckenden Auflageschulter 56 der j

Schwalbenschwanzführung auf. Auf d^r Oberseite ist der I

Objektträger 54 mit einer langgestreckten Aufnahme 58 |

ausgebildet, die sich in Längsrichtung des Objektträgers | erstreckt und einen keilförmigen Querschnitt aufweist.
Diese Aufnahme dient zur Halterung der zu betrachtenden
Edelsteine und dergleichen. Bei 60 ist eine Pinzette zum

Greifen und Entnehmen ausgewählter bzw. aussortierter ,

Objekte angedeutet. |

Fig. 2 zeigt das erfindungsgemäße Mikroskop in vergrößertem
Maßstab in Teildarstellung. Soweit die Teile dieselben wie

in Fig. 1 (a) und (b) sind, werden sie nicht erneut be- f

schrieben. Zusätzlich ist aus Fig. 2 der zweite Polarisationsfilter 62 (Polarisator) ersichtlich. Die beiden
Pfeil«! 66, 68, die schematisch an den Polarisationsfilterdarstellungen 18 und 62 veranschaulicht sind, sollen die

gekreuzte Stellung der Polarisationsfilter andeuten, mit
der in der Aufnahme 58 des Objektträgers 54 angeordnete
Edelsteine 70a, 70b, 70c untersucht werden. Der Pfeil 72
deutet die Verschiebbarkeit des Objektträgers 54 in der
ScnwaIbenschwanzführung des Objekttisches 10 an.

Fig. 3 veranschaulicht den Strahlengang im Bereich des
Objektträgers 54. Wie in Fig. 3 veranschaulicht ist, bilden

4 * &iacgr;

die Seitenflächen 74a, 74b der keilförmigen Aufnahme 58 einen Winkel 76 von etwa 120°* Der in der Aufnahme 58 angeordnete Edelstein 70a, der Polarisationsfilter 62 Und das* Objektiv 64 sind lediglich schematisch angedeutet* 5

Die Lichtstrahlen aus dem Glasfaserbündel 46 treffen von unten senkrecht auf dem durchscheinenden Objektträger 54 auf* Sie erstrecken sich weiter geradlinig durch den Ob~ jektträger 54 und werden an den Seitenflächen ?4s, 74b in einem Winkel von der Lotrechten nach außen entsprechend dem Verhältnis der Brechungsindizes fortgebrochen und treten teilweise in den Edelstein 70a ein, der auf diese Weise von unten und von den Seiten her beleuchtet wird. Die lediglich durch den Objektträger 54 hindurchgelangenden Strahlen verlaufen außerhalb des Objektivs 64, so daß der Objektträger 54 für den Betrachter dunkel ist. Im Edelstein 70a werden die linearpolarisierten Lichtstrahlen elliptisch polarisiert, so daß auch nach dem Durchtreten des Lichtes durch den Edelstein 70a und den Polarisationsfilter 62 Licht mit ausreichender Helligkeit in das Objektiv 64 eintritt. Durch die starke Lichtquelle reicht die Intensität dieses Lichts aus, obwohl sie grundsätzlich etwa 10% der Intensität von Licht entspricht, das nach Durchgang durch doppelbrechende Kristalle durch einen Polarisationsfilter hindurchtritt. Dies erklärt das Erfordernis der starken Lichtquelle bei der Untersuchung optisch isotroper Kristalle und amorpher, transparenter Substanzen wie z.B. Glas.

Claims

DIPL-PHYS. DR. BEATE KÖNIG Patentanwältin · European Patent Attorney

Dr. Hans-Eberhardt Sattler 8000 München 2

Oderstr. 63 Dienerstraße 20

Telefon (089) 2283528 5300 Bonn 1 Telex528052

Telefax via (089) 2723637 GR Il + III Autom.

9. November 1987 30-2 Kö-bs

VorrichtuAg zur Betrachtung einer Anzahl von Edelsteinen

Ansprüche

1. Vorrichtung, insbesondere Mikroskop, zur Betrachtung einer Anzahl von Edelsteinen, Perlen oder ähnlich kleiner Objekte, mit einer Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung und einem schlittenartig verschiebbaren Objektträger aus Kunststoff, der eine langgestreckte Aufnahme auf der Oberseite aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Dunkelfeldbeleuchtung als Lichtquelle eine Kaltlichtquelle mit Glasfaserbündel (46) sowie Polarisationsfilter (18, 62) umfaßt und der Objektträger (54) aus \ 10 durchscheinendem Material, insbesondere Plexiglas, besteht.

t · * 4 ( t

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich der Querschnitt der Aufnahme (58) zum Boden verjüngt.

3. Vorrichtung zur Betrachtung von Farbsteinen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Objektträgers (54) Plexiglas vom Typ 010 oder ein Material mit vergleichbaren optischen Eigenschaften ist und die Seitenwand^ (74) der rinnenförmig ausgebildeten Aufnahme (58) einen keilförmigen Querschnitt mit einem Winkel (76) zwischen 90 und 120° bilden.

4. Vorrichtung zur Betrachtung von Brillanten, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Objektträgers (54) Plexiglas vom Typ 072 oder ein Material mit vergleichbaren optischen Eigenschaften ist und die Seitenwände (74) der rinnenförnsig ausgebildeten Aufnahme (58) einen keilförmigen Querschnitt mit einem W.

bilden.

einem Winkel zwischen 80 und 90°, vorzugsweise 85 ± 2°,

5. Vorrichtung nach Ansprucn 4, gekennzeichnet durch einen Zwischenfilter.

6. Vorrichtung zur Betrachtung von Brillanten, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Objektträgers (54) Plexiglas vom Typ 010 oder ein Material mit vergleichbaren optischen Eigenschaften ist und die Seitenwand^ (74) der rinnenförmig ausgebildeten Aufnahme (58) einen keilförmigen Querjchnitt mit einem Winkel zwischen 80 und 90°, vorzugsweise 35 ± 2°, bilden.

7. Vorrichtung naöh einem deif Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Untere Fläche des Objektträgers (54) und/öder¹ die SeitiettWöiidflachen (74) der

Aufnahme (58) im Falle eines Weniger milchigen Materials
mattiert sind»

8« Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die untere Fläche des
Objektträgers (54) und/öder die Seitenwand!lachen (58) der
Aufnahme zusätzlich mattiert sind. j

9. Vorrichtuna nach einem der Ansprüche 1 bis 8. dadurch L

" " 1

gekennzeichnet, daß die Aufnahme (58) des \

Objektträgers (54) eine maximale Breite von 7 mm und eine \

maximale Tiefe von 3 mm aufweist. !

&Igr;&Ogr;. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch

gekennzeichnet, daß auf dem Objektträger

eine Skala angeordnet ist. |

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, daß der Objektträger (54)
20

eine Lange von etwa 30 cm, eine Breite von etwa 3 cm und

eine Höhe von etwa 0,6 cm aufweist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch

gekennzeichnet, daß der Objektträger eine
25

Hohe von etwa 0,7 cm aufweist und daß auf der Oberseite des i

&idiagr; Objektträgers eine dünne Platte mit einer Breite von etwa 4 |

cm aufgeklebt ist. |

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch I

gekennzeichnet, daß im Objekttisch (10) eine &iacgr;

Schwalbenschwanzführung für den Objektträger (54) ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e &eegr; &eegr; -

zeichnet, daß die Aussparung der Schwalbenschwanzführung im Objekttisch (10) derart ist, daß sich benachbart

dem Spitzen Winkel jeweils eine schmäle Auflägeschüiter (56) in Längsrichtung erstreckt.

15 * Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13/ dadurch gekennzeichnet, daß der Objektträger auf der Unterseite am Rand mit die Auflageflache bildenden Leisten ausgebildet ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche &iacgr; bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Glas

faserbündels (46) 4 bis 5 im* tragt.

vorzugsweise 4,5 mm , be-

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kaltlichtquelle eine Halogenlampe ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verringerung der Lichtintensität ein Dimmer vorgesehen ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Auf notbeleuchtung (52) .

20. Vorrichtung nach einem der Ansprache 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtundurchlässige Scheibe, vorzugsweise anstelle sines Polarisationsfilters, in den Strahlengang einsetzbar ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Objekttisch eine Zwischenablage für aussortierte Edelsteine oder Perlen vorgesehen ist.