EA008016B1

EA008016B1 - Системы, устройства и способы измерения и анализа цвета алмаза

Info

Publication number: EA008016B1
Application number: EA200200782A
Authority: EA
Inventors: Питер Де Джонг; Роналд Геуртс
Original assignee: Гемоложикал Институт Оф Америка, Инк.
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2001-02-06
Publication date: 2007-02-27
Also published as: CN1398346A; EA200200782A1; CA2399222A1; KR20020075433A; WO2001061316A1; ZA200206079B; AU2001234875B2; MXPA02007812A; US6473164B1; IL150989A0; JP3790827B2; JP2003523513A; CA2399222C; HK1051721A1; TW548401B; EP1274982A4; CN100430713C; AU3487501A; UA73978C2; EP1274982A1

Abstract

В изобретении предлагаются системы, устройства и способы измерения и анализа цвета драгоценного камня, которые надежно и согласованно имитируют методологию визуального анализа цвета. Система в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения среди прочего предусматривает использование ламп близкого к дневному света (10), таких как люминесцентные лампы близкого к дневному света или галогенные лампы с фильтром для приближения к дневному свету, и фотоприемника, который принимает свет в специфическом угле, что позволяет системе аппроксимировать методологию визуального анализа. В случае анализа алмаза, в соответствии с одним из вариантов настоящего изобретения система включает в себя три основных компонента: источник близкого к дневному света (10), который освещает павильонную сторону алмаза (40), фотоприемник (30), который принимает свет, выходящий из павильонной стороны алмаза (40) под специфическим углом, и устройство оптического измерения, которое измеряет свет, принятый фотоприемником (30).

Description

Настоящее изобретение имеет отношение к созданию систем, устройств и способов измерения и анализа цвета алмаза, а более конкретно, систем, устройств и способов измерения и анализа цвета алмаза, которые аппроксимируют методологию визуального измерения и анализа.

Анализ алмазов и других драгоценных камней часто проводят на основании их визуального восприятия человеческим глазом. В самом деле, визуальное восприятие алмаза глазом человека в естественном или приближающемся к дневному свете является первичным индикатором качества алмаза. Таким образом, в связи с тем, что качество алмаза, главным образом, основано на визуальном восприятии человека, анализ алмаза требует проведения оценки, выработки мнений и способности выявления тонких различий на основании визуальных сравнений.

На практике анализ качества алмаза оптимально проводится группой опытных специалистов, который проводят визуальный осмотр алмаза для нахождения таких его характеристик, как включения и структурные дефекты. Этот длительный процесс предусматривает проведение множества осмотров, измерений и проверок каждым специалистом. Этот процесс предусматривает также проведение контроля качества и может включать в себя различные испытания без разрушения для идентификации обработки, заполнения или других дефектов, которые могут влиять на качество образца. Наконец, процесс включает в себя широкое визуальное сравнение алмаза с эталонным набором контрольных алмазов, который служит историческим стандартом для цвета и чистоты алмаза.

Основы анализа алмазов в соответствии с методикой института Драгоценных Камней США (С1А) заключаются в определении цвета, чистоты, огранки и веса в каратах. Оценку двух их этих характеристик, цвета и чистоты, производят по шкале или непрерывно. В случае алмазов от бесцветных до бледножелтого цвета, анализ проводят по цветовой шкале Ό-Ζ С1А. Цветовая шкала Ό-Ζ С1А в диапазоне от бесцветного до желтого цвета является международным стандартом, который в ходе его развития был откалиброван по контрольным алмазам С1А.

Как уже было упомянуто здесь ранее, процесс визуального осмотра при анализе алмаза является тонким, длительным и требует участия опытных и тренированных специалистов. В связи с этим, в области ювелирных изделий и драгоценных камней существует необходимость в приборе, который мог бы позволить производить приблизительный анализ цвета алмаза в соответствии с Ό-Ζ стандартом. В течение ряда лет уже были предложены различные механические приборы для измерения цвета полированного алмаза. Однако в дополнение к проблемам, связанным с ошибкой калибровки и с электронным дрейфом, эти приборы не обладают необходимым уровнем точности и воспроизводимости. Более того, эти приборы не аппроксимируют методологию визуального анализа цвета, в результате чего полученные на них данные не имеют смысла в контексте стандартов исторического анализа.

История создания механических приборов для оценки градаций цвета драгоценных камней восходит по меньшей мере к сороковым (1940) годам, когда Р. М. Шипли (Ότ. РоЬсП М. БЫр1еу), основатель С1А, разработал простой колориметр, имеющий источник света и подвижный цветовой пластиковый клин. Это устройство позволяет устанавливать цветовой клин позади неподвижной оправки алмаза и позволяет пользователю производить сравнение цвета алмаза с расположенным сзади цветовым клином. Таким образом, это устройство может быть использовано для оказания помощи при визуальном осмотре, причем глаз человека используется вместо механического фотоприемника, а мозг человека используется вместо устройства для оптического измерения и процессора.

В пятидесятых годах Шипли придумал первый не визуальный прибор для анализа цвета драгоценных камней (модифицированный компаратор цвета), который содержит вольфрамовую лампу накаливания в качестве источника света, фотоэлемент в качестве фотоприемника, синий и желтый светофильтры, неподвижный держатель камня и ирисовую диафрагму, которая пропускает свет на фотоэлемент. При использовании этого колориметра, пользователь помещает алмаз плоской гранью вниз над диффузионной пластинкой, так что свет от вольфрамовой лампы накаливания проходит сначала через алмаз, а затем через ирисовую диафрагму на фотоэлемент. Пользователь прибора затем проводит последовательные измерения проходящего света, сначала вводя в тракт синий фильтр, а затем желтый фильтр. Пользователь прибора после этого производит последовательные сравнения интенсивностей проходящего света, измеренных фотоэлементом, и по таблице, организованной в соответствии со шкалой Ό-Ζ, определяет цветовой индекс алмаза.

Несмотря на то, что колориметр Шипли в течение ряда лет служил стандартом цвета, этот стандарт по многим причинам не совсем точно коррелирует со стандартами исторического визуального анализа. Прежде всего, геометрические соотношения между алмазом, источником света и фотоэлементом не вполне соответствуют соотношениям при визуальном анализе алмаза. Во-вторых, вольфрамовая лампа накаливания не обеспечивает дневной свет, который является стандартом при визуальном анализе алмазов и других драгоценных камней. В-третьих, фотоэлемент не регистрирует каждую индивидуальную частоту в спектре видимого света, подобно глазу человека, а скорее прослеживает изменения в амплитуде полного спектра, возникающие за счет смены фильтра. Таким образом, несмотря на то, что колориметр Шипли и является весьма полезным инструментом для проведения не визуального анализа цвета алмаза, он не точно воспроизводит методологию визуального анализа. Более того, в ходе анализа алмаз остается неподвижным и не вращается, поэтому устройство не усредняет цвет в диапазоне вращения на 360°.

- 1 008016

В семидесятых годах появились колориметр Эйкхорста (Еюкйога!) и колориметр Окуды (Окиба), которые представляют собой две новые разновидности приборов для измерения цвета. Несмотря на то, что колориметр Эйкхорста все еще основан на методике сравнения цвета колориметра Шипли, в нем использована волоконно-оптическая пара для направления света на фотоприемник. В колориметре Окуды использован стабилизированный источник питания лампы накаливания и светомерный шар для направления света на алмаз. Однако, аналогично колориметру Шипли, в этих приборах используют вольфрамовые лампы накаливания в качестве источника света. Более того, аналогично колориметру Шипли, в этих приборах производят сравнение полной амплитуды света, проходящей через алмаз, при использовании двух фильтров различной частоты. Приборы Эйкхорста и Окуды, кроме того, направляют свет от вольфрамовой лампы скорее на грани вершины алмаза, а не освещают алмаз с его павильонной боковой стороны, и поэтому затем не измеряют свет, выходящий с павильонной боковой стороны, как это делают в случае визуального анализа алмаза.

В восьмидесятых годах появился патенте США № 4,508,449, в котором раскрыто устройство для измерения цвета алмаза с бриллиантовой огранкой за счет использования спектрофотометра для измерения ограниченного спектра света, выходящего из алмаза. Прибор содержит арифметический блок для выделения трехцветных величин X, Υ и Ζ из измеренного спектра. В приборе также предложено использовать ксеноновый или галогенный источник белого света и тип фильтра (монохроматор), который создает пучок монохроматического света, который последовательно изменяется по частоте в представляющей интерес спектральной полосе. В указанном патенте дополнительно раскрыт способ регистрации амплитуды света, выходящего из алмаза, при последовательном изменении частот в представляющей интерес спектральной полосе. Однако в этом патенте не направляют свет на павильонную сторону алмаза аналогично визуальному анализу (колонка 1, 11.38-39) и не детектируют, прямо или косвенно, в специфическом угле свет, выходящий из алмаза. Кроме того, в указанном патенте используют фотоэлектронный умножитель, который создает нежелательную временную задержку при последовательном измерении амплитудно-частотной характеристики в представляющей интерес спектральной полосе, которое используют для регистрации спектра пропускания.

В девяностые годы появилось много разновидностей приборов для анализа цвета алмаза. Например, в колориметре Аустрона (Аийгоп) и в колориметре Грана (Сгаи) в качестве фотоприемника используют фотодиод. Аналогично их предшественникам, в колориметрах Аустрона и Грана используют галогенные и вольфрамовые лампы накаливания и направляют освещение на вершину (корону) алмаза. В этих приборах также не производят вращение алмаза в ходе измерения. Кроме того, в этих приборах используют метод сравнения с последовательной фильтрацией, а также, в случае колориметра Грана, используют компилированные трехцветные значения.

Другие приборы имеют встроенные спектрофотометры для улучшения согласованности и точности анализа цвета драгоценных камней. Например, в 1992 г. фирма Цейсс (Ζοίδδ-Οιιόοΐίη) выпустила прибор со встроенным спектрофотометром, в котором свет от ксеноновой импульсной лампы через светомерный шар поступает на павильонные грани алмаза, расположенного плоской гранью вниз, и косвенно регистрируется объединенный свет, приходящий под всеми углами от павильонных граней алмаза, с использованием этого же светомерного шара. В этой системе ксеноновую импульсную лампу также используют для проведения статических измерений цвета алмаза.

В более поздних спектрофотометрических системах, в том числе в колориметре К.епшкоп-На1е для анализа драгоценных камней, в спектрофотометре Ьашбакрее и в спектрофотометре Сгап (ЭС2000Е8). используют вольфрамовую лампу накаливания, галогенную и/или ксеноновую лампы. Несмотря на то, что эти системы позволяют детектировать и анализировать полный спектр света, эти приборы сами по себе не отвечают геометрическим соотношениям, которые используют при визуальном анализе алмаза. Более того, ни в одной из указанных систем не используют динамический анализ цвета, который предусматривает вращение алмаза. Кроме того, в этих системах не используют усреднение цвета по углу вращения алмаза.

Известна также система Адамаса (Абатак), в которой производят анализ цвета с использованием спектрофотометра. Однако в этой системе освещение производят через плоскую грань алмаза, используют светомерный шар и анализируют цвет с использованием единственного статического измерения. Этот прибор также не аппроксимирует методологию визуального анализа цвета и не обеспечивает разумную корреляцию результатов с исторически предшествующим визуальным анализом алмаза.

Таким образом, существует необходимость в создании простых системы и прибора, которые могли бы надежно и достоверно аппроксимировать методологию визуального анализа, в том числе, например, методологию детектирования (обнаружения), спектральный состав света источника и углы освещения, а также использовать исторические стандарты визуального анализа, чтобы полученные при помощи прибора результаты коррелировали с историческими предшественниками. Кроме того, дополнительно существует необходимость в системе и приборе, которые имеют стабилизированный, близкий к дневному свет, позволяющий устранить электронный дрейф, снизить вредное влияние рассеяния (дисперсии) света и прямого отражения, которые имеются при механической имитации методологии визуального обнаружения. Существующие в настоящее время устройства не позволяют решать указанные задачи.

- 2 008016

В соответствии с настоящим изобретением предлагаются системы, устройства и способы анализа цвета драгоценных камней, которые надежно и согласованно имитируют методологию визуального анализа цвета. Преимущественный вариант настоящего изобретения включает в себя множество аспектов, в том числе использование ламп близкого к дневному света, таких как люминесцентные лампы дневного света, и использование геометрии, которая имитирует результаты визуального анализа. В случае анализа не сложно окрашенного алмаза, в соответствии с одним из вариантов система содержит три основных компонента: источник близкого к дневному света, который освещает павильонную сторону алмаза, фотоприемник, который детектирует (принимает) свет, выходящий из павильонной стороны алмаза под специфическим углом, и устройство оптического измерения, которое измеряет свет, детектируемый фотоприемником. В другом варианте анализируемый алмаз заключен в измерительной камере, а источник близкого к дневному света освещает павильонную сторону алмаза через рассеиватель. Несмотря на то, что в соответствии с настоящим изобретением может быть использовано множество различных фотоприемников и устройств оптического измерения, в соответствии с первым предпочтительным вариантом фотоприемник содержит световодный кабель, соединенный с диодной матрицей, а устройство оптического измерения представляет собой спектрофотометр. В соответствии с другим предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, система дополнительно включает в себя четвертый элемент, а именно, элемент (механизм) оптического анализа, такой как процессор для обработки данных, который производит сравнение данных измерения от устройства оптического измерения с исторически предшествующими данными и/или преобразует данные измерения в СГЕ цветовое пространство.

В соответствии с одним из вариантов осуществления настоящего изобретения система включает в себя четыре элемента: источник близкого к дневному света, который освещает павильонную сторону алмаза, ротор, который вращает алмаз в ходе его освещения, фотоприемник и устройство оптического измерения, которое измеряет свет, детектируемый фотоприемником. В предпочтительном случае этого варианта, устройство оптического измерения измеряет свет, детектируемый фотоприемником, который поступает от алмаза в заданном угле относительно плоской грани алмаза, в ходе одного вращения алмаза.

Раскрытые здесь различные элементы изобретения могут быть выполнены в виде отдельных деталей или в виде единого блока. Например, в ранее описанном варианте источник света может быть частью единого блока вместе с ротором, или, альтернативно, может быть отдельным. В другом варианте, фотоприемник и устройство оптического измерения могут образовывать единый блок с источником света и ротором. Кроме того, единый блок может содержать механизм оптического анализа. Аналогично, элементы фотоприемника могут входить в единый блок с устройством оптического измерения, как в случае спектрофотометра с диодной матрицей, или могут быть отдельными.

Для преодоления трудностей, связанных с геометрией визуального анализа, в предпочтительном варианте настоящего изобретения предусмотрена по меньшей мере одна из множества инноваций, которые позволяют повысить стабильность и надежность системы. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения система включает в себя высокочастотный балласт для стабилизации источника близкого к дневному света. Аналогично, в соответствии с другим предпочтительным вариантом система включает в себя рассеиватель света, установленный между источником света и драгоценным камнем, который снижает вредное влияние дисперсии и прямых отражений, вызванных качеством освещения, использованного при визуальном анализе цвета. В соответствии с другим предпочтительным вариантом изобретение включает в себя механизм для обработки множества отдельных световых спектральных измерений, проведенных в ходе вращения драгоценного камня. В соответствии с этим предпочтительным вариантом изобретение включает в себя платформу вращения, которая может иметь кольцо стабилизации для обеспечения постоянства вращения. В другом варианте для преодоления трудностей, связанных с электронным дрейфом, изобретение включает в себя средство коррекции дрейфа, которое может работать статически или динамически.

Способы в соответствии с настоящим изобретением обычно связаны с использованием системы и прибора для анализа цвета драгоценного камня в соответствии с историческими предшественниками. В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения, способ в соответствии с настоящим изобретением включает в себя следующие операции: освещение драгоценного камня близким к дневному светом, детектирование (прием) света, приходящего в заданном угле от драгоценного камня, измерение принятого света в устройстве оптического измерения, анализ данных измерения в механизме оптического анализа и индикация цвета драгоценного камня в соответствии с историческими предшественниками.

В соответствии с другим аспектом способа в соответствии с настоящим изобретением, специфически применимом к анализу алмаза, способ включает в себя следующие операции: освещение павильонной стороны алмаза близким к дневному светом, прием света, который выходит из павильонной стороны алмаза, установленного плоской гранью вниз, под заданным углом относительно плоской грани алмаза, измерение принятого света в устройстве оптического измерения и сравнение данных измерения с историческими предшественниками. В соответствии с еще одним аспектом способа в соответствии с настоящим изобретением, он включает в себя следующие операции: установка алмаза на платформу вращения, освещение павильонной стороны алмаза близким к дневному светом, вращение платформы, прием света, который выходит из павильонной стороны алмаза под заданным углом относительно плоской грани ал

- 3 008016 маза в ходе вращения, измерение принятого света в устройстве оптического измерения и анализ данных измерения.

Что касается систем и приборов, то в соответствии с одной из задач настоящего изобретения они позволяют упростить процесс получения пользователем надежной информации относительно анализа цвета драгоценного камня. В соответствии с другим аспектом настоящего изобретения они позволяют исключить трудности, связанные с применением геометрии визуального анализа в механических системах анализа. В соответствии с другой задачей настоящего изобретения, в нем предлагается стабильная и надежная система для анализа цвета драгоценного камня. В соответствии с еще одной задачей настоящего изобретения в нем обеспечено снижение рассеяния и прямого отражения в ходе анализа цвета драгоценного камня.

В том, что касается способов настоящего изобретения, то одной из задач настоящего изобретения является создание способа анализа цвета, который может быть выполнен пользователем, имеющим небольшой технический опыт или тренировку в обращении с драгоценными камнями. В соответствии с другой задачей настоящего изобретения, в нем предлагаются способы, которые позволяют пользователям, имеющим небольшой технический опыт или тренировку в обращении с драгоценными камнями, надежно и согласованно проводить полуавтоматический анализ цвета в соответствии с методологией визуального анализа цвета.

Обратимся теперь к рассмотрению чертежей, на которых в качестве примера показаны системы и приборы для анализа цвета драгоценных камней, причем эти чертежи и последующее детальное описание не имеют характера, ограничивающего объем патентных притязаний в соответствии с приложенной формулой изобретения.

На фиг. 1 показан светонепроницаемый корпус, освещение которого производится сверху при помощи люминесцентных ламп близкого к дневному света (высокочастотный балласт не показан).

На фиг. 2 показан вид в перспективе упрощенного варианта настоящего изобретения с волоконнооптическим кабелем фотоприемника, который направлен под углом от 0 до ориентировочно 45° относительно плоской грани алмаза, установленного плоской гранью вниз на вращающейся (поворотной) платформе. Вращающаяся платформа и рассеиватель показаны в светонепроницаемом корпусе на фиг. 1.

На фиг. 3 показан вид в перспективе упрощенного варианта настоящего изобретения, в котором алмаз установлен плоской гранью вниз на вращающейся платформе, которая заключена в измерительной камере. Рассеиватель установлен между источником света (не показан) и алмазом.

На фиг. 4 показан вариант фиг. 3 без измерительной камеры и рассеивателя.

На фиг. 5 показан вид в перспективе объединенного блока в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения, в котором волоконно-оптический кабель заключен в корпусе фотоприемника и установлен под углом от 0 до ориентировочно 45° над вращающейся платформой.

На фиг. 6 показан вариант фиг. 5 с измерительной камерой в полностью развернутом положении.

На фиг. 7 показан вид в перспективе альтернативного варианта настоящего изобретения, в котором предусмотрен качающийся рычаг, имеющий черный репер, который используют при калибровке.

На фиг. 8 показан вид сверху в перспективе альтернативного варианта фиг. 7, в котором качающийся рычаг находится почти в закрытом положении.

На фиг. 9 показан объединенный вариант настоящего изобретения с узлом коррекции дрейфа, который содержит второй волоконно-оптический кабель, направленный под углом от 0 до ориентировочно 45° в измерительную камеру эталонного материала, причем эталонная платформа изготовлена из этого же материала и имеет тот же рассеиватель, что и измерительная камера и вращающаяся платформа.

На фиг. 10 показан объединенный вид системы в соответствии с настоящим изобретением, которая включает в себя светонепроницаемый корпус, измерительный прибор, устройство оптического измерения, процессор данных и монитор.

На фиг. 11 показан вид в перспективе альтернативного варианта настоящего изобретения, в котором измерительный прибор представляет собой объединенный блок, причем положение фотоприемника относительно платформы (не показана) регулируется при помощи установочного узла.

На фиг. 12 показан измерительный прибор фиг. 11, установленный в светонепроницаемом корпусе и готовый к работе.

На фиг. 1 показан один из вариантов системы в соответствии с настоящим изобретением.

В этом варианте система содержит по меньшей мере одну лампу близкого к дневному света 10, которая представляет собой источник света, аналогичный тому, который используют при визуальном анализе цвета алмазов. В соответствии с этим вариантом источник света установлен в светонепроницаемом корпусе 20 и обеспечивает верхнее освещение драгоценного камня (не показан), который расположен в светонепроницаемом корпусе. В качестве светонепроницаемого корпуса фиг. 1 может быть использован корпус любого размера, позволяющий разместить в нем источник света и алмаз или другой драгоценный камень. В показанном на фиг. 1 варианте лампа близкого к дневному света представляет собой люминесцентную лампу близкого к дневному света, которую используют при визуальном анализе цвета, такую как Окгат Вю1их 72, УегПи.х Р20Т12 или Сгс1;щ МасЬе1й Р20Т1265. Однако с успехом могут быть использованы и другие лампы с цветовой температурой от 5500 до 6500 К, имеющие высокий коэффициент

- 4 008016 цветопередачи, составляющий по меньшей мере 95. Светонепроницаемый корпус имеет длину, в основном, соответствующую длине используемой люминесцентной лампы близкого к дневному света. Внутреннее пространство 22 светонепроницаемого корпуса 20 преимущественно имеет белые или светло серые стенки.

В соответствии с другим аспектом настоящего изобретени, освещение в системе создается при помощи модифицированного галогенного источника света, имеющего высокую цветовую температуру, преимущественно составляющую свыше 4000 К, и фильтра, который повышает цветовую температуру до эквивалента дневного света, а преимущественно от 5,500 до 6,500 К. В соответствии с этим аспектом изобретения источник освещения может содержать галогенную лампу, преимущественно со стабилизированным блоком питания, и фильтр коррекции дневного света, такой как фильтр 8с1ю11 ВС26/2шш, позволяющий получить близкий к дневному свет.

На фиг. 2 показан упрощенный вариант измерительного прибора в соответствии с настоящим изобретением вместе с источником света и светонепроницаемым корпусом фиг. 1. В этом упрощенном варианте измерительного прибора фотоприемник имеет волоконно-оптический кабель 30, который направлен под углом от 0 до ориентировочно 45° к павильонным граням алмаза 40, который установлен плоской гранью вниз на вращающейся платформе 50. Вращающаяся платформа 50, в свою очередь, соединена при помощи колонны стабилизатора 60 с ротором 70. Вращающаяся платформа 50 установлена внутри светонепроницаемого корпуса 20, причем свет от лампы 10 поступает через рассеиватель 90 в направлении павильонных граней алмаза 40. Рассеянный свет позволяет исключить вредное влияние прямого отражения света и дисперсии, и облегчает прием под специфическими углами света, выходящего из алмаза, что аппроксимирует методологию визуального анализа.

В соответствии с одним из вариантов, рассеиватель 90 изготовлен из тонкого политетрафторэтилена (ПТФЭ), хотя могут быть использованы и другие подходящие эквивалентные светорассеивающие материалы. В соответствии с предпочтительным вариантом рассеиватель изготовлен из тефлона толщиной от 0,06 до 1,0 мм, а преимущественно толщиной 0,4 мм. Ротор 70 преимущественно содержит двигатель непрерывного режима, такой как синхронный двигатель переменного тока мощностью 3 Вт. В наиболее предпочтительном варианте ротор 70 вращается со скоростью 20 об./мин, хотя могут быть использованы и другие скорости вращения, если они согласованы с компонентами для измерения и анализа системы. Как это показано на фиг. 2, фотоприемник, который имеет волоконно-оптический кабель 30, дополнительно содержит коллиматор 100. Однако, несмотря на то, что фотоприемник преимущественно содержит волоконно-оптический кабель 30 с коллиматором 100, могут быть использованы и другие фотоприемники, подходящие для аппроксимации методологии визуального анализа. Как это показано на фиг. 2, для повышения стабильности вращающаяся платформа 50 имеет преимущественно круговое поперечное сечение, однако, могут быть использованы платформы и другой формы. Аналогично, несмотря на то, что на фиг. 2 показаны физически не соединенные ротор 70 и фотоприемник, содержащий волоконнооптический кабель 30, они могут входить в объединенный измерительный прибор (см. фиг. 5).

На фиг. 3 показан вид в перспективе одного из вариантов измерительного прибора в соответствии с настоящим изобретением, в котором алмаз 40 установлен плоской гранью вниз на поверхности вращающейся платформы 50. На фиг. 3 показано, что вращающаяся платформа 50 соединена с возможностью вращения с ротором 70. Вращающаяся платформа 50 закрыта при помощи измерительной камеры 110 и рассеивателя 130, причем указанный рассеиватель преимущественно расположен рядом с алмазом 40, между источником света (не показан) и алмазом. Как и в варианте фиг. 2, рассеиватель 130 преимущественно изготовлен из тонкого белого тефлона и служит для рассеивания света, выходящего с верхней стороны алмаза. В соответствии с предпочтительным вариантом, измерительная камера 110 и вращающаяся платформа 50 изготовлены из отражающего материала, преимущественно из диффузного отражающего материала, а еще лучше, из диффузного белого отражающего материала, такого как политетрафторэтилен (ПТФЭ). Однако могут быть использованы и другие материалы, такие как сульфат бария или 8рес1га1ои®, при условии, что они имеют минимальное удельное поглощение в видимой и близкой УФ областях спектра. В соответствии с предпочтительным вариантом, материал также не должен флуоресцировать при воздействии УФ излучения. В показанном на фиг. 3 варианте, рассеиватель 130 соединен с верхней частью измерительной камеры 110, таким образом, что он, по меньшей мере, частично герметизирует измерительную камеру. Как это показано на фиг. 3, измерительная камера преимущественно представляет собой цилиндр с круговым поперечным сечением. Альтернативно, измерительная камера может иметь другую форму поперечного сечения. В соответствии с фиг. 3 источник света (не показан) освещает алмаз 40 с его павильонной стороны, в то время как вращающаяся платформа 50 совершает вращение и фотоприемник, содержащий волоконно-оптический кабель 30, детектирует свет, выходящий под специфическим углом из павильонной стороны вращающегося алмаза.

На фиг. 4 показан вариант фиг. 3 с условно удаленными (снятыми) измерительной камерой 110 и рассеивателем 130. Геометрические соотношения между алмазом 40, вращающейся платформой 50 и фотоприемником, содержащим волоконно-оптический кабель 30, аппроксимируют геометрию методологи визуального анализа цвета. Вращающаяся платформа 50 при необходимости может быть стабилизирована при помощи круговой стабилизирующей колонны 60, причем указанная колонна стабилизирует ос

- 5 008016 нование вращающейся штанги 55, соединенной с вращающейся платформой 50. Вращающаяся платформа 50 преимущественно имеет верхнюю часть с небольшим углублением, в которое может быть надежно установлен алмаз, плоской гранью вниз. Вращающаяся платформа 50 преимущественно имеет наклон около трех градусов от ее центра к каждой точке на ее окружности, чтобы надежно удерживать алмаз в ходе вращения. Стабилизирующая колонна 60 может иметь различную высоту и может даже выступать за горизонтальную плоскость вращающейся платформы 50. Стабилизирующая колонна может также поддерживать измерительную камеру 110, когда измерительная камера развернута. Несмотря на то, что поверхность, на которой установлен алмаз, показана как поверхность платформы, для установки алмаза могут быть использованы и другие поверхности, такие как само основание прибора.

В соответствии с предпочтительным вариантом платформу используют также в качестве белого репера при процедуре калибровки. В соответствии с этим вариантом, пользователь считывает показания калибровки при приеме света, отраженного от платформы с удаленным драгоценным камнем. Затем пользователь производит повторную калибровку измерительного устройства, например, нажимая кнопку на спектрофотометре, для считывания изменения показаний между анализами драгоценного камня. Альтернативно, показания калибровки и/или повторной калибровки могут появляться автоматически между анализами драгоценного камня.

В соответствии с предпочтительным вариантом часть измерительного прибора в соответствии с настоящим изобретением, показанная на фиг. 5, а именно, волоконно-оптический кабель 30, ротор 70, вращающаяся платформа 50 и измерительная камера 110, объединены на общем основании 140. Таким образом, ротор, вращающаяся платформа и фотоприемник являются частями объединенного блока, в котором поддерживаются надлежащие геометрические соотношения, соответствующие методологии визуального анализа цвета. Как это показано на фиг. 5, вращающаяся платформа 50 может быть объединена с цилиндром 150, который стабилизирует вращение указанной вращающейся платформы. Волоконнооптический кабель 30 (не показан) преимущественно заключен в корпусе фотоприемника 160 таким образом, что конец детектирования кабеля установлен под углом от 0 до ориентировочно 45° над тем местом на вращающейся платформе 50, где будет находиться плоская грань алмаза. Корпус фотоприемника 160 может иметь коллиматор (не показан) и световод 170 для обеспечения приема света, выходящего из драгоценного камня в надлежащем углу. При необходимости может быть использован механизм регулировки угла 180, позволяющий изменять угол приема света фотоприемником. В показанном на фиг. 5 варианте механизм регулировки угла 180 имеет множество щелевых элементов 190а и 190Ь. При необходимости механизм регулировки угла может быть соединен с устройством считывания угла (не показано), которое может быть как аналоговым (как это показано на фиг. 9), так и цифровым. В альтернативном варианте фотоприемник может вращаться вокруг неподвижной поверхности для установки алмаза, чтобы детектировать свет, выходящий из алмаза.

В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения фотоприемник детектирует свет, непосредственно выходящий из алмаза, в специфическом углу относительно плоской грани алмаза. В случае не сложно окрашенных алмазов специфический угол приема света преимущественно составляет от 0 до ориентировочно 45° относительно плоской грани алмаза, установленного плоской гранью вниз. Несмотря на то, что могут быть использованы и друге углы детектирования, эти углы являются нежелательными, так как они не аппроксимируют методологию визуального анализа. В соответствии с предпочтительным вариантом фотоприемник может детектировать свет, выходящий из павильонной стороны не сложно окрашенного алмаза под несколькими углами, последовательно или одновременно, однако, в пределах специфического диапазона углов, преимущественно от 0 до ориентировочно 45° относительно плоской грани алмаза, установленного плоской гранью вниз. В соответствии с этим вариантом детектирование под несколькими углами в пределах специфического диапазона углов может быть выполнено при помощи различных средств, в том числе за счет перемещения фотоприемника в ходе детектирования (приема излучения), с использованием дополнительных фотоприемников, с использованием фотоприемников с широким углом приема, и/или с наклоном платформы или другой поверхности для установки драгоценного камня в ходе детектирования. Если детектирование под множеством углов в пределах специфического диапазона происходит последовательно, то в ходе вращения драгоценного камня последовательное изменение угла преимущественно производят после одного полного вращения. В случае одновременного детектирования, при вращении не сложно окрашенного алмаза фотоприемник или фотоприемники преимущественно осуществляют прием излучения под нескольким углами в пределах специфического диапазона углов, в ходе единственного вращения алмаза.

В соответствии с предпочтительным вариантом, фотоприемник детектирует свет, приходящий в специфическом углу от алмаза, на заданном расстоянии от центра алмаза, установленного плоской гранью вниз. Для не сложно окрашенного алмаза указанное расстояние от центра алмаза, установленного плоской гранью вниз, преимущественно составляет от 10 до 50 мм. Если используют коллиматор или другое устройство сужения поля детектирования, то предпочтительное расстояние от алмаза увеличивается при сужении поля детектирования. Аналогично, в предпочтительных диапазонах расстояние также может увеличиваться при уменьшении диаметра волокна. Аналогичные регулировки в предпочтительных диапазонах могут быть сделаны, например, для выбора высоты вращающейся платформы или для

- 6 008016 выбора положения алмаза. Небольшие регулировки при необходимости могут быть сделаны для изменения диаметров измерительной камеры и платформы или для изменения расстояния рассеивателя от драгоценного камня. Несмотря на то, что детектирование в специфическом углу света от драгоценного камня может производиться и косвенно, например, при помощи отражающего зеркала, предпочтительным является прямое детектирование в соответствии с показанным на фиг. 5.

Показанный на фиг. 5 предпочтительный измерительный прибор имеет подвижную измерительную камеру 110 с рычагом (кронштейном) 210 и с рассеивателем 130. Подвижная измерительная камера 110 может быть снята для осуществления доступа к вращающейся платформе 50 в ходе установки драгоценного камня и удаления драгоценного камня. В другом положении, как это показано на фиг. 6, подвижная измерительная камера 110 может быть развернута для перекрытия вращающейся платформы 50 в ходе приема света и для стабилизации ее вращения. Как это показано на фиг. 5, рычаг 210 соединен с неподвижной стойкой 200 при помощи шарнира 220, который имеет металлический стержень 222, пропущенный горизонтально через отверстия в рычаге 210 и в неподвижной стойке 200. Этот металлический стержень 222 закреплен по сторонам неподвижной стойки 200 при помощи соответствующих гаек 225а и 225Ь (не показана). Соединение стержня 210 и неподвижной стойки 200 позволяет производить контролируемое перемещение стержня 210 и подвижной измерительной камеры 110 между развернутым и не развернутым положениями.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения измерительный прибор обеспечивает устойчивое перемещение стержня и подвижной измерительной камеры и обеспечивает точный диапазон перемещения измерительной камеры, позволяющий поддерживать надлежащие геометрические соотношения в ходе измерения. В соответствии с этим аспектом также исключается нежелательный контакт между вращающейся платформой и подвижной измерительной камерой в ходе приема света. Для этого в варианте показанного на фиг. 5 измерительного прибора в соответствии с настоящим изобретением предусмотрена пара вращающихся колес, в которую входит центральное большое колесо 230, соединенное со смещенным от центра малым колесом 240, и установочная штанга 250, проходящая горизонтально через отверстия в обоих колесах, параллельно основанию 140. В соответствии с вариантом, показанным на фиг. 5, два колеса не являются концентрическими, так что при вращении обоих колес за счет вращения установочной штанги 250 происходит постепенное увеличение или уменьшение расстояния малого колеса 240 от основания 140, в зависимости от того, происходит ли вращение установочной штанги 250 по часовой или против часовой стрелки. В варианте, показанном на фиг. 5, рычаг 210 лежит на малом колесе 240. При вращении колес 230 и 240 за счет поворота по часовой стрелке установочной штанги 250, рычаг 210 и измерительная камера 110 постепенно и монотонно опускаются в развернутое (рабочее) положение, которое показано на фиг. 6. Наоборот, при повороте установочной штанги 250 против часовой стрелки рычаг 210 и измерительная камера 110 поднимаются в не развернутое (резервное) положение, как это показано на фиг. 5.

В соответствии с вариантом фиг. 5 поворот установочной штанги ограничен при помощи щелевой направляющей (не показана), установленной в соединительной детали 260, которая соединяет два колеса 230 и 240. Установочная штанга 250 вращается в направляющей (не показана) до тех пор, пока не дойдет до упора 270. В этот момент измерительная камера 110 полностью развернута над вращающейся платформой 50. Таким образом, упор 270 предотвращает опускание подвижной измерительной камеры 110, при котором она могла бы перекрывать тракт детектирования фотоприемника, препятствовать вращению вращающейся платформы или установлению надлежащих геометрических измерительных соотношений между различными элементами измерительного прибора. В соответствии с предпочтительным вариантом подвижная измерительная камера может быть фиксирована в определенном положении в ходе приема света. Таким образом, в вариантах, показанных на фиг. 5 и 6, использовано движение спаренных колес 230 и 240 и упора 270 для обеспечения устойчивого и согласующегося размещения подвижной измерительной камеры. Однако для достижения аналогичного результата могут быть использованы и другие известные механические устройства (механизмы).

На фиг. 7 показан вид в перспективе альтернативного варианта изобретения, в котором предусмотрен качающийся рычаг 280, имеющий черный репер 290 для калибровки измерения. Качающийся рычаг 280 может быть соединен с возможностью перемещения с основанием 140, так что он может перемещаться от показанного на фиг. 7 не развернутого положения в показанное на фиг. 8 почти развернутое положение. На фиг. 8 показан вариант фиг. 7 с развернутым качающимся рычагом 280, который начинает устанавливать черный репер 290 над трактом фотоприемника 170 (не показан), чтобы пользователь мог произвести считывание черного.

В показанном на фиг. 7 варианте измерительная камера 110 находится в не развернутом режиме. Измерительная камера 110 представляет собой полый цилиндр с отверстием в его стенке, через которое свет из камеры может поступать к фотоприемнику. В этом варианте измерительная камера 110 также объединена с рычагом 210. Однако следует иметь в виду, что измерительная камера и рычаг могут быть и отдельными деталями. На фиг. 7 показано также, что измерительная камера 110 закрыта при помощи рассеивателя 130, который объединен с головкой рычага 320. Альтернативно, рассеиватель 130 может просто закрывать измерительную камеру без использования головки рычага. Более того, несмотря на то,

- 7 008016 что на фиг. 7 показана подвижная измерительная камера, в альтернативном варианте измерительная камера является фиксированной, а фотоприемник выполнен с возможностью перемещения для обеспечения установки и удаления драгоценного камня.

В другом варианте настоящего изобретения, который показан на фиг. 9, система предусматривает использование средства коррекции дрейфа, которое содержит второй фотоприемник, также содержащий волоконно-оптический кабель 400, направленный под углом от 0 до ориентировочно 45° относительно измерительной камеры эталонного материала 430 и эталонной платформы (не показана). Эталонная камера 430 и эталонная платформа (не показана) изготовлены из одного и того же материала и преимущественно используют такой же тип рассеивателя, что и первичная измерительная камера и вращающаяся платформа. Второй фотоприемник, содержащий волоконно-оптический кабель 400, установлен под таким же углом относительно эталонной платформы, что и первый фотоприемник, содержащий волоконнооптический кабель 30, относительно вращающейся платформы 50. Средство коррекции дрейфа может статически или динамически направлять данные в процессор данных и/или в устройство оптического измерения, которые, в свою очередь, корректируют электронный дрейф и/или устраняют помехи в системе. Средство коррекции дрейфа может быть интегральной частью измерительного прибора или может быть предусмотрено отдельно, как это показано на фиг. 9. Преимущественно в средстве коррекции дрейфа использованы такой же источник света и угол освещения, что и в первичной измерительной камере. Несмотря на то, что в варианте на фиг. 9 показаны фотоприемник и средство коррекции дрейфа, которые оба содержат волоконно-оптические кабели, могут быть использованы и другие известные типы компонентов фотоприемника.

На фиг. 10 показан вариант объединенной системы в соответствии с настоящим изобретением. Показанный на фиг. 10 вариант включает в себя светонепроницаемый корпус 20, измерительный прибор 500, спектрофотометр с диодной матрицей 600, процессор данных 700 и монитор 800. На фиг. 10 показан особый вариант системы в соответствии с настоящим изобретением, в котором весь измерительный прибор 500 фиг. 5 установлен на стойке микроскопа 630, имеющей монтажную платформу 635. Стойка микроскопа может быть использована для регулировки высоты и расстояния измерительного прибора от источника света. Стойка микроскопа может быть также использована для управления перемещением фотоприемника, содержащего волоконно-оптический кабель 30, относительно измерительной камеры, которая установлена отдельно в светонепроницаемом корпусе (см., например, фиг. 2). В соответствии с вариантом фиг. 10, выход фотоприемника, содержащего волоконно-оптический кабель 30, подключен к устройству оптического измерения 600, которым преимущественно является спектрофотометр. Несмотря на то, что в этом варианте фотоприемник содержит диодную матрицу, которая физически является частью устройства оптического измерения, а именно, спектрофотометра с диодной матрицей, диодная матрица альтернативно может быть размещена в корпусе фотоприемника вместе с волоконно-оптическим кабелем. Альтернативно может быть использован спектрофотометр с коллиматорной линзой, который соединен с фотоприемником непосредственно, без волоконно-оптического кабеля.

В соответствии с вариантом, показанным на фиг. 10, устройство оптического измерения 600 направляет данные измерения на оптический анализатор, а именно, на процессор данных 700, который производит сравнение данных измерения с историческим предшественником и/или преобразует данные измерения в стандартное С1Е цветовое пространство. Процессор данных 700 может также присваивать драгоценному камню градацию цвета в соответствии с историческим предшественником или просто производить идентификацию драгоценного камня. Результаты анализа при помощи процессора данных могут быть выведены на монитор 800, могут быть распечатаны или могут храниться в электронном виде. Данные измерения сами по себе могут быть выведены на индикацию вместо присвоения драгоценному камню градации цвета.

В соответствии с предпочтительным вариантом, показанным на фиг. 11, регулировку высоты, угла и расстояния фотоприемника относительно поверхности установки драгоценного камня производят при помощи установочного узла 900, который смонтирован на основании 140. На фиг. 11 показан объединенный измерительный прибор, в котором волоконно-оптический кабель 30 закреплен в установочном узле 900 при помощи регулятора угла 910. Как это показано на фиг. 11, регулятор угла 910 соединен с возможностью вращения с регулятором расстояния 930, который, в свою очередь, выполнен с возможностью перемещения через отверстие в корпусе 940 установочного узла 900, для облегчения регулировки расстояния фотоприемника до поверхности установки драгоценного камня. Аналогично, регулятор высоты 920 позволяет производить вертикальное перемещение в корпусе 940, для облегчения регулировки высоты фотоприемника. За счет этого в соответствии с настоящим изобретением получают компактный, полностью регулируемый, объединенный измерительный прибор, который работает при близком к дневному освещении. Альтернативно, фотоприемник может быть закреплен в объединенном измерительном устройстве под нужным углом, на надлежащей высоте и расстоянии от поверхности установки драгоценного камня. В соответствии с предпочтительным вариантом источник света является частью объединенного блока вместе с измерительным прибором, что позволяет получить автономное устройство освещения и измерения. Объединенное устройство освещения и измерения может иметь уменьшенный размер, что позволяет сделать его переносным.

- 8 008016

На фиг. 12 показан предпочтительный вариант настоящего изобретения, в котором измерительный прибор фиг. 11 установлен в светонепроницаемом корпусе 20. В варианте фиг. 12 цилиндр 150, который выходит из дна светонепроницаемого корпуса 20, производит вращение вращающейся платформы 50 (не показана) при помощи ротора 70, установленного под дном светонепроницаемого корпуса 20. Основание 140 измерительного прибора имеет круглое отверстие, которое позволяет производит крепление измерительного прибора вокруг цилиндра 150. Альтернативно, в варианте без вращения весь измерительный прибор, в том числе и платформа, свободно расположены в светонепроницаемом корпусе 20. Как и раньше, источник освещения и измерительный прибор могут входит в объединенный блок.

Обратимся теперь к рассмотрению примерных способов в соответствии с настоящим изобретением. В соответствии с предпочтительным способом, алмаз 40, который установлен плоской гранью вниз на вращающейся платформе 50, освещают при помощи источника близкого к дневному света и вращают в пределах угла 360° с постоянной скоростью, при этом свет поступает на фотоприемник через отверстие в измерительной камере 110. Фотоприемник преобразует излучение от драгоценного камня в электрический сигнал и передает его в устройство оптического измерения 600, откуда данные измерения поступают в процессор данных 700. Процессор данных производит окончательную оценку цвета за счет усреднения результатов измерения в пределах угла вращения драгоценного камня, составляющего 360°. Вращение в соответствии с настоящим изобретением повышает воспроизводимость результатов, в особенности для алмазов с плохой огранкой.

В соответствии с одним из аспектов настоящего изобретения процессор может производить усреднение с присвоением одинакового веса каждому результату изменения, или, альтернативно, присваивать различные веса. Например, процессор может присваивать веса в зависимости от положений визуального анализа, которые используют при визуальном анализе алмазов со сложной огранкой. Для всех драгоценных камней процессор может затем производить преобразование данных в С1Е цветовое пространство и/или сравнивать данные с историческим предшественником. Несмотря на то, что в соответствии с этим способом предусмотрено осуществление измерений в ходе множества вращений, для улучшения точности и снижения механических напряжений в системе, предпочтительным является минимальное число вращений драгоценного камня, причем наиболее предпочтительным является единственное вращение.

Что касается использованных материалов, то рассеиватель в соответствии с настоящим изобретением преимущественно изготовлен из тонкого листа ПТФЭ (толщиной около 0,4 мм) или из другого подходящего эквивалентного материала, который позволяет снижать мешающее действие прямых отражений света и дисперсии. Этот материал преимущественно должен иметь минимальное поглощение в видимой и близкой УФ областях спектра. Аналогично, измерительная камера и вращающаяся платформа преимущественно изготовлены из диффузного белого отражающего материала, такого как ПТФЭ, хотя могут быть использованы и сульфат бария или §рескта1ои®, при условии, что они имеют минимальное удельное поглощение в видимой и близкой УФ областях спектра. Ротор в соответствии с настоящим изобретением представляет собой надежный механизм для вращения драгоценного камня на 360°, и преимущественно представляет собой двигатель непрерывного режима, такой как синхронный двигатель переменного тока мощностью 3 Вт.

В соответствии с предпочтительным вариантом система включает в себя высокочастотный балласт люминесцентных ламп близкого к дневному света, позволяющий повысить стабильность силы света, цветовое распределение и улучшить надежность данных измерения. В наиболее предпочтительном варианте высокочастотный балласт имеет частоту в диапазоне ориентировочно от 30,000 до 70,000 Гц, а преимущественно около 35,000 Гц.

Как уже было упомянуто здесь ранее, настоящее изобретение обладает множеством преимуществ по сравнению с известными ранее системами, устройствами и способами. Прежде всего, так как механизм приема света аппроксимирует методологию визуального анализа цвета драгоценных камней, изобретение позволяет приблизиться к получению результатов визуального анализа цвета. Более того, так как в системе в соответствии с настоящим изобретением используют близкий к дневному свет, полученные при помощи этой системы результаты более тесно коррелируют с результатами визуального анализа цвета. Аналогично, так как устройство оптического измерения позволяет производить множество измерений при единственном вращении драгоценного камня, например, при использовании быстродействующего спектрофотометрического измерительного устройства, прибор позволяет получать результаты анализа цвета с высокой скоростью и воспроизводимостью. Наконец, некоторые элементы системы в соответствии с настоящим изобретением, такие как рассеиватель, позволяют преодолеть существенные трудности, связанные с аппроксимацией методологии визуального анализа драгоценных камней.

Ранее описанные здесь концепции настоящего изобретения могут быть использованы также и для анализа сложно окрашенных алмазов и других цветных драгоценных камней. В новой системе с использованием указанных концепций для анализа сложно окрашенных алмазов и других цветных драгоценных камней, фотоприемник преимущественно принимает излучение, которое выходит из вершинной стороны драгоценного камня в специфическом углу ориентировочно от 60 до 85° относительно плоской грани драгоценного камня. Однако в соответствии с предпочтительным вариантом, фотоприемник может принимать свет, выходящий из сложно окрашенного алмаза или цветного драгоценного камня под несколь

- 9 008016 кими углами, последовательно или одновременно, но в специфическом угловом диапазоне ориентировочно от 60 до 85° относительно плоской грани драгоценного камня. Детектирование (прием излучения) под несколькими углами в специфическом угловом диапазоне может быть осуществлено за счет перемещения фотоприемника в ходе детектирования, за счет использования множества фотоприемников, за счет использования фотоприемников с широким углом приема, и/или за счет наклона в ходе детектирования платформы или другой поверхности для установки драгоценного камня. Если детектирование под множеством углов в пределах специфического углового диапазона происходит последовательно, то в ходе вращения драгоценного камня последовательное изменение угла преимущественно производят после одного полного вращения. В соответствии с этим вариантом в случае одновременного детектирования, при вращении драгоценного камня фотоприемник или фотоприемники преимущественно осуществляют прием излучения под нескольким углами в пределах специфического диапазона углов, в ходе единственного вращения алмаза. Система дополнительно включает в себя источник близкого к дневному света, который диффузно освещает вершинную сторону драгоценного камня.

Несмотря на то, что были описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения с указанием конкретных систем, приборов и способов измерения и анализа цвета драгоценного камня, совершенно ясно, что в настоящее изобретение специалистами в данной области могут быть внесены изменения и дополнения, которые не выходят, однако, за рамки приведенной далее формулы изобретения. Например, часто производят визуальный анализ драгоценных камней по их флуоресценции. Предложенные здесь системы, приборы и способы могут быть использованы для анализа цвета флуоресценции и интенсивности флуоресценции алмаза или другого драгоценного камня, при использовании УФ источника света вместо источника близкого к дневному света, а также детектора, способного детектировать флуоресценцию. Также совершенно ясно, что некоторые характеристики любого из описанных здесь вариантов могут быть использованы совместно с характеристиками систем и приборов других вариантов. Таким образом, приведенное описание следует рассматривать как поясняющее (суть изобретения) и не имеющее ограничительного характера, причем объем патентных притязаний определяется приведенной далее формулой изобретения.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Устройство для определения цвета алмаза, которое содержит источник света, близкого к дневному;

поверхность для установки алмаза;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет от указанного источника света, выходящий под углом из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной поверхности;

рассеиватель света; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
2. Устройство для определения цвета алмаза, которое содержит источник света, близкого к дневному; поверхность для установки алмаза;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет от указанного источника света, выходящий непосредственно из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной поверхности;

рассеиватель света; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
3. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанный фотоприемник расположен таким образом, что он принимает свет, выходящий непосредственно из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз, под углом от 0 до ориентировочно 45° относительно плоской грани алмаза, установленного на указанной поверхности.
4. Устройство для определения цвета алмаза, которое содержит источник света, близкого к дневному;

поверхность для установки алмаза;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет от указанного источника света, выходящий под углом из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной поверхности;

рассеиватель, расположенный вне тракта приема указанного фотоприемника; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
5. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная поверхность представляет собой платформу.

- 10 008016
6. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная поверхность представляет собой вращающуюся платформу.
7. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная поверхность представляет собой вращающуюся платформу с возможностью вращения на 360°.
8. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что дополнительно включает в себя измерительную камеру, которая, по меньшей мере, частично охватывает алмаз, установленный на указанной поверхности.
9. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная поверхность представляет собой платформу, вращаемую ротором таким образом, что устройство оптического измерения может производить измерения в ходе одного полного оборота вращения.
10. Устройство для определения цвета алмаза по п.3, отличающееся тем, что указанный рассеиватель, по меньшей мере, частично предотвращает прямое освещение алмаза, установленного на указанной поверхности.
11. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанная поверхность представляет собой белый репер для проведения калибровки.
12. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанный фотоприемник направлен в горизонтальную среднюю точку алмаза, установленного на указанной поверхности.
13. Устройство для определения цвета алмаза по п.1, отличающееся тем, что указанный рассеиватель представляет собой рассеиватель, передающий свет.
14. Устройство для определения цвета алмаза по п.4, отличающееся тем, что указанный рассеиватель представляет собой рассеиватель, передающий свет.
15. Устройство для определения цвета алмаза по одному из пп.1 или 2, отличающееся тем, что указанный фотоприемник дополнительно содержит коллиматор.
16. Система для определения цвета алмаза, которая включает в себя поверхность для установки алмаза;

источник близкого к дневному света, предназначенный для освещения алмаза, установленного на указанной поверхности;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет, выходящий под углом из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной поверхности;

рассеиватель, расположенный между источником света и указанной поверхностью; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
17. Система для определения цвета алмаза, которая включает в себя поверхность для установки алмаза;

источник близкого к дневному света, предназначенный для освещения алмаза, установленного на указанной поверхности;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет, выходящий непосредственно из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной поверхности;

рассеиватель света; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
18. Система для определения цвета алмаза по одному из пп.16 или 17, отличающаяся тем, что дополнительно включает в себя оптический анализатор, предназначенный для обработки результатов измерения, полученных при помощи устройства оптического измерения.
19. Система для определения цвета алмаза по одному из пп.16 или 17, отличающаяся тем, что указанная поверхность представляет собой вращающуюся платформу.
20. Система для определения цвета алмаза по одному из пп.16 или 17, отличающаяся тем, что указанный фотоприемник расположен таким образом, что он принимает свет, выходящий непосредственно из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз, под углом от 0 до ориентировочно 45° относительно плоской грани алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной поверхности.
21. Система для определения цвета алмаза, которая включает в себя поверхность для установки алмаза;

источник близкого к дневному света, предназначенный для освещения алмаза, установленного на указанной платформе;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет, выходящий под углом из павильонных граней алмаза, установленного плоской гранью вниз на указанной платформе;

рассеиватель, установленный между указанным источником света и указанной платформой; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
22. Система для определения цвета алмаза по одному из пп.16 или 17, отличающаяся тем, что указанный фотоприемник выполнен с возможностью вращения относительно указанной поверхности.

- 11 008016
23. Система для определения цвета драгоценного камня, которая включает в себя поверхность для установки окрашенного драгоценного камня;

источник близкого к дневному света, предназначенный для освещения окрашенного драгоценного камня, установленного на указанной поверхности;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает свет, выходящий под углом из вершинных граней окрашенного драгоценного камня, установленного плоской гранью вверх на указанной поверхности;

рассеиватель, установленный между указанным источником света и указанной поверхностью; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик света, принятого указанным фотоприемником.
24. Система для определения цвета драгоценного камня, которая включает в себя поворотную поверхность для установки драгоценного камня;

источник света, близкого к дневному, предназначенный для освещения драгоценного камня, установленного на указанной поверхности;

фотоприемник, расположенный таким образом, что он принимает излучение, выходящее под углом из вершинных граней окрашенного драгоценного камня, установленного плоской гранью вверх на указанной поверхности;

рассеиватель, установленный между указанным источником света и указанной поверхностью; и устройство оптического измерения, предназначенное для измерения спектральных характеристик излучения, принятого указанным фотоприемником.
25. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза, который включает в себя следующие операции:

диффузное освещение алмаза, установленного плоской гранью вниз источником света, близкого к дневному;

прием света, выходящего под углом из павильонных граней алмаза;

измерение спектральных характеристик принятого света при помощи устройства оптического измерения; и анализ результатов измерения при помощи механизма оптического анализа.
26. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.25, отличающийся тем, что указанная операция приема света предусматривает прием света, выходящего из павильонных граней алмаза под углом от 0 до ориентировочно 45° относительно плоской грани алмаза.
27. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.25, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию вращения установленного плоской гранью вниз алмаза в ходе указанной операции приема света.
28. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.25, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию вращения на 360° установленного плоской гранью вниз алмаза в ходе указанной операции приема света.
29. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.25, отличающийся тем, что указанная операция освещения предусматривает освещение близким к дневному светом.
30. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.25, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию установки алмаза плоской гранью вниз на платформе.
31. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.27, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию установки алмаза на закрытой платформе.
32. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза по п.25, отличающийся тем, что дополнительно включает в себя операцию приема света, выходящего под вторым углом из павильонных граней алмаза.
33. Способ по п.32, отличающийся тем, что указанную операцию приема света, выходящего под вторым углом, проводят одновременно с операцией приема света, выходящего под первым специфическим углом.
34. Способ анализа цвета не сложно окрашенного алмаза, который включает в себя следующие операции:

диффузное освещение алмаза, установленного плоской гранью вниз, источником света, близкого к дневному;

прием света, выходящего из павильонных граней алмаза под несколькими углами в определенном угловом диапазоне;

измерение спектральных характеристик принятого света при помощи устройства оптического измерения; и анализ результатов измерения при помощи механизма оптического анализа.