JPH07239303A - 宝石鑑定装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】熟練した宝石鑑定士の判断に依存することな
く、客観的なデータに基づいて極めて信頼性の高い宝石
鑑定を容易に実現することを目的とする。 【構成】鑑定すべき宝石５１０が配置される照明空間を
有する宝石照明部５１２と、照明空間内において宝石５
１０を回転自在に保持する保持手段５１１と、宝石照明
部５１２の照明空間へ入射する光を生成する光源５２１
と、宝石５１０の反射光を取込み該宝石５１０の拡大像
を形成する拡大光学系５２２と、拡大光学系５２２によ
り形成された宝石像を撮像する撮像手段５２３と、宝石
画像を記憶する画像メモリ５１７と、表示手段５１５
と、画像メモリ５１７に記憶されている宝石画像の位置
情報及び輝度情報の少なくとも一方の情報に基づいて宝
石５１０の品質情報を算出する品質算定手段５１６とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、タイヤモンド等の宝石
を鑑定するための宝石鑑定装置及びその方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤモンドの品質は、カラー，カッ
ト，クラリティー，カラットのいわゆる４Ｃ（品質情
報）により評価することができる。宝石鑑定士は、種々
の鑑定方法を使ってカラー評価，カット評価，クラリテ
ィー評価，カラット評価を行い、各評価値を総合して宝
石の鑑定結果を出している。

【０００３】宝石の鑑定は、鑑定対象となる宝石のプロ
ポーション，表面の研磨状態，色調，重さ等を測定，観
察することにより行われる。特に、宝石のプロポーショ
ン，表面の研磨状態，色調は、鑑定士が１０倍程度のル
ーペや宝石鑑定用顕微鏡又はビデオ顕微鏡を使用して拡
大した宝石像を肉眼で観察することによって判断してい
る。

【０００４】図４７は宝石鑑定用顕微鏡の外観を示す図
である。

【０００５】この宝石鑑定用顕微鏡は、架台１１上に双
眼実体顕微鏡１２が支持アーム１３に調節可能に支持さ
れ、宝石保持用ピンセット１４により保持されたダイヤ
モンド１５に対して架台１１の上面の中央を架台内部か
ら透過暗視野照明１６を施し、且つ架台１１の前部に支
持アーム１７を介して支持された簡易落射照明系１８に
より宝石１５を落射照明可能な構成としたものである。

【０００６】図４８は、ビデオ顕微鏡システムの外観を
示す図である。

【０００７】このビデオ顕微鏡システムは、架台２１上
にビデオ顕微鏡２２が支持アーム２３に調節可能に支持
され、宝石保持用ピンセット２４により保持されたダイ
ヤモンド２５に対して架台２１の上面の中央を架台内部
から透過暗視野照明２６を施し、且つ照明装置２７より
簡易落射照明系２８を介して宝石２５を落射照明可能な
構成としたものである。この観察システムでは、ビデオ
顕微鏡２２で撮像された画像情報はＣＲＴ等の表示装置
２９に表示される。

【０００８】宝石のプロポーション及び表面の研磨状態
の良否に関する宝石の鑑定技術としては、特開平３−２
３１１４３号公報に記載されているものがある。これは
発光手段によりダイヤモンドに光を当て、ダイヤモンド
の各カット面から反射またはカット面を透過した光を凹
曲面状のスクリーン上へ投射させ、この投射像の分布数
量、色等からダイヤモンドの輝度を測定するといった鑑
定方法である。

【０００９】一方、宝石のカラーに関する鑑定には、一
般的にはＧ．Ｉ．Ａ方式に基づくカラーグレーディング
方式が採用されている。このカラーグレーディング方式
は、図４９に示すカラーグレーダー３１に無色から黄褐
色までの各基準色を有するマスターストーン３２をそれ
ぞれ配し、鑑定対象の宝石と各マスターストーン３２と
を肉眼で直接対比観察して分類評価する方式である。

【００１０】最近では、宝石のカラーに関する鑑定技術
として、カラーグレーディングの定量化が試みられてい
る。例えば、特開昭５７−２０４４４０号公報には、特
定波長の吸収率が宝石の有する色により相違することに
着目して宝石の色測定を行う色測定装置が記載されてい
る。この色測定装置は、図５０に示すように、積分球４
０の中にダイヤモンド４１を配置し、光源４２からの測
定光を集光光学系４３で集光し、その光束を導光管４４
を通してダイヤモンド４１のテーブル面に入射する。そ
してダイヤモンド４１を透過した光を積分球４０の内面
で多重反射させてから測光ユニット４５に入射する。

【００１１】測光ユニット４５は、図５１に示すように
構成され、ユニット内に入射した光をハーフミラー４６
で２方向に分離し、一方の光を赤色波長域に透過特性を
持つ赤色フィルタ４７を介して光検出器４８Ｒに入射
し、他方の光は青色波長域に透過特性を持つ青色フィル
タ４９を介してもう一つの光検出器４８Ｇに入射する。

【００１２】ここで、基準色が異なる４種類のマスター
ストーンＦ，Ｇ，Ｈ，Ｉをそれぞれ透過した光の吸収率
曲線を図５２に示す。同図に示すように、赤色波長域
（７８０ｎｍ付近）の吸収率は各マスターストーン間の
差がほとんど無いのに対し、青色波長域（３８０ｎｍ〜
４６０ｎｍ付近）の吸収率はマスターストーン間で大き
な差がある。

【００１３】上記色測定装置では、スイッチＳＷの切換
えにより各光検出器４８Ｒ，４８Ｇの出力を電流計５０
で検出し、赤色波長域に対応する光検出器４８Ｒの出力
と、青色波長域に対応する光検出器４８Ｇの出力との比
に基づいて当該宝石の色を判定する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た鑑定技術は、宝石の寸法，角度を測定するのに、ノギ
スや角度ゲージ等の測定器具を使っていたため、例えば
ガードルが真円からどれだけ歪んでいるか、又はダイヤ
モンドのテーブルが正八角形からどれだけ歪んでいるか
といった相対的な形状判断は鑑定士の判断に委ねられて
いた。

【００１５】また、宝石のプロポーションやクラリティ
ーの鑑定では、ビデオ顕微鏡やスクリーン投影機により
拡大した宝石像を使って鑑定を行う場合であっても、最
終的には鑑定士の肉眼による目視判別に依存していた。

【００１６】一方、宝石のカラー鑑定では、宝石からの
反射光のうち赤色波長域と青色波長域との比を利用する
方式の場合、ダイヤモンドのカットの差異や表面の研磨
の良否によって宝石の反射光が変化するため正確な色測
定値を得られない可能性がある。

【００１７】本発明は、以上のような実情に鑑みてなさ
れたもので、熟練した宝石鑑定士の判断に依存すること
なく、客観的なデータに基づいて極めて信頼性の高い宝
石鑑定を容易に実現し得る宝石鑑定装置及びその方法を
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、次のような手段を講じた。

【００１９】請求項１に対応する宝石鑑定装置は、鑑定
すべき宝石が配置される照明空間を有し該照明空間の内
壁面で光を反射散乱して生成した無指向性の光で宝石を
照明する宝石照明部と、前記宝石照明部の照明空間内に
おいて前記宝石の姿勢を変化可能に該宝石を保持した保
持手段と、前記宝石照明部の照明空間へ入射する光を生
成する光源と、前記宝石照明部において照明されている
宝石の反射光を取込み該宝石の拡大像を形成する拡大光
学系と、前記拡大光学系により形成された宝石像を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段から取込まれた宝石画像
を記憶する画像メモリと、少なくとも前記宝石画像が表
示される表示手段と、前記画像メモリに記憶されている
宝石画像の位置情報及び輝度情報の少なくとも一方の情
報に基づいて前記宝石の品質情報を算出する品質算定手
段とを具備する構成とした。

【００２０】請求項２に対応する宝石鑑定装置は、前記
品質算定手段を、前記表示手段に表示されている宝石画
像の任意の位置座標を指定する画像位置指定手段と、前
記画像位置指定手段で入力した宝石画像の座標値に基づ
いて前記宝石の形状を算出する形状演算手段とを備えて
構成した。

【００２１】請求項３に対応する宝石鑑定装置は、前記
品質算定手段を、前記画像メモリに記憶された宝石画像
に基づき少なくとも１画素単位の輝度分布を測定してヒ
ストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒ
ストグラム作成手段で作成されたヒストグラムから輝度
の最頻値及び当該最頻値より低輝度側の分布状態に基づ
いて前記宝石の形状を算出する形状演算手段とを備えて
構成した。

【００２２】請求項４に対応する宝石鑑定装置は、前記
形状演算手段で算出した形状に基づいて当該宝石のカッ
トに関する評価値を算出するカット評価手段と、前記カ
ット評価手段で算出したカット評価値と当該宝石の画像
のうち少なくともカット評価値を含む形状評価情報を作
成する形状評価情報作成手段とをさらに備える構成とし
た。

【００２３】請求項５に対応する宝石鑑定装置は、前記
品質算定手段を、前記画像メモリに記憶された宝石画像
に基づき少なくとも１画素単位の輝度分布を測定してヒ
ストグラムを作成するヒストグラム作成手段と、前記ヒ
ストグラム作成手段で作成されたヒストグラムから輝度
の最頻値及び当該最頻値より低輝度側の分布状態に基づ
いて前記宝石の研磨状態を評価する研磨状態評価手段と
を備えて構成した。

【００２４】請求項６に対応する宝石鑑定装置は、前記
研磨状態評価手段で評価した研磨状態の評価値と前記宝
石画像とのうち少なくとも研磨状態の評価値を含む研磨
状態評価情報を作成する研磨状態評価情報作成手段をさ
らに備えた構成とした。

【００２５】請求項７に対応する宝石鑑定装置は、前記
撮像手段に前記宝石の画像情報として複数の特定波長域
の光を選択的に取込ませる波長選択手段をさらに備える
構成とした。

【００２６】請求項８に対応する宝石鑑定装置は、前記
品質算定手段を、前記画像メモリに記憶された赤色波長
域近傍及び近紫外波長域近傍の宝石画像に基づき前記宝
石の赤色波長域及び近紫外波長域近傍の輝度分布を測定
してそれぞれのヒストグラムを作成するヒストグラム作
成手段と、前記ヒストグラム作成手段で作成されたそれ
ぞれのヒストグラムの最大輝度近傍の分布状態を比較し
て前記宝石の色調を算出する色調演算手段とを備えて構
成した。

【００２７】請求項９に対応する宝石鑑定装置は、前記
色調演算手段で算出された色調に基づいて前記宝石のカ
ーを評価するカラー評価手段と、前記カラー評価手段の
カラー評価値と前記宝石画像とのうち少なくともカラー
評価値を含むカラー評価情報を作成するカラー評価情報
作成手段をさらに具備する構成とした。

【００２８】請求項１０に対応する宝石鑑定装置は、前
記波長選択手段を、各々選択波長が異なり光路に対して
選択的に挿入される複数の分光フィルタから構成し、ま
た、前記品質算定手段を、前記画像メモリに記憶された
宝石画像の画素単位の輝度値から前記宝石の色測定値を
算出する色調演算手段を備える構成とした。

【００２９】請求項１１に対応する宝石鑑定装置は、前
記波長選択手段が赤色波長域に透過特性を有する分光フ
ィルタと、青色波長域に透過特性を有する分光フィルタ
とを有し、前記色調演算手段が少なくとも赤色波長域の
分光フィルタを介して取込まれた宝石画像の輝度値と青
色波長域の分光フィルタを介して取込まれた宝石画像の
輝度値とを比較する。

【００３０】請求項１２に対応する宝石鑑定装置は、前
記光源の分光特性を検出する検出手段と、前記検出手段
による検出値と予め定められた基準値とを比較する比較
手段とをさらに具備する構成とした。

【００３１】請求項１３に対応する宝石鑑定装置は、前
記宝石照明部へ照明光を導くための光路または宝石照明
部に配置されている宝石からの反射光を撮像素子へ導く
ための光学系いずれか一方に設けられ、各々波長帯域の
異なる透過特性を持った複数の分光フィルタから構成さ
れ、前記分光フィルタが選択的に該当する光路に挿入さ
れる波長選択手段と、前記光源部の分光特性を検出する
第１の検出手段と、前記各光学系を通った光の分光特性
を検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段と前
記第２の検出手段との各検出結果を比較する比較手段と
を具備する構成とした。

【００３２】請求項１４に対応する宝石鑑定装置は、前
記宝石照明部を、それぞれの内側面が可視範囲の波長域
又は近紫外域から可視範囲の波長域において均一性の高
い反射散乱特性を有する一対の半球を着脱可能に係合し
てなる積分球であって、一方の半球の開口端の適宜位置
に前記撮像手段を設け、前記一方の半球の開口端であっ
て前記撮像手段の設置位置に対向する場所に前記保持手
段を取付けた構成とした。

【００３３】請求項１５に対応する宝石鑑定装置は、前
記宝石照明部を、それぞれの内側面が可視範囲の波長域
又は近紫外域から可視範囲の波長域において均一性の高
い反射散乱特性を有する一対の半球を着脱可能に係合し
てなる積分球であって、一方の半球の開口端の適宜位置
に前記光源からの光を積分球内に導光する落射照明系を
有する撮像手段を取付けると共に、この撮像手段の取付
部に前記落射照明系からの照明光を積分球内面に向けて
反射する反射手段を取付け、前記一方の半球の開口端で
あって前記撮像手段の設置位置に対向する位置に前記保
持手段を取付けた構成とした。

【００３４】請求項１６に対応する宝石鑑定装置は、前
記宝石照明部を、内面が可視波長範囲又は紫外域までの
波長域で均一性の高い反射特性が得られるように形成さ
れたほぼ半球状の曲面形状を有する覆体から構成し、前
記光源を、前記覆体の曲面開口部に対向配置され、前記
宝石及び前記撮像手段に直接光を入射することのないリ
ング照明を行うように構成した。

【００３５】請求項１７に対応する宝石鑑定装置は、前
記保持手段を、凹部を有する支持台と、全体がＵ字形を
なしその対向する２片を前記支持台の凹部内において回
動自在に軸支された振子台と、前記振子台の上面に上下
方向を中心軸として回転自在に設けられた回転台と、前
記宝石を保持している指輪を着脱可能に保持し前記回転
台の回転に連動して前記宝石を中心に回転移動する指輪
保持機構とを備える構成とした。

【００３６】請求項１８に対応する宝石鑑定装置は、前
記撮像手段から取込まれた宝石画像及び前記品質算定手
段で算出した宝石の品質情報の少なくとも一方を格納す
る外部記憶装置を備える構成とした。

【００３７】請求項１９に対応する宝石鑑定装置は、外
部装置に対して通信回線を介して接続され、前記外部装
置との間で前記宝石の品質情報の授受を行う通信手段を
備えた構成とした。

【００３８】請求項２０に対応する宝石鑑定方法は、鑑
定すべき宝石を照明した状態で撮像し、その撮像により
取込んだ宝石画像を表示手段に表示し、その表示されて
いる宝石画像の任意の位置座標を指定し、その指定され
た宝石画像の座標値に基づいて前記宝石の形状を算出す
ることを特徴とする。

【００３９】請求項２１に対応する宝石鑑定方法は、光
源からの光を宝石照明部に入射して該宝石照明部内に配
置された宝石をあらゆる方向から照明し、この宝石と対
向する位置から宝石を撮像して画像情報を取込み、この
画像情報をもとに前記宝石の輝度分布を測定してヒスト
グラムを作成し、このヒストグラムの最頻値及び最頻値
より低輝度側の分布状態を解析し、その結果をもとに宝
石の形状及び表面の研磨状態の良否を判別し、評価する
ことを特徴とする。

【００４０】請求項２２に対応する宝石鑑定方法は、光
源からの光を宝石照明部に入射して該宝石照明部内に設
けられた宝石をあらゆる方向から照明し、この宝石と対
向する位置から宝石を赤色波長域又は近紫外波長域近傍
の画像情報を取込み、これらの画像情報をもとに前記宝
石の赤色波長域と近紫外波長域近傍における輝度分布を
測定してヒストグラムをそれぞれ作成し、各ヒストグラ
ムの最大輝度近傍の分布状態を解析することにより求め
られた値の商の大小から前記宝石の色調の差異を判別
し、評価することを特徴とする。

【００４１】

【作用】本発明は以上のような手段を講じたことによ
り、次のような作用を奏する。

【００４２】請求項１に対応する宝石鑑定装置では、宝
石照明部の照明空間内に配置された宝石が、光源から該
照明空間に入射せしめられ内壁面で多重反射及び散乱を
繰り返して無指向性となった光で照明される。保持手段
により保持された宝石は拡大光学系に対して任意の姿勢
にて、例えば正面，側面を向けて、対向配置される。拡
大光学系に入射して拡大された宝石の正面像，側面像が
撮像手段により撮像される。撮像手段で入力した宝石画
像は画像メモリに格納され必要に応じて表示手段に表示
される。そして品質算定手段が画像メモリに記憶されて
いる宝石画像の位置情報，輝度情報から宝石のカット，
（プロポーション），カラー，クラリティー，カラッ
ト，表面研磨状態，内包物等の任意の品質情報を算出す
る。

【００４３】請求項２に対応する宝石鑑定装置では、表
示手段に表示されている宝石画像の任意の位置がポイン
ティングデバイス等の画像位置指定手段で指定される
と、その指定された座標位置が座標位置認識手段で認識
される。形状演算手段ではその座標値に基づいて宝石の
形状が算出される。

【００４４】請求項３に対応する宝石鑑定装置では、ヒ
ストグラム作成手段により画像メモリに記憶されている
宝石画像の少なくとも１画素単位の輝度分布からヒスト
グラムが作成される。このヒストグラムにおける輝度の
最頻値及び最頻値よりも低輝度側の分布状態は宝石の形
状に応じた分布状態となる。従って、形状演算手段が輝
度分布ヒトスグラムの最頻値及び最頻値よりも低輝度側
の分布状態を判断することにより宝石の形状が算出され
るものとなる。

【００４５】請求項４に対応する宝石鑑定装置では、形
状演算手段で算出した宝石の形状がにカット評価手段へ
与えられ、カット評価手段基で宝石のカットに関する評
価値が算出される。カット評価手段により算出されたカ
ット評価値と当該宝石画像のうち少なくともカット評価
値が形状評価情報作成手段へ与えられて形状評価情報が
生成される。この形状評価情報は表示手段へ表示し、ま
た記憶手段に鑑定記録として格納できる。

【００４６】請求項５に対応する宝石鑑定装置では、ヒ
ストグラム作成手段により画像メモリに記憶されている
宝石画像の少なくとも１画素単位の輝度分布からヒスト
グラムが作成される。このヒストグラムにおける輝度の
最頻値及び最頻値よりも低輝度側の分布状態は宝石の研
磨状態に応じた分布状態となる。従って、研磨状態評価
手段が輝度分布ヒトスグラムの最頻値及び最頻値よりも
低輝度側の分布状態を判断することにより宝石の研磨状
態が算出されるものとなる。

【００４７】請求項６に対応する宝石鑑定装置では、研
磨状態評価情報作成手段により研磨状態評価手段で評価
した研磨状態の評価値と宝石画像とのうち少なくとも研
磨状態の評価値を含む研磨状態評価情報が作成される。
この研磨状態評価情報が表示手段に表示し、または記憶
手段に鑑定記録として格納できる。

【００４８】請求項７に対応する宝石鑑定装置では、波
長選択手段で順次選択された複数の特定波長域の画像情
報が順次撮像手段から取り込まれ画像メモリにそれぞれ
記憶される。

【００４９】請求項８に対応する宝石鑑定装置では、波
長選択手段により赤色波長域及び近紫外波長域近傍の画
像情報が選択され、撮像手段からそれぞれ画像メモリに
記憶される。ヒストグラム作成手段では赤色波長域及び
近紫外波長域近傍の輝度分布を測定してそれぞれのヒス
トグラムが作成される。色調演算手段では双方の波長域
の最大輝度近傍の分布状態が比較され、その比較結果か
ら宝石の色調が算出される。

【００５０】請求項９に対応する宝石鑑定装置では、カ
ラー評価情報作成手段によりカラー評価手段で評価した
カラー評価値と宝石画像とのうち少なくともカラー評価
値を含むカラー評価情報が作成される。このカラー評価
情報が表示手段に表示し、または記憶手段に鑑定記録と
して格納できる。

【００５１】請求項１０に対応する宝石鑑定装置では、
波長選択手段によりそれぞれ分光特性の異なる各分光フ
ィルタが光路上に順次挿入され、各分光フィルタで分光
された画像情報が撮像手段から順次取り込まれた画像メ
モリにそれぞれ記憶される。色調演算手段では画像メモ
リの記憶された各画像情報、すなわち画素単位の輝度値
から宝石の色が算出される。

【００５２】請求項１１に対応する宝石鑑定装置では、
赤色波長域の分光フィルタを介して取込まれた宝石画像
が画像メモリに記憶され、また青色波長域の分光フィル
タを介して取込まれた宝石画像が画像メモリに記憶され
る。色調演算手段は、その２つの画像の輝度値を比較し
て宝石の色を測定する。

【００５３】請求項１２に対応する宝石鑑定装置では、
光源の分光特性が検出手段で検出され、その検出値と基
準値とが比較手段により比較される。光源の分光特性は
時間の経過など共に変化するための光源の分光特性を監
視して分光特性の変化に応じた修正を加えることにより
正確な測定が実現される。

【００５４】請求項１３に対応する宝石鑑定装置では、
第１の検出手段で光源部の分光特性が検出され、第２の
検出手段で宝石照明部へ照明光を導くための光路、又は
宝石照明部に配置されている宝石からの反射光を撮像素
子へ導くための光学系の分光特性が検出される。そし
て、双方の検出値が比較手段で比較され、光源部，光学
系の異常を検知できる。

【００５５】請求項１４に対応する宝石鑑定装置では、
開口端の適宜位置に撮像手段及びこれと対向する開口端
に宝石を保持する保持手段を取付けた一方の半球に他方
の半球を着脱可能に係合させて球体を構成するようにし
たので、宝石の交換を容易に行うことができ、また球体
は外光をしゃ断し、照明光が導入されると、この光は球
体内面で反射及び散乱して宝石に照射する積分球として
機能させることができる。

【００５６】請求項１５に対応する宝石鑑定装置では、
撮像手段に落射照明系を有する場合、この落射照明系よ
り出射された光が反射手段により球体の内面に向けて反
射され、この内面から反射、散乱した光が宝石全周に照
射されるので、均一性の高い影の極めて少ない照明を行
うことが可能となる。

【００５７】請求項１６に対応する宝石鑑定装置では、
光源の発光面より観察光軸と同軸上に出射した光は、覆
体の内面で散乱、反射され、宝石を均一性の高い状態で
照明する。このように照明された宝石は覆体の頂部中央
に設けられた穴を介して拡大光学系を介して撮像手段に
より画像情報として取り込まれる。

【００５８】請求項１７に対応する宝石鑑定装置では、
宝石を保持した指輪を指輪保持機構が内径側から保持す
ると共に、この指輪保持機構を振子台と回転台との組合
わせによって所望の角度で保持するので、宝石を観察視
野内で隠蔽しないようにその表面に触れずに保持でき、
かつ、所望の観察方向への操作を容易に行うことができ
る。

【００５９】請求項１８に対応する宝石鑑定装置では、
品質算定手段で算出された宝石の品質情報を外部記録装
置に鑑定記録として記憶することができる。

【００６０】請求項１９に対応する宝石鑑定装置では、
通信手段が通信回線を介して外部装置と接続されるので
宝石の品質情報を外部装置との間で授受できるものとな
る。

【００６１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００６２】図１は本発明の第１実施例に係る宝石鑑定
装置の機械的な構成を示す図である。なお、同図（ａ）
は宝石鑑定装置の正面図、同図（ｂ）は宝石鑑定装置の
側面図である。

【００６３】本実施例の宝石鑑定装置は、取付基体６０
に後述する各構成要素を取付けている。取付体６０にお
ける胴部６０ｄの上端部および下端部に、それぞれ水平
方向に延出する上部腕６０ａ、下部腕６０ｂを一体的に
形成している。また、胴部６０ｄのほぼ中央部に、水平
方向へ延出し、且つ互いに対向する一対の中央腕６０ｃ
を一体的に形成している。この両中央腕６０ｃの各々の
端部に、それぞれ支持腕６１ａ，６１ｂを少なくとも９
０°（中央腕６０ｃに水平な位置から垂直方向、すなわ
ち手前方向に９０°）の範囲で回動可能に支持するもの
とした。一対の支持腕６１ａ，６１ｂで支持台６２の両
端部を挟持し支持台６２を支えている。

【００６４】支持台６２の上面には保持部材６３が回転
自在で、且つ軸心方向へ移動可能に支持されている。ま
た支持台６２の下面には回転つまみ６４が回転自在に設
けられ、さらにその回転つまみ６４に対して回転つまみ
６５が回転つまみ６４の回転軸と直交する方向を回転軸
として回転自在に支持されている。回転つまみ６４の回
転により保持部材６３が回転し、回転つまみ６５の回転
により保持部材６３が軸心方向に移動するように、回転
つまみ６４，６５の回転軸と保持部材６３の回転軸およ
び移動機構とを機械的に連結している。

【００６５】ここで、図４を参照して保持部材６３の構
造について説明する。保持部材６３は、取付軸６６、対
向する２片を有する固定片６７、可動片６８、押し出し
コイルバネ６９から構成されている。

【００６６】可動片６８は、取付軸６６の外周を軸心方
向に移動可能に挿入されている。取付軸６６の外周には
可動片６８と固定片６７との間に押し出しコイルバネ６
９が配設され、これにより可動片６８を常時固定片６７
と逆方向に押し出すように作用している。

【００６７】ダイヤモンド７０が固定された指輪７１が
保持部材６３に保持される。指輪７１の下部（ダイヤモ
ンド７０が固定されている部分とは遠ざかる部分）を可
動片６８に当接させて下方に押し下げ、ダイヤモンド固
定部とリング部の連結部を固定片６７の２片の間に差し
込むことにより、指輪７１を保持部材６３に保持させ
る。

【００６８】一方、取付基体６０には、一対の支持腕６
１ａ，６１ｂ間であって回転する保持部材６３の円周方
向からダイヤモンド７０を照射可能な位置に照明部材８
０が固定されている。取付基体６０の上部腕６０ａに照
明部材８１と一体に形成された拡大光学部材８２が上下
動可能に設けられ、かつ胴部６０ｄに支持腕８３が移動
部材８３を介して上下動可能に支持されている。移動部
材８３の移動は回転つまみ８４を回転させることにより
可能になっている。拡大光学部材８２は、上下方向に移
動する移動部材８３に設けられた支持腕８５に取り付け
られ、取り付け位置の内部にＣＣＤ（固体撮像素子）カ
メラ８６が設けられている。

【００６９】回転つまみ８４を回転させて移動部材８５
を合焦位置へ移動させることにより、保持部材６３に支
持されたダイヤモンド７０から拡大光学系としての拡大
光学部材８２に入射した拡大ダイヤモンド像が所定倍率
で光学的に拡大されてＣＣＤカメラ８６の受光面上に形
成される。ＣＣＤカメラ８６は、拡大光学部材８２によ
り形成されたダイヤモンド画像を撮影する。

【００７０】ＣＣＤカメラ８６によって撮像されたダイ
ヤモンド画像は、取付基体６０の下部腕６０ｂの内部に
設けられた画像処理装置８７に取り込み、この画像情報
から宝石の寸法を数値として求める。この画像処理装置
８７には、ダイヤモンド画像や寸法測定値などを表示す
るテレビモニタ８８と、画像位置指定手段を構成するポ
インティングデバイス８９が接続されている。

【００７１】画像処理装置８７の機能ブロックを図２に
示している。画像処理装置８７は、アナログ信号処理回
路９０、タイミング発生回路９１、画像メモリー９２、
ビデオ信号処理回路９３、オーバーレイメモリー９４、
ＣＰＵ（中央演算処理装置）９５によって構成されてい
る。

【００７２】ダイヤモンド画像の画像信号を出力するた
めのＣＣＤカメラ８６の出力端子をアナログ信号処理回
路９０の入力段に接続し、そのアナログ信号処理回路９
０の出力段を画像メモリー９２に接続している。画像メ
モリー９２には読み出された画像信号をビデオ表示処理
するビデオ信号処理回路９３を接続している。また、ビ
デオ信号処理回路９３にはオーバーレイメモリー９４を
画像メモリー９２と並列に接続している。このビデオ信
号処理回路９３の出力端子をテレビモニター８８に接続
している。アナログ信号処理回路９０、画像メモリー９
２、オーバーレイメモリー９４は、タイミング発生回路
９１に接続されている。またＣＰＵ９５に、画像メモリ
ー９２、オーバーレイメモリー９４、ポインティングデ
バイス９６を接続している。

【００７３】以下、このように構成された実施例の作用
効果について説明する。

【００７４】支持台６２は手前方向に９０°回転させる
ことが可能であるので、保持部材６３に支持されたダイ
ヤモンド７０を、図１（ｂ）に示す２状態で，テーブル
面（正面画像）とその面に対して９０°の角度をなす側
面（側面画像）からＣＣＤカメラ８６で撮影する。

【００７５】ＣＣＤカメラ８６で撮影されたダイヤモン
ド画像は、アナログ信号処理回路９０でデジタル信号に
変換され、タイミング信号発生回路９１によって生成さ
れるタイミング信号に同期して画像メモリー９２へ転送
され、ＣＣＤカメラ８６の各画素に対応して２次元に配
列されている記憶画素へ順次格納される。さらに、画像
メモリー９２に格納されたダイヤモンド画像は、その各
画素データがタイミング信号発生回路９１で生成された
タイミング信号を使ってビデオ信号処理回路９３に送ら
れ、そこでアナログ信号に変換された後、テレビモニタ
ー８８に表示される。このときビデオ信号処理回路９３
は、画像メモリー９２の画素データとオーバーレイメモ
リー９４のデータの両方を処理する。これにより各メモ
リの内容をテレビモニターに同時に表示することができ
る。

【００７６】ＣＰＵ９５は、画像メモリー９２、オーバ
ーレイメモリー９４のいずれに対してもデータの読み書
きが可能であり、さらにポインティングデバイス８９か
らデータを受け取ってポインテイングデバイス８９の移
動に連動してオーバーレイメモリー９４に、画面上の位
置指令を容易にするための表示データを書き込む。ま
た、ＣＰＵ９５は、ポインテイングデバイス８９によっ
て指定された画面上の位置情報をもとに各種の演算を行
なうことができる。

【００７７】次に、ダイヤモンド７０のプロポーション
の測定方法について説明する。

【００７８】前述のようにして撮影したダイヤモンド７
０の正面画像及び側面画像を順にテレビモニタ８８に表
示する。図３（ａ）はテレビモニターに表示されたダイ
ヤモンド７０の正面像、同図（ｂ）はテレビモニターに
表示されたダイヤモンド７０の側面像を示している。こ
のような平面像が表示されたテレビモニター上において
ポインティングデバイス８９を使って任意の点を指定す
る。

【００７９】ａ）寸法を測定する場合 寸法を測定すべき２点がポインティングデバイス８９を
使って入力したならば、それぞれの点に対する座標を求
める。寸法測定すべき２点の座標値を（Ｘ１，Ｙ１）、
（Ｘ２，Ｙ２）とすれば、寸法は（１）式より求めるこ
とができる。 寸法＝［（Ｘ１−Ｘ２）² ＋（Ｙ１−Ｙ２）² ］^1/2 ×Ｌ …（１） ただし、Ｌは１画素に対応する実際の長さである。

【００８０】具体的には、テレビモニター８８に表示さ
れた画像、すなわち図３（ａ）に示すテーブル径Ｂの寸
法を測定するには、Ｂの両端、つまりテーブルの相対す
る２頂点をポインテイングデバイス８９により指定し、
その座標（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）を求める。こ
れを（１）式に代入することにより実際のＢの寸法を求
めることができる。ここで、１画素に対応する実際の長
さＬを0.01mm以下にするような撮影倍率を選べば、一般
的な鑑定書に記載する寸法が１／１００mmの精度で記載
されていることから、実際の使用に十分対応できる。

【００８１】また、図３（ａ），（ｂ）のガードル径
Ａ、クラウン高さＤ、ガードル厚さＥ、パビリオン深さ
Ｆの寸法も、同様に測定する２点をそれぞれ指定し、そ
れらの座標を求め、（１）式を使って演算することによ
り求めることができる。

【００８２】ｂ）角度を測定する場合 また角度測定であれば頂点とその角度を挟む２つの直線
の任意の点からそれぞれの点に対する座標を求める。頂
点の座標値が（Ｘ４，Ｙ４）、測定する角を挟む２つの
直線上のある点の座標がそれぞれ（Ｘ５，Ｙ５）、（Ｘ
６，Ｙ６）であれば、角度は（２）式より求めることが
できる。 角度［°］＝（１８０／π）×tan ^-1（｜（Ｙ４−Ｙ５）÷（Ｘ４−Ｘ５）｜ ＋（１８０／π）×tan ^-1（｜（Ｙ４−Ｙ６）÷（Ｘ４−Ｘ６）｜ …（２） 具体的には、テレビモニター８８に表示された画像、す
なわち図３（ｂ）のクラウン角Ｇ、パビリオン角Ｈは、
それぞれ角の頂点とその角を挟んでいる２つの直線の任
意の点をそれぞれ指定し、それらの座標値を求め、
（２）式に従って演算することにより求めることができ
る。

【００８３】また、ガードルの真円に対する歪みや、テ
ーブル面の正八角形からの変形量を測定するために次の
処理を行う。

【００８４】ガードルの真円に対する歪みを判断する場
合は、図５に示すようにガードルの円周上を任意に３点
指定し、その３点を通る円（参照円）のデータをオーバ
レイメモリー９４に書込み、ダイヤモンド画像と同時に
テレビモニターに重ねて表示する。

【００８５】ここで、ガードルの歪みを観察するための
参照円の作成方法について図６のフローチャートを使っ
て簡単に説明する。まず、ガードルの円周上を任意に３
点指定し（Ｓ１）、その３点を頂点とする三角形を描く
（Ｓ２）。その三角形を構成する３辺のうち任意の２辺
を選び、それぞれの辺に交わる垂直２等分線を描く（Ｓ
３）。２つの垂直２等分線が交わる点を円の中心点とし
て（Ｓ４）、該中心点といずれかの頂点間の距離を求
め、その距離を半径として円を描く（Ｓ５）。

【００８６】もし、ガードルが楕円であった場合には、
描いた参照円（破線）とガードルの画像（実線）の間に
違いが出る。この違いにより、どれだけ歪んでいるかを
目視判別できる。また、参照円（破線）とガードルの画
像（実線）との間でずれている面積を画像処理技術を使
って計算すればガードルの形状評価値を数値として求め
ることができる。

【００８７】テーブルの正八角形からの変形量を判断す
る場合は、図７に示すように正八角形のデータをオーバ
ーレイメモリー９４に書込み、ダイヤモンド画像と同時
にテレビモニター８８に表示する。これによりテーブル
が正八角形からどれだけずれているかということを確認
することができる。実線は実際のテーブル画像であり、
破線は正八角形である。また、テーブル面と参照用正八
角形とのずれている面積を画像処理技術を使って算出す
れば、テーブル面の形状に関する評価値を数値化でき
る。

【００８８】この正八角形を描く手順を図８のフローチ
ャートに示す。まず、テーブルの頂点８点を全て指定し
てそれぞれの座標値を得る（Ｓ６）。その得られたＸ座
標とＹ座標のそれぞれ８点の平均を求めて、その座標を
テーブルの中心点とする（Ｓ７）。指定した８点の中か
ら隣り合う２つの頂点を選び、その頂点を結ぶ直線を正
八角形の１辺とする（Ｓ８）。その決定した１辺を含む
正八角形が中心点を囲むように正八角形を描く（Ｓ
９）。

【００８９】以上述べた実施例によれば、以下のような
作用効果が得られる。立体的なダイヤモンド７０を平面
的に処理することが可能であるため、テレビモニター８
８上で測定したいところを、ポインティングデバイス８
９で指定することにより、この指定した座標値をＣＰＵ
９５により演算することができ、これに基づきダイヤモ
ンド７０のプロポーションを簡単かつ正確に測定でき
る。

【００９０】また、従来、ガードルがどれだけ真円から
ずれているか、テーブルがどれだけ正八角形からずれて
いるかを測定することができなかったが、本実施例によ
れば、テレビモニター８８で実際のガードル，テーブル
と参照円，参照用正八角形とを重ねて表示することがで
き、ガードル，テーブルの形状を目視で容易に判別でき
ると共に変形量を数値化することもできる。

【００９１】さらに、ダイヤモンド７０が指輪に装着さ
れていても、支持台６２は図面の手前方向に９０°回転
させることができるので、ダイヤモンド画像をテーブル
面とその面と９０°の角度をなす側面との２方向からＣ
ＣＤカメラ８６により撮像することができ、ダイヤモン
ド７０のプロポーションを正確に測定できる。

【００９２】なお、前述した実施例の寸法、角度の算出
方法は他の算出方法でもよい。また、円を描く手順、正
八角形を描く手順も実施例に限らず他の手順でもよい。
さらに、実施例のテーブル径は、向かい合う頂点が４組
存在することから、それらの平均をテーブル径とするこ
ともできる。ガードル径も、ガードル周囲の３点から算
出した円の半径を２倍してガードル径とすることも可能
である。また、実施例の保持部材６３を変形し、裸のダ
イヤモンドを保持できる保持部材を用いることにより、
指輪に装着されていないダイヤモンドのプロポーション
を測定することも可能である。

【００９３】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００９４】図９は第２実施例に係る宝石鑑定装置の概
略構成を示す図である。

【００９５】本実施例の宝石鑑定装置は、積分球１０１
に対して光源１０２が投光管１０３を介して装着されて
いる。

【００９６】積分球１０１は光源１０２から投光管１０
３を通して入射される光をむらのない均一な光にするも
ので、この積分球１０１には宝石１０５を載置するため
の試料保持台１０４が投光管１０３の軸方向と直交する
位置に装着されている。また、積分球１０１内には球面
で反射される入射光が直接宝石１０５に照射されないよ
うに遮光板１０６が取付けられている。

【００９７】投光管１０３にはその管路の適宜２箇所に
スリット１０３ａ，１０３ｂが設けられ、このスリット
には赤色波長域のみを取出すことが可能なバンドパスフ
ィルタ１０７Ａ，近紫外波長域のみを取出すことが可能
なバンドパスフィルタ１０７Ｂが挿脱できるようになっ
ている。

【００９８】一方、積分球１の試料保持台４と対向する
位置にＣＣＤカメラ１０８が設置され、積分球１の出射
口とＣＣＤカメラ１０８との間に宝石像を拡大する撮影
レンズ１０９が介挿されている。ＣＣＤカメラ１０８は
宝石１０５の反射光を撮影レンズ１０９を通して取込
み、宝石画像を光電変換して宝石の画像情報をとして出
力するものである。

【００９９】ＣＣＤカメラ１０８には宝石の画像情報が
入力されるＣＰＵ１１０が接続されている。このＣＰＵ
１１０は，ＣＣＤカメラ１０８から入力する画像情報を
もとに宝石の輝度分布を測定してヒストグラムを作成す
るヒストグラム作成処理機能と、宝石１０５のプロポー
ション及び表面の研磨状態の良否、また宝石の色調の差
異の判別に必要な演算処理機能と、その結果をモニタ１
１１に表示するための画像処理機能とを有している。

【０１００】次に上記のように構成された宝石鑑定装置
の作用を述べる。

【０１０１】先ず図１０に示すフローチャートを参照し
て宝石のカットの良否の評価方法について説明する。

【０１０２】試料保持台１０４にダイヤモンド１０５を
保持させ、また投光管１０３の光路にバンドパスフィル
タ１０７Ａ，１０７Ｂの何ずれも挿入しない状態で光源
１０２から積分球１０１に光を入射する。

【０１０３】ＣＣＤカメラ１０８では、ダイヤモンド１
０５の反射光が入射した撮影レンズ１０９が形成するダ
イヤモンド像を撮像し、その光電変換信号である宝石の
画像情報をＣＰＵ１１０に出力する。この場合、光源１
０２から入射した光は積分球１０１によって宝石をあら
ゆる方向から照らすため、理想的な照明光での宝石の像
が得られる。

【０１０４】ＣＰＵ１１０においては、ＣＣＤカメラ１
０８から取込んだ光電変換信号から宝石画像の輝度分布
を測定してヒストグラムを作成し（Ｓ１）、このヒスト
グラムから輝度の最頻値である画素数（Ｙ値）と、最頻
値より低輝度側である任意の輝度における画素数（Ｘ
値）をそれぞれ算出する（Ｓ２，Ｓ３）。なお、本実施
例ではヒストグラムから任意の輝度における撮像素子の
数を求めるにあたっては、最頻値の６０〜９５％の値を
目安にしている。

【０１０５】また、本発明者等は経験的に、且つ繰返し
測定を行うことにより理想的なカットから掛離れるほ
ど、Ｙ値が減少し、Ｘ値が増加するという現象を見出し
た。

【０１０６】そこで、ヒストグラムの輝度分布から求め
られたＹ値と、Ｘ値をもとに、Ｘ／Ｙ値を算出し（Ｓ
４）、ダイヤモンドへの入射光のロスの割合を求める。
この場合、Ｘ／Ｙ値は０〜１の範囲をとれば、値が０に
近付くほどダイヤモンドへの入射光のロスが少ないこ
と、つまり理想的なカットであることを表わす。

【０１０７】ここで、カラーグレードが等しく、且つカ
ットの異なる２個のダイヤモンドの比較測定結果につい
て説明する。２つのダイヤモンドの像は、図１２
（ａ），（ｂ）に示す画像をなしている。なお、図１２
（ｂ）のダイヤモンドはパビリオン面の稜線がテーブル
面側に浮き出ており、入射光に対する出射光ロスが大き
い。一般には図１２（ａ）に示すダイヤモンドのカット
のほうが、図１２（ｂ）のダイヤモンドよりもカット評
価値は高い。

【０１０８】この２つの画像を撮像した画像情報からそ
れぞれ作成した輝度分布ヒストグラムを図１３（ａ），
（ｂ）に示す。この２つのヒストグラムから図１０に示
すフローチャートに基づいて各ステップでＣＰＵ１１０
が算出した各種データの一覧を図１４に示す。同図に示
す結果から図１２（ａ）のダイヤモンドの方が図１２
（ｂ）のダイヤモンドよりカットが良好であることが計
算上でも明らかになっている。

【０１０９】宝石に入射した光はカット面で反射を繰返
し、出射してくる光量のロスがなるべく少ないものが理
想的カットと呼ばれている。そこで、宝石には全反射角
（臨界角）を利用する等して光量のロスを最小限に抑え
る工夫がされているが、理想的なカットでないものは、
屈折及び反射を繰返す過程で光量ロスが生じる。

【０１１０】従って、前述したように宝石の画像の輝度
分布を測定してヒストグラムを作成し、このヒストグラ
ムの最頻値および最頻値より低輝度側の分布状態から、
宝石のプロポーション及び表面の研磨状態の良否を判別
し評価することができる。

【０１１１】次に図１１に示すフローチャートを参照し
て宝石の色調の判別方法について説明する。

【０１１２】図１１はダイヤモンドの色の差異の判別手
順の一例を示している。本例ではＧ・Ｉ・Ａ方式にのっ
とってカラーグレーディングされたカラーグレード
（Ｆ、Ｇ−Ｉ、Ｉ−Ｊ、Ｊ−Ｋ）の異なる４つのマスタ
ーストーンを本実施例装置によってカラーグレーディン
グした実験例を説明する。

【０１１３】まず、積分球１０１内にある基準色のマス
ターストーンを配置し、投光管１０３の光路に近紫外波
長域を抽出するバンドパスフィルタ１０７Ｂを挿入した
状態で光源１０２から投光管１０３を通して光を出射す
る。これにより積分球１０１には近紫外波長域のみが入
射する。このとき宝石から出射される光を前述同様にＣ
ＣＤカメラ１０８で検出し、その光電変換信号をＣＰＵ
１１０に取込んで内蔵するフレームメモリに格納する。
以下、同様にして他の基準色のマスターストーンについ
てもそれぞれ近紫外波長域の照明光で照明し、そのとき
の宝石像を撮像してフレームメモリに格納する。そして
フレームメモリに格納された各マスターストーンの画像
情報から各マスターストーンについて輝度のヒストグラ
ムを作成する（Ｓ１）。

【０１１４】近紫外波長域の輝度分布ヒストグラムにお
いて、最大出力側から高出力を示す順に例えば１００個
程度の画素を選択し、それらから求められる出力平均を
Ｂ値として算出する（Ｓ２）。

【０１１５】同様に投光管１０３の光路に赤色波長域を
抽出するバンドパスフィルタ１０７Ａを挿入した状態で
宝石から出射される光をＣＣＤカメラ１０８で検出し、
光電変換して得られる画像情報をＣＰＵ１１０に取込ん
で４つのマスターストーンについてそれぞれ赤色波長域
の輝度のヒストグラムを作成する（Ｓ３）。

【０１１６】赤色波長域の輝度分布ヒストグラムにおい
て、最大出力側から高出力を示す順に例えば１００個程
度の画素を選択し、それらから求められる出力平均をＲ
値として算出する（Ｓ４）。

【０１１７】また、近紫外波長域および赤色波長域にお
けるそれぞれのヒストグラムの最大輝度近傍の分布状態
を解析して求められたＢ値、Ｒ値を光源の時間的な光量
の変動による誤差をなくすために、Ｂ／Ｒ値を算出し
（Ｓ５）、その大小により宝石の色調の差異を判別し評
価する。この場合、カラーグレードの良いものほど、近
紫外波長域の透過率が高くなるので、Ｂ／Ｒ値が大きい
値のものほど高いグレードとなる。

【０１１８】ＣＰＵ１１０は、以上のようにして測定し
たカット評価値，カラーグレードを当該ダイヤモンドの
画像と共にモニタ１１１に表示して鑑定結果を出力す
る。またカット評価値，カラーグレード等の品質情報の
みを出力する。

【０１１９】このような方法で測定されたカラーグレー
ド（Ｆ、Ｇ−Ｉ、Ｉ−Ｊ、Ｊ−Ｋ）の異なる４つのマス
ターストーンのＢ／Ｒ値を図１５に示す。同図に示すよ
うに、上記測定によるＢ／Ｒ値と、Ｇ・Ｉ・Ａ方式によ
るカラーグレーテイング値とは相関性のあることが分か
る。

【０１２０】以上述べたように本実施例によれば、鑑定
士の主観により大きく左右されていたプロポーション及
び表面の研磨状態の良否を機械的、定量的に判別可能に
したので、より正確な評価を手軽で且つ容易に実現でき
る。

【０１２１】また宝石の色調の差異の判別において、宝
石の取付け条件や光源から発せられる光量の時間的変動
等により発生する測定誤差を最小限に抑えることがで
き、より正確な評価を実現することができる。

【０１２２】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。

【０１２３】図１６は第３実施例の宝石鑑定装置の全体
構成を示している。

【０１２４】本実施例の宝石鑑定装置は、鑑定対象とな
るラウンドブリリアントカットのダイヤモンドＳを積分
球１３１の内部に配置し、積分球内に配設された不図示
の保持部にてダイヤモンドＳのテーブル面１３２が積分
球の中心部を向くようにダイヤモンドＳが保持されてい
る。

【０１２５】積分球１３１の導光口１３１ａに対して測
定光を入射し得る位置にハロゲンランプからなる光源部
１３４が配置されている。積分球１３１の内部には、導
光口１３１ａから入射する測定光をダイヤモンドＳのテ
ーブル面１３２へ垂直に入射するための照明光学系（不
図示）がハーフミラー等を使って構築されている。

【０１２６】ダイヤモンドＳのテーブル面１３２に対向
する積分球１３１側面は光が通過するように開口部１３
５が形成されており、その開口部１３５から出射する光
の光路上に波長選択手段としてのフィルタ機構１３６及
び固体撮像カメラ１３７がそれぞれ配置されている。

【０１２７】なお、一般的なブリリアントカットのダイ
ヤモンドは、ダイヤモンドのクラウン面又はテーブル面
からダイヤモンド内に入射した光をダイヤモンド内部で
屈折させてテーブル面より出射するようにカットされて
いる。従って、ダイヤモンドＳのテーブル面１３２から
出射した光は固体撮像カメラ１３７に垂直に入射するこ
とになる。

【０１２８】フィルタ機構１３６は、モータ１３８、そ
のモータ１３８にて回転せしめられる回転体１３９、そ
の回転体１３９の回転軸を中心とする同一径上に設けら
れた複数の分光フィルタ１４０から構成されている。第
１〜第４の分光フィルタ１４０は、赤色波長帯域，緑色
波長帯域，青色波長帯域及び紫外波長帯域にそれぞれ透
過特性を持っている。

【０１２９】固体撮像カメラ１３７からの信号が入力す
るプロセッサ１４１は、固体撮像カメラ１３７にて撮像
された画像をディスプレイ１４２に表示すると共に、そ
の画像の輝度値から色測定を行う機能を備えている。プ
ロセッサ１４１に対して後述する領域指定等の指示を行
う場合はマウス等からなる入力部１４３を接続する。

【０１３０】図１７はプロセッサ１４１の機能ブロック
を示している。

【０１３１】固体撮像カメラ１３７からの画像信号が入
力するメモリ切換回路１５１の出力段に複数のメモリか
らなる記憶部１５２が接続され、その記憶部１５２のデ
ータを読み出すデータ読出し部１５３に表示制御部１５
４，カラー画像生成部１５５，カラーグレード決定部１
５６がデータバス等を介して接続されている。

【０１３２】上記各構成要素１５１〜１５６は制御部１
５７にコントロールバス等を介して接続されている。制
御部１５７は、メモリ切換回路１５１及びフィルタ機構
１３６に切換指令を出す波長帯域指定部１５８、カラー
グレード決定部１５６へ与えるべきデータを指定する演
算対象領域指定部１５９、及びカラー画像生成部１５５
に与えるデータを指定するカラー画像指定部１６０を有
している。

【０１３３】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。

【０１３４】入力部１４３からプロセッサ１４１の制御
部１５７に測定開始の信号が与えられると、波長帯域指
定部１５８が起動される。その波長帯域指定部１５８
が、所定の分光フィルタ１４０を光軸上に配置するよう
にモータ駆動制御部１６１に対して制御信号を出力し、
かつ、光軸上に配置された分光フィルタの波長帯域に対
応したメモリに画像信号が入力するようにメモリ切換回
路１５１を切換える。ここでは、この波長選択動作によ
り、青色波長帯域の分光フィルタ（以下、青色フィルタ
１４０Ｂと呼ぶ）が選択されたものとする。

【０１３５】一方、光源部１３４からの測定光が積分球
１３１内に導かれ、ダイヤモンドＳのテーブル面１３２
からダイヤモンド内に入射する。ダイヤモンド内に入射
した光は、ダイヤモンド内を伝播し、パビリオン面で屈
折してテーブル面側に反射し、テーブル面１３２から出
射する。

【０１３６】ダイヤモンドＳのテーブル面１３２から出
射した光は、積分球１３１の開口部１３５からフィルタ
機構１３６の青色フィルタ１４０Ｂに入射し、さらに青
色フィルタ１４０Ｂを通った光が固体撮像カメラ１３７
に入射する。その結果、固体撮像カメラ１３７には青色
波長帯域の波長成分からなるテーブル面１３２及びクラ
ウン面１３３の平面像が形成される。その平面像が画素
単位の画像信号に光電変換される。固体撮像カメラ１３
７から出力された画像信号はメモリ切換回路１５１にて
切換えられているメモリに格納される。

【０１３７】以上のようにして青色波長帯域の画像信号
の取込みが完了すると、次に赤色波長帯域の画像信号を
取込む動作を実施する。すなわち、モータ駆動制御部１
６１を制御して、赤色波長帯域の分光フィルタ（以下、
赤色フィルタ１４０Ｒと呼ぶ）を光軸上に配置させる。
これと共にメモリ切換回路１５１を制御して、メモリ切
換回路１５１の出力段を赤色波長帯域に対応するメモリ
に切換える。

【０１３８】そして固体撮像カメラ１３７に結像された
赤色波長帯域の波長成分からなるテーブル面１３２及び
クラウン面１３３の平面像を画像信号に変換して対応す
るメモリに格納する。

【０１３９】さらに、緑色波長帯域に透過特性を持つ分
光フィルタ（以下、緑色フィルタ１４０Ｇと呼ぶ）、紫
外波長帯域に透過特性を持つ分光フィルタ（以下、紫外
フィルタ１４０ＵＶと呼ぶ）に関して，上記同様の動作
を繰り返して、各波長帯域の波長成分からなる画像信号
を取込み、各々対応するメモリに格納する。

【０１４０】次に、演算対象領域指定部１５９が起動さ
れカラーグレード決定部１５６に対して測色演算に必要
なデータがメモリ１５２から供給される。演算対象領域
指定部１５９がデータ読出し部１５３に対して記憶部１
５２の所定のメモリ（紫外フィルタ１４０ＵＶに対応す
るメモリを除く）からダイヤモンドＳの平面像を読み出
すように指示する。データ読出し部１５３により所定の
メモリから読み出された平面像は表示制御部１５４を介
してディスプレイ１４２に表示される。

【０１４１】次に、ディスプレイ１４２に表示された平
面像から測色演算に用いる領域を切り出すための処理を
実施する。これは入力部１４３によりディスプレイ１４
２上の平面像の所定領域を指定することによって行われ
る。例えば、マウスを使ってダイヤモンドＳのテーブル
面１３２に該当する領域を指定する。

【０１４２】入力部１４３で任意の領域が指定される
と、その指定領域に対応するメモリ上のアドレスが検出
される。このアドレスをデータ読出し部１５３に指定し
て記憶部１５２の全メモリから該当画像信号を読出し、
各色単位でカラーグレード決定部１５６に入力する。

【０１４３】カラーグレード決定部１５６では、各波長
帯域毎に画像信号の輝度値を平均化処理し、ダイヤモン
ドＳの各波長帯域に対する吸収率を検出する。そして宝
石毎の差がほとんど無い赤色波長域の吸収率に対する青
色波長域の吸収率の比率を求める。さらに、赤色波長域
の吸収率に対する青色以外の波長域の吸収率との比率を
求める。これら複数の比率から総合的に判断して最終的
にダイヤモンドＳの測色値を決定し、その最終測色値に
基づいてカラーグレードを決定する。

【０１４４】またダイヤモンドＳの観察画像をカラー表
示する指示が入力部１４３から入力されると、カラー画
像指定部１６０が起動され、以下のような処理が実行さ
れる。すなわち、赤色，青色，緑色の各フィルタを介し
て取り込まれた画像信号が記憶部１５２の対応するメモ
リから読み出されてカラー画像生成部１５５に与えられ
る。カラー画像生成部１５５では赤色，青色，緑色の各
画像を重ね合わせることによりカラー画像を生成する。
カラー画像生成部１５５で生成されたカラー画像は、表
示制御部１５４を介してディスプレイ１４２に表示され
る。なお、このときカラーグレードの表示も合わせて表
示する要求があればカラーグレード決定部１５６からカ
ラー画像生成部１５５へカラーグレード決定値が与えら
れ、そのカラーグレード決定値を合わせて表示する。

【０１４５】このように本実施例によれば、分光フィル
タ１４０を切換えて複数の波長帯域に対するダイヤモン
ドＳの吸収率をそれぞれ測定し、異なる波長帯域間での
吸収率の比からダイヤモンドＳの色測定値を得るように
したので、宝石の色評価から鑑定員の主観，照明条件等
の誤差要因を排除することができ、信頼性の高いカラー
グレーディングを可能にする。しかも、赤色波長域に対
する青色波長域の吸収率の比だけでなく、他の波長域と
の吸収率の比まで考慮しているので、赤色波長域と青色
波長域だけの場合に比べて、高い測定精度を実現でき
る。

【０１４６】また、本実施例によれば、ダイヤモンドＳ
の所定のカット面からの出射光を固体撮像カメラ１３７
で撮像し、その画像をディスプレイ１４２に表示して測
色データとして用いる領域を任意に指定できるようにし
たので、例えばテーブル面１３２のデータのみを抽出す
ることができ、極めて高い精度の測色を容易に実現でき
る。

【０１４７】また、フィルタ機構１３６にＲ，Ｇ，Ｂの
各色フィルタ１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂを設け、各
フィルタを介して取込まれたデータを別々のメモリに格
納するようにしたので、カラー画像を得るのに安価な白
黒の撮像素子を用いることができる。

【０１４８】また測色と同時に宝石を表示できるので、
観察画面を見ながら宝石の位置決めをすることができ、
操作性の改善を図ることができる。

【０１４９】またフィルタ機構１３６を複数の分光フィ
ルタ１４０で構成していることから、ダイヤモンドの測
色に対してだけでなく、他の宝石の測色にも用いること
ができる利点がある。

【０１５０】図１８及び図１９には上記第３実施例の変
形例を示している。

【０１５１】上記第３実施例では、フィルタ機構１３６
をダイヤモンドＳと固体撮像カメラ１３７との間の光路
上に配置しているが、フィルタ機構１３６を図１８の２
点鎖線で示す位置、すなわち光源部１３６とダイヤモン
ドＳとの間の光路上に配置するように構成しても良い。

【０１５２】また上記実施例では、フィルタ機構１３６
に回転式のものを用いているが、図１９に示すように、
複数種類の分光フィルタ１４０′をホルダー１３６′に
１列に配列し、そのホルダー１３６′をフィルタ配列方
向にスライド可能に保持するようにしても良い。

【０１５３】次に、本発明の第４実施例について説明す
る。

【０１５４】図２０は第４実施例に係る宝石鑑定装置の
全体構成を示している。なお、前述した第３実施例の装
置と同一部分には同一符号を付している。また本実施例
の原理的な構成を図２５に示している。

【０１５５】本実施例の宝石鑑定装置は、固体撮像カメ
ラ１３７からの画像情報が入力する本体コントローラ１
７０が、固体撮像カメラ１３７にて撮像されたダイヤモ
ンドＳの拡大像を画像処理し、ダイヤモンドＳの形，
色，キズ等の特徴を抽出し、ダイヤモンドＳの４Ｃを判
断する構成となっている。特に、ダイヤモンドＳの色
は、各波長帯域の分光フィルタ１４０を使ってそれぞれ
取り込まれたＴＶ信号の強度から、波長帯域間での吸収
率の比を求めて判定を行うようになっている。本体コン
トローラ１７０は、入力部１４３からの操作によりディ
スプレイ１４２にダイヤモンドＳの拡大像を表示する。
またディスプレイ１４２に表示されたダイヤモンドＳの
拡大像の中から色測定に用いる領域を入力部１４３から
の操作で指定できるようになっている。

【０１５６】一方、照明光学系１３０を含む光路中に光
路分割ミラー１７１が設けられており、そのミラーで分
割された一方の光は上述した照明光学系１３０をそのま
ま伝播し、他方の光はもう一つのフィルタ機構１７２を
介して光源監視ユニット１７３に入射する。

【０１５７】フィルタ機構１７２は、モータ１７４、そ
のモータ１７４にて回転せしめられるフィルタターレッ
ト１７５、そのフィルタターレット１７５の回転軸を中
心とする同一径上に設けられた複数の分光フィルタ１７
６から構成されている。第１〜第４の分光フィルタ１７
６ａ〜１７６ｄは、赤色波長帯域，緑色波長帯域，青色
波長帯域及び紫外波長帯域にそれぞれ透過特性を持って
いる。

【０１５８】図２１は光源監視ユニット１７３の構成及
びその周辺の構成を示している。

【０１５９】光源監視ユニット１７３は、光路上に配置
された分光フィルタ１７６を透過した光が入射する受光
素子１７７と、フィルタ機構１７２で選択可能な各波長
帯域毎に光源部１３４の使用開始初期の分光強度が保存
されているメモリ１７８と、受光素子１７７の出力とメ
モリ１７８に保存されている対応する波長の基準値とを
比較する比較器１７９と、比較器１７９の比較結果に応
じて警報を出力する警報発生器１８０とからなる。

【０１６０】次に、以上のように構成された本実施例の
動作について説明する。

【０１６１】先ず、ダイヤモンドＳの色測定動作から説
明する。入力部１４３から測定開始の信号が与えられた
コントローラ本体１７０がモータを制御して所定の分光
フィルタ１４０を光軸上に配置し、前述した第３実施例
と同様にしてダイヤモンド像から所定の波長帯域の画像
を取込んで不図示のメモリに格納し、以下、分光フィル
タ１４０を交換して順次各波長帯域のダイヤモンド画像
をメモリに格納する。

【０１６２】以上のようにして各波長帯域の画像信号の
取込みが完了すると、メモリからダイヤモンドＳの画像
情報を読み出してディスプレイ１４２に表示し、入力部
１４３からの操作によりディスプレイ１４２に表示され
た像から測色演算に用いる領域の画像情報を取り出す。

【０１６３】入力部１４３により指定された領域のＴＶ
信号を波長帯域毎に各メモリから読出し、各波長帯域毎
にＴＶ信号の輝度値を平均化処理し、ダイヤモンドＳの
各波長帯域に対する吸収率を検出する。そして宝石毎の
差がほとんど無い赤色波長域の吸収率に対する青色波長
域の吸収率の比率を求め，さらに、赤色波長域の吸収率
に対する青色以外の波長域の吸収率との比率を求める。
これら複数の比率から総合的に判断して最終的にダイヤ
モンドＳの測色値を決定し、その最終測色値に基づいて
カラーグレードを決定する。この決定したカラーグレー
ドは必要に応じてダイヤモンドの画像と共に、または単
独でディスプレイ１４２または他の出力装置に出力され
る。

【０１６４】次に光源監視ユニット１７３による監視動
作について図２２のフローチャートを参照して説明す
る。

【０１６５】上述した色測定に用いる分光フィルタ１４
０と同様の特性を有する分光フィルタ１７６ａ〜１７６
ｄを用意してフィルタターレット１７２に設置する。ま
た光源部１３４の使用開始初期の時点において各分光フ
ィルタ１７６ａ〜１７６ｄを通した際の分光強度をメモ
リ１７８に記憶する。

【０１６６】次に、上述した色測定が開始されると、本
体コントローラ１７０がモータ１７４を制御してフィル
タターレット１７２を所定の時間間隔で回転させる。照
明光学系１３０の光路分割ミラー１７１で照明光学系１
３０から分岐された光は、フィルタターレット１７２に
保持された所定の分光フィルタ１７６を通って光源監視
ユニット１７３の受光素子１７７に入射する。そして分
光フィルタ１７６によって分光され、かつ、波長選択さ
れた特定波長域の光強度に応じた信号が受光素子１７７
から比較器１７９の一方の入力端子へ出力される。比較
器１７９のもう一方の入力端子には、本体コントローラ
１７０によって同一波長帯域の基準値がメモリ１７８か
ら読出されて設定されている。そして受光素子１７７で
検出した光強度と基準値との差が所定範囲を越えると、
比較器１７９から警報発生器１８０に異常検出信号が出
力される。警報発生器１８０は比較器１７９から入力す
る異常検出信号に応動して警告を発生して光源部１３４
のランプの交換を促す。

【０１６７】この様に本実施例によれば、各種の分光フ
ィルタ１７６ａ〜１７６ｄに対応した分光強度の基準値
をメモリ１７８に記憶しておき、分光フィルタ１７６を
通した測定光の分光強度を受光素子１７７で検出し、そ
の検出した分光強度と対応する波長の基準値とを比較器
１７９で比較するようにしたので、光源部１３４の経時
劣化を即座に検出することができ、ランプの交換時期を
正確に知ることができる。その結果、分光特性の変化し
た光源部１３４を使って色測定することがなくなり常に
高い測定精度を維持することができるようになる。

【０１６８】また分光フィルタ１４０を切換えて複数の
波長帯域に対するダイヤモンドＳの吸収率をそれぞれ測
定し、異なる波長帯域間での吸収率の比からダイヤモン
ドＳの色測定値を得るようにしたので、宝石の色評価か
ら鑑定士の主観，照明条件等の誤差要因を排除すること
ができ、信頼性の高いカラーグレーディングを可能にす
る。しかも、赤色波長域に対する青色波長域の吸収率の
比だけでなく、他の波長域との吸収率の比まで考慮して
いるので、赤色波長域と青色波長域だけの場合に比べ
て、高い測定精度を実現できる。

【０１６９】また、本実施例によれば、ダイヤモンドＳ
の所定のカット面からの出射光を固体撮像カメラ１３７
で撮像し、その画像をディスプレイ１４２に表示して測
色データとして用いる領域を任意に指定できるようにし
たので、例えばテーブル面１３２のデータのみを抽出す
ることができ、極めて高い精度の測色を容易に実現でき
る。

【０１７０】なお、上記第４実施例は受光素子１７７の
出力を監視することにより分光強度の変化を直接検出す
る構成であったが、光源部１３４の積算点灯時間から光
源部の経時劣化を予測してランプ交換を促すような構成
であっても同様の効果が得られる。その様に構成した変
形例を図２３に示す。なお、同図において図２１と同一
符号を付している構成要素は同一機能を有することを意
味する。

【０１７１】この変形例は、タイマ回路１８１で光源部
１３４の積算点灯時間をカウントするとと共に、分光特
性の変化が現れると予測される時間を予め統計的に求め
てメモリ１７８に保存しておく。そして色測定動作を実
施する度に、比較器１７９でタイマ回路１８１の積算点
灯時間とメモリ１７８の予測時間とを比較し、積算点灯
時間が予測時間を越えた時点で比較器１７９から警報発
生器１８０に対して異常信号を出力し、ランプ交換の警
報を出力する。

【０１７２】このような変形例によれば、前述した第４
実施例と同様な効果を得られ、さらに光源部１３４と光
源監視ユニットとの接続が電気的な接続となり光学的接
続や機械的に動作する部分を削減できることから、装置
の構成を簡単化できる利点がある。

【０１７３】次に、本発明の第５実施例について説明す
る。

【０１７４】本実施例は、光源部からの測定光をダイヤ
モンドへ導く照明光学系とダイヤモンドからの光を固体
撮像素子へ導くための撮像光学系の異常を検出するため
の構成を備えた例でる。

【０１７５】図２４は第５実施例に係る宝石鑑定装置の
要部の機能ブロックを示している。なお前述した第４実
施例と同一部分には同一符号を付している。また、本実
施例の原理的な構成を図２６に示す。本実施例では、照
明光学系１３０によって測定光が入射する位置にダイヤ
モンドに代えて白色板等からなる基準試料Ｓ′を配置し
ておく。

【０１７６】光源部１３４から出射した測定光は光路分
割ミラー１７１で２方向に分割され、その一方の光が照
明光学系１３０を通り、ハーフミラー１８２で反射して
基準試料Ｓ′に入射する。基準試料Ｓ′で反射した光は
ハーフミラー１８２を透過し、本体コントローラ１７０
によって選択された分光フィルタ１４０、及び光学系１
８３を通って固体撮像カメラ１３７に入射し画像信号に
変換される。

【０１７７】固体撮像カメラ１３７から出力される画像
信号は、画像処理回路１８４に入力され、照明光学系１
３０から光学系１８３の全光学系の分光透過率特性を示
す信号に変換される。この画像処理回路１８４で変換さ
れた分光透過率特性に応じた信号値が演算回路１８５に
入力される。

【０１７８】一方、光源部１３４から出射し光路分割ミ
ラー１７１で分割された他方の測定光は、本体コントロ
ーラ１７０によって上記分光フィルタ１７１と同一波長
帯域が選択された分光フィルタ１７６を通って受光素子
１７７に入射する。そして受光素子１７７に入射した光
の強度、すなわち分光強度が検出され演算回路１８５へ
出力される。

【０１７９】演算回路１８５では、画像処理回路１８４
から入力する分光強度と受光素子１７７から入力する前
記全光学系の分光透過率特性を示す信号値との比を演算
し、その比と予め定められた基準値とを比較する。

【０１８０】以上の動作を分光フィルタ１４０（１７
６）の各波長帯域毎に実施する。

【０１８１】ここで、照明光学系１３０から光学系１８
３に亙る光学系に異常がなければ、両者の比は常に一定
となる。ところが、照明光学系１３０から光学系１８３
に亙る光学系の途中に汚れ，異物の混入，変形等があっ
て光が遮られていたりすると、分光透過率特性が変化す
るためそれに伴って両者の比が変化する。

【０１８２】そこで演算回路１８５では、演算した比が
基準値から一定値以上ずれた場合に異常信号を警報発生
器１８０へ出力する。警報発生器１８０は演算回路１８
５から異常信号が入力すると、照明光学系１３０から光
学系１８３の経路に何等かの異常があることを知らせる
ための警報を出力する。

【０１８３】このように本実施例によれば、照明光学系
１３０から光学系１８３に亙る全光学系の分光透過率特
性を示す信号値と光源部１３４の分光特性を示す信号値
との比を波長帯域毎に監視し、その比が基準値からある
程度ずれたときに警報を出力するようにしたので、照明
光学系１３０から光学系１８３に亙る全光学系の異常、
例えば汚れ，異物の混入，変形等を検出することができ
る。

【０１８４】次に、本発明の第６実施例について説明す
る。

【０１８５】本実施例は、前述した各実施例の宝石鑑定
装置においてダイヤモンド等の宝石を保持するための宝
石保持機構に関する例である。従って、宝石鑑定装置を
構成する場合は、前記第１〜第５の各実施例における宝
石保持機構に代えて、本実施例の宝石保持機構を装備す
ることになる。以下、本実施例に係る宝石保持機構につ
いてのみ詳述し、その他の構成の説明は前記第１〜第５
の各実施例と同様であるとする。

【０１８６】図２７は本実施例に係る宝石保持機構の構
成を示す図である。

【０１８７】本実施例の宝石保持機構は、断面がＵ字形
をなす支持台２２１を備え、その支持台２２１の対向す
る２片の上部２２１ａに水平軸２２２がそれぞれ設けら
れている。支持台２２１の内側には同じく断面Ｕ字形の
振子台２２３が配置されており、前記各水平軸２２２に
より、振子台２２３を支持台２２１の内側で回動自在に
軸支している。また、振子台２２３を両側から軸支して
いる各水平軸２２２は、支持台２１１の外側に一部が突
出しており、その各突出部分に観察方向切換ハンドル２
２４がそれぞれ取付けられている。また各水平軸２２２
は、支持台２２１に内蔵されたクリック２２５により任
意の位置で位置決め可能にしている。

【０１８８】振子台２２３は、その底面２２３ｂに回転
軸２２６が垂直に立設されている。この回転軸２２６は
目盛りが表記された回転ハンドル２２７の中心軸に連結
されている。回転ハンドル２２７の上面に回転台２２８
が固定されている。

【０１８９】回転台２２８の上面であってその回転中心
から所定距離離れた位置に、高さ調整部２２９が昇降自
在に設けられ、さらに高さ調整部２２９の上面に該上面
に平行な方向（以下、面方向という）に沿って滑動自在
に位置調整部２３０が設けられている。位置調整部２３
０はその上面に指輪固定部２３１が設けられている。指
輪固定部２３１は、１つの固定アーム２３１ａと２つの
可動アーム２３４ａ，２３４ｂを有する。固定アーム２
３１ａは可動アーム２３４ａ，２３４ｂよりも下方位置
において面方向に延びるアームを有しており指輪固定部
２３１に固定されている。可動アーム２３４ａ，２３４
ｂは、指輪固定部２３１の中心軸に回転可能に嵌合した
２つのリング（不図示）に各々の基端を固設しており、
その２つのリングの回動により可動アーム２３４ａ，２
３４ｂの端部が互いに接近及び離反するようになってい
る。なお、２つのリングは指輪固定部２３１の中心軸に
嵌挿した不図示のつる巻きバネにより可動アーム２３４
ａ，２３４ｂが離反する方向に付勢されている。これら
指輪固定部２３１及び指輪保持部２３２から指輪保持機
構を構成している。

【０１９０】このように構成された宝石保持機構は、宝
石鑑定装置に備えられた拡大光学系（対物レンズ２３
５）の光軸位置に，回転台２２８の回転軸２２６が位置
するように設置されている。

【０１９１】次に、以上のように構成された宝石保持機
構の動作を説明する。

【０１９２】いま、操作者により、指輪保持部２３４の
各可動アーム２３４ａ，２３４ｂが接近するように操作
される。各可動アーム２３４ａ，２３４ｂが十分接近し
たならば、宝石２３２の正面を対物レンズ２３５側に向
けた状態で指輪２３３の内側に可動アーム２３４ａ，２
３４ｂ及び固定アーム２３１ａを挿入し、しかる後、該
可動アーム２３４ａ，２３４ｂを離反操作する。この一
連の操作により、宝石２３２を保持した指輪２３３が所
望の力で指輪保持機構に保持される。

【０１９３】続いて、宝石２３２が回転台２２８の回転
中心軸２２６上に位置するように位置調整部２３０によ
り面方向に調整され、且つ宝石２３２が水平軸２２２の
回転中心軸２３７上に位置するように高さ調整部２２９
により上下方向に調整される。この一連の操作により、
宝石鑑定装置の拡大光学系の合焦範囲及び観察視野中心
から宝石２３２が移動することなく、宝石２３２の正面
観察及び側面観察が可能となる。

【０１９４】例えば、正面観察時に観察方向切換ハンド
ル２２４が回動操作されると、観察方向切換ハンドル２
２４に連動して振子台２２３が回動し、宝石２３２の側
面が対物レンズ２３５に対面し、その結果、側面観察が
可能となる。なお、この振子台２２３はクリック２２５
により正面位置及び側面位置などの所定の位置で位置決
め可能である。

【０１９５】さらに、宝石２３２の側面を対物レンズ２
３５に向けた状態で、回転ハンドル２２７が回転操作せ
しめられると、回転ハンドル２２７の回転に連動して指
輪保持機構が回動し、宝石２３２の異なる側面が対物レ
ンズ２３５に対面することになる。このような観察時
に、回転ハンドル２２７の目盛りを適宜記録すれば、記
録値を再観察の際に用いることができる。以下、同様に
ツマミ及び回転ハンドルの操作によって宝石２３２を任
意の角度から観察できる。

【０１９６】なお、対物レンズ２３５により拡大された
宝石像を撮像素子で撮像し、該宝石画像から宝石の品質
情報を得る。宝石の品質情報を得るための宝石鑑定装置
の構成及び作用については前述した第１〜第５実施例で
詳述したのでここでは説明を省略する。

【０１９７】上述したように、本実施例によれば、宝石
２３２を保持した指輪２３３を指輪保持機構が保持する
と共に、この指輪保持機構を振子台２２３と回転台２２
８との回転の組合わせによって所望の角度で保持するの
で、宝石２３２のの表面に触れずに保持でき、かつ、宝
石を観察面を容易に切替えられる。

【０１９８】また、指輪保持機構が宝石２３２の表面及
び指輪２３３の外径側に触れないことにより、宝石２３
２及び指輪２３３の外径側に傷を付けないので、宝石２
３２及び指輪２３３の外観を損ねることなく、宝石を観
察することができる。

【０１９９】さらに、宝石２３２が被われることなく保
持されることにより、宝石２３２の正面観察時には指輪
保持機構が宝石観察装置の合焦範囲に入り込まずに画像
に写り込むことが少なく、かつ、宝石２３２の側面観察
時には指輪保持機構が観察光路上に入り込まず、観察を
妨げない。よって、宝石を容易に観察することができ
る。

【０２００】また、位置調整部２３０及び高さ調整部２
２９により、宝石２３２を水平軸２２２及び回転軸２２
６の回転中心軸の交点に位置させるようにしたので、宝
石２３２が合焦範囲及び観察視野中心から移動せず、各
観察方向からの宝石の観察を速やかに行うことができ
る。

【０２０１】さらに、クリック２２５及び回転ハンドル
２２７の目盛りにより任意の位置で位置決め可能として
いるので、宝石の正面及び側面を容易に観察することが
できる。

【０２０２】図２８及び図２９は、上記第６実施例にお
ける指輪保持機構の変形例を示している。

【０２０３】図２８に示す指輪保持機構は、位置調整部
２３０上に立設された支柱２３８及びこの支柱側部に取
り付けられた弾性体よりなる円錐状の指輪止具２３９を
備えている。

【０２０４】ここで、操作者により、宝石２３２が上向
きにされた状態で指輪２３３が指輪止具２３９に嵌めら
れる。指輪止具２３９は、その弾性力と摩擦力とによ
り、この指輪２３３をその内径側から保持する。

【０２０５】この変形例の指輪保持機構によれば、弾性
体よりなる円錐状の指輪止具２３９が指輪２３３を保持
するので、極めて簡易な構成で、内径の異なる指輪を容
易に保持することができる。

【０２０６】図２９に示す指輪保持機構は、位置調整部
２３０上に立設された支柱２４０及びこの支柱側部に取
り付けられ、中空に形成されて膨脹／収縮可能な弾性体
よりなる指輪止具２４１を備えている。支柱２４０は、
内部で指輪止具２４１に連通するように中空に形成さ
れ、外部からエアポンプ（図示せず）によりエアホース
（図示せず）を介して気体を導入可能な構成となってい
る。

【０２０７】この指輪保持機構では、宝石２３２を上向
きにした指輪２３３が収縮状態の指輪止具２４１に嵌め
られる。しかる後、操作者がエアポンプを作動させるこ
とにより、指輪止具２４１に気体が導入され、指輪止具
２４１が内部圧力の増加により膨脹し、指輪２３３を内
径側から保持する。指輪２３３が指輪止具２４１に完全
に保持されたところで、操作者によりエアポンプが停止
される。指輪２３３を取り外す場合は、指輪止具２４１
のエアーを抜いて収縮状態とする。

【０２０８】この変形例の指輪保持機構によれば、中空
形状で膨脹／収縮可能な弾性体よりなる指輪止具２４１
が膨脹し、指輪止具２４１が均一で最小限の圧力を指輪
２３３の内径側の全周にかけながら指輪２３３を保持す
るので、宝石２３２及び指輪２３３に過剰な力のかから
ない指輪保持機構を実現することができる。

【０２０９】図３０は、上記第６実施例における回転ハ
ンドル部分の変形例を示している。

【０２１０】同図に示す変形例は、振子台２２３の下面
２２３ｃに、回転軸２２６に連結させた第２の回転ハン
ドル２４２を設けている。

【０２１１】従って、宝石２３２の正面方向の観察時に
は第６実施例と同様に回転ハンドル２２７が使用される
が、宝石２３２の側面方向の観察時には、操作者は手前
側に位置する第２の回転ハンドル２４２を使用して指輪
保持機構を回動する。

【０２１２】本変形例によれば、振子台２２３の外側下
部２２３ｃに回転軸２２６に連結させて第２の回転ハン
ドル２４２を設けたので、第６実施例と比べ、宝石２３
２の観察方向に対応して２つの回転ハンドル２２７，２
４２の使いわけを可能とし、操作性を向上させることが
できる。

【０２１３】次に、本発明の第７実施例に係る宝石保持
機構について説明する。

【０２１４】本実施例は、前述した第１〜第５実施例の
宝石鑑定装置においてダイヤモンド等の宝石を保持する
ための宝石保持機構に関する例である。

【０２１５】図３１は本実施例に係る宝石保持機構を一
部破断して示す正面図である。なお、前述した第６実施
例の保持機構と同一部分には同一部分には同一符号を付
して説明する。

【０２１６】本実施例の宝石保持機構は、回転ハンドル
２２７が削除され、また中空に形成された振子台２２３
内の回転軸２２６に第１の傘歯車２４３が設けられてい
る。また、振子台２２３はその底部内に回転軸２２６に
直交する方向に配置された伝達軸２４４が回転可能に設
けられ、この伝達軸２４４は第１の傘歯車２４３に噛合
するように自由端に第２の傘歯車２４５を有する。また
伝達軸２４４の基端部近傍に第１のプーリ２４６が取付
けられている。

【０２１７】一方、振子台２２３と観察方向切換ハンド
ル２２４とを連結する水平軸２２２は中空に形成され、
かつ、内部に第２の水平軸２４７が軸通されている。第
２の水平軸２４７の一端部には振子台２２３内において
第２のプーリ２４８が回転可能に取り付けられ、また水
平軸２４７の他端部には観察方向切換ハンドルを貫通し
た先端部に回転用ハンドル２４９に連結されている。ま
た、第１及び第２のプーリ２４６，２４８の間はタイミ
ングベルト２５０により連結されている。

【０２１８】以上の構成において、回転用ハンドル２４
９が回転せしめられると、その回転力が第２の水平軸２
４７を介して第２のプーリ２４８に伝達され、第２のプ
ーリ２４８からタイミングベルト２５０を介して第１の
プーリ２４６を回転させると共に、伝達軸２４４、第２
の傘歯車２４５及び第１の傘歯車２４３を介して回転軸
２２６へ伝達される。従って、回転軸２２６が回転駆動
力を受けて回転し、回転軸２２６に連結された回転台２
２８が回転する。これに伴い指輪保持機構が回転して指
輪２３３に保持された宝石２３２の観察面が回転する。

【０２１９】なお、回転ハンドル２２４を回転させるこ
とにより振子台２２３の動作は前述した第６実施例と同
様である。

【０２２０】本実施例によれば、外部から回転軸２２６
を回転制御可能にするように、回転軸２２６と回転用ハ
ンドル２４９とを、第１及び第２の傘歯車２４３，２４
５、伝達軸２４４、第１及び第２のプーリ２４６，２４
８、タイミングベルト２５０及び第２の水平軸２４７に
よって連動可能とし、かつ、回転用ハンドル２４９を観
察方向切換ハンドル２２４に近接配置してこれら回転用
ハンドル２４９及び観察方向切換ハンドル２２４によっ
て宝石２３２の観察方向を操作するようにしたので、操
作性を一層向上させることができる。

【０２２１】次に、本発明の第８実施例について説明す
る。

【０２２２】本実施例は、前述した第１〜第５実施例に
おいて使用した宝石照明部の変形例である。宝石鑑定装
置を構成する場合は、前記第１〜第５の各実施例におけ
る宝石照明部に代えて本実施例の積分球を装備する。以
下、本実施例に係る積分球についてのみ詳述し、その他
の構成の説明は前記第１〜第５の各実施例と同様である
とする。

【０２２３】図３２は本実施例に係る積分球の分解斜視
図である。図３２において、３０１，３０２はそれぞれ
の内側面が可視範囲の波長域、または近紫外域から可視
範囲の波長域において均一性の高い反射、散乱特性を有
する半球で、その一方の主半球３０１に他方の副半球３
０２を全体が球体となるように着脱可能に係合し得る構
成となっている。

【０２２４】これら主半球３０１及び副半球３０２は、
それぞれの内側がチタンホワイト系顔料を多量に混入し
たプラスチック材料を射出成形により形成すると共に、
内面を光の散乱効果を高めるために梨地処理が施され、
また外側を遮光性に優れた黒色のプラスチックで成形し
た各々二重構造となっている。

【０２２５】上記主半球３０１の開口端の上部位置には
適宜大きさの半円状の切欠穴３０３ａを有し、この切欠
穴３０３ａの周囲外面に内周面にネジ溝が形成されたリ
ング状の取付具３０４が取付けられている。また、この
取付具３０４には、図３３にも示すように画像入力手段
３０５として拡大レンズ３０５ａ、固体撮像素子３０５
ｂ及び落射照明系３０５ｃからなるビデオ顕微鏡のプロ
ーブが螺合方式により取付けられている。

【０２２６】取付具３０４には白色のプラスチックで成
形された反射部材３０６が主半球３０１の内側から挿入
され固定されている。この反射部材３０６は中央に主半
球３０１の切欠穴３０３ａと連通する穴が設けられ、画
像入力手段３０５による観察が可能になっている。

【０２２７】また、主半球３０１の開口端の下部位置
で、切欠穴３０３ａと対向する内面に宝石３０７を保持
する保持部材３０８が取付けられている。

【０２２８】この保持部材３０８は、粘着性の高いブチ
ルゴムからなり、中央に図３４に示す如く宝石３０７の
形状に対応する例えば円錐状の凹部３０８ａが形成さ
れ、この凹部３０８ａにその粘着性を利用して宝石３０
７の保持が可能になっている。

【０２２９】他方、副半球３０２は開口端の上部位置に
適宜大きさの半円状の切欠穴３０３ｂを有し、主半球３
０１に対して着脱自在に係合されると切欠穴３０３ａ，
３０３ｂにより画像入力手段３０５による撮像用穴が形
成されると共に、照明光の漏光のない積分球として機能
する。

【０２３０】次に上記のように構成された積分球の作用
について述べる。

【０２３１】主半球３０１の開口端の上部位置に有する
切欠穴３０３ａの周囲外面に取付けられた取付具３０４
に画像入力手段３０５が取付けられ、切欠穴３０３ａに
対向する開口端の下部位置内面に取付けられた保持部材
３０８に宝石３０７を保持させる。この場合、宝石３０
７は保持部材３０８に有する粘着性を利用して円錐状の
凹部３０８ａに固定される。

【０２３２】このような状態の主半球３０１に副半球３
０２を全体が球体となるように係合し、一体化する。こ
の球体は外光をしゃ断し、照明光が入射するとその内面
で反射、散乱する積分球としての機能を有する。

【０２３３】ここで、上記画像入力手段３０５におい
て、光源ランプ３０９から導光部材３１０を通して照明
光が導入されると、この照明光は図３３に示す如く落射
照明系３０５ｃより出射された光が反射部材３０６によ
り球体の内面に向けて反射され、この内面で照明光が反
射、散乱する。

【０２３４】従って、宝石３０７が直接照明されること
はなく、球体の内面で反射、散乱した光が宝石３０７の
全周から照射されるので、宝石３０７に対して均一性の
高い、影の極めて少ない照明が施される。

【０２３５】一方、画像入力手段３０５は、宝石３０７
の画像を撮像し、その画像情報を図示しない画像処理装
置等に伝送することで、宝石３０７のクラリティー評価
やカラー測定が行われる。これらの評価は前述した第２
〜第５実施例において既に説明したのでここでは省略す
る。

【０２３６】図３５及び図３６は上記第８実施例の宝石
照明部としての積分球の変形例を示す図である。

【０２３７】図３５に示す積分球の変形例は、同軸落射
照明系を保有しない画像入力手段３０５と保持部材３０
８とを結ぶ直線に対して直交する主半球３０１の中央位
置に照明光導入穴３１１を設け、この照明光導入穴３１
１に光源ランプ３１２からの光を導光部材３１３を通し
て照明するようにしたものである。

【０２３８】このような構成の積分球において、主半球
３０１の中央位置に設けられた照明光導入穴３１２より
光源ランプ３１３から照明光が導入されると、この光は
球体内部を直進し、副半球３０２の内面で反射、散乱さ
れて前述同様の作用となる。

【０２３９】なお、上記第８実施例及び上記変形例では
主半球３０１及び副半球３０２のそれぞれの内側をチタ
ンホワイト系顔料を混入したプラスチック材料を用いた
が、通常の金属球と硫酸バリウム等の白色コーティング
との組合せ加工により成形するようにしてもよい。この
場合、プラスチック材料を用いたものに比べて価格が高
いものとなる。

【０２４０】また、主半球３０１及び副半球３０２とし
て、チタンホワイト等の白色顔料の入ったプラスチック
で成形し、外側に遮光用の塗装を施したものでもよい。

【０２４１】さらに、主半球３０１及び副半球３０２と
して、遮光性に優れた黒色プラスチックで成形し、内側
を白色塗装または硫酸バリウムをコーティングしたもの
でもよい。

【０２４２】図３６に示す積分球の変形例は、図３２に
示す固体撮像カメラによる画像入力手段３０５に付属す
る同軸落射照明系３０５ｃと図３５に示す光源ランプ３
１２からの光を球体内に導く光ファイバーによる導光部
３１３を有する２系統の照明系とし、また保持部材３０
８に保持された宝石３０７を正面又は側面から観察可能
にするための回転機構３１４設ける構成としたものであ
る。

【０２４３】この回転機構３１４は、球体の両側に配設
された一対の支持部材３１４ａに回動可能に可動部材３
１４ｂを連結し、この可動部材３１４ｂに支持腕３１４
ｃ及び取付ブロック３１４ｄを介して保持部材３０８を
取付けるようにしたものである。この場合、画像入力手
段３０５の同軸落射照明系３０５ｃからの照明は宝石に
対して直接照明するようにしてある。

【０２４４】このような構成の宝石鑑定装置において、
宝石の外観、形状を観察或いは計測する場合は、図３６
（ｂ）に示すように主半球３０１に副半球３０２を係合
させない状態で同軸落射照明で宝石３０７を直接照明す
る。この状態で宝石３０７が保持された保持部材３０８
を支持部材３１４ａの支持点を中心に可動部材３１４ｂ
と一体に回動させることにより、宝石３０７を正面及び
側面から観察することができる。

【０２４５】一方、ディスパージョンやシンチレーショ
ンを抑えてダイヤモンドのクラリティーやカラーを精密
に計測評価する時には、図３６（ａ）に示すようにダイ
ヤモンドを正面方向に戻し、副半球３０２を主半球３０
１に係合させ、外乱光をしゃ断すると共に、導光穴から
積分球内部へ照明光を導入し、積分球内部の散乱、反射
効果によりダイヤモンドに間接的に均一性の高い、影の
少ない照明光を与えることができる。この場合、ダイヤ
モンド上方の同軸落射照明系３０５ｃは消灯され、光源
からの直接照明による外観、形状の観察、測定とクラリ
ティー、カラーの測定と評価とを一つの鑑定装置で行う
ことができる。

【０２４６】本発明の第９実施例について説明する。

【０２４７】本実施例は、前述した各実施例の宝石鑑定
装置において宝石照明部に照明光を入射する照明手段に
関する例である。従って、宝石鑑定装置を構成する場合
は、前記第１〜第７の各実施例における照明手段に代え
て、本実施例の照明装置を装備することになる。以下、
本実施例に係る照明装置についてのみ詳述し、その他の
構成の説明は前記第１〜第７の各実施例と同様であると
する。

【０２４８】図３７及び図３８は本実施例に係る照明装
置の構成を示す図である。図において、４１１は半球状
の覆体で、この覆体４１１はその内面に硫酸バリウムの
コーティングが施され、近紫外から可視域で均一性の高
い散乱、反射効果が得られるようにしている。覆体４１
１の上部の曲面中央には適宜の大きさの穴４１１ａが設
けられ、この穴４１１ａには前部にＣＣＤカメラ４１２
ｂを備えた画像入力系４１２がレンズ４１２ａを穴開口
面に位置させて設けられ、図示しない装置本体に固定さ
れている。

【０２４９】画像入力系４１２はその入射端であるレン
ズ４１２ａのレンズ面をダイヤモンド等の宝石４１３に
向けており、また宝石４１３は球の中心と宝石４１３の
中心とが一致する位置に配設されている。画像入力系４
１２により撮像された宝石４１３の画像情報は図示しな
い画像処理装置に出力されるようになっている。

【０２５０】一方、半球状の覆体４１１の下方開口部側
に画像入力系４１２の内側曲面に対向させて光源系４１
４が配設されている。この光源系４１４は宝石４１３及
び画像入力系４１２よりも大きな内径を有するリング状
の発光面４１４ａを有し、この発光面４１４ａにハロゲ
ンランプ４１４ｂからの光が導光部４１４ｃを通して導
入される構成となっている。

【０２５１】光源系４１４の発光面４１４ａは、図３９
に示すような凹凸形状に形成され、レンズ効果によって
出射光が宝石４１３及び画像入力系４１２に直接当たら
ず、覆体４１１の内側曲面に照射されるようにしてあ
る。

【０２５２】従って、このような構成の照明装置におい
て、光源系４１４の発光面４１４ａより出射した光は、
覆体４１１の内面で散乱、反射され、宝石４１３の周囲
から均一性の高い状態で照明する。

【０２５３】このように照明された宝石４１３は覆体４
１１の上部の曲面中央に設けられた穴４１１ａを介して
画像入力系４１２にその画像が取り込まれ、前述した第
１〜第５実施例のいずれかの処理により宝石の評価がな
される。

【０２５４】また、画像入力系４１２と覆体４１１は、
それぞれ独自に支持されているので、例えば画像入力系
４１２が合焦のために全長が伸縮する型のレンズ（ズー
ムレンズ）を備えている場合でも、覆体４１１と宝石４
１３の位置は一定であり、合焦操作により照明条件が変
化することはない。

【０２５５】なお、上記実施例において、光源系４１４
にハロゲンランプ４１４ｂを用いたが、このハロゲンラ
ンプの他に短波長側の出力の大きなメタルハライドラン
プが使用可能である。

【０２５６】図４０〜図４２は上記第９実施例の照明装
置の変形例を示している。

【０２５７】図４０に示す照明装置の変形例は、光源系
４１５としてコンピュータディスプレイ等に利用される
プラズマ発光を応用した面光源４１５ａを用いるように
したものである。この光源系４１５は上面に遮光部材４
１５ｂにリング状の配光用レンズ４１５ｃを組込んだも
ので、この配光用レンズ４１５ｃを通して前述同様に出
射した光は、覆体４１１の内面で散乱、反射され、宝石
４１３の周囲から均一性の高い状態で照明することが可
能である。

【０２５８】このような構成の面光源を用いれば、前述
のランプような発熱がなく、特別な冷却手段が不要とな
る利点がある。

【０２５９】図５に示す照明装置の変形例は、宝石４１
８を保持する保持部４１７を支持腕４１６に片持ち支持
させた場合、リング状の発光面４１９の支持腕４１６と
対応する位置を遮光部材４２０で覆うようにしたもので
ある。その他の構成は図４１，４２に示す照明装置と同
様である。

【０２６０】図６に示す照明装置の変形例は、宝石４１
８を保持する保持部４１７をその両側から支持腕４１６
ａ，４１６ｂにより支持させた場合、リング状の発光面
４１９に対して保持部４１７の両側の支持腕４１６ａ，
４１６ｂにそれぞれ対応する位置を遮光部材４２０で覆
うようにしたものである。

【０２６１】このように図４１又は図４２に示すような
構成とすることにより、発光面４１９から光が支持腕４
１６又は４１６ａ，４１６ｂには照射されないので、覆
体４１１の内面に影響のない照明を行うことができる。

【０２６２】なお、上記説明ではリング状の照明装置を
覆体に適用しているが、積分球に適用することもでき
る。

【０２６３】次に、本発明の第１０実施例について説明
する。

【０２６４】図４３及び図４４は、本実施例に係る宝石
鑑定装置の構成を示す図である。

【０２６５】本実施例の宝石鑑定装置は、鑑定すべき宝
石５１０が宝石保持手段５１１に保持され、その宝石５
１０を照明装置５１２が観察項目や形状に応じて最適な
条件で照明する。宝石５１０の像は画像入力手段５１３
を介して制御手段５１４に入力される。この制御手段５
１４にはディスプレイ５１５，品質情報算定手段５１
６，記憶手段５１７，プリンタ５１８，通信装置５１９
が接続されている。また、通信装置５１９を介して他の
外部装置５００−１〜５００−３に接続されている。

【０２６６】宝石保持手段５１１は、前述した第１，第
６，第７実施例等に示す宝石保持機構のいずれかを適宜
適用して構成されている。

【０２６７】照明装置５１２は、光源５２１からの光を
均一性が高く無指向性の照明光に変換して宝石５１０を
照明する。又は、前述した第８，第９実施例の宝石照明
部の構成が採用されている。なお光源５２１は、演色性
に優れ長寿命型のハロゲンランプ，キセノンランプから
なる高輝度のものを用いている。

【０２６８】画像入力手段５１３は、照明装置５１２で
照明した宝石５１０の像を拡大するズームレンズ等から
なる拡大光学系５２２と、拡大光学系５２２で拡大形成
した宝石像を撮像する撮像装置５２３とを備えている。

【０２６９】制御手段５１４は、宝石輪郭形状観察，表
面及び内部の欠陥または異物内包観察，地色観察などの
各観察項目、または裸石，立爪指輪等の試料形状に対応
して予め設定されている光量となるように光源５２１を
制御する。また、宝石を最適条件で照明するために、照
明装置５１２に受光素子５２４を設け、その受光素子５
２４の出力信号を制御手段５１４に取込んで制御手段５
１４から光源５２１の駆動電圧を制御する制御ループを
構成している。

【０２７０】また制御手段５１４は、記憶手段５１７に
対する宝石画像や品質情報の書込み／読出しを制御し、
また通信装置５１９による各種情報の送受信を制御し、
さらにディスプレイ５１５上に必要な情報（宝石画像，
品質情報など）を表示させる。なお、宝石画像の表示は
いわゆるビデオ顕微鏡の原理を採用している。

【０２７１】品質情報算定手段５１６は、宝石の品質情
報を演算するために前述した第１〜第４実施例で説明し
た処理内容の作業プログラムが格納されており、カット
評価のための形状測定，カラット評価のための重量演
算，カラー評価のための地色測定，クラリティー評価の
ための表面及び内部欠陥，内包異物検出などといった品
質情報を算出する機能を実現している。なお、本実施例
では特に説明していないが、上記各評価において必要と
なる構成要件（フィルター，ポインティングデバイス
等）は第１〜第４実施例と同様に適宜装備されるものと
する。また、品質情報算定手段５１６は、画像処理機能
を備えており、宝石画像を所望の状態に加工することが
できるものとする。例えば、第４，第５実施例で説明し
たように宝石画像を加工してカラー画像を形成すること
ができる。

【０２７２】また、記憶手段５１７に格納した加工済み
の画像情報，品質情報を鑑定記録としてＩＣカードに記
録するＩＣカード記憶装置５２４を備えている。

【０２７３】図４５及び図４６は本実施例の宝石鑑定装
置の利用形態を示す図である。図４５に示す如く、宝石
鑑定装置５００を単独で使用する場合は、装置本体５０
０Ａとディスプレイ５１５及び情報保管用のＩＣカード
記憶装置５２４から構成する。また、図４６に示す如
く、本店と複数の支店に通信機能と磁気ディスク記憶装
置を有する通信用コンピュータ５００Ａ，５００Ａ−１
〜５００Ａ−３を備え、本店と複数の支店間の通信用コ
ンピュータ５００Ａ，５００Ａ−１〜５００Ａ−３を接
続する。

【０２７４】以上のように構成された本実施例では、前
述した各実施例と同様にして宝石の画像情報が記憶手段
に５１７に格納され、品質情報算定手段５１６により宝
石画像の加工及び所定の品質情報の演算がなされる。こ
れら加工済み画像及び品質情報はＩＣカード記憶装置５
２４を介してＩＣカードに鑑定記録として記憶されると
共に、記憶装置５１７に格納される。また、必要に応じ
て通信用コンピュータ５００Ａ，５００Ａ−１〜５００
Ａ−３の通信装置５１９から電話回線等の通信回線を介
して本店から支店へ送信され、または支店から本店へ送
信される。あるいは、加工された宝石画像及び算出され
た品質情報がディスプレイ５１５に同時に又はいずれか
一方が表示される。または、それらの情報はビデオプリ
ンタ５１８から印字出力することができる。

【０２７５】１台の宝石鑑定装置で得られた鑑定情報を
他の支店，または本店との間で送受信することができ、
鑑定記録に現品の画像を添付することで電子カタログ的
な利用が可能になる。

【０２７６】なお、以上の説明では宝石として主にダイ
ヤモンドを例に説明したが、人工宝石や真珠まで含む他
の宝石であっても同様に鑑定可能である。

【０２７７】

【発明の効果】本発明によれば、熟練した宝石鑑定士の
判断に依存することなく、客観的なデータに基づいて極
めて信頼性の高い宝石鑑定を容易に実現し得る宝石鑑定
装置及びその方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る宝石鑑定装置の正面
図および測定図。

【図２】第１実施例に備えた画像処理装置の機能ブロッ
ク図。

【図３】ダイヤモンドのプロポーションの測定方法を説
明するための図。

【図４】第１実施例に備えた保持部材の分解斜視図。

【図５】第１実施例によるガードル径の算出方法を説明
するための図。

【図６】第１実施例によるガードル径の算出方法を説明
するためのフローチャート。

【図７】第１実施例によるテーブル径の算出方法を説明
するための図。

【図８】第１実施例によるテーブル径の算出方法を説明
するためのフローチャート。

【図９】本発明の第２実施例に係る宝石鑑定装置の構成
図。

【図１０】第２実施例における宝石のカットの良否の評
価手順を示すフローチャート。

【図１１】第２実施例における宝石の色調の判別手順を
示すフローチャート。

【図１２】カラーグレードが等しく，且つカットの異な
る２個のダイヤモンドの観察像を示す図。

【図１３】図１２に示すダイヤモンドにそれぞれ対応す
る輝度のヒストグラムを示す図。

【図１４】図１３から得られる結果を示す説明図。

【図１５】宝石の色調の判別結果をカラーグレードとＢ
／Ｒ値との関係で示すグラフ。

【図１６】本発明の第３実施例に係る宝石鑑定装置の構
成図。

【図１７】第３実施例のプロセッサ部分の機能ブロック
図。

【図１８】第３実施例に対してフィルタ機構の配置を変
えた変形例を示す図。

【図１９】第３実施例に対してフィルタ機構の構成及び
配置を変えた変形例を示す図。

【図２０】本発明の第４実施例に係る宝石鑑定装置の構
成図。

【図２１】第４実施例の宝石鑑定装置の要部の機能ブロ
ック図。

【図２２】第４実施例の動作を示すフローチャート。

【図２３】第４実施例の変形例の機能ブロック図。

【図２４】本発明の第５実施例に係る宝石鑑定装置の構
成図。

【図２５】第４実施例の原理図。

【図２６】第５実施例の原理図。

【図２７】本発明の第６実施例に係る保持機構の構成を
示す正面図。

【図２８】第６実施例の保持機構における指輪保持機構
の変形例を示す図。

【図２９】第６実施例の保持機構における指輪保持機構
の他の変形例を示す図。

【図３０】第６実施例の保持機構における回転ハンドル
部分の変形例を示す図。

【図３１】本発明の第７実施例に係る保持機構の構成を
示す正面図。

【図３２】本発明の第８実施例に係る積分球の分解斜視
図。

【図３３】第８実施例における積分球の主半球上部と画
像入力手段の取付け状態を示す拡大断面図。

【図３４】第８実施例における宝石保持部材を示す斜視
図。

【図３５】第８実施例の積分球の変形例の分解斜視図。

【図３６】第８実施例の積分球の他の変形例の分解斜視
図。。

【図３７】本発明の第９実施例に係る照明装置の概念
図。

【図３８】第９実施例に係るの照明装置の構成図。

【図３９】第９実施例における発光面の形状を説明する
ための要部断面図。

【図４０】第９実施例の変形例の構成図。

【図４１】第９実施例の照明装置の他の変形例を示す
図。

【図４２】第９実施例の照明装置のさらに他の変形例を
示す図。

【図４３】本発明の第１０実施例に係る宝石鑑定装置の
構成図。

【図４４】第１０実施例に係る宝石鑑定装置の装置本体
部の詳細図。

【図４５】第１０実施例に係る宝石鑑定装置の利用形態
例を示す図。

【図４６】第１０実施例に係る宝石鑑定装置の他の利用
形態例を示す図。

【図４７】双眼実体顕微鏡の概略構成を説明するための
斜視図。

【図４８】ビデオ顕微鏡の概略構成を説明するための斜
視図。

【図４９】従来のカラーグレーダの外観図。

【図５０】従来の宝石の色測定装置の全体構成図。

【図５１】図５０に示す色測定装置の測光ユニットの構
成図である。

【図５２】基準色の異なるマスターストーンの吸収率特
性図。

【符号の説明】

６３，５１１…保持部材、７０，５１０…宝石、８１，
５１２…照明部材、８２，５２２…拡大光学部材、８７
…画像処理装置、８８…テレビモニタ、８９…ポインテ
ィングデバイス、９２，５１７…画像メモリ、９５…Ｃ
ＰＵ、５１６…品質算定手段。

フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平5−189818 (32)優先日 平５(1993)７月30日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平5−291811 (32)優先日 平５(1993)11月22日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平5−291816 (32)優先日 平５(1993)11月22日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平5−305190 (32)優先日 平５(1993)12月６日 (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 清水 一夫 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 富岡 正治 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 野田 浩昭 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 北 信浩 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 三浦 靖忠 東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 林 信太郎 東京都杉並区浜田山１−24−３ (72)発明者 日吉 奈美 静岡県富士宮市青木1897−459

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鑑定すべき宝石が配置される照明空間を
   有し該照明空間に配置された宝石を照明する宝石照明部
   と、 前記宝石照明部の照明空間内において前記宝石の姿勢を
   変化可能に当該宝石を保持した保持手段と、 前記宝石照明部の照明空間へ入射する光を生成する光源
   と、 前記宝石照明部において照明されている宝石の反射光を
   取込み該宝石の拡大像を形成する拡大光学系と、 前記拡大光学系により形成された宝石像を撮像する撮像
   手段と、 前記撮像手段から取込まれた宝石画像を記憶する画像メ
   モリと、 少なくとも前記宝石画像が表示される表示手段と、 前記画像メモリに記憶されている宝石画像の位置情報及
   び輝度情報の少なくとも一方の情報に基づいて前記宝石
   の品質情報を算出する品質算定手段とを具備したことを
   特徴とする宝石鑑定装置。
2. 【請求項２】 前記品質算定手段は、前記表示手段に表
   示されている宝石画像に対して任意に指定された座標位
   置を認識する座標位置認識手段と、前記座標位置認識手
   段で認識した宝石画像の座標値に基づいて前記宝石の形
   状を算出する形状演算手段とを有することを特徴とする
   請求項１記載の宝石鑑定装置。
3. 【請求項３】 前記品質算定手段は、前記画像メモリに
   記憶された宝石画像に基づき少なくとも１画素単位の輝
   度分布を測定してヒストグラムを作成するヒストグラム
   作成手段と、前記ヒストグラム作成手段で作成されたヒ
   ストグラムから輝度の最頻値及び当該最頻値より低輝度
   側の分布状態に基づいて前記宝石の形状を算出する形状
   演算手段とを有することを特徴とする請求項１記載の宝
   石鑑定装置。
4. 【請求項４】 前記形状演算手段で算出した形状に基づ
   いて当該宝石のカットに関する評価値を算出するカット
   評価手段と、前記カット評価手段で算出したカット評価
   値と当該宝石の画像のうち少なくともカット評価値を含
   む形状評価情報を作成する形状評価情報作成手段とを有
   することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の
   宝石鑑定装置。
5. 【請求項５】 前記品質算定手段は、前記画像メモリに
   記憶された宝石画像に基づき少なくとも１画素単位の輝
   度分布を測定してヒストグラムを作成するヒストグラム
   作成手段と、前記ヒストグラム作成手段で作成されたヒ
   ストグラムから輝度の最頻値及び当該最頻値より低輝度
   側の分布状態に基づいて前記宝石の研磨状態を評価する
   研磨状態評価手段とを有することを特徴とする請求項１
   記載の宝石鑑定装置。
6. 【請求項６】 前記研磨状態評価手段で評価した研磨状
   態の評価値と前記宝石画像とのうち少なくとも研磨状態
   の評価値を含む研磨状態評価情報を作成する研磨状態評
   価情報作成手段を有することを特徴とする請求項５記載
   の宝石鑑定装置。
7. 【請求項７】 前記撮像手段に前記宝石の画像情報とし
   て複数の特定波長域の光を選択的に取込ませる波長選択
   手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の宝石鑑定
   装置。
8. 【請求項８】 前記品質算定手段は、前記画像メモリに
   記憶された赤色波長域近傍及び近紫外波長域近傍の宝石
   画像に基づき前記宝石の赤色波長域及び近紫外波長域近
   傍の輝度分布を測定してそれぞれのヒストグラムを作成
   するヒストグラム作成手段と、前記ヒストグラム作成手
   段で作成されたそれぞれのヒストグラムの最大輝度近傍
   の分布状態を比較して前記宝石の色調を算出する色調演
   算手段とを有することを特徴とする請求項７記載の宝石
   鑑定装置。
9. 【請求項９】 前記色調演算手段で算出された色調に基
   づいて前記宝石のカーを評価するカラー評価手段と、前
   記カラー評価手段のカラー評価値と前記宝石画像とのう
   ち少なくともカラー評価値を含むカラー評価情報を作成
   するカラー評価情報作成手段を有することを特徴とする
   請求項８記載の宝石鑑定装置。
10. 【請求項１０】 前記波長選択手段は、各々選択波長が
    異なり光路に対して選択的に挿入される複数の分光フィ
    ルタを有し、 前記品質算定手段は、前記画像メモリに記憶された宝石
    画像の画素単位の輝度値から前記宝石の色測定値を算出
    する色調演算手段を有することを特徴とする請求項７記
    載の宝石鑑定装置。
11. 【請求項１１】 前記波長選択手段は、赤色波長域に透
    過特性を有する分光フィルタと、青色波長域に透過特性
    を有する分光フィルタとを有し、 前記色調演算手段は、少なくとも赤色波長域の分光フィ
    ルタを介して取込まれた宝石画像の輝度値と青色波長域
    の分光フィルタを介して取込まれた宝石画像の輝度値と
    を比較することを特徴とする請求項１０記載の宝石鑑定
    装置。
12. 【請求項１２】 前記光源の分光特性を検出する検出手
    段と、前記検出手段による検出値と予め定められた基準
    値とを比較する比較手段とを具備したことを特徴とする
    請求項１記載の宝石鑑定装置。
13. 【請求項１３】 前記宝石照明部へ照明光を導くための
    光路または宝石照明部に配置されている宝石からの反射
    光を撮像素子へ導くための光学系いずれか一方に設けら
    れ、各々波長帯域の異なる透過特性を持った複数の分光
    フィルタから構成され、前記分光フィルタが選択的に該
    当する光路に挿入される波長選択手段と、前記光源部の
    分光特性を検出する第１の検出手段と、前記各光学系を
    通った光の分光特性を検出する第２の検出手段と、前記
    第１の検出手段と前記第２の検出手段との各検出結果を
    比較する比較手段とを具備したことを特徴とする請求項
    １記載の宝石鑑定装置。
14. 【請求項１４】 前記宝石照明部は、それぞれの内側面
    が可視範囲の波長域又は近紫外域から可視範囲の波長域
    において均一性の高い反射散乱特性を有する一対の半球
    を着脱可能に係合してなる積分球であって、一方の半球
    の開口端の適宜位置に前記撮像手段を設け、前記一方の
    半球の開口端であって前記撮像手段の設置位置に対向す
    る場所に前記保持手段を取付けたことを特徴とする請求
    項１記載の宝石鑑定装置。
15. 【請求項１５】 前記宝石照明部は、それぞれの内側面
    が可視範囲の波長域又は近紫外域から可視範囲の波長域
    において均一性の高い反射散乱特性を有する一対の半球
    を着脱可能に係合してなる積分球であって、一方の半球
    の開口端の適宜位置に前記光源からの光を積分球内に導
    光する落射照明系を有する撮像手段を取付けると共に、
    この撮像手段の取付部に前記落射照明系からの照明光を
    積分球内面に向けて反射する反射手段を取付け、前記一
    方の半球の開口端であって前記撮像手段の設置位置に対
    向する位置に前記保持手段を取付けたことを特徴とする
    請求項１記載の宝石鑑定装置。
16. 【請求項１６】 前記宝石照明部は、内面が可視波長範
    囲又は紫外域までの波長域で均一性の高い反射特性が得
    られるように形成されたほぼ半球状の曲面形状を有する
    覆体からなり、 前記光源は、前記覆体の曲面開口部に対向配置され、前
    記宝石及び前記撮像手段に直接光を入射することのない
    リング照明を行うことを特徴とする請求項１記載の宝石
    鑑定装置。
17. 【請求項１７】 前記保持手段は、凹部を有する支持台
    と、全体がＵ字形をなしその対向する２片を前記支持台
    の凹部内において回動自在に軸支された振子台と、前記
    振子台の上面に上下方向を中心軸として回転自在に設け
    られた回転台と、前記宝石を保持している指輪を着脱可
    能に保持し前記回転台の回転に連動して前記宝石を中心
    に回転移動する指輪保持機構とを有することを特徴とす
    る請求項１記載の宝石鑑定装置。
18. 【請求項１８】 前記撮像手段から取込まれた宝石画像
    及び前記品質算定手段で算出した宝石の品質情報の少な
    くとも一方を格納する外部記憶装置を備えたことを特徴
    とする請求項１記載の宝石鑑定装置。
19. 【請求項１９】 外部装置に対して通信回線を介して接
    続され、前記外部装置との間で前記宝石の品質情報の授
    受を行う通信手段を備えたことを特徴とする請求項１記
    載の宝石鑑定装置。
20. 【請求項２０】 鑑定すべき宝石を照明した状態で撮像
    し、その撮像により取込んだ宝石画像を表示手段に表示
    し、その表示されている宝石画像の任意の位置座標を指
    定し、その指定された宝石画像の座標値に基づいて前記
    宝石の形状を算出することを特徴とする宝石鑑定方法。
21. 【請求項２１】 光源からの光を宝石照明部に入射して
    該宝石照明部内に配置された宝石をあらゆる方向から照
    明し、この宝石と対向する位置から宝石を撮像して画像
    情報を取込み、この画像情報をもとに前記宝石の輝度分
    布を測定してヒストグラムを作成し、このヒストグラム
    の最頻値及び最頻値より低輝度側の分布状態を解析し、
    その結果をもとに宝石の形状及び表面の研磨状態の良否
    を判別し、評価することを特徴とする宝石鑑定方法。
22. 【請求項２２】 光源からの光を宝石照明部に入射して
    該宝石照明部内に設けられた宝石をあらゆる方向から照
    明し、この宝石と対向する位置から宝石を赤色波長域又
    は近紫外波長域近傍の画像情報を取込み、これらの画像
    情報をもとに前記宝石の赤色波長域と近紫外波長域にお
    ける輝度分布を測定してヒストグラムをそれぞれ作成
    し、各ヒストグラムの最大輝度近傍の分布状態を解析す
    ることにより求められた値の商の大小から前記宝石の色
    調の差異を判別し、評価することを特徴とする宝石鑑定
    方法。