JPH09225659A - レーザによるマーク形成のシステム - Google Patents
レーザによるマーク形成のシステムInfo
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Abstract
てマークを形成させるためにQスイッチのパルス形のレ
ーザを用いるシステムを提供しようとする。 【解決手段】 半導体励起Q−スイッチ固体状態レーザ
エネルギ源1、取付けられた工作物11に対する光学的
アクセスを可能にする宝石取付けシステム;カットされ
た宝石上にレーザエネルギ源からのレーザエネルギを集
束させるための光学系;制御ユニットを有し、宝石上の
望ましい位置に対し集束されたレーザエネルギが供給さ
れるように光学系との関係において宝石取付けシステム
を移動させるための移動可能な台;複数の優位点から宝
石を見るための撮像システム;及び前記レーザ、前記光
学系及び前記台の運動差に抵抗し振動による位置調整の
誤差に対する免除を増大させるよう、前記レーザ、前記
光学系及び前記台を固定した関係に支持する剛性フレー
ムを含むレーザエネルギによる微小印刻のシステム。
Description
号を印刻(inscribing)する分野、より特定
的には宝石の一部の上にマークを形成させるためのQス
イッチパルス形のレーザを利用するシステムに関する。
許第4,392,476号に記述されるようなダイヤモ
ンドに印刻するための既知のシステムは、レーザ焦点に
て表面を黒鉛化することによってダイヤモンドにマーク
形成するNd:YAG(1.06μm、周波数倍増)Q
スイッチレーザを包含する。ビーム位置は、重複した処
理済み領域を作り出すようコンピュータ制御されてい
る。このシステムの既知の実施形態の精度は、振動及び
レーザステアリングシステムの精度によって制限されて
いる。
第4,467,172号は、英数字を印刻するためダイ
ヤモンドがコンピュータ制御された位置づけ用テーブル
上にとりつけられた状態でQスイッチせん光電球ポンピ
ング式YAGレーザ(1.06μm、周波数倍増)を提
供するレーザビームダイヤモンド印刻システムについて
記述している。同様に、米国特許第2,351,932
号、3,407,364号、3,527,198号、
3,622,739号、3,775,586号及び4,
048,515号及び外国特許JP0048,489号
及びJP0077,989号も参照のこと。
149,938号は、マスキングされたマーク形成画像
と共にエクサイマレーザ(193nm)を利用することに
よって宝石マーク形成を生成するシステムについて記述
している。かくして、完全な文字又は図形を形成するべ
く再度位置づけし直すことは不要である。ダイヤモンド
はエクサイマレーザ放射を選択的に吸収し、そのダイヤ
モンド結晶格子形態を失なうことなく部分的な同素体変
換を受ける。米国特許第3,527,198号及び4,
401,876号をも参照のこと。米国特許第5,41
0,125号は、特許5,149,938号として発行
された第595,861号の一部継続出願である。
ews「通し番号はレーザで印刻される」、及び199
6年6月のJeweler’s Keystone−C
ircular,p76は、通し番号やマーク形成が印
刻された宝石に関するものである。
エネルギを用いたダイヤモンド加工方法に関する。又米
国特許第5,190,024号はダイヤモンドのこ引き
プロセスに関するものである。1つの操作でダイヤモン
ドをマーク形成及びのこぎりひきするために、レーザを
使用することができる、米国特許第671,830号、
671,831号、694,215号、732,118
号、732,119号、3,527,198号及び4,
392,476号ならびに外国特許GB 122,47
0号をも参照のこと。
ネルギ、高パルス繰返数、低次モードのレーザビームを
利用するダイヤモンドのような宝石をひき目付けするた
めのシステムに関する、同様に米国特許第3,440,
388号、3,527,198号及び3,700,85
0号ならびに外国の参考文献BE 877,326,D
E 130,138,DE 133,023,GB
1,057,127,GB 1,059,249,GB
1,094,367,GB 1,254,120,G
B 1,265,241,GB 1,292,981,
GB 1,324,903,GB 1,326,77
5,GB 1,377,131,GB 1,405,4
87,GB 1,446,806,GB 2,052,
369、米国レーザ協会(Laser Institu
te of America)「レーザによる材料加工
指針」1978、「工業用ダイヤモンド再考」、198
0年3月、p90及び91;「レーザ利用覚え書」、1
(1)(1979年2月);DLPY4型−システム2
000Yagレーザについての「New Hypery
ag」、及び「ダイヤモンド」:N.A.G.Pres
s LTD、第11章、p235,239〜242も参
照のこと。
第4,799,786号は、ダイヤモンドの識別に関す
るものであり、識別すべき試料が予め定められた波長の
単色レーザ放射線ビームの中に置かれるダイヤモンド識
別方法を提供する。試料から発出された散乱ラマン放射
線は、ダイヤモンドの周波数特性の散乱ラマン放射線の
みを通すように適合されたフィルタを通過させられる。
その後濾波された放射線は、人間の目又は光電セルによ
って検出される。米国特許第4,397,556号及び
4,693,377号及び外国特許GB 2,140,
555号、Mclles Griot,Optics
Guide 3,1985,p1,333,350,3
51;Solin et al.,Physical
Review B,1(4):1687〜1698(1
970年2月15日)をも参照のこと。
第4,875,771号は、レーザラマン分光計でダイ
ヤモンドを査定することによる、ダイヤモンドの品質の
査定方法に関する。このシステムは、既知の品質特性を
もつダイヤモンドを使用することによって最初に較正さ
れ、これらの特性は、例えば従来の主観的手順によって
査定されている。その後、未知の品質特性をもつダイヤ
モンドが分光計の中に置かれレーザ放射の照射を受け
る。ダイヤモンドからの散乱ラマン信号の強度は、ダイ
ヤモンドの単数又は複数の方向性について監視され、結
果として得れた信号はダイヤモンドの1つの特性であ
り、ダイヤモンドの品質レベルを示すものと考えられて
いる。同様に、米国特許第3,414,354,3,9
89,379,4,259,011,4,394,58
0,4,397,556 and 4,620,284
号、及び外国特許FR 643,142,FR 2,4
96,888,JP 01−58,544,GB 1,
384,813,GB 1,416,568,GB
2,010,474,GB 0,041,348 an
dGB 2,140,555,S.A.Solin a
nd K.A.Ramdas、ダイヤモンドのラマンス
ペクトル、Physical Review vol.
1(4),pp.1687〜1698も参照のこと。
用され得る要素、方法及びシステムを詳述する。
宝石のような工作物の表面上に一連の切削又は黒鉛化を
受けたスポットを生成する、Qスイッチレーザダイオー
ドで励起されたNd:YLFレーザのようなパルスレー
ザをもつシステムを提供する。工作物は、ビームの集束
及び位置づけのための並進運動可能な台の上に取りつけ
られている。
ターンを生成するようコンピュータによって制御されて
いる。このコンピュータは、プロセス制御及び撮像なら
びにその他の機能のためにも使用可能である。
μmの位置づけ精度を達成する。レーザ及び並進運動可
能な取付け台は、コンパクトで、好適には共通のプラッ
トフォーム上に強固に取付けられており、並外れた減衰
ではなく標準的な振動減衰しか用いる必要がないように
充分なコモンモード振動の免除を可能にする。従って、
既知のシステムにおける能動的振動抑制システムを必要
とするのではなく、プラットフォーム又はシャーシのた
めの単純でかつ小さい受動的振動絶縁マウントが利用さ
れる。
含む視野の備わった。直角に具備された2つのCCD撮
像装置のような単数又は複数のビデオカメラを通して可
能である。宝石の正しい位置づけは、このようにして、
工作物上の撮像装置の正しい心合せによって確保するこ
とができる。1つの撮像装置は、レーザの軸に沿って作
業表面で方向づけされ、レーザの焦点を含む焦平面を有
する。撮像装置を通しての光学的帰還を用いて、マーク
形成プロセスの進行を監視することもでき、従って、こ
れを用いて、一定の与えられた場所における工作物の位
置づけならびに印刻速度、数、強度及び/又はパルス反
復数を調整すると同時にマーク形成プロセスの進行を確
認することができる。1つの撮像装置は、工作物の上部
部分を見るように方向づけされ、例えばダイヤモンドの
テーブル表面に対し垂直に方向づけされてガードルプロ
フィールの識別を可能にし、一方第2の撮像装置は工作
物の側面部分例えばプロフィールを見るように方向づけ
され、同じく宝石のガードルの直接的ビューを提供して
いる。このようにして、マーク形成プロセスを実時間で
見るため、第2の撮像装置を使用することができる。
タが印刻を設計し、工作物上に印刻を位置設定し、マー
ク形成プロセスを確認し、工作物及び形成されたマーク
形成の画像を記録又は記憶できるようにもしている。
などの完全自動印刻、例えば、固定及び可変部分をもつ
半自動印刻又は図形を含む完全特性印刻を有することが
できる。
が、宝石のための包装材料又は予め印刷されたシートに
付随するバーコードとの関係において規定される。デー
タをタイプし直す必要なく、かつエラーの危険性を低く
して、コンピュータの中に操作者がバーコードを入力す
る目的で、バーコード読取り装置が具備されている。し
たがって、1つの印刻には、例えばロゴ又は商標などの
固定部分、宝石の評定又はグレードといった半可変部分
及び通し番号のような超可変部分が含まれ得る。この場
合、例えば、ロゴ又は商標が予めプログラミングされ、
シリーズ中の全ての工作物上印刻される、宝石の評定又
はグレードは、受領書又はラベルのような、その宝石に
付随するシート上に印刷されたバーコードとして走査さ
れ得る。通し番号は自動的に決定され得、例えば受領書
又はラベル上に印刷され、石に適用すべき唯一の識別子
として利用され得る。印刻された文字は英数字記号に制
限されるわけではなく、実際には、あらゆる言語の字
体、線画キャラクタ、特注文字又は絵画的表示であって
もよい。
ス可能な遠隔媒体又は工作物に物理的に付随した媒体に
記憶されたデータと結びつけることができる。例えば、
付随するメモリは、持久記憶装置例えば電池に支援され
るランダムアクセスメモリ、電気的に消去可能な読取り
専用メモリ、強誘電性メモリ、又はその他の記憶媒体、
例えば磁気ストライプ、回転磁気媒体、光学メモリ及び
印刷物である。
に、虚飾の印刻が設けられることができるが、これはコ
ンピュータのテキスト、図形、又はコンピュータ走査さ
れた画像として設けられることが可能である。マーク形
成システムはガードル以外の宝石の部分、例えばテーブ
ル、にマーク形成をするために利用できる。従って、こ
のような虚飾の印刻の場合、その意図は、人目につきに
くい顕微鏡的な識別又は認証用のマーク形成を提供する
ことではなく、工作物の感情的な価値を高めるよう可視
の印刻を提供することにある。
物を個別に識別できることが望ましい。これは、石上の
独特のマーク形成又はマーク形成と工作物の容易に識別
される特性、例えば重量、形状、形式などの独特の組合
せを用いて行なうことができる。1つの実施形態におい
ては、マーク形成自体が、工作物を検査することにより
電子式又は自動式に読みとられるか又は確認されうる英
数字又はバーコードのような1つのコードを形成する。
に付随する証明書上に形成又は印刷させることができ、
その場合に、画像を実際の工作物と比較しつつ調査する
ことにより工作物が証明書に対応していることを立証す
ることを可能にする。この画像は、有利にもマーク形成
の全部又は一部、ならびにガードル、境界標、縁部、彫
面などの輪郭のような工作物の識別可能な波長を包含し
ている。従って、例えばマーク形成及び周囲のガードル
などを含む画像を、工作物の「指紋」識別情報として用
いることができる。証明書上の画像は、写真によってか
又は電子的に形成され得る。従って、記憶されるような
画像は、CCD画像又はマーク形成のシステムを通して
形成される必要はなく、別の段階として生成することが
できる。
たマーク形成又はビットマップの画像がデータベースの
中に記憶され、したがって工作物の比較及びその後の認
証のため、及び偶然の又は望ましくないマーク形成の重
複を防ぐためこれが利用可能であるようにされる。記憶
は、電子式でも写真式でもよく、従って、データベース
は、磁気又は磁気光学媒体、マイクロフィルム紙又はフ
ィルム、ホログラフの結晶、磁気又は光学テープ又はそ
の他の既知の媒体上にあってよい。
テムの偶然の又は意図的な誤用を防ぐため、使用者によ
ってオーバーライドされ得ないマーク形成装置に一体化
した状態で、複製防止機能が提供されている。この場
合、レーザシステムは、許可されていない状況下でのレ
ーザ制御及び位置づけシステムの活性化を防ぐロックア
ウト回路を含んでいてよい。このようなロックアウト
は、電源又は装置のその他の重要なサブシステムの中に
具備することができる。
算機又は制御装置により、報告書が作られることが可能
である。印刻はラスタアプレーションを受けた画像であ
ることから、このような報告書は有利にも、例えばビデ
オカメラなどの光学的帰還形撮像のシステムから受理し
た画像又はグラフィックプリントアウトとしてのプログ
ラムされた印刻のいずれかを内含し得る。上述のとお
り、報告書はまた、認証の証明書、例えば、マーク形成
を含む工作物画像のファクシミリを含むもの、を包含す
るもの、又はそれに関連させられるものであることが可
能である。既知の認証スキームは、本明細書に参考とし
て合体される米国特許第5,499,294号に開示さ
れている。
上に取りつけられ、精確な位置づけが可能になってい
る。かくして、コンパクトな設計の場合、台がさらに大
きな距離にわたって正確に位置づけする能力をもつもの
の、ホルダーは最大寸法で約30mm未満の工作物を収容
することができる。台は一般に、デカルト座標系の中で
3本の軸X,Y及びZに沿って並進運動できるが、例え
ば回転軸のようなその他の軸を内含することもできる。
例えばブリリアントカットのダイヤモンドは半径方向に
対称である。従って、ダイヤモンドガードルのまわりに
印刻又はマーク形成が望まれる場合、ダイヤモンドはZ
軸方向の変位を調整することによって焦点に保持するこ
とができ、レーザのパルス作動の間にX及びY軸に沿っ
た並進運動によって印刻を規定することができる。代替
的に、ダイヤモンドを最初X,Y及びZ軸に沿って適切
に位置づけし、1本の軸のまわりに回転させ、Y軸に沿
って順次並進運動させて、印刻を規定することもでき
る。この場合、Z軸そして場合によってはX軸も同様
に、焦点条件の保持のために使用することができる。自
動制御のためにX,Y及びZ軸が利用される場合、手動
の回転制御装置には、好適には規則的間隔をおいて戻り
上りが具備されている。
させるための位置ぎめのシステムは、ビームステアリン
グシステム、例えばミラー、電気光学素子、空間光変調
器例えばテキサスインストルメント社のデジタルミラー
装置(「DMD」、デジタルライトプロセッサ「DL
P」としても知られる)、ホログラフィ又は回折素子、
又はその他の光学系を内含していても又はこれらから形
成されていてもよい。しかし、集束されたレーザエネル
ギを工作物の望ましい部分上に誘導するためには、並進
運動可能台が好適な手段である。
可能な形でとりつけられるホルダーの中に収容されてい
る。かくして、工作物を、他の1つの工作物が印刻され
ている間に、装置の外側でホルダーの中に適切に装着す
ることができる。これらのホルダーは同様に、工作物又
は種々の寸法及び形状に対する適合化を提供することに
よって、装置の汎用性を増大させることもできる。例え
ば、丸形、楕円形、ハート形、マーキーズその他のカッ
トダイヤモンドに個別に最適化されたホルダーを具備す
ることができる。さらに、種々の寸法の範囲のダイヤモ
ンドを、必要に応じ、異なるホルダーに収容させること
もできる。
れた工作物例えばはめ込み台内のダイヤモンドの、隠さ
れていない部分上に印刻することができる。例えば、先
端のあるはめ込み台の中では、ガードルの一部分が露呈
され、かくしてマーク形成にこれを利用できる可能性が
ある。この場合、装置の印刻用チャンバ内で工作物を適
切に位置づけする目的で、多重ヒンシ式ホルダー又はホ
ルダーセットを具備することができる。指輪、イヤリン
グ、ペンダント、及び場合によってはブレスレット、ブ
ローチ及びその他の一般的形態の中に取付けられた宝石
を収容するように、ホルダーを具備することができる。
性に使用者がアクセスできるようにする使用者のインタ
ーフェイスを提供し、使用及び作動を安全かつ/又は望
ましい活動へとさらに制限することができる。従って、
計算機化された制御システムは、工作物を損傷するか、
保証又は認証手順を斯くか又はその他の面で望ましくな
いような活動を制限するようにプログラムされ得る。従
って計算機による制御システムは、使用者の認証を要求
し、工作物、特に工作物上のマーク形成のビデオパター
ン認識を利用し、システムの要素又は特定の工作物に対
する損傷を避けるべくレーザシステムの作動を制御する
ことができる。システムは同様に、操作者の画像、指
紋、網膜画像又はその他の確実な識別情報を収集するこ
ともできる。
は特徴を記述するためのダイヤモンド又は宝石分析のシ
ステムも含んでいてよい。この分析は、マーク形成プロ
セスを最適化し、工作物上にマーク形成されるべきデー
タを生成し、及び/又はマーク形成との関係において工
作物を識別するデータを記憶するために、システムによ
って利用され得るものである。このシステムは、自動的
に又は半自動的に作動することができる。宝石分類の自
動化が利用される場合、手動の分類又は予備分類をまず
提供するフェールセーフの分類のスキームが一般的に利
用されることになる。かくしてマーク形成又は分類の誤
りは、冗長性により低減される。マーク形成プロセスの
パラメータを制御するために、工作物の特徴を使用する
ことができる。
マーク形成する場合、一般に単一パスの印刻で充分であ
り、自動光学的帰還形のシステムが高い信頼性で作動を
制御できる。しかし、ダイヤモンド上の平滑なガードル
の吸光度は低く、そのため、レーザエネルギの吸収を確
保するためには、染料又はインキの被膜を表面上に施す
必要がある。ガードルが粗い場合、望ましいマーク形成
を生成するために印刻装置の多重パスが必要となるかも
しれない。粗いガードルの吸光度は一般に、吸光性染料
又はインクの必要性が無くなるほど充分に高いものであ
る。再試行の実行を自動化することができるものの、使
用者による制御が望まれる可能性もあり、このような制
御は、工作物に向けられ計算機のモニタ上に実時間画像
を表示するビデオカメラを使用することにより可能であ
る。
ら除去された後、工作物を精確に心合せして望ましい座
標系に対応させるため、工作物の記憶された画像及び装
置内の撮像システムを利用することが可能である。かく
して、工作物上の印刻されたマーク形成又は工作物上の
固有の境界標は、心合せ又は再心合せのための基準点を
提供する。従ってシステムは、印刻を修正又は固定すべ
きである場合に、工作物を再度装着することができるよ
うにする。さらに、工作物は、印刻及び撮像の間にその
当初の方向性へと再度位置ぎめすることができることか
ら、例えば真正な工作物の画像との比較により、マーク
形成及び/又は印刻が真正であることを確認するため
に、同じ又は類似の装置を利用することができる。
は手動で制御され、例えば工作物の位置の手動の調整を
必要とする可能性があり、計算機制御の工作物位置づけ
システム内にさらに制御された軸を付加することによっ
て、自然の及び印刻された境界標を描写する記憶された
データと比較したこれらの境界標の光学パターン認識に
基づく、工作物の自動的な位置ぎめが可能となる。この
ような再心合せが達成できなかった場合、それはもとの
画像との不整合の1つの表示となる。心合せを容易にす
るため、例えばCCDビデオカメラのような両方の撮像
装置からのビデオ画像を使用することができ、実際この
目的のために第3軸についての観察を具備することもで
きる。
が可能であるため、認証のために工作物の精確な心合せ
が厳密に必要とされるわけではないが、このような精確
な心合せを達成する能力は一般に、前の印刻の復元又は
修復のために必要なものと考えられ、比較又は相関関係
に先立ち実質的な画像処理を必要とすることなく、より
単純な認証基準を提供する。
対して吸光性染料又はインキを手で塗布することもでき
るし、または、多孔性マーク形成チップを用いて、マー
ク形成すべき工作物表面に染料を塗布することによって
塗布プロセスを自動化することもできる。有利にも、こ
れらのインキ又は吸光性染料は、工作物の表面上にとど
まり、浸透しないはずである。一般に、アルコールのよ
うな溶剤の使用によりマーク形成後に容易に除去できる
染料が選択される。染料は、溶剤を飽和させたパットで
の拭い取りといったような自動化されたプロセス又は手
動式で、染料を除去することができる。
スを変調しまたは望ましい位置で工作物に選択的に多層
的に切削または黒鉛化を行なうことにより浮彫り印刻も
可能である。このような浮彫りマーク形成は一般に単純
な英数字又はデジタルコード印刻には必要でないが、ロ
ゴ、絵画作品、ラスター画像の偽信号発生防止、バイナ
リー又はフレネル形の光学部品、回折光学効果、盗用防
止又は複製防止の用意又はその他の状況下においては有
用であることが可能である。
いては、工作物のビデオによる形状処理が可能であり、
これは、各々の場所で焦点を点検する必要なくマーク形
成するための工作物の最適の位置を決定するために使用
することができる。またデュアルカメラは、同じビデオ
スクリーン上での位置ぎめ及び観察を可能にし、この場
合にはカメラによる観察は個別の映像のウインドウとし
て提供される。カメラは、適切なマーク形成場所を決定
し、レーザビーム焦点を確保し、石を心合せし、マーク
形成プロセスの進捗を監視するために役立つ。
ラフィクス及び字体印刻の設計、選択及び実行における
融通性を可能にする。好ましい実施態様においては、ボ
ーラント字体が用いられる。しかしながら、その他の字
体又は字体の組合せも利用でき、例えばボーランド、ポ
ストスクリプト、トゥルー形、プロッタ又はその他の形
式の字体又は字面も利用できる。さらに、アドーブポス
トスクリプト、マイクロソフトウインドウズGDI、マ
ッキントッシュクイックドロー、HP−GL又はその他
のグラフィクス規格に応えるようにマーク形成システム
をセットアップすることもできる。
倍器を伴う自立型ダイオードレーザポンピング式Qスイ
ッチNd:YLFである。このようなシステムの存在に
より、大型の電源及び厳格な環境制御、外部的周波数2
倍装置、水冷却システム、大きなサイズ及び重量、固有
の不安定さ及び長い光路を伴う比較的大型のYAGレー
ザの必要性が回避される。
通過できるようにしながらレーザダイオードの発出を選
択的に濾波するべく緑色フィルタがレーザの出力端に具
備されている。レーザダイオードの照射は、レーザスポ
ット部域内の垂直(Z軸)カメラスクリーン上の画像を
飽和しガードル及び印刻の適切な観察を妨げるから、望
ましくない。
ザステアリングシステムの光学的動作の範囲が標準的に
制限されているために多重セグメントでの印刻操作が必
要となる問題を克服し、優れた絶対的位置づけ再現性を
提供する。しかし、本発明の幾つかの実施形態に従う
と、ビームステアリングシステムのようなその他の形式
のビーム位置づけ装置も利用することができる。
形成を施すことが可能である。第1に、石が紛失しまた
は他の石と混合した場合に、石を識別することが望まれ
る可能性がある。同様に、供給源又は産地を識別するた
めにマーク形成を使用することもできる。この場合、マ
ーク形成は、額面どおり信用されることが可能である。
は模倣の危険性があるためにさらなる保証の手段を必要
とする。従って、石が指示された法人によりマーク形成
されていること、又は石がそれに施されているマーク形
成に対応することを保証することが希望される可能性が
ある。このことのために、少なくとも2つの可能なスキ
ームの1つが必要になる。第1に、石の特徴が独特であ
り、模倣するのがきわめて困難であること、である。例
えば、宝石の或る一定の寸法又は比率は、幾分か無作為
の変動の対象となり、従って幾分か未制御の値の範囲を
有する。自然のきず及びその他の特徴はそれ自体一般に
無作為であり、従って模倣が困難である。従って1つの
石が他の1つの石に一致するということは考えにくく、
又他の1つの石を操作することによって規定の寸法及び
比率に全く一致するようにすることは考えられない。
れらの複製が困難であるという特徴は、コード化された
メッセージについての完全性の検査として用いられる。
これらの特徴は、測定又は記録し、記憶することができ
る。有利には、これらの測定及び特徴は、マーク形成プ
ロセスと合わせて捕捉された石の画像から誘導できる。
実際には、このような画像を記憶し画像に対して例えば
通し番号といったようなポインタを提供することによっ
て、比較すべき測定値又は特徴を予め決定する必要はな
くなる。従って、このようなスキームに従うと、石は、
認証すべき石に関するデータを含むデータベースの記録
に対するポインタを含んでいる必要しかない。こうし
て、反復的に決定することが困難でありまたは幾らか主
観的である、石の特徴に関する情報を、その石又は石の
識別情報と合わせて保存することが可能となる。上述の
とおり、真正性証明書上の石の画像を用いて、石の識別
情報の有形記録を提供しながら、その石が真正であるこ
とを確認することができる。
のレーザマーク形成ビームの相互作用及び微妙な要因を
含む印刻と同一コピーすることの困難さに依存するもの
である。かくして、マーク形成自体は、自己認証性をも
つ。マーク形成を複写する試みは、レーザによるマーク
形成技術上の技術的制限及び/又はコード化情報を全て
決定するための情報の不充分さのために、失敗する可能
性が高い。
ク形成を単独で、または石の特徴又は物理的特性と合わ
せたマーク形成を分析する。1つのスキームでは、石上
に印刻されたマーク形成は、複製が困難であり再現がま
れである石の特徴と相関関係をもち、自己認証を可能に
する情報を内含している。その他のスキームでは、石上
に印刻されたマーク形成は、宝庫内に記憶されたデータ
ベース記録を識別し、かくして、認証情報を得るために
宝庫との連絡を要求する。宝石の手による切削のプロセ
スのため、天然のキズといったような特にその他の物理
的特性と合わせた石の測定可能なすべての面を同一に複
製することは、困難又は不可能となっている。このよう
な物理的特性としては、例えば、予め定められた場所で
のガードルの幅が挙げられる。この場所は、例えば印刻
されたマーク形成によって又は石単独の検査からは明ら
かでないマーク形成からのオフセットによって識別され
得る。与えられた全ての宝石について、単数又は複数の
このような場所を記憶することができ、そのため測定を
模倣することがさらに困難になっている。その上、この
ような測定値は、一般に、印刻システムの撮像システム
から容易に得るか又は決定することができるものであ
る。
報を提供することのできるラマン散乱分析といったよう
な精巧なシステムが知られている。好ましいシステムは
ラマン散乱分析を利用していないものの、本発明の実施
形態と合わせてこのような分析を用いることも可能であ
る。
性は、真正性証明書上に又はそれと合わせて提供されう
るような、石の画像に対し実際の石を比較するための宝
石商のルーペの使用によって決定される。このような石
は、マーク形成、カットの詳細及び石の画像及び/又は
境界標の中のガードルの輪郭に対するマーク形成の関係
を含む種々の特徴を有していることから、画像は、指紋
として役立ち、各々の石を基本的に唯一のものにしてい
る。石の画像に加えて、証明書には、以下で記述すると
おりコード化されたコードのようなその他の情報をも含
むことができる。このようにして石及びそれに付随する
証明書の両方が識別情報を含み得る。
れた石の画像、保証特徴及び認証特徴を含む不正や複製
に対する耐性をもつ文書といった確実な証明書をも包含
する。既知の確実な文書及びかかる文書及び/又はマー
ク形成の作製方法は、本明細書に参考として合体される
米国特許第5,393,099号、5,380,047
号、5,370,763号、5,367,319号、
5,243,641号、5,193,853号、5,0
18,767号、4,514,085号、4,507,
349号、4,247,318号、4,199,615
号、4,059,471号、4,178,404号及び
4,121,003号の中で開示されている。本明細書
に参考として合体される米国特許第4,414,967
号は、工作物の画像を形成するのに使用できる潜像印刷
技術を開示している。本明細書に参考として合体される
米国特許第5,464,690号及び4,913,85
8号は、ホログラフィ保証装置をもつ証明書に関する。
ルーペ及び電話といった単純な道具を用いる標準的な宝
石商によって、真正性証明書無しで、石を認証すること
ができる。従って、本発明の1つの実施形態によれば、
宝石商は、宝石上の裸眼では見えない英数字印刻を読む
のにルーペを用いる。英数字の印刻又はその一部は、例
えば電話のキイ板によって認証システムへ入力される1
つの通し番号といった、宝石についての識別情報を含ん
でいる。マーク形成プロセスの時点又はその前後に決定
される石の特徴が、このときデータベースから検索され
る。一般に、これらの記憶された特徴には、等級、寸
法、識別情報及び場合によっては存在するきずの場所、
そして唯一又はほぼ唯一の特長を含めた石の画像、が含
まれると考えられる。かくして、例えば、マーク形成及
び石又は石の一部すなわちガードルの輪郭のような石の
周囲の境界標の画像を記憶することができる。このと
き、例えば音声合成、映像のファクシミリ伝送、又はそ
の他の手段によって、これらの特徴の幾つか又は全部を
宝石商に提供することができる。真正性証明書が入手可
能である場合、証明書を再度作成し、ファクシミリを宝
石商へ転送して、その上に含まれた全ての情報の確認を
行なうことができる。宝石商は次に、検索された測定基
準及び証印を石のものと比較する。石が記憶された情報
に対応する場合、その石は本物である可能性が高い。一
方、石が記憶された情報に対応しない場合、石は偽造品
である可能性がある。
タベースは、例えば、マーク形成又は印刻の情報、マー
ク形成の画像ならびに周囲のガードルの輪郭を含む工作
物についての画像情報、物理的特性、主観的な等級、所
有権及び分析提出に関する情報を内含することが可能で
ある。このような情報は、分析の一貫性を確保する上で
の一助となるよう使用することができる。
は、認証ができなかったことについての説明が全く与え
られず、偽造をより困難なものにするように、宝石商に
対し公称値を提供することなく、ルーペ内の網線又はマ
イクロメータによって得ることのできる一連の測定値を
宝石商に要求する。当然のことながら、システムは同様
に、完全に自動化された分析及び通信システムを含む、
石の特徴の測定及び通信のためのさらに精巧な装置を利
用することもできる。
証性をもつ、かくして、データベースシステム内に記憶
された計量データとの比較に代わって、石自体の上に印
刻されたマーク形成には、石の特徴に関するデータを含
むコード化されたメッセージが内含されている。異なる
形式の一定数のメッセージを利用することが可能であ
る。例えば、RSA,Redwood CAから入手で
きるようないわゆる共有キー/機密キーコード化プロト
コルを使用して、工作物に「デジタルサイン」をラベル
付けすることができる。本明細書に参考として合体され
るACM通信21(2):120〜126(1978年
2月)のR.L.Rivest,A.Shamir及び
L.Adelmann著「デジタルサイン及び共有キー
暗号システムの獲得方法」を参照のこと。この場合、1
つのコード化の当事者が、いわゆる機密キーを用いて、
適切なアルゴリズムを用いてデータをコード化する。メ
ッセージを復号するためには、公衆に分配され得、コー
ド化の当事者に結びつけられていることから共有キーと
呼ばれる第2のコードを所有していなければならない。
この共有キーを使用した時点で、コード化されたメッセ
ージが解説され、コード化の当事者のIDが確認され
る。解説されたメッセージ内のデータには、宝石の唯一
の又はほぼ唯一の特徴の組が含まれている。従って、宝
石の出所及びその真正性を確認するためには、復号され
たメッセージからの情報と石を比較することしか必要で
ない。このスキームではコード化の当事者には確認手順
についての情報が提供される必要はない。このスキーム
の知られている変形においては、例外的な認証手順の場
合を除き、データを確実に保証するべく当事者又は第3
者寄託されたキーの間の私的な通信が可能である。
させるため本発明によるシステム及び方法に全体的又は
部分的に合体されることが可能な代表的な暗号化及び文
書コード化のスキームは、本明細書に参考として合体さ
れる米国特許第5,426,700(および07/97
9,081);5,422,954;5,420,92
4;5,388,158;5,384,846;5,3
75,170;5,337,362;5,263,08
5;5,191,613;5,166,978;5,1
63,091;5,142,577;5,113,44
5;5,073,935;4,981,370;4,8
53,961;4,893,338;4,995,08
1;4,879,747;4,868,877;4,8
53,961;4,816,655;4,812,96
5;4,637,051;4,507,744;および
4,405,829号に開示されている。同様に本明細
書に参考として合体されるW.Diffie及びM.
E.Hellman、「暗号学における新しい方向」、
IEEE Trans.Information Th
eory、第IT−22巻、p644〜654,197
6年11月;R.C.Merkle及びM.E.Hel
lman、「トラップドアのナップザックに情報及びシ
グネチャを隠すこと」IEEE Trans.Info
rmationTheory、第IT−24巻、p52
5〜530,1978年9月;Fiat及びShami
r、「あなた自身を証明する方法:人物同定及び署名の
実用的問題解決法」Proc.Crypto 86 p
p186〜194(1986年8月);「DSS:デジ
タルのシグネチャのアルゴリズムの仕様」、Natio
nal Institute of Standard
s and Technology、草稿、1991年
8月;及びH.Fell及びW.Diffie、「多項
式置換に基づく公開鍵の処理の分析」、Proc.,C
rypto(1985)p340〜349も参照のこ
と。
るメッセージの復号を許さず、コードを所有する認可さ
れた人物による復号のみを可能にするDES型コード化
システムを使用する。従って、これには、メッセージを
復号し石の認証に立会うコード化の当事者の関与が必要
となる。
るスキーム内で異なる情報を包含する多重コードが宝石
上でコード化され、それにより1つのコードの保障が侵
害されるか侵害されるよう脅びやかされた場合、一般的
により複雑な他の1つのコードが認証における使用に利
用可能であることが望まれる可能性がある。例えば、1
4けたの英数字のストリングとして一次的なコードが提
供されることが可能である。さらに、128〜512の
符号をもって、線形のバーコードが印刻されることが可
能である。さらなる点の2次元の配列が印刻されること
が可能であり、これは、例えば、切削の中心の配置のわ
ずかな修正、2重の切削、レーザ電力の変調、及び多値
の変調を用いる約1k〜4k及びそれ以上までコード化
する潜在能力をもつその他の巧妙なスキームにより英数
字ストリング上に重複されるパターンとして印刻される
ことが可能である。これらの次第に複雑さを増すコード
の各々とは、読みそして解説することがより困難であ
る。
変動及びシステムの制限と石の表面の変動の両方による
ランダムな擾乱の支配を受ける。したがって、自己認証
のコードの場合であっても、一般的に、マーク形成のプ
ロセスが完了した後にデータベースに石に関する画像情
報を記憶させることが望ましいことである。このとき、
このデータベースは、画像の比較又は特徴の抽出によ
る、さらなる証明又は認証に用いられることが可能であ
る。
用可能である。好適には、異なる情報が各々の方法によ
ってコード化され、さほど複雑でないコード化スキーマ
において、より基本的な情報がコード化される。複雑な
情報は、分光光度計のデータ、画像の情報、及び幾何学
的次元のトポロジーを包含することが可能である。した
がって、より複雑なコードの解説が一般的により後の期
間において要求されるという仮定に基づくと、情報の証
明用の設備は必要である場合のみ利用可能にされること
が可能である。
防止するID番号及び/又は暗号化の技術を使用する、
知られている技術は、本明細書に参考として合体される
米国特許第5,367,148号、5,283,422
号、4,494,381号、4,814,589号、
4,630,201号及び4,463,250号に開示
されている。
を記憶することもできるということもまた、注意され
る。従って本発明によれば、結晶の中に、認証用ホログ
ラフィデータを記憶することができる。このようなホロ
グラフィによってコード化されたメッセージを形成し読
みとるための技術は知られており、宝石を認証するため
のこのようなコード化メッセージの使用は、本発明の一
部をなす。したがって、情報は、石の結晶構造内のホロ
グラムとして、又は証明書上のレリーフ又は位相のホロ
グラムとして、記憶されることが可能である。従って、
1つのホログラムを宝石から直接形成し、好適には光学
的に拡大することができる。レーザによるマーク形成に
は、アブレーションスポットが含まれることから、これ
らはホログラム中に見えることになる。さらに、マーク
形成のプロセスにはレーザが含まれることから、これと
同じレーザを、修正済み光学系を用いたホログラムの露
光のために使用することができる。例えば、各々の宝石
のために個別に、1つは証明書上に置かれもう1つはマ
ーク形成の創作者と共に記憶される1対のクロメートホ
ログラムを形成させることができる。証明書には同様
に、既知の保証特長も包含され得る。
る場合、ホログラムと工作物を光学的に相関関係づけす
ることによって、認証を自動化させることができる。こ
の方法は、工作物における微細な変化に極めて敏感であ
り、従って特に不正防止性を有するものである。好適に
は、ホログラムと工作物の光学的相関関係パターンは、
処理中のあらゆる変更を補償する目的で、最終的ホログ
ラムの生成又は現像の後に記憶される。この光学的相関
関係パターンは写真によってか又はデジタル式に記憶さ
れ得る。
は、宝石を識別するために、その上に記憶された情報
は、石に関係する情報を含む石に関係するデータベース
記録を識別するか、又は記憶された情報自体が石の特徴
に関連するという点にある。
ドルの一部及びその外形の両方を観察するために、撮像
システムが普通に配置されている。従って、一般的に、
宝石が装置の中に装着されている間に撮像システムから
石に関する所要情報を導出することが望ましいことであ
る。印刻自体がコード化された特徴を含む場合、撮像シ
ステムを通して石を撮像し、撮像システムの出力に基づ
いて印刻を適用するすなわちフィードバック位置づけを
使用することによって、これらの特徴を装置により応用
することができる。印刻された石の画像もまた、獲得さ
れ記憶されることが可能である。前記されるように、印
刻は、印刻された英数字コードといったような直ちに見
える情報で明示的にコード化されてもよいし、或いは、
石の目標点との関係における切削のスポットの配置、ビ
ーム変調、離隔した切削のスポットの間の間隔どり及び
擬似ランダムの切削のマーク形成のような変換コードを
含んでいてもよい。マーク形成は同様に、ガードルの縁
部余白のような、再現性ある測定を可能にするため臨界
部分に形成された指標を含むことも可能である。
されるべき宝石は、撮像され、画像は分析され、抽出さ
れた情報がデータベース内の情報と比較される。好適に
は、データベースは、マーク形成装置から離れたところ
にある中央データベースであり、記憶された情報はデジ
タル形式である。画像は、比較可能な宝石の画像の少な
くとも1つのサブセットに関するデータと比較される。
次に、絶対的に唯一のものであるか又は石の容易に規定
できる特徴と共にとられた時点で唯一のものである石の
ガードル上の場所についてのコード化されたマーク形成
が提案される。データベースシステムは、比較可能な宝
石上の同一のマーク形成を防止するために利用され、従
ってデータベース内のその他のいずれかの石に類似し過
ぎている場合、提案されたマーク形成を承認できない。
かくして、本発明のこの形態によれば、各々の石は唯一
のコード化をもち、同じコード化の基準を満たしながら
以前に印刻された石と同一のマーク形成を受けることの
できる石は、まれにしか見られない。単純な実施形態に
おいては、データベースは各々の石に対して唯一の通し
番号を割当てし、重複した通し番号の使用を妨げてい
る。一方、より複雑なスキームにおいては、石のその他
の特徴が候補を区別するのに使用されるならば、通し番
号は唯一のものである必要はない。
形成のプロセスの精度及び再現性に対する固有の制約条
件は、宝石の独自のコード化を提供するために利用され
る。従って、ガードルの表面の不完全さ及び切削のプロ
セス自体が相互作用して、理論的に理想的なマーク形成
を妨げる。これらの効果は振動、電力線の変動、レーザ
の不安定さなどによるものと考えられるため、数多くの
マーク形成の作業の全体にわたってランダムである傾向
をもつことになる。これらの効果は同様に石の特徴の結
果としてももたらされる。従って、最新の装置を用いる
場合でさえ、高い詳細度までマーク形成を再度作製しよ
うという試みは、不変的に達成し難いものとなる。かく
して、切削の深さの情報を得るべく場合によっては軸外
し画像又はぼかした画像を含めた実際のマーク形成の高
解像度画像を記憶することによって、マーク形成の認証
が可能である。
部で付加的な情報をコード化する目的で、マーク形成に
対し意図的な又は「擬似ランダム」の不規則性(見かけ
上ランダムであるがデータパターン内に情報を支持して
いる)を課すことができる。マーク形成プロセスにおけ
るこのような不規則性としては、ビーム変調、2重の切
削、切削の位置の微細な変更、アブレーション場所の可
変的オーバーラップ度、パルス中のレーザ焦点の変動が
考えられる。コード化パターンがわからない場合、位置
的な不規則性は、ランダムなジッターとして現われ、強
度の不規則性はランダムに見えることになる。擬似ラン
ダムパターンがランダムノイズパターン上に重ね合わせ
られることから、順方向及び/又は逆方向エラー補正コ
ードを用いて、以前に形成されたマーク形成の実際のコ
ード化位置又は強度に関して擬似ランダムノイズを差別
的にコード化することが望ましいかもしれない。かくし
て理論的パターンよりもむしろ実際のマーク形成のパタ
ーンのフィードバックを用いることにより、信頼性ある
情報検索を可能にしながら、擬似ランダム信号の振幅を
実際のノイズ振幅により近く低減させることができる。
擬似ランダム信号レベルを低減させ、実際のノイズ上の
擬似ランダム信号を変調させることによって、マーク形
成を複製することがさらにむずかしくなり又コード化ス
キームの先験的知識無くコードを検出することもより困
難になる。
のコードは普通の宝石商に読まれることが可能である
が、微細なコード化の方法は、読取るための専門化され
た設備を必要とする可能性がある。従って、本発明の他
の1つの形態は、宝石上に印刻されたコードを読取るた
めの自動化されたシステムを提供する。このようなシス
テムは、画像分析能力をもつビデオ顕微鏡として作動す
る。画像分析能力は、一般的に利用されたコード化の形
式に対し同調されるか又は適合させられ、分析を適切な
詳細に限定する。従って、擬似ランダムコードが切削の
パターン内に現われる場合、個々の切削の場所及びその
相互関係が分析される。同様にして、切削の深さ又は振
幅が適切である場合、共焦点顕微鏡を利用することがで
きる。
め真正性証明書には、認証及び保証コード化を備えるこ
とができる。上述の技術に加えて、文書の複製及び不正
防止のための幾つかの他の知られている技術が利用可能
である。この場合、証明書は、マーク形成のプロセスの
保障に対し追加の水準を付加する。従って、工作物には
好適には、認証のための真正性証明書を必要としない確
実なマーク形成を包含するが、証明書を付加すること
は、認証のプロセスを容易にし、一方、偽造をより困難
なものにする。
置には、例えば200倍の倍率の高倍率レンズを伴うC
CD撮像装置及び照明装置が含まれることになる。CC
Dの見かけの解像度は、CCD光学系との関係における
宝石のわずかなシフトでのマルチフレーム平均によって
増大され得る。データを獲得しそれを分析するために
は、フレームグラバー又はテレ−ビデオシステム(例え
ばビデオ会議システム)を伴う計算機システムを用いる
ことができる。一般に、コード化された情報を抽出する
ためには、既知の画像処理スキームを使用することがで
きる。
することに加えて、工作物の画像をデータベース内に記
憶された画像と比較することも可能である。従って、宝
石の推定的識別に基づき、データベース内の画像記録が
検索される。その後、推定的な宝石の画像は、記憶され
た画像と比較され、その後、差異があればその意義につ
いて分析する。これらの差異は手動、自動のいずれでも
分析できる。通し番号又はその他のコードが現われた時
点で、これは、通し番号又はコードで適切に印刻された
石に対応するデータベース記録を検索するために用いら
れる。コードが石及びマーク形成の特徴に対応する場
合、複数の記録を、未認証の石との整合の可能性につい
て検索することができる。この場合、データベース記録
内の情報は、明確に石を認証するか又は認証できないは
ずである。
エネルギによる微小印刻システムは、半導体によって励
起されたQスイッチ固形状態レーザエネルギ源、アパー
チャを有するカット宝石取付けシステム、レーザエネル
ギ源から前記アパーチャを通ってカット宝石上にレーザ
エネルギを集束させるための光学系、制御用入力端を有
し、前記集束されたレーザエネルギが前記宝石上の望ま
しい位置に提示されるように前記光学システムとの関係
において前記宝石取付けシステムを移動させるための移
動可能な台、複数の視点から宝石を観察するための撮像
システム、及び前記レーザ、前記光学系及び前記の台を
固定した関係に支持し、前記レーザ、前記光学システム
及び前記の台の差動的運動に抵抗し振動による位置ずれ
の免除の特性を増大させる剛性のフレームを具備する。
低い冷却及び電力所要量のレーザシステムを利用するこ
とによって、装置を自蔵型かつコンパクトにすることが
できる。装置の寸法を最小限にし装置を剛性フレーム又
はシャーシの中に閉じ込めることによって、振動の免除
が改善される。かくして、閃光電球励起レーザを利用す
るシステムに比べて、実質的な振動絶縁装置は削除され
る。
るマーク形成作業に先立って、提案されているマーク形
成及び/又は結果として得られたマーク形成済みの宝石
が以前にマーク形成されたいずれかの宝石に類似であり
すぎて容易には識別できないものであるか否かを決定す
るため、提案されたマーク形成及び/又は推定された結
果として得られた画像はデータベース記録と比較され
る。もしそうであれば、マーク形成又は提案されたマー
ク形成を変えることができる。さらに、機械の1つの自
動的な性格として、この比較は、以前にマーク形成され
た宝石を偽造するために認可済み機械が使用されること
を防止することが可能であり、また、データベースの完
全性を保証する。
ルのような宝石の一部の上にパターンのマーク形成が印
刻される。特定のガードルパターンを正確に再度作成す
るのは困難であることから、パターンは、例えばルーペ
を用いて、幅、周囲及び寸法を含むガードル特性の数量
化を可能にする。したがって、パターンは、宝石の認証
のための測定基準を提供することを援助する。
に記憶されてもよいが、好適には中央データベースが維
持され、数多くの遠隔のマーク形成の場所からの識別及
び/又は画像情報を受理し、記録の中央制御及び検索を
可能にする。このことはまた、システムの完全性を維持
する機能と長期の認証の手順を分離することを容易にす
る。
源;光学アパーチャを有する、工作物取付けシステム;
前記光学アパーチャを通して工作物上にレーザエネルギ
源からのレーザエネルギを集束するための光学システ
ム;制御入力端をもち、工作物の望ましい部分上に前記
集束されたレーザエネルギを誘導するための手段;複数
の優位点から工作物を見るための撮像システム;マーク
形成命令を受理するための入力端;前記命令に従って1
つのマークを生成するべく前記撮像システムから受理さ
れた前記マーク形成命令及び情報に基づいて前記誘導用
手段を制御するためのプロセッサ;及び複数の工作物上
のマーク形成の画像に関して電子的に情報を記憶するた
めの記憶システムを含む、レーザエネルギマイクロ印刻
システムを提供することにある。
ム内に加工物を取付ける段階;工作物の望ましい部分上
に集束されたエネルギを誘導する段階;複数の優位点か
ら工作物を電子的に撮像する段階;入力端からマーク形
成命令を受理する段階;マーク形成命令及び電子的撮像
に基づいて集束されたレーザエネルギの誘導を制御し
て、前記命令に従ったマークを生成する段階及び、複数
の工作物上のマーク形成画像に関する電子情報を記憶す
る段階を含んで成る、工作物上に光学系により集束され
たパルスレーザエネルギ源からのレーザエネルギで工作
物に微小印刻する方法を提供することにある。
で励起されたQスイッチ固体状態レーザエネルギ源;ア
パーチャを有するカット宝石取付けシステム;カット宝
石上に前記アパーチャを通して、レーザエネルギ源から
のレーザエネルギを集束させるための光学系;制御入力
端を有し、前記宝石上の望ましい位置に対し前記集束さ
れたレーザエネルギが提示されるように、前記光学系と
の関係において前記宝石を移動させるための移動可能な
台;複数の優位点から宝石を見るための撮像システム;
及び前記レーザ、前記光学系及び前記台の運動差に抵抗
し振動による心のずれの免除を増大させるべく、前記レ
ーザ、前記光学系及び前記ステージを固定された関係で
支持する剛性フレームを含む、レーザエネルギによる微
小印刻システムを提供することにある。
により明らかになるであろう。本発明を充分に理解する
ためには、添付図面に図解される本発明の好適な実施例
の下記の詳細な記述が参照されるべきである。
記述される。図面における同様な特徴は、同じ参照数字
で表示される。
3のガードル上に英数字式文字をマイクロ印刻するため
に使用することができる。これは、最小限の体積及び設
置必要条件そしてあらゆる事務所環境との最適な相容性
を提供するため、パルスレーザ1そして好適にはQスイ
ッチレーザダイオードポンピング式固体状態レーザに基
づいている。
づく印刻のシステムは、下記の主要な要素を包含する:
緩衝器141を有する振動絶縁のフレーム140におい
て、支持の位置において: (1)レーザダイオードポンピング式レーザ1及びプロ
グラミング可能な電源14、及びそれに伴うビーム拡大
器5。 (2)案内8及び集束10用光学部品、小型CCDカメ
ラ28,32及び照明システム。 (3)XYZ動作ステージ50(Zエレベータステージ
を伴う)であって、エンコーダ145、限界及び直流ブ
ラシレス電動機を含むもの。 (4)ダイヤモンドホルダー144及び付属物。 (5)安全性鎖錠装置143を伴う外被体142であっ
て、キャビネットを開いた状態での作動を防止し、及び
迷走又は散光レーザエネルギが安全性についての危険性
を生じさせることを防止するもの。 (6)制御用の計算機のシステム52であって下記を有
するもの: (a)PC(ペンティアム100Mhz )、PCI母線、
1024×768VGAモニタ。 (b)フレームグラバー56(Matroz、ビデオグ
ラフィックカード)。 (c)3軸動作制御用のカード60。 (d)ケーブル及び電源。 (e)システム作動用のソフトウェア(ウインドウ
ズ)。 (f)アプリケーションソフトウェア。
2を発出するNd:YLF第2高調波レーザ1(QD3
21)が具備されている。ろ過されたレーザビーム4を
生成するべくあらゆる残留基礎レーザ出力エネルギを減
衰させるために1047nmのフィルタが具備されてい
る。このとき、濾波されたビームは、エネルギ密度を低
減させるべく、10倍ビーム拡大器5の中で拡大され
る。拡大されたビーム6の径路内には、ダイオードポン
プからのエネルギを除去するため780nmのフィルタ7
が具備されている。ダイクロイックミラー8は、10倍
の顕微鏡対物レンズ10に向かって、拡大されろ過され
たビーム9を反射する。顕微鏡対物レンズ10はビーム
を、例えばカットダイヤモンド13のガードル12であ
る工作物の上へ集束させる。
す。LED20すなわち約650nmでの発光を有するL
EDのアレイは、コリメト用レンズ21を通して投映し
て視準された照明ビーム22を生成する。視準された照
明ビーム22はビーム分割器23上に投映し、この分割
器が視準された照明ビーム22を反射鏡24に向かって
反射する。反射した視準された照明ビーム25は、ろ過
されたビーム9と平行にダイクロイックミラー8を通過
し、顕微鏡対物レンズ10を通って工作物11上へと進
む。工作物11は、顕微鏡対物レンズ10及びダイクロ
イックミラー8を通して反射鏡24上へ照明ビームの一
部を反射し戻し、視準された照明ビーム25とは反対の
経路をたどる。しかし反射された照明ビーム27の一部
はビーム分割器23を通って上部CCDカメラ28に向
かって進む。かくして上部CCDカメラ28は、650
nmの照明で工作物11を見る。35.6cm(14イン
チ)のビデオモニタ159上に配置された時点で、画像
29の結果として得られた倍率は約200倍である。
は、図2に示される上部照明及び撮像システムよりも幾
分か単純である。一組の間隔どりされた650nmのLE
D30が、一般に上部から工作物11に向かって収束す
る角度で照明31を生成する。側部CCDカメラ32
が、2重レンズ33及び窓34を通して、上部CCDカ
メラ28に対し直角に工作物11を見る。35.6cm
(14インチ)のビデオモニタ上で側部CCDカメラ3
2の結果として得られた画像35は同様に約200倍の
倍率である。工作物11がガードル12をもつカットダ
イヤモンドである場合、側部画像35にはガードル1
2’のプロフィールが含まれる。
物11の下に1組の間隔どりされた小型の放電灯40を
含み、上向きに収束する径路41に沿った照明を生成す
る。
に示される。工作物は、工作物取付けアセンブリ144
の中でエンコーダの帰還を伴って、3軸ステージ50上
に取付けられる。コンピュータ制御装置52とは別にレ
ーザシステムエンクロージャ142内に、3軸ステージ
用駆動装置51が具備されている。コンピュータ制御装
置52は、ISA母線カードである位置づけ制御システ
ム53(Galil)を通して交信する。レーザシステ
ムエンクロージャ142内には、位置づけ制御システム
53へと一組のケーブル55によって接続されているブ
レイクアウトボックス54が具備されている。
特許第4,392,476号に記述される既知のシステ
ムには、ダイヤモンド13上でレーザシステムを操縦す
るメスキャナ61及びZスキャナ63が包含される。こ
の既知のシステムは、反復性において限界がある。さら
に、このシステムは比較的大形であり、振動の影響の支
配を受ける。
の形でのダイヤモンドホルダー、取付け済み石ホルダー
及び取付けられていない石ホルダーをそれぞれ示す。ス
ライダ116が、キャビネット内で、スロットとの関係
における精密な位置ぎめを可能にしている。スライダ1
16は、スロット内に挿入されるにつれてホルダー11
6を位置ぎめする硬化された鋼球及びばね負荷された球
の一組により位置ぎめされる。手動の調整の一組によ
り、拘束/解放用のチャック107が設けられた状態
で、粗回転106及び微回転104に対する制御が可能
になる。工作物11は、2つの丸いロッドが工作物をフ
ィンガー110により所定の位置に保持された状態で位
置ぎめする状態で、チャック109に装着されたポット
108内に設置される。
作物ホルダーは、取付けられた工作物111が精確に保
持され得るようにする。取付けられた工作物の取付け及
び取外しを可能にするよう、バネ式引き金112が設け
られる。
ーザビーム発生装置を包含する。XYZ位置づけシステ
ム50は、工作物11を移動させ、約1.0μmの解像
度及び再現性で印刻を生成する。焦点でのビーム寸法は
約1μmより大きく、従って位置づけシステム50の精
度はマーク形成の位置ぎめにおける制限の要因にはなら
ない。
対称軸が水平に配置された状態で、ダイヤモンドガード
ル12は、2つのCCDカメラ28,32により水平に
(プロフィルモード)、及び垂直に(印刻モード)観察
される。垂直軸は同様にレーザ1の軸にも対応する。例
えばレーザに向かって一般に上方に向っている光路をも
つ第3のカメラも同様に具備することができる。もちろ
ん、レーザビームに面した撮像装置が、作動中の損傷を
防ぐような形で設けられている。レーザ1の焦点及びろ
過用光学部品8,23,24のため、レーザエネルギに
よるCCDs28,32に対する損傷の危険性は低い。
使用者は、単数のカメラ又は複数のカメラのいずれを見
るかを選択することができる。多数の画像が存在する場
合、これらは計算機のモニタのスクリーン159上に縮
小サイズで重ならないように並べて表示することができ
る。ポイント用装置としてマウス161を用いて、ガー
ドル12は、特に外形観察を用いてスクリーン159を
見ることによって心出しされ焦点合せされる。ダイヤモ
ンド13は、ガードル12の適正な部分を、スクリーン
159上の表示ウインドウの中心に置くよう、その装着
体144内で手動で回転させられることができる。画像
は約200倍の倍率で提供されるが、その他の倍率又は
可変的倍率も可能である。倍率は、ここではスクリーン
159上で測定された印刻のサイズ159と実際の印刻
のサイズの比率として規定される。一般に、1024×
768画素の解像度で、35.6cmまたは38.1cm
(14又は15インチ)のダイアゴナルのビデオモニタ
が用いられる。
ーボード148上でタイプ打ちされるか又は計算機内に
バーコード読取り装置149によって入力される。もち
ろん、データ入力は、音声認識のためのマイクロホン1
50を通して声で行なうこともできるし、読取り装置1
51を通して磁気ストリップによって行なうこともでき
るし、又は計算機のマウス161を用いてポイント&ク
リックオペレーションを通して行なうこともできる。入
力された印刻及びロゴは、ダイヤモンド13のガードル
12に対応する部域上に重ね合わされたビデオスクリー
ン159の上に示される。マウス161及びキーボード
160を用いて、使用者は、印刻文字を全て変更してそ
れをガードル12に適正に合わせることができる。好適
には使用者インターフェイスは、ポイント用装置(マウ
ス161)、キーボード160及び表示スクリーン15
9を伴うグラフィクスユーザーインターフェイスである
が、使用者の手が空いていない可能性がある場合には、
音声指令の認識のシステム、例えばマイクロホン150
を通し、全ての入力情報及びフェールセーフの態様での
使用者による動作の1つの特定のシーケンスによる操作
シーケンスの開始の立証を用いて、クロホン150を通
しての音声指令の認識のシステムを用いることもでき、
それにより、例えば、迷走が破滅的な干渉を生じさせな
いようになる。
て、使用者は、臨界の寸法を標示するためにマウス入力
装置161を用いてガードル12の形状を測定すること
ができる。このデータは次に、つねにガードル12の表
面上にレーザ出力の焦点を保つために使用することがで
きる。プロフィールデータ及びガードル12の輪郭は画
像から自動的に抽出できるし又は、プロフィール及び/
又はガードル境界を輪郭どりするのに手動の入力段階を
利用することもできる。一般に、ガードル上の印刻位置
づけは手で補助することになるが、meliecとして
知られている特に価値の低い小さな石については、完全
自動化を用いることができる。これらの手順が完了する
と、すべての印刻データを含有するいわゆるG−コード
ファイルが生成される。このファイルは、実際の印刻の
実行のため、位置づけステージ制御装置51へと移送さ
れる。
ように、無許可の又は不正な印刻を防ぐためのアルゴリ
ズムに基づいて自動的に生成及び認可することができ
る。本発明の1つの実施例による認可プロセスには、工
作物の画像の獲得又は検索段階171、工作物の特徴を
決定するべく画像を分析する段階172、異なる場所に
あり得る遠隔通信リンクなどを通して認証装置までその
石に関するデータと合わせて特徴を伝送する段階15
2、遠隔式にでも局所的にでも実行できる、特徴及び提
案されたマーク形成が唯一のものであるか否かの決定段
階173、そして特徴及びマーク形成が唯一のものでな
い場合マーク形成の変更を提案する段階174、そして
次に認証装置を用いて修正済みの提案されたマーク形成
を再確認する段階が含まれる。マーク形成は、認可され
た後、コード化され175、コード化されたコードはマ
ーク形成制御装置まで伝送される176。かくして、認
証装置がマーク形成を認可した場合にのみ、システムは
そのマーク形成を開始する。
ことが可能であり、また、適切な形式のセンサ147に
より決定されることも可能である。例えば、寸法、重
量、光透過特性、彫面角度などを測定することができ
る。初期マーク形成プロセス中、特徴が決定され、好適
にはデータベース156内にマーク形成情報と連系して
記憶される。例えば、このデータベースは、CCD撮像
装置28,32から誘導された画像、圧縮画像又は画像
の一面を記憶することができる。好適には、マーク形成
が発生した後、上部CCD撮像装置28はマーク形成の
画像を捕捉するのに用いられ、この画像はその後記憶さ
れる。本発明の一実施例によれば、データベース内に記
憶されるか又は石の上にマーク形成された情報を、コー
ド化プロセッサ157を用いて確実なコード化方法によ
りコード化し、不正行為の危険性を低減させることがで
きる。さらに、マーク形成は、部分的には、マーク形成
された工作物の特徴の識別情報を含み入れることによっ
て自己認証性のものにすることができる。もちろん、コ
ード化プロセッサは制御システム155と同じであって
もよく、別の物理的装置である必要はない。
範囲外のレーザの電力、リミットスイッチ、マウスなど
のあらゆる入出力オペレーションを実行すると同時に、
動作自体も行なう。かくして、制御システムは、マーク
形成システムハードウェアとは別に望み通りに容易にグ
レードアップすることができる。
及び途中にダイヤモンドを観察することができる。印刻
が完成していない場合、操作者は、2回目以降のマーク
形成オペレーションにおいてこの印刻のすべて又は選択
された部分を反復することを選ぶことができる。
システムの動作の流れ図を示す。制御システム内のソフ
トウェアモジュールが、レーザシステム条件を検知する
割込みを生成することができ、又これらの条件121に
基づいて自動的に動作を開始することができる。レーザ
システム検知モジュール121に対する入力には、緊急
停止122、レーザ準備完了123、機械的リミット到
達124及び扉開放125が含まれる。当然のことなが
ら、その他の条件も、この検知モジュール121により
検知及び制御することができる。
性をアクセスし制御することができるようにする主要イ
ンタフェイススクリーン126が具備されている。この
インタフェクススクリーン126は最初にレーザのウォ
ームアップ及びホームポジションでの位置づけを制御す
る127。宝石は、レーザ印刻システム内に挿入された
後、ビデオモニタ上に表示された上図面及び側面図を基
準にして心合せ状態に入るようすこしずつ移動させられ
る128、次に、印刻はキーボード148又はバーコー
ド読取り装置149といった入力装置により入力又は編
集され、印刻は上面図内の工作物との関係において位置
づけされる。工作物がダイヤモンドのブルート加工され
たガードルのような粗表面を有する場合、印刻の位置づ
けは側面図130の中で確認される。主計算機52は、
印刻パターン、例えば字体又はロゴの構造を規定するべ
く工作物のXYZ位置づけ131及びレーザ変調パター
ン132を規定することにより、印刻パターンを構成す
るレーザ印刻制御装置60に対し指令を送る。印刻の全
部又は一つの区分が作成された後、印刻は完全なもので
あることが確認され、その全部又は一部が必要に応じて
反復され得る133。このとき印刻は完全なものとな
り、新しい印刻の過程を開始させることができる13
4。
135、動作システム診断136及び印刻データ要約報
告137を可能にする保守の操作のモードも利用可能で
ある。
下に示すのは、適切な寸法を表わす表である。 高さ(μm) 幅(μm) 間隔(μm) 大文字 80 60 30 中文字 60 45 25 小文字 40 30 20 極小文字 20 15 10 印刻の合計長=文字数×(幅+間隔)+ロゴの長さ
容する。平均1文字80μm(間隔どりを含む)で、こ
れはロゴ+14文字についての必要条件を網羅する25
文字を提供する。より長い印刻も、ダイヤモンドをとり
外すことなく連続印刻によって実施することができる。
この場合、利用可能な表面積以外、文字数の制限は全く
無い。ロゴ+14文字は各々が、単一の印刻プロセスと
して説明される。より多くの文字を印刻することにも通
常全く問題はない。文字は英数字、線画、多言語字体、
カスタムビットマップ又はその他の絵画的表示であって
よく、完全にプログラミング可能であってもよい。
数の印刻記号でも許容する。同様に、最初のものと連続
的である又はそのように見えるように石を回転させるこ
と及び印刻の一区分を位置づけすることも容易である。
印刻すべきライン幅及び表面積の限界内で、いかなる記
号の寸法でも生成することができる。例えば、赤色ビー
ムでは、記号の寸法の下限は30ミクロン前後である。
緑色ビームでは、記号サイズの下限は約15〜20ミク
ロンである。印刻の深さは約100μmより小である。
ードル上で約9ミクロン未満であり、ブルート加工され
たガードル上では約12ミクロン未満である。システム
は、標準タイプの赤色レーザで可能であるものよりも細
かい印刻ラインを提供するために緑色レーザを利用す
る。システムの始動時間は、大部分がレーザの安定化時
間で説明がつくおよそ15分間であり、その後、計器は
完全に作動状態となり、これはその他のレーザシステム
にはない利点である。好適にはマーク形成方法において
は、照射された区域はオーバーラップしてマーク形成が
連続するような外観を提供する。
を提供するのに必要である通りに周波数二倍器又は高調
波発生器を伴って、約1200〜200nmの範囲内で提
供されうるQスイッチレーザとして具備される。好適に
はレーザIは、Qスイッチ固体状態ネオジムレーザ、例
えば、530nmの出力を提供するべく周波数二倍器を伴
い1.06μmで作動するレーザダイオードポンピング
式Nd:YLFレーザである。
と、印刻純時間(レーザ時間)は、研磨されたガードル
については20秒未満、ブルート加工されたガードルに
ついては約35秒未満と見積られている。
スの後で一般に満足のいくものである。一方ブルート加
工されたガードルには、望ましいマーク形成を達成する
ため、表面の質に応じて多重のパスが必要とされ得る。
時間効率を考えると、多重の走行は、付加的な走行を必
要とするような文字上でのみ行なわれる。これらの文字
はマウスでマーク形成をすることができる。当然のこと
ながら、予め定められた基準又はビデオカメラからの光
学的フィードバックに基づいて再ランを自動的に実行す
ることもできる。
トを伴うモジュール式ホルダー144を用いて行なわ
れ、従って、約20〜30秒で達成できる。残りの作
業、例えば印刻のための最適な場所設定、塗装などは、
オペレータの手作業技能に左右され、約30〜40秒を
要する。従って、本発明に従った装置を用いると、1時
間あたり40個の石の処理量が可能である。
は、直流無刷子電動機が使用される。これらは、標準型
電動機駆動機構システムによって駆動される。X,Yの
台は、ステージ位置の帰還のため線形エンコーダを利用
し、一方Zの台は、らせん位置づけ機構のための回転式
エンコーダを利用する。
あり、これは例えば、26文字と10数字、(TM),
(SM),登録商標及びロゴといったビジネス文字を含
むASCII字体セットである。これらの字体の組は、例
えばBorlandから入手可能である。日本語及び/
又はヘブライ語及びロゴのような付加的な字体も当然利
用でき、例えば取外し可能な磁気媒体、スマートカード
を用い又はデジタル遠隔通信により、システムに追加す
ることができる。字体には、特性又は編集可能な文字が
包含されていてもよく、かくして、文字識別コードによ
って表わされるラスタービットマップを完全に自由に規
定することが可能になる。従って、マーク形成として、
ライン又はビットマップにすることのできるあらゆる記
号数字を包含させることが可能である。
る: ● 手動のもの。キーボード148から入力される英数
字記号、及びロゴのライブラリから選択されるロゴ。 ● 半自動のもの。バーコード149又はキーボード1
48からの英数字記号の一部分及び一連番号計数器によ
り自動的に選択された記号の一部。 ● 全自動のもの。バーコード又は類似のシステムから
の1つの識別情報を入力した後、完全な印刻が生成され
る。
印刻位置及び寸法は容易に調整されることができる。シ
ステム制御装置は同様に過剰/過小出力保護も提供す
る。レーザ出力が設定限界を上回ると、システムは作動
を停止し、警告を発し、それによりダイヤモンド又は工
作物に損傷を生じさせないことを保証する。
ム140の基部に設けられる。したがって、システムの
寸法がコンパクトであり構成要素が比較的小型であるこ
とから、フレーム140は、振動効果からの絶縁を提供
するのに充分な剛性を有することが可能である。従っ
て、厳格な管理又は能動的振動緩衝器のような特別な措
置を講ずることなく、通常の室温であらゆる通常の事務
所環境内での作動が可能である。
ンピュータ形式)のものであり、一般に、レーザによる
印刻システムの外被体142から隔離された外被体とし
て設けられる。一般に、2本の電線55が計算機制御装
置55をレーザシステムの外被体142に接続してお
り、これは運動の制御及びレーザ制御用の電線及びフレ
ームのつかみ取り用の電線である。従って使用者は、マ
ウス161が最も適切な位置にある状態で、スクリーン
159とキーボード160を位置づけることができる。
刻プロセスを効果的に見るため、照明及び濾波システム
を伴う2つの高解像度小型CCDカメラが含まれてい
る。
字の高さを対話式に変更し、印刻全体を除去及び心合せ
する能力を使用者に提供するガードル12の垂直に向け
られたカメラ28からの画像の上に投映される。ガード
ル12の区域は、使用者によりマウス161を用いて輪
郭どりされたり又は計算機システム52内の画像分析に
より自動的に決定され得る。
を観察し、マーク形成プロセス自体を観察し、その後結
果を観察して印刻が完全か否かを決定することができ
る。保護用外被142は、散乱放射が操作者の目に届か
ないようにしている。反射されたレーザのエネルギから
のビデオカメラに対する損傷を防ぐため、フィルタ等を
具備することもできる。
ザ作動前の承認を可能にする印刻が提供されている。ス
クリーン上のカーソルは、印刻の心出しを助ける。シス
テムには又、ガードル12プロフィールのマッピング及
び表の観察のためのサイドカメラ32も設けられてい
る。
数の点をマークし、システムが次に自動的に調整(Z軸
焦点場所)を行なってマーク形成中にガードルプロフィ
ールに適合させることができるようにする。自動の印刻
深さ制御が望まれない場合、手動のオーバーライドも提
供される。
12の位置の精確な決定を可能にし、かくしてレーザ1
を高精度で宝石11の表面上に集束させることができる
ようになっている。より深い部分を損傷したり又は印刻
のまわりに望ましくない熱応力効果を生成することな
く、宝石11の小さい表面部分を有効に切削する目的
で、レーザ1には例えば約30μmといった非常に狭い
被写界深度を有する。その上、小さい被写界深度は、比
較的低出力のレーザ1から最大限の出力密度を得るため
に必要とされる。したがって、コントラスト及び縁部鮮
鋭度を最大限にすることによって焦点を達成するべく、
縦断面図無しで上面図のみを用いて集束しようとするこ
とによって、使用者の自由裁量が求められ、精度は制御
される。これとは対照的に、側面図を提供することによ
り、石のプロフィールは予め定められた焦平面と心合せ
され、約±7μmの精度が確保される。実際には、20
0倍の倍率で±7μmはビデオ撮像カメラの±2画素に
対応する。かくして、レーザ1の正確な焦平面を経験的
に決定した後、この平面を制御システム内の基準として
提供することができ、工作物を望ましい場所まで比較的
容易に手動又は自動で移動させることができる。基準
は、例えば、工作物のZ軸ビデオ画像を表示する計算機
のモニタ上に1本のラインとして現われる可能性があ
る。操作者は、画像中の工作物11のプロフィールが基
準線に接するまでZ軸制御装置を微動させる。
作物マウント144との関係においてレーザの焦平面を
変える可能性がある。この場合、次に制御装置内の適正
な基準を提供するのに用いられることになる正確な焦平
面を再度決定するために、単純な「試行錯誤」又は経験
的検討が行なわれる。この較正検討は例えば、X−Y平
面内の連続的位置における異なるZ軸位置といった異な
る条件下で連続した切削が行なわれる比較的安価なダイ
ヤモンド又はその他の材料の供試体について、実施する
ことができる。一連の切削の後、供試体は、例えば最小
のスポットの寸法のような方向づけの最適の条件を決定
するために検査される。次いで、方向づけの最適の条件
は、焦平面、したがって較正された基準平面を決定する
ために用いられる。
することができる。カーソルがひとたびガードルの上に
置かれると(ガードル寸法に従って)、計算機は、使用
者が変更できる第1の選択肢を表示することになる。
に、電動式のZ軸が具備される。このZ軸は計算機制御
され、計算機化された数値制御装置(CNC)に対する
直接的位置入力で計算機のキーボード制御装置を用いて
操作者がダイヤモンド13のガードル12上へ焦点合せ
することを可能にする。ガードルのプロフィールはガー
ドルの表面に対する直交図を基準にして決定され、従っ
てZ軸は各座標について制御され得る。例えば、装飾的
な形状をもつ石上への長い印刻がセグメントに分けられ
た印刻の使用を必要とする場合に、焦点合せのため手動
のマイクロメータねじを使うシステムを具備することも
できる。
度を含む印刻プロセスのパラメータは、基板と異なる表
面品質の間の切替えを行なう時点でのレーザの材料の相
互作用の最適化のために制御することができる。したが
って、本発明は、工作物の望ましい印刻及び特徴に基づ
く変動する切削のシーケンスの実施を可能にする。しば
しば起こることであるが、工作物の特徴はわかってお
り、バーコード、磁気ストリップ、手動式打鍵、データ
ベース検索又はその他の方法によって、制御システムへ
と入力される。しかしながら、本発明によるシステム
は、工作物の特徴又は特徴の組を独自で決定するための
システムを包含することが可能であり、入力又は決定さ
れた特徴及び結果としてもたらされる望ましい印刻に基
づき印刻プロセスを実行する。同様にして、印刻が予め
存在している場合、本発明によるシステムは、存在する
印刻を分析し、修正した印刻を生成することができる。
かくして、当該印刻方法に従った特長が望まれる場合、
これらの特長を、既知の印刻上に重ね合わせるか又はこ
れに付加することができる。さらに、当該方法に従っ
て、例えば保証及び認証を目的とし、修正を加えること
なく、古い印刻を分析及び記憶することができる。
はNT、マッキントッシュ、UNIXの派生物、X−タ
ーミナル又はその他のオペレーティングシステムを使用
することができるが、計算機の制御装置は、好適にはウ
インドウズの環境内において動作する。光学的帰還のシ
ステム及び印刻機能の先行点検は、有利であるために
は、図形的使用者用インターフェイスグラフィックユー
ザーインターフェイス)を使用する。
の出力及びパルス周波数を除き、機械の特性のすべては
一般的にソフトウェアにより制御される。もちろん、レ
ーザ制御システムは、計算機制御により完全に自動化さ
れることが可能であり、その場合にパルス出力Qスイッ
チ周波数及び印刻速度に対するソフトウェア制御が可能
になる。
ェイスのシステムであるソフトウェアとの相互作用のた
めの使用者による制御及び入力は、一般にマウス161
及びキーボード160を介して実行される。工作物情報
のデータ入力は、マイクロホン、光学又はバーコードス
キャナ、宝石特徴のセンサ、磁気ディスク又はストライ
プ又はその他の既知の入力装置のようなその他の入力装
置を使用することができる。
刻の数に基づいて、希望される仕様及びフォーマットに
従い、種々の報告書を作成することができる。ソフトウ
ェアはまた、工作物の画像と共に、偽造防止及び不正防
止の特性をもつ真正性証明書を作成することに使用され
ることもできる。
ば、磁気ディスク又は光学媒体上に記憶することがで
き、又局所的及び遠隔式に記憶することもできる。この
ような記憶は、工作物の識別及び目録作成を行い又はシ
ステムの作動を保証するためには有用である。
び通信のシステムを有することが可能である。例えば、
局所的部域の回路網上で通信するためにはEthern
et通信リンクIEEE 802.3を使用することが
可能である。中央データベースとの通信は、例えばV.
34 ISDN、フレームリレー、インターネット(T
CP/IPを用いる)といった標準のアナログのモデム
を用いて電話回線上で、またはその他の形式の私設回路
網を通して行なうことができる。好適には、データは、
特に、非秘密の公衆通信チャンネルで伝送されるとき
は、暗号化される。
形編集装置も具備される。字体の文字ラスタ画像を編集
するため、字体編集装置が提供される。各コードに対応
するラスター画像はプログラム可能であるか又は修正可
能であることから、複雑な記号は、記号が字体文字とし
ていったん規定されると、文字や数字と同様に容易に印
刻されることが可能である。本発明の1つの態様によれ
ば図形の絵画的な画像が石に彫刻され、それにより石が
美術作品にされる。絵画的な画像は各々の石について同
一のものまたは異なるものであることが可能であり、又
コード化された情報を包含することが可能である。ロゴ
は、文字に比べ大きく潜在的により高いドット密度を伴
うという点で、文字と異なっている可能性がある。かく
して、文字は一般にラスタのビットマップとして規定さ
れ、一方、ロゴは、望ましい外観を得るためさらに最適
化されるか又はレーザ制御されることが可能である。
なホルダー118によって、フレーム140との関係に
おいて固定した位置に保持される固定ベースを包含して
いる。ホルダー118は、ダイヤモンドの方向性を変え
ることなく固定ベースから容易に取外し又は取出しする
ことができる。異なる寸法の石に対して種々のホルダー
が利用可能である状態で、機械上で処理すべきダイヤモ
ンドの寸法に基づいて1つのホルダー118が選択され
る。ダイヤモンドはホルダー内に容易に位置づけでき又
そこからとり出すことができ、さらにカメラに面するよ
うガードルの正しい部分をもってくるように外部的に調
整することができる。
産業において知られる標準のホルダーに基づく。ダイヤ
モンドの中心は、ダイヤモンドの寸法に適合する凹状の
凹所内に位置する。バネ式金属片110は、台がホルダ
ー118の軸に対して平行であることを確認しながら、
テーブルに押しつけられてダイヤモンドをポット108
の中に確実に保持する。ガードル平面がテーブルに対し
平行でないか又はガードル表面がダイヤモンドの対称軸
に対して平行でない場合、ホルダーは2つの調整ノブ1
05,117を提供して、これらのケースを補正し、ビ
デオスクリーン159上のビデオカメラ28を通して見
たとき、ガードル12は水平でかつ関連する表面全体が
焦点の合った状態となるようにする。さらに、ホルダー
118内のダイヤモンド13の粗回転106及び精密回
転104についての調整も存在する。従ってダイヤモン
ド13の中心軸のまわりの回転は手動で達成されるが、
自動化された又は機械式の回転も同様に可能である。粗
調整106は16の回転段階を有し、一方微調整104
は連続的である。
調整は全て、印刻装置の外側で行なうことができ、従っ
てダイヤモンドは、機械内に挿入する前に予備心合せさ
れ得る。ホルダー118は、機械の中に挿入される間
に、片手で調整ノブ全てにアクセスできるような形で設
計されている。可視のスクリーン上のフィードバック1
59による補正は、容易に達成されることができる。
の或る範囲が与えられる。例えば、レーザ軸は、垂直方
向(Z軸)カメラ28内で研磨済みガードル12を見る
のに役立つ赤色LED20で照明される。工作物11の
形状と背景の間の高度の対照を実現するため、3つの側
面から工作物11を照明するLEDの3つの群30が、
顕微鏡の対物レンズ10のまわりに設けられる。各々の
側面照明群30は、例えば3つのLEDを有することが
可能である。さらに、底面から工作物11を照明するた
め、2つの小型放電灯40が設けられる。この比較的低
い照明は、垂直方向(Z軸)カメラ28内のダイヤモン
ド13のブルート加工されたガードル12を観察するこ
と等に有用である。
挿入される。機械内には、1つのスロットを伴う固定ベ
ースが存在する。ホルダー118のスライダ116は、
クレジットカード又はカセットテープの態様でスロット
内に滑り込まされ、精密な停止位置へ到達する。バネ式
の先端ボール型プランジャが滑動動作を容易にし、対抗
的に凹入した凹部103に係合することにより、機械が
作動しているときにホルダーが運動しないようにする。
ホルダー118は、とり出され、再び挿入しなおされ、
ダイヤモンド13が以前と同じ場所へ復帰するようにさ
れることができる。
2に示される。操作者は片手、通常は左手てユニットを
保持し、ホルダーをスロット内に挿入することができ
る。同じ手で、操作者は、ビデオスクリーンを監視し、
右手でマウス又はキーボードを操作しながら全ての調整
を行なうことができる。スロット内のホルダー18の位
置は明確であり、ホルダーを取出しダイヤモンド13及
びホルダー118が同じ位置に戻る形で、再度挿入する
ことができる。取出された時点で、ホルダー118は、
それがスライダ116によってなおも支持されかつ石が
機械から外40mmのところにある「外」の位置を有す
る。この位置で、使用者がユニットを片手で支持する必
要なく、石をインクづけ、点検、清浄化等されることが
できる。
され、中心軸が水平でレーザビームに対し垂直であるよ
う装着されている。ホルダー118は鋼で作られる。接
触の点は、ダイヤモンドの中心を支持する凹状カップ1
08と、ホルダー118の対称軸に対するテーブルの平
行性を確保する態様でカップ108に向いテーブルを押
しレーザビームとの関係において適正な位置ぎめを確保
する条帯110である。好適な配置においては、ダイヤ
モンド13の寸法の1つの範囲をカバーするため、ホル
ダー118の3つの寸法が提供される。ホルダー118
は、中心とテーブルをもつ任意の石を支持することがで
きる。さらに、ホルダーはまた、特殊の装飾的な形状を
収容するよう設計されることも可能である。
ぼ等しくし、それにより機械が常に印刻を行なうに忙し
い状態になることが望ましい。従って、セットアップで
時間をさらに改善しても処理量が改善されることはな
い。従って、石ホルダーの1組が設けられる。使用者に
は、いつでも印刻できる状態にあるホルダーが充分に具
備され、このことはすなわち、機械がほぼ連続的に印刻
していることを意味する。手順は以下の通りである。
操作者は、印刻を完了した時点で、印刻済みの石を伴う
ホルダーを除去し、印刻すべき石を伴う準備済みホルダ
ーを挿入する。ダイヤモンド又はホルダーについて微細
な調整が必要とされる可能性があるが、このことは、ビ
デオ撮像システムの案内の下に遂行されることが可能で
ある。さらに、操作者は、印刻の入力又は規定も行なわ
なくてはならない。その後、印刻が開始される。印刻プ
ロセス中、操作者は、以前に使用されたホルダーから石
をとり除き、再使用できるようにする。一般に、印刻シ
ステムが常に忙しい、すなわち印刻作業が完了したとき
準備完了の1つのホルダーが常に存在することを保証す
るためには、多数のホルダーは必要とされない。一人の
操作者の生産性が最大限である場合、第2の操作者がホ
ルダー内への石の取付け及び/又は印刻プロセスの規定
を補助することができる。
ためにガードル12の幾つかが露呈されなくてはならな
いという事実に応じた設計をもつホルダー119によっ
て保持されている。かくして、「トリガ」112を押す
ことによって開閉できる3つの細かい「爪」120がホ
ルダー119に具備されている。爪120は、閉位置で
バネの負荷を受けている。爪120はガードル12のま
わり(はめ込み台の先端の間)をつかみ、トリガ112
の解放時点で平坦な表面138に対しテーブルを押しつ
ける。平坦な表面138は、宝石の中心軸に対し垂直で
ある。ホルダー119はこのようにして、宝石11が確
実に心出しされしっかりと保持されるようにし、石が印
刻のための望ましい場所まで回転され得るようにする。
対の態様で保持されるから、印刻方向は、好適には、反
転される。この反転は、例えば、制御ソフトウェアのな
かで遂行される。この場合、印刻は反転され得、印刻プ
ロセスは「開始」から開始させらるか、又は印刻は逆の
順序で行なわれる。人間の操作者によるその後の印刻プ
ロセスを容易にするため、印刻は好適には「開始」から
進められ、逆転は、グラフィックユーザーインターフェ
イスのシステムのスクリーンの「ボタン」として選択さ
れる。さらに、石の処理されたビデオの画像もまた選択
的に反転されることが可能であり、それにより装着及び
非装着の印刻操作の期間における処理される画像におけ
る石の見かけの方向づけは同じである。
スに「OK」を出す。操作者は、テキストスクリーン上
又は直接ガードル上のビデオ上に完全な印刻を見る。
功したか否かを(清浄化の前でさえ)判断することがで
きる。清浄化の後においてさえ、石がホルダー内に存在
を続ける限り、正確に同じ位置への復帰が行なわれる。
操作者は、希望する回数だけ、印刻全体又はその一部を
反復することを選択することができる。印刻の確認はホ
ルダーかのダイヤモンドの取出しに先立って行なわれ、
必要であらばプロセスを反復して行なうことができる。
印刻は、石からインク/黒鉛を清浄化する前であって
も、ビデオスクリーン上に明瞭に見ることができる。好
適な200倍の倍率の場合についても、印刻は、スクリ
ーン上で完全に観察可能ではないようにするには、極め
て長いものであらねばならぬ。
示される流れ図に従って、マーク形成が真正なものであ
るか否かを決定することが希望される可能性がある。工
作物は、その上に存在するマーク形成を読みとるよう拡
大して観察される181。認証プロセスは少なくとも2
つの選択肢を提供する。第1に、マーク形成を暗号化
し、それにしたがい、キー183、例えば公開キーを用
いて処理が行なわれる。石の実際の特徴が暗号化されメ
ッセージを形成する場合は、復号化されたメッセージが
工作物184の実際の特徴と比較される。したがって、
真正性を決定することが可能である。代替として、マー
ク形成が工作物を識別するコードを含み、データベース
から工作物に関する情報の検索が許容されるようにする
ことが可能である。このようにしてデータベースは特徴
の情報を記憶している。
は、認証プロセスには遠隔システムが関与している。従
って、マーク形成は中央システム182へと伝送され
る。工作物の特徴は、読取り又は抽出され185、同じ
く中央システムまで伝送される186。次に、中央シス
テムは、例えばマーク形成された工作物の特徴の記憶済
みデータベースに対し、マーク形成及び特徴を認証する
187。その後、認証結果は遠隔サイトに伝送される1
89。
る、ダイヤモンド200は、幾つかの識別及び安全保障
用の特徴を有する。例えば、ダイヤモンド200は、重
さ0.78カラット、等級VS2で2つの識別されたき
ず207を有する、色Fの石である。ダイヤモンド20
0は、ガードル201上に印刻された1組のマーク形成
を有する。このマーク形成は、文字として形成された
「LKI」ロゴ、商標登録の記号203、アラビア数字
での通し番号204,1次元バーコード205,2次元
コード206、可視の寸法の基準209の一組及び規定
される場所をもつ単一の切削のスポット208,210
を包含する。たいていの目的のためには、ロゴは一連の
マーク形成を識別し、一方、通し番号はダイヤモンド2
00を識別するために用いられる。追加の情報をコード
化するために、可視的バーコード205は、例えば、2
進情報がコード化されダイヤモンド200から検索され
ることが可能である。2次元コードは一般に読取り用の
機械を必要とし、高密度データコード化を可能にする。
可視的寸法基準209は距離を測定するために焦点板を
使用できるようにし、ダイヤモンド200を独特に規定
するのに用いることのできるダイヤモンド200の付加
的な特徴を提供する。単一のアブ切削のスポット20
8,210はさほど可視的でなく、従って探索のための
キーを必要とする可能性がある。換言すれば、これらの
スポットの認証には、ダイヤモンド200の検査による
確認を伴う。それらの場所の伝送が必要となる可能性が
ある。例えば、マーク形成210は、片方又は両方のき
ず207に対して規定された物理的関係を有し、そのた
め複製はきわめて困難になっている。
な2次元コードをより詳細に示す。かくして、座標21
1,212の場所における切削の存在213又は不存在
214はデータのパターンを規定する。一方、図19は
より複雑なコードを示す。この場合、切削は不連続的に
間隔どりされているか又は部分的に重なり合っており、
それにより各スポット223の輪郭又は部分的輪郭が識
別されることが可能である。推計学的なプロセスによ
り、1つの切削の中心224の実際の配置又はその輪郭
は変動する可能性がある。しかし、適用される変調のパ
ターンは、雑音に比べ振幅においてより大であることが
可能であり、又は、差動的コード化技術が用いられ、雑
音が補償されることが可能である。したがって、一般的
に座標221,222上のスポット223の列は、パタ
ーン225に従い変調された正確な位置225をもっ
て、位置ぎめされる。この場合に、変調のスキームを知
っていないと、コードを読むのは困難である可能性があ
り、したがってコードを複製することが困難になる。さ
らに、雑音の振幅が見かけの信号の振幅に近いものであ
る限り、複製のシステムは極めて高い精度を必要とする
可能性がある。
工作物のマーク形成のシステム及び関連するデータベー
スの新規の概念及び新規の観点が示され記述され、これ
らは目的及び求められる利点のすべてを満たすものであ
る。しかし、発明の好適な実施例を開示する明細書及び
添付の図面を考慮した後に、発明の多くの変化、修飾、
変形、組合せ、副次的な組合せ、及びその他の用途及び
応用であって発明の精神及び範囲を逸脱しないものは、
本発明によりカバーされるとみられ、本発明は特許請求
の範囲によってのみ限定されるべきであることが、当業
者に明らかになるであろう。
図である。
線図である。
線図である。
る。
装置のブロック線図である。
図である。
図解のための図である。
を示す流れ図である。
線図である。
線図である。
示す流れ図である。
である。
を示す図である。
を示す図である。
ド化スキームを示す図である。
ドの詳細を示す図である。
の半概略図である。
Claims (56)
- 【請求項1】 パルスレーザエネルギ源;取付けられた
工作物への光学的アクセスを可能にする工作物取付けシ
ステム;レーザエネルギ源からのレーザエネルギを工作
物上に集束する光学システム;前記集束されたレーザエ
ネルギを工作物の希望される部分へ指向させる手段であ
って、制御入力を有するもの;工作物を複数の視点から
観察する撮像システム;マーク形成指令を受理するため
の入力端、 前記マーク形成命令及び前記撮像システムに基づき、前
記指向手段を制御するプロセッサであって、前記命令及
び予め定められたプログラムに基づきマークを選択的に
発生させるもの;及び、 複数の工作物の画像に関する情報を記憶する記憶システ
ム;を具備する、レーザエネルギによる微小印刻のシス
テム。 - 【請求項2】 半導体で励起されるQスイッチの固体レ
ーザエネルギ源;工作物取付けのシステムであって取付
けられた工作物への光学的アクセスを可能にするもの;
レーザエネルギ源からのレーザエネルギを宝石上へ集束
させる光学システム;前記集束されるレーザエネルギを
工作物の希望される部分へ指向させる手段であって、前
記光学システムに対し前記宝石取付けシステムを移動さ
せ前記集束されるレーザエネルギが前記工作物上の希望
される位置へ供給されマークを形成させる変位可能の台
を包含し、マーク形成命令制御の入力を有するもの;宝
石を複数の視点から観察する撮像システム;及び、 前記レーザ、前記光学システム、及び前記台を固定され
た関係に支持し、前記レーザ、前記光学システム及び前
記台の差動的運動に抵抗し振動による位置ずれの免除の
特性を増大させる剛性のフレーム;を具備する、レーザ
エネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項3】 取付けシステム内に工作物を取付ける段
階;指向手段により工作物の希望される部分へ集束され
たレーザエネルギを指向させる段階;撮像システムによ
り複数の視点から工作物を撮像する段階;マーク形成の
命令を少なくとも1つの入力として受理する段階;マー
ク形成命令及びプロセッサによる映像生成に基づき集束
されたレーザエネルギの指向を制御し、前記命令に基づ
きマークを選択的に発生させる段階;及び、 複数の工作物の画像に関する情報を記憶システムに記憶
させる段階;を具備する、パルスレーザエネルギ源から
送出され光学システムにより工作物上に集束されるレー
ザエネルギにより工作物を微小印刻するシステム。 - 【請求項4】 前記パルスレーザエネルギ源は、半導体
ダイオードで励起されたQスイッチのネオジムレーザを
含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載のレーザエネ
ルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項5】 前記レーザは、530nmでの出力をもつ
内部調波変換器を伴うNd−YLFレーザである、請求
項4に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステ
ム。 - 【請求項6】 前記パルスレーザエネルギ源のための電
源をさらに含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の
レーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項7】 前記パルスレーザエネルギ源、前記工作
物取付けシステム、前記光学系及び前記誘導手段を強固
に支持するためのシャーシをさらに含む、請求項1〜6
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項8】 前記工作物取付けシステムは、固定部
材、脱着可能な部材及び工作物を前記脱着可能な部材に
固定するための取付け用クランプを含む、請求項1〜7
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項9】 工作物が宝石である、請求項1〜8のい
ずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシ
ステム。 - 【請求項10】 工作物がカットされたダイアモンドで
ある、請求の範囲第1項〜第9項のいずれか1項に記載
のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項11】 前記光学系が、ビーム拡大器、ダイク
ロイックミラー及び集束レンズを含む、請求項1〜10
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項12】 前記誘導手段が、少なくとも3つの運
動軸を有する並進運動可能な台を含んで成る、請求項1
〜11のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微
小印刻のシステム。 - 【請求項13】 前記誘導用手段が前記パルスレーザエ
ネルギ源から部分的に重複する1組の照射済み部域を生
成するべく制御されている、請求項1〜12のいずれか
1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステ
ム。 - 【請求項14】 前記誘導手段が、前記パルスレーザエ
ネルギ源から部分的に重複する照射済み部域から成る一
組の連続的形状を生成するように制御されている、請求
項1〜13のいずれか1項に記載のレーザエネルギによ
る微小印刻のシステム。 - 【請求項15】 前記誘導手段が、前記パルスレーザエ
ネルギ源のレーザパルス中体上状態にあるように制御さ
れている、請求項1〜14のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項16】 前記撮像システムが、工作物の少なく
とも一部を含みかつ工作物上に入射する前記パルスレー
ザエネルギ源のレーザパルスの軸の少なくとも一部と同
軸である光路を含む、請求項1〜15のいずれか1項に
記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項17】 前記撮像システムが、工作物の少なく
とも一部を含みかつ工作物上に入射する前記パルスレー
ザエネルギの軸の少なくとも一部に対して垂直である光
路を含む、請求項1〜16のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項18】 前記撮像システムが、前記プロセッサ
に対して画像情報を伝送するための電子撮像装置を含
み、前記プロセッサは、さらに前記画像情報に基づき前
記誘導手段を制御する、請求項1〜17のいずれか1項
に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項19】 前記撮像システムは、前記パルスレー
ザエネルギ源の出力がダイクロイックミラーを通して上
に入射する工作物の一部分を撮像する、請求項1〜18
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項20】 マーク形成命令を受理するための前記
入力端が光学画像トランスジューサを含む、請求項1〜
19のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小
印刻のシステム。 - 【請求項21】 マーク形成命令を受理するための前記
入力端がバーコード読取り装置を含む、請求項1〜20
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項22】 マーク形成命令を受理するための前記
入力端が、工作物の品質に関連する情報を受理するため
の入力端を含む、請求項1〜21のいずれか1項に記載
のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項23】 マーク形成命令を受理するための前記
入力端が、工作物の特徴を自動的に決定するためのセン
サを含む、請求項1〜22のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項24】 前記記憶システムが遠隔電子データベ
ースを含む、電気通信用リンクをさらに含む請求項1及
び3〜23のいずれか1項に記載のレーザエネルギによ
る微小印刻のシステム。 - 【請求項25】 前記記憶システムが前記撮像システム
から記憶用画像情報を受理する、請求項1及び3〜24
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項26】 前記記憶システムが、前記マーク形成
命令に関する情報と合わせて工作物の画像に関する情報
を記憶する、請求項1及び3〜25のいずれか1項に記
載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項27】 工作物の画像に関する情報を受理する
ための入力端及び、工作物に関する前記情報と前記記憶
された情報の間の関係を決定するべく比較するための手
段をさらに含む、請求項1及び3〜26のいずれか1項
に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項28】 工作物と前記記憶された情報の関係を
表示する出力端をさらに含む、請求項27に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項29】 前記入力端が前記撮像システムからの
情報を受理する、請求項27〜28のいずれか1項に記
載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項30】 前記マーク形成命令と前記記憶された
情報を比較して、いずれかの記憶された情報と前記マー
ク形成命令に従ってマーク形成された結果として得られ
た工作物の対応を決定するための手段をさらに含んで成
る、請求項1及び3〜29のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項31】 前記プロセッサが前記マーク形成命令
及び前記記憶された情報を分析し、この分析に基づいて
前記誘導手段を選択的に制御する、請求項1及び3〜3
0のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印
刻のシステム。 - 【請求項32】 パルスレーザエネルギ源、取付けシス
テム、光学系及び集束レーザエネルギ誘導システムを強
固に支持するためのシャーシをさらに含み、このシャー
シとの関係において工作物を再度位置づけする段階をさ
らに含む、請求項1〜31のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項33】 光学系がビーム拡大器、ダイクロイッ
クミラー及び集束レンズを含んで成り、さらにビーム拡
大器を用いてパルスレーザエネルギ源の出力を拡大する
段階、ダイクロイックミラーを用いて拡大されたビーム
の少なくとも一部分を選択的に反射する段階及び集束レ
ンズを用いて工作物上に反射、拡大されたビームを集束
させる段階をさらに実行する、請求項1〜32のいずれ
か1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステ
ム。 - 【請求項34】 ダイクロイックミラーを通して工作物
を電子的に撮像する段階をさらに実行する、請求項33
に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項35】 パルスレーザエネルギ源の出力がダイ
クロイックミラーを通して入射する、工作物の一部を電
子的に撮像する段階をさらに実行する、請求項33に記
載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項36】 1つのレーザパルスの期間においい
て、パルスレーザエネルギ源の焦点に対する工作物の位
置を固定する段階をさらに実行する、請求項1〜35の
いずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻の
システム。 - 【請求項37】 前記撮像段階中に受理した画像を、以
前に記憶した情報と比較する段階をさらに実行する、請
求項1及び請求項3〜36のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項38】 前記マーク形成はライン又はスポット
の一組を含む、請求項1〜37のいずれか1項に記載の
レーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項39】 少なくとも1つの受理した入力は暗号
化された情報を具備する、請求項1〜38のいずれか1
項に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項40】 工作物の画像から情報を抽出する段
階、抽出された情報を暗号化する段階、及び暗号化され
た情報を受理される入力として提供する段階、をさらに
実行する、請求項1〜39のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項41】 工作物の特徴を決定する段階、公開キ
ー対秘密キーの暗号化アルゴリズムを用いて工作物の決
定された特徴の表現を暗号化する段階、及び暗号化され
た表現を受理される入力として提供する段階、をさらに
実行する、請求項1〜40のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項42】 公開キーを用いてマーク形成を復号す
る段階、及び復号された表現を工作物の特徴と比較して
マーク形成を認証する段階、をさらに実行する、請求項
41に記載のレーザエネルギによる微小印刻のシステ
ム。 - 【請求項43】 工作物の特徴を決定する段階;工作物
の決定された特徴の表現を暗号化する段階;暗号化され
た表現を受理される入力として提供する段階;特徴に関
する情報を記憶させる段階;及び、 工作物上のマーク形成による記述及び工作物の決定され
た特徴に基づいて、工作物を認証する段階;をさらに実
行する、請求項1〜42のいずれか1項に記載のレーザ
エネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項44】 撮像段階中に得た画像から工作物の目
標を識別する段階;識別された目標の位置に基づいて、
1つの位置でマーク形成を微小印刻する段階及びこの位
置を記憶させる段階をさらに実行する、請求項1〜43
のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印刻
のシステム。 - 【請求項45】 マーク形成命令を受理するための入力
端、 前記命令及び予め定められたプログラムに基づいてマー
ク形成を選択的に生成するべく、前記マーク形成命令及
び前記撮像システムに基づいて前記移動可能な台を制御
するためのプロセッサ;及び、 複数の工作物の画像に関する情報を電子的に記憶するた
めの記憶システム;をさらに含む、請求項2に記載のレ
ーザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項46】 前記レーザエネルギ源のための電源及
び前記レーザエネルギ源、前記工作物取付けシステム、
前記光学系、前記並進運動可能台及び前記電源をしっか
り支持するためのシャーシをさらに含む、請求項1〜4
5のいずれか1項に記載のレーザエネルギによる微小印
刻のシステム。 - 【請求項47】 前記レーザエネルギ源、前記工作物取
付けシステム、前記光学系及び前記並進運動可能な台を
強固に支持するためのシャーシをさらに含み、前記並進
運動可能な台が前記シャーシに関して工作物を再度位置
づけする、請求項1〜46のいずれか1項に記載のレー
ザエネルギによる微小印刻のシステム。 - 【請求項48】 高精度の集束されたレーザエネルギに
よる切削のパターンをもって工作物にマーク形成する段
階;切削のパターンの少なくとも一部についての詳細を
含み、工作物の画像を記憶させる段階;及び、 記憶された情報を保障の証明書上に出現させる段階;を
具備する、工作物上のマーク形成を認証するシステム。 - 【請求項49】 不正変更が立証される特性を有する保
障の文書;及び、 前記保障の文書上における工作物の高精度の集束レーザ
エネルギによる切削のパターンの画像;を具備する、工
作物の認証用の保障の証明書のシステム。 - 【請求項50】 前記保障の証明書が、自己認証用のコ
ード化された情報を含む、請求項48〜49のいずれか
1項に記載のシステム。 - 【請求項51】 マーク形成された工作物が保障の証明
書に連系されて包装される、請求項48〜50のいずれ
か1項に記載のシステム。 - 【請求項52】 前記保障の証明書上に保障のコードを
印刻する段階をさらに含む、請求項48〜51のいずれ
か1項に記載のシステム。 - 【請求項53】 画像が写真である、請求項48〜52
のいずれか1項に記載のシステム。 - 【請求項54】 画像が電子的に形成される、請求項4
8〜52のいずれか1項に記載のシステム。 - 【請求項55】 前記画像が、工作物上に形成された切
削のパターンの一部を含む、請求項48〜54のいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項56】 前記画像が、工作物のガードルの輪郭
線を含む、請求項48〜55のいずれか1項に記載の方
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