KR20010040310A - 다이아몬드 및 원석의 검시 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다이아몬드와 원석들을 검시하는 장치 및 검시 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 장치는 다이아몬드 또는 원석(14)이 놓여지는 항반사 코팅된 창(10)을 포함하는 검시대를 포함한다. 상기 다이아몬드, 원석 또는 다이아몬드 원석을 상대적으로 낮은 수준으로 셋팅된 배율에서 확산 수단(110, 112)을 갖는 두 개의 LED(102, 106)으로 일차적으로 조사하여, 상기 다이아몬드의 적어도 하나의 면의 전부 또는 대부분의 이미지를 비디오 모니터(40)에 현시한다. 배율 수준이 높아지면서, 상기 LED(102, 106)은 꺼지고 중앙 LED(104)가 켜져, 상기 다이아몬드에 직사 방사선을 조사한다. 상기 다이아몬드(14)의 위치는 역반사가 형성될 때까지 조정되며, 역반사가 형성되면 다이아몬드 또는 원석의 표면의 마크가 보여지게 된다.

Description

다이아몬드 및 원석의 검시{Examining Diamonds and Gemstones}

공보 WO97/03846은 특히 원석 다이아몬드에 마크를 적용하는 수단을 상세히 설명하고 있는데, 그러한 마크는 육안으로 보이지 않거나 심지어 보석세공인들이 사용하는 x10 루페(loupe)에 의해서도 보이지 않는 것이 바람직하다. 상기 마크의 특성인 원석의 가치나 외양을 떨어뜨리지 않고 연마된 면에 적용될 수 있도록 하기 위해 마크는 투사 마스크(projection mask)를 사용하여 자외선 레이저 방사선(ultraviolet laser radiation)을 다이아몬드 원석에 조사하여 적용되다.

상기 마크에는 상표 마크(brand mark), 일련 번호(identification number) 또는 원석에 관한 그외 다른 정보를 뜻하는 마크등이 포함되는데, 이러한 다이아몬드 상인뿐만 아니라 보석소매점의 보석세공인들에 의해 이용될 수 있는 마크를 빠르고 쉽게 검시하는 수단 및 장치가 전반적으로 요청되고 있다.

본 발명은 다이아몬드 혹은 다른 원석 표면의 마크를 검시하는 수단과 장치에 관한 것으로 특히 원석의 연마된 면(polished facet)의 표시(indicia)나 정보 마크(information mark)를 검시하는 수단과 장치에 관한 것이다.

선택적으로 철사제조 다이(wire-drawing die)와 같은 공업용 다이아몬드일 수도 있지만, 본 발명은 특히 원석 다이아몬드상의 마크를 검시하는 것에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 구체화에 따르는 시청장치의 모식도를 나타낸 것이고,

도 2는 선택적인 배율-조절수단을 가지는 도 1의 장치의 모식도를 나타낸 것이고,

도 3은 본 발명의 두 번째 구체화에 따르는 시청장치의 모식도를 나타낸 것이고,

도 4는 본 발명에 따르는 시청장치의 가가시적인 전면도를 나타낸 것이고,

도 5는 장치의 용도에 적당한 위치를 유지하도록지지 가로대를 가지는 도 4의 장치를 나타낸 것이다.

본 발명의 첫 번째 목적은 원석 표면의 마크를 검시하는 원석의 적어도 일부분을 조사하는 조사 수단(irradation means), 확산 방사선(diffused radiation)으로 원석을 조사하는 확산 수단(diffuser means), 직사 방사선(direct radiation)으로 원석을 조사하는 수단, 확산 방사선이 조사된 상기 원석의 최소한 일부의 일차적 이미지와 직사 방사선이 조사된 상기 원석의 최소한 일부의 이차적 이미지를 생산하는 가시수단(viewer means)과 상기 일차적 및 이차적 이미지를 현시하는 디스플레이 수단(display means)으로 구성되는검시 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 첫 번째 목적에 따라서, 또한 확산 방사선으로 상기 원석의 최소한 일부를 조사하는 단계, 직사 방사선으로 원석의 최소한 일부를 조사하는 단계, 확산 방사선으로 조사된 상기 원석의 적어도 일부분의 일차적 이미지와 직사 방사선으로 조사된 상기 원석의 적어도 일부분의 이차적 이미지를 만드는 단계 그리고 상기 일차적 및 이차적 이미지를 나타내는 단계로 구성되는 다이아몬드 혹은 원석 표면의 마크를 검시하는 방법을 제공한다.

혼동을 막기위해 본 발명의 명세서에서 사용되는 용어를 정의하고자 한다. 이에 "확산 방사선(diffused radiation)"이란 용어는 상대적으로 광범위한 각도, 최소 20°의 범위의 각도로 다이아몬드나 원석에 투과하는 방사선을 의미한다. 반면에 "직사 방사선(direct radiation)"이란 용어는 상대적으로 좁은 각도, 예를 들면 20°가 넘지 않는, 바람직하게는 10°의 각도 범위가 넘지 않게 다이아몬드나 원석을 조사하는 방사선을 의미한다.

일차적 이미지는 일차적 배율 수준에서 만들어지는 것이 바람직하고 이차적 이미지는 이차적 배율 수준에서 만들어지는 것이 바람직한데, 마크를 표시하기 위해 배율 수준을 증가시키고 조명 수단을 확산 방사선에서 직사 방사선으로 바꾸기 이전에 실질적으로 전체 보석의 이미지를 나타내기 위해서 일차적 배율 수준이 이차적 배율 수준보다 낮은 것이 바람직하다.

첫 번째 실시예에서, 플레이트(plate)가 제공되는데 예를 들어, 실제 중앙 위치에서 형성되는데 적어도 하나의 구경이 공급된다. 플레이트는 조사 경로에 위치하여 원석은 구경을 통과하는 직사 방사선으로 조사된다. 확산 장치와 플레이트는 상호교환 가능하며, 그로인해 상대적으로 작은 검시 유닛(viewing unit)이 생산될 수 있다. 즉, 조사 경로내에 확산기와 플레이트가 선택적으로 배치될 수 있다. 확산기는 단일 광학 구조를 형성하기 위해 최소한 하나의 구경을 가진 플레이트의 말단에 부착 혹은 말단상에 형성될 수 있다.

배율을 변화시키는 편리한 수단이 제공될 수 있는데, 예를 들어 둘 또는 그 이상의 배율 수준 각각에 상응하는 둘 또는 그 이상의 미리 결정되어 세팅된 회전성 노브(knob)가 있다. 이 경우에, 상기 노브는 다수의 배율 렌즈를 운반하는 회전 바퀴와 상호작용하여, 노브의 회전으로 이미지 경로에 바람직한 배율의 렌즈나 렌즈들이 위치되도록 상기 바퀴의 회전을 유도한다. 선택적으로 그리고 보다 바람직하게는, 다양한 배율을 도입할 수 있는 선형의 슬라이딩 렌즈-변경 기구(linear sliding lens-changing mechanism)가 사용될 수 있다. 상기 유닛을 상대적으로 보다 더 소형화되도록 할 수 있다. 또 다른 선택안으로서, 연속적 범위의 배율을 제공하는 광학적 줌(zoom) 구조 또는 전자 줌 카메라를 포함한 고정 배율 시스템이 사용된다.

첫 번째 실시예에서, 배율 수준을 변화시키는 수단은 확산기를 운반하는 광학 구조와 구경이 형성된 부분에 연결되어, 배율 수준이 감소되면 조사 경로에 확산기 또는 적어도 하나의 구경이 형성된 구획을 배치되도록 하기 위해 배율 조정기가 작동되어 광학 구조의 종방향 이동(longitudinal movement)을 일으킨다.

본 발명의 첫 번째 실시예의 장치는 조사 경로에 배치되는 많은 다른 종류의 플레이트 또는 구획을 포함할 수 있다. 예를 들어, 확산기뿐만 아니라 장치는 단일의 일반적으로 중앙 바늘구멍 구경을 가진 플레이트와 하나의 오프셋(off-set) 구경을 가진 플레이트를 포함하며 또는 원석에 비스듬한 직사광원이나 광원들을 제공할 목적으로 플레이트 상 대략적 중앙부의 양면에 위치된 두 개의 구경을 포함한다. 상기 구획들은 상호교체가능하도록 고안되었는데, 만일 원석 전체를 검시하기 위해 필요하다면 상호교환 가능하고 확산기가 방사선 경로에 배치되며, 만일 원석의 표면의 마크를 바람직하게 검시하기 위해 필요하다면 배율 수준을 증가시키고, 특별한 색, 예를 들면 푸른색과 같은 마크를 나타내도록 할 목적이라면 입사광선에 회절 효과를 가진 다수의 홈(groove)이 형성된 마크를 드러내어, 중심을 벗어나 위치한 구경 또는 구경들을 갖는 플레이트를 사용하여 단일의 각 또는 두 개의 대칭각을 이루는 광원들을 원석에 제공하면서, 원석을 직사광원들 중 하나를 사용해 쪼여준다. 두 개의 대칭각을 이루는 광원들을 사용하는 것이 보다 밝은 광을 제공하는데 바람직하다. 선택적으로 두 개 이상의 구경이 사용될 수 있다.

본 발명의 장치를 이용하여, 원석은 처음에 조사 경로에서 확산기를 가지고 상대적으로 낮은 수준의 배율에서 검시되고 보석의 위치와 방위는 원석의 꼭대기 전체(the whole crown)(혹은 다른 마크부분)의 실질적으로 바람직한 검시를 위해 조정된다. 원석의 외양은 통상적으로 판매되는 조명 조건 하에서는 단순히 확대되는 것에 매우 유사하며, 고객이 보석의 세공상태를 검시할 수 있도록 그리고 가시수단에 나타나는 선택된 보석을 재확인할 수 있도록 해준다. 그러나 확산된 조명으로는 마크를 보고 그 위치를 정하는 것이 통상은 불가능하다(불가시성 때문임).

따라서, 첫 번째 실시예에서 배율 수준을 증가시키고 확산기를 바늘구멍 구경으로 대체한다. 그 다음으로 테이블의 경사 또는 검사될 원석의 다른 면이 테이블이나 면으로부터 역반사가 얻어지도록 조정된다. 역반사는 조사 경로에 거슬러 반사되는 방사선을 의미한다. 이러한 환경하에서, 테이블 또는 면은 밝게, 마크는 어두운 점으로 나타나는데, 이를 통해 사용자가 볼 수 있도록 마크의 존재와 위치가 드러난다.

그 후 상기 마크는 실질적 중앙 검시 부위에 위치될 수 있으며, 배율은 필요에 따라 상기 마크를 읽을 수 있도록 더욱 증가될 수 있다.

원석에 방사선을 조사하는 수단은 신뢰도의 필요성으로 인해 광선 방사 다이오드(light emiting diodes, LEDs)와 같은 하나 혹은 그 이상의 광원을 포함하는 것이 바람직하다. LEDs는 종래의 전구보다 일반적으로 긴 수명을 가지고 있다. 컬러 카메라가 원석의 검시에 이용된다 해도 상기 이미지가 LEDs의 색에 의해 영향을 받지 아니하고 면의 실제 이미지가 얻어질 수 있도록 조사 수단은 하나 혹은 그 이상의 하얀 LEDs인 것이 가장 바람직하다. 조사 경로는 검시할 원석 면이나 테이블에 대해 완전히 수직이어야 한다. 첫 번째 실시예에서, 단일 LED는 검시되는 면이나 테이블 아래에 직접적으로 위치된다. 프리즘 빔 스플리터(prism beam splitter)는 검시되는 면이나 테이블에 입사 방사선이 도달될 수 있도록 조사 경로내에 위치되지만, 면이나 테이블에서 반사된 방사선을 입사 방사선 방향에 대해 90°로 초점 및 검시 수단을 향하도록 한다.

두 번째 실시예에서, 첫 번째 LED는 검시되는 면 또는 테이블을 조사하기 위해 필요한 90°의 방향에 위치한다. 첫 번째 LED로부터 직사 방사선은 조사 경로에 위치된 플레이트 빔 스플리터(plate beam splitter)에 입사하고 검시되는 면이나 테이블에 대해 90°로 향해진다. 따라서 다시 한번, 다이아몬드 또는 원석이 하부로부터 조사되어진다. 두 개의 LEDs가 첫 번째 LED의 양단에 제공되고 내부로(첫 번째 LED 쪽으로) 예를 들어 약 45°의 각도로 기울어진다. 확산 플레이트와 함께 두 개의 추가 LEDs가 제공된다. 첫 번째 LED에는 입사 방사선으로 방향을 두기 위해 그 내부에 구경을 가진 커버를 제공한다. 원석이나 다이아몬드에 직사 방사선을 조사할 때에는 첫 번째(또는 중앙부의) LED는 켜지고 다른 두 개의 LEDs는 꺼진다. 확산 방사선의 조사가 요구될 때, 첫 번째 LED는 꺼지고 다른 두 개의 LEDs는 켜진다. 다이아몬드 또는 원석으로부터 뒤로 반사된 방사선은 플레이트 빔 스플리터를 통과하여 프리즘에 의해 초점 및 검시 수단으로 반사된다.

따라서, 목적하는 원석 면 또는 테이블이 프리즘 빔 스플리터를 통해 조사되어 지거나 보다 바람직하게는 플레이트 빔 스플리터를 통해 조사되어진다

가시수단은 검시될 원석의 적어도 일부분의 이미지를 나타내기 위한 비디오 모니터 또는 스크린에 연결된 카메라인 것이 바람직하다. 스크린은 단일하면서 소형의 운반가능한 유닛을 형성하기 위하여 다른 부속품들과 같이 동일한 틀안에서 제공되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 비디오 모니터는 전체 유닛이 훨씬 더 소형화될 수 있고 운반이나 조작을 더욱 쉽게 하기 위하여 박막 LCD 디스플레이 모니터인 것이 바람직하다.

본 발명의 두 번째 목적에 따라, 본 발명은 상기 원석의 적어도 일부분을 조사하기 위한 조사수단, 상기 원석의 적어도 일부분의 이미지를 만들어내기 위한 가시수단 및 상기 원석의 적어도 일부분을 표현하기 위한 디스플레이 스크린을 포함하는 틀로 구성되며, 상기의 틀안에 고정되어 있는 상기 조사수단, 가시수단 및 디스플레이 스크린 모두를 포함하는 원석 또는 다이아몬드 표면상의 마크를 나타낼 수 있는 장치를 제공한다.

상기 디스플레이 스크린은 액정 디스플레이, 모니터 스크린 또는 비디오 모니터 일 수 있다. 디스플레이된 이미지는 단색(흑백) 또는 보다 바람직하게는 색상이 있는 것일 수 있다.

본 발명의 방법 및 장치는 원석 또는 옥석 특히, 최고의 보석인 다이아몬드 표면에 생긴 마크를 신속하고 간단하게 나타내는 데 사용될 수 있다. 더욱이, 본 발명의 장치는 견고할 뿐 아니라 소형화 또는 휴대화가 가능하다. 아울러, 본 발명의 장치는 단지 낮은 전압 전원만을 요구하는데, 예를 들면 어댑터를 통한 수단 또는 심지어 건전지와 같은 수단에 의해 공급될 수 있는 12 내지 24 볼트의 전압이면 충분하다.

본 발명의 두 번째 목적인 장치는 바람직하게 본 발명의 첫 번째 목적의 특징들을 포함하여 사용자에게, 예를 들면 미래의 소비자가 완성된 원석을 점검하고자 할 때, 상대적으로 낮은 배율에서도 원석의 이미지를 보여준 후 차츰 배율을 높여 "불가시적인(invisible)" 마크가 되어있는 원석 부분을 나타내기 위하여 원석에 대한 조명방식을 변경하는데 사용될 수 있는 작고 견고한 검시유닛을 제공하게 된다.

본 발명의 구체화를 지금부터 실시예로서 설명하고 그에 따르는 도면의 설명은 하기와 같다.

도 1의 모식도를 참고로 하여, 장치는 항반사-코팅 창 10을 포함하는 원석을 지지 또는 보유하기 위한 가시수단(도면에는 나타나지 않음)을 포함한다. 검시대는 일반적으로 사방에서 수동적으로 기울어지거나 사방으로 진동할 수 있는 비교적 느슨한 짐발 이음쇄를 이용한 장치내에서 배치되며, 분리될 경우에는 제 위치에 그대로 남아있는 평평한 "좌석"을 포함하는데, 때때로 직선운동 역시 가능하다. 항반사 창 10은 작고 견고한 투명 유리 조각으로 구성되어 있는 데, 상기 유리의 양면은 조사광선이 창에 의해 거꾸로 반사되지 않도록 항반사 코팅제로 코팅되어 있다. 창 10은 검시대내의 구멍안에서 이동할 수 있도록 설치하는 것이 바람직하다. 선택적으로, 창을 수용하기 위해 분리 설치하는 조각이 제공되어질 수 있는데, 설치하는 조각은 검시대내 혹은 위에 이동가능하도록 설치된다. 항반사 창 10은 이것이 손상되거나 계속적인 사용에 의해 더러워질 경우 교체될 수 있도록 폐기처리될 수 있다. LED 12는 프리즘 빔 스플리터 16을 통해 원석 14의 적어도 일부분에 광선을 조사하기 위하여 제공된다.

원석은 프리즘 빔 스플리터 16과 거울 20을 통해 보여지는 원석의 면의 이미지를 수용하는 CCD 보드 카메라(charge coupled device board camera) 18를 이용하여 가시화된다. 수용되는 이미지의 배율은 일반적으로 원형으로 회전하는 바퀴 26의 가장자리 주변에 동일한 간격을 두고 배치되는 배율 렌즈 24a 및 24b의 반대편에 마주보도록 배치되는 쌍으로 구성되는 회전가능한 배율 조정기 22를 이용하여 바꿀 수 있다. 바퀴 26의 회전은 필요한 배율 렌즈 24a 및 24b가 카메라 18과 프리즘 빔 스플리터 16 사이의 경로에 놓여지는 것을 용이하게 한다. 초점 렌즈 28 역시 배율 조정기 22와 빔 스플리터 16 사이의 이미지 경로 내에 제공되어 질 수 있으며, 수용되는 이미지의 해상도를 높이기 위하여 초점 렌즈 28은 보여지는 방향에서 이동될 수 있다. 또한, 부가적인 이동성 배율 렌즈 30 및 32는 본 발명의 실시예로서 제공되며 상기 렌즈는 거울 20의 양면 중 한쪽 면위의 이미지 경로내에 위치하고 필요에 따라 이미지 경로 내부로 또는 외부로 이동할 수 있다.

장치는 서로 교체가능한 확산기 36 및 바늘구멍 구경(aperture) 38이 설치되어 있다(도 1, 2 및 3에서, 바늘구멍 구경의 크기와 광선의 각도는 과장되어 있다). 상기 실시예에서 나타난 바와 같이, 확산기 36과 구경 38은 빔 스플리터 16과 LED 12 사이의 조사 경로 내 단일의 이동성 판 34 위에 형성되어진다. 판 34가 구경의 다른 배열을 가지며 하나 또는 그 이상의 구획(도면에는 나타내지 않음)을 포함하도록 고안되어 진다.

따라서, 전술한 바와 같이, 만약 마크에 그 위에 투사된 광선상의 굴절효과를 갖는 다수의 홈이 제공되면, 중심부의 양면 중 한면에 중심에서 벗어난 구경 또는 두 개의 구경을 포함하는 구획이 제공될 것이다. 본 발명에서는, 조사 경로내에 위치한 하나 또는 두 개의 바늘구멍 구경이 효과적으로 하나 또는 두 개의 각 광원을 원석에 만들어낸다. 광원 혹은 광원들(구경 또는 구경들의 위치)의 각은 마크가 마타나기 위해 필요한 색깔에 따라 선택된다. 따라서, 파란색의 마크를 나타내기 위해서는 구경 또는 구경들이 파란색의 굴절광에 상응하는 합성 투사 조사과의 갓을 형성하도록 위치하여야 한다. 유사하게, 합성 방향 광원 또는 광원들의 각은 붉은 색의 마크를 나타내기 위하여 붉은 색의 굴절광에 상응하도록 배열될 수 있다. 마크의 색깔을 고정하기 위해서는, 마크 내 홈들간의 거리를 알아야 할 필요가 있다. 하지만, 이것을 알고 있어도 수많은 서로 다른 각도로 방향성을 갖는 광원들이 일반적으로 중심부의 양면 중 한 면에 위치하는 중심에서 벗어난 하나 또는 두 개의 구경을 가지고, 각 구획의 구멍들은 마크를 나타내기 위해 요구되는 색깔에 따라 위치가 달라지는 수 많은 서로 다른 구획을 제공함으로써 이용가능해진다. 따라서, 사용자는 소비자에게 보여질 마크의 색깔을 선택할 수 있다.

비디오 모니터 40은 카메라에 의해 수용된 이미지(들)을 디스플레이하기 위해 카메라 18과 연결된다.

사용할 때, 원석 14는 항반사 코팅된 창 10에 반대쪽으로 마크가 있는 면이 위치되도록 가시유닛에 올려지도록 놓인다. 다양한 교체가능한 지지대들이 가공전의 원석 또는 반지, 목걸이, 팔지 등등의 서로 다른 형태의 보석들을 수용하기 위하여 검시대에 고정될 수 있다. 예를 들면, 반지가 자신의 원석이 아래쪽을 향하도록 하면서 원통형 또는 봉 모양의 멤버(부) 상에 항반사 창 10 보다 높이 지지될 수 잇도록 검시대 위쪽에 놓여지는 원통형 모양의 수평부로 구성되는 반지용 지지대가 제공될 수 있다. 선반받이 또는 등자쇠 역시 그것의 원석을 검정하고자 할 때 목걸이 또는 팔찌가 걸쳐질 수 있도록 제공될 수 있다.

원석 또는 보석 조각은 원석의 이동의 용이성을 증가시키고 역반사가 재빨리 형성되는 것을 보장하기 위하여 창위에서 아래쪽 방향으로 테이블내에 위치하는 것이 바람직하다. 그러나, 대체배열이 이용될 수 있다.

조사경로(irradiation path)는 실질적으로 검시할 테이블(table) 또는 다른 면에 대해 수직을 이루며, 마크가 있는 면은 LED 12에 의하여 프리즘(Prism) 빔 스플리터 16을 통하여 조명받는다.

원석 14는 조사경로에서 확산기 36을 이용하여 상대적으로 낮은 확대배율에서 일차적으로 가시화된다. 원석 14의 위치 및 방향이 조절되고, 초점렌즈 28도 테이블 또는 다른 마크가 있는 면이 비디오 모니터(video monitor) 40 상에 보여질 수 있을 정도로 조정한다. 그러나, 확산 방사선으로는 상기 마크를 보고 위치를 찾는 것이 불가능하다.

그러므로, 상(image) 경로에 위치한 한 쌍의 확대렌즈 24b 및 24a를 보다 높은 배율수준의 렌즈로 변경시키기 위하여 바퀴 26을 회전함으로써 배율을 증가시킨다. 확산기 36은 바늘구멍 구경 38로 대체된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 확산기 36이 조사경로에 있는 구경 38로 대체되거나 그 반대가 되도록 하기 위하여, 배율조정기 22을 회전시켜 플레이트 34를 세로방향으로 이동하도록 유도하면서 배율조정기 22, 확산기 36을 포함하는 플레이트(plate) 34 및 구경 38이 상호작용 한다. 배율조정기 22의 회전으로 이동성의 배율렌즈 30 및 32가 필요로하는 상 경로로 이동하게 된다.

수동으로 기울이거나, 흔들기 또는 검시대를 이동시킴으로써 원석의 테이블이나 보여지는 다른 작은 면의 기울기가 조절되어 테이블이나 작은 면으로부터 역반사를 얻을 수 있도록 함으로써, 테이블이나 작은 면은 밝은 반점으로 보이지만 마크가 있는부분은 검은 반점으로 보이도록 한다. 상기와 같은 기울기 조절을 통하여 사용자가 마크가 있는 부분의 존재 또는 위치를 확인할 수 있다.

일단 확인되면, 상기 마크의 이미지가 검시대의 직선상 이동에 의하여 비디오 모니터 40의 중심에 위치되고 배율은 상기 마크가 있는부분이 읽힐 수 있도록 더 증가된다.

도 2에 따르면, 회전하는 배율조정기 22 대신에 직선상으로 이동하는 배율 변경 수단 50이 제공된다. 상기 배율 변경 수단 50은 다른 배율을 가지는 다수의 렌즈 52를 포함한다. 상기 렌즈는 본 발명의 검시 장치 외부에서 접근할 수 있는 지레를 이용하여 사용자에 의하여 이동될 수 있는 직선상으로 이동하는 바닥 54에 제공된다. 슬라이딩 배율 조정기구를 이용하면 도 1에서 보여진 회전배열 구조를 이용하는 것보다 더욱 소형화된 전체 유닛(unit)을 만들 수 있다.

도 3에 따르면, 본 발명의 검시 장치의 두 번째 실시예는 첫 번째 실시예와 많은 면에서 유사하고, 유사한 구성요소에 대하여 동일한 참고번호가 적용된다. 첫 번째 실시예의 프리즘 빔 스플리터 대신에 두 번째 실시예에서는 플레이트 빔 스플리터 100이 이용되는 점과 광원(light source)의 위치가 상기 첫 번째와 두 번째 실시예의 주요 차이점이다. 상기 차이점외에 다른 차이점은 확산기 스크린(screen) 36 및 구경 38을 가지는 플레이트 34가 두 번째 예에서 생략된다는 점이다.

다이아몬드 14에 대하여 직각으로 위쪽을 향하는 LED로부터 방사선이 직접나오도록 하기 위하여 설치된 플레이트 빔 스플리터 100과 함께 LED 102, 104 및 106이 제공된다(도 3 참조). 다이아몬드 14로부터 반사된 방사선은 광선확산기 100을 통과하여 프리즘 108로 전달되는데, 상기 프리즘 108은 빛을 시각수단에 직각으로 방사한다.

중앙의 LED 104는 직접적인 방사선으로 다이아몬드 14를 조사하기 위한 것이고, 상기 LED 안에 형성된 구경을 가지는 커버는 방사선이 확산되는 각도를 제한할 수 있다. 다른 두 LED 102 및 106은 중앙의 LED 104의 내부로 향하도록 각이져 있고 확산기 110 및 112와 같이 설치된다.

두 번째 실시예에 따라, 상기 장치를 작동하면 첫 번째 실시예의 작동과 필수적으로 동일하다. 그러나, 다이아몬드 14 단계 동안 LED 102 및 106은 작동되지 않는다. 확산된 방사선으로 다이아몬드 14를 방사하는 것이 요구되면, 중앙의 LED는 꺼지고, 다른 두 LED 102 및 106은 켜진다.

두 번째 실시예에서와 같이, 프리즘 빔 스플리터 대신에 플레이트 빔 스플리터를 이용하면 내부적으로 반사된 위조 광선에 의해 야기되는 상의 분해를 제거할 수 있다는 이점이 있다.

도 4 및 도 5에 따르면, 본 발명의 첫 번째 또는 두 번째 실시예에서, 바닥부분 152의 한 가장자리를 따라 접혀있는 덮개 154(lid 154) 및 바닥부분 152로 구성된 단일 유닛 150내에 관찰기구가 위치할 수 있다. 스크린 156은 덮개 154내에 있게 되는데, 이는 스크린의 내부면을 이용하여 실제적으로 상기 덮개 154가 유연하게 선회할 수 있도록 하기 위함이다. 한 실시예에서, 스크린 156은 적어도 한 축을 따라 선회할 수 있지만, 바람직한 실시예에서는 스크린 156은 고정되고 턴테이블이 바닥부분 152의 저표면에 설치되어 전체유닛이 쉽게 회전될 수 있다.

전원버튼 158은 바닥부분 152에 있고 관찰되는 상의 색, 명암 및 밝기를 조절하기 위한 방법도 제공될 수 있다. 상기와 같은 조절 수단은 바닥부분 152 또는 덮개 154에 설치될 수 있고, 스크린 156의 옆쪽에 설치될 수도 있다.

외부 배율 변경 수단 160은 바닥부분 152에 설치되고 외부 초점 수단 162도 설치된다.

검시대 164는 바닥부분 152의 위에 설치되는데, 이는 본 발명의 검시장치가 사용될 때 다아아몬드 14의 부분을 조절하기 위하여 상기 검시대 164를 수동으로 흔들거나 두드릴 수 있도록 하기 위함이다. 검시될 다이아몬드 또는 원석의 방향이 바뀔 수 있도록 하기 위하여, 검시대 164는 회전판 165를 포함하고 있다. 회전판 165는 항반사 코팅된 창 10을 가지고 있다.

상기 검시대 164에는 클래스프 166(clasp 166)이 제공된다. 이는 이용시 항반사 창 10상에 보석조각을 올려둘 수 있도록 휘어져 있으며 아래로 치우쳐 있어, 그 후 검시할 다이아몬드에 하향의 압력을 가하여 그 위치에 고정하기 위해 풀려진다. 검시할 면 또는 테이블이 항반사 창 10의 판에 수평으로 고정되어 있어야만 하는 것이다.

보석조각을 제 위치에 고정하는 또다른 수단으로서 검시대 164상에 축을 중심으로 선회가능하게 설치된 가로대(arm) 170의 형태가 제공된다. 이는 사용되지 않는 때에는 도 4에서와 같이 검시대에 대해 평평하게 놓여질 수 있고, 사용할 때에는 도 5에서 보듯이 수직위치로 축을 중심으로 회전되어질 수 있다. 상기 가로대는 클래스프 172와 함께 제공되어 보석 또는 원석 조각을 위치에 고정하도록 한다. 상기 가로대는 다시 한번 검시할 상기 원석의 표면을 항반사 창 10에 수평이 되도록 하는 것이다.

본 발명은 상기 순수하게 실시예에 의해 설명되었으나, 이에 한정하지 아니하며 본 발명의 사상의 범위내에서 균등물을 포함하도록 변경이 가해진 것에 본 발명의 범위가 미침은 당업자에 있어 자명하다.

본 발명이 원석들 특히 다이아몬드 원석을 검시하기 위함을 주목적으로 하지만, 이에 더하여 공업용 다이아몬드를 검시하는 데에도 또한 유용하게 이용될 수 있다.

Claims (55)

1. 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분에 방사선을 조사하는 조사 수단(irradiation means); 다이아몬드 또는 원석에 확산 방사선(diffused radiation)을 조사하는 확산 수단(diffuser means); 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선(direct radiation)을 조사하는 수단; 상기 확산 방사선이 조사된 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분의 일차적 이미지(first image)를 만들고 상기 직사 방사선이 조사된 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분의 이차적 이미지(second image)를 형성하는 가시 수단(viewer means); 및 상기 일차적 및 이차적 이미지를 나타내는 디스플레이 수단(display means)를 포함하는 다이아몬드(diamond) 또는 원석(gemstone)의 표면상의 마크(mark)를 검시하기 위한 검시 장치(viewing apparatus).
2. 제 1항에 있어서, 상기 조사 수단(irradation means)로부터 상기 검시될 다이아몬드 또는 원석의 표면에까지 방사선을 직사하는 판 빔 스플리터(plate beam splitter)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선을 조사하는 일차적 조사 수단(first irradiation means)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 일차적 조사 수단의 조사 경로(irradation path) 내에 위치하며, 그 내부에 다이아몬드 또는 원석을 조사하는 통로로서 구경(口徑, aperture)이 형성된 오패크 스크린(opaque screen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석에 확산 방사선을 조사하는 이차적 조사 수단를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
6. 제 5항에 있어서, 상기 이차적 조사 수단은 조사 경로가 적어도 일부분 겹쳐지도록 각도를 이루는 적어도 두가지의 조사원(irradiation sources)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
7. 제 6항에 있어서, 상기 각 조사원들은 확산 수단(diffuser means)을 통해 제공되는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
8. 제 2항 내지 제 7항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 일차적 조사 수단이 켜지면 상기 이차적 조사 수단이 꺼지고, 상기 이차적 조사 수단이 켜지면 상기 일차적 조사 수단이 꺼지도록 설치되는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
9. 제 1항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선을 조사하는 수단은 상기 방사선 조사 경로내에 위치하며 구경을 통해 다이아몬드 또는 원석이 조사되도록 적어도 하나의 구경(口徑, aperture)이 형성된 오패크 스크린(opaque screen)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
10. 제 9항에 있어서, 상기 스크린은 단일의 일반적으로 중앙 구경이 형성된 것을 특징으로 하는 검시 장치.
11. 제 9항에 있어서, 상기 스크린은 일반적으로 중앙부의 양쪽의 스크린내에 위치된 두 개의 구경이 형성된 것을 특징으로 하는 검시 장치.
12. 제 9항에 있어서, 상기 스크린은 단일의 중앙에서 벗어난 구경이 형성된 것을 특징으로 하는 검시 장치.
13. 제 1항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석을 직사 방사선으로 조사하는 수단은 제 10항의 스크린, 제 11항의 스크린 및/또는 제 12항의 스크린을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
14. 제 9항 내지 제 13항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 스크린은 다수의 구경을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
15. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석에 확산 방사선을 조사하는 수단 및 상기 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선을 조사하는 수단은 상호교체 가능한 것을 특징으로 하는 검시 장치.
16. 제 1항 내지 제 14항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석을 검시함에 있어 배율 수준을 변경시키는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
17. 제 16항에 있어서, 상기 배율 변경 수단으로서 다수의 주변 배율 렌즈(peripheral magnification lenses)를 갖는 회전 바퀴(rotatable wheel)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
18. 제 16항에 있어서, 상기 배율 수준을 변경시키는 수단은 줌 배율 시스템인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
19. 제 18항에 있어서, 상기 줌 배율 시스템은 연속적 범위의 배율을 제공하도록 줌 배율 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
20. 제 18항에 있어서, 상기 줌 배율 시스템은 전자 줌 카메라를 갖는 고정된 배율 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
21. 제 16항에 있어서, 상기 배율 수준을 변경시키는 수단은 다수의 배율 렌즈를 포함하는 선형 슬라이딩-렌즈 장치인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
22. 제 16항 내지 제 21항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 배율 수준 변경 수단은 다이아몬드 또는 원석에 확산 방사선을 조사하는 수단 및 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선을 조사하는 수단과 상호작용함으로써, 배율이 미리 결정되어 셋팅되어 있는 수준으로 변경되는 때 상기 각각의 수단들을 작동시키는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
23. 제 1항 내지 제 22항 중 어느 하나의 항에 있어서, 다이아몬드 또는 원석이 놓여질 수 있는 위치의 상부에 적어도 일부분에 투명창이 포함된 검시대(viewing stage)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
24. 제 25항에 있어서, 상기 투명창의 적어도 하부면(underside)은 항반사성 물질로 코팅된 것을 특징으로 하는 투시장치.
25. 제 23항 또는 제 24항에 있어서, 상기 검시대를 사용할 때 기울임 및 이동이 가능하도록 짐벌에 의해 설치되는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
26. 제 23항 내지 제 25항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 검시대는 다이아몬드 또는 원석의 방향이 변화될 수 있도록 회전가능한 판을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
27. 제 1항 내지 제 26항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석을 고정하는 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
28. 제 1항 내지 제 27항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 조사 수단(irradiation means)은 하나 또는 그 이상의 광 발산 다이오드(light emitting diodes, LED)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
29. 제 28항에 있어서, 상기 조사 수단은 하나 또는 그 이상의 백광 발산 다이오드(white light emitting diodes)를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
30. 제 1항 내지 제 29항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 가시 수단은 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
31. 제 30항에 있어서, 상기 카메라는 CCD 보드 카메라(charge coupled device board camera)인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
32. 제 1항 내지 제 31항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 비디오 모니터(video monitor)인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
33. 제 32항에 있어서, 상기 비디오 모니터는 박막 LCD 디스플레이 모니터(thin LCD display monitor)인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
34. 제 1항 내지 제 33항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 장치의 모든 구성요소가 단일의 틀(housing)내에 포함되는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
35. 제 34항에 있어서, 상기 틀은 어떠한 바닥에 부착된 커버(cover)를 포함하여 디스플레이 수단이 상기 커버내에서 설치되는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
36. 제 35항에 있어서, 상기 디스플레이 수단은 상기 틀에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 검시 장치.
37. 제 35항에 있어서, 상기 틀이 지지하고 있는 표면에 대하여 회전가능하도록 틀의 바닥 표면에 턴테이블(turntable)을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
38. 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분에 확산 방사선을 조사하는 단계; 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분에 직사 방사선을 조사하는 단계; 확산 방사선이 조사된 상기 다이아몬드 또는 원석의 상기 적어도 일부분의 일차적 이미지 및 직사 방사선이 조사된 상기 다이아몬드 또는 원석의 상기 적어도 일부분의 이차적 이미지를 형성하는 단계; 및 상기 일차적 및 이차적 이미지를 디스플레이하는 단계를 포함하는 다이아몬드 또는 원석의 표면의 마크를 검시하는 방법.
39. 제 38항에 있어서, 상기 다이아몬드 또는 원석에 확산 방사선을 조사하는 단계 및 상기 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선을 조사하는 단계는 상호교체가능한 것을 특징으로 하는 검시하는 방법.
40. 제 38항 또는 제 39항에 있어서, 다이아몬드 또는 원석에 확산 방사선을 조사하고 상기 디스플레이 수단상에 상기 다이아몬드 또는 원석의 적어도 하나의 면의 전체를 디스플레이하며, 다이아몬드 또는 원석에 직사 방사선을 조사하고 상기 다이아몬드 또는 원석의 위치를 상기 조사 경로에 대해 변경함으로써 역반사 상태를 획득하고 디스플레이 수단 상에 상기 면(facet)의 적어도 일부분을 디스플레이하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 검시하는 방법.
41. 제 40항에 있어서, 상기 이동성의 검시대상에 다이아몬드 또는 원석이 놓여짐으로써 상기 조사 경로에 대하여 상기 다이아몬드 또는 원석의 위치가 검시대를 이동시킴에 의해 변경되도록 하는 것을 특징으로 하는 방법.
42. 제 1항 내지 제 41항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 일차적 이미지는 배율의 일차적 수준에서 형성되며, 상기 이차적 이미지는 배율의 이차적 수준에서 형성되는 것을 특징으로 하는 검시 방법 또는 검시 장치.
43. 제 42항에 있어서, 상기 일차적 배율 수준은 상기 이차적 배율 수준보다 낮은 것을 특징으로 하는 검시 방법 또는 검시 장치.
44. 첨부 도면을 참고하여 상술한 것에 따라 실질적으로 다이아몬드 또는 원석의 표면상의 마크를 검시하는 방법.
45. 상기 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분을 조사하는 조사 수단, 상기 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분의 이미지를 형성하는 검시 수단 및 상기 다이아몬드 또는 원석의 적어도 일부분을 디스플레이하는 디스플레이 스크린을 포함하는 틀, 상기 틀내에 고정되어 있는 상기 조사 수단, 상기 검시 수단 및 상기 디스플레이 스크린 모두를 포함하는 다이아몬드 또는 원석의 표면상 표시를 검시하는 장치.
46. 제 45항에 있어서, 상기 디스플레이 스크린은 액정 디스플레이(liquid crystal display), 모니터 스크린(monitor screen) 또는 비디오 스크린(video screen)인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
47. 제 45항 또는 제 46항에 있어서, 상기 틀은 바닥과 상기 바닥에 부착된 커버를 포함하며, 상기 스크린은 상기 커버상을 또는 커버내를 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
48. 제 47항에 있어서, 상기 스크린은 상기 틀에 대하여 회전가능한 것을 특징으로 하는 검시 장치.
49. 제 44항 내지 제 47항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 틀이 지지하고 있는 표면에 대하여 틀이 회전가능하도록 상기 틀의 보다 하부면에 턴테이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
50. 제 45항 또는 제 46항에 있어서, 제 1항 내지 제 37항 중 어느 하나의 항의 장치를 포함하는 것은 특징으로 하는 검시 장치.
51. 제 45항 내지 제 50항 중 어느 하나의 항에 있어서, 12 볼트의 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
52. 제 44항 내지 제 51항에 있어서, 배터리 전원을 포함하는 것을 특징으로 하는 검시 장치.
53. 제 1항 내지 제 37항 또는 제 45항 내지 제 52항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 원석은 다이아몬드 원석인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
54. 제 38항 내지 제 44항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 원석은 다이아몬드 원석인 것을 특징으로 하는 검시 장치.
55. 첨부 도면을 참고하여 상기에서 설명한 바에 따른 실질상 검시 장치.