TW201621392A

TW201621392A - 觀看寶石之系統、裝置及方法

Info

Publication number: TW201621392A
Application number: TW104132959A
Authority: TW
Inventors: 偉強楊; 永超劉
Original assignee: 金展科技有限公司; 盈泰安有限公司
Priority date: 2014-10-07
Filing date: 2015-10-07
Publication date: 2016-06-16
Also published as: TWI663426B; US20170307537A1; HK1204517A2; WO2016054996A1; US10184896B2; CN107110788B; CN107110788A

Abstract

本發明揭示一種用於觀看一寶石之系統，該系統包含：一第一光源，其經組態以用於選擇性地照明該寶石之複數個特徵中之至少一者；一光學放大單元，其經組態以用於提供該寶石之該複數個該等特徵之一放大視圖，其中藉由該第一光源選擇性地照明該寶石之該複數個特徵中之至少一者；及一觀看顯示單元，其經組態以用於顯示該放大視圖之一表示。

Description

觀看寶石之系統、裝置及方法

本發明係關於觀看寶石之領域，且更特定而言係關於觀看寶石之方法、器件及系統。

縱觀歷史，工匠們已努力產生來自寶石之吸引人之照明效應，在歷史上已藉由切割一寶石使得光可經捕獲且經重新引導至一觀察者之眼睛而進行此。

各種切面用在一寶石上，使得複數個翻光面形成於該寶石上。在冠部之翻光面捕獲光，然而在寶石之亭部之翻光面藉由全內反射來反射光。光之捕獲及重新引導賦予正照明之一寶石之外觀，其中照明效應係包含輝度、火彩及閃爍之參數之彼等效應。

寶石之切割精度影響諸如鑽石之寶石之效能，且一較佳經界定圖案可提供(舉例而言)更強烈開關閃爍及分散之更多原色。已知精密切割最大化施加至一鑽石之所有可用光之返回，此係所有翻光面彼此精確對準之一結果。

當用此精度切割其翻光面反射彼此重疊之一鑽石時，此在通常自一鑽石之冠部或亭部觀察時產生均勻之千變萬化圖案。

為了達成此精度，除經增加工作時間及成本之外還需要經增加石頭浪費。世界上之鑽石之僅一小部分係用此精度切割的以便提供捲曲均勻圖案。

達到此精度之鑽石切割之一主要實例在此項技術中稱作「八心八箭」精密切割，其係傳統57個翻光面之圓形明亮切面之精密切割變化形式。此一切割稱作「八心八箭」，如在顛倒觀看(「亭部」)時，重疊反射形成亭部中之八個對稱心形之一圖案，且在上側向右觀看(「冠部」)時，可看到冠部中之八個輻照箭頭。用於觀看此等鑽石及光反射現象之器件，將來自上面之光編碼為白色且將來自側面之光編碼為(舉例而言)藍色或紅色或綠色。

可提供此等現象之其他鑽石切割係公主方切割，其通常具有在亭部上之24至48個翻光面及在冠部上之17至29個切面以及圖案結果之變化形式。此一切割提供重疊反射，該等重疊反射形成在鑽石之亭部中之一系列白色及紅色V以及貫穿鑽石之冠部之主要「X」圖案。

鑽石上之此等光圖案之觀看用於判定切割之品質，其中通常較大精度切割提供相對於其他翻光面反射圖案更均勻或一致之翻光面反射圖案。

用於觀看寶石(諸如「八心八箭」品質鑽石)中之圖案之觀看器器件係在一端處具有一放大透鏡以及用於一鑽石之一定位器的圓柱形器件，且照明來自環境光。為觀看箭頭圖案，插入鑽石使得冠部面朝放大透鏡，且為觀看心形圖案，鑽石之亭部面朝放大透鏡。

本發明尋求減輕與先前技術相關聯之至少一個缺陷。

本發明可涉及數個廣泛形式。本發明之實施例可包含本文中所闡述之不同廣泛形式之一個或任一組合。

在一第一廣泛形式中，本發明提供一種選擇性地觀看一寶石之複數個光可啟動特徵中之至少一個光可啟動特徵之方法，其中由一第一光源選擇性地照明對應於該至少一個光可啟動特徵的該寶石之複數個部分中之至少一個部分以便選擇性地啟動該至少一個光可啟動特徵且提供對其之該選擇性觀看。

較佳地，該寶石之該複數個光可啟動特徵可形成一光學可觀看圖案。

較佳地，該光學可觀看圖案可包含複數個心形、複數個箭頭、一個星形及複數個三角形中之至少一者。

較佳地，該寶石之該複數個部分可包含該寶石之翻光面。較佳地，該第一光源可包含一紅外線光源。

較佳地，該第一光源可包含一LED光源。

較佳地，該第一光源可包含複數個LED。

較佳地，可以離散方式或以變化方式選擇性地啟動該寶石之該至少一個光可啟動特徵。

較佳地，一光分離器可經組態以用於引導自該第一光源發射之光以選擇性地照明對應於該光可啟動特徵的該寶石之該至少一個部分以便啟動該至少一個光可啟動特徵。

較佳地，本發明可包含一第二光源，該第二光源經組態以用於照明該寶石以便產生該寶石之一可觀看彩色背景特徵。

較佳地，該第二光源可包含一紅色光源及一藍色光源中之至少一者。

較佳地，該第二光源可包含複數個彩色光LED。

較佳地，本發明可包含一擴散器，該擴散器經組態以用於擴散自該第二光源發射之光。

較佳地，本發明可包含一第三光源，該第三光源經組態以用於照明該寶石以便產生該寶石之一可觀看閃爍特徵。

較佳地，該第三光源可包含複數個白色光LED。

較佳地，該系統進一步包括一旋轉總成，該旋轉總成用於使該等光源中之一者及該寶石相對於彼此圍繞光學獲取器件之觀看軸旋轉，使得來自該等光源中之該光源之光在該旋轉之後旋即朝向該寶石自一個翻光面施加至一毗鄰翻光面。該旋轉總成可提供該第三光源及該寶石相對於彼此之旋轉，且其中朝向該寶石施加之光在整個旋轉過程中係以一恆定強度自該寶石之一翻光面施加至一毗鄰翻光面以便提供該寶石之該可觀看閃爍特徵。

較佳地，本發明可包含一光學觀看單元，該光學觀看單元用於觀看該寶石之該光可啟動特徵之一光學表示。

較佳地，該光學觀看單元可包含一電視顯示器、一電腦顯示器及一智慧型電話或可攜式通信器件之一顯示螢幕中之至少一者。

較佳地，該寶石之該光可啟動特徵可經由一無線通信鏈路傳遞至該觀看顯示單元以用於觀看。

較佳地，本發明可包含一放大單元，該放大單元用於光學地放大該寶石之該光可啟動特徵之該表示。

較佳地，該放大單元可經組態以提供該寶石之該光可啟動特徵之該表示之包括一相對較低放大率之一第一放大視圖及該寶石之另一特徵之一表示之包括一相對較高放大率之一第二放大視圖，其中該寶石之該另一特徵包含一標記特徵。

較佳地，該光學觀看單元可經組態以互換地或同時顯示該第一放大視圖及該第二放大視圖，藉此該第一放大視圖係該第二放大視圖內之所顯示插圖。

較佳地，本發明可包含一控制器，該控制器用於控制該第一光源、該第二光源及該第三光源中之至少一者以根據一預定光照序列照明該寶石。

較佳地，該預定光照序列可與音樂同步。

在一第二廣泛形式中，本發明提供一種用於選擇性地觀看一寶石之複數個光可啟動特徵中之至少一個光可啟動特徵之系統，該系統包含：一第一光源，其經組態以用於選擇性地照明對應於該寶石之該至少一個光可啟動特徵的該寶石之複數個部分中之至少一個部分，其中回應於該寶石之該至少一個部分之可選擇照明而啟動該寶石之該至少一個光可啟動特徵；及一光學獲取器件，其經組態以用於光學地獲取回應於該寶石之該至少一個對應部分之可選擇照明而啟動之該至少一個經光啟動特徵之一光學可觀看表示。

較佳地，該寶石之該複數個部分可包含該寶石之翻光面。

較佳地，該第一光源可包含一紅外線光源。

較佳地，該第一光源可包含一LED光源。

較佳地，該第一光源可包含複數個LED。

較佳地，本發明可包含一光分離器，該光分離器經組態以用於引導自該第一光源發射之光以選擇性地照明對應於該光可啟動特徵的該寶石之該至少一個部分以便啟動該至少一個光可啟動特徵。

較佳地，該第二光源可包含複數個彩色光LED。

較佳地，該第三光源可包含複數個白色光LED。

較佳地，本發明可包含一光學觀看單元，該光學觀看單元用於觀看由該光學獲取器件光學地獲取的該寶石之該光可啟動特徵之該光學表示。

較佳地，本發明可包含一無線通信鏈路，由該光學獲取器件獲取的該寶石之該光可啟動特徵之該光學表示可經由該無線通信鏈路自該光學獲取器件傳遞至該觀看顯示單元以用於在其上觀看。

較佳地，本發明可包含用於同步該預定光照序列與音樂之一器件。

較佳地，該系統可經組態為一可攜式單元。

較佳地，該第一光源可經組態而以大致在大約75度至83度之一範圍內之一角度照明該寶石之該複數個部分中之該至少一個部分。

較佳地，本發明可包含具有一內環部分及一外環部分之一PCB，其中該第一光源安裝於該內環部分上且該第二光源及該第三光源可安裝於該外環部分上。

較佳地，本發明可進一步提供一寶石之一翻光面上之一不可見標記之觀看，藉此由形成於該寶石之一經拋光翻光面之一外表面上之一或多個突出部提供該標記，其中該固態材料之該經拋光翻光面具有小於50nm之一平均表面粗糙度。

較佳地，此一不可見標記可由所形成之複數個突出部形成，該等突出部可經奈米定大小以便提供由於光學限制中之瑞利準則而對於肉眼不可見之一資訊標記。

較佳地，該一或多個突出部可配置成藉由規定光照條件且藉由一配備相機之顯微鏡在可見及不可見光範圍中可觀看之一週期性陣列。亦較佳地，該一或多個突出部可與一毗鄰突出部鄰接，以便形成配置成藉由規定光照條件且藉由一配備相機之顯微鏡在可見及不可見光範圍中可觀看之一週期性陣列之一連續奈米突出部標記。

較佳地，該系統可進一步包含用於照明該標記以用於藉由光學放大單元偵測及觀看該標記之又一光源，其中在施加特定光照條件或光學觀看條件之後該光學觀看單元旋即可在該可見及不可見光範圍中觀看該標記。

較佳地，此一標記可由包含以下各項之步驟形成(i)以使頂部表面材料突出之一方式朝向該寶石之一經拋光翻光面之一外表面施加經聚焦惰性氣體離子束局部輻照；其中來自該經聚焦惰性氣體離子束之所輻照經聚焦惰性氣體離子穿透該寶石之該經拋光翻光面之該外表面；且所輻照經聚焦惰性氣體離子在一壓力下導致該寶石該外表面下面之固態晶格內之膨脹應變以便引發該固態晶格之膨脹，且在該寶石之該經拋光翻光面之該外表面上形成一突出部。較佳地，該經聚焦惰性氣體離子束具有在自5keV至50keV之範圍內之一波束能量及1fA至200pA之探測電流。該固態晶格可呈單晶體、多晶體或非晶形式之一形式。

在另一廣泛形式中，本發明提供一種用於觀看一寶石之一表面之一經拋光翻光面之一部分上之一物件上的又一可識別標記之系統，且該系統進一步包括：一光源，其用於與該可識別標記成一預定入射角度的具有一或多個預定波長之入射光；及一光學觀看器件，其用於藉助一光學觀看器件以該必要觀看角度觀看該可識別標記使得偵測一局部最大值，其中該可識別標記包括藉由複數個離散奈米經定大小之凹陷或突出實體之一個二維或一個三維晶格形成之一奈米結構，其中該等實體以相對於彼此之一預定配置來配置於該經拋光翻光面之一預定義區域內，且使得形成該物件之該翻光面與空氣之間的一外界面表面且形成該物件之該翻光面與空氣之間的一內界面表面；其中該等實體之該預定配置係一非均勻及非週期性配置，且其中該等實體經定大小且經塑形以便在入射光之反射之後旋即導致光學散射，且自該內界面表面至該外界面表面之距離大於該經拋光翻光面之未標記部分之振幅；使得在藉由該晶格以與該晶格之一預定入射角度反射具有一或多個預定波長之入射光之後，旋即引發歸因於自該晶格之光散射之干涉，使得經反射光具有一強度變化從而提供一或多個波長之一或多個局部最大值；且可藉助以一必要觀看角度傾斜之該光學觀看器件識別該標記使得偵測一局部最大值。

在又一廣泛形式中，本發明提供一種用於觀看一寶石之一經拋光翻光面上之又一非光學可識別標記之系統，其中該非光學可偵測可識別標記在可見光光譜中可係非光學可偵測的，在紫外線(UV)光譜中係可觀看的，且該系統包含用於照明該標記之一紫外線光源。

該系統宜可進一步包含用於觀看該又一標記之一差動干涉對比(DIC)顯微鏡或掃描電子顯微鏡(SEM)。亦宜可藉由包含以下步驟之一方法來形成此一標記：(i)在經施加至由一固態材料形成之一物件之一外表面之一光阻劑之一預定區域內形成複數個凹部，其中藉由雙光子吸收微影來形成該複數個凹部，且其中該一或多個凹部至少部分地穿過該光阻劑，且自該光阻劑之一外表面且朝向由一固態材料形成之該物件之該外表面延伸；且(ii)施加一蝕刻程序，使得曝露且蝕刻該物件之該外表面之至少一部分，以便形成自該物件之該外表面延伸至該物件中且對應於該複數個凹部之複數個經蝕刻部分；其中該光阻劑之該預定區域界定待施加至該物件之該外表面之一可識別標記；其中該複數個經蝕刻部分在該物件之該外表面上形成該非光學可識別標記；且其中該等經蝕刻部分之最大寬度小於200nm，使得該可識別標記在可見光光譜中係非光學可偵測的。

在另一廣泛形式中，本發明提供一種用於選擇性地觀看一寶石之複數個光可啟動特徵中之至少一個光可啟動特徵的器件，其中該器件包含本發明之第二廣泛形式的系統。

在又一廣泛形式中，本發明提供一種驗證一寶石之身份之方法，該方法包括：選擇性地照明對應於一寶石之至少一個光可啟動特徵之該寶石之複數個部分中的至少一個部分，其中回應於該寶石之該至少一個部分的可選擇照明而啟動該寶石之該至少一個光可啟動特徵；獲取回應於該寶石之該至少一個對應部分之可選擇照明而啟動之該至少一個經光啟動特徵之一光學可觀看表示；及比較該光學可觀看表示與已知光學表示，藉此該等已知光學表示指示一特定寶石。

該寶石之該複數個光可啟動特徵宜形成一光學可觀看圖案，且其中彼此重疊之翻光面反射形成該光學可觀看圖案。

在再一廣泛形式中，本發明提供一種用於驗證一寶石之身份之系統，該系統包括：一第一光源，其經組態以用於選擇性地照明對應於該寶石之該至少一個光可啟動特徵之該寶石之複數個部分中的至少一個部分，其中回應於該寶石之該至少一個部分之可選擇照明而啟動該寶石之該至少一個光可啟動特徵；一光學獲取器件，其經組態以用於光學地獲取回應於該寶石之該至少一個對應部分之可選擇照明而啟動之該至少一個經光啟動特徵之一光學可觀看表示；及一處理器，用於比較該至少一個經光啟動特徵之該光學可觀看表示與已知光學表示，藉此該等已知光學表示指示一特定寶石。

該寶石之該複數個光可啟動特徵宜可形成一光學可觀看圖案，且其中彼此重疊之翻光面反射形成該光學可觀看圖案。

在再一廣泛形式中，本發明提供一種用於評估一寶石之複數個切面之精度之系統，該系統包括：一第一光源，其經組態以用於選擇性地照明對應於該寶石之該至少一個光可啟動特徵之該寶石之複數個部分中的至少一個部分，其中回應於該寶石之該至少一個部分之可選擇照明而啟動該寶石之該至少一個光可啟動特徵；一光學獲取器件，其經組態以用於光學地獲取回應於該寶石之該至少一個對應部分之可選擇照明而啟動之該至少一個經光啟動特徵之一光學可觀看表示；及一處理器，用於比較該至少一個經光啟動特徵之該光學可觀看表示與已知光學表示，藉此該等已知光學表示指示該寶石之該等翻光面之一切割參數。

1‧‧‧系統/觀看系統

2‧‧‧第一組LED光源/第一光源

3‧‧‧第二組LED光源/第二光源

4‧‧‧第三組LED光源

5‧‧‧PCB

6‧‧‧寶石/鑽石

7‧‧‧錐形反射器

8‧‧‧LED分離器/分離器

9‧‧‧擴散器/光擴散器

10‧‧‧光學放大單元

11‧‧‧觀看顯示單元

12‧‧‧固定裝置總成

15‧‧‧微控制器單元

16‧‧‧藍色背景

17‧‧‧「星形」圖案/經光啟動星形特徵

依據結合附圖闡述的本發明之一較佳但非限制性實施例之以下詳細說明將更充分地理解本發明，其中：圖1A展示安置於一「八心八箭」切割鑽石上之「心形」之一光學可觀看圖案；圖1B展示安置於一「八心八箭」切割鑽石上之「箭頭」之一光學可觀看圖案；圖2展示用於觀看一寶石之一第一實施例系統之一功能方塊圖之一側視圖；圖3展示根據本發明之一實施例之具有用於分離來自LED中之每一者之光之LED分離器的錐形反射器之一仰視圖；圖4展示呈一星形形圖案之形式之一寶石之一例示性光學可觀看圖案；圖5展示一寶石之光可啟動特徵之一例示性序列，其中該等光可啟動特徵形成包含「箭頭」之表示及部件「箭頭」之一光學可觀看圖案；圖6展示一寶石之光可啟動特徵之一例示性序列，其中該等光可啟動特徵形成包含「心形」之表示及部件「心形」之一光學可觀看圖案；圖7展示呈用於選擇性地觀看一寶石之複數個光可啟動特徵中之至少一個光可啟動特徵之一可攜式單元之形式的本發明之一例示性實施例。

為了達成此精度，除經增加工作時間及成本之外還需要經增加石頭浪費。世界上之鑽石之僅一微小部分經切割達到此精度，使得其將展示捲曲均勻圖案。

現在將參考圖式圖1至圖7闡述本發明之一較佳實施例，該較佳實施例經組態以用於選擇性地觀看回應於對應於一寶石之光可啟動特徵的該寶石之若干部分之可選擇照明而啟動的該寶石之複數個光可啟動特徵中之至少一個光可啟動特徵。

系統(1)包含具有變化之光發射特性之一第一組LED光源(2)，一第二組LED光源(3)及一第三組LED光源(4)，該等LED光源以操作方式安裝至一PCB(5)以用於照明寶石(6)。系統亦包含一錐形反射器(7)、一LED分離器(8)、一擴散器(9)、用於放大經受照明之寶石之一光學放大單元(10)及用於在變化之放大率下觀看經照明寶石之一或多個經放大影像之一觀看顯示單元(11)。

本發明之實施例亦包含用於將寶石(6)安裝於接近於觀看系統(1)之一觀看位置中之一固定裝置總成(12)。固定裝置總成(12)包含可藉由轉動一輪而使鑽石(6)上下移動(沿Z方向線性運動)以實現對鑽石之聚焦的一升降機。其解析度高得足以精細聚焦寶石上之一標記或特徵。

亦提供一同軸旋轉支撐基底-舉例而言一轉盤，其具有良好地對準至光學軸之一旋轉軸，使得一旦鑽石上之一標記或特徵經良好定位及聚焦，使用者便可藉由使此支撐基底旋轉(亦即沿著Z軸旋轉運動)而僅改變定向而不丟失標記視圖中之標記或特徵。

一鐵板固定至旋轉支撐基底上。其與一磁鐵一起工作以產生用以穩定環固持器之姿勢之一吸引力。提供一塑膠軸承(球窩接頭之承窩)，藉此其上表面允許環固持器在施加力時在其上平滑地旋轉但同時具有足夠高之摩擦力以在不對其施加力時固持環固持器之姿勢。其下表面亦允許環固持器沿著鐵板水平地平滑滑動。亦提供一標準環固持器(球窩接頭之球)，藉此固持器內側之材料與織物形成用於將一環或耳環固持於直立定向中之一狹槽。其允許沿X方向及Y方向之線性運動，以及沿著X軸及Y軸之旋轉運動。在環固持器中進一步提供一磁鐵，藉此其與鐵板一起工作以穩定環固持器之姿勢。

又進一步提供可直接裝設至環固持器上以用於將赤裸寶石固持於直立定向或顛倒定向中之一赤裸寶石固持適配器。又進一步地，亦提供一項圈固持適配器，藉此其可直接裝設至環固持器上以用於固持不同設計及風格之項圈。適配器之表面具有用於提供足夠摩擦力以用於將項圈固持於適當位置中之六個溝槽及一橡膠塗層。

又進一步地，提供允許一手鐲經固持且在光學器件下經觀看之一手鐲固持器。又進一步地，提供一腰帶觀看固持器，藉此此固持器以90度之彎曲角度固持環及耳環，此允許藉由一光學器件觀看一寶石之腰帶。總之，固定裝置總成之固定裝置藉由針對光源之定向、聚焦、反射之調整提供6個自由度以及在光學器件下之寶石之X-Y定位輔助待觀看之一寶石上之一標記或特徵之清晰觀看之設定。

闡述用於選擇性地觀看諸如一鑽石之一寶石(使複數個翻光面切割至其中)之複數個光可啟動特徵的本發明之實施例。該複數個光可啟動特徵可共同形成任何數目個不同光學可觀看圖案，包含但不限於如圖4中所繪示之一「星形」形圖案(亦即，包括形成此一「星形」圖案(17)之8個三角形)、如圖1A中所展示之複數個8箭頭圖案及如圖1B中所繪示之複數個8心形圖案。將瞭解，系統可組態以用於觀看其他類型之寶石及此等寶石之任何不同類型之切面及組態。

PCB(5)由兩個同心環(一內環及一外環)組成。第一光源包含以操作方式安裝於PCB之內環上之8個LED(2)。自8個LED(2)中之每一者發射之光經組態而以使得對應於寶石之選擇性地經照明部分之光可啟動特徵係可觀看的一方式選擇性地照明寶石之對應翻光面。由於該系統能夠用於觀看具有不同類型之切面之各種不同寶石之光可啟動特徵，因此可手動地及/或自動地經重新組態來自第一光源之光發射之角度/方向以便以由寶石之翻光面之照明引起的選擇性地啟動對應光可啟動特徵必要之一方式將來自第一光源之光發射朝向翻光面適合地引導。

圖5展示回應於根據給定序列選擇性地照明一鑽石寶石之對應翻光面而選擇性地啟動該寶石之光可啟動「箭頭」特徵(及此等「箭頭」之其若干部分)以用於觀看之一例示性序列(由圖框1至18所繪示)。參考圖5之序列，如下總結該等圖框：

-在圖框1中，關斷第一光源之所有8個LED

-在圖框2中，接通第一光源之所有8個LED

-在圖框3中，接通第一光源之LED #1，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框4中，接通第一光源之LED #2，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框5中，接通第一光源之LED #3，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框6中，接通第一光源之LED #4，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框7中，接通第一光源之LED #5，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框8中，接通第一光源之LED #6，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框9中，接通第一光源之LED #7，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框10中，接通第一光源之LED #8，關斷第一光源之所有其他LED

-在圖框11中，接通第一光源之LED #1、3、5、7，且關斷第一光源之LED #2、4、6、8

-在圖框12中，接通第一光源之LED #2、4、6、8，且關斷第一光源之LED #1、3、5、7

-在圖框13中，接通第一光源之LED #1、5，且關斷第一光源之LED #2、3、4、6、7、8

-在圖框14中，接通第一光源之LED #2、6，且關斷第一光源之LED #1、3、4、5、7、8

-在圖框15中，接通第一光源之LED #3、7，且關斷第一光源之LED #1、2、4、5、6、8

-在圖框16中，接通第一光源之LED #4、8，且關斷第一光源之LED #1、2、3、5、6、7

-在圖框17中，接通第一光源之LED #2、3、4，且關斷第一光源之LED #1、5、6、7、8

-在圖框18中，接通第一光源之LED #6、7、8，且關斷第一光源之LED #1、2、3、4、5

圖6展示回應於根據給定序列選擇性地照明一鑽石寶石之對應翻光面而選擇性地啟動該寶石之光可啟動「心形」(及此等「心形」之其若干部分)以用於觀看之又一例示性序列(由圖框1至18所繪示)。參考圖6之序列，如下總結該等圖框：

-在圖框1中，關斷第一光源之所有8個LED

-在圖框2中，接通第一光源之所有8個LED

-在圖框17中，接通第一光源之LED #3及6，且關斷第一光源之LED #1、2、4、5、7、8

-在圖框18中，接通第一光源之LED #4及7，且關斷第一光源之LED #1、2、3、5、6及8

當可能本質上以離散方式啟動(亦即，以離散方式「接通」或「關斷」)鑽石上之八心八箭特徵之照明時，在特定實施例中，亦可能(舉例而言)藉由使入射於寶石之對應部分上之第一光源LED之照明強度變化而以變化方式啟動八心八箭光可啟動特徵之照明以沿著強之度一滑動刻度選擇性地啟動該等特徵。

如圖5及圖6之例示性光照序列中所展示，為選擇性地一次啟動所有8個光可啟動箭頭特徵及所有8個光可啟動心形特徵，同時接通第一光源之所有8個LED且照明導致特徵之光啟動所需要之寶石之對應部分。相反地，為在任一給定時間處關斷所有8個心形及箭頭，同時關斷第一光源之所有8個LED。當存在可選擇性地經啟動以用於在「八心八箭」切割鑽石上觀看之8個心形及8個箭頭時，總共256個不同經照明光可啟動心形圖案及256個光可啟動圖案特徵可係可觀看的。包括光可啟動特徵之不同數目個光學可觀看圖案可能夠根據對具有不同類型之切面之不同類型之寶石之預定定序而產生。

包括複數個彩色LED(諸如紅色及藍色LED)之一第二光源(3)以圍繞PCB(5)之外環之周邊之一均等分佈可操作地安裝於該外環上。在此等實施例中，彩色LED經組態以在任一給定時間處照明寶石以提供一特定背景色彩，該特定背景色彩經感知以形成匹配正觀看之圖案之主題之一適當氛圍。在該等實施例中，個別LED燈係彎曲的，使得自彩色LED發射之光指向光擴散器(9)，該光擴散器輔助將彩色光發射自點源變換成相對柔和地展開及均等地分佈之彩色光源發射。在圖4中藉由實例之方式，展示補充光學可觀看之經光啟動星形特徵(17)圖案之圖案之一藍色背景(16)。

包括複數個白色LED之一第三光源(4)亦以圍繞PCB(5)之外環之周邊之一均等分佈操作地安裝於該外環上。接通所有8個白色光LED且使寶石在固定裝置總成(12)上旋轉以產生一可觀看閃爍效應。在替代實施例中，可使用其他適合配置及技術產生一閃爍效應以便補充光學可觀看之光可啟動特徵序列之美感。

如將理解，寶石與第三光源之間的相對旋轉移動將提供一寶石之若干部分之一更漸變照明，且因此可提供一更自然閃爍效應。此可與LED之順序啟動組合。熟習此項技術者將瞭解，可使光源旋轉且使寶石保持固定，或反之亦然。

熟習此項技術者亦將瞭解，當所有三個光源經展示為在同一PCB(5)上且在自寶石之相同海拔處時，在其他或替代實施例中光源可係單獨的且處於不同海拔處。舉例而言，第三光源可位於更靠近於寶石處或寶石下面，且可在不背離本發明之情況下在不同實施例內利用適當反射器及/或不同彩色光。

在此等實施例中，光學放大單元(10)包含具有朝向待觀看之鑽石向下延伸之一物鏡之一雙相機顯微鏡。顯微鏡系統由具有不同放大率之2個光學路徑組成。光在通過物鏡之後由一半透明鏡分裂。沿著具有0.3x之一放大率之總視圖路徑透射特定量之光。此路徑中之相機捕獲一寬廣範圍之視圖，其覆蓋高達大約一5克拉圓形鑽石之大小的整個寶石。沿著具有4.5x之一放大率之標記視圖路徑透射剩餘量之光。此路徑中之相機捕獲覆蓋寶石上之一標記之高度之僅大約3倍之一放大視圖。此放大率亦覆蓋常見標記，諸如一鑽石之腰帶上之GIA標記。

雙相機系統之一優點係：一旦一物體焦點對準，當使用者在總視圖與標記視圖之間切換時便不需要再次重新聚焦。使用者可選擇僅顯示總視圖或標記視圖，或者一個視圖作為主要螢幕及另一視圖作為重疊於其上之次要螢幕。兩個CCD之位置經調整以滿足以下要求：

(i)一旦標記視圖焦點對準，總視圖亦焦點對準。

(ii)總視圖之中心對準至標記視圖之中心。

(iii)同軸光點之中心對準至總視圖及標記視圖之兩個中心。

在調諧之後之CCD中心經定義為光學系統之軸。此允許使用者利用總視圖來搜索標記視圖中之標記。舉例而言，若標記經雕刻在一寶石之檯面上之中心處，則使用者可藉由簡單地將寶石中心對準至總視圖之中心而粗略地定位標記視圖中之標記。

一可移動蓋經設計以包含聚焦點。該可移動蓋由電動馬達致動且其上下運動由觀看器外殼上之兩個按鈕控制。

當打開蓋時，允許使用者在觀看器中之光學器件下放入及取出寶石且調整固持固定裝置以用於標記之清晰顯示。

當關閉蓋時，其具有兩個功能，

(i)藉由阻擋雷射自觀看器出去而保護使用者。

(ii)消除環境光照之擾動。

使用者可出於以下目的而使用總視圖：

(i)藉由標記視圖將一寶石上之任一點對準至光學中心以用於觀看。

(ii)調整寶石表面之傾斜角。若寶石檯面之傾斜角垂直於光學軸，則自寶石檯面反射其中心與光學中心對準之整個同軸光點。

(iii)此兩個功能又輔助操作者在標記視圖中找到寶石上之標記。

(iv)顯示形狀且切割一寶石。

(v)顯示一寶石之特定圖案。舉例而言，一鑽石之8箭頭圖案及8心形圖案。

(vi)顯示一寶石之閃爍效應。

使用者可出於以下目的而使用標記視圖：

(i)觀看一寶石之檯面上的標記(藉由同軸光或雷射或者同時藉由兩者照亮)

(ii)觀看一寶石之腰帶上的標記

PCB(5)之同心環經定位以便環繞顯微鏡之物鏡。錐形反射器具有一中心開口，該中心開口經塑形且經定尺寸以允許來自顯微鏡之光學器件內之同軸發射的光通過其且允許自正照明之鑽石反射的光返回穿過以用於藉由顯微鏡觀看。此提供實質上平行於顯微鏡之光學軸的光照。光源上的光圈控制投影在顯微鏡之焦點平面上之同軸光的點大小。

為了在用顯微鏡觀看期間之最少的光反射，錐形反射器內表面的顏色係黑色的。錐形反射器外表面的顏色係白色，使得由內環上之第一光源(2)的8個LED發射的光最大限度地朝向物體反射。圓錐體之角度經設計使得(對應於顯微鏡系統之特定工作距離)由8個LED中之每一者發射的光以特定入射角度朝向顯微鏡的聚焦點反射。錐形反射器之尺寸提供自大約75度至大約83度之一光照角度。此角度滿足對顯示一鑽石之8箭頭或8心形圖案的要求。而且，為輔助將來自第一光源(2)之8個LED中之每一者的光朝向鑽石引導以選擇性地照明選擇性地啟動諸如鑽石之心形或箭頭之光可啟動特徵所需要之鑽石的對應部分，LED係彎曲的，使得其水平向內指向錐形反射器的外表面。

錐形反射器(7)的外表面包含一分離器(8)結構，該分離器結構將錐形反射器分離成由每一側上之一分割壁定界之8個均等地分佈的區域。由一特定LED發射之光入射於僅分割壁之間之反射器之各別區域上，且入射於反射器之各別區域上之光又自反射器反射於鑽石上，以照亮鑽石之一特定特徵。分離器之顏色係黑色，以減少藉由其之任何光反射。

本發明之實施例亦包含經組態以提供以下功能性之一電子系統：一觸控螢幕，用於顯示一使用者介面、輸入調整及操作選項選擇；一作業系統板-用於運行使用者介面且執行應用程序，其包含諸如一Android作業系統之系統；一微控制器單元(MCU)(15)-用於連接至電力及重設開關、USB埠、電源、光源、UHF模組及Wi-Fi模組等；一超高頻率(UHF)模組，其經組態以用於感測寶石之個別封裝上的RFID標籤，以用於收集諸如彼特定寶石之大小的資訊；一Wi-Fi通信模組，其經組態以用於將本發明之實施例連接至網際網路及線上資料庫，且用於將視訊、影像、動畫及由觀看器擷取之其他資料傳送至一可攜式顯示器件，諸如可由一客戶或其他使用者操作之一智慧型電話。

關於MCU(15)，其進一步經組態以用於與第一光源(2)、第二光源(3)及第三光源(4)操作地介接，以便致使光源根據可視顯示單元上之一預定照明圖案序列來照明對應於寶石(6)之光可啟動特徵之寶石的翻光面，該可視顯示單元(舉例而言)可係安置於系統(1)上之一電視顯示器或經由一無線通信鏈路(諸如基於Wi-Fi、UHF、NFC、Bluetooth或任何其他以適合方式組態之無線技術的無線通信鏈路)之一智慧型電話顯示螢幕。預定照明圖案序列之顯示器經組態以用於與一音樂磁軌同步，以便可視地補充該音樂磁軌。

本發明藉由提供一方法、系統及器件(提供選擇性地觀看一寶石之複數個光可啟動特徵中的至少一個光可啟動特徵)來提供優於先前技術之彼等優點的相異優點。此一方法、系統及器件提供：(1)一光可啟動特徵之個別光照，(2)以及對啟動哪一特徵及其何時被啟動之控制。

如熟習此項技術者已知，已知切割最大化施加至一鑽石之所有可用光的返回，此係所有翻光面彼此精確對準之一結果。此影響具有此等級之切割(諸如「八心八箭」切割)之鑽石的價值。

而且，如熟習此項技術者已知，「八心八箭」現象隨切割精度而變化，且當一鑽石可展現此圖案時，缺點包含：

- 心形和與V之變化之分離不一致

- 心形尖端與V之間的不均等分離，

- 心形係類似的，但未經良好塑形且開始分離 - 歪曲心形及不對稱外觀使此圖案不可接受。

- 箭頭因「加旗標、副效應及聚集」而扭曲且係不可接受的。

- 副效應使箭頭扭曲且使圖案微弱。

- 歪曲及不對稱箭頭、三角形亦係散亂的，從而展示弱對稱性。

- 箭頭係不對稱的且由於冠部及亭部之陡峭及變化角度而不均等地「照亮」。

本發明將一光可啟動特徵之個別光照及對啟動哪一特徵之控制之概念用於以下應用：

(i)證明一寶石之切割精度之品質

(ii)輔助寶石之評分及評級

(iii)識別寶石，包含以下態樣：

○ 評估真實性

○ 寶石識別

○ 證明起源

○ 安全性識別

○ 防偽

當此等寶石使用技術及設備之所觀看圖案允許觀看及評估一圖案時，同時顯示整個圖案。

此由於彼此重疊從而形成該圖案之翻光面反射而不允許觀看或評估包括該圖案之個別特徵。

如此，當在同時啟動所有光可啟動特徵時觀看整個圖案(如在先前技術中)時，對圖案之光學評估可遮掩形成該圖案之個別特徵之間的差異，因此阻止個別評估。

本發明藉由提供待觀看之一圖案之個別特徵(對照先前技術)而提供：

(a)切割精度之經增加光學評估

(b)一圖案之個別特徵之光學表徵

因此，可如下使用本發明。

銷售環境

通常藉由向客戶證明一圖案之對稱及品質而在市場上出售寶石，諸如八心八箭之精密切割。此等證明向客戶指示切割對稱性之品質，客戶可使用顯示圖案之現有觀看器件觀看此等鑽石。

本發明允許個別特徵經證明為圖案之個別特徵以用於一鑽石之精度之較大可視指示，且允許經增強檢查，而不具有來自反射之干涉從而形成圖案之其他特徵。

進一步地，此等個別特徵之啟動之可控制性提供用以提供預定特徵或多特徵顯示例程之能力。

因此，圖案之個別光學可觀看特徵及其控制對於商業目的係有益的且支持經確證切割品質。可以批發或銷售點(舉例而言)方式執行此。在銷售點處，一客戶可容易地看到：一鑽石具有導致一特定圖案之切割參數，包含個別特徵檢查。

評分

本發明藉由允許根據一標準表徵及映射一圖案之個別特徵且提供評級制度而提供用於翻光面定向及精度之經增加參數化之一非接觸方法。

本發明允許在不必需複合三維量測設備之情況下評估切割參數，且允許在銷售點環境中容易地向客戶證明一寶石之等級。

識別

藉由提供經增加寶石切割表徵，本發明允許評估一寶石之多個切割參數，從而提供待關於一個別寶石形成之一獨特資料集。

如此，可在不使用正提供至一寶石之表面之標記之情況下識別一寶石。

工業及商業應用包含評估真實性、寶石識別、證明起源、安全識別及防偽度量。

在本發明之實施例中，可擷取光學地獲取之資料，及自其產生之資料集。

在其他實施例中，本發明之器件及系統可提供觀看一寶石之一翻光面上之標記。

因此，系統可進一步包含一同軸光作為除安裝於PCB上之第一、第二或第三光源以外之進一步光源。同軸光源可自光學獲取器件內發射，且其用於觀看諸如突出標記及經雕刻標記之標記、諸如永久性標記、GIA標記及諸如此類之其他標記。

可提供額外光源以用於在標記在可見光光譜中係非光學可偵測的時觀看特定標記。

突出標記

可藉由形成於寶石之一經拋光翻光面之一外表面上之一或多個突出部提供此一標記，其中固態材料之該經拋光翻光面具有小於50nm之一平均表面粗糙度。

一寶石可具有所形成之複數個突出部，該等突出部經奈米定大小以便提供由於光學限制中之瑞利準則而對於肉眼不可見之一資訊標記，且該一或多個突出部配置成藉由規定光照條件且藉由一配備相機之顯微鏡在可見及不可見光範圍中可觀看之一週期性陣列。

在一實施例中，一或多個突出部與一毗鄰突出部鄰接，以便形成配置成藉由規定光照條件且藉由一配備相機之顯微鏡在可見及不可見光範圍中可觀看之一週期性陣列的一連續奈米突出部標記。

根據本發明之一系統或器件可進一步包含用於照明該標記以用於藉由一光學放大單元偵測及觀看該標記之又一光源，其中在施加特定光照條件或光學觀看條件之後該光學觀看單元旋即可在可見及不可見光範圍中觀看該標記。

藉由包含以下步驟之一方法形成寶石上之此一標記：以使頂部表面材料突出之一方式朝向該寶石之一經拋光翻光面之一外表面施加經聚焦惰性氣體離子束局部輻照；其中來自該經聚焦惰性氣體離子束之所輻照經聚焦惰性氣體離子穿透該寶石之該經拋光翻光面之外表面；且所輻照經聚焦惰性氣體離子在一壓力下導致該寶石該外表面下面之固態晶格內之膨脹應變以便引發該固態晶格之膨脹，且在該寶石之該經拋光翻光面之該外表面上形成一突出部。該經聚焦惰性氣體離子束具有在自5keV至50keV之範圍內之一波束能量及1fA至200pA之探測電流，且該固態晶格呈單晶體、多晶體或非晶形式之一形式。

不規則實體標記

本發明之一系統或器件可提供一寶石之一表面之一經拋光翻光面之一部分上之一物件上的又一可識別標記之讀取，且可進一步包括：一光源，其用於與該可識別標記成一預定入射角度的具有一或多個預定波長之入射光；及一光學觀看器件，其用於藉助一光學觀看器件以該必要觀看角度觀看該可識別標記使得偵測一局部最大值，其中該可識別標記包括藉由複數個離散奈米經定大小之凹陷或突出實體之一個二維或一個三維晶格形成之一奈米結構，其中該等實體以相對於彼此之一預定配置來配置於該經拋光翻光面之一預定義區域內，且使得形成該物件之該翻光面與空氣之間的一外界面表面且形成該物件之該翻光面與空氣之間的一內界面表面；其中該等實體之該預定配置係一非均勻及非週期性配置，且其中該等實體經定大小且經塑形以便在入射光之反射之後旋即導致光學散射，且自該內界面表面至該外界面表面之距離大於該經拋光翻光面之該未標記部分之振幅；使得在藉由該晶格以與該晶格之一預定入射角度反射具有一或多個預定波長之入射光之後，旋即引發歸因於自該晶格之光散射之干涉，使得經反射光具有一強度變化從而提供一或多個波長之一或多個局部最大值；且可藉助以一必要觀看角度傾斜之該光學觀看器件識別該標記使得偵測一局部最大值。

該非光學可偵測可識別標記在可見光光譜中係非光學可偵測的，在紫外線(UV)光譜中係可觀看的，且該系統包含用於照明該標記之一紫外線光源。

該系統或器件可進一步包含用於觀看該標記之差動干涉對比(D1C)顯微鏡或掃描電子顯微鏡(SEM)。

此等標記係光學不可見的，且一紅色雷射可包含於該系統內，以便啟動此一標記且使其可觀看。

其他標記

可藉由包含以下步驟之一方法形成可由一系統或裝置偵測之其他標記：(i)在施加至由一固態材料形成之一物件之一外表面之一光阻劑之一預定區域內形成複數個凹部，其中藉由雙光子吸收微影形成該複數個凹部且其中該一或多個凹部至少部分地穿過該光阻劑且自該光阻劑之一外表面且朝向由一固態材料形成之該物件之該外表面延伸；且(ii)施加一蝕刻程序使得曝露且蝕刻該物件之該外表面之至少一部分以便形成自該物件之該外表面延伸至該物件中且對應於該複數個凹部之複數個經蝕刻部分；其中該光阻劑之該預定區域界定待施加至該物件之該外表面之一可識別標記；其中該複數個經蝕刻部分在該物件之該外表面上形成該非光學可識別標記；且其中該等經蝕刻部分之最大寬度小於200nm，使得該可識別標記在可見光光譜中係非光學可偵測的。

熟習此項技術者將瞭解，本文中所闡述之本發明易發生除具體闡述之彼等變化及修改以外之變化及修改而不背離本發明之範疇。熟習此項技術者明瞭之所有此等變化及修改應被視為歸屬於如前文廣泛闡述之本發明之精神及範疇內。應理解，本發明包含所有此等變化及修改。本發明亦包含說明書中個別地或共同提及或指示之所有步驟及特徵，以及該等步驟或特徵中之任何兩者或兩者以上之任何及所有組合。

此說明書中對任何先前技術之提及不且不應被視為彼先前技術形成共同常識之一部分之一承認或任何形式之建議。