專利名稱：：寶石觀察器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于觀察寶石的設(shè)備和方法。特別地，雖然不是排外地，本發(fā)明涉及用于觀察寶石中的光的運(yùn)用(playoflight)和刻在寶石表面上的標(biāo)記。
背景技術(shù)：
：寶石，且特別是鉆石的美或吸引力被認(rèn)為與寶石如何與光相互作用直接聯(lián)系。這種相互作用熟知為"光的運(yùn)用(Playoflight)"，并結(jié)合由寶石顯現(xiàn)的諸如明亮度、火彩和閃光之類的特性。明亮度涉及由寶石返回到觀察者的光的強(qiáng)度和反襯度，火彩涉及由寶石返回的色散光的量，閃光涉及在寶石相對(duì)于光源移動(dòng)時(shí)對(duì)觀察者可見(jiàn)的閃光的入射。近來(lái)，采用商標(biāo)、標(biāo)識(shí)號(hào)和/或傳達(dá)關(guān)于寶石的其它信息的標(biāo)記雕刻寶石的實(shí)踐已經(jīng)變得更加廣泛。可以采用多種方法，如在WO98/52774中描述的方法將標(biāo)記應(yīng)用到寶石上?？梢圆捎肵10倍放大鏡以對(duì)眼睛不可見(jiàn)的方式應(yīng)用標(biāo)記，使得它們不貶低寶石的價(jià)值或損壞寶石的外觀。這意味著標(biāo)記可以應(yīng)用于刻面上，如寶石的切平面。這種標(biāo)記通?？倘雽毷械纳疃雀哌_(dá)約0.05μm。在零售環(huán)境中，有利的是提供快速、實(shí)用且有效的觀察器，該觀察器允許零售商向消費(fèi)者展示寶石中的光的運(yùn)用和刻入的標(biāo)記。目前存在多種可用的用來(lái)觀察寶石中的光的運(yùn)用的觀察器。在W02001/148M中提供了這種觀察器的一個(gè)例子。而且，觀察器還可以用來(lái)觀察刻在寶石中的標(biāo)記，在WO99/34197中描述了這種裝置，其提供了用于觀察寶石和標(biāo)記的放大圖像的手段，但沒(méi)有提供觀察寶石中的光的運(yùn)用的手段。在EP1319942中描述了另一種能夠顯示光的運(yùn)用和標(biāo)記的觀察器。然而，由于提供用于顯現(xiàn)光的運(yùn)用和標(biāo)記的合適光照條件存在困難，因此必須將寶石從觀察器的一部分移動(dòng)到另一部分，以觀察這些不同的品質(zhì)。熟知的是，為了顯示明亮度、火彩和閃光特性，要求變化的照明條件。例如，在某些照明條件下，色散光的水平會(huì)被非常耀眼的寶石的高水平的反射白光隱藏。變化的照明條件可以由如應(yīng)用在明亮度觀察儀器(TM)分析器中的活動(dòng)環(huán)形照明設(shè)備提供，當(dāng)在受控照明環(huán)境中從6個(gè)不同角度照亮該明亮度觀察儀器(TM)分析器時(shí)，該分析器測(cè)量通過(guò)鉆石的鉆冠返回的光。還已經(jīng)顯示有利的是采用多向光源，如由多個(gè)LED制成的光源，特別是在顯現(xiàn)寶石的火彩和閃光時(shí)。EP1319942描述了用于采用可以旋轉(zhuǎn)且其強(qiáng)度可以被控制以改變照明的高度對(duì)稱照明模式確定寶石的光的運(yùn)用的設(shè)備。這種對(duì)稱照明系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)寶石的對(duì)稱性。然而，還熟知的是，雖然高度對(duì)稱切割寶石為好的光的運(yùn)用提供了好的可預(yù)測(cè)性，但具有較差對(duì)稱度的寶石會(huì)給出同樣好的光的運(yùn)用。類似地，US7315356提供用于寶石的火彩進(jìn)行成像的設(shè)備，其中通過(guò)對(duì)稱照明模式提供變化的照明。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對(duì)于大多數(shù)寶石，采用高度對(duì)稱照明模式不能為光的運(yùn)用的視覺(jué)欣賞提供適當(dāng)?shù)氖侄巍１景l(fā)明的目的在于克服或至少減輕與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)困難。
發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于觀看寶石的圖像的設(shè)備。該設(shè)備包括用于將寶石支撐在觀察位置的支撐結(jié)構(gòu)。照明結(jié)構(gòu)包括引向觀察位置以照亮寶石的多個(gè)定向光源。支撐結(jié)構(gòu)和照明結(jié)構(gòu)能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。成像裝置設(shè)置為在照明結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)之間的多個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置處獲得處于觀察位置的寶石的圖像；該成像裝置具有穿過(guò)觀察位置的成像軸線。支撐結(jié)構(gòu)被設(shè)置為使得能夠以寶石的選定刻面的法線在從旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的傾角范圍內(nèi)的方式將寶石放置在觀察位置處。定向光源配置為使得對(duì)于所述范圍內(nèi)的任何傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)將從選定刻面被鏡面反射到用于支撐結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置的成像裝置中。因此，當(dāng)寶石在支撐結(jié)構(gòu)上旋轉(zhuǎn)(或者照明裝置相對(duì)于寶石旋轉(zhuǎn))時(shí)，寶石中的光的運(yùn)用可以以吸引人的方式顯示給使用者。此外，將具有至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置，在所述至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置上，來(lái)自定向光源中的一個(gè)的鏡面反射將從選定刻面(其通常將為切平面刻面)引入成像裝置中。如果在該刻面中刻有標(biāo)記，在當(dāng)寶石處于該旋轉(zhuǎn)位置時(shí)，可以獲得標(biāo)記的圖像并將圖像顯示給使用者。因此，寶石中的光的運(yùn)用和刻在寶石上的標(biāo)記都可以顯示給觀察器，而不需要將寶石從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。上述所有的元件與顯示屏一起可以一起集成為其中可以放置寶石的單個(gè)儀器。而且，由于選定刻面的法線僅需要在相對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸線的傾角范圍(例如小于5°，或甚至小于10°)內(nèi)，因此沒(méi)有必要將寶石精確地放置在支撐結(jié)構(gòu)上。寶石例如可以安裝在放在指環(huán)盒中的指環(huán)中。只要寶石的切平面大致水平(例如與水平方向的夾角小于約20-25°)，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，仍將存在其中可以由成像裝置獲得標(biāo)記的圖像的至少一個(gè)位置?？商鎿Q地，寶石可以為松開(kāi)的寶石，放置在支架中，使得切平面在最上面。再一次，即使對(duì)準(zhǔn)是近似的，仍將存在可以觀看到刻在切平面上的標(biāo)記的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置?？梢圆捎脤?duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的任何支撐松開(kāi)的寶石或?qū)毷卧谥閷毜鬃械姆椒āＵ彰鹘Y(jié)構(gòu)還可以包括漫射光源，使得整個(gè)寶石都被照亮，而不僅僅是單獨(dú)的閃光。定向光源和/或漫射光源可以為白光光源，并且可以包括白光LED。漫射光源可以包括漫射體，其可以具有光圈，該光圈包括從中通過(guò)以允許來(lái)自定向光源的光穿過(guò)的材料的孔或通光區(qū)域。定向光源可以包括具有準(zhǔn)直透鏡的LED，該準(zhǔn)直透鏡提供一定準(zhǔn)直度的光。準(zhǔn)直透鏡可以連接至LED，或者連接至或結(jié)合到漫射體中。雖然能夠旋轉(zhuǎn)照明結(jié)構(gòu)并保持寶石靜止，但已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果寶石本身旋轉(zhuǎn)，則看起來(lái)更自然。在這種情況中，支撐結(jié)構(gòu)可以包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。對(duì)消費(fèi)者還有利的是，能夠在圖像同時(shí)顯示在熒光屏上的同時(shí)直接看到寶石。支撐結(jié)構(gòu)還能夠朝向和遠(yuǎn)離成像裝置移動(dòng)。定向光源可以配置成對(duì)稱模式，但如上所述，這種方法傾向于僅對(duì)高度對(duì)稱的鉆石有利。因此，在一種實(shí)施方式中，定向光源被配置成其中不具有4倍或8倍旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的模式。由于期望寶石的圖像應(yīng)當(dāng)以吸引人的方式呈現(xiàn)成消費(fèi)者，則定向光源可以大致均勻地設(shè)置在照明結(jié)構(gòu)上。獲得至少一個(gè)鏡面反射的圖像要求可以以下述方式解決。在所述刻面處于任何給定傾角的情況下，對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的360°旋轉(zhuǎn)，能夠從成像裝置看到位于照明結(jié)構(gòu)上的反射到選定刻面中的反向束的軌跡。定向光源隨后可以被配置為使得對(duì)于位于所述傾角范圍內(nèi)的每個(gè)傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)位于該傾角的該軌跡上。定向光源可以配置成螺旋模式。這例如可以通過(guò)以例如90°(其帶來(lái)4倍對(duì)稱)或以137.5°的"金角"(雖然將會(huì)理解，其它角度也可以是適合的)在連續(xù)的軌跡上推進(jìn)定向光源的相位。照明結(jié)構(gòu)可以大致設(shè)置在成像裝置和觀察位置之間，照明結(jié)構(gòu)中的孔使得光能夠從觀察位置通向成像裝置。照明結(jié)構(gòu)可以為大致平坦的，或者在某些配置中可以形成曲面或球形截面。該設(shè)備的成像軸線可以為與支撐結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸線共線，或者可以以例如0°和45°之間或0°和5°之間的角度傾斜。如果成像軸線和旋轉(zhuǎn)軸線共線，則可能需要設(shè)置用于沿著成像軸線引導(dǎo)定向光的虛設(shè)定向光源。這例如可以通過(guò)分束器的使用實(shí)現(xiàn)。該設(shè)備的成像裝置可以產(chǎn)生由透鏡形成的寶石的圖像，該透鏡可以是變焦距的，并可以包括自動(dòng)聚焦。成像裝置還可以包括照相機(jī)，如C⑶或CMOS照相機(jī)。該設(shè)備的成像裝置和透鏡可以包括單個(gè)模塊。透鏡可以具有放大倍率范圍，和/或照相機(jī)可以設(shè)有足夠的象元(像素)，以允許數(shù)字變焦?？梢栽O(shè)置處理器，該處理器用于分析由成像裝置獲得圖像，并確定定向光源中的一個(gè)從選定刻面鏡面反射到成像裝置中所處的旋轉(zhuǎn)位置，以便能夠獲得標(biāo)記的圖像。處理器可以可操作地連接至用于控制支撐結(jié)構(gòu)和照明結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)可以構(gòu)造為確保在照亮寶石中的光的運(yùn)用的圖像已經(jīng)顯示給使用者之后，支撐結(jié)構(gòu)移動(dòng)至合適的用于將標(biāo)記的圖像顯示給使用者的旋轉(zhuǎn)位置?？刂葡到y(tǒng)還可以適于控制定向光源的操作，并且處理器適于確定在支撐結(jié)構(gòu)處于合適的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)哪個(gè)定向光源被鏡面反射到選定刻面中。這使得能夠控制定向光源，以便可以"抑制"標(biāo)記的圖像，直到系列結(jié)束，并且還通過(guò)使用合適的定向光源使得能夠盡可能清楚地顯示標(biāo)記。還可以采用用于記錄寶石中的光的運(yùn)用和刻在寶石上的標(biāo)記的圖像或圖像系列的記錄系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種設(shè)備，用于在單個(gè)集成單元中產(chǎn)生和觀看松開(kāi)或安裝的寶石中的光的運(yùn)用和寶石上的刻入標(biāo)記的圖像。該設(shè)備包括用于將寶石支撐在觀察位置的支撐裝置。照明裝置設(shè)置為用于照亮處于觀察位置的寶石，該照明裝置包括多個(gè)定向光源和漫射光源。旋轉(zhuǎn)裝置設(shè)置為用于相對(duì)于照明裝置旋轉(zhuǎn)支撐裝置。成像裝置設(shè)置為用于獲得處于觀察位置的寶石的圖像。顯示裝置設(shè)置為用于在支撐裝置的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處將寶石的圖像顯示給觀察者。本發(fā)明還提供了一種用于便于松開(kāi)或安裝寶石的光的運(yùn)用和刻入標(biāo)記的視覺(jué)欣賞的方法，該方法包括任何形式的上述設(shè)備觀看寶石。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于便于松開(kāi)或安裝的寶石(如鉆石)的光的運(yùn)用和刻在寶石的選定刻面(通常為切平面刻面)上的標(biāo)記的視覺(jué)欣賞的方法。用多個(gè)定向光源照亮寶石，并使寶石相對(duì)于所述多個(gè)定向光源圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。寶石的選定刻面的法線位于從旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的傾角范圍內(nèi)。當(dāng)寶石旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得寶石的圖像，并將這些圖像顯示給觀察者。定向光源配置為使得，對(duì)于該范圍內(nèi)的任何傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)將從選定刻面被鏡面反射到用于寶石的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置的成像裝置中。通過(guò)將寶石旋轉(zhuǎn)至一個(gè)定向光源被從選定刻面鏡面反射到成像裝置中所處的旋轉(zhuǎn)位置，刻入的標(biāo)記的圖像可以被顯示給使用者。當(dāng)寶石被照亮并旋轉(zhuǎn)時(shí)還可以用肉眼觀看寶石。因此本發(fā)明，至少在一些實(shí)施方式中，提供了便于松開(kāi)的或安裝的寶石和刻入的標(biāo)記的光的運(yùn)用在單個(gè)集成單元中視覺(jué)欣賞的設(shè)備和方法。該單元可以被制造為要求很少的技能或訓(xùn)練來(lái)使用的單個(gè)集成系統(tǒng)。而且，本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供了用于觀看松開(kāi)的或安裝的寶石的設(shè)備和方法，包括下述要素1.顯示寶石的光的運(yùn)用，以便可以用肉眼直接看到它。2.產(chǎn)生寶石的放大圖像，以顯示光的運(yùn)用。3.產(chǎn)生寶石的放大圖像，以顯示刻入的標(biāo)記。本發(fā)明的一些實(shí)施方式提供用于在不考慮寶石的對(duì)稱度的情況下，觀看和產(chǎn)生寶石的光的運(yùn)用和標(biāo)記的圖像的設(shè)備和方法?，F(xiàn)在將僅以舉例的方式并參照附圖描述本發(fā)明的一些優(yōu)選實(shí)施方式，在附圖中圖1為用于顯現(xiàn)寶石中的光的運(yùn)用和刻在寶石上的標(biāo)記的觀察器的示意圖；圖2為定向光源的配置的示意圖；圖3為定向光源的可替換配置的示意圖；圖4為定向光源的另一種可替換配置的示意圖；圖5為定向光源的又一種可替換配置的示意圖；以及圖6為可替換觀察器的示意圖。具體實(shí)施例方式總體配置圖1示出了觀察器100的示意圖。觀察器的結(jié)構(gòu)由基座101和大體(雖然沒(méi)有必要精確地)垂直于基座的支撐構(gòu)件102形成。線性滑動(dòng)裝置103可移動(dòng)地安裝在支撐構(gòu)件102上，以便它可以沿著支撐構(gòu)件102移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104由線性滑動(dòng)裝置103支撐。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的表面優(yōu)選平行于基座101，且在正常操作中，基座101將放置在基本水平的表面上，如珠寶商店的柜臺(tái)上。因此在說(shuō)明書中對(duì)水平和垂直的引用涉及平行和垂直于基座101下側(cè)的方向。諸如照相機(jī)之類的具有透鏡組106的成像裝置105安裝在支撐構(gòu)件102上，使得它沿著成像軸線107指向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104，成像軸線107應(yīng)當(dāng)平行于支撐構(gòu)件102。因此線性滑動(dòng)裝置103允許旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104沿著成像軸線107朝向或遠(yuǎn)離成像裝置105移動(dòng)。成像軸線107優(yōu)選以例如5°的角度傾斜于垂直方向，雖然可以采用0°和45°之間的任何角度。透鏡組106包括多個(gè)折射元件，且通常設(shè)置有可以改變放置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上的物體和成像裝置105之間的放大倍率，且因此調(diào)節(jié)焦距的內(nèi)部機(jī)械運(yùn)動(dòng)。這種透鏡通常熟知為變焦或變焦距透鏡。成像裝置105和透鏡106可以為單個(gè)模塊，如與輔助關(guān)閉透鏡元件的Sony塊照相機(jī)(Sonyblockcarema)。在可替換實(shí)施方式中或除此之外，成像裝置105可以設(shè)置有要求產(chǎn)生具有可接受質(zhì)量的圖像的多個(gè)象元(像素)，以便可以采用通常熟知為數(shù)字變焦的技術(shù)。觀察器還設(shè)置有照明結(jié)構(gòu)110，其可以表征為組合兩類照明元件。一組提供多個(gè)定向元件，另一組可以提供漫射背景?？梢允褂萌魏纬Ｒ?guī)光源。在一種實(shí)施方式中，采用諸如白光發(fā)光二極管(LED)的白光光源。如圖1所示，照明結(jié)構(gòu)108通常采取圍繞成像軸線107的平盤形式，且包括位于漫射體111上方的一組定向LED109和一組背景LED110。漫射體111散射從背景LED110傳播的光，以向放置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上的物體提供漫射照明。漫射體111中的在每個(gè)定向LED109正面的孔(或通光孔)112允許來(lái)自每個(gè)定向LED109中心的定向照明到達(dá)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上的物體。在使用中，諸如珍品鉆石之類的寶石113被支撐在寶石支撐件114上，并沿成像軸線107放在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上。鉆石113的圖像隨后可以由透鏡106形成在成像裝置105中。寶石113通過(guò)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)，并且可以通過(guò)采用線性滑動(dòng)裝置103朝向或遠(yuǎn)離透鏡106移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)鉆石的圖像顯現(xiàn)在熒光屏115上。這使得使用者能夠在寶石113旋轉(zhuǎn)時(shí)看見(jiàn)它的放大視圖，并且這允許將鉆石中的光的運(yùn)用顯示到最大效果。寶石113將通常為拋光寶石，如圓形磨光切割鉆石，但將會(huì)理解，也可以觀察其它鉆石切割(或其它寶石)。寶石將通常具有熟知為作為它的最上面的表面的切平面刻面的主平面刻面，并且應(yīng)當(dāng)定向?yàn)槭沟迷摽堂姹M可能接近水平。切平面刻面的法向通常應(yīng)當(dāng)與垂直方向成小于22.5°的角度，并且應(yīng)當(dāng)與實(shí)際中一樣與垂直方向接近0°。寶石支撐件114可以允許將寶石108支撐在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上的任何支撐裝置。如果寶石113形成諸如訂婚戒指的寶石戒指的一部分，則寶石支撐件114將構(gòu)成戒指本身，寶石113安裝在其中，例如，在商店中也可以用來(lái)展示戒指的戒指盒?？刂坪头答佋诓僮髦校瑢?duì)于諸如微處理器之類的合適控制裝置和合適的驅(qū)動(dòng)電路(未示出)有利的是，能夠獨(dú)立地控制每個(gè)定向LED109。通過(guò)控制每個(gè)LED吸引的電流，或者通過(guò)脈寬調(diào)制技術(shù)，每個(gè)LED的亮度可以是可調(diào)節(jié)的。此外，背景LED110應(yīng)當(dāng)具有所有散射LED共有的類似的控制通道。控制裝置還應(yīng)當(dāng)能夠控制線性滑動(dòng)裝置103和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的運(yùn)動(dòng)，以改變寶石113和透鏡106的相對(duì)位置。線性滑動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)構(gòu)成焦距調(diào)節(jié)?？刂蒲b置還應(yīng)當(dāng)控制成像裝置105和透鏡106的操作。非限制性的，這些控制將涵蓋透鏡106的孔徑光闌、成像裝置105的曝光時(shí)間、以及成像裝置105中提供的增益、色平衡、對(duì)比度和亮度及任何圖象銳化。它可以為，透鏡106設(shè)有可以由成像裝置106或由控制裝置自動(dòng)控制的焦距調(diào)整。由成像裝置105產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)可以直接顯示在熒光屏115上，如集成在設(shè)備的殼體(未示出)中的平板視頻監(jiān)視器。例如，寶石113的圖像可以由與寶石113的潛在購(gòu)買相關(guān)的消費(fèi)者和銷售人員同時(shí)觀看。提供某種反饋將是有用的，使得控制裝置可以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以獲得有利于銷售過(guò)程的吸引人的圖像系列或視頻。以最簡(jiǎn)單的形式，銷售人員可以通過(guò)評(píng)估圖像并對(duì)多種控制進(jìn)行調(diào)節(jié)而提供反饋。然而，優(yōu)選的是，在設(shè)備內(nèi)提供反饋，使得一旦已經(jīng)供給啟動(dòng)激勵(lì)，則該設(shè)備在沒(méi)有其它干涉的情況下執(zhí)行預(yù)定的展示。通過(guò)采用幀接收器將圖象幀記錄在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器(未示出)中，或者通過(guò)直接采用產(chǎn)生數(shù)字視頻信號(hào)的成像裝置，該設(shè)備可以分析由成像裝置105產(chǎn)生的圖像數(shù)據(jù)?？梢杂蓴?shù)據(jù)分析和處理裝置分析和修改圖像。顯示的圖像可以為原始圖像數(shù)據(jù)或由數(shù)據(jù)處理裝置(未示出)記錄并修改的圖像數(shù)據(jù)。作為例子，且非限制性的，數(shù)據(jù)處理裝置可以將圖像分成單獨(dú)的紅色、綠色和藍(lán)色通路，并為每個(gè)通路計(jì)算柱狀圖。柱狀圖可以用來(lái)確認(rèn)每個(gè)通路中出現(xiàn)的亮度級(jí)的范圍。這些柱狀圖可以與目標(biāo)值進(jìn)行比較，并且用來(lái)采用定向或漫射LED109、110調(diào)節(jié)照明水平。進(jìn)一步數(shù)據(jù)處理可以用來(lái)確認(rèn)由寶石113的占據(jù)的圖像區(qū)域，并且如果圖像尺寸例如太小，則控制裝置可以調(diào)節(jié)透鏡106的變焦設(shè)置，以提供更大的放大倍率。為了獲得其它信息，控制裝置可以改變由特定定向LED109產(chǎn)生的亮度級(jí)，并且數(shù)據(jù)處理裝置可以通過(guò)檢測(cè)所產(chǎn)生的圖像的變化確定這樣做的效果。該信息可與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的特定位置或位置范圍相關(guān)聯(lián)，以便，例如，系統(tǒng)將直到特定的定向LED109在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的已知旋轉(zhuǎn)位置范圍內(nèi)從寶石113的切平面刻面產(chǎn)生明亮的反射。隨后在抑制或強(qiáng)調(diào)來(lái)自切平面刻面的反射的過(guò)程中可以使用該信息(其可以存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)分析或控制裝置內(nèi)的合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中)。照明雖然可以采用照明元件的任何合適配置，但它應(yīng)當(dāng)具有某些特性，以確保在不同的場(chǎng)合中以吸引人的方式呈現(xiàn)鉆石珠寶，所述不同的場(chǎng)合可以從下述情況選擇，但不限于下述情況-提供照明，以便將寶石和珠寶以吸引人的方式呈現(xiàn)給直接觀看寶石的觀察者；-提供照明，以便可以在該設(shè)備的顯示屏或另外的熒光屏上觀看包含寶石和可能包含珠寶的吸引人的圖像；-提供照明，以便在不要求將要觀看的刻面的方位進(jìn)行任何精確對(duì)準(zhǔn)的情況下，可以通過(guò)鏡面反射觀看刻面(如果存在)和刻入所述刻面中的銘刻。換句話說(shuō)，應(yīng)當(dāng)能夠在在寶石在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上旋轉(zhuǎn)時(shí)，在熒光屏115上或直接向使用者提供吸引人的顯示。隨后應(yīng)當(dāng)能夠采用相同的照明系統(tǒng)且不要求從旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上移動(dòng)寶石的情況下向使用者顯示刻在寶石上的標(biāo)記的圖像。定向LED109與背景LED110和漫射體111一起的雙重配置幫助滿足這些條件。定向LED109用作照亮寶石113的"點(diǎn)光源"。從這些點(diǎn)光源反射到成像裝置105中的光將作為閃光出現(xiàn)在寶石113的圖像中，且將使寶石看起來(lái)〃耀眼〃。來(lái)自定向LED109的光也將被反射出儀器并直接反射至觀察者，觀察者將在熒光屏上的圖像中和直接"親身"看到寶石113閃耀。如下文將更詳細(xì)地說(shuō)明書的那樣，在某些場(chǎng)合下，來(lái)自定向LED109中的一個(gè)光也被將從寶石的切平面刻面直接鏡面反射到成像裝置105中。這將使得能夠在熒光屏115上觀看刻在切平面刻面中的標(biāo)記。如果寶石113僅由定向LED109照亮，有時(shí)可能表現(xiàn)為具有一些光點(diǎn)的普遍黑暗圖像。背景LED110和漫射體111提供照射整個(gè)寶石113的漫射光，以便它在顯示在熒光屏115上的圖像中看起來(lái)非常明亮。兩種照明效果的組合導(dǎo)致寶石113的圖像更加吸引人。將會(huì)理解，漫射體111中的孔112的直徑將對(duì)定向LED109的光源的視位置具有影響。這些孔的直徑比定向LED小，在這種情況中光源將看起來(lái)位于孔處，而不是位于它們的實(shí)際位置處。在定向LED109和寶石113之間可以設(shè)置其它光學(xué)元件。這些元件的一個(gè)效果將是進(jìn)一步改變定向LED源的視位置。10在一種實(shí)施方式中，定向LED109定位為有助于使寶石在直接觀看和在顯示屏上的外觀吸引人，同時(shí)還確保對(duì)于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的至少一個(gè)方位或方位范圍，在切平面刻面處的來(lái)自定向LED109中的至少一個(gè)的鏡面反射將進(jìn)入成像裝置105，而不要求切平面刻面的方位進(jìn)行任何精確的對(duì)準(zhǔn)。將會(huì)理解，鉆石圖像的吸引力是主觀方面，而使刻入的標(biāo)記的觀察在旋轉(zhuǎn)循環(huán)中可見(jiàn)是更客觀的標(biāo)準(zhǔn)。該后一種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)現(xiàn)在將參照?qǐng)D1描述的照明配置具有限制。本質(zhì)上，如果來(lái)自其中形成有標(biāo)記的刻面的鏡面反射入射到成像裝置105中，則可以通過(guò)成像裝置看到刻入的標(biāo)記。如果源自特定定向LED119且入射到刻面上并根據(jù)光反射定律反射的光線116沿著成像軸線107入射，則將從珍寶鉆石113的刻面上觀察到鏡面反射。等同地，如果沿著成像軸線107從成像裝置105向?qū)毷?13傳播并從寶石113的切平面刻面反射的假想反轉(zhuǎn)光線引向定向LED119中的一個(gè)，則滿足用于將觀察的反射的條件。圖1圖示了相對(duì)罕見(jiàn)的情形，其中，或許意外，寶石113的切平面刻面的法線已經(jīng)放置成平行于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的旋轉(zhuǎn)軸線117。在這種情況中，示出為引向定向LED119中的一個(gè)的反向線116的方向未由旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的旋轉(zhuǎn)改變，且將總是引向可以稱為模式的"中心〃LED119的特定的定向LED119。通常，寶石113將不被這種對(duì)準(zhǔn)，且當(dāng)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104旋轉(zhuǎn)時(shí)，反向反射線116將在漫射體111的下側(cè)上描繪近似圓形的軌跡，該軌跡的中心近似位于中心LED119。將會(huì)理解，該軌跡的精確形狀將取決于設(shè)備的詳細(xì)幾何形狀。對(duì)于示出的情況(其中源看起來(lái)位于漫射體111下側(cè)處的平面中)，該表面上的軌跡將是圓錐曲線，并且這可以根據(jù)上述原理作圖。對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸線117和反射刻面的表面法線之間的小傾角，反向反射線將繼續(xù)與中心LED119交叉，且將繼續(xù)觀察到鏡面反射。但當(dāng)角度增加時(shí)，反射線的軌跡將不再與中心LED119交叉，且從該源將不出現(xiàn)鏡面反射。代替的是，至少另一個(gè)源必須定位為與該軌跡交叉，以便在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)期間，反向反射線116的軌跡將至少與該另一個(gè)源交叉。對(duì)于寶石表面法線和旋轉(zhuǎn)軸線117之間的某個(gè)角度范圍，每個(gè)源109將在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104旋轉(zhuǎn)期間在某個(gè)點(diǎn)處提供用于鏡面反射的照明。這意味著可以在漫射體111的下側(cè)構(gòu)造由一系列近似圓形環(huán)構(gòu)成的圖，所述環(huán)之間的間距取決于定向源的尺寸。這在圖2中圖示了，圖2以示意形式示出了漫射體111的下側(cè)和由漫射體111中的孔112限定的定向源。該圖的中心中的圓圈201表示來(lái)自透鏡106的光穿過(guò)的盤的中心中的孔，并限定了其中不可能在不引入分束器或類似物的情況放置源LED的區(qū)域。對(duì)于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的一次完整旋轉(zhuǎn)，對(duì)于旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線117和珍品鉆石的切平面刻面的法線之間的傾角范圍，一組嵌套的近似圓形的曲線202表示反向線的軌跡，該軌跡沿著成像軸線107出現(xiàn)并從寶石113的切平面刻面反射。該圖示出了成直線的孔112(每個(gè)孔將具有位于后面的定向LED109)的一種可行配置。將注意到，孔112(以及LED109)也具有有限的尺寸，且不作為理想的電源。假設(shè)至少一個(gè)定向LED109定位在每條曲線202上，并且相鄰的環(huán)之間的最大間距小于源LED109的視直徑，則將在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)期間觀察到來(lái)自切平面刻面的至少一個(gè)鏡面反射。光學(xué)儀器設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)理解，用于反射觀察的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)乜紤]源LED孔112和透鏡106的光圈的卷積(convolution)，但在實(shí)際中，這種僅考慮主光線的照明的基本處理提供了足以根據(jù)本發(fā)明組裝設(shè)備的指導(dǎo)。將注意到，雖然圖2示出了源LED109的可行配置，但源LED109未近似均勻地分布在漫射體表面的上方，而是都在一側(cè)。這種配置將確?？梢栽谥辽僖粋€(gè)旋轉(zhuǎn)位置處觀看到刻在寶石113的切平面刻面上的標(biāo)記，但將對(duì)鉆石的外觀具有有害的影響，特別是鉆石的閃光布置，使得當(dāng)經(jīng)由成像裝置105觀看時(shí)它們不可能看起來(lái)均勻地分布在鉆石表面上方，而是可能看起來(lái)聚集到一側(cè)或呈通常令人不滿的布置。在圖2中圖示了可替換的配置，圖3示出了可替換的漫射體311的下側(cè)。在這里，每個(gè)孔312和相關(guān)的定向LED的位置已經(jīng)改變，它們不再成一條線，而是以更平衡的方式分布。模式仍將滿足總是可以從鉆石的切平面刻面看到鏡面反射的一般要求。這已經(jīng)通過(guò)下述方式獲得，即將孔312設(shè)置在連續(xù)環(huán)302中，以便它們對(duì)應(yīng)于對(duì)于寶石切平面刻面傾角的每次增加，通過(guò)將旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的旋轉(zhuǎn)角度推進(jìn)90°產(chǎn)生的反射。這可以稱為連續(xù)環(huán)302之間的90°相位超前，如此產(chǎn)生的模式可以稱為具有90°超前角的螺旋。這個(gè)例子具有圍繞在中心LED和相關(guān)孔322上對(duì)中的軸線4倍對(duì)稱度。如果希望進(jìn)一步增強(qiáng)這種對(duì)稱，例如純粹地，通過(guò)將4個(gè)定向LED放置在圓圈302中的每一個(gè)上，和/或，如隨后將討論的那樣，減小或消除旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的旋轉(zhuǎn)軸線117和成像軸線107之間的傾角，以產(chǎn)生更加對(duì)稱的觀察和照明分布。用對(duì)稱光分布，特別是用具有類似于寶石113的刻面圖案的對(duì)稱性度的對(duì)稱光分布照明寶石的效果是在圖像中產(chǎn)生閃光或加亮區(qū)的對(duì)稱圖案，假設(shè)已經(jīng)非常精確地拋光了寶石。這種拋光精度可以由術(shù)語(yǔ)"光學(xué)對(duì)稱"描述，這種拋光精度可能超出了例如在品級(jí)證明書上獲得出色的對(duì)稱等級(jí)所需要的精度。珍品鉆石切割法，如圓磨光刻花法或公開(kāi)方切割(Princesscut)法通常具有四倍對(duì)稱，因此具有四倍對(duì)稱的照明圖案，如參照?qǐng)D3描述的例子，可能顯示具有好的光學(xué)對(duì)稱的鉆石中的高度對(duì)稱圖案。具有高光學(xué)對(duì)稱的鉆石的好處是鉆石貿(mào)易的爭(zhēng)辯或爭(zhēng)論的主題。如果采取希望高光學(xué)對(duì)稱度的視角，則將優(yōu)選的是例如根據(jù)圖3以對(duì)稱方式配置照明，以便可以展現(xiàn)光學(xué)對(duì)稱度。然而，大多數(shù)拋光的鉆石未被制造到獲得高光學(xué)對(duì)稱度所需要的苛刻公差。雖然這可以解釋為差的技藝的一般認(rèn)可，但還可以爭(zhēng)論珍品鉆石的美或吸引力與鉆石一般如何與光相互作用相關(guān)，而不是它在設(shè)計(jì)為強(qiáng)調(diào)光學(xué)對(duì)稱的特定人為照明和觀察配置下如何呈現(xiàn)。在這種鉆石中，刻畫精度(假設(shè)它不是太易變)足以以經(jīng)濟(jì)成本產(chǎn)生吸引人的鉆石。因此，在某些場(chǎng)合中，將希望的是提供可以被認(rèn)為是自然或非認(rèn)為的照明，缺少將可以與寶石的光學(xué)對(duì)稱相互作用的任何明顯對(duì)稱。在圖4中圖示了示例性的配置，圖4可以直接與圖2和3相比較。在圖4中，孔412后面的連續(xù)的LED以近似137.51°(通常稱為金角的角度)的相位被推進(jìn)。這種以自然生長(zhǎng)型，如以螺旋葉序交會(huì)的角度確保連續(xù)源LED圍繞軸線適度均勻地配置，同時(shí)確保在可能強(qiáng)調(diào)鉆石的光學(xué)對(duì)稱的照明配置中不存在任何簡(jiǎn)單的對(duì)稱，如4-倍或8-倍對(duì)稱。雖然在定向LED的配置中使用金角對(duì)產(chǎn)生平衡自然照明是有效的，但將會(huì)理解，其它配置也是可行的，并且可以以任何配置的定向LED組裝設(shè)備(假設(shè)避免明顯的4或8倍對(duì)稱外觀)。例如，每個(gè)連續(xù)環(huán)可以采用隨機(jī)或任意相位。圖2-4圖示了在成像軸線107和旋轉(zhuǎn)臺(tái)104的旋轉(zhuǎn)軸線之間引入傾角的作用。通過(guò)將中心LED和相關(guān)聯(lián)的孔移動(dòng)離開(kāi)成像軸線，并且通過(guò)其它定向LED的正確放置，能夠避免將任何源放在漫射體111的成像系統(tǒng)105、106通過(guò)其觀看珍品鉆石的部分201內(nèi)，同時(shí)確保切平面的鏡面反射將是看的見(jiàn)的。雖然這種配置具有這種優(yōu)點(diǎn)，但可以采用產(chǎn)生類似技術(shù)效果的其它配置。圖5圖示了用在其中已經(jīng)使旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線117平行于成像軸線107的系統(tǒng)中的漫射體511，但圖4的配置被保留，使得它們的相關(guān)的孔512后面的LED形成螺旋形。中心LED519現(xiàn)在落入漫射體511的孔201的中心，因此沿著成像軸線在透鏡106的前面，并且該定向LED519還將阻隔照相機(jī)系統(tǒng)105、106的視野。將會(huì)理解，盡管存在這種問(wèn)題，但可以多種方式實(shí)施其中成像軸線107和旋轉(zhuǎn)軸線117重合的系統(tǒng)。例如，可以簡(jiǎn)單地省略兩個(gè)中心LED519、520，雖然這將留下風(fēng)險(xiǎn)，即在可以以普通的吸引方式觀看鉆石時(shí)，如果鉆石切平面刻面法線太接近平行于成像軸線117，則將不能看到刻入的標(biāo)記。這種配置簡(jiǎn)單，但帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)是，操作人員將必須重新定位寶石，以允許觀看標(biāo)記，損害了展示的整體質(zhì)量?？商鎿Q地，任何損失的定向LED可以被投射到光學(xué)系統(tǒng)中，在圖6中圖示了實(shí)施這種情況的合適配置。雖然在圖6中未示出基座、支撐件、線性滑動(dòng)裝置和旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，但圖6的配置類似于圖1的配置。照明結(jié)構(gòu)也是定向LED609和位于具有孔612的漫射體611的后面的背景LED610的組合，雖然現(xiàn)在成像軸線607和旋轉(zhuǎn)軸線617重合。設(shè)置了附加定向LED630、中繼鏡631和分束器632。中繼鏡631優(yōu)選以單位放大倍率形成附加定向LED630的投射圖像633。分束器632允許沿著成像軸線607投射該圖像的一部分，使得圖像633占據(jù)將由實(shí)際源LED630占據(jù)的空間的位置，否則它實(shí)際位于漫射體611的中心。入射光瞳匹配返回參照?qǐng)D1，通常，由成像裝置105和透鏡106形成的光學(xué)系統(tǒng)具有沿著成像軸線設(shè)置的入射光瞳。這是透鏡106的孔徑光闌的圖像。入射光瞳的位置和尺寸對(duì)由設(shè)備形成的圖像的特征具有重要的影響。有幫助的是，將入射光瞳在寶石113的切平面刻面中的反射設(shè)置為基本與定向LED109的視位置基本重合。如果透鏡106為變焦透鏡，則可能的是，入射光瞳將在調(diào)節(jié)變焦設(shè)置時(shí)移動(dòng)。在實(shí)際中，當(dāng)觀看刻入的標(biāo)記時(shí)，光瞳匹配是最重要的，并且這通常以最大放大倍率執(zhí)行。因此，在一種實(shí)施方式中，入射光瞳與向著變焦范圍的高放大端的照明匹配，并且以較低的放大倍率放寬條件。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于，可以獲得比透鏡106直徑寬的視場(chǎng)。由于可以在一個(gè)角度范圍內(nèi)呈現(xiàn)寶石113的切平面刻面，則定向照明的精確匹配將要求定向LED109或它們的視位置位于在寶石113上對(duì)中的球面上，而不是在如圖1所示的平面上。這是在設(shè)計(jì)中引入的折中，容易制造，認(rèn)識(shí)到，在實(shí)際中，寶石113將放置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上，使得其切平面刻面相當(dāng)?shù)厮剑员阃ǔl(fā)現(xiàn)，較靠近光軸的定向LED109將用來(lái)展現(xiàn)標(biāo)記。對(duì)于這些LED的光瞳匹配誤差是可忽略的。實(shí)施例組裝了大致根據(jù)圖1的實(shí)驗(yàn)性設(shè)備?；?01由鋁合金板制成，支撐構(gòu)件102和其它部件由鋁合金擠出件、支架和類似物制成。支撐構(gòu)件102以5°的角度相對(duì)于垂直方向傾斜。線性滑動(dòng)裝置103由Aerotech有限公司供給具有50mm行程的ReadingUk-型ATS302MM。這由SurreyUK的McLennan伺服供電有限公司供給的尺寸23步進(jìn)電機(jī)和Sin^tep單軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)供電。Sin^t印單軸經(jīng)由來(lái)自IBM個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的RS232接口控制。旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104通過(guò)下述方式組裝，即將高密度聚氨酯泡沫體的剛性盤安裝在裝配有減速比為4001的減速箱的Maxon2325.915-11.111直流電機(jī)的輸出軸上。電機(jī)轉(zhuǎn)速和方向采用由英國(guó)Huntingdon的ThurlbyThandarInstruments供給的型號(hào)為Ex357tv的直流電源上的電壓控制旋鈕和極性換向開(kāi)關(guān)手動(dòng)控制。漫射體111由光亮的3mm厚Macrolon聚碳酸酯板制成，且為約150mm的正方形。通過(guò)采用3M噴嘴粘合劑(spraymountadhesive)將兩塊拉延潤(rùn)滑膜連接至所述板的下側(cè)而獲得漫射效果。該復(fù)合板上鉆有直徑約5mm的多個(gè)孔，每個(gè)孔傾斜使得其軸向引向旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104的中心，旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104在漫射體下方65mm。設(shè)置了16個(gè)具有20度觀測(cè)角、直徑為5mm的定向白光LED109(Marl型110147-01BC)，它們根據(jù)圖4中圖示的傾斜螺旋模式配置，并直接安裝到漫射體板中的孔中。在可替換實(shí)施方式中，LED都垂直安裝，單個(gè)塑料菲涅耳(Frensel)透鏡直接安裝在它們的下面，以向珍品鉆石偏轉(zhuǎn)光。另外12個(gè)背景LED110(LuxeonIumiled型LXHL-MWEC)以具有IlOmm直徑的圓形圖案安裝在位于漫射體上方約40mm的鋁合金板上。定向LED109經(jīng)由美國(guó)Colorado州Lakeview市的Labjack公司的USB接口插件型號(hào)U3-LV和允許每個(gè)獨(dú)立的定向LED由0和20mA之間的電流驅(qū)動(dòng)的專有接口由PC控制。以類似的方式控制背景LED，并使背景LED串聯(lián)連線，以便可以由0和350mA之間的受控電流驅(qū)動(dòng)它們。照相機(jī)105為索尼FCB-EXllDP彩色照相機(jī)模塊并結(jié)合101變焦透鏡。當(dāng)將該照相機(jī)設(shè)置到其最長(zhǎng)焦距時(shí)，該照相機(jī)的入射光瞳(其不是圓形的，但，根據(jù)孔設(shè)置，其為近似梯形(trapedoidal))位于照相機(jī)正面之后約IlOmm處。附加的雙合透鏡(63DQ16，由英國(guó)劍橋的ComarInstruments供給)在漫射體板的正下方安裝到Comar型10XE16透鏡元件中，該透鏡元件裝配在漫射體板中鉆出的直徑為18mm的孔中，以形成一個(gè)組件。該透鏡離珍品鉆石113約60.5mm,照相機(jī)模塊在雙合透鏡上方約15mm。雙合透鏡的較彎曲側(cè)面向照相機(jī)模塊。該設(shè)備以最高的放大倍率提供了約3mmX4mm的視場(chǎng)，并且以提供具有最小漸暈的9mmX12mm的視場(chǎng)?？梢垣@得較大的視場(chǎng)，但具有一定的漸暈。雙合透鏡起雙重作用，即在無(wú)窮遠(yuǎn)形成珍品鉆石的圖像，使得照相機(jī)模塊可以形成它的圖像，以及對(duì)照相機(jī)模塊的入射光瞳重新成像，以便它在雙合透鏡前面約120mm，使得當(dāng)從珍品鉆石113的切平面反射時(shí)，對(duì)于小的傾角，入射光瞳在漫射體板中，因此與照明相匹配。14在實(shí)踐中，這種匹配根據(jù)經(jīng)驗(yàn)而不是通過(guò)計(jì)算執(zhí)行，調(diào)節(jié)照相機(jī)模塊和漫射體/透鏡組單元的相對(duì)位置，當(dāng)轉(zhuǎn)盤(turntable)旋轉(zhuǎn)時(shí)，來(lái)自珍品鉆石的切平面刻面的鏡面反射看起來(lái)被均勻地照亮，而在切平面上沒(méi)有任何明顯的運(yùn)動(dòng)。照相機(jī)圖像以PAL格式輸出并在由Lilliput制造的8"IXD監(jiān)視器上顯示。采用連接至PC的Pinnacle510USB視頻捕獲單元也可以將視頻捕獲為數(shù)字視頻系列。該設(shè)備用來(lái)采用下述方法展示刻有R)revermark(永恒標(biāo)記)標(biāo)識(shí)和序列號(hào)的0.67克拉圓形璀璨鉆石的魅力。照相機(jī)設(shè)為f/5.6的光圈，具有1/30秒的曝光時(shí)間和Odb的增益。所有的定向LED109和漫射LED110分別以IOmA和250mA的電流被驅(qū)動(dòng)。支撐在指環(huán)中并安裝在指環(huán)支架114中的鉆石113放置在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104上。設(shè)置放大倍率，以便鉆石幾乎填滿垂直視場(chǎng)。由操作人員執(zhí)行手動(dòng)對(duì)中，并調(diào)節(jié)焦距。隨后減小放大倍率，以便更多的珠寶指環(huán)是可見(jiàn)的。將旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104設(shè)置為旋轉(zhuǎn)，并且首先從設(shè)備前面直接觀看鉆石?？梢钥吹竭@以吸引人的方式被呈現(xiàn)，以被認(rèn)為是自然且有效、且不是認(rèn)為或人造的方式展示光彩或閃光。對(duì)于2-3轉(zhuǎn)每分鐘的旋轉(zhuǎn)速度獲得了最吸引人的展示，但可以采用其它旋轉(zhuǎn)速度。接下來(lái)，將注意力放在LCD屏上，其中顯示鉆石和支撐珠寶的類似的但放大的視圖。隨后增加放大倍率，以便鉆石幾乎填滿視場(chǎng)，將注意力放在鉆石本身上。發(fā)現(xiàn)通過(guò)調(diào)節(jié)背景和定向照明之間的平衡可以獲得外觀范圍?？梢杂^察到閃光或光彩以吸引人的但不是明顯對(duì)稱的圖案分布在整個(gè)鉆石上。一些閃光本質(zhì)上是從黑暗到光(即，白光)再到黑暗的變換，而其它的閃光可以表征為從藍(lán)至紅(或反之亦然)在可見(jiàn)光譜范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)換，色彩在光譜的藍(lán)和黃-紅端處是最明顯的。這是鉆石貿(mào)易中熟知為火彩的現(xiàn)象。在旋轉(zhuǎn)期間，操作人員能夠確定從切平面刻面看到鏡面反射的時(shí)間。通過(guò)順序關(guān)閉定向LED109，能夠確定哪個(gè)LED正在引起所述反射。使該LED關(guān)閉，以便在后續(xù)的旋轉(zhuǎn)中看不到任何其它鏡面反射。最后，將鉆石擱置在已經(jīng)觀察到鏡面反射的位置上。將光學(xué)放大倍率增加至其最大值。隨后在1-2秒的過(guò)程中緩慢打開(kāi)照明，使得僅之前已經(jīng)關(guān)閉的單個(gè)定向LED現(xiàn)在打開(kāi)，展示鉆石的切平面上的i^orevermark銘文。任選地，可以采用某種數(shù)字變焦，以允許更容易閱讀標(biāo)記。發(fā)現(xiàn)可以產(chǎn)生多種其它吸引效果，這些效果包括但不限于允許故意模糊觀看鉆石，以引入混淆，隨后緩慢移動(dòng)它對(duì)焦。降低透鏡光圈(例如降低至f/8或f/11)以降低光的整體強(qiáng)度并增加在每次閃光中可以觀察到的"火彩"的量。允許轉(zhuǎn)盤緩慢旋轉(zhuǎn)或在展示銘文時(shí)開(kāi)始靜止，以在透鏡的入射光瞳范圍掃描光源時(shí)產(chǎn)生對(duì)比效果范圍。有意操作該單元以在照明和入射光瞳之間存在失配的情況下展示標(biāo)記產(chǎn)生了在表面上傳播上暗到亮的轉(zhuǎn)換效果。還可行的是，通過(guò)以合適的速率接通和關(guān)閉LED，或采用可以顯示不同顏色的LED而在閃光效果中引入額外的動(dòng)態(tài)效果。然而，這些效果會(huì)被認(rèn)為是人為的或不自然的，最好少采用或根本不采用。還發(fā)現(xiàn)，可以有效地使用少于16個(gè)LED，例如10個(gè)。還發(fā)現(xiàn)，更靠近中心的LED趨向于將顯示標(biāo)記，表明操作人員將傾向于以切平面適度水平的方式將珠寶放在設(shè)備中。在下述進(jìn)一步的試驗(yàn)中，即在旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)104水平的情況下垂直放置支撐構(gòu)件102，使得成像軸線107和旋轉(zhuǎn)軸線117重合(如圖5中一樣)，省略中心LED，則發(fā)現(xiàn)在很大程度上通常是看不到來(lái)自切平面的鏡面反射，使該設(shè)備不可靠。將會(huì)理解，根據(jù)上述實(shí)施方式的多種變形也會(huì)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。例如，已經(jīng)參照其上可以放置鉆石的旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)描述了該系統(tǒng)。將會(huì)理解，照明結(jié)構(gòu)和/或照相機(jī)可以相對(duì)于鉆石旋轉(zhuǎn)，而不是鉆石被物理旋轉(zhuǎn)，雖然如果鉆石本身旋轉(zhuǎn)，結(jié)果傾向于在美學(xué)上更加令人滿意。作為另一種替換，定向LED可以被順序激活，以提供旋轉(zhuǎn)照明結(jié)構(gòu)的效果。此外，將會(huì)理解，采用代替背景LED和漫射體的附加定向LED是可行的，雖然這會(huì)影響閃光和背景照明之間的平衡，這在美學(xué)上可能令人不滿意。定向光源已經(jīng)被描述為位于漫射體111中的孔或通光孔112后面的定向LED109。將會(huì)理解，可以使用任何適合的用于提供定向光的配置。在一種配置中，定向光可以由位于準(zhǔn)直透鏡后面的LED(或任何適合的光源)提供。這些透鏡優(yōu)選結(jié)合或模制到漫射體的上表面上。優(yōu)選地，這些透鏡應(yīng)當(dāng)設(shè)置為使得照亮鉆石中心的光束應(yīng)當(dāng)以垂直入射與透鏡的曲面交會(huì)。而且，該設(shè)備已經(jīng)被描述為具有基座和大致垂直的支撐構(gòu)件。將會(huì)理解，在實(shí)踐中其它配置將是可利用的，只要可以顯示鉆石、照明結(jié)構(gòu)和照相機(jī)之間的必要旋轉(zhuǎn)，并且只要照相機(jī)可以聚焦在鉆石上。在實(shí)踐中，所述元件(包括觀看屏)可以結(jié)合成單個(gè)、獨(dú)立儀器。這種儀器仍可以具有大的開(kāi)口，可以通過(guò)該開(kāi)口直接觀看鉆石，以便同時(shí)在熒光屏上和"親身"觀看鉆石。權(quán)利要求1.一種用于觀看寶石的圖像的設(shè)備，包括支撐結(jié)構(gòu)，用于將寶石支撐在觀察位置；照明結(jié)構(gòu)，配置為照亮寶石，該照明結(jié)構(gòu)包括引向觀察位置的多個(gè)定向光源，支撐結(jié)構(gòu)和照明結(jié)構(gòu)能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)；和成像裝置，用于在照明結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)之間的多個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置處獲得處于觀察位置的寶石的圖像，該成像裝置具有穿過(guò)觀察位置的成像軸線；其中，支撐結(jié)構(gòu)被配置為使得能夠以寶石的選定刻面的法線在從旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的傾角范圍內(nèi)的方式將寶石放置在觀察位置處；并且定向光源配置為使得對(duì)于所述范圍內(nèi)的任何傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)將從選定刻面被鏡面反射到用于支撐結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置的成像裝置中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中定向光源被配置成不具有4倍或8倍旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的模式。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其中在照明結(jié)構(gòu)范圍內(nèi)大致均勻地配置定向光源。4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的設(shè)備，其中在所述刻面處于任何給定傾角的情況下，對(duì)于支撐結(jié)構(gòu)的360°旋轉(zhuǎn)，能夠從成像裝置看到位于照明結(jié)構(gòu)上的反射到選定刻面中的反向束的軌跡，并且其中定向光源被配置為使得對(duì)于位于所述傾角范圍內(nèi)的每個(gè)傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)位于該軌跡上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其中定向光源被配置為使得連續(xù)軌跡上的光源被以如90°或137.5°的角度同相推進(jìn)，以產(chǎn)生螺旋模式。6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中照明結(jié)構(gòu)大體設(shè)置在成像裝置和觀察位置之間，照明結(jié)構(gòu)中的孔使得光能夠從觀察位置通向成像裝置。7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中虛設(shè)定向光源被配置為沿著成像軸線提供光，該虛設(shè)定向光源包括分束器。8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中成像軸線和旋轉(zhuǎn)軸線重合。9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中成像軸線和旋轉(zhuǎn)軸線例如以0°和45°之間或0°和5°之間的角度彼此傾斜。10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中照明結(jié)構(gòu)還包括用于照亮寶石的漫射光源。11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中觀察位置由使用者直接可觀察的。12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括用于顯示由成像裝置獲得的圖像的顯示屏。13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所有的元件集成為獨(dú)立儀器。14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，設(shè)置為使得，當(dāng)來(lái)自一個(gè)所述定向光源中的光從選定刻面鏡面反射到成像裝置中時(shí)，能夠由成像裝置獲得刻在寶石的選定刻面上的標(biāo)記的圖像。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，設(shè)置為使得，照亮寶石中的光的運(yùn)用的圖像和標(biāo)記的圖像在寶石處于觀察位置的情況下都能夠顯示給使用者。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，還包括處理器，該處理器用于分析由成像裝置獲得的圖像，并識(shí)別一個(gè)所述定向光源從選定刻面鏡面反射到成像裝置中所處的旋轉(zhuǎn)位置，以便能夠獲得標(biāo)記的圖像。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的設(shè)備，其中所述處理器可操作地連接至用于控制支撐結(jié)構(gòu)和照明結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)的控制系統(tǒng)，并且該控制系統(tǒng)構(gòu)造為確保在照亮寶石中的光的運(yùn)用的圖像已經(jīng)顯示給使用者之后，支撐結(jié)構(gòu)移動(dòng)至合適的用于將標(biāo)記的圖像顯示給使用者的旋轉(zhuǎn)位置。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中控制系統(tǒng)適于控制定向光源的操作，并且處理器適于確定在支撐結(jié)構(gòu)處于合適的旋轉(zhuǎn)位置時(shí)哪個(gè)定向光源被鏡面反射到選定刻面中。19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中傾角范圍在0°和10°之間或0°和5°之間。20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中成像裝置包括諸如CCD照相機(jī)或CMOS照相機(jī)之類的具有透鏡的照相機(jī)。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中所述透鏡提供放大倍率范圍，和/或照相機(jī)設(shè)有足夠的像素，以能夠采用數(shù)字變焦。22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中支撐結(jié)構(gòu)能夠朝向和遠(yuǎn)離成像裝置移動(dòng)。23.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中支撐結(jié)構(gòu)包括旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)。24.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中寶石能夠放置在由寶石支撐件支撐的支撐結(jié)構(gòu)上，寶石支撐件例如為珠寶底座、位于盒子中的珠寶底座、或用于松開(kāi)寶石的支^KO25.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中定向光源包括白光LED。26.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中漫射光源包括位于漫射體后面的背景LED。27.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，還包括用于記錄寶石中的光的運(yùn)用和/或刻在寶石上的標(biāo)記的圖像或圖像系列的記錄系統(tǒng)。28.一種設(shè)備，用于在單個(gè)集成單元中產(chǎn)生和觀看松開(kāi)或安裝的寶石中的光的運(yùn)用和寶石上的刻入標(biāo)記的圖像，該設(shè)備包括支撐裝置，用于將寶石支撐在觀察位置；照明裝置，用于照亮處于觀察位置的寶石，該照明裝置包括多個(gè)定向光源和漫射光源；旋轉(zhuǎn)裝置，用于相對(duì)于照明裝置旋轉(zhuǎn)支撐裝置；成像裝置，用于獲得處于觀察位置的寶石的圖像；和顯示裝置，用于在支撐裝置的多個(gè)旋轉(zhuǎn)位置處將寶石的圖像顯示給使用者。29.根據(jù)權(quán)利要求觀的設(shè)備，其中支撐裝置被設(shè)置為能夠以寶石的選定刻面的法線在從旋轉(zhuǎn)裝置的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的傾角的范圍內(nèi)的方式將寶石放置在觀察位置處，并且其中定向光源配置為使得，對(duì)于該范圍內(nèi)的任何傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)將從選定刻面被鏡面反射到用于支撐結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置的成像裝置中。30.一種方法，用于便于松開(kāi)的或安裝的寶石的光的運(yùn)用和刻入標(biāo)記的視覺(jué)欣賞，該方法包括采用前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的設(shè)備觀看寶石。31.一種方法，用于便于松開(kāi)的或安裝的寶石的光的運(yùn)用和刻在寶石的選定刻面上的標(biāo)記的視覺(jué)欣賞，該方法包括下述步驟用多個(gè)定向光源照亮寶石；使寶石相對(duì)于所述多個(gè)定向光源圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)，寶石的選定刻面的法線位于從旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的傾角范圍內(nèi)；當(dāng)寶石旋轉(zhuǎn)時(shí)獲得寶石的圖像；以及將圖像顯示給觀察者；其中定向光源配置為使得，對(duì)于該范圍內(nèi)的任何傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)將從選定刻面被鏡面反射到用于支撐結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置的成像裝置中。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，該方法還包括下述步驟通過(guò)將寶石旋轉(zhuǎn)至所述定向光源被從選定刻面鏡面反射到成像裝置中所處的旋轉(zhuǎn)位置，將刻入的標(biāo)記的圖像顯示給使用者。33.根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的方法，其中所述寶石為鉆石。34.根據(jù)權(quán)利要求31、32或33所述的方法，其中選定刻面為切平面刻面。35.根據(jù)權(quán)利要求31-34中任一項(xiàng)所述的方法，還包括當(dāng)寶石被照亮并旋轉(zhuǎn)時(shí)由眼睛觀看寶石。全文摘要描述了一種用于觀看寶石的圖像的設(shè)備。該設(shè)備包括用于將寶石支撐在觀察位置的支撐結(jié)構(gòu)。照照明結(jié)構(gòu)包括引向觀察位置以照亮寶石的多個(gè)定向光源。支撐結(jié)構(gòu)和照明結(jié)構(gòu)能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)。成像裝置設(shè)置為在照明結(jié)構(gòu)和支撐結(jié)構(gòu)之間的多個(gè)相對(duì)旋轉(zhuǎn)位置處獲得處于觀察位置的寶石的圖像；該成像裝置具有穿過(guò)觀察位置的成像軸線。支撐結(jié)構(gòu)被設(shè)置為使得能夠以寶石的選定刻面的法線在從旋轉(zhuǎn)軸線傾斜的傾角范圍內(nèi)的方式將寶石放置在觀察位置處。定向光源配置為使得對(duì)于所述范圍內(nèi)的任何傾角，所述定向光源中的至少一個(gè)將從選定刻面被鏡面反射到用于支撐結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)旋轉(zhuǎn)位置的成像裝置中。文檔編號(hào)G01N21/87GK102216759SQ200980137409公開(kāi)日2011年10月12日申請(qǐng)日期2009年7月16日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者皮特·斯坦利·羅斯,詹姆士·戈登·查特斯·史密斯,邁克爾·皮特·豪克羅杰申請(qǐng)人:德比爾斯百年公司