用于分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案的裝置，該裝置包括:用于照射寶石的光源，用于保持寶石的保持裝置，用于成像光圖案的散射屏、特別是扁平的散射屏，和用于拍攝在散射屏上成像的光圖案的照相機(jī)。本發(fā)明還涉及一種用于借助按照本發(fā)明的裝置分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]具有所述組成部分的裝置例如由US5，828，405已知。在按照現(xiàn)有技術(shù)的該裝置中不利的是，對(duì)要檢查的鉆石的照射經(jīng)由散射屏中的開(kāi)口進(jìn)行。這導(dǎo)致，光圖案的會(huì)在該開(kāi)口的區(qū)域內(nèi)在散射屏上成像的部分丟失。此外，利用在US5，828，405中公開(kāi)的照射裝置也只能僅僅照射鉆石的一小部分。按這種方式，關(guān)于鉆石的信息也丟失。
[0003]最后，作為另外的缺點(diǎn)還包括，由于照射裝置的幾何結(jié)構(gòu)必須使用于拍攝在散射屏上成像的光圖案的照相機(jī)一方面相對(duì)于屏成角度地設(shè)置并且另一方面相對(duì)于散射屏相對(duì)近地定位。后者要求使用極端的魚眼鏡頭?？傊赨S5，828，405中照相機(jī)相對(duì)于散射屏的設(shè)置結(jié)構(gòu)導(dǎo)致拍攝的光圖案的強(qiáng)烈的透視失真。雖然理論上可以增大照相機(jī)離散射屏的距離，從而照相機(jī)例如設(shè)置在寶石的高度上或者甚至在其后面，不過(guò)朝散射屏的自由視野便會(huì)受到照射裝置的部件或?qū)毷旧硐拗?，這又會(huì)導(dǎo)致信息丟失。
[0004]受到照射裝置的部件或?qū)毷旧硐拗?，這又會(huì)導(dǎo)致信息丟失。
[0005]不過(guò)，為了完整起見(jiàn)要指出，在US5，828，405中的目的設(shè)定在于，拍攝寶石的特征性的“指紋”并且將其與存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的指紋進(jìn)行比較，以便可以在盜竊情況下對(duì)寶石進(jìn)行鑒定。只要寶石的圖像總是用相同的裝置拍攝，信息丟失和透視失真就不起作用。
[0006]與此相反，本發(fā)明的裝置用于分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案。在這里例如涉及分析寶石的例如受諸如幾何結(jié)構(gòu)或光澤的參數(shù)影響的品質(zhì)。在該目的設(shè)定的背景下，所述缺點(diǎn)當(dāng)然非常起作用。
[0007]要指出，本裝置或本方法原則上可以用于分析所有類型和形狀的寶石。特別是也可以分析天然寶石或人工合成的寶石、例如氧化鋯或由玻璃制成的寶石(玻璃石)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于，避免由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺點(diǎn)并且提供一種改進(jìn)的用于分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案的裝置或一種改進(jìn)的用于此的方法，在所述方法中應(yīng)用按照本發(fā)明的裝置。
[0009]所述目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1和11的特征來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明的核心構(gòu)思之一因此在于，所述裝置包括半透明的光學(xué)元件，該光學(xué)元件用于使由光源發(fā)出的光朝向?qū)毷D(zhuǎn)向并且透射在寶石上折射和反射的光，其中，半透明的光學(xué)元件例如可以是半透明的鏡子或玻璃板。
[0011]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的重要區(qū)別之一因此在于，光耦合輸入經(jīng)由半透明的光學(xué)元件進(jìn)行。按這種方式可以更柔性地設(shè)置裝置的各元件并且按這種方式避免由現(xiàn)有技術(shù)已知的缺占.
[0012]例如，用于保持寶石的保持裝置和用于照射寶石的光源可以設(shè)置在散射屏的同一偵k這具有如下優(yōu)點(diǎn)，即，為了照射寶石不必在散射屏中設(shè)置孔。同時(shí)也為相對(duì)于散射屏基本上垂直地設(shè)置用于拍攝在散射屏上成像的光圖案的照相機(jī)創(chuàng)造出空間。為此可以規(guī)定，照相機(jī)設(shè)置在散射屏的與保持裝置相反的一側(cè)和/或散射屏是透射屏。通過(guò)這樣相對(duì)于散射屏設(shè)置照相機(jī)，可以這樣選擇照相機(jī)離散射屏的間距，使得可以使用不導(dǎo)致成像的光圖案透視失真或者僅導(dǎo)致成像的光圖案很小透視失真的鏡頭。此外可以完全避免信息損失，因?yàn)槿∠嗽谡障鄼C(jī)和散射屏之間設(shè)置消極地影響照相機(jī)朝散射屏的自由視野的元件的必要性。
[0013]通過(guò)使用附加的以半透明的光學(xué)元件形式的光學(xué)元件(每個(gè)光學(xué)元件總是與或多或少受不同程度影響的像差相關(guān)聯(lián))造成的表面上的缺點(diǎn)因此被一系列優(yōu)點(diǎn)更多地補(bǔ)償。
[0014]在按照本發(fā)明的裝置的一種有利的構(gòu)成方案中，保持裝置設(shè)置成與散射屏間隔開(kāi)在10cm至50cm之間的距離、優(yōu)選約30cm的距離。
[0015]此外，已被證明為有利的是，照相機(jī)包括C⑶芯片，和/或光源是LED光源。
[00? 6]由光源發(fā)出的光優(yōu)選是未偏振的，和/或具有在5mm至15mm之間的射束直徑、優(yōu)選約為10_的射束直徑，和/或是校準(zhǔn)的，和/或具有在0.1°至0.4°之間的發(fā)散半角、優(yōu)選約為
0.25°的發(fā)散半角，和/或具有帶有來(lái)自可見(jiàn)光范圍的多個(gè)不同波長(zhǎng)的光譜。后者表現(xiàn)為，寶石基本上被用白光照射，該白光通過(guò)在寶石上的折射被部分地分解成其光譜色，從而在散射屏上成像的光圖案部分地包括色光反射。
[0017]優(yōu)選地也規(guī)定，按照本發(fā)明的裝置包括評(píng)價(jià)單元、優(yōu)選計(jì)算機(jī)，用于評(píng)價(jià)由照相機(jī)拍攝的光圖案，和/或至少光源、保持裝置、散射屏、照相機(jī)和半透明的光學(xué)元件設(shè)置在一個(gè)用于抑制背景光的機(jī)構(gòu)中。通過(guò)最后的措施可以明顯改善信噪比。
[0018]如開(kāi)頭所說(shuō)明的，也要求保護(hù)一種用于借助按照本發(fā)明的裝置分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案的方法，其中，所述方法包括如下的方法步驟:將要分析的寶石保持在保持裝置中，借助光源照射寶石，和借助照相機(jī)拍攝在散射屏上成像的光圖案。
[0019]在所述方法的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中規(guī)定，以不同的曝光時(shí)間和/或以不同的強(qiáng)度和/或不同的偏振(在應(yīng)用偏振光的情況下)重復(fù)所述方法步驟2和3至少一次。因此，如果作為繼續(xù)的方法步驟包括借助評(píng)價(jià)單元評(píng)價(jià)由照相機(jī)拍攝的光圖案，則進(jìn)一步便可以由至少兩個(gè)在不同的曝光時(shí)間和/或強(qiáng)度和/或偏振時(shí)拍攝的光圖案產(chǎn)生信息內(nèi)容提高的HDR圖像。
[0020]最后，被證明為有利的是，將由照相機(jī)拍攝的光圖案與至少一個(gè)在評(píng)價(jià)單元中存儲(chǔ)的光圖案進(jìn)行比較，其中，存儲(chǔ)的光圖案優(yōu)選是模擬的光圖案。按這種方式例如可以檢測(cè)與寶石的真實(shí)打磨的偏差。
【附圖說(shuō)明】
[0021]由附圖和以下的【附圖說(shuō)明】得出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)。在此:
[0022]圖1示出本裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖，
[0023]圖2示范性示出通過(guò)在寶石上折射和反射引起的并且在散射屏上成像的光圖案的fg]化的不意圖，和
[0024]圖3示出用于示意性描述按照本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選實(shí)施方式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]按照本發(fā)明的用于分析通過(guò)在寶石上折射和反射引起的光圖案的裝置1的在圖1中示出的優(yōu)選實(shí)施方式包括一個(gè)用于照射保持在保持裝置5中的寶石2的光源4。在此使用LED光源作為光源4。由光源4發(fā)出的光(相應(yīng)的光軸設(shè)有附圖標(biāo)記9)是未偏振的，具有大致為10mm的射束直徑，是對(duì)準(zhǔn)的并且具有大致為0.25°的發(fā)散半角以及具有帶有來(lái)自可見(jiàn)光范圍的多個(gè)不同波長(zhǎng)的光譜。由于射束直徑的大小，商業(yè)上最常見(jiàn)的寶石可以被完全照亮。
[0026]由光源4發(fā)出的光9首先以一定的角度入射到一個(gè)以半透明的鏡子形式的半透明的光學(xué)元件8上，并且在半透明的光學(xué)元件8的朝向光源的表面上被反射。更確切地說(shuō)，光朝向?qū)毷?轉(zhuǎn)向。入射到寶石2上的光的一部分在此立即被朝向散