射屏6反射。光的其余的遠遠更大的部分進入寶石2中，在那里折射并且在有刻面的寶石2的面上獲得全反射，直至它最后重新從寶石2朝向散射屏6出來。一部分光自然也沿著背離散射屏6的方向離開寶石2并且因而鑒于光圖案而言“丟失”。
[0027]從要分析的寶石2出來的折射的并且反射的光10(通過虛線表示)以透射方式通過半透明的光學元件8并且然后入射到散射屏6上，在該散射屏上成像根據寶石2的類型而有特征性的散射圖。保持裝置5和因而寶石2(的大致中心)離散射屏6的距離約為30cm。
[0028]如依據裝置1的在圖1中示出的構造可看出，保持裝置5和光源4設置在散射屏6的同一側。
[0029]散射屏6是透射屏，這就是說，在散射屏6上成像的光圖案也在散射屏6的背離保持裝置5的側面上是可見的。按這種方式可以借助一個照相機7拍攝在散射屏6上成像的光圖案，該照相機設置在散射屏6的與保持裝置5相反的一側。此外，也可以使照相機7以其縱向延伸方向基本上垂直于散射屏6定向，這通過點劃線示出。照相機7是指具有相應的CCD芯片的C⑶照相機。
[0030]光源4、保持裝置5、散射屏6、照相機7和半透明的光學元件8設置在一個用于抑制背景光的機構13中，其中，該裝置13的壁具有黑色的、無光澤的表面。
[0031]照相機7經由合適的數據線15與一個電腦形式的評價單元12相連接，該數據線也可以構成為無線的。
[0032]圖2以黑白圖示范性地示出通過在寶石上折射和反射引起的并且在寶石上成像的光圖案3。該光圖案3由多個單獨的光斑16組成，其中，這些光斑16對于每個寶石特征性地通過折射和反射產生。要指出，在圖2中示出的圖像是具有顛倒的亮度的偽彩色圖像。白色的區(qū)域事實上是黑色的，這就是說在這里沒有光達到，而暗色的區(qū)域是散射屏的光入射到的區(qū)域。通過簡化的黑-白圖同樣可看出，光斑16部分地具有類似于通過棱鏡分解白光的顏色分布。也還要指出，光斑16可以具有不同的亮度。在英語文獻中，寶石的這樣的光圖案經常也被稱為“Fire”。
[0033]在圖3中依據流程圖示出按照本發(fā)明的方法14的一種優(yōu)選實施方式:在第一步驟i.中，將要分析的寶石保持在保持裝置中。在接著的方法步驟i1.中，借助光源照射寶石。在第三方法步驟ii1.中，借助照相機拍攝在散射屏上成像的光圖案。接著以一系列、例如十次不同的曝光時間、例如安排為約60ms至約16000ms的曝光時間重復方法步驟i 1.和i i 1.，這就是說，借助照相機拍攝彼此相繼的在不同的曝光時間時產生的多個光圖案。
[0034]在一個繼續(xù)的方法步驟iv.中，借助評價單元評價由照相機拍攝的光圖案。為此，首先由在不同的曝光時間時拍攝的光圖案產生HDR圖像(高動態(tài)范圍)并且接著將其與在評價單元中存儲的光圖案(該光圖案是模擬的光圖案)進行比較。依據該比較可以推斷出寶石的品質。
【主權項】
1.用于分析通過在寶石(2)上折射和反射引起的光圖案(3)的裝置(1)，包括: 用于照射寶石(2)的光源(4)， 用于保持寶石(2)的保持裝置(5)， 用于成像光圖案(3)的散射屏(6)、特別是扁平的散射屏，和 用于拍攝在散射屏(6)上成像的光圖案(3)的照相機(7)， 其特征在于，所述裝置(1)包括半透明的光學元件(8)，該光學元件用于使由光源(4)發(fā)出的光(9)朝向寶石(2)轉向并且透射在寶石(2)上折射和反射的光(10)。2.根據權利要求1所述的裝置(1)，其特征在于，所述半透明的光學元件(8)是半透明的鏡子或玻璃板。3.根據權利要求1或2所述的裝置(1)，其特征在于，所述保持裝置(5)和所述光源(4)設置在散射屏(6)的同一側。4.根據權利要求1至3之一所述的裝置(1)，其特征在于，所述照相機(7)設置在散射屏(6)的與保持裝置(5)相反的一側和/或基本上垂直于散射屏(6)定向，和/或散射屏是透射屏。5.根據權利要求1至4之一所述的裝置(1)，其特征在于，所述保持裝置(5)設置成與散射屏(6)間隔開在10cm至50cm之間的距離(11)、優(yōu)選約30cm的距離(11) ο6.根據權利要求1至5之一所述的裝置(1)，其特征在于，所述照相機(7)包括CCD芯片。7.根據權利要求1至6之一所述的裝置(1)，其特征在于，所述光源(4)是LED光源。8.根據權利要求1至7之一所述的裝置(1)，其特征在于，由光源(4)發(fā)出的光(9) 是未偏振的，和/或 具有在5_至15_之間的射束直徑、優(yōu)選約為10_的射束直徑，和/或 是校準的，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 具有帶有來自可見光范圍的多個不同波長的光譜。9.根據權利要求1至8之一所述的裝置(1)，其特征在于，所述裝置(1)包括評價單元(12)、優(yōu)選計算機，用于評價由照相機(7)拍攝的光圖案(3)。10.根據權利要求1至9之一所述的裝置(1)，其特征在于，至少所述光源(4)、所述保持裝置(5)、所述散射屏(6)、所述照相機(7)和所述半透明的光學元件(8)設置在一個用于抑制背景光的機構(13)中。11.用于借助根據權利要求1至10之一所述的裝置(1)分析通過在寶石(2)上折射和反射引起的光圖案(3)的方法(14)，包括如下的方法步驟: 1.將要分析的寶石(2)保持在保持裝置(5)中， i1.借助光源(4)照射寶石(2)，和 ii1.借助照相機(7)拍攝在散射屏(6)上成像的光圖案(3)。12.根據權利要求11所述的方法(14)，其中，以不同的曝光時間和/或以不同的強度和/或不同的偏振重復所述方法步驟i1.和ii1.至少一次。13.根據權利要求11或12所述的方法(14)，其中，作為繼續(xù)的方法步驟(iv.)，包括借助評價單元(12)評價由照相機(7)拍攝的光圖案(3)。14.根據權利要求13所述的方法(14)，其中，由至少兩個在不同的曝光時間和/或強度和/或偏振時拍攝的光圖案產生HDR圖像。15.根據權利要求13或14所述的方法(14)，其中，將由照相機(7)拍攝的光圖案(3)與至少一個在評價單元(12)中存儲的光圖案進行比較，存儲的光圖案優(yōu)選是模擬的光圖案。
【專利摘要】用于分析通過在寶石(2)上折射和反射引起的光圖案(3)的裝置(1)包括：用于照射寶石(2)的光源(4)，用于保持寶石(2)的保持裝置(5)，用于成像光圖案(3)的散射屏(6)、特別是扁平的散射屏，和用于拍攝在散射屏(6)上成像的光圖案(3)的照相機(7)，其中，所述裝置(1)包括半透明的光學元件(8)，該光學元件用于使由光源(4)發(fā)出的光(9)朝向寶石(2)轉向并且透射在寶石(2)上折射和反射的光(10)。
【IPC分類】G01N21/87
【公開號】CN105492893
【申請?zhí)枴緾N201480047199
【發(fā)明人】K·艾德
【申請人】D.施華洛世奇兩合公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年6月30日
【公告號】EP3039411A1, US20160161421, WO2015027252A1, WO2015027252A8