[发明专利]雕刻宝石观察器

说明书

发明技术领域

本发明涉及一种用于观察具有蚀刻到其表面中的辨识号的宝石的设备。

发明背景

本申请要求2005年11月12日提交的美国临时申请No.60/735,339、2006年3月17日提交的美国临时申请No.60/783,635以及2006年9月25日提交的美国临时申请No.60/847,040的优先权。

只要抛光的宝石和钻石已经被认为是独特的、有价值的，那么标识它们就一直是工业和消费者优先考虑的事。许多宝石即使是仔细察看也看起来很相似。但是，不管它们多么相似，这些相似宝石的价值可能有很大不同。长期以来，一直是通过用显微镜来标定隐藏在钻石晶体或宝石中的瑕疵的位置和尺寸，以来辨识和区分具有相似尺寸和特征的钻石和宝石。可惜的是，这些标记用肉眼通常是看不见的，并且在大多数情况下，有可用来核对这些标记以正确地识别钻石的显微镜是不实际的。制造者、经销商、贸易商以及消费者难于将一颗宝石与其它的区分开。结果是可能混淆具有相当大不同经济价值的宝石，更不必说感情价值。当注意到错误时，可能太晚了因而无法确定在哪里发生了错误。因此，追查宝石和更正错误会是艰巨或者几乎是不可能的事情。

但是，因为多种原因在多方之间转移宝石。经销商或零售商可能将宝石交给另一个经销商或零售商，以便他们能够在不同的商店或不同的地点将宝石展示给潜在的客户或多个客户。当宝石安装在珠宝中时，以及甚至在出售后修理该珠宝时，也发生转移。由于消费者缺乏识别其珠宝中宝石的知识和设备，所以易受伤害。另外，没有经济而快捷的方式来识别和确认从一方返回的宝石与给到该方的宝石是相同的。结果，在整个分销、零售和销售后市场渠道中，公司和个人必须信任经销他们宝石的其他方。这种对信任的要求会使将其钻石或宝石借给他人的人非常焦虑。对信任的要求留下了宝石被无意中与其它宝石混淆、或者甚至被以欺骗手段交换成较低价值的其它宝石的机会。

最近十年通常的做法是以永久方式给钻石和其它宝石作标记。这包括用激光或聚焦离子束刻上的标记和序列号。例如，通常的作标记的方法是在钻石的切割边缘上以微米级刻上铭刻物。切割边缘被加上标记以避免有损于钻石的天然美感。切割边缘在安装在一件珠宝中后通常是不可见的。这种雕刻用在珠宝店和钻石商那里普遍使用的标准的10X小型放大透镜就可看得见。虽然这种类型的标记在宝石的分销或零售期间是有用的，但是切割边缘铭刻物给安装后的珠宝带来了问题，因为铭刻物一旦被安装在珠宝中，通常就看不见它了。

最近由Norsam Technologies of Portland，Oregon开发了一种给抛光的钻石作标记的新的革命性的方法，并将之授权给以前称作De Beers的Diamond Trading Company(DTC)。采用这种方法，通过聚焦离子束将微小的或纳米级的铭刻物蚀刻在钻石的切平面上。这种铭刻物的尺寸如此之小以致用肉眼看不到它。即使是熟练的珠宝商使用由珠宝商使用的普通的10X小型放大透镜也几乎不可能看到这种铭刻物，因为很难找到合适的视角，并且放大倍数也不够。形成辨识号的单个字符(即，字母和/或数字)的高度大约为300到500微米。铭刻物被蚀刻的深度大约为20到80纳米。钻石和其它宝石半透明的性质加大了观察蚀刻物的难度，这种半透明的性质允许光线既透过宝石中由铭刻物形成的粗糙区域也透过其周围的光滑的切平面。DTC和其它公司已经开发了采用高倍65X放大倍数摄像机和电子显示屏的观察系统来观察微小的铭刻物。可惜的是，这些系统昂贵、笨重并且复杂以致难于使用，这减弱了铭刻物的价值，因为大多数零售店和消费者没有必要的设备，所以就不能看见该铭刻物。

本发明意欲解决这些和其它问题。

本发明的简要描述

本发明涉及一种雕刻宝石观察器(engraved gemstone viewer)，其用于观察宝石的平坦、光滑的表面，该表面已激光蚀刻有诸如辨识号的铭刻物。宝石被安装在一件珠宝上，或者当被放置在观察器内或以其他方式被观察器接纳时，其可以保持未安装的状态。光源把光束对准涂覆有反射增强涂层的放大透镜。透镜沿入射到包含铭刻物的宝石表面的路径来反射光束。光滑平坦的宝石表面沿朝放大透镜返回的路径镜面地反射光束，这产生了展示铭刻物的可见的光图像。铭刻物显示为光图像中较暗或光明显减少的区域。

本宝石观察器的一个优点是通过由观察器显示的光图像所展示的微小的铭刻物的清晰度。光图像清楚地展示了在宝石表面上形成蚀刻的辨识号的不连续的字符。观察器使用放大图像的简单的放大透镜，不使用复杂而昂贵的电子装置，比如摄像机和数字处理器。