[发明专利]视觉检测宝石的装置和方法

说明书

在此公开了一种用于视觉检测宝石的装置。该装置包括第一光源、适于在其上放置宝石的样品台、以及位于样品台下方的旋转台。旋转台适于相对于样品台而旋转。因此，本发明实施例提供了一种便携式自动宝石检测装置，该装置集中提供了多个检测方法，在不需要使用其他外部装置。

技术领域

本发明涉及宝石的检测，特别涉及使用光源对宝石进行照明，以获取宝石的光学特性进行检测。

背景技术

珠宝检测工具被广泛地用于分析宝石的质量，例如区分天然钻石和假钻石，或者区分天然钻石和合成钻石。基于宝石的光学特性，已经开发了许多与珠宝检查工具配合使用的检查方法，如白光成像和紫外(UV)成像。由于合成钻石的光学特性不同于天然钻石，以及假钻石和天然钻石之间的不同光学特性，各种检查方法将帮助用户获取钻石在不同类型光照下的图像，从而确定钻石是假的、合成的还是天然的。

然而，传统的珠宝检测工具体积庞大且昂贵，如当使用显微镜供检测宝石时。另外，传统上很难区分合成钻石和天然钻石，因为合成钻石和天然钻石之间的物理差异很小，而且存在许多特殊和不规则的情况，因此。为了获得可靠的检测结果，通常应使用多种检测方法进行验证，但是在单个设备中集成多种检测方法非常困难，因为不同的检测方法可能需要使用不同的光源来产生不同波长的光。有些检测方法也不是静态的，这意味着照亮宝石和/或从宝石反射的光需要移动，以检查宝石的光学特性，这进一步增加了使用单个珠宝检测工具实现不同检测方法的难度。

发明内容

因此，本发明在一个方面提供了一种用于视觉检查宝石的装置，其包括第一光源、适于在其上放置宝石的样品台、以及位于样品台下方的旋转台。旋转台适于相对于样品台旋转。

在一些实施例中，第一光源适于发射用于进行宝石透射成像的光。

在一些实施例中，样品台形成有第一针孔，以允许将宝石放置在其上。旋转台配置有多个指示剂，这些指示剂通过旋转台的旋转适于经由第一针孔暴露于第一光源或不暴露于第一光源。

在一些实施例中，多个指示剂各自为大致圆形，或者各自为扇形。

在一些实施例中，样品台还形成有第二针孔。第一针孔和第二针孔关于旋转台的旋转轴对称设置。样品台适于在第一针孔和第二针孔上分别放置两个宝石。

在一些实施例中，旋转台适于以2π/m(n+1)的旋转角步长步进旋转，其中m是样品台上的宝石数量，n是多个指示剂的类型的数量。

在一些实施例中，第一光源是短波UV光源。该装置还包括选自以下组的第二光源：可见光源和长波UV光源。

在另一方面，本发明提供了一种用于视觉检测宝石的装置，其包含多激发光源系统、和适于在其上放置宝石的样品台。多激发光源系统包括：第一光源，其适于发射用于进行透射成像的光；以及第二光源，其适于用于发射可见光。

在一些实施例中，多激发光源系统还包含第三光源，该第三光源适于发射用于进行荧光或磷光成像的光。

在一些实施例中，第一光源是短波UV光源。第二光源是白光源，第三光源是长波UV光源。

在一些实施例中，第一光源和第二光源限定基本平行于样品台的平面。从第一光源到样品台上接收宝石的位置的距离比从第二光源到该位置的距离短。

在一些实施例中，其中第一光源和第二光源分别为环形，或者分别为圆形。

在一些实施例中，第一光源、第二光源和第三光源定义了一个平面，该平面基本上与样品台平行。从第二光源到样品台上放置宝石的位置的距离，短于从第一光源到该位置的距离或从第二光源到该位置的距离。

在一些实施例中，该装置还包括一个相机，其基本位于该平面内。第二光源到宝石的入射角满足的关系。第一光源到宝石的入射角满足的关系。第三光源到宝石的入射角满足的关系。其中，θ是相机的样品视角。