專利名稱：評估寶石的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寶石價值的確定。其具體的但不限制的涉及內(nèi)部瑕疵的 位置和性質(zhì)以及它們對未加工的寶石和拋光的寶石價值的影響。
背景技術(shù)：
用語'寶石，、'寶石礦石，和'^步貴石，與指的是這樣的礦石的通 常含意同義地被使用，這樣的礦石如鉆石、藍寶石、紅寶石、綠寶石等 等。在一些特定情況下，不失一般性，會使用用語鉆石。
用語'夾雜物，、'瑕疵，和'缺陷，與指明寶石里邊的可辯得出的 可見不弄見則性同義地^皮使用。
用語'分割面，涉及用任何方法經(jīng)其把寶石鋸開、劈開或切割成一 些單獨部分的平面。
寶石作為裝飾物品而不是工業(yè)物品， 一般通過它們的外觀被評價。
在寶石學(xué)中，如鉆石這樣的寶石的質(zhì)量一般由"4C"確定。所謂4C是凈 度(寶石的內(nèi)部完美)、顏色(無色是更高價的)、切工(由形狀、比例、 對稱和拋光構(gòu)成)和克拉(重量)。
關(guān)于凈度，重要的是識別未加工的寶石里邊瑕疵的位置和尺寸，以 便確定會從給定的寶石中獲得最大價值的優(yōu)選分割面。
曰常的實踐是由專家目賴L檢查寶石。專家利用他們的經(jīng)驗和下述行 業(yè)規(guī)則來審估瑕疵的位置和尺寸。這仍舊是人的主觀判斷。這種判斷取 決于個別人的技能和經(jīng)驗，并且在不同的個人和情況之間可能不同。此 外，在要評估一包寶石礦石時，審估每塊寶石或許要占用很長時間，以 致只根據(jù) 一 些有代表性的寶石來推斷這包的價值。
為了克服人工的不一致性和所包含的勞動，提出了光學(xué)方法及裝置 用于寶石內(nèi)瑕瘋的檢測。然而，寶石尤其鉆石的高折射率引起大的入射 光和出射光的折射以及全部的內(nèi)部反射，造成多重偏離的瑕疵圖像。
美國專利4259011描述了如何識別夾雜物的存在，但不識別它們的 位置。歐洲專利1211503提供了對探查透明的和至少局部拋光的鉆石中 的夾雜物的可能解決辦法。這種解決辦法是，通過二次成像鉆石和用計 算機分析圖像來探查夾雜物相對于鉆石外表面的位置。雖然該專利參考要包含在計算機計算中的折射率修正因子，但它不提供對單個夾雜物產(chǎn) 生的多重圖像的解決辦法。
美國專利4049350使我們知道，通過把切割寶石浸在具有相同折射 率的溶液中來消除在切割寶石的各面處的折射和反射。它描述如何通過 以可取角度把窄激光束瞄準特定小平面來在2維平面上定位夾雜物。
美國專利4152069也^f吏我們知道，把切割寶石浸在這樣的溶液中和 如何在3維體積內(nèi)發(fā)現(xiàn)夾雜物。
后面兩個參考文獻都沒披露任何關(guān)于他們?yōu)榫o密匹配寶石而使用的 媒質(zhì)，這對于具有很高折射率的鉆石來說尤其成問題。就本發(fā)明者們所 知，在本專業(yè)中尚未想出這樣的液體。
標題為 "The Optical Properties of Liquid Selenium (液體竭 的光學(xué)性質(zhì))"的論文(E. W. Saker， Proc. Phys. Soc. 1952， pp785-787 ) 提供了包括固體和熔融硒在近紅外區(qū)相對于溫度和波長的折射率的一些 實驗結(jié)果。
所有以上援引的參考文獻的披露在這里作為參考引入。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一些實施例的一個方面涉及用于才艮據(jù)其制作寶石的潛力評 估寶石的方法和i殳備，制作寶石對瑕瘋相對于未加工的寶石的外表面的 位置、尺寸和顏色(暗淡/明亮)是敏感的。
本發(fā)明的一些實施例的一個方面涉及用于按照潛在拋光寶石的成本 和價值評估寶石的方法和4義器，潛在拋光寶石對瑕瘋在未加工的寶石中 的位置和尺寸是敏感的。
本發(fā)明的一些實施例的一個方面涉及用于按照拋光寶石的成本和價 值評估寶石的方法和儀器，拋光寶石對瑕疵在寶石中的位置和尺寸是敏感的。
本發(fā)明的一些實施例的一個方面涉及用于為增加其潛在價值而選定 寶石中鋸開面的方法和儀器，其潛在價值對瑕疵在未加工的寶石中的位 置和尺寸是敏感的。
本發(fā)明的一些實施例的一個方面涉及用于基本可靠的發(fā)現(xiàn)夾雜物在 寶石的結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置的方法和儀器。只要寶石沒有涂覆不同材料，它甚 至可以是未加工的不MJ'J或未切割的寶石。
在本發(fā)明的一個實施例中，確定夾雜物相對外部幾何形狀的位置。任選地，這個信息用于對寶石確定可能的鋸開面和/或最佳鋸開面組(對 于最后寶石最佳)。在規(guī)定鋸開面時，把寶石中的內(nèi)部應(yīng)力考慮進去。替 換地或另外地，確定能從未加工的寶石得出的未加工的寶石和/或切割又 拋光的寶石的價值。
后面方法的示例性實施例包括3個部分(a)確定寶石的外部結(jié)構(gòu)； (b)定位夾雜物和確定它們的幾何形狀；以及(c)建立夾雜物與寶石 的外部結(jié)構(gòu)的關(guān)系。
在一個發(fā)明實施例中，包括光源和傳感器的光探頭用于掃描寶石和 檢測其外部結(jié)構(gòu)。寶石相對探頭移動，以便從各個視點捕獲其結(jié)構(gòu)。光 探頭任選地是三角測量、周邊三角測量、結(jié)構(gòu)光以及消色差共焦或錐光 偏振全息攝影術(shù)的技術(shù)的市場上買得到的器件之一。探頭可以是點探頭 (探頭每次測量一個點)、線探頭(探頭照射物體上的一條線并沿這條線 測量)或區(qū)探頭(探頭照射物體上的一個區(qū)并每次測量這整個區(qū))。
也可利用如本專業(yè)中已知的檢測寶石外部結(jié)構(gòu)的其他方法，例如枳j 械探頭。
使外部檢查裝置的坐標和數(shù)據(jù)與內(nèi)部檢驗建立相互關(guān)系。
任選地和另外地，利用由本專業(yè)的工具，例如偏振儀器，才全測和記 錄寶石中的內(nèi)部應(yīng)力。
在一個發(fā)明實施例中，寶石浸入一種媒質(zhì)中，這種媒質(zhì)至少對于特 定的光波長帶和溫度具有基本與寶石匹配的折射率。于是，基本上消除 了折射和內(nèi)部反射以及夾雜物的多重偏離圖像。進入寶石的光將大部分 通過，但夾雜物將使光散射，以致從特定方向觀察將產(chǎn)生帶有相對明亮 背景的暗淡區(qū)的圖像，夾雜物在這條視線上(即，基本上不被偏向)。
任選地和優(yōu)選地，媒質(zhì)具有足以允許材料封閉該寶石的低粘度。具 有這樣低粘度的材料將使窺視"結(jié)霜的"寶石(帶有用肉眼看似乳白的 未加工外表面的寶石)成為可能。
因為任何材料的折射率都受波長和溫度的影響，所以應(yīng)該控制這些 參數(shù)以便達到寶石和媒質(zhì)的折射率之間的緊密匹配，也就是說，應(yīng)該保 持寶石和浸入士某質(zhì)在適當?shù)臏囟?，并且?yīng)該把光濾波以只允許合適的波 長到達檢測器。
作為非限制的選擇，媒質(zhì)對于工業(yè)使用應(yīng)該是基本非毒性的和安全的。任選地，所述媒質(zhì)包括至少 一個周期表的第16族中的硫族化物元素， 例如硫、竭或碲。
折射率接近鉆石的折射率是較優(yōu)選地，媒質(zhì)包括硒；較優(yōu)選地，硒 構(gòu)成媒質(zhì)的重要部分；任選地，硒部分是以熔融狀態(tài)，并且用紅外光對 鉆石成像；任選地，把寶石浸入基本凝固的熔融媒質(zhì)中，將寶石包裝成 固體狀態(tài)。替換地，材料作為凝膠的一部分來4皮提供。
任選地，媒質(zhì)可以包含用于改善要求特性的其他成分。
在一個發(fā)明實施例中，寶石被固定在一個可旋轉(zhuǎn)的底座上并浸沒在 所述媒質(zhì)中。寶石處在已知位置并相對裝置坐標旋轉(zhuǎn)。光源照射寶石， 并合適的檢測器記錄其各個取向的圖像。記錄的圖像將包括寶石內(nèi)任何 可撿測夾雜物的區(qū)別性的印象。以從記錄圖像的在裝置坐標中的夾雜物 位置的隨之發(fā)生的重構(gòu)所需要的多重取向成像寶石。
如果寶石和圍繞的媒質(zhì)之間的光學(xué)性質(zhì)上的匹配是完美的，則夾雜 物將是僅有的被成像的東西(沒有偏向)。如果匹配不是完美的，則可能 有外部特征的"重影"圖像，但是，如果不消除，折射和內(nèi)部反射將^艮 大程度地減少。在一些情況下，有可能取消外部結(jié)構(gòu)的單獨確定并且根 據(jù)單獨的一組圖像來確定這個結(jié)構(gòu)以及夾雜物的位置和外部結(jié)構(gòu)之間的 失系。
在一個發(fā)明實施例中，用于寶石重構(gòu)的裝置坐標同用于夾雜物檢測 的裝置坐標匹配，任選地和較優(yōu)選地，對于兩個裝置坐標使用同一裝置。 有了寶石外部結(jié)構(gòu)模型和夾雜物在匹配的或共用的裝置坐標中的位置， 夾雜物的位置映射入寶石結(jié)構(gòu)中，替換地或另外地，引入到寶石幾何模 型中。
在一個發(fā)明實施例中，寶石的外部幾何形狀和在那里的各個夾雜物 位置(兩者都相對于裝置坐標)被組合來確定夾雜物在寶石中的位置。 任選地，夾雜物位置^^用于計算制作優(yōu)選拋光寶石的分割面，例如鋸開 面。任選地，拋光寶石的價值5^皮用于計算優(yōu)選的鋸開面或一組鋸開面。 任選地，根據(jù)拋光寶石的價值規(guī)定寶石的價值。
任選地，優(yōu)選的目標是最大的無瑕瘋拋光寶石，分割面通過夾雜物 或分離它們。
任選地，優(yōu)選的目標是最高價值的無拜l疵拋光寶石，例如以犧牲尺 寸為代價的較好切割或成形，由此分割面經(jīng)過夾雜物或分離它們。替換地，優(yōu)選的目標是最高價值的拋光寶石，它們中的某些任選地 包含瑕疵，例如以犧牲凈度為代價的較大尺寸或較好切割。
替換地或另外地，優(yōu)選的目標是較好的價值對成本的效益，例如價 值少于成本或^f介值與成本之比。
任選地，可以調(diào)整算法以利用對優(yōu)選價值目標的判據(jù)組合。
替換地或另外地，關(guān)于寶石算法報告一組按照規(guī)定的一個或一些目 標優(yōu)選的分割面。替換地或另外地，它報告按照規(guī)定的一個或一些目標 排列的分割面組的表。
替換地或另外地，對于一組所述寶石鋸開面算法報告最后拋光寶石 潛在價值的所選價值、所涉及的成本、如扣掉成本后的價值這樣的成本 效率的值和/或任何其他合適的價值與成本關(guān)系。
任選地或另外地，所述報告包括最大凈和/或毛(成本之前的)寶石 價值。
任選地，寶石模型和各個鋸開面被記錄，并且任選地被報告，使得 它們能被讀取和能為以后利用被解釋。
任選地，上述示例性實施例的任何輸出數(shù)據(jù)，即寶石結(jié)構(gòu)、其中夾 雜物位置和優(yōu)選的切鋸開面可以任選自動地輸入到鋸和拋光機械設(shè)備 中。
在一個發(fā)明實施例中，在寶石的外表面上做標記以使對準要鋸開的 寶石成為可能。在一個發(fā)明實施例中，當寶石在裝置中時做標記。任選 地，用激光〗故標記。
于是，按照一個發(fā)明實施例提供了確定夾雜物在寶石中的位置的方
法，包括
(a) 將寶石放在具有寶石折射率的0. 5、任選0， 2或0. 1范圍以內(nèi)
的折射率的材料內(nèi)；
(b) 照射寶石并成像所照射的寶石；以及
(c) 根據(jù)成像圖像中的夾雜物圖像確定夾雜物的位置。 在一個發(fā)明實施例中，該方法包括
對于寶石相對于照射和用于成像寶石的成像器的多個取向進行重復(fù) (a)和(b)。其中確定包括根據(jù)成像圖像中的夾雜物圖像確定夾雜物 在3維空間中的位置。
在一個發(fā)明實施例中，材料包括第16族中的硫族化物元素，最好是竭。
在一個發(fā)明實施例中，材料是液體，而且其中放置包括將寶石浸在 該液體中，任選地浸在熔融材料中。
任選地，材料和寶石在221和400攝氏度之間的溫度。 在一個發(fā)明實施例中，材料包括固體，而且其中放置包括將寶石嵌
入該固體中。任選地，材料和寶石在IOO和220攝氏度之間的溫度。
在一個發(fā)明實施例中，照射是用任選地具有在1和1. 8微米之間的
波長紅外光。
在一個發(fā)明實施例中，寶石是鉆石。任選地，寶石是未經(jīng)拋光的。 替換地，寶石是經(jīng)拋光的。
在一個發(fā)明實施例中，方法包括
獲得寶石的外部表面相對一個相應(yīng)坐標系統(tǒng)的幾何表示，其中成像 包括獲得寶石中的瑕疵相對同 一 坐標系統(tǒng)的幾何表示。
任選地，圖像包括寶石的外部的可見投影和寶石投影內(nèi)的非偏向的 夾雜物的清晰圖像，以致能從所述可見投影獲得寶石的外部表面的幾何表示。
任選地，獲得外部表面的幾何表示包括輻照寶石和根據(jù)從該表面的 反射確定距離。
在一個發(fā)明實施例中，方法包括評估寶石。
任選地，評估寶石包括根據(jù)夾雜物位置確定用于分割寶石的一個或 幾個分割面。任選地，
任選地，評估寶石是對可由寶石得到的至少 一個潛在拋光寶石的價 值的響應(yīng)。任選地，潛在拋光寶石的價值是對潛在無瑕瘋寶石的尺寸和 幾何形狀的響應(yīng)。任選地，潛在拋光寶石的價值是對潛在拋光寶石的尺 的響應(yīng)。任選地，潛在拋光寶石的價值是對制作這些寶石的的響應(yīng)。
任選地，方法包括提供多組分割面，每組得到的是不同組的潛在拋 光石。


在下面，參照附到這里的圖描述本發(fā)明實施例的非限定例子。在這 節(jié)后列出這些圖。在這些圖上，出現(xiàn)在多于一個的圖上的相同結(jié)構(gòu)、元 件或零件一般在它們出現(xiàn)在其上的所有圖中都用相同符號標記。為展示 的方便和清楚而選取在這些圖上表示的部件尺寸和特征，而且未必按比例表示它們。
圖1是按照一個發(fā)明示例性實施例的確定寶石外部結(jié)構(gòu)的成像設(shè)備
的示意圖解；
圖2是按照一個發(fā)明示例性實施例確定寶石內(nèi)夾雜物的位置的設(shè)備 的示意圖解；
圖3是按照一個發(fā)明示例性實施例的控制器和相對圖2的設(shè)備包含 部件的主信號方向的示意圖解；
圖4是按照一個發(fā)明示例性實施例的圖2成像設(shè)備的另 一種可供選 擇旋轉(zhuǎn)的示意圖解；
圖5是按照一個發(fā)明示例性實施例的帶有疊合的拋光寶石的未加工 的寶石和消除夾雜物的分割面的例子的示意圖解。
具體實施例方式
在下面的討論中，可能存在的單個夾雜物(或者瑕疵或者缺陷)的 應(yīng)用對多個夾雜物也適用。
在圖1上示意地表示按照一個發(fā)明示例性實施例的用于確定寶石外 部結(jié)構(gòu)的設(shè)備100。
寶石102(任選地帶有底面114)固定在已知位置和取向的可旋轉(zhuǎn)底 座104上。具有已知位置的光探頭108通過如發(fā)明內(nèi)容中所指出的本領(lǐng) 域的方法來測量到寶石的距離106。掃描并旋轉(zhuǎn)寶石以提供寶石在測量系 統(tǒng)的坐標中的寶石外表面圖。
圖2示意地表示用于確定寶石內(nèi)夾雜物的位置的設(shè)備200。
具有與寶石基本上匹配的折射率的媒質(zhì)220填充隔間222并且覆蓋 寶石。設(shè)置媒質(zhì)的溫度和光的波長，使得媒質(zhì)的折射率和寶石的折射率 盡可實際的緊密地匹配。這種浸入基本上消除了寶石的折射和內(nèi)部反射 以及夾雜物的多重偏離圖像。進入寶石的光208將大部分通過，但夾雜 物214將使光散射。檢測器212適于只通過基本上適合于接近折射率的 波長區(qū)。因此，檢測器212檢測和在其相對較亮背景218的基本真實的 位置216上記錄夾雜物。
注意，由寶石形成的陰影218的亮度與光在媒質(zhì)中和在寶石中的吸 收差有相互關(guān)系。這個陰影可用于重構(gòu)寶石的外表面。
由于從控制器230 (圖3)傳遞的控制，底座204被旋轉(zhuǎn)，多個圖像 被檢測到，控制器接收并記錄它們。這些記錄下來的投影用于重構(gòu)夾雜物相對設(shè)備200的坐標的位置。為了從一系列的2維圖像構(gòu)建瑕疵的3 維幾^f可結(jié)構(gòu)，可以利用一些已知方法，例如三角測量、反向投射法、逆 拉東變換(reverse radon transform)和其他，并任選地在控制器230 上執(zhí)行它們。任選地，控制器230具有包括輸入臺234的相關(guān)用戶接口。 輸入臺234可以包括鍵盤和/或鼠標，和/或用于顯示狀態(tài)和/或獲得的數(shù) 據(jù)的分析結(jié)果的顯示器232。
由于在與夾雜物的坐標空間相同的坐標空間中獲得外部輪廓的坐 標，所以能把夾雜物的位置映像到寶石的坐標中。任選地，當寶石處在 儀器中時，用激光或其他同類東西(未示出)在未加工的寶石上做一個 或幾個標記，以便在鋸開操作期間較容易地對準寶石。替換地或另外地， 當寶石仍安裝在底座204中時，把寶石轉(zhuǎn)移到鋸臺。
在一些實施例中，對于照射光208,媒質(zhì)220的折射率可以與寶石 202的折射率有一定程度的差別。因此，檢測器檢測到寶石218的明顯投 影連同夾雜物的清晰直接圖像216 (以及一些暗淡的偏離圖像224 ),并 把它記錄到控制器230中。由于來自控制器230的信號引起的多個取向 的旋轉(zhuǎn)底座204，檢測到有夾雜物的寶石投影的各個圖像，并且控制器 230接收和記錄它們。其后，忽略弱的夾雜物224,任選同時地，把記錄 的圖像用于重構(gòu)有夾雜物的寶石的組合幾何模型。
任選地，檢測器212包括輻射敏感的固態(tài)器件或光電池矩陣，或者 替換地或另外地包括感光膠片或其他成像器件。
媒質(zhì)220任選地是液體或似凝膠狀的。任選地，媒質(zhì)包括周期表的 第16族中的碌l族化物的至少一個元素，例如碌l、硒或碲。
任選地，對于鉆石，媒質(zhì)基本上包括熔融硒。在接近250攝氏度的 溫度下，對于接近1. 5微米波長的紅外光，硒的折射率基本上接近鉆石 在相同條件下的折射率。
任選地，對于鉆石，可以把寶石浸入基本凝固的熔融硒中，以固體 狀態(tài)包圍寶石。任選地，硒(或其他材料)同形成凝膠的材料進行混合。 這樣可以使在較低溫度下工作和提供較良好匹配。例如，在約130攝氏 度和接近1. 2微米的波長，有固體硒中的低損耗和鉆石和硒的折射率之 間的良好匹配。
很明白，增加媒質(zhì)220和寶石202的溫度有兩個重要影響。 一方面， 硒的粘度減小，有利于寶石的粗糙表面和媒質(zhì)之間的較良好機械匹配。另一方面，寶石和勵的折射率不隨溫度追蹤。于是，應(yīng)該為反映例如可 以取決于寶石是否是未加工的這些因素之間的平衡而選擇溫度和波長。
在各種條件下，在本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例中，波長可以從1微米到2 微米而不同，而溫度可以從100到400攝氏度而不同。
注意，從背景技術(shù)中援引的"The Optical Properties of Liquid Selenium"的實驗結(jié)果得出上述數(shù)值。
任選地，替換地或另外地，按照一個示例性實施例，替代旋轉(zhuǎn)帶有 寶石的底座204，底座和寶石可以是固定的，由于來自控制器230的信號 任選地帶有光源的檢測器會圍繞它們旋轉(zhuǎn)，如圖4示意所示。在這里， 寶石202是固定的，而光源206和檢測器212沿方向426或者沿方向428 一致地旋轉(zhuǎn)。
下面描繪一個方法示例性實施例，并且在圖5上示意地局部描繪它。 該實施例用控制器230中的程序完成。所述方法是根據(jù)制作拋光寶石的 潛力確定寶石的價值，而制作拋光寶石對瑕疵的位置和尺寸以及對寶石 中的內(nèi)部應(yīng)力是很敏感的。
所述程序具備
(a) 寶石510及其夾雜物516的幾何;漠型(例如，如上面所4皮露的)；
(b) 寶石中的內(nèi)部應(yīng)力，內(nèi)部應(yīng)力可由本領(lǐng)&戈的工具檢測，例如偏
振器；
(c) 寶石的顏色，顏色可由本領(lǐng)域的工具測量；
(d) 拋光寶石的預(yù)先規(guī)定的可標定幾何模型(由512a和512b例解 的)；以及
(e) 寶石的價值函數(shù)，價值是"4C"(凈度、切工、顏色和克拉) 的函數(shù)。
后面的拋光模型中的每一個都與任選地把其尺寸、顏色和凈度考慮 進去的一般尺度上的價值有關(guān)。任選地和另外地，寶石內(nèi)的瑕疵尺寸、 陰影和位置影響寶石的價值；任選地和另外地，其他因素也可計算價值。 任選地和另外地，在相同尺度上，拋光成本和其他成本有關(guān)的因素可以 與模型有關(guān)。
控制器程序使切割寶石模型擬合未切割寶石的模型?？衫帽绢I(lǐng)域 的各種擬合技術(shù)，例如線性或非線性最優(yōu)化、探試式算法、遺傳算法及 其它?？刂破鞒绦蚺卸ㄤ忛_面(514)以及取決于其特性和寶石是否包含夾 雜物的切割寶石價值。切割寶石的價值將取決于夾雜物的尺寸、位置和 類型。能對目前的各種用戶選項或者為根據(jù)預(yù)定的標準自動判定寶石的 最好利用而編程控制器。 一般，這些標準建立在能從未加工的寶石切割 的寶石的最高總價值的基礎(chǔ)上。
任選地，優(yōu)選的目標是最大的無瑕瘋拋光寶石，由此分割面通過夾 雜物或分離它。
任選地，優(yōu)選的目標是最高價值的無瑕瘋拋光寶石，例如以犧牲尺 寸為代價的較好切割或形狀，由此分割面經(jīng)過夾雜物或分離它。
任選地，優(yōu)選的目標是最高價值的拋光寶石，它們中的某些任選地 包含瑕瘋，例如以犧牲凈度為代價的較大尺寸或較好切割。
替換地或另外地，優(yōu)選的目標是最好的價值對成本的效益，例如價 值少于成本，與任一如上面披露的優(yōu)選價值組合。
任選地，可以調(diào)整判定以利用對優(yōu)選價值目標的標準組合。
任選地或另外地，控制器報告一組按照規(guī)定的一個或一些目標優(yōu)選 的分割面。替換地或另外地，它報告按照規(guī)定的一個或一些目標排列的 分割面組的表。
替換地或另外地，對于一組這樣的分割面，控制器報告潛在的最后 拋光寶石的價值；替換地或另外地，它報告制作它們時所涉及的成本； 替換地或另外地，它報告成本效率，例如扣掉成本后的價值。
任選地或另外地，這個報告包括寶石價值。寶石價值作為替換地或 另外地帶有成本抵消的潛在拋光寶石的價值表示。
任選地，寶石模型和各個分割面被記錄，并且任選地被報告，使得 它們能被讀取和能為實際利用被解釋。
任選地，上述示例性實施例的任何輸出數(shù)據(jù)，即寶石結(jié)構(gòu)、其中夾 雜物位置或優(yōu)選的切割面，可輸入到機械設(shè)備中；任選地，它是鋸設(shè)備； 替換地或另外地，它是拋光設(shè)備；任選地，輸入是自動的。
應(yīng)該明白，雖然在上面就著未切割鉆石描述本發(fā)明，但它對切割的 和拋光的鉆石也可同樣適用。
在本發(fā)明的描述和權(quán)利要求書中，動詞"包括"、"包含"和"具有" 以及其變化形式用于表示，動詞的一個或幾個賓語不是動詞的一個或幾 個主語的構(gòu)件、部件、元件或零件的全部列出。已利用本發(fā)明的實施例的詳細描述描述了本發(fā)明。本發(fā)明的實施例 是以舉例的方式提供的，而不是用來限制發(fā)明的范圍。所描述的實施例 包括不同的特征，但不是發(fā)明的全部實施例都需要這些特征的全部。本 發(fā)明的 一些實施例只利用這些特征中的 一些或這些特征的 一些可能組 合。本專業(yè)人員會想到描述了的本發(fā)明的實施例和包括在所描述的實施 例中提到的不同的特征組合的本發(fā)明的實施例的 一些變化。本發(fā)明的范 圍僅由以下權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種確定夾雜物在寶石中的位置的方法，包括(a)將寶石放在具有寶石的折射率的0.5范圍內(nèi)的折射率的材料內(nèi)；(b)照射寶石并且對所照射的寶石成像；以及(c)根據(jù)圖像中的夾雜物的圖像來確定夾雜物的位置。
2. 按照權(quán)利要求1的方法，其中寶石和材料的折射率在0. 2范圍內(nèi)。
3. 按照權(quán)利要求l的方法，其中寶石和材料的折射率在0.1范圍內(nèi)。
4. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，還包括 對于寶石相對于照射和用于對寶石成像的成像器的多個取向進行重復(fù)(a )和(b )， 其中確定包括根據(jù)圖像中的夾雜物的圖像來確定夾雜物在3維空間中的位置。
5. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中材料包括第16族 中的碌i族化物元素。
6. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中材料包括硒。
7. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中材料是液體，其中 放置包括將寶石浸在該液體中。
8. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中材料包括熔融材料。
9. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中材料和寶石在221 和400才聶氏度之間的溫度。
10. 按照權(quán)利要求1-6中的任何一個的方法，其中材料包括固體， 其中放置包括將寶石裝入該固體中。
11. 按照權(quán)利要求10的方法，其中材料和寶石在IOO和220攝氏度 之間的溫度。
12. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中照射是用紅外光進行。
13. 按照權(quán)利要求12的方法，其中照射具有1和1. 8微米之間的波長。
14. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中寶石是鉆石。
15. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，其中寶石是未經(jīng)拋光的。
16. 按照權(quán)利要求1-13中的任何一個的方法，其中寶石是經(jīng)拋光的。
17. 按照前述權(quán)利要求中的任何一個的方法，還包括 獲得寶石的外部表面相對于一個相應(yīng)坐標系統(tǒng)的幾何表示，其中成像包括獲得寶石中的夾雜物相對于同一坐標系統(tǒng)的幾何表示。
18. 按照權(quán)利要求17的方法，其中圖像包括寶石的外部的可見投影 和寶石投影內(nèi)的非偏離夾雜物的清晰圖像，以使得能從所述可見投影中 獲得寶石的外部表面的幾何表示。
19. 按照權(quán)利要求17的方法，其中獲得外部表面的幾何表示包括輻 照寶石并根據(jù)從表面的反射確定距離。
20. 按照權(quán)利要求1-19中的任何一個的方法，包括評估寶石。
21. 按照權(quán)利要求20的方法，其中評估寶石包括根據(jù)夾雜物的位置 確定用于分割寶石的一個或多個分割面。
22. 按照權(quán)利要求20或21的方法，其中寶石的評估是對由該寶石得到的至少一個潛在拋光寶石的價值的響應(yīng)。
23. 按照權(quán)利要求20-22中的任何一個的方法，其中潛在拋光寶石 的價值是對潛在無瑕疵拋光寶石的尺寸和幾何形狀的響應(yīng)。
24. 按照權(quán)利要求22或23的方法，其中潛在拋光寶石的價值是對 潛在拋光寶石的尺寸的響應(yīng)。
25. 按照權(quán)利要求22-24中的任何一個的方法，其中潛在拋光寶石的價值是對制作這些寶石的成本的響應(yīng)。
26. 按照權(quán)利要求22-25中的任何一個的方法，包括提供多組分割面，每組分割面導(dǎo)致不同組的潛在拋光石。
全文摘要
一種確定夾雜物在寶石中的位置的方法，包括(a)將寶石放在具有寶石折射率的0.5、任選0.2或0.1范圍內(nèi)的折射率的材料內(nèi)；(b)照射寶石并對所照射的寶石成像；以及(c)根據(jù)圖像中的夾雜物的圖像來確定夾雜物的位置。
文檔編號G01N21/87GK101292152SQ200680039425
公開日2008年10月22日 申請日期2006年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月22日
發(fā)明者A·德維爾, D·謝弗, H·施萊辛格, R·茲斯金德 申請人:加拉蒂有限公司