用于宝石的激光刻印的制作方法

包括用于刻印或雕刻宝石的激光系统和方法。

背景技术：

1、用永久性刻印、蚀刻和/或雕刻来标记宝石已用于帮助识别石头和应用徽标。激光当前用于蚀刻包括宝石在内的许多不同的事物，然而，当前的激光设置具有需要改进的某些缺点。当前系统的此类缺点包括笨拙的系统，其中光束斑点需要良好地控制，并且由此产生的刻印不清晰或不准确。此类系统还需要高维护工作，并且可能需要很长时间才能修复。这些缺点需要本文描述的新的和改进的系统和方法。

技术实现思路

1、这里的系统和方法可以用于使用激光刻印系统和方法烧蚀宝石。这里的系统和方法包括激光刻印宝石，该方法包括由具有处理器和存储器的计算机进行，该计算机与第一光源和第二光源、顶部相机、侧面相机、x、y和z马达和激光发生器通信，该x、y、z马达被配置为移动与被配置为固持宝石的支架通信的载物台，其中该宝石包括要刻印的环带；由计算机使第一光源从侧面轮廓指向支架中的宝石；由计算机使第二光源从环带顶视(top-view)轮廓指向支架中的宝石；由计算机通过具有被配置在第二光源和载物台之间的顶部相机滤光器的顶部相机捕获支架中的宝石的顶部图像；由计算机通过具有被配置在第一光源和载物台之间的侧面相机滤光器的侧面相机捕获支架中的宝石的侧面图像；由计算机使用通过侧面相机捕获的侧面图像，以通过利用边缘检测算法来绘制用于刻印的环带轮廓的映射图，其中该刻印由多个刻印斑点组成；由计算机基于使用顶部图像确定的轨迹路径和使用侧视图像确定的z偏移来确定用于刻印的每个刻印斑点的x-y-z坐标；由计算机使与支架通信的x、y和z载物台马达移动该支架，并从而移动宝石以将刻印斑点的每个计算出的x-y-z坐标与相应激光焦平面对准；在使x、y或z载物台马达移动支架并从而移动宝石时，由计算机使激光器发射指向与激光焦平面对准的每个相应刻印斑点的激光束，其中该激光束由物镜聚焦在每个相应激光焦斑上，并且其中每个相应刻印斑点基本上彼此等距间隔开。

2、在一些示例中，顶部相机滤光器和侧面相机滤光器是带通滤光器、短通滤光器或长通滤光器。在一些示例中，使用侧视图像确定z偏移包括确定宝石的环带上的目标刻印斑点以与激光焦平面对准。在一些示例中，由计算机在捕获宝石的顶部图像和侧面图像之后绘制宝石环带的映射图，通过指示x-y-z载物台马达移动支架并从而移动宝石，使得每个刻印斑点的x、y、z坐标中的每个与激光焦平面对准，其中对于每个刻印斑点，x-y载物台马达指令遵循预定轨迹路径，并且z载物台马达指令是使用侧面图像相对于环带轮廓确定的。在一些示例中，每个刻印斑点的x-y-z坐标是基于校准到宝石大小的参考来预定的。

3、在一些示例中，激光器是固态/准分子激光器。在一些示例中，进一步包括由计算机通过控制电动光圈打开和关闭、插入光学衰减器模块或利用激光束的路径中的滤光器来修改z偏移，从而将每个刻印斑点调制一定宽度。在一些示例中，由计算机通过控制电动光圈打开和关闭、插入光学衰减器模块或利用激光的路径中的滤光器来修改激光功率变化，从而将用于刻印的每个刻印斑点调制一定宽度。

4、这里描述的方法和系统包括激光刻印宝石，该系统包括具有处理器和存储器的计算机，该计算机与第一光源和第二光源、至少一个马达，以及激光发生器通信，该至少一个马达耦合到被配置为固持宝石的支架，该激光发生器用以在宝石上创建刻印，其中该第一光源被配置为从侧视指向支架中的宝石，其中该第二光源被配置为从环带顶视指向支架中的宝石，顶部相机被配置有仅透射来自第二光源的光的顶部相机色彩滤光器并被配置为捕获支架中的宝石的顶部图像，该侧面相机被配置有仅透射来自第一光源的光的侧面相机色彩滤光器并被配置为捕获支架中的宝石的侧面图像，其中计算机被配置为利用所捕获的侧面图像来绘制宝石的侧视环带轮廓的映射图，并计算相对马达移动以将沿着刻印的每个斑点与激光焦平面对准，其中计算机进一步被配置为使激光发生器在支架中的宝石处生成激光束，并且支架中的宝石的相对马达移动使沿着刻印的斑点以基本上相等的间隔沿着刻印彼此对准。

技术特征：

1.一种激光刻印宝石的方法，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述顶部相机滤光器和侧面相机滤光器是带通滤光器、短通滤光器或长通滤光器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中使用所述侧视图像确定所述z偏移包括确定所述宝石的所述环带上的目标刻印斑点以与所述激光焦平面对准。

4.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述计算机在捕获所述宝石的所述顶部图像和所述侧面图像之后绘制所述宝石环带的映射图；

5.根据权利要求1所述的方法，其中每个刻印斑点的所述x-y-z坐标是基于校准到所述宝石的大小的参考来预定的。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述激光器是固态/准分子激光器。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述计算机通过控制电动光圈打开和关闭、插入光学衰减器模块或利用所述激光束的路径中的滤光器来修改所述z偏移，从而将每个刻印斑点调制一定宽度。

8.根据权利要求1所述的方法，进一步包括由所述计算机通过控制电动光圈打开和关闭、插入光学衰减器模块或利用所述激光的路径中的滤光器来修改激光功率变化，从而将用于所述刻印的每个刻印斑点调制一定宽度。

9.一种用于激光刻印宝石的系统，所述系统包括：

技术总结这里描述的方法和系统包括激光刻印宝石、与第一光源和第二光源通信的计算机，以及激光发生器，以创建宝石上的刻印，其中该第一光源被配置为从侧视指向支架中的宝石，其中该第二光源被配置为从环带顶视指向支架中的宝石，其中该计算机被配置为利用所捕获的侧面图像来绘制宝石的侧视环带轮廓的映射图，并计算相对马达移动以将沿着刻印的每个斑点与激光焦平面对准。技术研发人员：王真,B·瓦利安,H·塔卡什,M·托西受保护的技术使用者：美国杰莫洛吉克尔研究所有限公司 (GIA)技术研发日：技术公布日：2024/6/13