СПОСОБ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ВИЗУАЛЬНО НЕВИДИМОЙ ИДЕНТИФИКАЦИОННОЙ МЕТКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЦЕННОГО ИЗДЕЛИЯ, СПОСОБ ЕГО ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ И ДЕТЕКТОР ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА Российский патент 2011 года по МПК G06K7/00 

Изобретение относится к области детектирования идентификационных меток, сформированных на поверхностях ценных изделий с целью определения их подлинности, и может быть использовано преимущественно для определения подлинности изделий из полудрагоценных или драгоценных камней, например бриллиантов.

В настоящее время в мировой практике разработан широкий спектр технологий формирования визуально невидимых (и следовательно, не снижающих качественные характеристики ценных изделий, например бриллиантов) защитных (идентификационных) меток на поверхностях полудрагоценных и драгоценных камней (например, бриллиантов) с целью определения их подлинности посредством визуализации изображения меток в процессе детектирования (см., например, патенты RU №2373307, №2215659 С2, US №6391215 и др.). В связи с этим возникает потребность в разработке портативных детекторных устройств для визуализации упомянутых меток, которые просты в обращении, обеспечивают высокое качество визуализации для широкого диапазона типоразмеров изделий и доступны широкому кругу пользователей.

Из уровня техники известен способ детектирования визуально невидимой идентификационной метки на поверхности ценного изделия, согласно которому осуществляют: установку и фиксацию изделия на позиционирующем средстве с обеспечением совмещения центра исследуемой поверхности этого изделия (изображения идентификационной метки) с оптической осью средства визуализации, которое используют для детектирования в составе оптической системы; фиксацию позиционирующего средства в осевом направлении относительно оптической системы; подсветку исследуемой поверхности изделия направленным пучком света посредством автономного источника излучения; визуализацию и наблюдение метки в отраженных лучах света посредством настройки средства визуализации оптической системы (RU №2215659 С2).

Из уровня техники известен способ позиционирования ценного изделия с идентификационной меткой в процессе ее детектирования, заключающийся в том, что изделие устанавливают и фиксируют на позиционирующем средстве с возможностью обеспечения совмещения центра исследуемой поверхности этого изделия (изображения идентификационной метки) с оптической осью средства визуализации, которое используют для детектирования в составе оптической системы, после чего осуществляют фиксацию осевого положения оптической системы относительно позиционирующего средства (RU №2215659 С2).

Из уровня техники известен детектор для регистрации визуально невидимой идентификационной метки на поверхности ценного изделия, включающий взаимно зафиксированные в осевом направлении позиционирующее средство и размещенную в корпусе оптическую систему, включающую, по меньшей мере, средство визуализации и средство подсветки в виде автономного источника направленного излучения, которые конструктивно-технологически организованы с обеспечением возможности подсветки поверхности изделия в зоне идентификационной метки и ее визуального наблюдения пользователем через средство визуализации в отраженном свете (RU №2215659 С2).

К недостаткам данных известных технических решений можно отнести следующее.

В отношении объектов изобретения «способ»: необходимость индивидуальной настройки средства визуализации для каждого конкретного типоразмера детектируемого изделия для обеспечения необходимого качества (резкости и контрастности) визуального восприятия метки пользователем, что усложняет процесс детектирования и ограничивает функциональные возможности вследствие сужения диапазона типоразмеров изделий, для которого обеспечивается необходимое качество визуализации посредством конкретно используемого средства визуализации.

В отношении объекта изобретения «устройство»: ограниченные функциональные возможности вследствие сужения диапазона типоразмеров изделий, для которого обеспечивается необходимое качество визуализации посредством конкретно используемого средства визуализации.

Объясняется это тем, что в известных технических решениях изменяется расстояние от центра исследуемой поверхности (центра изображения метки) до фокуса средства визуализации для каждого конкретного типоразмера детектируемого изделия, что требует перенастройки средства визуализации, диапазон настройки которого конструктивно ограничен.

В основу заявленных технических решений была положена задача расширения функционально-технологических возможностей при простоте конструкции, технологии настройки и обеспечении высокого качества визуализируемого изображения для широкого диапазона типоразмеров детектируемых изделий.

Таким образом, техническим результатом, реализуемым посредством заявленных технических решений, является повышение качества (контрастности) изображения детектируемых меток для широкого диапазона типоразмеров изделий при простоте технологического процесса позиционирования изделия, а также обеспечение качественной (резкой и контрастной) визуализации изображения метки на изделиях различных типоразмеров при однократной настройке оптической системы.

Поставленный технический результат обеспечивается посредством того, что в способе детектирования визуально невидимой идентификационной метки на поверхности ценного изделия, согласно которому осуществляют: установку и фиксацию изделия на позиционирующем средстве с обеспечением совмещения центра исследуемой поверхности этого изделия с оптической осью средства визуализации, которое используют для детектирования в составе оптической системы; фиксацию позиционирующего средства в осевом направлении относительно оптической системы; подсветку исследуемой поверхности изделия направленным пучком света посредством автономного источника излучения; визуализацию и наблюдение метки пользователем в отраженных лучах света посредством настройки средства визуализации оптической системы, согласно изобретению в качестве позиционирующего средства используют самоцентрирующее зажимное устройство с двумя возвратно-поступательно перемещающимися губками, которые оснащают фиксирующими и установочными поверхностями; в процессе позиционирования поверхность ценного изделия с идентификационной меткой размещают в плоскости установочных поверхностей губок зажимного устройства; при этом расстояние от центра исследуемой поверхности изделия до фокуса средства визуализации обеспечивают постоянной величины для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий, для чего взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства и оптической системы в осевом направлении осуществляют в одном и том же пространственном положении, для которого и осуществляют настройку средства визуализации.

Поставленный технический результат обеспечивается также посредством того, что в способе позиционирования ценного изделия с идентификационной меткой в процессе ее детектирования, заключающемся в том, что изделие устанавливают и фиксируют на позиционирующем средстве с возможностью обеспечения совмещения центра исследуемой поверхности этого изделия с оптической осью средства визуализации, которое используют для детектирования в составе оптической системы, после чего осуществляют фиксацию осевого положения оптической системы относительно позиционирующего средства, согласно изобретению перед установкой и фиксацией изделия на позиционирующем средстве, в качестве которого используют самоцентрирующее зажимное устройство с двумя возвратно-поступательно перемещающимися губками, оснащенными установочными и фиксирующими поверхностями, поверхность изделия с идентификационной меткой сопрягают с автономной реперной плоскостью; затем установочные поверхности губок зажимного устройства в раздвинутом положении вводят в контакт с упомянутой реперной плоскостью с обеспечением охвата детектируемого изделия фиксирующими поверхностями губок и осуществляют его фиксацию с образованием пятен контакта в местах соприкосновения изделия с фиксирующими поверхностями; после чего осуществляют взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства и оптической системы в осевом направлении таким образом, что расстояние от исследуемой поверхности изделия до фокуса средства визуализации является постоянной величиной для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий, для чего взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства и оптической системы в осевом направлении всегда осуществляют в одном и том же положении.

Поставленный технический результат обеспечивается также посредством того, что в детекторе для регистрации визуально невидимой идентификационной метки на поверхности ценного изделия, включающем взаимно зафиксированные в осевом направлении позиционирующее средство и размещенную в корпусе оптическую систему, включающую, по меньшей мере, средство визуализации и средство подсветки в виде автономного источника направленного излучения, которые конструктивно-технологически организованы с обеспечением возможности подсветки поверхности изделия в зоне идентификационной метки и ее визуального наблюдения пользователем через средство визуализации в отраженном свете, согласно изобретению позиционирующее средство выполнено в виде самоцентрирующего зажимного устройства с двумя возвратно-поступательно перемещающимися губками, каждая из которых оснащена одной установочной и двумя фиксирующими поверхностями, последние из которых ориентированы вдоль продольной оси детектора под углом одна относительно другой с образованием симметричной канавки треугольного профиля, причем оси симметрии канавок противолежащих губок лежат в одной плоскости с продольной осью детектора; геометрические параметры упомянутых канавок выбраны из условия возможности обеспечения охвата изделия по периметру фиксирующими поверхностями губок с образованием пятен контакта; причем взаимная осевая фиксация корпуса оптической системы и позиционирующего средства организована с возможностью обеспечения постоянства величины расстояния от фокуса средства визуализации до упомянутых установочных поверхностей зажимного устройства, пространственно совпадающих с плоскостью расположения исследуемых поверхностей изделий заданного диапазона типоразмеров после их фиксации для детектирования.

Целесообразно на фиксирующие поверхности губок зажимного устройства наносить упругое, преимущественно светопоглощающее покрытие, например, из тефлона, силикона или резины.

Средство визуализации может быть установлено таким образом, что его оптическая ось совпадает с осью симметрии детектора, функционально являющейся и осью симметрии зажимного устройства, при этом оптическая система должна быть снабжена полупрозрачной пластинкой, установленной под углом по отношению к упомянутой оптической оси, а средство подсветки должно быть пространственно ориентировано с возможностью генерирования пучка света, ось симметрии которого после отражения от упомянутой пластинки совпадает с оптической осью средства визуализации.

Средство визуализации также может быть установлено таким образом, что его оптическая ось расположена под расчетным углом к оси симметрии детектора, функционально являющейся и осью симметрии зажимного устройства, при этом средство подсветки пространственно ориентировано с возможностью генерирования пучка света, ось симметрии которого расположена по отношению к упомянутой оси детектора в одной плоскости и под тем же углом, что и оптическая ось средства визуализации, но зеркально симметрично.

Комплект детектора может быть оснащен автономной, т.е. кинематически не связанной с детектором, пластиной с реперной плоскостью, которая функционально является средством позиционирования установочных поверхностей губок в одной, реперной, плоскости с поверхностью изделия, на которой нанесена идентификационная метка.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленных изобретений, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными или эквивалентными всем существенным признакам заявленных технических решений, а выбранный из выявленных аналогов прототип как наиболее близкий по совокупности признаков аналог позволил выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленных объектах, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленные технические решения соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленных изобретений требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленных технических решений, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.

В частности, заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования известных объектов-прототипов:

- дополнение известного объекта каким-либо известным признаком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений;

- замена какого-либо признака известного объекта другим известным признаком для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какого-либо признака известного объекта с одновременным исключением обусловленной наличием этого признака функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных признаков в известном объекте для усиления технического результата, обусловленного наличием в объекте именно таких признаков;

- выполнение известного объекта или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;

- создание объекта, включающего известные признаки, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами признаков этого объекта и связей между ними.

Следовательно, заявленное изобретение соответствуют требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

Заявленное изобретение иллюстрируется чертежами.

Фиг.1 - один из возможных вариантов конструктивного выполнения устройства (детектора) для реализации заявленных технических решений (продольный разрез).

Фиг.2 - другой возможный вариант конструктивного выполнения устройства (детектора) для реализации заявленных технических решений (продольный разрез).

Фиг.3 - сечение А-А по фиг.1 или фиг.2.

Фиг.4 - сечение Б-Б по фиг.1 или фиг.2.

Фиг.5 - иллюстрация процесса позиционирования с использованием реперной плоскости.

На чертежах узлы и элементы детектора для реализации заявленного способа детектирования обозначены следующими позициями:

1 - метка (идентификационная);

2 - поверхность (изделия 3 с идентификационной меткой 1);

3 - изделие (ценное, например полудрагоценный или драгоценный камень, в частности бриллиант);

4 - средство (позиционирующее для изделия 3);

5 - центр (исследуемой поверхности 2 изделия 3);

6 - ось (оптическая окуляра 12);

8 - система (оптическая);

9 - пучок (света от источника 10);

10 - источник (света автономный искусственный);

11 - пучок (света, отраженный от поверхности метки 1);

12 - окуляр;

13 - корпус (самоцентрирующегося зажимного устройства);

14 - губка (подвижная подпружиненная зажимного устройства);

15 - губка (подвижная подпружиненная зажимного устройства);

16 - поверхность (фиксирующая губки 14);

17 - поверхность (фиксирующая губки 15);

18 - поверхность (установочная губки 14);

19 - поверхность (установочная губки 15);

20 - плоскость (реперная автономная);

21 - фиксатор (подпружиненный шариковый);

22 - фиксатор (подпружиненный шариковый);

23 - канавка (кольцевая профильная для фиксаторов 21 и 22);

24 - пружина;

25 - пружина;

26 - направляющая (губки 14);

27 - направляющая (губки 15);

28 - втулка (для направляющей 14);

29 - втулка (для направляющей 15);

30 - палец (ведущий для губки 14);

31 - палец (ведущий для губки 15);

32 - канавка (направляющая для пальца 30);

33 - канавка (направляющая для пальца 31);

34 - заглушка (корпуса 13 самоцентрирующего зажимного устройства);

35 - фланец (заглушки 34);

36 - отверстие (заглушки 34);

37 - накатка (фланца 35);

38 - фиксатор (шариковый заглушки 34);

39 - фиксатор (шариковый заглушки 34);

40 - канавка (кольцевая профильная для фиксаторов 38 и 39);

41 - пластинка(полупрозрачная);

42 - корпус (оптической системы).

Заявленный способ детектирования визуально невидимой идентификационной метки 1, сформированной на одной из плоских поверхностей 2 (граней) ценного изделия 3, осуществляют следующим образом. Сначала обеспечивают установку и фиксацию изделия 3 на позиционирующем средстве 4 с обеспечением совмещения центра 5 исследуемой поверхности 2 (центра изображения метки 1) этого изделия 3 с оптической осью 6 средства визуализации, выполненного, например, в виде окуляра 12, которое используют для детектирования в составе оптической системы 8. Затем осуществляют фиксацию позиционирующего средства 4 в осевом направлении относительно оптической системы 8. Далее организуют подсветку исследуемой поверхности 2 изделия 3 направленным пучком 9 света посредством автономного источника 10 излучения. На последнем этапе осуществляют визуализацию и наблюдение метки 1 пользователем в отраженных лучах 11 света посредством настройки средства визуализации (например, объектива /не показан/, если для наблюдения используется цифровая камера, или окуляра 12, если наблюдение ведется глазом) оптической системы 8. В качестве позиционирующего средства 4 используют самоцентрирующее зажимное устройство с двумя возвратно-поступательно перемещающимися подпружиненными губками 14 и 15, которые оснащают фиксирующими поверхностями 16, 17 и установочными поверхностями 18, 19 соответственно. В процессе позиционирования поверхность 2 ценного изделия 3 с идентификационной меткой 1 размещают в плоскости установочных поверхностей 18 и 19 губок 14 и 15 соответственно зажимного устройства. Это может быть осуществлено различными технологическими приемами, в частности с использованием автономной реперной плоскости 20. Расстояние от центра исследуемой поверхности 2 изделия 3 до фокуса F средства визуализации (например, окуляра 12) обеспечивают постоянной величины (const) для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий 3 (например, ограненных драгоценных камней, в частности бриллиантов). Для этого взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства 4 и оптической системы 8 в осевом направлении осуществляют всегда в одном и том же пространственном положении, для которого и осуществляется одноразовая настройка средства визуализации, например окуляра 12, конкретным пользователем согласно оптическим параметрам его зрения.

Заявленный способ позиционирования (наиболее простой и эффективный) ценного изделия 3 с нанесенной на одной из его плоских поверхностей 2 /граней/ идентификационной меткой 1 в процессе ее детектирования, заключается в следующем. Изделие устанавливают и фиксируют на позиционирующем средстве 4 с возможностью обеспечения совмещения центра 5 исследуемой поверхности (центра изображения метки 1) этого изделия 3 с оптической осью 6 средства визуализации (например, окуляра 12), которое используют для детектирования в составе оптической системы 8. После этого осуществляют фиксацию осевого положения оптической системы 8 относительно позиционирующего средства 4. Перед установкой и фиксацией изделия 3 на позиционирующем средстве 4 (в качестве которого используют самоцентрирующее зажимное устройство с двумя подпружиненными возвратно-поступательно перемещающимися губками 14 и 15, выполненными с установочными и фиксирующими поверхностями 18, 19 и 16, 17 соответственно) поверхность изделия 3 с идентификационной меткой 1 сопрягают с автономной реперной плоскостью 20. Затем установочные поверхности 18 и 19 губок 14 и 15 соответственно зажимного устройства в раздвинутом положении также вводят в контакт с упомянутой реперной плоскостью 20 с обеспечением охвата детектируемого изделия 3 фиксирующими поверхностями 16, 17 губок 14, 15 соответственно и осуществляют его фиксацию с образованием пятен контакта в местах соприкосновения изделия 3 с фиксирующими поверхностями 16 и 17. После этого осуществляют взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства 4 (зажимного устройства) и оптической системы 8 в осевом направлении таким образом, что расстояние от центра исследуемой поверхности 2 изделия 3 до фокуса F средства визуализации (например, окуляра 12) является постоянной величиной (const) для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий 3 (например, ограненных драгоценных камней, в частности бриллиантов). Для этого взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства 4 (зажимного устройства) и оптической системы 8 в осевом направлении всегда осуществляют в одном и том же положении, например, посредством подпружиненных шариковых фиксаторов 21, 22 (установленных в корпусе 42 оптической системы 8), размещенных в профильной кольцевой канавке 23 (выполненной на наружной поверхности корпуса 13 зажимного устройства).

Практическая реализация вышеописанных способов детектирования и позиционирования может быть осуществлена, например, посредством нижеописанного устройства (детектора).

Детектор для регистрации визуально невидимой идентификационной метки 1, сформированной на поверхности 2 ценного изделия 3 включает следующие узлы и элементы: взаимно зафиксированные в осевом направлении позиционирующее средство 4 и размещенную в корпусе 42 оптическую систему 8. Последняя включает, по меньшей мере, средство визуализации (например, окуляр 12) и средство подсветки в виде автономного источника 10 направленного излучения. Средство визуализации (например, окуляр 12) и источник 10 конструктивно-технологически организованы с обеспечением возможности подсветки поверхности 2 изделия 3 в зоне идентификационной метки 1 и ее визуального наблюдения пользователем через средство визуализации (например, окуляр 12) в отраженном свете. Позиционирующее средство 4 выполнено в виде самоцентрирующего зажимного устройства с двумя возвратно-поступательно перемещающимися подпружиненными (например, посредством пружин 24 и 25) губками 14 и 15, которые установлены в корпусе 13 зажимного устройства посредством направляющих 26 и 27, размещенных во втулках скольжения 28 и 29 соответственно и зафиксированных от поворота, например, посредством направляющих шпонок (не показаны). Наиболее целесообразно устанавливать пружины 24 и 25 с возможностью обеспечения регулировки их усилия. Каждая губка 14 и 15 оснащена одной установочной поверхностью 18, 19 и двумя фиксирующими поверхностями 16, 17 соответственно. Фиксирующие поверхности 16 и 17 ориентированы вдоль продольной оси детектора (совпадающей с оптической осью 6 средства визуализации, в частности окуляра 12, в варианте конструкции по фиг.1) под углом одна относительно другой с образованием симметричной канавки треугольного профиля. Причем оси симметрии канавок противолежащих губок 14 и 15 лежат в одной плоскости с продольной осью детектора. Геометрические параметры упомянутых канавок выбраны из условия обеспечения возможности охвата изделия 3 по периметру фиксирующими поверхностями 16 и 17 губок 14 и 15 с образованием пятен контакта. Взаимная осевая фиксация корпуса 42 оптической системы 8 и позиционирующего средства 4 организована с возможностью обеспечения постоянства величины расстояния h от фокуса F средства визуализации до упомянутых установочных поверхностей 18, 19 губок 14, 15 зажимного устройства, пространственно совпадающих с плоскостью расположения исследуемых поверхностей 2 изделий 3 заданного диапазона типоразмеров после их фиксации для детектирования. В данном конкретном случае упомянутая взаимная осевая фиксация осуществлена посредством подпружиненных шариковых фиксаторов 21, 22 (размещенных в корпусе 42 оптической системы 8), установленных в профильной кольцевой канавке 23 (выполненной на наружной поверхности корпуса 13 зажимного устройства). Такая фиксация обеспечивает возможность взаимного поворота (по стрелке V) корпуса 42 оптической системы 8 относительно корпуса 13 позиционирующего средства 4 (зажимного устройства), что позволяет при визуализации ориентировать изображение метки 1 (например, надписи) относительно глаза пользователя в необходимом для чтения положении посредством относительного поворота корпусов 42 и 13.

Раздвижение губок 14, 15 при позиционировании изделия 3 кинематически может осуществляться, например, посредством кулачкового механизма, организованного в виде жестко связанных с губками 14, 15 ведущих пальцев 30, 31, расположенных в наклонных канавках 32, 33 (соответствующие поверхности которых функционально являются кулачками), которые выполнены в заглушке 34, установленной в корпусе 13 зажимного устройства с возможностью поворота (по стрелке V) и зафиксированной в осевом направлении посредством шариковых фиксаторов 38, 39, взаимодействующих с поверхностями профильной кольцевой канавки 40, выполненной на наружной поверхности заглушки 34. Для удобства осуществления поворота заглушка 34 оснащена фланцем 35 с накаткой 37. Заглушка также может быть оснащена центральным сквозным отверстием 36, посредством которого обеспечивается возможность визуального наблюдения пользователем за положением изделия 3 относительно фиксирующих поверхностей 16, 17 губок 14, 15 при осуществлении процесса позиционирования и фиксации изделия 3, что облегчает этот процесс.

На фиксирующие поверхности 16, 17 губок 14, 15 зажимного устройства может быть нанесено светопоглощающее упругое покрытие, например, из тефлона, силикона или резины черного цвета. Это обеспечивает более надежную фиксацию изделия 3 и исключает появление бликов на поверхности изделия 3 в результате переотражения световых лучей (генерируемых источником 10 и проникающих через изделие 3 /кристалл/) от фиксирующих поверхностей 16 и 17 (то есть повышает контрастность изображения метки 1 при ее визуализации).

Согласно одному из вариантов исполнения детектора (фиг.1) средство визуализации (в частности, окуляр 12) установлено таким образом, что его оптическая ось 6 совпадает с осью симметрии детектора, функционально являющейся и осью симметрии зажимного устройства. При этом оптическая система 8 должна быть снабжена полупрозрачной пластинкой 41, установленной под углом по отношению к упомянутой оптической оси 6, а средство подсветки (источник 10) должно быть пространственно ориентировано с возможностью генерирования пучка 9 света, ось симметрии которого после отражения от упомянутой пластинки совпадает с оптической осью 6 средства визуализации (например, окуляра 12).

Согласно другому варианту исполнения детектора (фиг.2) средство визуализации (в частности, окуляр 12) установлено таким образом, что его оптическая ось 6 расположена под расчетным углом к оси симметрии детектора. При этом средство подсветки (источник 10) пространственно ориентировано с возможностью генерирования пучка 9 света, ось симметрии которого расположена по отношению к упомянутой оси детектора в одной плоскости и под тем же углом, что и оптическая ось 6 средства визуализации (окуляра 12), но зеркально симметрично. В этом варианте (при правильном расчете величины упомянутых углов) исключается возникновение бликов на исследуемой поверхности 2 изделия 3 в результате эффекта полного внутреннего отражения в кристалле изделия 3 при его подсветке, что повышает контрастность изображения метки 1 при визуализации.

Детектор может быть оснащен автономной, т.е. кинематически не связанной с детектором, пластиной с реперной плоскостью 20, которая функционально является средством позиционирования установочных поверхностей 18, 19 губок 14, 15 в одной, реперной, плоскости 20 с поверхностью 2, на которой нанесена идентификационная метка 1. Наличие данной пластины в комплекте детектора позволяет с высокой степенью точности осуществить процесс позиционирования изделия 3 в нестандартных условиях, например при отсутствии вблизи пользователя какой-либо естественной горизонтальной плоскости, в частности стола.

Таким образом, заявленная совокупность существенных признаков обеспечивает возможность осуществлять позиционирование изделий 3 различного типоразмера (как в отношении пространственного положения исследуемой поверхности 2, так и в отношении пространственного положения центра 5 этой поверхности 2 /центра 5 изображения метки/) в одном и том же положении относительно фокуса F средства визуализации (в частности, окуляра 12), что обеспечивает высокое качество (резкость и контрастность) изображения метки 1 при ее визуализации для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий 3 (регламентируемых геометрическими и технологическими параметрами используемого зажимного устройства). Кроме того, постоянство величины расстояния от фокуса F средства визуализации (окуляра 12) до центра 5 исследуемой поверхности 2 (центра изображения метки 1) позволяет исключить повторную подстройку средства визуализации (например, окуляра 12) при детектировании изделий 3 различных типоразмеров. То есть конкретный индивидуальный пользователь настраивает оптические параметры средства визуализации (например, окуляра 12) детектора один раз (в процессе первого использования) в соответствии с оптическими параметрами своего зрения, что упрощает процесс детектирования.

Таким образом, заявленные технические решения могут быть широко использованы в области детектирования идентификационных меток, сформированных на поверхностях ценных изделий с целью определения их подлинности, и могут быть использованы преимущественно для определения подлинности изделий из полудрагоценных или драгоценных камней, например бриллиантов.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении предназначены для детектирования идентификационных меток, сформированных на поверхностях ценных изделий с целью определения подлинности этих изделий;

- для заявленных объектов в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах нижеизложенной формулы, подтверждена возможность их осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объекты, воплощающие заявленные технические решения, при их осуществлении способны обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленный объект соответствует требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Группа изобретений относится к средствам детектирования ценных изделий. Техническим результатом является повышение точности детектирования широкого диапазона типоразмеров изделия. В способе осуществляют установку и фиксацию изделия (3) на позиционирующем средстве (4) с обеспечением совмещения центра (5) исследуемой поверхности (2) с оптической осью (6) средства визуализации, организуют подсветку исследуемой поверхности и наблюдение метки (1) пользователем в отраженных лучах (11) света посредством настройки. Используют самоцентрирующее зажимное устройство для позиционирования изделия. Расстояние от центра изделия (3) до фокуса F окуляра (12) постоянно для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий (3). Для этого взаимную фиксацию позиционирующего средства (4) и оптической системы (8) в осевом направлении осуществляют в одном и том же положении, для которого и обеспечивают одноразовую настройку окуляра. 3 н. и 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ детектирования визуально невидимой идентификационной метки на поверхности ценного изделия, согласно которому осуществляют: установку и фиксацию изделия на позиционирующем средстве с обеспечением совмещения центра исследуемой поверхности этого изделия с оптической осью средства визуализации, которое используют для детектирования в составе оптической системы; фиксацию позиционирующего средства в осевом направлении относительно оптической системы; подсветку исследуемой поверхности изделия направленным пучком света посредством автономного источника излучения; визуализацию и наблюдение метки пользователем в отраженных лучах света посредством настройки средства визуализации оптической системы, отличающийся тем, что в качестве позиционирующего средства используют самоцентрирующее зажимное устройство с двумя возвратно-поступательно перемещающимися губками, которые оснащают фиксирующими и установочными поверхностями; в процессе позиционирования поверхность ценного изделия с идентификационной меткой размещают в плоскости установочных поверхностей губок зажимного устройства; при этом расстояние от центра исследуемой поверхности изделия до фокуса средства визуализации обеспечивают постоянной величины для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий, для чего взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства и оптической системы в осевом направлении осуществляют в одном и том же пространственном положении, для которого и осуществляют настройку средства визуализации.

2. Способ позиционирования ценного изделия с идентификационной меткой в процессе ее детектирования, заключающийся в том, что изделие устанавливают и фиксируют на позиционирующем средстве с возможностью обеспечения совмещения центра исследуемой поверхности этого изделия с оптической осью средства визуализации, которое используют для детектирования в составе оптической системы, после чего осуществляют фиксацию осевого положения оптической системы относительно позиционирующего средства, отличающийся тем, что перед установкой и фиксацией изделия на позиционирующем средстве, в качестве которого используют самоцентрирующее зажимное устройство с двумя возвратно-поступательно перемещающимися губками, оснащенными установочными и фиксирующими поверхностями, поверхность изделия с идентификационной меткой сопрягают с автономной реперной плоскостью; затем установочные поверхности губок зажимного устройства в раздвинутом положении вводят в контакт с упомянутой реперной плоскостью с обеспечением охвата детектируемого изделия фиксирующими поверхностями губок и осуществляют его фиксацию с образованием пятен контакта в местах соприкосновения изделия с фиксирующими поверхностями; после чего осуществляют взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства и оптической системы в осевом направлении таким образом, что расстояние от центра исследуемой поверхности изделия до фокуса средства визуализации является постоянной величиной для заданного диапазона типоразмеров детектируемых изделий, для чего взаимную пространственную фиксацию позиционирующего средства и оптической системы в осевом направлении всегда осуществляют в одном и том же положении.

3. Детектор для регистрации визуально невидимой идентификационной метки на поверхности ценного изделия, включающий взаимно зафиксированные в осевом направлении позиционирующее средство и размещенную в корпусе оптическую систему, включающую, по меньшей мере, средство визуализации и средство подсветки в виде автономного источника направленного излучения, которые конструктивно-технологически организованы с обеспечением возможности подсветки поверхности изделия в зоне идентификационной метки и ее визуального наблюдения пользователем через средство визуализации в отраженном свете, отличающийся тем, что позиционирующее средство выполнено в виде самоцентрирующего зажимного устройства с двумя возвратно-поступательно перемещающимися губками, каждая из которых оснащена одной установочной и двумя фиксирующими поверхностями, последние из которых ориентированы вдоль продольной оси детектора под углом одна относительно другой с образованием симметричной канавки треугольного профиля; оси симметрии канавок противолежащих губок лежат в одной плоскости с продольной осью детектора; геометрические параметры упомянутых канавок выбраны из условия обеспечения возможности охвата изделия по периметру фиксирующими поверхностями губок с образованием пятен контакта; причем взаимная осевая фиксация корпуса оптической системы и позиционирующего средства организована с возможностью обеспечения постоянства величины расстояния от фокуса средства визуализации до упомянутых установочных поверхностей зажимного устройства, пространственно совпадающих с плоскостью расположения исследуемых поверхностей изделий заданного диапазона типоразмеров после их фиксации для детектирования.

4. Детектор по п.3 отличающийся тем, что на фиксирующие поверхности губок зажимного устройства нанесено упругое, преимущественно светопоглощающее покрытие, например, из тефлона, селикона или резины.

5. Детектор по п.3 отличающийся тем, что средство визуализации установлено таким образом, что его оптическая ось совпадает с осью симметрии детектора, функционально являющейся и осью симметрии зажимного устройства, при этом оптическая система снабжена полупрозрачной пластинкой, установленной под углом по отношению к упомянутой оптической оси, а средство подсветки пространственно ориентировано с возможностью генерирования пучка света, ось симметрии которого после отражения от упомянутой пластинки совпадает с оптической осью средства визуализации.

6. Детектор по п.3 отличающийся тем, что средство визуализации установлено таким образом, что его оптическая ось расположена под расчетным углом к оси симметрии детектора, функционально являющейся и осью симметрии зажимного устройства, при этом средство подсветки пространственно ориентировано с возможностью генерирования пучка света, ось симметрии которого расположена по отношению к упомянутой оси детектора в одной плоскости и под таким же углом, что и оптическая ось средства визуализации, но зеркально симметрично.

7. Детектор по п.3 отличающийся тем, что он оснащен автономной, т.е. кинематически не связанной с детектором пластиной с реперной плоскостью, которая функционально является средством позиционирования установочных поверхностей губок в одной, реперной, плоскости с поверхностью изделия, на которой нанесена идентификационная метка.