HK96087A - Method and apparatus for providing an identifying indicium to a diamond - Google Patents

Method and apparatus for providing an identifying indicium to a diamond Download PDF

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George Kaplan
Joseph Nussenbaum
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Claims (44)

1. Procédé d'apposition d'une marque d'identification sur une surface d'un diamant (5), consistant à appliquer un faisceau de laser (3) sur ladite surface (4) de ce diamant, à déplacer de façon intermittente ledit faisceau de laser (3) jusqu'à des positions successives le long d'un trajet correspondant à ladite marque sur ladite surface du diamant (4), caractérisé en ce que ledit faisceau, dans chaque position successive, couvre une région de surface (A2...) du diamant chevauchant une région de surface (Ai...) du diamant couverte par le faisceau à la position qui précède immédiatement sur le trajet correspondant à ladite marque, le niveau d'énergie dudit faisceau de laser (3) étant réglé à un niveau supérieure pour transformer en graphite et marquer une première région de surface (A,) du diamant correspondant à une première position sur le trajet, et le niveau d'énergie dudit faisceau de laser (3) étant réglé à un niveau inférieur pour transformer en graphite et marquer chaque région de surface (A2...) suivant du diamant correspondant à chaque position successive sur le trajet.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application dudit faisceau de laser à ladite surface du diamant est contrôlée pour inscrire une marque indélébile sur ladite surface du diamant
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application dudit faisceau de laser à ladite surface du diamant est contrôlée pour inscrire une marque sur ladite surface du diamant qui préserve la valeur de ce diamant.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application dudit faisceau de laser à ladite surface du diamant est contrôlée pour inscrire une marque sur ladite surface du diamant qui ne peut être enlevée sans réduire de façon appréciable la valeur de ce diamant.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application dudit faisceau de laser à ladite surface du diamant est contrôlée pour inscrire une marque sur ladite surface du diamant qui est imperceptible à l'oeil humain.
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'intensité, la largeur et la durée d'application dudit faisceau de laser sont contrôlées pour inscrire ladite marque.
7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'étendue dudit faisceau de laser avec une intensité suffisante pour marquer ledit diamant est contrôlée pour être égale ou inférieure à environ 100 um à ladite surface.
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étendue dudit faisceau de laser avec une intensité suffisante pour marquer ledit diamant est contrôlée pour être égale ou supérieure à environ 1 um à ladite surface.
9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la puissance dudit faisceau de laser est contrôlée pour se situer dans une plage d'environ 0,5 à 5 kW à ladite surface.
10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le déplacement dudit faisceau consiste à dévier ledit faisceau dans une première direction et dans une deuxième direction perpendiculaire à ladite première direction.
11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel le degré de déviation dudit faisceau dans ladite première et ladite seconde directions est changé par intermittence.
12. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le contrôle dudit faisceau consiste à focaliser ledit faisceau sur ladite surface dudit diamant.
13. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ledit faisceau est contrôle pour inscrire plusieurs autres marques sur ladite surface.
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à maintenir ledit diamant immobile pendant l'inscription de chacun desdits marquages et à déplacer ensuite ledit diamant pour l'inscription d'un marquage avant l'inscription du marquage qui suit immédiatement pour amener une région non inscrite de ladite surface en regard dudit faisceau.
15. Procédé selon la revendication 14, consistant en outre à orienter initialement ledit diamant pour situer le centre de rotation de ladite surface en un point qui se trouve sur l'axe dudit faisceau et qui est espacé du point de focalisation dudit faisceau d'une distance égale au rayon de courbure de ladite surface, et ledit déplacement de ledit diamant consiste à faire tourner ledit diamant autour dudit point pour amener chaque région non inscrite en regard dudit faisceau, de manière que ledit faisceau soit maintenu focalisé sur les régions successives de ladite surface marquée.
16. Procédé selon la revendication 12, consistant en outre, avant l'orientation initiale du dia-. mant, à déplacer ledit diamant jusqu'à au moins trois positions dans lesquelles ladite surface se trouve au point auquel ledit faisceau doit être focalisé et à calculer à partir desdites positions, le centre de rotation et le rayon de courbure de ladite surface.
17. Procédé selon la revendication 14, consistant en outre à orienter initialement le diamant pour situer ladite surface orthogonale à l'axe dudit faisceau; et le déplacement dudit diamant consiste en une translation dudit diamant pour amener chaque région non inscrite en regard dudit faisceau de manière que ledit faisceau soit maintenu focalisé sur les régions successives de ladite surface marquée.
18. Procédé selon la revendication 17, consistant en outre, avant l'orientation initiale de ledit diamant à déplacer ledit diamant jusqu'à un certain nombre de positions pour lesquelles ladite surface se trouve au point auquel ledit faisceau doit être focalisé et à calculer à partir desdites positions, l'angle d'intersection desdites surfaces.
19. Procédé selon la revendication 1, consistant en outre à appliquer initialement une matière absorbant l'énergie sur ladite surface de ledit diamant avant l'application dudit faisceau de laser à ladite surface du diamant.
20. Procédé selon la revendication 19, dans lequel ladite matière est du noir de carbone.
21. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'application dudit faisceau de laser consiste à effectuer une commutation Q de la sortie d'une source de laser continue.
22. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'étendue dudit faisceau de laser (3) ayant une intensité suffisante pour marquer ledit diamant (5) est contrôlée pour être égale ou supérieure à environ 10 um à la surface.
23. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite surface (4) se trouve sur le feuilletis dudit diamant (5).
24. Appareil destiné à la mise en oeuvre du procédé de la revendication 1, appliquant un faisceau de laser (3) sur une surface (4) d'un diamant (5) pour apposer une marque d'identification sur ladite.surface (4) du diamant, comprenant un dispositif (6) pour déplacer par intermittence le faisceau de laser (3) jusqu'à des positions successives le long d'un trajet correspondant audit marquage sur ladite surface (4) du diamant, caractérisé en ce que ledit dispositif de déplacement (6) déplace ledit faisceau de laser (3) de manière que, dans chaque position successive, ledit faisceau couvre une région de surface (A2...) du diamant chevauchant une région de surface (Ai...) du diamant couverte par le faisceau dans la position immédiatement précédente sur le trajet correspondant à ladite marque, et en ce qu'un dispositif (22, 65) est prévu pour régler le niveau d'énergie dudit faisceau de laser (3) à un niveau supérieur pour transformer en graphite et marquer une première région de surface (A,) dudit diamant correspondant à une première position sur le trajet, et pour régler le niveau d'énergie dudit faisceau de laser (3) à une niveau inférieur pour transformer en graphite et marquer chaque région de surface (A2...) successive du diamant correspondant à chaque position successive sur le trajet.
25. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ladite surface (4) se trouve sur le feuilletis dudit diamant (5).
26. Appareil selon la revendication 24, dans lequel le dispositif de réglage (22, 65) règle le niveau d'énergie du faisceau de laser (3) pour inscrire une marque indélébile sur ladite surface (4) du diamant.
27. Appareil selon la revendication 24, dans lequel le dispositif de réglage (22, 65) règle le niveau d'énergie du faisceau de laser (3) pour inscrire une marque sur ladite surface (4) du diamant tout en préservant la valeur dudit diamant.
28. Appareil selon la revendication 24, dans lequel le dispositif de réglage (22, 65) règle le niveau d'énergie du faisceau de laser (3) pour inscrire une marque qui ne peut être enlevée sans réduire de façon appréciable la valeur dudit diamant.
29. Appareil selon la revendication 24, dans lequel le dispositif de réglage (22, 65) règle le niveau d'énergie du faisceau de laser pour inscrire une marque qui est imperceptible à l'oeil nu.
30. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ledit dispositif de commande (2, 6) produit une expansion dudit faisceau de laser (3) avec une intensité suffisante pour marquer ladite surface (4), qui est égale ou inférieure à environ 100 um à ladite surface.
31. Appareil selon la revendication 30, dans lequel ledit dispositif de commande (2, 6) produit une expansion dudit faisceau de laser (3) avec une intensité suffisante pour marquer ladite surface (4), qui est égale ou supérieure à environ 1 um à ladite surface.
32. Appareil selon la revendication 30, dans lequel ledit dispositif de commande (2, 6) comporte un dispositif à lentille (66) pour focaliser ledit faisceau (3) sur ladite surface.
33. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ledit dispositif de réglage (22, 65) produit un faisceau de laser (3) d'une puissance suffisante pour que la puissance dudit faisceau se situe dans une plage d'environ 0,5 à 5 kW à ladite surface (4).
34. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ledit dispositif de réglage comporte un commutateur (Q 22).
35. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ledit dispositif de réglage comporte une source de laser continue (21).
36. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ledit dispositif de déplacement comporte en outre un dispositif (61) pour dévier ledit faisceau dans une première direction, et un dispositif (63) pour dévier ledit faisceau dans une seconde direction perpendiculaire à ladite première direction.
37. Appareil selon la revendication 36, dans lequel lesdits dispositifs de déviation (61, 63) comportent chacun un déflecteur numérique.
38. Appareil selon la revendication 24, dans lequel ledit faisceau est contrôlé pour inscrire plusieurs autres marques sur ladite surface (4).
39. Appareil selon la revendication 38, comprenant en outre un dispositif (7) destiné à maintenir ledit diamant (5) immobile pendant l'inscription de chacune desdites marques, et à déplacer ledit diamant (5) après l'inscription de la marque qui suit immédiatement pour amener une région non marquée de ladite surface en regard dudit faisceau.
40. Appareil selon la revendication 39, dans lequel ledit dispositif de déplacement de diamant comporte une première table (71) pour imprimer un mouvement de translation audit diamant (5) dans une première direction, une seconde table (72) pour imprimer un mouvement de translation audit diamant (5) dans une seconde direction, une troisième table (73) supportant ladite première et ladite seconde tables (71, 72) pour faire tourner ledit diamant (5) et une quatrième table (74) destinée à supporter ladite troisième table (73) et à produire un mouvement de translation dudit diamant (5) dans ladite première direction.
41. Appareil selon la revendication 39, comprenant en outre un dispositif à calculateur (8) destiné à commander séquentiellement le fonctionnement dudit dispositif d'application (2), dudit dispositif de déplacement de faisceau (6) et dudit dispositif de déplacement de diamant (7).
42. Appareil selon la revendication 30, dans lequel ledit dispositif de commande (2, 6) produit une expansion dudit faisceau de laser (3) avec une intensité suffisante pour marquer ladite surface (4), qui est égale ou supérieure à environ 10 um sur ladite surface.
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