Imitationsschmuckstein Vorliegende Erfindung betrifft einen Imitations- schmuckstein mit einem aus durchsichtigem Werk stoff bestehenden Schmucksteinformkörper. Es ist bekannt, bei solchen Imitationsschmucksteinen zur Erzeugung der optischen Wirkung entweder den gan zen Schmucksteinformkörper oder einzelne Flächen desselben mit einem auf seiner Oberfläche aufge brachten Belag, welcher reflexionserhöhend oder reflexionsvermindernd sein kann, oder der Farbef fekte infolge Interferenz zeigen kann, zu versehen.
Eine besondere Ausführungsart eines solchen Schmucksteines besitzt auf der vom Beschauer abge wandten Seite eine undurchsichtige Vollverspiegelung, während die dem Beschauer zugewandte Seite schichtfrei ist. Mit einem solchen Schmuckstein soll in Verbindung mit einem bestimmten Schliff häufig das Aussehen eines Brillanten nachgeahmt werden. Es ist jedoch sehr schwierig, das starke Funkeln eines echten Brillanten zu erzielen. Der bei solchen Imita- tionsschmucksteinen angewandte rückseitige metalli sche Belag zeigt nämlich bloss die Wirkung metalli schen Glänzens, aber kein richtiges Funkeln, d. h.
kein ständiges Schwanken zwischen hohen und nie deren Extremwerten der Reflexion. Das Feuern eines Brillanten beruht darauf, dass ein Lichtstrahl, wenn er gerade unter einem Einfallswinkel, der Totalreflexion erlaubt, auf eine Grenzfläche Diamant - Luft auftrifft, mit hoher Intensität zurückgeworfen wird und in das Auge des Betrachters fallen kann, wobei dieser Lichtreflex für den Betrachter aber im nächsten Moment verschwindet, wenn die Orientie rung der betreffenden Fläche gegenüber dem Licht strahl z. B. infolge einer leichten Handbewegung eines Ringträgers geändert wird. Erfindungsgemäss kann dieser Effekt auf einfache Weise imitiert wer den.
Ein Imitationsschmuckstein nach der Erfindung mit einem aus durchsichtigem Werkstoff bestehenden Schmucksteinformkörper, welcher sowohl auf der vom Beschauer abgewandten, als auch auf der dem Beschauer zugewandten Seite mit einem auf seiner Oberfläche aufgebrachten reflexionserhöhenden Be lag versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Belag auf der .dem Beschauer zugewandten Seite mindestens eine Durchbrechungsstelle aufweist.
Wie bei erfindungsgemässen Schmucksteinen der bessere Imitationseffekt erzielt wird, wird anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele er läutert.
Die Fig.la und 1b zeigen einen auf der vom Be schauer abgewandten Seite verspiegelten Schmuck stein, bei dem die eine (rechte) Hälfte der dem Be schauer zugewandten Seite mit einem die Reflexion erhöhenden Belag versehen ist, während die andere (linke) Hälfte frei ist. Die freie Hälfte stellt die Durchbrechung des reflexionserhöhenden Belages dar.
Die Fig.2a und 2b zeigen einen ähnlichen Schmuckstein, bei welchem jedoch der reflexionser höhende Belag nur an den Schrägflächen, die auf der dem Beschauer zugewandten Seite des Schmuckstein formkörpers liegen, durchbrochen ist.
Dagegen zeigen die Fig.3a und 3b einen Schmuckstein, bei welchem von den auf der dem Be schauer zugewandten Seite gelegenen Flächen des Schmucksteinformkörpers nur diejenigen mit dem reflexionserhöhenden Belag versehen sind, die Schrägflächen bilden, während die Tafelfläche von dem genannten Belag frei ist.
In allen Figuren bedeutet 1 den Schmuckstein formkörper. Dieser kann einen beliebigen Schliff aufweisen. Zum Zweck der Beschreibung der vorlie- genden Erfindung werden einerseits die auf der dem Beschauer zugewandten Seite gelegenen Flächen be trachtet, die in den Figuren mit 2 und 3 bezeichnet sind; es können bei andersgeformten Steinen noch mehr solcher Flächen vorhanden sein. Andererseits werden die auf der vom Beschauer abgewandten Seite gelegenen Oberflächenteile betrachtet, die sum marisch mit 4 bezeichnet sind.
Die Flächen 4 sind in an sich bekannter Weise mit einem reflexionserhö henden Belag versehen, der als Vollverspiegelung oder teillichtdurchlässige Verspiegelung ausgebildet ist. Als Verspiegelung können aufgedampfte oder chemisch aufgebrachte metallische Schichten z. B. aus Silber oder Aluminium verwendet werden.
Auch die dem Beschauer zugewandten Flächen besitzen einen reflexionserhöhenden Belag, der in den Figuren durch Schraffierung angedeutet ist. Die ser vorderseitige reflexionserhöhende Belag ist erfin- dungsgemäss mit einer Durchbrechung ausgebildet, welche eine besondere Aufgabe erfüllt.
Durch die Umhüllung fast des ganzen Steines mit einem reflexionserhöhenden Belag entsteht nämlich im Innern des Steines ein Strahlungshohlraum. Durch die wenigstens auf der dem Beschauer zugewandten Seite teillichtdurchlässige reflexionserhöhende Schicht hindurch dringen Lichtstrahlen in diesen Hohlraum ein und werden dort von den spiegelnden Wänden mehrfach hin und her reflektiert. Bei jeder Reflexion an einer teildurchlässigen Begrenzungsflä che tritt ein Teil des Lichtes wieder nach aussen aus, am meisten Licht tritt aber durch die Durchbrechung im reflexionserhöhenden Belag aus.
Die Durchbre- chungsstelle bewirkt eine Konzentration des austre tenden Lichtes. Dieses ist aber nicht gleichmässig über alle Richtungen verteilt. Wegen der zahlreichen Reflexionsmöglichkeiten im Innern des Steines an den verschiedenen spiegelnden Facetten gibt es zahl reiche Vorzugsrichtungen, in welche das Licht zu rückgeworfen wird und dann durch die Durchbre- chungsstelle nach aussen gelangt.
Die erwähnte Lichtkonzentration und Richtungsverteilung haben zur Folge, dass ein solcher Schmuckstein auch bei sehr schwacher Raumbeleuchtung ein intensives Funkeln zeigt. Geringste Änderungen der Orientie rung des Schmucksteines gegenüber dem betrachten den Auge lassen nacheinander die aus dem Stein in verschiedenen Richtungen austretenden Lichtstrahlen ins Auge fallen, was in Verbindung mit der erhöhten Intensität den Eindruck des Funkelns erzeugt.
Ein weiterer Effekt der zur guten Imitationswir- kung beiträgt, ist folgender: Bei echten Brillanten er leidet das eindringende Licht beim Durchgang durch die brechende Grenzfläche eine starke Dispersion, d. h. es tritt eine Zerlegung in die verschiedenen Spektralfarben auf. Die verschiedenfarbigen Licht strahlen besitzen im Innern des Steines eine verschie dene Richtung und bei jeder nachfolgenden Refle xion wird die räumliche Trennung zwischen den ver schiedenfarbigen Strahlen verstärkt. Wenn diese ge nügend stark ist, wird das in verschiedenen Richtun- gen aus dem Stein austretende Licht farbig.
Das be trachtende Auge sieht dann, wenn der Stein bewegt wird, einen fortwährenden Wechsel der Reflexions farbe.
Der gleiche Effekt wird auch mit dem erfindungs- gemässen künstlichen Schmuckstein erzielt. Auch bei diesem wird das eindringende Licht als Folge der Dispersion des Materials des Schmucksteinformkör- pers spektral zerlegt. Dieser Effekt wäre aber bei den für künstliche Schmucksteine meist verwendeten ver- hältnismässig niederbrechenden Materialien so ge ring, dass er mit freiem Auge nicht bemerkt werden könnte.
Durch den reflexionserhöhenden Belag aber wird jeder eintretende Lichtstrahl im Innern des Stei nes so oft hin und her reflektiert, dass die räumliche Trennung in verschiedenfarbige Strahlen beobacht- bar wird. Zwar sind schon Schmucksteine mit einem allseitig aufgebrachten reflexionserhöhenden Belag bekannt geworden. Bei diesen wurde aber der erfin- dungsgemäss beabsichtigte Effekt nicht erzielt, weil der Lichtaustritt aus dem Stein nicht durch eine Blende - die Durchbrechungsstelle nach vorliegen der Erfindung nämlich - begrenzt war.
Es bestand das Dilemma, dass man zwischen einem stark reflek tierenden Belag, der das in einer bestimmten Be trachtungsrichtung austretende Licht schwächte, oder einem schwach reflektierenden Belag, der die Disper sion nicht genügend verstärkte, wählen musste. Die Erfindung erlaubt hingegen, das Reflexionsvermögen des Belages hinreichend gross zu wählen, denn die Lichtstrahlen, die durch die Durchbrechungsstelle austreten, besitzen eine viel höhere Intensität, als die Strahlen, die durch einen geschlossenen Belag hin durch nach aussen gelangen könnten.
Die Ausbildung -des reflexionserhöhenden Bela ges mit einer Durchbrechungsstelle hat offenbar eine Blendenwirkung zur Folge, so dass schon eine schwa che Dispersion sichtbar wird, indem ein vom Innern des Steines herkommendes Bündel verschiedenge- richteter frabiger Strahlen durch den Rand des Bela ges an der Durchbrechungsstelle beschnitten wird. Es kann dann nur ein Teil dieser Strahlen nach aussen gelangen, das austretende Licht ist demgemäss nicht mehr weiss, sondern zeigt ein je nach Blickrichtung wechselndes Farbenspiel.
Das Aufbringen der für die Durchführung der Erfindung benötigten durchbrochenen reflexionser höhenden Beläge auf die Schmucksteinformkörper erfolgt in erster Linie im Vakuum in der Weise, dass diese Beläge unter Benutzung von Abdeckmasken an den Durchbrechungsstellen aufgedampft werden.
Zur Erzielung eigenartiger Schmuckwirkungen ist es da bei oft empfehlenswert, die Durchbrechungsstelle mit verlaufenden Rändern auszubilden, indem die Mas ken während des Aufdampfens relativ zu den zu be dampfenden Schmucksteinformkörpern bewegt wer den oder indem die Masken während des Aufdamp- fens in einem bestimmten Abstand von den zu be dampfenden Schmucksteinformkörpern gehalten werden.
Die Durchbrechungsstelle des reflexionser- höhenden Belages selbst kann unbelegt bleiben oder sogar zur Erhöhung ihrer Lichtdurchlässigkeit mit einem wenigstens für einen Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes reflexionsvermindernden Belag in an sich bekannter Weise versehen werden.
Imitation gemstone The present invention relates to an imitation gemstone with a molded gemstone body made of transparent material. It is known to provide for such imitation jewelery stones to produce the optical effect either the whole zen gemstone molding or individual areas of the same with a coating applied to its surface, which can be reflection-increasing or reflection-reducing, or the color effects can show due to interference.
A special embodiment of such a gemstone has an opaque full mirror coating on the side facing away from the viewer, while the side facing the viewer is free of layers. With such a gemstone, in conjunction with a certain cut, the appearance of a diamond is often to be imitated. However, it is very difficult to achieve the strong sparkle of a real diamond. The metallic coating applied to the rear of such imitation jewelery stones shows only the effect of metallic luster, but no real sparkle, ie. H.
no constant fluctuation between high and never their extreme values of the reflection. The firing of a diamond is based on the fact that a ray of light, when it hits a diamond-air interface at an angle of incidence that allows total reflection, is reflected back with high intensity and can fall into the eye of the beholder, with this light reflex for the beholder but disappears in the next moment when the Orientie tion of the surface in question compared to the light beam z. B. is changed as a result of a slight hand movement of a ring carrier. According to the invention, this effect can be imitated in a simple manner.
An imitation jewelery stone according to the invention with a jewelery stone shaped body made of transparent material, which is provided with a reflection-increasing coating applied to its surface on both the side facing away from the viewer and on the side facing the viewer, is characterized in that said coating is on the side facing the viewer has at least one opening point.
How the better imitation effect is achieved in the case of gemstones according to the invention is explained using the exemplary embodiments described below.
The Fig.la and 1b show a mirrored jewelry stone on the side facing away from the Be showers, in which the one (right) half of the side facing the Be showers is provided with a coating that increases the reflection, while the other (left) half is free is. The free half represents the opening of the reflection-increasing covering.
2a and 2b show a similar gem, in which, however, the reflection-increasing coating is only broken through on the inclined surfaces that lie on the side of the gem shaped body facing the viewer.
On the other hand, FIGS. 3a and 3b show a gemstone in which, of the surfaces of the gemstone molding located on the side facing the Be showers, only those are provided with the reflection-increasing coating that form inclined surfaces, while the panel surface is free of the above-mentioned coating.
In all figures, 1 means the gemstone shaped body. This can have any cut. For the purpose of describing the present invention, on the one hand, the surfaces located on the side facing the viewer are considered, which are designated in the figures with 2 and 3; there may be even more such surfaces in the case of stones with different shapes. On the other hand, the surface parts located on the side facing away from the viewer are considered, which are referred to in sum marian with 4.
The surfaces 4 are provided in a manner known per se with a reflexionserhö rising coating, which is designed as a full mirror or partially transparent mirror. As a mirror coating, vapor-deposited or chemically applied metallic layers such. B. can be used from silver or aluminum.
The surfaces facing the viewer also have a reflection-increasing coating, which is indicated in the figures by hatching. According to the invention, the front-side reflection-increasing coating is designed with an opening which fulfills a special task.
Because almost the whole stone is covered with a reflection-increasing coating, a radiation cavity is created inside the stone. Through the reflection-increasing layer, which is partially transparent at least on the side facing the viewer, light rays penetrate into this cavity and are there reflected back and forth several times by the reflective walls. With each reflection on a partially transparent boundary surface, part of the light emerges to the outside again, but most of the light emerges through the opening in the reflection-increasing covering.
The break through causes a concentration of the emerging light. However, this is not evenly distributed over all directions. Because of the numerous reflection options inside the stone on the various reflective facets, there are numerous preferred directions in which the light is reflected back and then reaches the outside through the opening.
The aforementioned light concentration and directional distribution have the consequence that such a gemstone shows an intense sparkle even in very weak room lighting. The slightest changes in the orientation of the gemstone compared to looking at the eye allow the rays of light emerging from the stone in different directions to fall into the eye, which, in conjunction with the increased intensity, creates the impression of sparkling.
Another effect that contributes to the good imitation effect is the following: With real diamonds, the penetrating light suffers a strong dispersion when passing through the refractive interface, i.e. H. there is a breakdown into the various spectral colors. The different colored light rays have a different direction inside the stone and with each subsequent reflection the spatial separation between the different colored rays is increased. If this is sufficiently strong, the light emerging from the stone in different directions becomes colored.
When the stone is moved, the observing eye sees a continuous change in the reflection color.
The same effect is achieved with the artificial gem according to the invention. Here, too, the penetrating light is spectrally broken down as a result of the dispersion of the material of the shaped gemstone body. In the case of the relatively low-refractive materials mostly used for artificial gemstones, this effect would be so small that it would not be noticeable to the naked eye.
Due to the reflection-increasing coating, however, each incoming light beam is reflected back and forth inside the stone so often that the spatial separation into different colored beams can be observed. Gemstones with a reflection-increasing coating applied on all sides are already known. With these, however, the effect intended according to the invention was not achieved because the light exit from the stone was not limited by a screen - namely the opening point according to the present invention.
There was the dilemma that one had to choose between a highly reflective surface that weakened the light emitted in a certain viewing direction, or a weakly reflective surface that did not sufficiently intensify the dispersion. The invention, on the other hand, allows the reflectivity of the covering to be selected to be sufficiently large, because the light rays that emerge through the perforation point have a much higher intensity than the rays that could get through to the outside through a closed covering.
The formation of the reflection-increasing covering with a perforation point evidently results in a dazzling effect, so that even a weak dispersion becomes visible in that a bundle of differently directed colored rays coming from the inside of the stone cuts through the edge of the covering at the perforation point becomes. Only a part of these rays can then reach the outside, the emerging light is accordingly no longer white, but shows a play of colors that changes depending on the direction of view.
The application of the perforated, reflection-increasing coverings required for the implementation of the invention to the gemstone moldings takes place primarily in a vacuum in such a way that these coverings are vapor-deposited at the breakout points using masking masks.
In order to achieve peculiar decorative effects, it is often advisable to design the perforation point with running edges by moving the masks relative to the shaped gemstone bodies to be vaporized during vapor deposition or by moving the masks at a certain distance from them during vapor deposition to be steamed gemstone moldings are held.
The opening point of the reflection-increasing covering itself can remain unoccupied or even be provided with a reflection-reducing covering for at least one wavelength range of visible light in a manner known per se in order to increase its light transmission.