DE1168301B

DE1168301B - Imitation jewelery stone with a jewelery stone shaped body made of transparent material and process for its production

Info

Publication number: DE1168301B
Application number: DEB64603A
Authority: DE
Inventors: Dr Max Auwaerter
Original assignee: Balzers AG
Current assignee: OC Oerlikon Balzers AG
Priority date: 1960-12-13
Filing date: 1961-10-31
Publication date: 1964-04-16

Description

Imitationsschmuckstein mit einem aus durchsichtigem Werkstoff bestehenden Schmucksteinformkörper und Verfahren zu seiner Herstellung Die Erfindung betrifft einen Imitationsschmuckstein mit einem aus durchsichtigem Werkstoff bestehenden Schmucksteinformkörper. Es ist bekannt, bei solchen Imitationsschmuckstesnen zur Erzeugung der optischen Wirkung entweder den ganzen Schmucksteinformkörper oder einzelne Flächen desselben mit einem auf-seiner Oberfläche aufgebrachten Belag, welcher reflexionserhöhend oder reflexionsvermindernd sein kann, oder derFarbeffekte infolgeInterferenz zeigen kann, zuversehen. Eine besondere Ausführungsart eines solchen Schmucksteines besitzt auf der vom Beschauer abgewandten 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 Imitationsschmucksteinen angewandte rückseitige metallische Belag zeigt nämlich bloß die Wirkung metallischen Glänzens, aber kein richtiges Funkeln, d. h. kein ständiges Schwanken zwischen hohen und niederen Extremwerten der Reflexion. Das »Feuer« 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 Orientierung der betreffenden Fläche gegenüber dem Lichtstrahl z. B. infolge einer leichten Handbewegung eines Ringträgers geändert wird. Erfindungsgemäß kann dieser Effekt auf einfache Weise imitiert werden.Imitation jewelery stone with one made of transparent material Gemstone moldings and process for their production The invention relates to an imitation jewelery stone with one made of transparent material Gemstone moldings. It is known to use such Imitationsschmuckstesnen Generation of the optical effect either the entire gemstone molding or individual areas of the same with a covering applied to its surface, which can be reflection-increasing or reflection-reducing, or the color effects may show by mistake as a result of interference. A special type of a Such a gem has an opaque side on the side facing away from the viewer Fully mirrored, while the side facing the viewer is free of layers. With Such a gem should often be used in conjunction with a certain cut the appearance of a diamond can be mimicked. However, it is very difficult to do that to achieve the strong sparkle of a real diamond. The one with such imitation jewelery stones The metallic coating applied to the rear merely shows the effect of being metallic Shiny, but not really sparkling, d. H. no constant swaying between highs and lower extreme values of the reflection. The "fire" of a diamond is based on that a ray of light, when it is at an angle of incidence, is total internal reflection allowed to hit an interface diamond-air, reflected back with high intensity and can fall into the eye of the beholder, this light reflex for the Viewer but the next moment disappears when the orientation of the concerned Area opposite the light beam z. B. as a result of a slight hand movement of a Ring bearer is changed. According to the invention, this effect can be achieved in a simple manner be imitated.

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 Belag versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Belag auf der dem Beschauer zugewandten Seite eine Durchbrechung aufweist.An imitation jewelery stone according to the invention with a transparent one Material existing gemstone moldings, which both on the from the viewer facing away as well as on the side facing the viewer with one on his Surface is provided with a reflection-increasing coating, is characterized by that said covering has an opening on the side facing the viewer having.

Wie bei erfindungsgemäßen Schmucksteinen der bessere Imitationseffekt erzielt wird, wird an Hand der beschriebenen Ausführungsbeispiele erläutert.As with gemstones according to the invention, the better imitation effect is achieved, is explained using the exemplary embodiments described.

Die F i g. 1 a und 1 b zeigen einen auf der vom Beschauer abgewandten Seite verspiegelten Schmuckstein, bei dem die eine Hälfte der dem Beschauer zugewandten Seite mit einem die Reflexion erhöhenden Belag versehen ist, während die andere Hälfte frei ist. Die freie Hälfte stellt die Durchbrechung des reflexionserhöhenden Belages dar.The F i g. 1 a and 1 b show one on the facing away from the viewer Side mirrored gemstone, with one half facing the viewer Side is provided with a coating that increases the reflection, while the other Half is free. The free half represents the breakthrough of the reflection-increasing Covering.

Die F i g. 2 a und 2 b zeigen einen ähnlichen Schmuckstein, bei welchem jedoch der reflexionserhöhende Belag nur an den Schrägflächen, die auf der dem Beschauer zugewandten Seite des Schmucksteinformkörpers liegen, durchbrochen ist.The F i g. 2 a and 2 b show a similar gemstone in which However, the reflection-increasing coating only on the inclined surfaces that are on the viewer facing side of the gemstone molding are perforated.

Dagegen zeigen die F i g. 3 a und 3 b einen Schmuckstein, bei welchem von den auf der dem Beschauer 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 contrast, FIGS. 3 a and 3 b a gemstone in which from the surfaces of the gemstone molding located on the side facing the viewer only those are provided with the reflection-increasing coating, the inclined surfaces form, while the board surface is free of the said coating.

In allen Figuren bedeutet 1 den Schmucksteinformkörper. Dieser kann einen beliebigen Schliff aufweisen. Zum Zweck der Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden einerseits die auf der dem Beschauest zugewandten Seite gelegenen Flächen betrachtet, 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 summarisch mit 4 bezeichnet sind. Die Flächen 4 sind in an sich bekannter Weise mit einem reflexionserhöhenden 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.In all figures, 1 means the gemstone molding. This can have any cut. For the purpose of describing the present Invention are on the one hand those located on the side facing the spectator Considered areas which are designated in the figures with 2 and 3; it can with differently shaped stones still have more such surfaces. On the other hand will be the parts of the surface located on the side facing away from the viewer are viewed, which are summarized with 4. The surfaces 4 are in a manner known per se provided with a reflection-increasing coating, which is fully mirrored or partially transparent Mirroring is formed. As a mirror coating can be vapor-deposited or chemically applied metallic layers z. B. can be used from silver or aluminum.

Auch die dem Beschauer zugewandten Flächen besitzen einen reflexionserhöhenden Belag, der in den Figuren durch Schraffierung angedeutet ist. Dieser vorderseitige teildurchlässige, reflektionserhöhende Belag ist erfindungsgemäß mit einer Durchbrechung ausgebildet, welche eine besondere Aufgabe erfüllt.The surfaces facing the viewer also have a reflection-increasing effect Topping that is in the Figures is indicated by hatching. This According to the invention, the partially transparent, reflection-increasing covering on the front side is provided with an opening formed which fulfills a special task.

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 Begrenzungsfläche tritt ein Teil des Lichtes wieder nach außen aus, am meisten Licht tritt aber durch die Durchbrechung im reflexionserhöhenden Belag aus. Die Durchbrechungsstelle bewirkt eine Konzentration des austretenden 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 zahlreiche Vorzugsrichtungen, in welche das Licht zurückgeworfen wird und dann durch die Durchbrechungsstelle 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 Orientierung des Schmucksteines gegenüber dem betrachtenden 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.By covering almost the whole stone with a reflection-increasing A radiation cavity is created inside the stone. By at least on the side facing the viewer, partially translucent, reflection-increasing Through the layer, light rays penetrate this cavity and are there from reflected back and forth several times on the reflective walls. At every reflection Part of the light follows a partially transparent boundary surface outside, but most of the light comes through the opening in the reflection-increasing Topping off. The breakthrough causes a concentration of the emerging Light. However, this is not evenly distributed over all directions. Because the numerous reflection possibilities inside the stone on the various With reflective facets, there are numerous preferred directions in which the light is reflected and then passes through the breakthrough to the outside. The mentioned light concentration and directional distribution have the consequence that such a gemstone even with very weak room lighting shows an intense sparkle. Slightest changes Orientation of the gemstone in relation to the observing eye one after the other the rays of light emerging from the stone in different directions into the eye fall, which in connection with the increased intensity gives the impression of sparkling generated.

Ein weiterer Effekt, der zur guten Imitationswirkung beiträgt, ist folgender: Bei echten Brillanten erleidet 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 Lichtstrahlen besitzen im Innern des Steines eine verschiedene Richtung, und bei jeder nachfolgenden Reflexion wird die räumliche Trennung zwischen den verschiedenfarbigen Strahlen verstärkt. Wenn diese genügend stark ist, wird das in verschiedenen Richtungen aus dem Stein austretende Licht farbig. Das betrachtende Auge sieht dann, wenn der Stein bewegt wird, einen fortwährenden Wechsel der Reflexionsfarbe.Another effect that contributes to the good imitation effect is the following: With real diamonds, the penetrating light suffers when passing through a strong dispersion due to the breaking interface, d. that is, a decomposition occurs in the different spectral colors. Own the different colored rays of light a different direction inside the stone, and with each subsequent reflection the spatial separation between the different colored rays is increased. If this is strong enough, it will come out of the stone in different directions emerging light colored. The observing eye then sees when the stone is moving becomes, a continuous change of the reflection color.

Der gleiche Effekt wird auch mit dem erfindungsgemäßen künstlichen Schmuckstein erzielt. Auch bei diesem wird das eindringende Licht als Folge der Dispersion des Materials des Schmucksteinformkörpers spektral zerlegt. Dieser Effekt wäre aber bei den für künstliche Schmucksteine meist verwendeten verhältnismäßig niederbrechenden Materialien so gering, daß er mit freiem Auge nicht bemerkt werden könnte. Durch den reflexionserhöhenden Belag aber wird jeder eintretende Lichtstrahl im Innern des Steines so oft hin und her reflektiert; daß die räumliche Trennung beobachtbar wird. Zwar sind schon Schmucksteine mit einem allseitig aufgebrachten reflexionserhöhenden Belag bekanntgeworden. Bei diesen wurde aber der erfindungsgemäß beabsichtigte Effekt nicht erzielt, weil der Lichtaustritt aus dem Stein nicht durch eine Blende - die Durchbrechungsstelle nach vorliegender Erfindung nämlich -, begrenzt war. Es bestand das Dilemma, daß man zwischen einem stark reflektierenden Belag, der das in einer bestimmten Betrachtungsrichtung austretende Licht schwächte, oder einem schwach reflektierenden Belag, der die Dispersion 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 teildurchlässigen Belag hindurch nach außen gelangen könnten.The same effect is also obtained with the artificial one according to the invention Gemstone scored. In this case, too, the penetrating light is a consequence of the Dispersion of the material of the gemstone molding broken down spectrally. This effect but would be proportionate for those mostly used for artificial gemstones breaking down materials so small that it cannot be seen with the naked eye could. Due to the reflection-increasing coating, however, every incoming light beam becomes so often reflected back and forth inside the stone; that spatial separation becomes observable. Although gemstones are already applied on all sides reflection-increasing coating has become known. In these, however, the invention Intended effect not achieved because the light from the stone does not come through a diaphragm - namely the breakthrough point according to the present invention - limited was. There was the dilemma of having to choose between a highly reflective covering, which weakened the light emerging in a certain viewing direction, or a weakly reflective coating that did not reinforce the dispersion sufficiently, had to choose. The invention, however, allows the reflectivity of the covering to be chosen sufficiently large, because the light rays passing through the breakout point emerge have a much higher intensity than the rays that pass through one partially permeable covering could get through to the outside.

Die Ausbildung des reflexionserhöhenden Belages mit einer Durchbrechungsstelle hat offenbar eine Blendenwirkung zur Folge, so daß schon eine schwache Dispersion sichtbar wird, indem ein vom Innern des Steines herkommendes Bündel verschiedengerichteter farbiger Strahlen durch den Rand des Belages 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.The formation of the reflection-increasing coating with a breakout point evidently has a glare effect, so that a weak dispersion becomes visible when a bundle of differently directed bundles coming from the inside of the stone colored rays cut through the edge of the pavement at the breakout point will. Only a part of these rays can then reach the outside, the emerging Accordingly, light is no longer white, but changes depending on the direction of view Play of colors.

Das Aufbringen der für die Durchführung der Erfindung benötigten durchbrochenen reflexionserhöhenden 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 dabei oft empfehlenswert, die Durchbrechungsstelle mit verlaufenden Rändern auszubilden, indem die Masken während des Aufdampfens relativ zu den zu bedampfenden Schmucksteinformkörpern bewegt werden oder indem die Masken während des Aufdampfens in einem bestimmten Abstand von den zu bedampfenden Schmucksteinformkörpern gehalten werden. Die Durchbrechungsstelle des reflexionserhöhenden 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.The application of the perforated required for the implementation of the invention Reflection-increasing coatings on the gemstone moldings are primarily made in a vacuum in such a way that these coverings are attached to the Breakthroughs are vapor-deposited. To achieve peculiar jewelry effects it is often advisable to have the perforation point with running edges to be formed by the masks relative to the ones to be evaporated during the vapor deposition Gemstone moldings are moved or by the masks during vapor deposition held at a certain distance from the gemstone moldings to be steamed will. The break-through point of the reflection-increasing covering itself can be unoccupied stay or even increase their light transmission with one at least for a wavelength range of visible light, anti-reflective coating be provided in a manner known per se.

Claims

Claims: 1. Imitation gemstone with a transparent one Material existing gemstone moldings, which both on the from the viewer facing away as well as on the side facing the viewer with one on his Surface applied reflective coating is provided, marked thereby e t that the said covering has an opening on the side facing the viewer having.

2. Gem according to claim 1, characterized in that the reflection-increasing Covering on the side facing away from the viewer as opaque full mirroring, on the other hand, is designed to be transparent on the side facing the viewer.

3. Gem according to claim 1, characterized in that the reflection-increasing Covering only on the sloping surfaces on the side facing the viewer of the gemstone molding is perforated.

4. Gemstone according to claim 3, characterized characterized in that from the surfaces located on the side facing the viewer of the gemstone molding only those provided with the reflection-increasing coating are the Form inclined surfaces, while the board surface of the mentioned is free of deposits.

5. Gemstone according to claim 3, characterized in that that the translucent parts of the reflection-increasing coating as non-metallic Interference layers are formed.

6. Gem according to claim 3, characterized characterized in that the breakthrough point with at least one wavelength range the visible light anti-reflective coating is provided.

7. Procedure for the production of gemstones according to claims 1 to 6, characterized in that that the coverings in a vacuum using masking masks at the breakout points be vaporized. B.

Method according to claim 7, characterized in that the Masks during vapor deposition relative to the shaped gemstone bodies to be vaporized be moved.

9. The method according to any one of claims 7 or 8, characterized in, that the masks are at a certain distance from those to be vaporized during vapor deposition Gemstone moldings are held.