ES2279792T3 - Talla de diamante para uso ornamental. - Google Patents
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Abstract
Un diseño de talla de diamantes que tenga una parte de corona encima y una parte de pabellón debajo, caracterizado por el hecho de que el ángulo del pabellón p esté comprendido en el rango de 37, 5° a 45°, y el ángulo de la corona c en grados esté dentro de un rango que satisfaga la siguiente condición: - 3, 5xp + 163, 6 >_ c >_ - 3, 8333xp + 174, 232.
Description
Talla de diamante para uso ornamental.
La presente invención se refiere a un diseño de
talla de diamantes y joyería, y más concretamente a un diseño de
talla innovador capaz de proporcionar diamantes y joyería con un
brillo y centelleo excelentes tanto en calidad como en cantidad por
encima de los diseños de talla convencionales.
Para proporcionar diamantes y joyería brillantes
tallando diamantes para su uso en ornamentos, se han obtenido
diamantes para uso decorativo en la talla brillante con 58 facetas
cada uno y joyería usando estos diamantes.
Para evaluar los diamantes se usan cuatro
criterios que son:
- 1.
- Quilate (unidad de peso);
- 2.
- Color;
- 3.
- Talla (proporción, simetría y pulido);
- 4.
- Claridad (calidad y cantidad de inclusiones).
En lo que al peso expresado en quilates se
refiere, el valor de un diamante se ha determinado tradicionalmente
por el tamaño, que se mide por el peso. El color depende de la
gema; las piedras incoloras y transparentes son escasas y son muy
valoradas. El Gemological Institute of America (GIA) asigna los
grados D, E y F a los diamantes incoloros y transparentes, e
incidentalmente los amarillentos, si solo lo son ligeramente, se
califican como K o incluso menos. El diseño de la talla da brillo y
centelleo a una gema. La claridad relativa, determinada por
impurezas o defectos inherentes, también se determina en la fase de
piedra bruta.
Puesto que el color y la claridad son
intrínsecos a la gema, el único factor susceptible de mejorar es el
diseño de la talla, que determina el brillo y el centelleo. Por
tanto, se han efectuado estudios para encontrar diseños de talla
que puedan mejorar estos atributos.
El matemático Tolkowsky propuso lo que se conoce
como sistema GIA de diseño de talla para aumentar el brillo y el
centelleo de los diamantes. La talla ideal según el sistema GIA
tiene un ángulo del pabellón de 40,75 grados, un ángulo de la
corona de 34,50 grados y un diámetro de la tabla que corresponde al
53% del diámetro del filetín. Esencialmente, una talla debería
evaluarse según su contribución a la belleza, pero se tiende a dar
más importancia a sacar partido de la piedra.
La presente invención pretende proporcionar un
diseño de talla que pueda mejorar aún más el brillo y centelleo de
los diamantes de forma que, cuando un diamante así tallado sea
irradiado desde una dirección específica, su brillo y centelleo
mejoren. Por ejemplo, al ser observado bajo la luz, el diamante
permitirá la percepción del grado relativo de su brillo y centelleo
por el destello de la luz reflejada.
La invención también pretende proporcionar un
diseño de talla que tenga un efecto espectral, capaz de hacer que
las luces que entran en un diamante se separen en sus componentes
espectrales en el diamante y reflejen luces azuladas desde las
facetas de la tabla y las facetas de la corona.
Puesto que la porción superior de un diamante
tallado desde el nivel del filetín está normalmente extrudida
sobre su encaste y expuesta a la iluminación, las direcciones de
las luces emergentes desde la faceta de la tabla y las facetas de
la corona (incluidas las facetas de la estrella, las facetas
principales y las facetas superiores del filetín) tienen un
significado importante entre las luces derivadas de las incidentes
sobre las facetas de la tabla y la corona. Como resultado de
examinar las direcciones de las luces emergentes, se ha descubierto
que las luces que emergen desde las facetas de la corona se
originan en las luces incidentes tanto sobre la faceta de la tabla
como en las facetas de la corona, y las luces emergentes desde la
faceta de la tabla proceden de las facetas de la corona. La
presente invención se deriva de este descubrimiento.
Un diseño de talla de diamantes para uso
ornamental según la invención tiene una porción de corona encima y
una porción de pabellón debajo, permitiendo la observación
simultánea de luces entrando en el interior de las facetas de la
corona y emitidas desde las facetas de la corona, luces entrando en
el interior de la faceta de la tabla y emitidas desde las facetas
de la corona, y luces entrando en las facetas de la corona y
emitidas desde la faceta de la tabla, cuando es visto por encima de
la faceta de la tabla del diamante. Para proporcionar esta
característica, en el diseño de talla según la invención, el ángulo
del pabellón p va desde 45 a 37,5 grados, y el ángulo de la corona
c está dentro de un rango que cumple la ecuación siguiente:
-3.5xp+163.6\geq
c
\geq-3.8333xp+174.232.
\newpage
El diseño de talla de diamantes para uso
ornamental según la invención comprende una corona que tiene
sustancialmente forma de frustum, y sustancialmente un pabellón
cónico bajo la porción del frustum. Si el ángulo del pabellón p
está entre 45 y 37,5 grados, y el ángulo de la corona c en grados
cumple la ecuación siguiente:
-3.5xp+163.6 \geq c \geq -3.8333xp+
174.232,
el diseño de talla resulta de forma
que los ángulos entre una luz incidente y una luz emitida son
sustancialmente iguales entre sí entre luces entrantes en las
facetas de la corona y emitidas desde las facetas de la corona, las
luces entrantes en la faceta de la tabla y emitidas desde las
facetas de la corona, y las luces entrantes en las facetas de la
corona y emitidas desde la faceta de la
tabla.
El diámetro de la faceta de la tabla en el
diseño de talla de diamantes para uso ornamental según la invención
va desde 0,60 hasta 0,33 en su relación con el diámetro del
filetín, y más preferiblemente debería estar entre, o ser igual a
0,55 y 0,38.
En la característica dimensional precedente, es
preferible que el ángulo del pabellón p esté entre, o sea igual a,
45 y 37,5 grados, y que el ángulo de la corona c en grados esté
dentro de un rango que cumpla la ecuación siguiente:
-3.75427xp+172.8166
\geq c \geq
-3.74167xp+171.4883.
Para hacer que tres ángulos focales coincidan
entre sí en el rango de longitud de onda desde luces violeta hasta
luces azul oscuro y para reforzar las luces azuladas reflejadas, es
preferible que el ángulo de la corona c en grados esté dentro de un
rango que cumpla la ecuación de -3,7239xp+171,4315 \geq c \geq
3,74167xp+171,4883. Es además preferible que el ángulo del pabellón
p no sea superior a 40 grados.
En el diseño de talla de diamantes para uso
ornamental según la invención, la proyección Gd (expresada en la
relación con el radio del filetín) de la distancia desde el eje
central del diamante hasta el vértice del lado del culet de las
facetas inferiores del filetín en el pabellón sobre un plano,
pasando el vértice del lado del filetín de las facetas principales
en el pabellón y el eje central del diamante, se recomienda que no
sea superior a alrededor de 0,3. Más preferiblemente, no debería
ser superior a 0,25, y particularmente preferible es que el valor
Gd sea de alrededor de 0,2.
Un diamante de un diseño de talla que tenga un
ángulo del pabellón y un ángulo de la corona conforme a la
presente invención tiene rayos de luz reflejada más potentes que
cualquier diseño de talla convencional, y brilla de forma
centelleante en su conjunto. Además, reduciendo el tamaño de la
faceta de la tabla y expandiendo el tamaño de la faceta de la
corona, las luces reflejadas desde las facetas de la corona y las
luces incidentes sobre las facetas de la corona pueden ser
utilizadas más efectivamente, lo que resulta en diamantes más
efectivos para uso ornamental.
Si los ángulos entre una luz incidente y una luz
emitida son sustancialmente iguales entre sí entre luces entrantes
en las facetas de la corona y emitidas desde las facetas de la
corona, luces entrantes en la faceta de la tabla y emitidas desde
las facetas de la corona, y luces entrantes en las facetas de la
corona y emitidas desde la faceta de la tabla, las luces reflejadas
proporcionan un brillo intermitente y direcciones disminuidas. Por
esta razón, según se varíe la dirección de observación o la
inclinación de un eje del diamante (el eje normal a la faceta de la
tabla) mientras se irradia el diamante con luz, los ángulos en los
que las luces se reflejan son más potentes y los ángulos en los
cuales se reflejan las luces son débiles, ofreciendo destellos
intermitentes, y se observan intensidades diferentes de brillo y
centelleo. Esta característica, junto con potentes luces
reflejadas, acentúa el brillo y el centelleo del diamante.
Además, al ser más finos los patrones de luces
entrantes y reflejadas por el diamante, el brillo puede ser
intensificado. También se ha hecho posible separar las luces
entrantes en el diamante en sus componentes espectrales, lo que
permite controlar la calidad del color del diamante. Aunque los
diamantes son normalmente observados bajo luz blanca, un diamante de
un diseño de talla según la invención es más fuerte en su propiedad
de transmitir luces rojas a través de sus facetas del pabellón, y en
reflejar luces azules, y las luces reflejadas desde la faceta de la
tabla y las facetas de la corona tienen un componente azul superior.
Esta actuación espectral puede ser controlada variando el ángulo
del pabellón y el ángulo de la corona. O, si el ángulo del pabellón
y el ángulo de la corona están diseñados de forma que generan
reflexión de luces rojas con longitud de onda más larga, la
reflexión roja se producirá junto con reflexión azul, y en
consecuencia el espectro de las luces incidentes será visible en las
luces reflejadas, resultando en una armonía sin precedentes del
espectro completo de colores desde el rojo hasta el violeta, y por
tanto una gran belleza de colorido.
Otras características de la presente invención
resultarán aparentes a partir de la siguiente descripción de
algunas realizaciones preferidas, las cuales deberán considerarse
junto con los dibujos que la acompañan, en donde:
La Figura 1A es una vista en planta en la que se
muestra un aspecto externo de un diseño de talla de un diamante
según la presente invención;
\newpage
La Figura 1B es una vista lateral en la que se
muestra un aspecto externo de un diseño de talla de un diamante
según la presente invención;
La Figura 1C es una vista en planta inferior en
la que se muestra un aspecto externo de un diseño de talla de un
diamante según la presente invención;
En la Fig. 2 se muestra una sección del diseño
de talla del diamante según la invención;
La Fig. 3 es una ilustración diagramática en la
que se muestra cómo se observa una talla de diamante según la
invención;
La Fig. 4 es una ilustración diagramática en la
que se muestra una luz reflejada c a c;
La Fig. 5 es una ilustración diagramática en la
que se muestra una luz reflejada t a c;
La Fig. 6 es un diagrama en el que se explican
tres ángulos focales;
La Fig. 7 es un diagrama en el que se ilustran
trayectorias ópticas de luces entrantes en las facetas de la
corona;
La Fig. 8 es otro diagrama en el que se ilustran
trayectorias ópticas de luces entrantes en las facetas de la
corona;
La Fig. 9 es aún otro diagrama en el que se
ilustran trayectorias ópticas de luces entrantes en las facetas de
la corona;
La Fig. 10 es un diagrama en el que se ilustran
trayectorias ópticas de luces entrantes en la faceta de la
tabla;
La Fig. 11 es otro diagrama en el que se
ilustran trayectorias ópticas de luces entrantes en la faceta de la
tabla;
La Fig. 12 es un diagrama en el que se ilustran
trayectorias ópticas de luces entrantes en la dirección del eje z
fuera de las trayectorias ópticas ilustradas en las Figs. 7 hasta
11;
La Fig. 13 es un gráfico en el que se muestra la
relación entre el ángulo focal y el ángulo de la corona con el
ángulo del pabellón como parámetro;
La Fig. 14 es otro un gráfico en el que se
muestra la relación entre el ángulo focal y el ángulo del pabellón
con el ángulo de la corona como parámetro;
La Fig. 15 es un gráfico en el que se muestra la
relación entre el ángulo de la corona y el ángulo del pabellón para
hacer que tres puntos focales coincidan entre sí;
La Fig. 16 es un diagrama en el que se ilustran
trayectorias de luces entrantes en la dirección del eje -z en una
talla convencional;
La Fig. 17 es un gráfico en el que se muestra la
relación entre el número de rayos de luz de emisión separados y el
ángulo del pabellón;
La Fig. 18 es un diagrama en el que se ilustra
el patrón de relación de intensidad de luz reflejada con luz
incidente en un diamante según la invención;
La Fig. 19 es otro diagrama en el que se ilustra
el patrón de relación de intensidad en un diamante según la
invención;
La Fig. 20 es aún otro diagrama en el que se
ilustra el patrón de relación de intensidad en un diamante según
la invención;
La Fig. 21 es un diagrama en el que se ilustra
el patrón de relación de intensidad en un diamante según la
técnica anterior;
La Fig. 22 es un diagrama en el que se ilustra
el patrón de diferencias de ángulo de luz reflejada de un diamante
según la invención;
La Fig. 23 es otro diagrama en el que se ilustra
el patrón de diferencias de ángulo de luz reflejada de un diamante
según la invención;
La Fig. 24 es aún otro diagrama en el que se
ilustra el patrón de diferencias de ángulo de luz reflejada de un
diamante según la invención; y
\newpage
La Fig. 25 es un diagrama en el que se ilustra
el patrón de diferencias de ángulo de luz reflejada de un diamante
según la técnica anterior.
El aspecto externo de un diseño de talla de un
diamante 1 según la presente invención se muestra en las Figuras 1A
a 1C, y en la Figura 2. La parte superior es una faceta de la tabla
11, la porción por encima de un filetín 12 es una corona que tiene
sustancialmente forma de frustum, constituyendo la faceta de la
tabla la faceta superior del frustum. La porción por debajo del
filetín 12 es un pabellón que tiene sustancialmente un pabellón
cónico, en el vértice del cual hay una porción conocida como culet
13. En la circunferencia de la corona, normalmente hay ocho facetas
principales 14; las facetas de la estrella 15 están formadas entre
la circunferencia de las facetas de la tabla y las principales; y
las facetas superiores del filetín 16 están formadas entre el
filetín 12 y las facetas principales 14. En la circunferencia del
pabellón, normalmente hay formadas ocho facetas principales 17, y
las facetas inferiores del filetín 18 están formadas entre el
filetín y las facetas principales.
En la Fig. 2 que muestra una vista en sección,
las mismas partes constituyentes están asignadas respectivamente a
los mismos números de referencia que en la Fig. 1. Aquí, el ángulo
formado por las facetas principales 14 de la corona con una sección
horizontal (plano XY) del filetín, esto es, el ángulo de la corona,
es indicado como c, mientras que el ángulo formado por las facetas
principales 17 del pabellón con la sección horizontal (plano XY)
del filetín, esto es, el ángulo del pabellón, es indicado como p.
En adelante en estas especificaciones, las facetas principales, las
facetas de la estrella y las facetas superiores del filetín en la
corona pueden ser denominadas colectivamente facetas de la corona,
y las facetas principales y las facetas inferiores del filetín en
el pabellón, facetas del pabellón. Para mayor comodidad de
descripción, como muestra la Fig. 2, se suponen en el diamante los
ejes coordinados (de un sistema a derechas), de los cuales el eje z
se mantiene hacia arriba desde el centro de la faceta de la tabla,
y su origen 0 está colocado en el centro del filetín.
Incidentalmente, el eje y no se muestra aquí porque está dirigido
hacia el lado posterior del papel desde el origen 0.
Para estas especificaciones, en el procedimiento
siguiente se han estudiado las trayectorias ópticas.
- (1)
- Se ha supuesto que el diamante es simétrico alrededor del eje z en cada 45 grados, y cada segmento de 45 grados, que es simétrico con respecto a un plano (esto es, el plano zx). Los puntos de partida de las trayectorias ópticas hacia dentro y hacia fuera se han considerado en una región de la mitad de este segmento, es decir, una región de 22,5 grados. Por ejemplo, para buscar el destino (punto de emisión) y la trayectoria óptica de una luz entrante en un punto determinado en un ángulo determinado, se han trazado luces incidentes desde puntos en esta región de 22,5 grados. Las trayectorias ópticas completas podrían estimarse fácilmente desde la simetría.
- (2)
- Al trazar las trayectorias ópticas, cada rayo de luz se ha representado con un vector con coordenadas de punto de partida (Xi, Yi, Zi) y un vector de unidad direccional (1, m, n), y cada faceta del diamante, con un vector con coordenadas de punto conocidas (a, b, c) sobre el plano y su vector de unidad normal (u, v, w) al plano. Un diamante tallado de esta forma tiene, en una región de 45 grados, un total de ocho caras que comprenden la faceta de la tabla, la faceta principal de la corona, dos facetas superiores del filetín, la faceta de la estrella, la faceta principal del pabellón y dos facetas inferiores del filetín, y siete juegos más de estas facetas al girarlo de 45 en 45 grados. La superficie exterior del filetín no ha sido contemplada aquí, porque era una cara cilíndrica y tenía poca influencia con una altura despreciable.
- (3)
- Las trayectorias ópticas, ángulos de emisión, puntos de emisión, reflexión y refracción (ángulos de intersección entre rayos de luz y planos) se han determinado mediante cálculo vectorial. Así, los puntos de reflexión, refracción y emisión se han calculado como puntos de intersección entre estas líneas y planos (soluciones a ecuaciones simultáneas).
Ecuación \
para \ las \ líneas: (x \cdot Xi)/l=(y \cdot Yi)/m=(z \cdot
Zi)/n
Ecuación \
para \ los \ planos: u(x \cdot a)+v(y \cdot
b)+w(z \cdot
c)=0
Los puntos de intersección han sido calculados
como soluciones a estas ecuaciones simultáneas, y los puntos de
intersección con cada plano han sido calculados secuencial y
coherentemente para obtener una solución correcta para satisfacer
las condiciones.
Los cambios direccionales (vectores después del
cambio direccional) de las trayectorias ópticas en su incidencia y
refracción se han calculado con el índice de refracción y vectores
sintéticos que se han constituido de los vectores de luz incidente
y de dirección planar. El cálculo se ha hecho de la misma forma
para la reflexión, aunque la forma de los vectores sintéticos era
diferente. Los rayos de luz después del cambio direccional se han
representado mediante líneas que tienen estos puntos de
intersección como puntos de partida.
Los ángulos formados por planos y los rayos de
luz se han calculado como productos escalares de los vectores
normales de facetas y los vectores direccionales de rayos de luz, y
donde este ángulo era más pequeño que un ángulo crítico, la emisión
tuvo lugar como refracción, mientras que donde era superior se
produjo reflexión. Para cada caso de reflexión, el punto de
intersección entre el rayo de luz y el plano después del cambio
direccional ha sido calculado de nuevo, y se ha ejecutado el mismo
cálculo.
- (4)
- Estos cálculos de trayectoria óptica se han aplicado según lo apropiado tanto en la línea de visión (trazando desde el lado de observación hacia la fuente de luz) como en el rayo de luz (desde la fuente de luz hacia el punto de observación). Así, el trazado de la trayectoria óptica desde el lado emisor a la fuente de luz y el de la trayectoria óptica desde el lado de la fuente de luz hacia el punto emisor se han calculado basándose en el mismo principio.
- (5)
- La luz blanca incidente se ha separado en el espectro durante múltiples reflexiones en el diamante, y el componente rojo emerge desde las facetas cuando ha llegado a las facetas en un ángulo menor al ángulo crítico, mientras que el azul ha permanecido en el diamante. Para los destinos de los componentes azules, las trayectorias ópticas se han calculado mediante el método descrito más arriba.
Al definir el tamaño de un diamante, además del
diámetro de la tabla o su relación con el diámetro del filetín (en
%) a veces se usa la altura de la corona, la profundidad del
pabellón o la profundidad total, aunque pueden calcularse una vez
determinados el diámetro de la tabla, el ángulo del pabellón p y el
ángulo de corona c, y por tanto no se hablará de ello en estas
especificaciones.
Un diamante, montado como en joyería,
normalmente se observa desde el lado de la faceta de la tabla. Como
muestra la Fig. 3, un observador 30, que está a una distancia
determinada (de 250 a 300 mm) desde la faceta de la tabla 11 sobre
el eje z (línea central) vertical a la faceta de la tabla, percibe
las luces reflejadas desde el diamante, incluyendo las luces que
han entrado a través de la faceta de la tabla 11 y emitidas desde
las facetas de la corona 14 (que pueden denominarse en adelante
"luces t a c").
Han entrado luces a través de las facetas de la
corona 14 y han sido emitidas desde la faceta de la tabla 11
(pueden denominarse en adelante "luces c a t"), han entrado
luces a través de las facetas de la corona 14 y han sido emitidas
desde las facetas de la corona 14 (pueden denominarse en adelante
"luces c a c"), y han entrado luces a través de la faceta de
la tabla 11 y han sido emitidas desde la faceta de la tabla 11
(pueden denominarse en adelante "luces t a t").
Para que el observador perciba el brillo y
centelleo de un diamante, los rayos de luces reflejados en el
diamante deben llegar al observador. La posición de intersección
del eje de incidencia (fuente de luz) y el eje de emisión se
denominará el "punto focal", y el ángulo de su intersección se
definirá en estas especificaciones como el "ángulo focal". Si
las diferencias en el ángulo focal entre una luz c a t, una luz t a
c y una luz c a c están dentro de cierto rango, estas tres luces
reflejadas llegan al observador al mismo tiempo. Cuando las
diferencias entre las tres luces reflejadas en el ángulo focal son
de no más de alrededor de 7,4 grados, las tres luces reflejadas son
visibles para el observador bajo cualquier tamaño de fuentes de
luz. Se ha descubierto que, cuando dos cualesquiera o más de los
ángulos focales son iguales entre sí, puede obtenerse el nivel más
alto de brillo y centelleo. La luz t a t aquí es extremadamente
pequeña, y en consecuencia puede ser ignorada.
El diseño de talla de un diamante según la
presente invención tiene tres puntos focales: el de la luz c a t,
el de la luz t a c y el de la luz c a c. Cuando la talla se ha
diseñado de forma que el punto focal de luz t a c está en el lado
posterior del diamante, como un espejo convexo (el ángulo focal
entonces se expresa con un signo más), existe un ángulo focal de
luz c a c, y su punto focal está en el lado frontal como en un
espejo cóncavo. Si el punto focal de la luz c a t y la luz t a c
está en el lado posterior del diamante, esto es, en la dirección -
z, por analogía con un espejo convexo, se entiende que las luces
que han entrado en varias direcciones sobre la faceta de la tabla
11 y las facetas de la corona 14 del diamante 1 han llegado al
observador 30 delante de la faceta de la tabla 11.
Según la invención, en el diseño de talla
mencionado más arriba, las luces c a c también llegan al observador
30, ya que su ángulo focal es negativo (-f) y como resultado las
luces se enfocan en la parte frontal de la faceta de la tabla 11
(en el lado del observador) como se muestra en la Fig. 4. Así, como
se muestra en la Fig. 3, cuando una fuente de luz 20 de un tamaño
determinado es colocada delante de la faceta de la tabla del
diamante 1, las luces entran en algunas de las facetas de la corona
14 (facetas superiores de la corona en la Fig. 3) a excepción de
las luces desde la fuente de luz 20, que viajan sobre la
trayectoria óptica de la Fig. 5 en dirección inversa y son emitidas
desde la faceta de la tabla 11 para llegar al observador 30 delante
de la faceta de la tabla 11. Al mismo tiempo, las luces entran en
las otras facetas de la corona 14 (las facetas inferiores de la
corona de la Fig. 3) a excepción de las luces que viajan desde la
fuente de luz 20 sobre la trayectoria óptica en la Fig. 4 en
dirección inversa y que son emitidas desde las facetas superiores
de la corona 14 para llegar al observador 30 delante de la faceta
de la tabla 11 de forma similar. Puesto que el diámetro, es decir,
el diámetro del filetín, de un diamante de incluso un quilate es de
solo 6,25 mm, si el valor absoluto del ángulo focal (+f) de la luz
t a c en la Fig. 5 y el del ángulo focal de la luz c a c en la
Fig. 4 son iguales, la luz t a c, la luz c a t y la luz c a c
reflejadas por el diamante 1 serán paralelas y viajarán hacia el
observador 30, que percibirá estas luces juntas y advertirá un
brillo y un centelleo intensificados de las luces reflejadas. La
Fig. 6 ilustra cómo se produce esto. Puesto que la luz t a c, la
luz c a t y la luz c a c llegan al observador 30 juntas, el
diamante 1 presenta un brillo y centelleo excelentes.
\newpage
Usando un diamante con un ángulo del pabellón p
de 38 grados, un ángulo de la corona c de 29,5 grados y un
diámetro de faceta de la tabla t de 0,38 (en la relación con el
diámetro del filetín) como realización de la presente invención,
las luces han sido conducidas a incidir en sus facetas de la corona
y faceta de la tabla en muchas direcciones diferentes, que van
desde una dirección sustancialmente paralela a cada faceta hasta
una dirección a un ángulo derecho al eje z. Las Figs. 7 a 11
ilustran cómo son emitidas.
La Fig. 7 muestra las trayectorias ópticas de
luces entrantes en una posición de 0,98 en la relación con el
radio del filetín sobre facetas de la corona en la dirección del
eje -z. De estas luces, las luces A han llegado en un rango desde
una dirección sustancialmente paralela a las facetas de la corona
hasta una dirección en un ángulo de -12 grados al eje z. Son
reflejadas por las facetas del pabellón, llegan a las facetas de la
corona en el otro lado, ahí son reflejadas, llegan a las facetas
del pabellón en el otro lado, y ahí son transmitidas para ser
emitidas desde el lado inferior del diamante. Las luces B han
llegado en un rango de direcciones en ángulos desde - 12 grados
hasta +10 grados al eje z. Son reflejadas por las facetas del
pabellón, llegan a las facetas del pabellón del otro lado, ahí son
reflejadas, y son transmitidas alrededor de las facetas de la
corona del otro lado para ser emitidas desde el lado superior del
diamante. Las luces C han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde +10 grados hasta +32 grados al eje z. Son reflejadas
por las facetas del pabellón, llegan a las facetas del pabellón del
otro lado, ahí son reflejadas, llegan a las facetas de la corona
del otro lado, ahí se reflejan hacia las facetas del pabellón de
donde han venido, y son trasmitidas ahí para ser emitidas desde el
lado inferior del diamante. Las luces D han llegado en un rango de
direcciones en ángulos desde +32 grados hasta +60 grados al eje z.
Son reflejadas por las facetas del pabellón, llegan a las facetas
del pabellón del otro lado, ahí son reflejadas, y son trasmitidas
por la faceta de la tabla para ser emitidas desde el lado superior
del diamante. Las luces E han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde +60 grados hasta +90 grados al eje z. Son reflejadas
por las facetas del pabellón, llegan a las facetas del pabellón del
otro lado, y son trasmitidas ahí para ser emitidas desde el lado
superior del diamante.
La Fig. 8 muestra las trayectorias ópticas de
luces entrantes en una posición de 0,8 en la relación con el radio
del filetín sobre facetas de la corona en la dirección del eje -z.
De estas luces, las luces A han llegado en un rango desde una
dirección sustancialmente paralela a la faceta de la corona hasta
una dirección en un ángulo de -38 grados al eje z. Son reflejadas
por las facetas del pabellón, llegan a las facetas de la corona en
el otro lado, ahí son reflejadas, llegan a las facetas del pabellón
en el otro lado, y son emitidas desde el lado inferior del
diamante. Las luces B y C han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde -38 grados hasta +58 grados al eje z. Son reflejadas
por las facetas del pabellón, llegan a las facetas del pabellón en
el otro lado, ahí son reflejadas, llegan a las facetas de la
corona y a la faceta de la tabla en el otro lado, y son emitidas
desde el lado superior del diamante. De estas luces, las luces B
han llegado en un rango de direcciones en ángulos desde -38 grados
hasta el eje z en la dirección del eje z. Todas estas luces son
emitidas desde facetas de la corona en el otro lado. Las luces C
han llegado en un rango de direcciones desde la dirección del eje
-z a la dirección de +58 grados al eje z. Son emitidas desde un
rango desde las facetas superiores de la corona hacia la faceta de
la tabla. Las luces D han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde +58 grados hasta +90 grados al eje z. Todas llegan
directamente a las facetas del pabellón del otro lado, y son
transmitidas desde ahí para ser emitidas desde el lado inferior del
diamante.
La Fig. 9 muestra las trayectorias ópticas de
las luces entrantes en una posición cerca de la tabla de las
facetas de la corona, es decir, en una posición de 0,4 en la
relación con el radio del filetín, en la dirección del eje -z. Las
luces A han llegado en un rango desde una dirección sustancialmente
paralela a una faceta de la corona hasta una dirección en un ángulo
de +2 grados al eje z. Son reflejadas por las facetas del pabellón,
llegan a las facetas del pabellón del otro lado, ahí son
reflejadas, y son transmitidas a un área desde cerca de la parte
superior de las facetas de la corona del otro lado hacia la faceta
de la tabla para ser emitidas desde el lado superior del diamante.
Las luces B han llegado en un rango de direcciones en ángulos desde
+2 grados hasta +90 grados al eje z. Llegan a las facetas del
pabellón en el otro lado, y son transmitidas ahí para ser emitidas
desde el lado inferior del diamante.
La Fig. 10 muestra las trayectorias ópticas de
las luces entrantes en una posición cerca de la faceta de la
tabla, es decir, en una posición de 0,35 en la relación con el
radio del filetín, en la dirección del eje -z. Las luces A han
llegado en un rango desde una dirección sustancialmente paralela a
la faceta de la tabla hasta una dirección en un ángulo de -35
grados al eje z. Llegan a las facetas del pabellón, y son
transmitidas ahí para ser emitidas desde el lado inferior del
diamante. Las luces B han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde - 35 grados hasta -10 grados al eje z. Son reflejadas
por las facetas del pabellón, llegan a las facetas de la corona en
el otro lado, ahí son reflejadas, llegan a las facetas del pabellón
en el otro lado, y vuelven a ser reflejadas un número de veces en
el diamante. Las luces C han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde - 10 grados hasta +48 grados al eje z. Son reflejadas
por las facetas del pabellón, llegan a las facetas de la corona
del otro lado y la tabla, y allí son transmitidas para ser emitidas
desde el lado superior del diamante. Las luces D han llegado en un
rango de direcciones en ángulos desde +48 grados hasta +90 grados
al eje z. Son transmitidas por las facetas del pabellón del otro
lado para ser emitidas desde el lado inferior del diamante.
La Fig. 11 muestra las trayectorias ópticas de
las luces entrantes en una posición de la parte central de la
faceta de la tabla, es decir, en una posición de 0,02 en la
relación con el radio del filetín, en la dirección del eje -z. Las
luces A han llegado en un rango desde una dirección sustancialmente
paralela a la faceta de la tabla hasta una dirección en un ángulo
de -35 grados al eje z. Llegan a las facetas del pabellón, y son
transmitidas ahí para ser emitidas desde el lado inferior del
diamante. Las luces B han llegado en un rango de direcciones en
ángulos desde -3 grados hasta +35 grados al eje z. De estas luces,
las luces en un rango de -35 grados hasta 0 grados llegan a las
facetas del pabellón, ahí son reflejadas, llegan a las facetas del
pabellón del otro lado, ahí son reflejadas, y son transmitidas por
las facetas de la corona del otro lado para ser emitidas desde el
lado superior del diamante. Las luces en un rango de 0 grados hasta
+35 grados llegan a las facetas del pabellón del otro lado, siguen
trayectorias ópticas simétricas a las de las luces mencionadas más
arriba, y son transmitidas por las facetas de la corona para ser
emitidas desde el lado superior del diamante. Las luces C han
llegado en un rango de direcciones en ángulos desde +35 grados
hasta +90 grados al eje z. Siguen trayectorias ópticas simétricas a
las de las luces A y son transmitidas por las facetas del pabellón
del otro lado para ser emitidas desde el lado inferior del
diamante.
Resulta evidente a la vista de las Figs. 7 a 11
que la mayoría de luz entrante a través de las facetas de la
corona es finalmente emitida desde las facetas de la corona, y
alguna es emitida desde la faceta de la tabla, después de haber
sido reflejada en el diamante y cambiando las direcciones. Excepto
las luces que han llegado a la faceta de la tabla, la mayoría de
las luces que regresan desde el diamante son emitidas desde facetas
de la corona. Esto presenta una marcada diferencia a partir de lo
que ha sido revelado mediante el análisis de trayectorias ópticas
similares en diseños de talla convencionales, a saber, que la
mayoría de las luces son emitidas desde la faceta de la tabla.
A excepción de las trayectorias ópticas
mostradas en las Figs. 7 a 11, las trayectorias de luces incidentes
hacia la dirección del eje -z son distinguidas y mostradas
colectivamente en la Fig. 12. En este diagrama, las luces de (1)
son, a excepción de las luces mostradas en la Fig. 7, luces que han
entrado en facetas de la corona cerca del filetín en la dirección
de eje -z, y son emitidas desde las facetas de la corona del otro
lado (indicadas como (1')). Las luces de (2) son las que han
llegado a las facetas de la corona en sustancialmente el medio de
la dirección del eje -z tal como muestra la Fig. 8, y son emitidas
desde las facetas de la corona del otro lado cerca del límite con
la faceta de la tabla de encima (indicadas como (2')). O las luces
pueden ser emitidas desde la faceta de la tabla cerca del límite
con las facetas de la corona del otro lado. Las luces de (3),
habiendo entrado cerca del límite entre las facetas de la corona y
la faceta de la tabla mostradas en la Fig. 9, entran en la
dirección del eje -z, y son emitidas desde la faceta de la tabla
(indicadas como (3')). Las luces de (4), habiendo entrado en la
faceta de la tabla cerca del límite con las facetas de la corona
tal como muestra la Fig. 10, entran en la dirección del eje -z, y
son emitidas desde las facetas de la corona del otro lado
(indicadas como (4')). Las luces de (5), habiendo entrado por
sustancialmente el medio de la faceta de la tabla tal como muestra
la Fig. 11, entran en la dirección del eje -z, y son emitidas desde
las facetas de la corona del otro lado (indicadas como (5')).
Puesto que las trayectorias ópticas son
reversibles, cualquier trayectoria óptica puede ser trazada en
dirección inversa. Por tanto las luces de (1') que han entrado en
una faceta de la corona del lado izquierdo son emitidas desde las
facetas de la corona del lado derecho como (1) en la dirección del
eje +z. De forma similar, las luces de (2'), (3'), (4') y (5') son
emitidas como (2), (3), (4) y (5), respectivamente.
Las luces que han entrado en las facetas de la
corona del lado izquierdo entre (1') y (2') son emitidas desde las
facetas de la corona del lado derecho entre (1) y (2). Así, hay
luces que entran en las facetas de la corona y son emitidas desde
las facetas de la corona. Puesto que las luces que han entrado en
la faceta de la tabla entre (2') y (3') son emitidas desde las
facetas de la corona del lado derecho entre (2) y (3), hay luces
que entran en la faceta de la tabla y son emitidas desde las
facetas de la corona. Puesto que las luces que han entrado
incidentemente sobre las facetas de la corona del lado izquierdo
entre (4') y (5') son emitidas desde la faceta de la tabla entre
(4) y (5), hay luces que entran en las facetas de la corona y son
emitidas desde la faceta de la tabla. Así puede verse que las luces
emitidas en la dirección +z son luces c a c, luces t a c y luces c
a t.
Puesto que hay tres clases de luces, que
incluyen las luces c a c, luces t a c y luces c a t, el observador
en el eje z es intensamente impresionado con una percepción de
brillo y centelleo cuando estas tres clases de luces mencionadas
más arriba emergen dentro de la dirección del eje +z
simultáneamente.
Puesto que un diamante es normalmente expuesto a
la iluminación desde muchas fuentes de luz de varios tamaños, las
luces incidentes en el diamante vienen de muchas direcciones
diferentes. Se ha hecho patente que, para que un observador que
mira en la dirección +z sea capaz de observar las tres clases de
luces al mismo tiempo, las diferencias en el ángulo de incidencia
entre estas luces debería mantenerse dentro de \pm7,4 grados. Por
ejemplo, si un diamante es iluminado desde una posición de 3 metros
de distancia y desde una dirección inclinada en 30 grados por una
lámpara fluorescente recta de 1 metro de longitud y un rango
luminoso efectivo del 90% de la longitud en energía luminosa, el
ángulo de irradiación de esta luz será de \pm7,4 grados.
Como resultado del cálculo, se ha descubierto
que existe una relación entre el ángulo del pabellón p y el ángulo
de la corona c de un diamante que hace a los ángulos focales de las
luces c a c, luces t a c y luces c a t aproximadamente iguales
entre sí. Las relaciones de los ángulos del pabellón en grados y
los ángulos de la corona en grados están listadas en la Tabla 1,
con los ángulos focales descritos más arriba y las diferencias de
los ángulos focales, para el ángulo del pabellón p de 37,6 grados,
38,0 grados, 38,4 grados o 38,8 grados. De la Tabla 1 puede
concluirse que, para mantener las diferencias de ángulo focal
dentro de \pm7,4 grados, el ángulo de la corona debería estar
entre, o ser igual a 30,1 grados y 32,0 grados cuando el ángulo del
pabellón es de 37,6 grados, entre o igual a 28,5 grados y 30,6
grados cuando el ángulo del pabellón es de 38,0 grados, entre o
igual a 27,0 grados y 29,2 grados cuando el ángulo del pabellón es
de 38,4 grados, y entre o igual a 25,5 grados y 27,8 grados cuando
el ángulo del pabellón es de 38,8 grados. Este rango es un área del
ángulo del pabellón p y el ángulo de la corona c rodeado por dos
líneas:
- c=-3.8333xp + 174.232,
- (1)
- c=-3.5xp + 163.6.
- (2)
Esta área se ha ilustrado en el gráfico de la
Fig. 15.
\vskip1.000000\baselineskip
Cuando los ángulos entre los rayos incidentes y
emitidos de las luces c a c, las luces t a c y las luces c a t se
hacen iguales, esto es, en el estado trifocal, el diamante aumenta
su brillo y centelleo. Así, en el estado trifocal, las luces
incidentes desde las mismas fuentes de luz sobre el diamante son
emitidas simultáneamente hacia el observador, y en consecuencia el
brillo y centelleo percibidos por el observador son mejorados.
Estos ángulos focales varían con el ángulo de la
corona y el ángulo del pabellón. La relación entre el ángulo focal
en grados y el ángulo de la corona en grados se refleja
gráficamente en la Fig. 13 con el ángulo del pabellón p en grados
como parámetro, mientras que entre el ángulo focal y el ángulo del
pabellón es reflejado gráficamente en la Fig. 14 con el ángulo de
la corona c como parámetro. (Estos gráficos usan luz violeta de
396,8 nm de longitud de onda (línea H espectral)). Como resulta
patente en estos gráficos, los ángulos focales de las luces t a c y
las luces c a t disminuyen con aumentos en el ángulo de la corona y
el ángulo del pabellón, y estas curvas están aproximadamente en la
misma inclinación. Sin embargo, el ángulo focal de las luces c a c
aumenta significativamente con aumentos en el ángulo de la corona
y el ángulo del pabellón. Cuando el ángulo de la corona y el ángulo
del pabellón están tallados de forma que hacen estos ángulos
focales idénticos, se mejoran el brillo y el centelleo. Por
ejemplo, cuando el ángulo de la corona es de 29,5 grados y el
ángulo del pabellón es de 38 grados, los ángulos trifocales se hacen
idénticos para mejorar el brillo y el centelleo. Además de esta
combinación del ángulo del pabellón y el ángulo de la corona,
cuando el ángulo de la corona es de 28,5 grados y el ángulo del
pabellón es de 38,25 grados, los ángulos focales también se hacen
idénticos y trifocales.
Entre un ángulo de la corona c en grados y un
ángulo del pabellón p en grados que hacen los ángulos focales
idénticos, como se muestra en la Fig. 15, se ha descubierto que hay
una relación aproximada de:
(3)c=-3.74167xp+171 .
6883
donde se ha usado luz violeta de
396,8 nm de longitud de onda (línea H
espectral).
Un diamante normalmente es observado bajo luz
blanca. Puesto que la luz blanca es una mezcla de luces de todas
las longitudes de onda diferentes, desde la luz roja oscura (759,4
nm) hasta la luz violeta (396,8 nm), si una combinación de ángulo
de la corona-ángulo del pabellón es tallada de forma que establezca
el estado trifocal en alguna longitud de onda, los ángulos
ejercerán un efecto de mejora combinada sobre el brillo y el
centelleo. Para que la luz roja oscura de 759,4 nm de longitud de
onda tenga ángulos trifocales idénticos, la relación entre el
ángulo de la corona c y el ángulo del pabellón p debería ser
aproximadamente:
(4)c=-3.75427xp+172 .
6166
y esta línea se muestra también en
la Fig.
15.
Un diamante que tenga ángulos de la corona c y
ángulos del pabellón p en el área entre la línea (3) y la línea (4)
en la Fig. 15 tiene ángulos focales idénticos con respecto a un
componente u otro de la luz blanca.
En un diamante de un diseño de talla según la
presente invención, la luz incidente se separa en sus componentes
espectrales tal como se describirá más adelante. Por tanto, si el
diamante tiene ángulos de la corona c y ángulos del pabellón p en
un área cerca de la línea (4), la luz blanca incidente se separaría
en sus componentes espectrales que, desde el rojo hasta el
violeta, emergerían sobre las facetas observadas (la faceta de la
tabla y las facetas de la corona) del diamante.
Considerando que el ángulo de la corona c y el
ángulo del pabellón p que harían ángulos focales idénticos según
la presente invención se hallan en el área entre la línea (3) y la
línea (4) en la Fig. 15, es más preferible que el ángulo del
pabellón p esté entre, o sea igual a 45 grados y 37,5 grados.
Cuando el ángulo del pabellón p es de 45 grados,
la luz incidente y la luz reflejada son casi paralelas, y todos
los ángulos focales son idénticos en 0 grados. Así, la luz
incidente entra en el diamante desde la dirección en la cual está
el observador, y es emitida hacia el observador.
Para que la luz incidente viaje desde una fuente
de luz detrás del observador hacia el diamante para entrar en el
diamante, sea reflejada por el diamante y haga que la luz reflejada
viaje hacia el observador sobre el eje z y a 250 mm a 300 mm de
distancia del diamante, tiene que haber un ángulo de alrededor de
18 grados entre la luz incidente y la luz reflejada. Para que el
ángulo formado por la luz incidente y la luz reflejada sea de 18
grados o más, el ángulo del pabellón debería ser de no más de 40
grados. Por tanto, es preferible mantener el ángulo del pabellón
menor o igual a 40 grados.
\newpage
Si el ángulo del pabellón es de menos de 37,5
grados, las luces que llegan a la parte superior de las facetas
principales de la corona, es decir, el área cerca de sus filos con
la tabla, pasan detrás del diamante a través de la parte cerca del
culet de las facetas del pabellón. Visto por el otro lado, no habrá
luz saliendo de la parte superior de las facetas principales de la
corona visibles para el observador en la dirección del eje +z del
diamante, y el observador verá esta parte oscura. Así, es necesario
que el ángulo del pabellón no sea de menos de 37,5 grados.
Considerando que es la relación antes mencionada
entre los ángulos de la corona y los ángulos del pabellón lo que
permite que los ángulos focales sean idénticos, son permisibles
errores dentro de unos \pm0,2 grados para los ángulos de la
corona, y de unos \pm0,05 grados para los ángulos del
pabellón.
Puesto que puede asumirse una diferencia de 1
grado o así en el ángulo en el cual la luz entra en los ojos del
observador, ya que no significa ninguna diferencia en la fuente de
luz, es deseable prescribir ángulos de la corona y ángulos del
pabellón de forma que se mantengan las diferencias del ángulo focal
en 1 grado. La contribución del ángulo de la corona sobre el ángulo
focal, tal como se ve en la Fig. 13, es de 5,29 grados por grado del
ángulo de la corona para las luces c a c, y de -1,74 grados por
grado del ángulo de la corona para las luces t a c y las luces c a
t. Para mantener el rango de fluctuaciones del ángulo focal de las
luces c a c, que son las más afectadas, dentro de \pm1 grado, es
preferible mantener el del ángulo de la corona dentro de \pm0,2
grados.
La contribución del ángulo del pabellón sobre el
ángulo focal, tal como se ve en la Fig. 14, es de 19,08 grados por
grado del ángulo del pabellón para las luces c a c, y de -9,92
grados por grado del ángulo del pabellón para las luces t a c y las
luces c a t. Para mantener el rango de fluctuaciones del ángulo
focal de las luces c a c, que son las más afectadas, dentro de
\pm1 grado, es preferible mantener el del ángulo del pabellón
dentro de \pm0,05 grados.
Después, para tolerar la desviación del ángulo
focal en \pm1 grado, se permite que los ángulos de la corona
puedan fluctuar en \pm0,2 grados. Por tanto, los ángulos de la
corona y los ángulos del pabellón deberían mantenerse dentro del
área entre una línea desplazada en -0,2 grados en el ángulo de la
corona en paralelo a la línea (3) en la Fig. 15, y una línea
desplazada en +0,2 grados en el ángulo de la corona en paralelo a
la línea (4) en la Fig. 15. Así, si los ángulos focales son hechos
iguales y trifocales, el ángulo de la corona c y el ángulo del
pabellón p están en un rango rodeado por los valores representados
por las dos ecuaciones siguientes:
- c=-3.74167xp + 171.4883,
- (3')
- c=-3.75427xp + 172.8166.
- (4')
Considerando que la relación entre el ángulo de
la corona c y el ángulo del pabellón p para hacer ángulos focales
de la luz blanca idénticos que hemos dicho más arriba, para obtener
luces reflejadas potentes de brillo y centelleo azul, los ángulos
focales deberían ser idénticos en el rango de la luz violeta (396,8
nm) a la luz azul oscuro (486,1 nm). El área donde los ángulos
focales de luz azul oscuro (486,1 nm) pueden ser idénticos está
marcada con una línea discontinua en la Fig. 15. La relación puede
ser expresada aproximadamente como:
(5)c=-3.7239xp+171 .
2315,
con errores debidos a fluctuaciones
de los ángulos focales
considerados.
Después, el ángulo de la corona c y el ángulo
del pabellón p deberían mantenerse en el área entre las dos
ecuaciones siguientes, ecuación (3') desplazada en -0,2 grados en
el ángulo de la corona en paralelo a la ecuación (3) y la ecuación
(5') desplazada en +0,2 grados en el ángulo de la corona en
paralelo a la ecuación (5). Incidentalmente, la línea (5') no se
muestra en la Fig. 15 para evitar complicaciones innecesarias en el
gráfico.
- c=-3.74167xp+171.4883
- (3')
- c=-3.7239xp+171.4315
- (5')
Según la presente invención, es preferible
mantener pequeña la faceta de la tabla y grandes las facetas de la
corona. Mientras que el diámetro de la faceta de la tabla puede
mantenerse entre o igual a 0,60 y 0,33 en su relación con el
diámetro del filetín, para aumentar el tamaño de la faceta de la
corona es preferible mantener la relación del diámetro de la faceta
de la tabla-diámetro del filetín entre o igual a
0,55 y 0,38. Como se ilustra en las Figs. 7 a 12 y se describe más
arriba, el diseño de talla según la invención tiene una proporción
superior de luces c a c, el diámetro de la faceta de la tabla es
preferiblemente pequeño comparado con un diseño de talla
convencional, desde el punto de vista de aumentar el tamaño de la
faceta de la corona.
\newpage
Los resultados del estudio sobre trayectorias
ópticas en una talla convencional con un ángulo de la corona c de
34,5 grados, un ángulo del pabellón p de 40,75 grados y una
relación del diámetro de la tabla t de 0,53 se muestran en la Fig.
16. Como en la Fig. 12, aquí se ilustra la relación de las luces
emitidas en la dirección del eje z con luces incidentes. Las luces
emitidas desde las facetas de la corona son aquellas que han
entrado en la faceta de la tabla, y las luces emitidas desde la
faceta de la tabla son aquellas que han entrado en las facetas de
la corona y la faceta de la tabla. Expresadas en los signos usados
en la descripción precedente, hay luces t a c y luces c a t, pero
no luces c a c. En una talla así según la técnica anterior, la
faceta de la tabla mostró un brillo y centelleo considerables. En
este caso, el diámetro de la faceta de la tabla, 0,53, era razonable
para el brillo y centelleo de la tabla.
La presente invención, en cambio, puede expandir
el área de las facetas de la corona minimizando el diámetro de la
faceta de la tabla en su relación con el diámetro del filetín, y
mejora el brillo y centelleo de las facetas de la corona. Sin
embargo, si la relación del diámetro de la tabla sobrepasa el 0,55,
excepto las luces entrantes en la dirección del eje -z, aquellas
entrantes alrededor de la tabla pasan hacia abajo alrededor de las
facetas del pabellón. En otras palabras, a excepción de las luces
entrantes sobre la tabla y las facetas de la corona, no se emitirán
luces desde la región exterior de la faceta de la tabla, y por
tanto el área se vuelve oscura. La parte oscura se expandiría con
un aumento en la relación del diámetro de la tabla. Si la relación
del diámetro de la tabla se reduce de 0,55 a 0,38, ya no habrá una
parte oscura sobre la faceta de la tabla y las facetas de la
corona, y en lugar de eso estas partes serán brillantes. Sin
embargo, si el diámetro de la faceta de la tabla es reducido a
menos de 0,38, entre las luces incidentes en la dirección del eje
-z, aquellas entrantes en las facetas superiores de la corona (las
cercanas a la tabla) pasarán desde el vértice de los pabellones.
Por tanto, el área se vuelve oscura. Las facetas de la corona, y en
consecuencia la parte oscura, se expandirían con una reducción del
tamaño de la faceta de la tabla. Si la relación del diámetro de la
tabla se reduce a menos de 0,33, esta parte oscura será
significativamente mayor.
Por las razones expuestas más arriba, el
diámetro de la tabla en su relación con el diámetro del filetín
puede seleccionarse entre, o igual a 0,60 alrededor de 0,33,
preferiblemente entre o igual a 0,55 y 0,38.
La reflexión clara de un diamante es a menudo
evaluada por los grados de brillo (cantidad de reflexión),
centelleo y fuego o dispersión (separación en componentes
espectrales). De estos criterios, el brillo representa la
intensidad de las luces reflejadas o la cantidad de reflexión. Por
tanto, un diamante en un diseño de talla según la invención con
ángulos trifocales es excelente en brillo, tal como se ha descrito
detalladamente más arriba, puesto que emite luces desde las facetas
de la corona y la faceta de la tabla simultáneamente hacia la
dirección del eje z.
Un diamante según la invención es excelente en
comparación con un diamante de un diseño convencional tanto en
centelleo como en dispersión. Considerando que las luces incidentes
desde muchas direcciones diferentes sobre la faceta de la tabla y
las facetas de la corona de un diamante, que son sus facetas
normalmente observadas, son reflejadas dentro del diamante y son
emitidas desde la faceta de la tabla y las facetas de la corona, un
diamante según la invención tiene los patrones más finos de
reflexión sobre las facetas de la corona para causar un centelleo
mejor.
Además, cuando las luces vienen desde muchas
direcciones diferentes sobre la faceta de la tabla y las facetas de
la corona de un diamante según la invención, los ángulos
espectrales de las luces emitidas desde las facetas de la corona,
especialmente las facetas principales (entre las facetas de la
corona) y las facetas superiores del filetín, se hacen mayores para
manifestar colores, lo que resulta en una dispersión excelente.
Concretamente, las facetas superiores del
filetín de las facetas de la corona y las facetas inferiores del
filetín del pabellón contribuyen a estas dos características,
centelleo y dispersión. En un diamante según la invención, en el
cual el ángulo del pabellón y el ángulo de la corona son pequeños,
los ángulos entre las facetas inferiores del filetín y las facetas
superiores del filetín son estrechados, y en consecuencia algunos
rayos de luz incidente dentro del diamante son reflejados tanto
como unas ocho veces dentro del diamante, en contraste con las tres
o cuatro veces en un diseño de talla convencional, y tanto el
centelleo como la dispersión aumentan.
Ahora con referencia a la Fig. 1, la proyección
de la distancia (radio) desde el eje central (eje z) del diamante
hacia el vértice del lado del culet 181 de las facetas inferiores
del filetín 18 en la porción del pabellón hacia un plano (plano zx)
pasando el vértice del lado del filetín 171 de las facetas
principales 17 en la porción del pabellón y el eje central (eje z)
del diamante es representada por Gd. Gd es la distancia desde el
eje z sobre el plano zx hacia el vértice del lado del culet 181 de
las facetas inferiores del filetín del pabellón, y sustancialmente
el producto de la distancia directa desde el eje central (eje z)
por el cos de 22,5 grados. La longitud de Gd afecta al centelleo y
la dispersión. Cuanto más pequeña la longitud de Gd, mayor el área
de las facetas inferiores del filetín y más estrechos los ángulos
entre las facetas inferiores del filetín y las facetas superiores
del filetín, resultando en un patrón más fino de luces reflejadas y
la concentración del patrón más fino alrededor de la periferia de
las facetas de la corona. Esto hace al patrón aún más fino. La
longitud de Gd no debería ser superior a 3/10 del radio del
filetín. Más preferiblemente, debería ser de 0,25 o menos, y
alrededor de 0,2 es especialmente preferiblemente.
Si el diámetro de la faceta de la tabla es
reducido en su relación con el diámetro del filetín, las facetas de
la corona serán mayores y, por tanto, las facetas de la estrella,
las facetas principales y las facetas superiores del filetín en la
parte de la corona también se expandirán. Como resultado, el área
de las partes es excelente en centelleo y la dispersión será
mayor.
Como las facetas superiores del filetín 16 están
hechas más verticales con relación al eje central del diamante
variando la relación de medida cuadrada entre las facetas de la
estrella 15 y las facetas superiores del filetín 16, las luces
reflejadas desde las facetas superiores del filetín se hacen más
brillantes, igual que en la periferia del diamante.
Mientras que la observación revela lo
precedente, trazar trayectorias ópticas por cálculo ha resultado en
la confirmación de lo siguiente.
Para confirmar el centelleo de las luces
reflejadas, se han calculado las trayectorias ópticas de las luces
que han entrado en la faceta de la tabla y las facetas de la
corona y reflejadas dentro del diamante, y se ha calculado el
patrón de intensidad de las luces reflejadas desde la faceta de la
tabla y las facetas de la corona en la dirección del eje z. Usando
una luz de 550 nm de longitud de onda (2,423 en índice de
refracción), la intensidad de la luz emergente en la dirección del
eje z fuera de cada malla de una rejilla de 0,01 x 0,01 (siendo la
relación con el radio del filetín representada por 1) marcada sobre
la faceta de la tabla y las facetas de la corona del diamante se
han calculado en términos de la relación de la luz incidente con el
diamante. Las intensidades han sido reflejadas gráficamente para un
segmento de 1/16 (equivalente a 22,5 grados) de la circunferencia
de la superficie superior del diamante. Como cada 1/8 de la
circunferencia de un diamante es rotativamente simétrica con
respecto al eje z, y cada 1/8 es simétrico con respecto al plano
central que incluye a su eje z, cualquier 1/16 de la circunferencia
puede representar a todo el conjunto.
Tomando diamantes según la presente invención
con un ángulo del pabellón de 38,5 grados, un ángulo de la corona
de 27,9 grados, una relación del diámetro de la faceta de la tabla
con el diámetro del filetín de 0,5 y un valor Gd de 0,33 y 0,16, se
han calculado los patrones de intensidad de reflexión, que se
muestran en las Figs. 18 y 19, respectivamente. Otro diamante según
la invención con el mismo ángulo del pabellón de 38,5 grados y
ángulo de la corona de 27,9 grados y con una relación del diámetro
de la tabla reducida a 0,38 y en Gd a 0,16 se muestra en la Fig.
20. Además, los patrones de intensidad de reflexión han sido
también calculados para un diamante de diseño de talla convencional
con un ángulo del pabellón de 40,75 grados, un ángulo de la corona
de 34,5 grados, una relación del diámetro de la faceta de la tabla
de 0,53 y un valor Gd de 0,314 que se muestra en la Fig. 21, para su
comparación. Los números marcados en las Figs. 18 a 21 son
intensidades de luz reflejada típicas de los patrones respectivos,
y los diagramas también muestran líneas de corte emergiendo de la
superficie superior del diamante tal como se ve en la dirección del
eje z. En las figuras, el número cero significa que no hay luz
reflejada en la zona.
Comparado con el patrón de intensidad luminosa
del diamante del diseño de talla convencional, los de los
diamantes según la invención mostrados en las Figs. 18 a 20 son más
finos. Para comparar los diamantes según la invención mostrados en
las Figs. 18 a 20 con otro, el patrón de la Fig. 20, cuya relación
del diámetro de la faceta de la tabla es reducida, es más fino que
los de las Figs. 18 y 19, y para comparar los patrones de las Figs.
18 y 19, el último cuyo Gd es de 0,16 es más fino que el de la
Fig. 19, que tiene un valor de Gd de 0,33.
Estas figuras revelan no solo que el patrón de
intensidad de luz reflejada de un diamante según la invención es
más fino que el de un diamante de un diseño de talla convencional,
sino también que el patrón de intensidad luminosa de un diamante
según la invención se hará más fino a medida que se reduzca su
relación del diámetro de la faceta de la tabla y su valor Gd.
Se ha comprobado cómo las luces entrantes en las
facetas de la corona se separan dentro del diamante en sus
componentes espectrales. Un diamante de un diseño de talla según la
invención con un ángulo de la corona c de 26,7 grados, un ángulo del
pabellón p de 38,75 grados, una relación del diámetro de la tabla
de 0,38 y una altura de filetín de 0,026 y otro de un diseño de
talla convencional con un ángulo de la corona c de 34,5 grados, un
ángulo del pabellón p de 40,75 grados, una relación del diámetro de
la tabla de 0,53 y una altura de filetín de 0,026 se han usado
para comprobar las luces entrantes sobre las facetas principales y
las facetas superiores del filetín, a excepción de las facetas de
la corona.
Se han usado rayos de luz blanca en los que las
longitudes de onda de 760 nm a 400 nm estaban mezcladas, y se hizo
un rayo incidente que ha pasado a través de cada posición de malla
de intervalos de 0,0125 x 0,025 (en proporciones con el filetín).
Los rayos de luz incidente con inclinación diversa al eje z y
ángulo direccional al plano xy se dispersan y se colorean sobre sus
trayectorias después de algunas reflexiones, a condición de que el
ángulo incidente del componente rojo a una faceta no sea superior
al ángulo crítico para el rojo, y al mismo tiempo el ángulo
incidente del componente azul sea superior al del ángulo crítico
para el azul. En el caso de que los rayos tengan las inclinaciones
al eje z cambiando en 2 grados hasta 90 grados, y los ángulos
direccionales al plano xy cambiando en 45 grados hasta la
circunferencia completa. Se contó el número de rayos que satisface
la condición mencionada más arriba.
Cuando el ángulo de los rayos dispersados en el
componente de color no es superior al ángulo crítico para el rojo,
24,51 grados por ejemplo, el componente rojo de los rayos es
refractado y emitido hacia fuera. Cuando el ángulo de los mismos
rayos es superior al ángulo crítico para el azul, 23,936 grados por
ejemplo, al mismo tiempo el componente azul de los rayos es
reflejado y permanece dentro del diamante para hacer finalmente un
patrón coloreado. El número de dichos rayos de luz separados y
emitidos se lista en la Tabla 2.
Como se ve en esta tabla, la proporción de 650
nm y los componentes mencionados separados y emitidos fuera de los
rayos de luz entrantes incidentes sobre las facetas superiores del
filetín es del 5%, y esta proporción, así como el número total de
dichos rayos, es el doble de la de cualquier talla
convencional.
Considerando que el número de rayos de luz de
emisión separados es contado aquí de un caso en el que el ángulo
del pabellón es de 38,75 grados, ampliar el ángulo del pabellón p
más de 38 grados en un diseño de talla según la invención
resultaría en un aumento del número de rayos de luz de emisión
separados, que alcanza su máximo en un ángulo del pabellón p de
38,75 grados. En cualquier ángulo del pabellón más amplio, el
número de rayos de luz de emisión separados se reducirá
gradualmente, y en un ángulo del pabellón p de 40 grados es muy
pequeño, comparable al de cualquier talla convencional. Esta
tendencia se ilustra en el gráfico de la Fig. 17. En la Fig. 17, el
eje horizontal representa el ángulo del pabellón p; la línea de
puntos muestra el número de rayos de luz separados y emitidos fuera
de las luces entrantes incidentes sobre las facetas superiores del
filetín; y la línea gris muestra el número de rayos de luz
separados y emitidos fuera de las luces entrantes en las facetas
principales superiores de la corona. Donde el ángulo del pabellón
es de 40 grados (ángulo de la corona c: 21,75 grados), el número de
rayos de luz de emisión separados era comparable al de cualquier
talla convencional. Esto revela la necesidad de mantener el ángulo
del pabellón menor de 40 grados para patrones coloreados.
Usando rayos de luz blanca en los que las
longitudes de onda de 760 nm a 400 nm estaban mezcladas como luces
incidentes, se comprobaron los patrones de color proporcionados por
los componentes espectrales a las facetas de la corona y a la
faceta de la tabla. Se calculó la diferencia entre el ángulo de
emisión para el componente rojo con longitud de onda de 686,4 nm
(2,4073 en índice de refracción) y el ángulo de emisión para
componente azul con longitud de onda de 430,8 nm (2,4514 en índice
refractor) a excepción de las luces reflejadas, y se contempló como
la magnitud de la separación (dispersión). Las posiciones y ángulos
de incidencia fueron los mismos que al determinar la distribución
del centelleo, y la separación se calculó para un segmento de la
cara superior del diamante correspondiente al 1/16 (22,5 grados) de
la circunferencia, y se reflejaron en un gráfico los patrones de
diferencia del ángulo. Estos patrones de diferencia del ángulo
representan que es visible como un patrón de color cuando el
diamante es observado desde la posición superior.
Los patrones de diferencia del ángulo de luces
reflejadas de diamantes de un diseño de talla según la invención
con un ángulo del pabellón de 38,5 grados, un ángulo de la corona
de 27,9 grados, una relación del diámetro de la tabla de 0,5 y un
valor Gd de 0,33 o 0,16 se muestran en las Figs. 22 y 23,
respectivamente. Los patrones de diferencia del ángulo de las luces
reflejadas de otro diamante del mismo diseño de talla del cual la
relación del diámetro de la tabla es reducida a 0,38 y su valor Gd
es de 0,16 se muestran en la Fig. 24. Como un ejemplo comparativo,
el patrón de diferencia del ángulo de las luces reflejadas de un
diamante de una talla convencional que tiene un ángulo del pabellón
de 40,75 grados, un ángulo de la corona de 34,5 grados, una
relación del diámetro de la faceta de la tabla de 0,53 y un valor
Gd de 0,314 se muestra en la Fig. 25.
Los patrones de diferencia del ángulo de la
presente invención mostrados en las Figs. 22 a 24 son superiores al
patrón de diferencia del ángulo de las luces reflejadas de un
diamante de un diseño de talla convencional(mostrado en la
Fig. 25). Esto hace que el diamante se vea coloreado. Los patrones
azules finos vistos en las facetas principales y las facetas
superiores del filetín de la parte de la corona como luces
reflejadas son coloreados, además de tener patrones ópticos más
finos.
Hacer ángulos focales idénticos según la
presente invención puede mejorar también el brillo y centelleo del
rubí, zafiro, zircón y alejandrita. El rubí y el zafiro manifiestan
colores característicos de por sí, pero sus colores pueden ser
intensificados para hacer que las gemas parezcan aún más
bellas.
Considerando que las ventajas de la invención
han sido descritas con referencia a la talla de diamantes para que
tengan 58 facetas cada uno, debería ser obvio para las personas
familiarizadas con la técnica que, si el diseño implica ángulos
trifocales idénticos o el ángulo del pabellón y el ángulo de la
corona están dentro del rango de la invención, la invención no está
limitada solo a tallas de 58 facetas, sino que también puede
aplicarse a otras formas, incluyendo tallas de brillante redondo,
forma oval, forma de esmeralda, forma de pera y forma de
brillante.
Como se describe aquí en detalle, un diseño de
talla de diamantes para uso ornamental según la presente invención
no solo proporciona luces reflejadas más potentes en su conjunto,
sino también, gracias a una mayor cantidad y proporción de luces
emitidas en direcciones específicas, el brillo y el centelleo en
esas direcciones son mejorados, lo que resulta en un brillo
centelleante más considerable.
También, como que hay una gran cantidad de luces
emitidas desde las facetas de la corona, la faceta de la tabla es
reducida en tamaño para aumentar el área de las facetas de la
corona, contribuyendo además a mejorar el brillo y el
centelleo.
Además, las luces son separadas en sus
componentes espectrales dentro del diamante para hacer que las
luces azules sean emitidas con más potencia desde las facetas de
la corona, por tanto haciendo al diamante en sí de color azul.
También es posible hacer aparecer un espectro de rojo a azul en
luces reflejadas.
Claims (12)
1. Un diseño de talla de diamantes que tenga una
parte de corona encima y una parte de pabellón debajo,
caracterizado por el hecho de que el ángulo del pabellón p
esté comprendido en el rango de 37,5° a 45°, y el ángulo de la
corona c en grados esté dentro de un rango que satisfaga la
siguiente condición:
-3.5xp+163.6 \geq
c \geq
-3.8333xp+174.232.
2. Un diseño de talla de diamantes según la
Reivindicación 1, en el que la parte de la corona tenga
sustancialmente una forma de frustum, y la parte del pabellón tenga
sustancialmente una forma cónica, y donde los ángulos entre una luz
incidente y una luz emitida sean iguales el uno al otro entre las
luces entrantes en las facetas de la corona y emitidas desde las
facetas de la corona, entre las luces entrantes en una faceta de la
tabla y emitidas desde las facetas de la corona, y entre las luces
entrantes en las facetas de la corona y emitidas desde la faceta de
la tabla.
3. Un diseño de talla de diamantes según la
Reivindicación 1 o la Reivindicación 2 que tenga una faceta de la
tabla y un filetín y en que el diámetro de la faceta de la tabla
esté comprendido en el rango de 0,33 a 0,60 en su relación con el
diámetro del filetín.
4. Un diseño de talla de diamantes según la
Reivindicación 3, donde el diámetro de la faceta de la tabla esté
comprendido en el rango de 0,38 a 0,55 en su relación con el
diámetro del filetín.
5. Un diseño de talla de diamantes según
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, para uso ornamental
donde el ángulo de la corona c en grados esté dentro de un rango
que satisfaga la siguiente condición:
-3.75427xp+172.8166
\geq c \geq -
3.74167xp+171.4883.
6. Un diseño de talla de diamantes según la
Reivindicación 5, donde el ángulo de la corona c en grados esté
dentro de un rango que satisfaga la siguiente condición:
-3.7239xp+171.4315.
\geq c \geq
-3.74167xp+171.4883.
7. Un diseño de talla de diamantes según
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, donde el ángulo del
pabellón p esté comprendido en el rango de 37,5° a 40°.
8. Un diseño de talla de diamantes según
cualquiera de las Reivindicaciones precedentes, donde una
proyección Gd de una distancia (radio) desde el eje central del
diamante hacia un vértice del lado del culet de facetas inferiores
del filetín en la parte del pabellón hacia un plano pasando por un
vértice del lado del filetín de las facetas principales en la parte
del pabellón y el eje central del diamante no sea de más de 0,3 del
radio del filetín.
9. Un diseño de talla de diamantes según la
Reivindicación 8, donde el valor de Gd no sea superior a 0,25 del
radio del filetín.
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