JP2010253216A - 宝石類および透明物質の光の反射通路と反射量と反射光の色を示す方法と、その方法を示す装置 - Google Patents

Abstract

【課題】宝石や宝飾用物質に当たった光の、反射光の反射通路と、反射光量と、反射屈折による虹色効果を、簡易に目視させる方法と、その方法を示す装置を提供する。
【解決手段】本発明は、単指向性を持つ光束光源で、目的の宝石や宝飾用合成透明物質を照らし、その反射光を、チンダル現象を起こす物質や空間に導き、反射光の通過経路が三次元的に見えるようにしたことを要旨とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、天然および人工宝石類、および宝飾用に作られた透明物質にあたった光の、その反射光の実際の通路と、その反射光量および反射光線の色を、立体的に展示し、反射の具合や反射の程度や、反射の強さと色を目視できるようにする方法と、その方法を示す装置に関するものである。

空中や水中、あるいは透明な物質中を進む光線と、その反射光線の進路と反射光線量を、チンダル現象を得られる蛍光物質、あるいは細かい水蒸気、あるいは煙や微細な塵の含まれた透明な物質や空間、あるいはナノ・ミスト、すなわち光を散乱させる物質を閉じ込めた、ある一定区間の光の通路を、あらゆる形、例えば、立方形、円柱形、半球形、球形などの物質や空間で埋めて、その区間内での光の通路と、その反射光の光量と色を目視できるようにし、壁や天井やスクリーンを光の最終到達点として、反射光路の全貌が、三次元的に目視できるようにする方法と、その方法を示す装置である。

宝石類や宝飾用物質にあたった光は、その物質の状態が透明なものは、一部の表面反射を除いて、他は全部、内部へ入射し、入射した光の一部は下部へ漏洩し、一部は内部反射を繰り返して、再び上部から外部に放射される。一方、不透明な宝石類は、表面反射のみとなる。いずれの場合も、光の反射状態が目視できるようにする方法と、その方法を示す装置である。

光は直進するが、宝石にあたった光がどのように進むかは、透明な空中や透明な水中の通常状態のままでは、乱反射作用が無いため、その進行する光の道筋は見ることができない。この見えない光の通過状態を見えるようにするために、光の通路にチンダル現象を起こすようにして、この状態が目視できるように、例えば、蛍光性物質を含んだ透明な物質や、細かい霧や、ナノ・ミストに光を通して、チンダル現象を起こし、光の進む具合が見えるようにし、その展示効果を著しく美しくするために、基盤部分を低速モーターで回転させたり、天井や壁や、スクリーンを利用して、光の最終到達点に、白色光源の場合での、光の屈折分散効果による虹色での目視効果や、単色光源の場合での、プラネタリウムのような点表示効果を可能にする方法と、その方法を示す装置である。

図１と図２で示すように、天然宝石類や合成宝飾用資料Ｄを、そのテーブル面Ｔを上にして、基盤Ｂに対してテーブル面Ｔ、あるいはガードル面Ｇが水平になるように置き、上部光源Ｕより、光束ＲＰを下方の天然宝石類や合成宝飾用資料Ｄの上に、テーブルＴ、あるいはガードルＧに対して垂直、あるいは斜めにあてる。

図１のＣは立方体、円柱、半球、あるいは球などの立体であって、これらの立体はチンダル現象を起こす物質をその内部空間に持つものである。

図２で示すように、Ｄに当たった光束ＲＰは、Ｄによって反射されて、その反射光ＲＲは、様々な方向に向かい、Ｃの内側で、見える光線ＲＲとして、明確に目視される。

チンダル現象を示す立体区間Ｃは、立方形、円柱形、半球形、球形などの大きさを調整することによって任意の寸法や距離で達成される。例えば、立体区間Ｃを、光線の最終到達点としての部屋の壁や天井として、その空間を無害な霧や煙、ナノ・ミストなど、チンダル現象をおこす物質で満たせば、光の進路と光線量の見える大きさの範囲を、展示会場全体に広げられる。

チンダル現象を起こすためには、立方形、円柱形、半球形、球形などの空間内部に、霧や煙、ナノ・ミストなど、光を乱反射させる微粒子を常駐させるか、あるいはそれらの立体類の空間を、チンダル現象を示す微粒子や蛍光物質を含む透明な固体物質で埋める。

チンダル現象を示す、立体区間Ｃ内で目視されていた光線類ＲＲは、Ｃの境界面Ｗを境にして、外側では見えなくなる、しかし、それらの光線類はさらに直進して、最終到達点として、天井や壁に光点を結ぶので、天井や壁以外にも、途中にスクリーン等を用意しておけば、そこに光点や光の帯として輝いて目視できる。最も効果的な展示目視効果が得られる位置での、壁や天井やスクリーンの用意があれば、宝石類あるいは、宝飾用透明物質の反射による光の経路と、分散された光の色と、それぞれの光の反射光線量は、三次元的に目視される。

Ｄを置く基盤Ｂを、小型モーターで低速回転させたり、時間差回転させたり、回転反転を繰り返かえたりすることによって、光線や最終到達する光点や光の帯が、それぞれの動作に応じて、移動してきらめくので、光の変化が観察され、美的展示効果を増加させることが出来る。

光源は、一定幅の光束、あるいは可変する光束幅を持ち、その焦点は、その焦点距離は無限大まで調整でき、単方向指向性をもって進む光で、例えば、車のヘッド・ライトやＬＥＤ光や、レーザー光が利用できる。それらの光源としての光の色は、白色光をはじめとして、あらゆる色である。

レーザー光を光源として利用する場合は、必ず、光路を示す対象宝石や対象宝飾用物質からの直接反射光が、目に直接には入らないように、資料宝石台の下側は、漏洩光が外部に逃げないように、不透明な物質で覆うか、漏洩光が全反射して、上部に戻るように鏡面処理し、さらに光源からの直接光、あるいは資料宝石からの反射光が直接観察者の目に入らないように、資料宝石の台の高さを観察者の目線より上にセットする。

光源を励起させる方法は、自動車用ヘッドライトの場合は、その電球の定格を満たす電圧と電流とし、ＬＥＤ光源、あるいはレーザー光源を励起させる場合は、それぞれの発光素子の定格を満たす電源や電池で達成させられる。なお、反射してくる光を、虹色に分散させるためには、白色光の光源か、あるいは、光の三原色ＲＧＢ（赤、緑、青）合成の光源を利用する。

本発明の目的は、通常状態では目視できない宝石や資料Ｄに当たった光の、反射光線量の具合や、その反射光線のそれぞれの方向への屈折や直進の道筋の様子や、反射屈折した光の、波長による分散の違いによる、虹色反射を、目視させる方法と、その方法を示す装置を提供することにある。

本発明は前記目的を達成するため、適切な光束光源で目的の宝石や宝飾用透明物質を照らし、その反射光を、チンダル現象を起こす空間や、立方体や円柱、三角柱、あるいは球体を、反射光の道筋に置き、光の通過通路と反射光量と、その色が見えるようにすることを要旨とするものである。

本発明は前記目的を達成するため、適切な光束光源には、車のヘッドライトやＬＥＤやレーザー光を使用することを要旨とするものである。

本発明は、チンダル現象を展示する区間を立方形、円柱形、半球形、球形などの大きさで調整し、店頭、店内、会場内、一般家庭の個人部屋での展示、鑑賞実用が可能であるが、チンダル現象を示す方法に、霧や煙やナノ・ミストを使うことで、部屋全体や会場の空間全体を展示区間にすることができることにも着目したものである。

これまでは見ることのできなかった、宝石や観察資料Ｄに当たった光の、実際の反射経路と反射光線の強さや反射光線の色の美しさを、この発明によって、目視観察できるようになった。宝石店、百貨店、呉服店など、宝飾関連店でのショウウインドウや店内空間や店頭での観察ばかりでなく、一般家庭の個人の部屋でも、簡単に目視観察できるようになったので、これまでは宝石箱にしまっておいた宝石類も、この装置の利用によって、手軽にインテリア感覚で、鑑賞展示できるようになった。

以下、図面について本発明の宝石類および透明物質の光の反射通路を示す装置を詳細に説明する。図１は本発明の宝石類および透明物質の光の反射通路を示す装置の説明図である。

基盤Ｂは、反射を見たい宝石や資材Ｄを置く板である。キューブ部Ｃはチンダル現象を起こす部分である。ペデスタルＰは、基盤部分の高さを決める部分であって、上部に透明ガラス、あるいは透明プラスチックの上蓋を持つ、基盤部分全体を引き出せる可動部分を持ち、その内部に光源Ｕの電源装置ＳＬおよびそのスイッチＳＷＬと、小型低速モーターＭと、その電源装置ＳＭとそのスイッチＳＷＭを持ち、Ｍの軸上に、回転部分とは直角になる、資料宝石をパビリオンの途中で支えることの出来る大きさのＶ字型の穴のある、基盤稼動台Ｖを持っている。この基盤稼動台Ｖの表面は、基盤上部面より若干下がっていて、一枚の透明な、宝石、宝飾物資のテーブル面を安定させる板ＨＰを上蓋としてもち、資料宝石の設置後に乗せて閉めることによって、基盤Ｂの上面と一直線になる水平面を作るように作られている。

光の反射量と反射具合を知りたい資料宝石ＤをＶの穴の上に、テーブル面あるいはガードルがこの基盤稼動台Ｖと平行になるように設置し、資料宝石の水平状態を確認するための透明な薄い上蓋板を基盤Ｂの資料部分にのせて、資料のテーブル面あるいはガードル面が基盤Ｂと水平となるように、あるいは反射光線の虹色効果を強調したいときは、多少斜めにして、引き出し基盤部分Ｂを元の位置に押し戻す。光源がレーザーの時は、観測者の目の安全のために、基盤Ｂの下部分が、目線とほぼ同じくらいの高さであることを確かめ、目線より著しく低い場合は、ペデスタルＰの高さを調整して、基盤基部がほぼ目線の位置に来ることを確かめる。

光源Ｕの電源ＳＷＬを入れて、光束の中心が宝石の中心に当たっていることを目視で確かめる。中心がずれていると思える場合は、引き出しを微量出し入れして、中心を調整する。反射光線の虹色効果を強調して見たいときは、テーブル面を多少斜めにしてセットする。

キューブＣには、資料より反射された光線の光路と光線の強さが観察される。同時に、キューブＣを通り抜け、外部空間に出た反射光は、キューブＣの外側を進み、部屋の壁や、天井、あるいは用意されたスクリーンに光点や色光線や光る面として投影される。

基盤の小型低速モーターＭの電源ＳＷＭを入れると、資料宝石Ｄが水平方向に３６０度回転、あるいは反転することにより、光の通過方向と通路がその回転に同期して変わり、幻想的な光の反射と反射光の色の変化による展示効果を生むことになる。

本発明の宝石、透明物質の光の反射通路を示す装置の説明図 本発明の光線の反射通路と光線量を目視できるキューブ内の光線の様子 本発明で、反射光線が最終到達点の壁や天井等に到達して輝く図

Ｂ…基盤
Ｃ…チンダル現象キューブ（ショールーム全体のこともある）
Ｄ…資料宝石類
Ｇ…宝石、宝飾物資のガードル面
Ｍ…小型低速モーター
Ｐ…ペデスタル
ＲＰ…チンダル現象立方体キューブ内一次光線束
ＲＲ…チンダル現象立方体キューブ内反射光線類
ＲＴ…壁、天井、スクリーンなどに映る、反射光線最終到達点
ＳＬ…光源の電源
ＳＭ…基盤部小型低速モーター電源
Ｓ…壁、天井、スクリーンなど
ＳＷＬ…光源スイッチ
ＳＷＭ…小型モータースイッチ
Ｔ…宝石、宝飾物資のテーブル面
Ｕ…光源
Ｖ…Ｖ字型穴付き基盤回転部分
ＨＰ…宝石、宝飾物資のテーブル面安定板
Ｗ…キューブ境界面

Claims (3)

1. 天然および合成宝石、貴石、半貴石、および宝飾用合成物質にあたった光線の、宝石本体、あるいは宝飾用物質本体からの表面反射と、本体内部へ屈折入射してから、内部で反射した後、外部へ屈折放出される光の状態と、それらの反射光線量や反射光線の色を表示する方法であって、反射光の量と反射光の通路を見せるために、宝石や宝飾用透明物質の外部に、チンダル現象をおこす物質を、一定区間置いて、その区間内での、全ての光の道筋と、反射光の光量と色の全貌が、三次元的に目視できるようにする方法と、その方法を示す装置である。
2. 光源は、一定幅の光束や、可変焦点を持って進む光を利用するが、その光源の色は、あらゆる色である。光源に白色を使う場合は、宝石に入射して、宝石内で反射屈折して、宝石から出ていく光は、宝石の屈折率によって、虹色に分散されて放射されるが、それらの反射光から、虹色効果を目視させる方法と、その方法を示す装置である。レーザー光を光源として光路を示す方法の場合は、単色、合成色、白色レーザーの、いずれかを用いるとしても、必ず、電源からの直接光、あるいは光路を示す対象宝石や対象宝飾用物質からの反射光が、観察者の目に直接には入らないように、装置の基盤が目線から上に来るようにセットする方法と、その方法を実施する装置である。
3. この発明の原理は、天然宝石のみならず、合成宝飾用物質の全体にも適用される。反射が起きた、その反射光を、チンダル現象の起こる物質と、チンダル現象を起こす空間に送る場合は、いずれの場合でも同等の目視結果が得られるので、チンダル現象を起こす物質と、そのチンダル現象を起こす物質を通過して、さらに光線が、最終的に結像する距離を、１５０メートル立方の空間内の最終到達点とできることを特徴とした、宝飾用透明物質全般の光の通路と、光の量と色を、三次元的に目視させる方法と、その方法を示す装置である。

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