JP2016534328A - ジェムストーン及びダイヤモンドを含む宝石にマーキングを施す方法及び当該方法に従ってマーキングされた宝石 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)Y軸におけるイオンビーム(i)位置=所望の全体間隔(nm)+許容変動範囲(nm)×乱数発生器(−1〜1)
ただし、
−iはジェムストーン1400のファセットの表面1401上に照射するイオンビームの数であり、
−所望の全体間隔は200nm〜900nmの範囲内にあることができ、
−許容変動範囲は所望の全体間隔の10%〜50%の範囲内にあることができる。
(ii)イオンビーム(i)静止時間=所望の全体静止時間(μs)+許容変動範囲(μs)×乱数発生器(−1〜1)
ただし、
−所望の全体静止時間は0.1μs〜100μsの範囲内にあることができ、
−許容変動範囲は所望の全体静止時間の10%〜50%の範囲内にあることができる。
(iii)Z軸におけるイオンビーム(i)位置=所望の全体深さ(nm)+許容変動範囲(nm)×乱数発生器(0〜1)
ただし、
−所望の全体深さは、0nm〜100nmの範囲内にあることができ、
−許容変動範囲は、所望の全体間隔の10%〜50%の範囲内にあることができる。
(i)より複雑なマーキング、
(ii)2つ以上の光の波長が反射されること、及び、
(iii)製造ステップをより少なくし、それにより、より効率的なマーキングプロセスを提供すること。
(i)コストがより低いこと、
(ii)そのような化学物質のガスへの暴露による健康リスクがなく、それゆえ、職業安全衛生を高めること、
(iii)硝酸カリウムからの爆発リスクがないこと、
(iv)溶融硝酸カリウムの廃棄関連リスク(OHS)及び処理がなく、ここでも職業安全衛生を高めること、及び、
(v)溶融硝酸カリウムの処理にかかる廃棄コストに関連付けられるコストがないこと。
Claims (39)
- 物品の表面の研磨されたファセットの一部の上にあり、光学的な拡大視認デバイスによって識別可能である識別可能マークであって、該識別可能マークは、
複数の離散したナノメートルサイズのへこんだ又は突出したエンティティの2次元格子又は3次元格子によって形成されるナノ構造を備え、
前記複数のエンティティは、互いに対して所定の配列で前記研磨されたファセットの所定領域内に配置され、前記物品の前記ファセットと空気との間に外側界面が形成され、前記物品の前記ファセットと空気との間に内側界面が形成され、
前記複数のエンティティの前記所定の配列は不均一で非周期的な配列であり、前記複数のエンティティは入射光の反射時に光学的な散乱を引き起こすようなサイズ及び形状をなし、前記内側界面から前記外側界面までの距離は前記研磨されたファセットのマーキングされない部分の大きさより大きく、
前記格子に対して所定の入射角をなす1以上の所定波長を有する入射光が前記格子によって反射されると、前記格子からの光の散乱に起因する干渉が誘発され、反射光は1以上の波長の1以上の極大値を与える強度変動を有し、
該識別可能マークは、前記極大値が検出されるような必要な視認角に傾斜した前記光学的な拡大視認デバイスによって識別可能である、識別可能マーク。 - ナノメートルサイズの離散した前記複数のエンティティの前記2次元格子又は前記3次元格子は、ナノファブリケーション法から形成される、請求項1に記載の識別可能マーク。
- 前記ナノファブリケーション法は、集束イオンビーム、深UV(紫外線)レーザービーム、湿式化学エッチング、イオンプラズマエッチング、プラズマエッチングプロセス等のための異なるアスペクト比のシャドーマスク、又はその任意の組み合わせを含む方法である、請求項2に記載の識別可能マーク。
- 前記2次元格子又は前記3次元格子は、集束イオンビームのスポットサイズ及び照射線量の変動を動的に制御することによって、前記集束イオンビームによって形成される、請求項1に記載の識別可能マーク。
- 前記格子の前記複数のエンティティは、10nm〜900nmの範囲内で離間され、
離散した前記複数のエンティティは1nm〜899nmの範囲内の最大横寸法を有し、
前記外側界面と前記内側界面との間の垂直距離は1nm〜200nmの範囲内にある、請求項1〜4のいずれか一項に記載の識別可能マーク。 - 前記2次元格子又は前記3次元格子は、前記光学的な拡大視認デバイスによって視認可能な2つ以上の色特徴を有する少なくとも1つの識別可能マークを与える、請求項1〜5のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記光学的な拡大視認デバイスの前記必要な視認角は、前記研磨されたファセットに対して垂直な方向にある、請求項1〜6のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記格子は約400μm×400μmの領域内に設けられる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記ファセットの前記マーキングされない部分は、約1nmより小さな平均表面粗さを有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記ファセットの前記マーキングされない部分からの任意の反射信号の強度に対する前記1以上の極大値の強度の比は、102単位の値より大きい、請求項1〜9のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記ファセットの前記マーキングされない部分からの任意の反射信号の強度に対する前記1以上の極大値の強度の比は、最大で103単位の値である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 当該識別可能マークは、10x倍率より大きい倍率によって視認可能である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記強度変動は、前記ファセットの前記マーキングされない部分からの任意の反射光から人の目又は光学カメラによって区別可能である、請求項1〜12のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記2次元格子又は前記3次元格子のへこんだ又は突出した前記複数のエンティティは、規則的又は不規則な成形孔、ドット、ディスク、ピラー等である、請求項1〜13のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- ナノメートルサイズの離散した前記複数のエンティティは、円形に配置された格子、螺旋形に配置された格子、正方形に配置された格子、三角形に配置された格子、六角形に配置された格子、フラクタルに配置された格子、又はその複数の組み合わせとして設けられる、請求項1〜14のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 回折光に起因する強度変動を有する前記極大値は、入射光の回折からの±1次、±2次又は±3次の光である、請求項1〜15のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記入射光は単色又は多色である、請求項1〜16のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記入射光は複数の波長を有する、請求項1〜17のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記入射光はコリメートされたコヒーレント光である、請求項1〜18のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 個々の指定された角度(θ)において入射する単一波長又は複数波長の単色光の組み合わせは、ブランドマーク又は品質マークとして異なる色を組み合わせられたマークを形成する、請求項1〜19のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 当該識別可能マークは、ジェムストーンの研磨されたファセット上にある、請求項1〜20のいずれか一項に記載の識別可能マーク。
- 前記ジェムストーンは、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルド、パール、ヒスイ、トルマリン等を含む群から選択される、請求項21に記載の識別可能マーク。
- 請求項1〜20のいずれか一項に記載の識別可能マークを有する物品。
- 前記物品はジェムストーンである、請求項23に記載の物品。
- 前記ジェムストーンは、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルド、パール、ヒスイ、トルマリン等を含む群から選択される、請求項24に記載の物品。
- 物品の表面上の研磨されたファセットの一部の上にあり、光学的な拡大視認デバイスによって識別可能である識別可能マークを設ける方法であって、該方法は、
前記物品の前記ファセットの一部の上に複数の離散したナノメートルサイズのへこんだ又は突出したエンティティの2次元格子又は3次元格子のナノ構造を形成するステップを含み、
前記複数のエンティティは互いに対して所定の配列で前記ファセットの所定領域内に配置され、前記物品の前記ファセットと空気との間に外側界面が形成され、前記物品の前記ファセットと空気との間に内側界面が形成され、
前記複数のエンティティの前記所定の配列は不均一で非周期的な配列であり、前記複数のエンティティは入射光の反射時に光学的な散乱を引き起こすようなサイズ及び形状をなし、前記内側界面から前記外側界面までの距離は、前記研磨されたファセットのマーキングされない部分の大きさより大きく、
前記格子に対して所定の入射角をなす1以上の所定波長を有する入射光が前記格子によって反射されると、前記格子からの光の散乱に起因する干渉が誘発され、反射光は1以上の波長の1以上の極大値を与える強度変動を有し、
当該識別可能マークは、前記極大値が検出されるような必要な視認角に傾斜した前記光学的な拡大視認デバイスによって識別可能である、方法。 - ナノメートルサイズの離散した前記複数のエンティティの前記2次元格子又は前記3次元格子は、ナノファブリケーション法から形成される、請求項26に記載の方法。
- 前記ナノファブリケーション法は、集束イオンビーム、深UV(紫外線)レーザービーム、湿式化学エッチング、イオンプラズマエッチング、プラズマエッチングプロセス等のための異なるアスペクト比のシャドーマスク、又はその任意の組み合わせを含む方法である、請求項27に記載の方法。
- 前記2次元格子又は前記3次元格子は、集束イオンビームのスポットサイズ及び照射線量の変動を動的に制御することによって、前記集束イオンビームによって形成される、請求項26に記載の方法。
- 前記格子の前記複数のエンティティは10nm〜900nmの範囲内で離間され、離散した前記複数のエンティティは1nm〜899nmの範囲内の最大横寸法を有し、前記外側界面と前記内側界面との間の垂直距離は1nm〜200nmの範囲内にある、請求項26〜29のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2次元格子又は前記3次元格子は、前記光学的な拡大視認デバイスによって視認可能な2つ以上の色特徴を有する少なくとも1つの識別可能マークを与える、請求項26〜30のいずれか一項に記載の方法。
- 前記格子は約400μm×400μmの領域内に設けられる、請求項26〜31のいずれか一項に記載の方法。
- 前記2次元格子又は前記3次元格子のへこんだ又は突出した前記複数のエンティティは規則的又は不規則な成形孔、ドット、ディスク、ピラー等である、請求項26〜32のいずれか一項に記載の方法。
- ナノメートルサイズの離散した前記複数のエンティティは、円形格子、螺旋形格子、正方形格子、三角形格子、六角形格子、フラクタル格子、又はその複数の組み合わせとして設けられる、請求項26〜33のいずれか一項に記載の方法。
- 前記物品はジェムストーンである、請求項26〜34のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ジェムストーンは、ダイヤモンド、ルビー、サファイア、エメラルド、パール、ヒスイ、トルマリン等を含む群から選択される、請求項35に記載の方法。
- 物品の表面の研磨されたファセットの一部の上にある前記物品上の識別可能マークを視認する方法であって、前記識別可能マークは請求項1〜22のいずれか一項に記載のマークであり、当該方法は、
1以上の所定波長を有する入射光を所定の入射角において前記識別可能マークに与えるステップと、
極大値が検出されるような必要な視認角において光学的な拡大視認デバイスによって前記識別可能マークを視認するステップと、を含む、方法。 - 物品の表面の研磨されたファセットの一部の上にある前記物品上の識別可能マークを視認するためのシステムであって、前記識別可能マークは請求項1〜22のいずれか一項に記載のマークであり、当該システムは、
前記識別可能マークに対して所定の入射角をなす1以上の所定波長を有する入射光のための光源と、
極大値が検出されるような必要な視認角において光学的な拡大視認デバイスによって前記識別可能マークを視認するための拡大視認デバイスと、を備える、システム。 - 物品の表面の研磨されたファセットの一部の上に形成された識別可能マークを有する物品であって、前記識別可能マークは請求項26〜36のいずれか一項に記載の方法から形成される、物品。
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