JP5269603B2 - 彫刻された宝石用ビューア - Google Patents

Description

本発明は、表面に識別番号が刻まれた宝石を観察する装置に関する。

本出願は、２００５年１１月１２日に出願された米国暫定出願第６０／７３５，３３９、２００６年３月１７日出願された米国暫定出願第６０／７８３，６３５、及び２００６年９月２５日に出願された米国暫定出願第６０／８４７，０４０に基づいて優先権を主張する。

研磨された宝石やダイヤモンドの鑑定は、産業や消費者がこれらを独特で価値のあるものとして認識する限り重要なものである。多くの宝石は、精密に調べない限り、同じように見える。しかし、これらは類似していても、類似する宝石の価値は大きさによって変わる。歴史的には、同じ大きさと特徴を有するダイヤモンドと宝石は、顕微鏡を用いて鑑定、識別され、ダイヤモンド結晶又は宝石に埋められた欠陥の位置や大きさが決定される。残念なことに、これらのマーカは、通常、裸眼で見ることができず、ほとんどの状況下で、マーカをチェックしてダイヤモンドを正確に識別しうる顕微鏡を利用可能とすることは現実的ではない。製造者、販売者、商人、消費者が宝石を識別することは難しい。その結果、かなり異なる経済的価値を有する宝石であっても、感情的な価値はいずれとせよ、混同を生じる。間違いを気づいたときに、間違いが起こった場所を確定するのでは遅すぎる。結果的に、宝石を追跡することや様々な間違いを正すことは、難しく、実際には不可能な課題である。

さらに、宝石は、様々な理由により関係者間で移動する。販売者や小売り商人は、宝石を別の販売者や小売商に移動させ、彼らは、宝石を潜在的な飼い主に様々な店や様々な場所で見せる。移動は、宝石が宝飾品類に取り付けられるときにもなされて、販売後でさえ、宝飾品類が修理されるときに起こる。消費者は、これらの宝飾品類の宝玉を鑑定する知識や設備に乏しいため、特に、弱い立場にある。それにもかかわらず、ある関係者から返却された宝石が関係者に与えた宝石と同じであることを識別して確認するための経済的で、早い方法はない。その結果、会社や人々は、販売、小売りを通じて、販売経路の後においてもこれらの宝石を扱う他者を信頼しなければならない。信頼が必要とされるために、ある人が、ダイヤモンド又は宝石を別の人に貸すことは大変不安である。信頼には、その宝石が別の宝石と不注意に混ざったり、価値の低い別の宝石と不正に交換されてしまったりする機会をなくすことが必要である。

恒久的な手段でダイヤモンドや他の宝石に印をつけることは、過去１０年間、一般的な慣行になっている。これには、印やシリアルナンバーを彫刻するレーザや集束イオンビームが含まれる。例えば、一般的なマーキング方法は、ダイヤモンドのガードルに銘を極端に小さく彫刻する方法である。ガードルには、ダイヤモンド本来の美しさを損なわないように印がつけられる。ガードルは、宝飾品類に取り付けられた後は、通常、見ることができない。この彫刻は、一般的に宝飾店やダイヤモンドの商人に用いられている標準の１０Ｘ拡大鏡で見ることができる。この種の印は、宝石の販売や小売り販売中に役立つが、ガードルの銘は、宝飾品類に取り付けられてしまうとダイヤモンドの銘は通常見ることができないので、宝飾品類に取り付けられた状態では問題を有している。

研磨されたダイヤモンドに印を付ける新しい画期的な方法が、最近、オレゴン州ポートランド市のノーサムテクノロジーズによって開発されて、以前デビアス（ＤｅＢｅｅｒｓ）として知られていたダイヤモンドトレーディングカンパニーにライセンスを与えている。この方法で、マイクロ又はナノサイズの銘が集束イオンビームによって、ダイヤモンドのテーブルに彫刻される。銘は、裸眼で見ることができないほどの小さなサイズである。熟練した宝石職人でさえも、宝石職人によって使用される一般の１０Ｘ拡大鏡を用いて銘を読むことは、適切な視角を見つけることが難しく、倍率が不十分であるため、実際上不可能である。識別番号を形成する個々の文字（すなわち、文字および／または数字）は、約３００乃至５００ミクロンの高さを有する。銘は、深さ約２０乃至８０ナノメータで彫刻される。銘を見ることは、光が銘によって形成される粗面領域と周囲の滑らかな宝石のテーブルの両方を通過できるという、ダイヤモンド及び他の宝石の半透明性によって一層難しくなる。ＤＴＣやその他は、微視的な銘を見るための高６５Ｘ拡大カメラや電子ディスプレイスクリーンを用いた観察システムを開発している。残念なことに、これらのシステムは、高価であり、使用するには扱いにくく複雑で、ほとんどの小売店や消費者は、必要とされる設備を有していないことから、銘を見ることができず、このことから銘の価値は損なわれてしまう。

本発明は、これらの問題や他の問題を解決することを意図している。

本発明は、識別番号などの銘をレーザで彫刻した宝石の平らで、滑らかな面を見るための彫刻された宝石用ビューアに関する。宝石は、宝石用ビューア内に置かれるか、宝石用ビューアによって別の方法で受け入れられている場合に、宝飾品類の一部に取り付けられているか、取り付けられていない状態でもよい。光源は、光線を反射コーティングで覆った拡大レンズへ向ける。光線は、拡大レンズによって反射して、銘を具える宝石の表面に軌道に沿って入射する。滑らかで平らな宝石面によって、光線は、軌道に沿って拡大レンズに戻るように分光反射し、銘を現す可視的な光の像を作り出す。銘は、光の像の暗い又はかなり明るさが減った領域として示される。

本発明の宝石用ビューアの１つの利点は、宝石用ビューアによって示される光の像によって現される微視的な銘が明瞭になることにある。光の像は、宝石の面に彫刻された識別番号を形成する個々の文字をはっきりと現す。この宝石用ビューアは、カメラやデジタル処理などの複雑で高価な電子手段を使用することなく、単一の拡大レンズを使用して像を拡大する。

本発明の宝石用ビューアの別の利点は、人の目で像を見ることができるということにある。光源は、ほぼ一方向の光線を作り出す発光ダイオード（ＬＥＤ）である。光源は、目を害するレーザではない。

宝石用ビューアのさらなる利点は、ギフトボックス又はディスプレイボックスの形にすることができるということである。宝石用ビューアは、小型であり、比較的安価な部品を使用している。宝石用ビューアは、白色ＬＥＤなどの光源によって内側から照明される。宝石用ビューアの内側は、黒色塗料などの光吸収コーティングで覆われている。

本発明のその他の態様及び利点は、明細書、請求の範囲及び図面を参照することで、明らかにしうる。

本発明は、様々な形の実施例の余地があり、図面及び明細書は、本発明のいくつかの好適な実施例を詳細に記載している。図面及び明細書は、本発明の原理の例示として示されていると理解されるべきである。これらは、説明している実施例に本発明の広範な態様を限定する意図ではない。

ダイヤモンドなどの宝石５は、平らな又は平坦な上側面を具える。この上側面又は宝石５のテーブル６は、滑らかに研磨されている。宝石５を上から見ると、テーブル６が、中央に配置され、下方に角度を付けたファセット７に囲まれている。ファセット７は、宝石５の最大幅部又はガードル８に向けて傾斜している。図５のように上から見たときに、宝石５の形が中心９を規定する。宝石５の中心９は、通常、テーブル６の中心にあたる。一般の宝石５は、直径約２ｍｍ乃至１２ｍｍ（ミリメートル）範囲のテーブル６を具える。混同を避けるために、テーブル６の滑らかな面には、テーブル６の識別番号１１などの彫刻又は銘１０を形成するマイクロ又はナノ彫刻がされている。リングやネックレス、ペンダントなどの宝飾品部１５は、通常、ガードル８に連結されて宝石５を固定している。テーブル６は、遮る物がないので容易に観察することができる。宝石５又は宝飾品部１５の製造時に、識別及び販売目的のために、名前やロゴ、スローガン、商標、又は個人的なメッセージか消費者の写真がテーブル６に彫刻される。彫刻処理及び銘１０は、テーブル６の滑らかな面を破損するが、マイクロもしくはナノ彫刻の大きさ、性質、深さによって提供される銘１０、識別番号１１、印、又はロゴは、裸眼もしくはなんらかの補助なくしては人の目で実際に見ることができず、テーブル６を通して見るときの宝石５の全体の美しさ、輝き、閃光を妨げることはない。

本発明は、一般に、図１乃至４に全体として参照符号２０で示された、彫刻された宝石用ビューアに関する。宝石用ビューア２０は、球形の外側シェル２１から成る容器を具える。外側シェル２１は、外側面２２及び内側面２３を具える。外側面２２はほぼ滑らかであり、人が保持するか把持することを目的としている。内側面２３は、黒色塗料などの光吸収コーティング２４によって覆われている。外側シェル２１は中空であり、宝石５又は宝飾品部１５を受け入れ保持して封入する内部空間２５を規定する。外側シェル又は球２１は、中心軸２７を有し、一般に、２つの片側シェル３１と４１とから形成される。各片側シェル３１又は４１は、半球形の一体成形されたプラスチックであることが好ましい。各片側シェルは、厚さ約１／１６の壁を具える。外側シェル２１の球の直径は、様々な幅の宝飾品部１５に適応するように約４と１／２インチであることが好ましい。

下側シェル３１は、宝石５又は宝飾品部１５を受け入れ保持するように構成されている。下側シェル３１は、円形の中央開口３２と、平面外側縁部３３とを具える。中央開口３２は、以下に記述するように、焦点アセンブリを受け入れる。下側シェル３１の内側面２３は、内方突出環状フランジ３４を具える。この環状フランジ３４は、中央開口３２周辺に設けられている。一対の対向整列支柱３５は、環状フランジ３４から下側シェル３１の内部空間２５へさらに延在する。少なくとも１の整列支柱３５は、その内側に向いた面に形成されている直線路又は溝３６を具えている。中央開口３２、環状フランジ３４、及び整列支柱３５は、連結して焦点アセンブリを受け入れ保持するための整列溝３８を形成する。下側シェル３１の基部は、平面フランジ３９を形成する形をしている。この平面フランジ３９は、平らな基部又は外側面を具える。

上側シェル又はドーム４１は、宝石５又は宝飾品部１５を受け入れ封入するように構成されており、下側シェル３１に取り外し可能に取り付けられる。下側シェル３１と同様に、上側シェル４１は、円形の中央開口４２と、平面外側縁部４３とを具える。中央開口又は観察ポータル４２は、下側シェル３１の中央開口３２に対向して、軸を中心に整列する。両方の中央開口３２及び４２は、宝石用ビューア２０の中心軸２７上に設置されてこれを規定する。各片側シェル３１及び４１の縁部は、完全な球形の外側シェル２１を形成するように他方の片側シェルの縁部を一致して受け入れるように形成されている。上側シェル４１は、下側シェル３１とスナップ式に一致するように設計されており、下側シェルの周りで回転して取り付けられる。上側シェル４１は、内側に延在する同じ長さの４つの取付アーム４５を具える。シェルは両方とも、これらの形を保持するために硬質プラスチック材で作られ、使用中、外側周辺の光が外側シェル２１に入るのを遮るために不透明体である。

拡大ガラス又はレンズ５０は、上側シェル４１の中央開口４２に受け入れられる。この拡大レンズ５０は、上側凸面５２と下側凸面５３とを具える。拡大レンズ５０は、ガラスかプラスチックで作られた従来の凸レンズである。拡大レンズ５０は、直径約２０ｍｍ、光学倍率範囲１４Ｘ乃至２０Ｘである。倍率が１８Ｘである場合、宝石５の銘１０を読むための焦点距離は、約０．６インチである。拡大レンズ５０の中心は、宝石用ビューア２０の軸２７上に設置される。拡大レンズ５０の外側周囲は、中央開口４２を満たして、中央開口を形成する上側シェル４１の縁部によって、同一平面上に一致して受け入れられる。宝石用ビューア２０は、片側シェル３１と４１とが互いに連結されているときに、通常、周辺の光が内部空間２５に入ることを防ぐように設計されている。周囲の光の一部は、観察又は接眼用の拡大レンズ５０を通って入ってしまうが、この光は、比較的少なく、内部の光吸収コーティング２４、及び宝石用ビューア２０の内部光源６０が放つかなり多くの光に無視できるほどの影響しか与えない。反射コーティング５５は、拡大レンズ５０の下面５３全体に使用されている。この反射コーティング５５は、真空蒸着によってレンズに使用される従来の金属反射コーティングである。反射コーティング５５は、一部の光を反射させて、一部の光は、反射コーティングと拡大レンズ５０を通過させることができる。反射コーティング５５は、約５０／５０ビームスプリットであるか、約５０パーセント反射率５０パーセント透過率である。拡大レンズ５０は、光吸収コーティング２４で覆われていない。

上側シェル又はドーム４１は、宝石用ビューア２０の内部に光源６０を具えている。光源６０は、４つの発光ダイオード（ＬＥＤ）６２を具える回路基板６１から形成されている。図２、３に示されるように、ほとんどの光又は光子が有効距離にわたって光線の軌道にほぼ平行である懐中電灯と同じように、各ＬＥＤ６２は、ほぼ一方向の光線６５として白色光をその先端から放出する。各ＬＥＤ６２は、直径約５ｍｍの先端を有して、およそその直径の光線６５を放出し、このＬＥＤ６２から離れて進むにつれて、光線直径はわずかに広がる。それぞれのほぼ一方向のＬＥＤ６２は、約３．７ボルトで作動して、最大光度約４，４００ミリカンデラであり、円錐形に約１０度発散する光線６５を作り出す。ＬＥＤ６２は、カリフォルニア州のミルピタス市のＬｉｔｅ−Ｏｎ，Ｉｎｃ．によって製造され販売されているモデルナンバー ＬＴＬ３３ＢＣＷＫ５ＡＴ型の従来のＬＥＤであることが好ましい。光線６５の円錐発散は、以下に記述するように、光線が拡大レンズ５０の凸面５３に反射した後は、１０度よりさらに大きくなる。ＬＥＤ６２は、白色光として記載されているが、本発明の広い態様から外れることなく、特定の色にしたり、様々な手段でフィルターをかけたりできると理解されるべきである。

ＬＥＤ６２は、回路基板６１によってバッテリー６６と電気的に連結されている。回路基板６１は、動作又はＧ力スイッチ６７と、タイミング回路６８とを具える。動作スイッチ６７は、上側シェル４１の物理的な動きを感知すると、光源６０を作動させる。タイミング回路６８は、所望時間経過後に光源６０を停止させる。従来のＬＥＤ６２、バッテリー６６、スイッチ６７、及びタイマー６８は、回路基板６１によって電気的に協働して連結されている。平面な回路基板６１は、通常、上側シェル４１の軸２７にほぼ垂直であるように、位置決めポスト４５やねじなどの締め付け具によって取り付けられる。回路基板６１は、直径約１と３／４インチの円形の中央開口６９を具える。中央開口６９の中心は、宝石用ビューア２０の中心軸２７上に設置されており、中央開口６９は、拡大レンズ５０にほぼ平行に整列している。ＬＥＤ６２は、中央開口６９の周囲に等距離に間隔を空けて取付られる。各ＬＥＤ６２は、拡大レンズ５０に面するように向いた先端を具えることを意図しており、放出された光線は、図２及び３に示されるように、拡大レンズ５０に向けられる。

図１乃至４に示された球形の宝石用ビューア実施例では、各ＬＥＤ６２の先端は宝石用ビューア２０の中心軸２７から約３／４インチ離れて設置されており、光線６５の中心線は、中心線が拡大レンズの下側凸面５３にぶつかる点から約１／２インチ離れたところにある。しかしながら、これらの寸法は、本発明の広い態様から外れることなく変えられることが理解されるべきである。さらに、宝石用ビューア２０は、４つのＬＥＤ６２を具えて示されているが、宝石用ビューアは、単一の光を具えることができると理解されるべきである。複数のＬＥＤ６２を具える宝石用ビューアを使用することは、操作者が宝石のテーブル６の一の光線６５を見つけて位置付けて、以下に記載するように、宝石用ビューア２０の中心軸２７に沿う焦点で鏡像を観察するのに有効であるのに対し、図５に示すように、操作者に見える鏡像を作り出すのに必要なのは単一のＬＥＤ６２のみであることが理解されるべきである。複数のＬＥＤ６２の宝石用ビューア２０の欠点は、鏡像によって現される銘１０又は識別番号１１の明瞭さが減ってしまう傾向にあることである。

上側シェル４１は、回路基板カバー７０を具える。この回路基板カバー７０は、外側面が上側シェル４１の内側面２３に対して同一平面上で連結して押圧することができるように形成された湾曲した外側部７２を具える。回路基板カバー７０は、また、回路基板６１の下側面に対して下に直接設置されて押圧するほぼ直線上の壁７４を形成している。回路基板カバー７０は、回路基板６１の中央開口６９と同じ直径を有して軸上に整列している円形の中央開口７５を具える。ＬＥＤ６２から放出される光は、拡大レンズ５０に反射して、中央開口６９及び７５を通過する。回路基板６１及び回路基板カバー７０は、上側シェル４１によって形成される内部空間２５を、上側光放出チャンバ７８と下側ダイヤモンドチャンバ７９に分ける。この実施例では、ＬＥＤ６２は、光線６５が拡大レンズ５０で反射するまで、これらの光線６５が中央開口６９及び７５を通ってダイヤモンドチャンバ７９に直接入らないようにすることを意図している。各シェル３１及び４１の内側面２３と同様に、球形の宝石用ビューア２０のその他の内部構成部品、回路基盤６１、及び回路基板カバー７０は、黒色塗料などの光吸収材２４で覆われていることが好ましい。

彫刻された宝石用ビューア２０は、図４、６及び７に最も良く示されている宝石把持アセンブリ８０を受け入れるように構成されている。宝石把持アセンブリ８０は、開いた中央部を具える下側取付ブラケット又はプレート８１を具える。この下側取付ブラケット８１は、一端部に近接して設置され上方に突出している２つのポスト８２を具えるほぼ平らな上側面を具えている。下側取付ブラケット８１のその他の端部は、押圧プレート８２ａを具える。下側取付ブラケット８１は、一対の下側及び上側クランプ８３，９３を保持する。下側クランプ８３は、下側取付ブラケット８１の上側面にスライド装着されている。下側クランプ８３は、開いた中央部を具える一対の水平なスライドバー８４を具える。各スライドバー８４は、細長い溝穴を具える。スライドバー８４の一端部は、押圧プレート８４ａを具える。スライドバー８４のその他の端部は、上側把持部８６を具える上方に延在しているＵ字型把持アーム８５を具える。上側クランプ９３は、ポスト８２を固定して受け入れるように構成された溝穴を具える下側プレート９４を具える。上側クランプ９３は、上側把持部９６を具えて上方に延在しているＵ字型把持アーム９５を具える。Ｕ字型把持アーム８５及び９５の上側把持部８６及び９６は、図３に示すように、単一の取り付けられていない宝石５又は図２に示すリングなどの宝飾品部１５を把持するように構成されている。一組の２つのばね９７は、図６のように、閉じた位置９８へ宝石把持アセンブリ８０を付勢している。各ばね９７の一端は、下側クランプ８３に固定され、各ばねの一端は、上側クランプ９３に固定されている。押圧プレート８２ａ及び８４ａを互いに押圧することによって、宝石把持アセンブリ８０は、図２、３及び７のように開いた位置９９へ動く。

宝石用ビューア２０は、図２乃至４に最良に示されている焦点アセンブリ１００を具える。焦点アセンブリ１００は、中央開口３２及び下側シェル３１の整列溝３８によって受け入れられる。焦点アセンブリ１００は、中央のハブと、容易に把持するために外側シェル２１から離れて延在する外周突起縁部とを具えるほぼ平らな焦点ホイール１０１を具える。中央のハブは、下側シェル３１の平坦フランジ３９の平らな下側面に同一平面で回転可能に連結する平らな中央上側面を具える。焦点ホイール１０１は、焦点ねじ又はロッド１０５にねじ式で確実に取り付けられる。焦点ロッド１０５は、宝石用ビューア２０の中心軸２７と同軸で整列する。焦点ロッド１０５は、調節可能な焦点ナット１１１をねじ式で回転可能に受け入れる。焦点ナット１１１は、細い上側部１１２と、多くの凹部１１５を具える水平な突起部１１４を規定するための厚い下側部１１３とを具える。

調節可能な焦点アセンブリ１００は、台又はキャリッジ１２１を具える。このキャリッジ１２１は、ナットをキャリッジに固定するために、焦点ナット１１１の凹部１１５内へ一致して受け入れられる下方に突出している固定スタブ１２２ａを具える下側ウェブ１２２を具える。キャリッジ１２１は、下側シェル３１の整列支柱３５に連結するのに十分な直径を有する外側環状フランジ１２３を具える。外側環状フランジ１２３は、整列支柱３５の溝３６にスライドして受け入れられる回転止めキー１２３ａを具える。回転止めキー１２３ａが溝３６内へキーで連結することによって、キャリッジ１２１と焦点ナット１１１の両方を回転させないようにして、焦点ホイール１０１と焦点ロッド１０５の回転が、焦点ナット１１１又はキャリッジ１２１を回転させないようにする。その代わりに、焦点ナット１１１及びキャリッジ１２１は、焦点ロッド１０５に沿って、言い換えると、宝石用ビューア２０の中心軸２７と同軸の移動直線軌道に沿って、直線的に上方に又は下方に動く。キャリッジ１２１は、焦点ナット１１１の上側部１１２をぴったりと受け入れるために、中央開口を規定する内側フランジ１２４を具える。キャリッジ１２１は、また、宝石把持アセンブリ８０の下側取付ブラケット８１の下側面を同一平面で受け入れて支持するために、平らな上側面又は台１２８を具える外側フレーム１２７を具える。外側フレーム１２７は、焦点アセンブリ１００を固定するときに宝石把持アセンブリ８０を適所で保持するために、下側取付ブラケット８１の側部をぴったりと受け入れる間隔の空いた４つのコーナーポスト１２９を具える。上に記載したように、宝石把持アセンブリ８０及び焦点アセンブリ１００は、黒色塗料などの光吸収材２４で覆われていることが好ましい。

平らな上側面１２８は、図３に示すように中心軸２７に対し垂直から約５度（５°）外れて傾斜し又は角度を成している。宝石把持アセンブリ８０を平らな上側面１２８に置いたときに、選択された入射光線６５の方向に向いて角度を成すように、宝石把持アセンブリ８０も同じ角度で傾斜させ、宝石５のテーブル６も同じ角度で傾斜させる。宝石把持アセンブリ８０が平らな上側面１２８上に設置されると、宝石５のテーブル６は、宝石用ビューア２０の中心軸２７に整列した状態である。平らな上側面１２８及び宝石のテーブル６は、宝石用ビューア２０の中心軸２７に沿って焦点１４９で鏡像１５０を作り出すのに有用であるように傾斜するよう説明されているが、本発明の広い態様は、宝石用ビューアの中心軸に垂直な宝石のテーブル６を設置している宝石用ビューアに利用できることを理解されるべきである。

光は、ＬＥＤ６２から放出され、各光線６５は、図２及び３に示されるように、軌道１４１に沿って拡大レンズ５０に向かって伝わる。各光線６５は、拡大レンズ５０の下側凸面５３の一部に当たって反射して、入射軌道１４２に沿って下へ伝わり、宝石把持アセンブリ８０に保持された宝石５のテーブル６へ向かうか入射する。拡大レンズの下側凸面５３が、高度に研磨されて滑らかであり、反射コーティング５５を具えるとすると、光線６５は、鏡面反射と類似の手段で拡大レンズの下側凸面５３に反射するが、下側凸面５３のわずかな曲率によって、光線６５の一部は広がるか円錐形に発散する。さらに、多くの反射した光は入射軌道１４２に沿って伝わり、ほぼ一方向の光を有する実質的に規定された光線形状を維持する。宝石５のテーブル６は、かなり平らで、高度に研磨されて滑らかであり、光線６５は、鏡面反射手段によって上方からテーブル６に当たり、鏡面反射軌道１４３に沿って伝わっているとすると、反射した一方向の光線６５の完全性が維持される。

テーブル６の彫刻された領域又は銘１０は、光線６５を乱反射手段で反射する。光線６５の一部は、入射軌道１４２に沿って伝わって宝石５の銘１０に当たり、乱反射又は散乱性手段によって、軌道１４３から離れるように反射する。光線６５の乱反射された部分は、光線６５の鏡面反射された部分と同じ軌道１４３に沿って伝わらない。従って、光線６５の乱反射された部分は、拡大レンズ５０に向けられず、外側シェル２１の内側面を覆う光吸収コーティング２４で吸収される。光線６５の鏡面反射された部分は、上へ反射して、軌道１４３に沿って拡大レンズ５０に向けて戻る。光線６５の総直径は、宝石テーブル６に当たって反射するときに、５ｍｍ以上であるが、鏡面反射によって、分光反射光の像１５０を作り出すために有効又は有用な光線の直径は、約５乃至６ｍｍであると考えられる。

鏡面反射軌道１４３に沿って伝わる反射した光線６５は、拡大レンズ５０によって収集されて、移動焦点軌道１４４に沿うように方向付けられて、観察するための焦点１４９に向かう。焦点１４９は、拡大レンズ５０から約２乃至３インチ上で軸に整列して配置される。焦点１４９で宝石用ビューア２０を通して宝石５を観察するときに、宝石用ビューアは、図５のように白色光の照明領域１５２を含む光の像１５０を示す。宝石５のテーブル６に当たる一方向の光線６５が、テーブル面全体を覆うのに十分なほど大きい場合に、光の像１５０は、観察される宝石のテーブル６の角度を成した周辺部を現す角度を成した周辺部１５３を具えてはっきりとした形態で照明領域１５２を示す。照明領域１５２は、光源６０の分光反射した光によって形成される。照明領域１５２は、宝石５のテーブル６に彫刻された銘１０又は識別番号１１を表す個々の文字又は別々の構成要素領域１５６を包含する暗い領域１５５を含む。銘１０によって、これがなければ平らで滑らかなテーブル６の面を破損することで、銘によって反射された光は分裂し、光のこの部分は、軌道１４３又は１４４に沿って焦点１４９へ伝わらない。従って、焦点１４９で観察される光の像１５０の銘の部分１０は、照明領域１５２に光がないことによって形成される暗い文字１５６として示される。

宝石５のテーブル６は内側焦点１４８に配置されて、光の像１５０は、識別番号１１の銘１０を形成する個々の文字１５４の表示を外側焦点１４９で作り出す。拡大レンズ５０及びＬＥＤ６２の幾何学的形状及び方向と、同様に銘１０又は識別番号１１を形成する文字１５４の大きさによって、内側焦点１４８の場所が決まる。この実施例では、内側焦点１４８は、拡大レンズから約１／２乃至３／４インチの所にあるが、本発明の広い態様から外れることなく他の実施例では異なるようにしてもよい。焦点ホイール１０１を回すことで、焦点ナット１１１及びキャリッジ１２１が、宝石把持アセンブリ８０及び宝石５を宝石用ビューア２０の中心軸２７と同軸の移動直線軌道に沿って動かして、宝石は、拡大レンズ５０に近づくかさらに離れて、望ましい内側焦点１４８へ動かすことができる。

彫刻された宝石用ビューア２００の第２の実施例が、図８Ａに示されている。宝石用ビューア２００は、平らな基部２３１と、上側シェル又はドーム２４１とを組み込んでいる単一の片側シェル構造を具える。基部２３１は、宝石５を受け入れて固定的に取り付けられる平らで水平な上側面２３３を具える。また、基部２３１は、光源６０を具える。宝石用ビューア２００は、使用中、安定するように平らな支持面の上に設置されるように設計されている。このため、基部２３１の底部は平らである。宝石５は、宝石用ビューア２００の中心軸２７に沿って設置されている中央ノッチ２３５に配置される。中央ノッチ２３５は、テーブル６を具える宝石５を基部２３１の上側面２３３に対してほぼ平らになるように配置するように形成されている。上側シェル２４１の中央部は、焦点で観察するために拡大レンズ５０を宝石５に近づけるように凹んでいる。光源６０は、宝石用ビューア２０の光源と同様に、回路基板と、バッテリーと、動作スイッチと、中央開口とを具える。

光源２６２は、従来の多方向性の白熱電球であるが、一方向のＬＥＤ６２にすることもできる。光源２６２は、宝石５の周りに均等に間隔を空けて配置され、テーブル６の下に設置されており、これらが放つ光は、テーブルに直接に当たることはない。宝石用ビューア２００の内側には、光吸収コーティング２４を具える。拡大レンズ５０は、球形の宝石用ビューア２０と同じ一般の種類のものであり、反射コーティング５５を具える。この実施例を改良した変形例が図８Ｂに示されている。この変形例では、宝石５は、宝石用ビューア２００の中心軸２７に整列して外側に傾斜するか、角度をなしており、このテーブル６は、上側シェル２４１の上側部に固定されたＬＥＤ６２に向けて面している。ＬＥＤ６２は、宝石５のテーブル６の上方に設置されており、一方向の光線６５は、宝石のテーブル６に直接あたることを意図している。

光の軌道１４１乃至１４４は、上記記載と基本的に同じであり、宝石５のテーブル６の銘１０を現す光源６０の分光反射像１５０は、基本的に同じ手段で作り出される。拡大レンズ５０は、宝石用ビューア２００の中心軸２７上に拡大レンズ５０の中心を具えるように上側シェル２４１に固定される。しかしながら、拡大レンズ５０は、角度を付けて取り付けられ、光学軸は、中心軸２７から角度を成している。上側シェル又はドーム２４１は、基部２３１周りに回転して、宝石５のテーブル６を内側焦点１４８へ、光の像１５０及び銘１０の文字を焦点へ動かす。

彫刻された宝石用ビューア３００の第３の実施例が、図９に示されている。この宝石用ビューア３００は、顕微鏡デバイス３５０を組み込んでいる。宝石用ビューア３００は、宝石用ビューア２００と同様に、平らな基部２３１を組み込んでいる単一の片側シェル構造と、顕微鏡デバイス３５０を保持する改良された上側シェル又はドーム３４１とを具える。基部２３１は、宝石５を固定的に取り付けて光源６０を固定するための上側面２２３を具える。宝石用ビューア２００の内側には、光吸収コーティング２４を具える。

宝石用ビューア２００と同様に、宝石５は、宝石用ビューア３００の中心軸２７に沿って設置されている中央ノッチ２３５に配置される。ノッチ２３５は、テーブル６を具える宝石５を基部２３１の上側面２２３に対してほぼ平らに配置するように形成されている。光源６０は、宝石用ビューア２０の光源と同様に、回路基板と、バッテリーと、中央開口とを具える。光源２６２は、従来の多方向性の白熱電球であり、一方向ではない。光源２６２は、宝石５の周りに均等に間隔を空けて配置され、テーブル６の下に設置されており、これらが放つ光は、テーブルに直接に当たることはない。光の軌道１４１乃至１４４は、宝石用ビューア２０及び２００と同様であるが、２つのレンズ３５１及び３５２に与える追加の軌道３４５を具える。宝石５のテーブル６の銘１０を現す光源６０の分光反射像１５０は、基本的に同じである。

顕微鏡デバイス３５０は、管３５３によって保持される２つの間隔を空けたレンズ３５１及び３５２を具える。レンズ３５１及び３５２は、球形の宝石用ビューア２０の拡大レンズ５０と同じ一般の種類である。レンズ３５１と３５２の間の距離は、宝石の銘１０を焦点へ運ぶように調節可能である。下側面に反射コーティング５５を具えるガラスプレート３５５は、顕微鏡デバイス３５０の下側端部に固定される。顕微鏡デバイス３５０のこの端部は、宝石用ビューア３００のポータル４２を通過しており、ガラスプレート３５５は、宝石用ビューアの内部空間２５に設置される。顕微鏡デバイス３５０の中心線は、光学軸が宝石用ビューアの中心軸２７と同軸に並んだ状態で、宝石用ビューア３００の中心軸２７に沿って設置される。顕微鏡デバイス３５０は、宝石５に対して回転できる。顕微鏡デバイス３５０は、上側シェル３４１に確実に固定される。上側シェル３４１及び顕微鏡デバイス３５０は、基部２３１に対して回転可能である。これによって、宝石５のテーブル６を内側焦点１４８へ、像１５０及び銘１５２を焦点へ動かすことができる。

彫刻された宝石用ビューア４００の手持ち用の実施例が、図１０及び１１に示されている。宝石用ビューア４００は、２つの端部を具える円錐シェル４４１を組み込んでいる円錐シェル構造を具える。円錐シェル４４１は、宝石用ビューア４００の内部空間２５を形成する。光源６０は、円錐シェル４４１の内側面に固定されている。光源６０は、宝石用ビューア２０と一部が同じであり、円錐シェル４４１の内側面と同一平面的に固定されるように形成された円錐回路基板を具え、バッテリーを保持し、手押しボタンスイッチに連結されている。拡大レンズ５０は、円錐シェル４４１の上側端部に固定される。拡大レンズ５０は、球形の宝石用ビューア２０と同じ一般の種類のものであり、反射コーティング５５を具える。宝石用ビューア２００の内側には、光吸収コーティング２４を具える。宝石５又は宝飾品部１５は、円錐シェル４４１によって形成される内部空間２５へ受け入れられる。

宝石用ビューア４００を改良した実施例が図１１に示されている。宝石用ビューア４００のこの変形例は、拡大レンズ５０に対向する円錐シェル４４１の端部に固定されたガラスプレート４５４を具える。宝石５は、テーブル６をガラスプレート４５４の外側面に対して配置することによって、宝石用ビューア４００によって受け入れられる。両方の変形例で、宝石５の中心９がわずかに中心軸２７からＬＥＤ６２の方へわずかに離れて設置されるときに、宝石用ビューア４００は、良好に機能する。このオフセットは、拡大レンズ５０の中心を通る像１５０を方向付ける。内部の光源６０は、球形の宝石用ビューア２０の型の従来の一方向のＬＥＤ６２であることが好ましい。光源６０は、円錐シェル４４１の内側周りに均等に間隔を空けて配置されたいくつかのＬＥＤにしてもよい。ＬＥＤ６２は、球形の宝石用ビューア２０と同じ手段であることを意図している。宝石５のテーブル６の銘１０を現す光源６０の分光反射像１５０を作り出すための光の軌道１４１乃至１４４は、一般に上記記載と同じである。宝石５を手で動かして、宝石５のテーブル６を内側焦点１４８に、像１５０及び銘１０又は識別番号１１を焦点へ動かす。

本発明は、いくつかの実施例を参照して記載されているが、当業者が、本発明の広い態様から外れることなく、様々な変更を成すことができ、均等物に置き換えられることは明らかである。

図１は、宝石把持アセンブリと光源を示すために、上側シェルの一部を切断した彫刻された宝石用ビューアの１の実施例を示す斜視図である。 図２は、宝石用ビューアの側面断面図であり、焦点アセンブリによって設置されるダイヤモンドリングを保持している宝石把持アセンブリを示しており、各一方向のＬＥＤは光線を放ち、この光線は、ＬＥＤから拡大レンズまでの軌道に沿って伝わり、拡大レンズで下方へ反射してダイヤモンドのテーブルへ向かい、そしてダイヤモンドで上方へ反射して拡大レンズを通って人の目に届く。 図３は、取り付けられていないダイヤモンドを保持する宝石用ビューアの第２の側面断面図であり、光の軌道を示す。 図４は、彫刻された宝石用ビューアの分解図である。 図５は、一方向の光線の有効直径が宝石用ビューアの内側に保持された宝石のテーブルを満たした宝石用ビューアによって作り出された光の像の拡大図であり、光の像は、灰色から明るい白色の範囲の光線の強度を示し、これは宝石のテーブルによって分光反射される光線部分であり、光の像は、光がないことで作り出される暗い領域として宝石のテーブルに彫刻された識別番号を形成する明確な文字を現す。 図６は、宝石用ビューア内側とダイヤモンド把持アセンブリを知見しやすいように上側シェルを取り除いた宝石用ビューアの斜視図である。 図７は、上側シェルを取り除いて下側シェルから取り外した、宝石把持アセンブリによって保持されるダイヤモンドリングを固定するための宝石把持アセンブリと宝石用ビューアの斜視図である。 図８Ａは、半球構造と単一の拡大レンズを具える彫刻された宝石用ビューアの第２の実施例を示す側面図である。 図８Ｂは、宝石テーブルの上方に設置されて宝石テーブルへ直接光線を向けることを目的としたＬＥＤを具える第２の実施例の改良型の側面図である。 図９は、半月構造と、２つの拡大レンズ及びスコープ端部にガラス板を具えるスコープとを具える彫刻された宝石用ビューアの第３の実施例を示す側面図である。 図１０は、円錐ハウジングと単一の拡大レンズとを具え、宝石用ビューア内に保持されたダイヤモンドリングを具えと光がないことによって与えられる暗い文字として識別番号を示す光線の鏡像を得るために手で焦点を合わせる、彫刻された宝石用ビューアの第４の実施例を示す斜視図である。 図１１は、第４の実施例の改良型の側面図であり、下側端部にガラス部を具える円錐シェル、及びテーブル及び識別番号の鏡像を得るために宝石用ビューアの焦点を合わせるのに役立つようにガラスに対して押し付けられたダイヤモンドのテーブルを示す。

Claims (15)

1. 平らで滑らかな面を具える宝石を観察するための彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記平らで滑らかな面に彫刻又は食刻された識別番号などの銘を目で見えるようにし、前記銘が裸眼で見ることができないほどの小さなサイズである、前記彫刻された宝石用ビューアが、
   中央開口を有し、内部空間を規定する不透明な容器であって、前記容器の内側面は光吸収材で覆われており、前記容器の内側に取り外し可能な宝石把持アセンブリが設けられ、前記宝石が前記宝石把持アセンブリによって把持された場合に、外側の周辺光が、前記宝石の平らで滑らかな面に当たるのを実質的に防ぐように構成された容器と、
   焦点を具える拡大レンズであって、前記中央開口に受け入れられ、前記宝石が前記宝石把持アセンブリによって把持された場合に、前記宝石の平らで滑らかな面を観察しうる拡大レンズと、
   前記宝石の平らで滑らかな面に向かう入射軌道に沿って、前記容器の内部空間を通って伝わるように方向付けられる光を放出する光源であって、前記光は、前記平らで滑らかな面で分光反射して分光反射光を作り出し、前記入射軌道及び前記宝石の平らで滑らかな面は、前記分光反射光を分光反射軌道に沿って前記拡大レンズを通って焦点へ伝えるように配置され方向付けられており、前記入射軌道に沿って伝わる前記光の一部が、前記銘に乱反射して前記分光反射軌道から離れて伝わるようにする光源とを具え、
   前記分光反射光は、像の中の光の欠乏として前記銘を現す光の像を造り出し、前記像及び銘は、前記拡大レンズの前記焦点で見ることができることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
2. 請求項１に記載の彫刻された宝石用ビューアがさらに、前記内部空間に反射コーティングを有する透明な面を具え、前記光源が、前記容器の内部空間に設置されており、前記光は、前記透明な面に向かう最初の軌道に沿って伝わるように方向付けられており、前記透明な面及び反射コーティングは、前記入射軌道に沿って伝わるように前記光を反射するよう配置され方向付けられていることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
3. 請求項２に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記透明な面は前記拡大レンズの下面であり、前記拡大レンズは前記中央開口を満たすように前記容器に固定的かつ同一平面的に受け入れられており、前記宝石把持アセンブリは、前記宝石が宝飾品部に取り付けられた場合、前記宝飾品部を把持するように構成されており、前記銘が識別番号であることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
4. 請求項２に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記容器が、第１及び第２の部分を具え、当該第１及び第２の部分は、前記内部空間に前記宝石を挿入して受け入れるために選択的に分離するように構成されており、前記第１及び第２の部分は、さらに、前記宝石を実質的に囲んで、外側の周辺光が前記内部空間に入ることを妨げるように選択的に互いに連結するよう構成されていることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
5. 請求項４に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記第１及び第２の部分は、上側及び下側部分であり、前記上側部分に前記中央開口を有し、前記上側部分は、前記光の像及び銘を焦点に合わせるために前記下側部分の周りで回転可能であることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
6. 請求項５に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記中央開口は、顕微鏡デバイスを受け入れ、当該顕微鏡デバイスは、前記拡大レンズと、間隔を空けた第２の拡大レンズとを具え、前記透明な面は、前記顕微鏡デバイスの一端部に設置されて、前記容器の内部空間に配置されたガラスプレートであることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
7. 請求項４に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記第１及び第２の部分は、上側及び下側部分であり、前記拡大レンズは、前記中央開口を満たすように前記上側部分によって固定的かつ同一平面的に受け入れられることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
8. 請求項７に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記下側部分が、前記像及び銘を焦点に合わせるために、前記宝石を直線軌道に沿って前記拡大レンズへ向けて選択的に動かすように構成された焦点アセンブリを具えることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
9. 請求項８に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記容器が中心軸を具え、前記焦点アセンブリ及び宝石把持アセンブリは、前記宝石の平らで滑らかな面を前記中心軸に対する垂直方向から外れて傾けるように構成されることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
10. 請求項９に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記宝石が、宝飾品部に取り付けられ、前記宝石把持アセンブリは、前記宝飾品部を把持するように構成されていることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
11. 請求項２に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記光源によって作り出される光が一方向の光線であることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
12. 請求項１１に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記光源がＬＥＤであることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
13. 請求項９に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記平らで滑らかな面が、前記宝石のテーブルであり、前記一方向の光線の有効直径が、前記宝石のテーブルに当たるときに、５乃至６ｍｍであることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
14. 請求項１３に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記光源が複数のＬＥＤを具えることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
15. 請求項１に記載の彫刻された宝石用ビューアにおいて、前記宝石が半透明であることを特徴とする彫刻された宝石用ビューア。
    

Images