專利名稱：裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及鉆石和珠寶的切割結(jié)構(gòu)，特別涉及一種新穎的切割結(jié)構(gòu)，它能生成其熠熠發(fā)光的數(shù)量和質(zhì)量都優(yōu)于現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的鉆石和珠寶。
相關(guān)技術(shù)為了通過切割裝飾用鉆石獲得燦爛的鉆石和珠寶，在每一顆裝飾用鉆石上切割出58個琢面后用于珠寶中。
在評價鉆石好壞時，使用如下通常稱為4C的四條標準1、克拉(重量單位)；2、顏色；3、切割(比例、對稱性和光潔度)；4、純度(雜質(zhì)的質(zhì)量和數(shù)量)。
說到用克拉表示的重量，鉆石的價值通常決定于用重量表示的大小。顏色決定于寶石；無色透明的寶石稀少而珍貴。美國寶石學(xué)學(xué)會(GIA)把無色透明的鉆石分成D、E和F級，把即使只稍稍發(fā)黃的鉆石歸于K級或更低級。切割結(jié)構(gòu)使得寶石顯得燦爛和熠熠發(fā)光。由固有雜質(zhì)和/或缺陷確定的相對純度也在寶石原料階段確定。
由于顏色和純度是寶石固有的，因此可人為改變的唯一因素是決定燦爛和熠熠發(fā)光程度的切割結(jié)構(gòu)。因此，人們不斷進行研究，以找出能提高燦爛和熠熠發(fā)光程度的切割結(jié)構(gòu)。
數(shù)學(xué)家Tolkowsky提出所謂的切割結(jié)構(gòu)的GIA制來提高鉆石的燦爛和熠熠發(fā)光程度。按照GIA制，理想的切割的底側(cè)角(pavilion angle)為40.75°、頂側(cè)角(crown angle)為34.50°，切平面直徑等于腰棱翻光面直徑的53％。切割好壞基本上按鉆石的漂亮程度進行評價，但更重量的是寶石能切割出多少顆鉆石。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個目的是提供一種能提高鉆石的燦爛和熠熠發(fā)光程度的切割結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種切割結(jié)構(gòu)，當如此切割的一鉆石從一特定方向發(fā)光時，燦爛和熠熠發(fā)光程度大大提高，當在光線下觀測如此切割的鉆石時，可從反射光的閃爍看到其燦爛和熠熠發(fā)光性的相對程度。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種具有光譜效應(yīng)的切割結(jié)構(gòu)，它能使得射入一鉆石的光線在鉆石中分解成其光譜分量，從切平面和各頂側(cè)琢面反射帶藍色的光。
由于切割好的鉆石鑲嵌在珠寶等等上時其在腰棱翻光面上方的部分受光的照射，因此在從切平面和頂側(cè)各琢面上入射光得出的各光線中從切平面和各頂側(cè)琢面(包括星形琢面、主琢面和腰上琢面)射出的光線的方向的意義重大。由對射出的光線進行考察的結(jié)果表明，從各頂側(cè)琢面射出的光源自切平面和各頂側(cè)琢面上的入射光，而從切平面射出的光源自各頂側(cè)琢面。本發(fā)明即從這一發(fā)現(xiàn)作出。
本發(fā)明裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)包括上方一頂部和下方一底部，如從該鉆石切平面上方看去，可同時看到射入頂側(cè)琢面后從頂側(cè)琢面射出的光線、射入切平面后從頂側(cè)琢面射出的光線以及射入頂側(cè)琢面后從切平面射出的光線。為了實現(xiàn)這一特征，在本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)中，底側(cè)角p為45°-37.5°，頂側(cè)角c的范圍滿足下列方程-3.5×p+163.6≥c≥-3.8333×p+174.232本發(fā)明裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)包括一呈截頭錐體的頂部和該截頭錐體部下方的一錐形底部。當?shù)讉?cè)角p為45°-37.5°時，頂側(cè)角c的范圍滿足下列方程時-3.5×p+163.6≥c≥-3.8333×p+174.232該切割結(jié)構(gòu)造成射入頂側(cè)琢面后從頂側(cè)琢面射出的光、射入切平面后從頂側(cè)琢面射出的光和射入頂側(cè)琢面后從切平面射出的光的入射光與射出光之間的角度相同。
本發(fā)明裝飾用鉆石切割結(jié)構(gòu)中的切平面直徑與腰棱翻光面直徑之比為0.60-0.33，最好為0.55-0.38。
在上述尺寸下，最好是，底側(cè)角p為45°-37.5°，頂側(cè)角c的范圍滿足下列方程-3.75427×p+172.8166≥c≥-3.74167×p+174.4883為了在從紫光到深藍光的波長范圍內(nèi)使三個聚焦角互相重合并強化反射的藍光，頂側(cè)角c的范圍最好滿足方程-3.7239×p+171.4315≥c≥-3.74167×p+174.4883。此外，底側(cè)角p最好不大于40°。
在本發(fā)明裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)中，從鉆石中心軸線到底部腰下琢面的底面?zhèn)软旤c的距離在一通過底部主琢面的腰側(cè)頂點和鉆石中心軸線的平面上的投影Gd(用與腰棱翻光面的半徑之比表示)應(yīng)不大于約0.3，最好不大于0.25，更好在0.2左右。
其切割結(jié)構(gòu)的底側(cè)角和頂側(cè)角符合本發(fā)明的鉆石比任何現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的反射光強，總的來說更光彩奪目。此外，通過減小切平面和擴大頂側(cè)琢面，可更有效利用從頂側(cè)琢面反射的光和頂側(cè)琢面上的入射光，獲得裝飾性更強的鉆石。
當射入頂側(cè)琢面后從頂側(cè)琢面射出的光、射入切平面后從頂側(cè)琢面射出的光和射入頂側(cè)琢面后從切平面射出的光的入射光與射出光之間的角度相同時，反射光若明若暗。因此，在用光線照射鉆石的同時改變觀察方向或鉆石一軸線(與切平面正交的軸線)的傾斜方向時，反射光強的角度和反射光弱的角度變動造成反射光若明若暗。這一特點加上很強的反射光，使得鉆石更顯燦爛和熠熠發(fā)光。
此外，由于射入鉆石后受鉆石反射的光的圖案更密，鉆石更顯得熠熠發(fā)光。射入鉆石中的光還可分解成光譜分量，使得鉆石的色質(zhì)受到控制。通常在白光下觀察鉆石，本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)的鉆石的突出特性是其底側(cè)琢面透射紅光、反射藍光，從切平面和頂側(cè)琢面反射的光帶有更強的藍色分量。改變底側(cè)角和頂側(cè)角就能控制這一光譜性能。如把底側(cè)角和頂側(cè)角設(shè)定成反射、生成波長更長的紅光，就會同時反射藍光和紅光，因此，可在反射光中看到入射光的各種光譜，造成從紅光到紫光整個光譜的前所未有的和諧，鉆石從而顯得五光十色。
附圖的簡要說明
圖1示出本發(fā)明鉆石的切割結(jié)構(gòu)的外觀。圖1A為示出本發(fā)明鉆石的切割結(jié)構(gòu)的外觀的俯視圖。圖1B為示出本發(fā)明鉆石的切割結(jié)構(gòu)的外觀的側(cè)視圖。圖1C為示出本發(fā)明鉆石的切割結(jié)構(gòu)的外觀的仰視圖。
圖2為本發(fā)明鉆石的切割結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖3示出如何觀察本發(fā)明鉆石切割。
圖4示出c-c反射光。
圖5示出t-c反射光。
圖6說明三個聚焦角。
圖7為示出射入頂側(cè)琢面的光的光路的一圖。
圖8為示出射入頂側(cè)琢面的光的光路的另一圖。
圖9為示出射入頂側(cè)琢面的光的光路的又一圖。
圖10為示出射入切平面的光的光路的一圖。
圖11為示出射入切平面的光的光路的另一圖。
圖12示出圖7-11所示光路中z軸方向上入射光的光路。
圖13示出把底側(cè)角作為參數(shù)時聚焦角與頂側(cè)角之間的關(guān)系曲線。
圖14示出把頂側(cè)角作為參數(shù)時聚焦角與底側(cè)角之間的關(guān)系曲線。
圖15示出使三個焦點互相重合的頂側(cè)角與底側(cè)角間的關(guān)系曲線。
圖16示出現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)中z軸方向上入射光的光路。
圖17示出所分解后射出光的數(shù)量與底側(cè)角之間的關(guān)系曲線。
圖18為示出本發(fā)明鉆石反射光與入射光的強度比圖案的一圖。
圖19為示出本發(fā)明鉆石反射光與入射光的強度比圖案的另一圖。
圖20為示出本發(fā)明鉆石反射光與入射光的強度比圖案的又一圖。
圖21為示出現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的鉆石的強度比圖案的一圖。
圖22為示出本發(fā)明鉆石反射光角度差的圖案的一圖。
圖23為示出本發(fā)明鉆石反射光角度差的圖案的另一圖。
圖24為示出本發(fā)明鉆石反射光角度差的圖案的又一圖。
圖25為示出現(xiàn)有鉆石反射光角度差的圖案的一圖。
優(yōu)選實施例的描述圖1示出本發(fā)明一鉆石1的切割結(jié)構(gòu)的外觀，圖2為其剖面圖。圖1A為俯視圖；圖1B為側(cè)視圖；圖1C為仰視圖。該鉆石的頂面為一切平面11，腰棱翻光面12以上部分為一呈截頭錐體的頂側(cè)翻光面，該切平面構(gòu)成該截頭錐體的頂面。腰棱翻光面12以下部分為一呈錐體的底側(cè)翻光面，其頂角部分稱為底面13。在該頂側(cè)翻光面的圓周上通常有8個主琢面14；切平面圓周與主琢面之間形成有星形琢面15；腰棱翻光面12與主琢面14之間形成有腰上琢面16。在底側(cè)翻光面的圓周上，通常有8個主琢面17，腰棱翻光面與這些主琢面之間形成有腰下琢面18。
在圖2剖面圖中，與圖1中相同的部件用同一標號表示。該圖中，頂側(cè)翻光面的主琢面14與腰棱翻光面一水平截面(XY平面)的交角即頂側(cè)角用c表示，而底側(cè)翻光面的主琢面17與腰棱翻光面一水平截面(XY平面)的交角即底側(cè)角用p表示.。在本說明書下文中，頂側(cè)翻光面中的主琢面、星形琢面和腰上琢面統(tǒng)稱為頂側(cè)琢面，而在底側(cè)翻光面中的主琢面和腰下琢面統(tǒng)稱為底側(cè)琢面。為便于說明起見，如圖2所示，該鉆石中設(shè)有坐標軸(右手制)，其z軸從切平面中心向上伸展，其原點o為腰棱翻光面的中心。順便指出，圖中未示出y軸，因為y軸從原點o指向紙面后方。
對本說明書來說，以如下順序研究光路。
(1)該鉆石每45°對稱于z軸，每45°扇形對稱于一平面(例如zx平面)。向里和向外光路的始點在該扇形的一半?yún)^(qū)域即22.5°區(qū)域中。例如，為尋找目標(射出點)和以一定角度射入某一點的光線的光路，追溯從該22.5區(qū)域中各點的入射光。整個光路可方便地從對稱性估計。
(2)在追溯光路時，每一光線用始點坐標為(Xi、Yi、Zi)的一矢量和方向單位矢量(l、m、n)表示，該鉆石的每一琢面用該平面上點坐標(a、b、c)已知的一矢量及其與該平面正交的單位矢量(u、v、w)表示。如此切割的鉆石在45°區(qū)域中總共有8個表面，包括切平面、頂側(cè)主琢面、2個腰上琢面、星形琢面、底側(cè)主琢面和2個腰下琢面，每次轉(zhuǎn)動45°有另外7組琢面。由于腰棱翻光面為圓柱面，其高度極小而影響很小，因此忽略不計。
(3)光路、射出角、射出點、反射和折射(各光線與各平面之間的交角)由矢量計算確定。
因此，計算反射點、折射點和射出點得出這些光線與平面的交點(聯(lián)立方程的解)。
光線方程(x-Xi)/l＝(y-Yi)/m＝(z-Zi)/n平面方程u(x-a)+v(y-b)+w(z-c)＝0這些交點為這些聯(lián)立方程的解，相繼、一致地計算與每一平面的交點，得出滿足條件的正確解。
入射、折射時光路的方向改變(方向改變后矢量)用折射率和由入射光矢量和平面方向矢量構(gòu)成的合成矢量計算。反射的計算相同，只是合成矢量的形式不同。方向改變后的光線用把這些交點作為始點的直線表示。
計算琢面的正交矢量和光線的方向矢量的標量積得出平面與光線之間的角度，當這一角度小于臨界角時，發(fā)生折射，而大于臨界角時發(fā)生反射。對于每次反射，重新算出方向改變后光線與平面的交點，然后進行相同計算。
(4)這些光路計算同時適用于凝視線(從觀察一邊追溯到光源)和光線(從光源到觀察點)。因此從射出一邊到光源的光路追溯和從光源一邊到射出點的光路追溯的計算原理相同。
(5)入射白光在鉆石中經(jīng)多次反射分解成光譜，當入射琢面時角度小于臨界角時從琢面射出紅色分量，而鉆石中保留藍色。如要獲得藍色分量，用上述方法塑造光路。
在確定鉆石大小時，除了切平面直徑或其與腰棱翻光面直徑的比例(用百分比表示)，有時使用頂側(cè)翻光面高度、底側(cè)翻光面深度或總深度，但切平面直徑、底側(cè)角p和頂側(cè)角c一旦確定，它們就可算出，因此本說明書不再討論。
鑲嵌在比方說珠寶中的鉆石通常從切平面上方觀察。如圖3所示，在垂直于切平面的z軸(中心線)上離開切平面11一定距離(250-300mm)的觀察者30看到從該鉆石反射的光，包括穿過切平面11后從頂側(cè)琢面14射出的光(下文稱為“t-c光”)、穿過頂側(cè)琢面14后從切平面11射出的光(下文稱為“c-t光”)、穿過頂側(cè)琢面14后從頂側(cè)琢面14射出的光(下文稱為“c-c光”)、以及穿過切平面11后從切平面射出的光(下文稱為“t-t光”)。
觀察者要看到鉆石的熠熠發(fā)光，在鉆石中反射的光須到達觀察者。入射光(光源)軸線與射出光軸線的相交位置稱為“焦點”，它們的交角在本說明書中定義為“聚焦角”。如c-t光、t-c光和c-c光的聚焦角之差在一定范圍內(nèi)，這三個反射光線同時到達觀察者。當這三個反射光的聚焦角之差不大于約7.4°時，觀察者在任何大小的光源下都可看到這三個反射光。我們發(fā)現(xiàn)，當聚焦角中任意兩個或多個聚焦角互相相同時，鉆石燦爛和熠熠發(fā)光程度最大。t-t光極小，因此可忽略。
本發(fā)明鉆石的切割結(jié)構(gòu)有三個焦點c-t光的焦點、t-c光的焦點和c-c光的焦點。當切割結(jié)構(gòu)使得t-c光的焦點如凸透鏡那樣位于鉆石背面(此時聚焦角用正號表示)時，c-c光有一聚焦角，其焦點如凹透鏡那樣位于鉆石前面。當c-c光和t-c光的焦點如凸透鏡那樣位于鉆石背面、從而在-z軸方向上時，在各個方向上入射在鉆石1的切平面11和頂側(cè)琢面14上的光到達切平面11前方的觀察者30。
按照本發(fā)明，在上述切割結(jié)構(gòu)中，如圖4所示，當c-c光的聚焦角變成負值(-f)時，由于光聚焦在切平面11的前方(在觀察者一邊)，c-c光也到達觀察者30。因此，如圖3所示，當把一定大小的光源20放置在鉆石1的切平面的前方時，光源20中入射某些頂側(cè)琢面14(圖3中上部頂側(cè)琢面)的光與圖5光路相反地從切平面11射出到切平面11前方的觀察者30。與此同時，光源20中入射其他頂側(cè)琢面14(圖3中下部頂側(cè)琢面)的光與圖4光路相反地從上部頂側(cè)琢面14射出到切平面11前方的觀察者30。由于一克拉的鉆石的直徑即腰棱翻光面直徑只有6.25mm，如圖5中t-c光的聚焦角(+f)的絕對值與圖4中c-c光的聚焦角的絕對值相等，鉆石1反射的t-c光、c-t光和c-c光互相平行地射向觀察者30，觀察者看到的是這些光的合成，從而反射光顯得更燦爛和熠熠發(fā)光。圖6示出這是如何發(fā)生的。當t-c光、c-t光和c-c光一起到達觀察者30時，鉆石1顯得更燦爛和熠熠發(fā)光。
c-t光、t-c光和c-c光的存在把底側(cè)角p為38°、頂側(cè)角c為29.5°、切平面直徑為0.38(用與腰棱翻光面直徑之比表示)的鉆石用作本發(fā)明一實施例，從與各琢面大致平行到與z軸成直角的許多不同方向上的光入射在其頂側(cè)琢面和切平面上。圖7-11示出這些光是如何射出的。
圖7示出在-z軸方向上在頂側(cè)琢面上在與腰棱翻光面半徑的比為0.98的位置上入射的光的光路。在這些光中，光A的入射方向從與頂側(cè)琢面大致平行到與z軸成-12°角。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的頂側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的頂側(cè)琢面反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，然后在另一邊的底側(cè)琢面透射而從鉆石的底邊射出。光B的入射方向與z軸的夾角為-12°-+10°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的底側(cè)琢面反射后在另一邊的頂側(cè)琢面透射而從鉆石的頂邊射出。光C的入射方向與z軸的夾角為+10°-+32°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，在另一邊底側(cè)琢面反射后到達另一邊的頂側(cè)琢面，在另一邊的頂側(cè)琢面反射到原來的底側(cè)琢面，然后在原來底側(cè)琢面透射而從鉆石的底邊射出。光D的入射方向與z軸的夾角為+32°-+60°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的底側(cè)琢面反射后在切平面透射而從鉆石的頂邊射出。光E的入射方向與z軸的夾角為+60°-+90°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，在另一邊的底側(cè)琢面透射而從鉆石的底邊射出。
圖8示出在-z軸方向上在頂側(cè)琢面上在與腰棱翻光面半徑的比為0.8的位置上入射的光的光路。在這些光中，光A的入射方向從與頂側(cè)琢面大致平行到與z軸成-38°角。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的頂側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的頂側(cè)琢面反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，然后從鉆石的底邊射出。光B和C的入射方向與z軸的夾角為-38°-+58°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的底側(cè)琢面反射后到達另一邊的頂側(cè)琢面和切平面，然后從鉆石的頂邊射出。在這些光中，光B的入射方向與z軸的夾角為-38°-0°。所有這些光從另一邊的頂側(cè)琢面射出。光C的入射方向與z軸的夾角為0°-+58°。它們的射出范圍從頂側(cè)琢面上部到切平面。光D的入射方向與z軸的夾角為+58°-90°。它們直接到達另一邊的底側(cè)琢面后在另一邊底側(cè)琢面透射而從鉆石的底邊射出。
圖9示出在-z軸方向上頂側(cè)琢面上靠近切平面即與腰棱翻光面半徑的比為0.4的位置上入射的光的光路。光A的入射方向從與頂側(cè)琢面大致平行到與z軸成+2°角。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的底側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的底側(cè)琢面反射后在從另一邊頂側(cè)琢面頂部到切平面的一區(qū)域中透射而從鉆石的頂邊射出。光B的入射方向與z軸的夾角為+2°-90°。它們到達另一邊的底側(cè)琢面后在另一邊的底側(cè)琢面透射而從鉆石的底邊射出。
圖10示出在-z軸方向上在靠近切平面即與腰棱翻光面半徑的比為0.35的位置上入射的光的光路。光A的入射方向從與切平面大致平行到與z軸成-35°角。它們到達底側(cè)琢面后在底側(cè)琢面透射而從鉆石底邊射出。光B的入射方向與z軸的夾角為-35°--10°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的頂側(cè)琢面，經(jīng)另一邊的頂側(cè)琢面反射后在另一邊的底側(cè)琢面，然后在鉆石中反射多次。光C的入射方向與z軸的夾角為-10°-+48°。它們受底側(cè)琢面的反射后到達另一邊的頂側(cè)琢面和切平面，在另一邊頂側(cè)琢面和切平面透射而從鉆石的頂邊射出。光D的入射方向與z軸的夾角為+48°-90°。它們受另一邊底側(cè)琢面的透射而從鉆石底邊射出。
圖11示出在-z軸方向上在切平面中部即與腰棱翻光面半徑的比為0.02的位置上入射的光的光路。光A的入射方向從與切平面大致平行到與z軸成-35°角。它們到達底側(cè)琢面后在底側(cè)琢面透射而從鉆石底邊射出。光B的入射方向與z軸的夾角為-35°-+35°。在這些光中，-35°-0°的光到達底側(cè)琢面后受底側(cè)琢面的反射到達另一邊的底側(cè)琢面，然后受另一邊的底側(cè)琢面的反射后受另一邊的頂側(cè)琢面的透射而從鉆石頂邊射出。0°-+35°的光到達另一邊的底側(cè)琢面后光路與上述光對稱，由頂側(cè)琢面透射而從鉆石頂邊射出。光C的入射方向與z軸的夾角為+35°-90°。它們的光路與光A的光路對稱，受另一邊的底側(cè)琢面透射而從鉆石底邊射出。
從圖7-11可顯然看出，穿過頂側(cè)琢面的光在鉆石中反射、改變方向后大部分從頂側(cè)琢面射出，一部分從切平面射出。在切平面上入射的光中，從鉆石返回的光的大部分從頂側(cè)琢面射出。這與分析現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的類似光路所得結(jié)果即大部分光從切平面射出有很大不同。
圖12集中示出圖7-11光路中-z軸方向上的入射光。在該圖中，光線(1)為圖7所示光線中在-z軸方向上在頂側(cè)琢面靠近腰棱翻光面位置入射后從另一邊的頂側(cè)琢面射出的光(用(1′)表示)。光線(2)為如圖8所示在-z軸方向上大致在中部位置入射后從另一邊頂側(cè)琢面靠近與切平面的邊界的位置射出的光(用(2′)表示)?；蛘吖饩€可從切平面靠近與頂側(cè)琢面的邊界的位置射出。光線(3)為如圖3所示在-z軸方向上在頂側(cè)琢面與切平面邊界處入射后從切平面射出的光(用(3′)表示)。光線(4)為如圖10所示在-z軸方向上在切平面上靠近與頂側(cè)琢面的邊界的位置入射后從另一邊的頂側(cè)琢面射出的光(用(4′)表示)。光線(5)為如圖11所示在-z軸方向上在切平面中部處入射后從另一邊的頂側(cè)琢面射出的光(用(5′)表示)。
由于光路是可逆的，因此可反過來追溯光路。因此，從左側(cè)頂側(cè)琢面入射的光(1′)在+z軸方向上從右側(cè)頂側(cè)琢面射出(1)。同樣，光線(2′)、(3′)、(4′)和(5′)分別作為(2)、(3)、(4)和(5)射出。
入射在左側(cè)頂側(cè)琢面上(1′)與(2′)之間的光從右側(cè)頂側(cè)琢面(1)與(2)之間射出。因此，它們?yōu)槿肷湓陧攤?cè)琢面上后從頂側(cè)琢面射出的光。由于入射在切平面上(2′)與(3′)之間的光從右側(cè)頂側(cè)琢面(2)與(3)之間射出，因此它們?yōu)槿肷湓谇衅矫嫔虾髲捻攤?cè)琢面射出的光。由于入射在左側(cè)頂側(cè)琢面上(4′)與(5′)之間的光從切平面(4)與(5)之間射出，因此它們?yōu)槿肷湓陧攤?cè)琢面上后從切平面射出的光。因此可看到，在+z軸方向上射出的光為c-c光、t-c光和c-t光。
同時看到c-c光、t-c光和c-t光由于有三種光即c-c光、t-c光和c-t光，因此當上述三種光同時出現(xiàn)在+z軸方向上時觀察者可看到鉆石發(fā)出耀眼光芒。
由于鉆石通常受到許多光源的照明，因此入射到鉆石上的光來自許多不同方向。顯然可知，在+z軸方向上察看鉆石的觀察者可同時看到這三種光，這些光的入射角之差應(yīng)保持在±7.4°之內(nèi)。例如，如用1米長、照明能的有效范圍為90％的日光燈照射3米外、方向傾斜30°的一鉆石，則光的照射角為±7.4°。
從計算可知，一鉆石的底側(cè)角p和頂側(cè)角c之間存在使得c-c光、t-c光和c-t光的聚焦角近似相等的關(guān)系。表1列出底側(cè)角與頂側(cè)角之間的該關(guān)系，其中，列出底側(cè)角p為37.6°、38.0°、38.4°和38.8°時上述聚焦角和聚焦角之差。從表1可得出如下結(jié)論，為把聚焦角之差保持在±7.4°內(nèi)，當?shù)讉?cè)角為37.6°時頂側(cè)角應(yīng)為30.1°-32.0°；當?shù)讉?cè)角為38.0°時頂側(cè)角應(yīng)為28.5°-30.6°；當?shù)讉?cè)角為38.4°時頂側(cè)角應(yīng)為27.0°-29.2°；當?shù)讉?cè)角為38.8°時頂側(cè)角應(yīng)為25.°-27.8°。這一范圍為頂側(cè)角p和底側(cè)角c的由下列兩直線圍住的一區(qū)域c＝-3.8333×p+174.232 (1)c＝-3.5×p+163.6 (2)
這一區(qū)域示出在圖15曲線圖中。
表1
c-c光、c-t光和t-c光的聚焦角的重合當c-c光、t-c光和c-t光的入射光與射出光的夾角相等即處于三聚焦狀態(tài)時，鉆石顯得更燦爛和熠熠發(fā)光。因此，在三聚焦狀態(tài)，相同光源在鉆石上的入射光同時向觀察者射出，因此觀察者可看到更燦爛和熠熠發(fā)光的鉆石。
這些聚焦角隨著頂側(cè)角和底側(cè)角的變動而變動。圖13曲線示出把底側(cè)角p作為參數(shù)時聚焦角與頂側(cè)角之間的關(guān)系，而圖14曲線示出把頂側(cè)角c作為參數(shù)時聚焦角與底側(cè)角之間的關(guān)系(這些曲線使用波長為396.8nm的紫光(H光譜線))。從這些曲線可顯然看出，t-c光和c-t光的聚焦角隨著頂側(cè)角和底側(cè)角的增加而減小，這些曲線的斜率大致相同。但是，c-c光的聚焦角隨著頂側(cè)角和底側(cè)角的增加而大大增加。當頂側(cè)角和底側(cè)角切割成使得這些聚焦角相等時，燦爛和熠熠發(fā)光性提高。例如，當頂側(cè)角為29.5°、底側(cè)角為38°時，三聚焦角相等，鉆石更顯得燦爛和熠熠發(fā)光。除了底側(cè)角與頂側(cè)角的這一組合外，當頂側(cè)角為28.5°，底側(cè)角為38.25°時聚焦角也變成相等和三聚焦。
如圖15所示，頂側(cè)角c與底側(cè)角p之間存在如下近似關(guān)系時聚焦角相等c＝-3.74167×p+171.6883 (3)其中，使用波長為396.8nm的紫光(H光譜線)。
通常在白光下觀察一鉆石。由于白光為從深紅光(759.4nm)到紫光(396.8nm)的波長不同的所有光的混合物，因此如一種頂側(cè)角-底側(cè)角組合使得在某一波長下確立起三聚焦狀態(tài)，這些角度就會共同提高燦爛和熠熠發(fā)光程度。為了使波長為759.4nm的深紅光具有相等的三聚焦角，頂側(cè)角c與底側(cè)角p之間的關(guān)系應(yīng)近似為c＝-3.75427×p+172.6166 (4)這一直線也示出在圖15中。
其頂側(cè)角c和底側(cè)角p位于直線(3)與(4)之間區(qū)域中的鉆石在白光的某些或其他分量下的聚焦角相等。
在本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)的鉆石中，入射光如下所述分解成光譜分量。因此，如鉆石的頂側(cè)角c和底側(cè)角p在靠近直線(4)的區(qū)域中，入射白光會分解成從紅光到紫光的光譜分量后出現(xiàn)在鉆石的被觀察琢面(切平面和頂側(cè)琢面)上。
底側(cè)角p和頂側(cè)角c的范圍盡管按照本發(fā)明使得聚焦角相等的頂側(cè)角c和底側(cè)角p位于圖15中直線(3)與(4)之間區(qū)域中，但底側(cè)角p最好大于等于37.5°小于等于45°。
當?shù)讉?cè)角p為45°時，入射光與反射光幾乎平行，所有聚焦角都相等為0°。因此，入射光從觀察者所在方向進入鉆石后向觀察者射出。
為了使觀察者后方一光源射向鉆石的光入射鉆石后在z軸方向上、離鉆石250-300mm的觀察者反射，入射光與反射光之間須有一約18°的角。為使入射光與反射光的夾角等于或大于18°，底側(cè)角不得大于40°。因此底側(cè)角最好保持等于或小于40°。
如底側(cè)角小于37.5°，入射在頂側(cè)主琢面的上部即與切平面邊界處的光從底側(cè)琢面靠近底面部分向鉆石后方泄漏。從鉆石前面看去，觀察者在+z軸方向上看不到有光從頂側(cè)主琢面的上部射出，該上部為暗部。因此，底側(cè)角不得小于37.5°。
容差盡管頂側(cè)角與底側(cè)角之間存在使得聚焦角相等的上述關(guān)系，但頂側(cè)角容許有約±0.2°的誤差，底側(cè)角容許有約±0.05°的誤差。
由于進入觀察者眼中的光有1°左右的差別對于光源來說不算什么差別，因此頂側(cè)角和底側(cè)角規(guī)定成使得聚焦角的差保持在1°內(nèi)。如圖13所示，頂側(cè)角對聚焦角的貢獻對于c-c光為每度頂側(cè)角5.29°，對于t-c光和c-t光為每度頂側(cè)角-1.74°。為把影響大得多的c-c光的聚焦角波動范圍保持在±1°內(nèi)，頂側(cè)角的誤差最好保持在±0.2°內(nèi)。
如圖14所示，底側(cè)角對聚焦角的貢獻對于c-c光為每度底側(cè)角19.08°，對于t-c光和c-t光為每度底側(cè)角-9.92°。為把影響大得多的c-c光的聚焦角波動范圍保持在±1°內(nèi)，底側(cè)角的誤差最好保持在±0.05°內(nèi)。
因此，聚焦角的容差為±1°，頂側(cè)角容許有±0.2°的誤差。因此，頂側(cè)角和底側(cè)角應(yīng)保持在圖15中從直線(3)平移-0.2°頂側(cè)角的一直線與從直線(4)平移+0.2°頂側(cè)角的一直線之間區(qū)域中。因此，如要使各聚焦角相等和三聚焦，頂側(cè)角c和底側(cè)角p須在由下列兩方程表示的兩直線之間區(qū)域中c＝-3.74167×p+171.4883 (3′)和c＝-3.75427×p+172.8166 (4′)以上說明了頂側(cè)角與底側(cè)角之間使得白光的聚焦角相等的關(guān)系，為了使反射光呈光彩奪目的藍色，聚焦角應(yīng)在紫光(396.8nm)到深藍色光(486.1nm)的范圍內(nèi)相等。圖15中用虛線標出深藍色光(486.1nm)的聚焦角相等的區(qū)域。該關(guān)系近似為
c＝-3.7239×p+171.2315 (5)考慮到由聚焦角波動造成的誤差。
頂側(cè)角c和底側(cè)角p應(yīng)保持在方程(3)平移-0.2°頂側(cè)角得出的方程(3′)與方程(5)平移+0.2°頂側(cè)角得出的方程(5′)之間區(qū)域中。順便指出，為使該曲線圖簡明起見，圖15未示出直線(5′)。
c＝-3.74167×p+171.4883(3′)c＝-3.7239×p+171.4315 (5′)切平面的大小按照本發(fā)明，最好切平面小、頂側(cè)琢面大。盡管切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比可為大于等于0.33小于等于0.60，但為了擴大頂側(cè)琢面，切平面直徑與腰棱翻光面直徑之比最好大于等于0.38小于等于0.55。如以上結(jié)合圖7-12所述，本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)比較，為了擴大頂側(cè)琢面，提高c-c光的比例，切平面直徑大大減小。
圖16示出對頂側(cè)角為34.5°、底側(cè)角為40.75°、切平面直徑比為0.53的現(xiàn)有切割中光路進行研究所得結(jié)果。與圖12一樣，該圖示出在z軸方向射出的光與入射光的關(guān)系。從頂側(cè)琢面射出的光為在切平面入射的光，從切平面射出的光為在頂側(cè)琢面和切平面入射的光。用上述說明使用的記號表示，有t-c光和c-t光，但沒有c-c光。在現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)中，切平面顯得燦爛和熠熠發(fā)光。在這種情況下，使切平面顯得燦爛和熠熠發(fā)光的切平面直徑0.53是合理的。
與之比較，本發(fā)明可通過減小切平面與腰棱翻光面直徑之比來增加頂側(cè)琢面的面積，從而使頂側(cè)琢面更顯得燦爛和熠熠發(fā)光。但是，如切平面直徑比超過0.55，在-z方向上入射的光中，圍繞切平面入射的光圍繞底側(cè)琢面向下泄漏。換句話說，在入射在切平面和頂側(cè)琢面的光中，沒有光從切平面的外區(qū)射出，因此該區(qū)域變暗。該暗部隨著切平面直徑比的增加而擴大。如切平面直徑比從0.55減小到0.38，切平面和頂側(cè)琢面上不再有暗部，這些暗部變得明亮。但是，如切平面直徑小于0.38，在-z軸方向上入射的光中，入射在頂側(cè)琢面上部(靠近切平面的部分)的光從底側(cè)翻光面的頂點泄漏。因此，該區(qū)域變暗。頂側(cè)琢面、從而該暗部隨著切平面大小的減小而擴大。如切平面直徑比減小到小于0.33，該暗部變得非常大。
因此，切平面直徑與腰棱翻光面直徑之比應(yīng)大于等于0.33小于等于0.60，最好大于等于0.38小于等于0.55。
熠熠發(fā)光性一鉆石的反光常常用燦爛程度(反光數(shù)量)、熠熠發(fā)光程度和閃光或色散(分解成光譜分量)程度衡量。在這些標準中，燦爛程度表示反光強度或反光數(shù)量。因此，本發(fā)明具有三聚焦角的切割結(jié)構(gòu)的鉆石如上詳述顯得特別燦爛，因為它同時從頂側(cè)琢面和切平面向z軸方向射出光。
本發(fā)明鉆石的熠熠發(fā)光程度和色散程度也優(yōu)于現(xiàn)有鉆石。盡管從許多不同方向入射在一鉆石的通常為被觀察琢面的切平面和頂側(cè)琢面的光在該鉆石中反射后從切平面和頂側(cè)琢面射出，但本發(fā)明鉆石在頂側(cè)琢面上的反射圖案更密，從而熠熠發(fā)光程度提高。
此外，當光從許多不同方向入射到本發(fā)明鉆石的切平面和頂側(cè)琢面上時，從頂側(cè)琢面、特別是(頂側(cè)琢面中的)主琢面和腰上琢面射出的光的光譜角變大而顯示各種顏色，獲得優(yōu)越的色散。
頂側(cè)翻光面的腰上琢面和底側(cè)翻光面的腰下琢面對熠熠發(fā)光和色散的貢獻特別大。在底側(cè)角和頂側(cè)角都小的本發(fā)明鉆石中，由于腰下琢面和腰上琢面之間的角度變小、從而入射鉆石的某些光在鉆石中反射次數(shù)多達8次，而在現(xiàn)有鉆石中只反射3次或4次，因此熠熠發(fā)光程度和色散程度都提高。
下面參見圖1，用Gd表示從鉆石中心軸線(z軸)到底側(cè)翻光面中腰下琢面18的底面?zhèn)软旤c181的距離(半徑)在一通過底側(cè)翻光面中主琢面17的腰棱側(cè)頂點171和鉆石的中心軸線(z軸)的平面(zx)上的投影。Gd為zx平面上從z軸到底側(cè)翻光面腰下琢面的底面?zhèn)软旤c181的距離，為離中心軸線(z軸)的直接距離與cos 22.5°的乘積。Gd的長度影響到熠熠發(fā)光和色散程度。Gd越短，腰下琢面的面積越大，腰下琢面與腰上琢面之間的角度越小，造成反射光的圖案更密，該更密圖案集中在頂側(cè)琢面的周邊上。這使得該圖案更密。Gd的長度不應(yīng)大于腰棱翻光面直徑的3/10，最好為0.25或小于0.25，在0.2左右最佳。
如切平面與腰棱翻光面直徑之比減小，則頂側(cè)琢面變大，與此同時，頂部中的星形琢面、主琢面和腰上琢面也擴大。因此，熠熠發(fā)光性和色散性優(yōu)越的部分的面積變大。
如改變星形琢面15與腰上琢面16的面積比使得腰上琢面16更接近與鉆石中心軸線垂直，從腰上琢面反射的光會變得更明亮，鉆石的周邊也變得更明亮。
盡管通過觀察揭示出上述內(nèi)容，但通過計算追溯光路可證實如下內(nèi)容。
為了證實反射光的熠熠發(fā)光性，計算在切平面和頂側(cè)琢面上入射后在鉆石中反射的光路，算出在z軸方向上從切平面和頂側(cè)琢面反射的光的強度圖案。使用波長為550nm(折射率為2.423)的光，在z軸方向上從標在鉆石的切平面和頂側(cè)琢面上的一0.01×0.01(與用1表示的腰棱翻光面半徑的比例表示)格柵的每一格射出的光的強度用與入射鉆石的光的比例表示。畫出鉆石頂面圓周的1/16弧段(等于22.5°)的光強。由于鉆石圓周的每1/8轉(zhuǎn)動對稱于z軸，每1/8對稱于通過其z軸的中心平面，因此圓周的任何1/16可代表整個鉆石。
本發(fā)明一鉆石的底側(cè)角取38.5°、頂側(cè)角取27.9°、切平面直徑與腰棱翻光面直徑之比取0.5和Gd值取0.33或0.16，計算反射的強度圖案，所得結(jié)果分別示出在圖18和19中。本發(fā)明另一鉆石的底側(cè)角取38.5°、頂側(cè)角取27.9°、切平面直徑與腰棱翻光面直徑之比減小到0.38和Gd值取0.16，計算反射的強度圖案，所得結(jié)果示出在20中。此外，為進行比較，對底側(cè)角為40.75°、頂側(cè)角為34.5°、切平面直徑比為0.53和Gd值為0.314的現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)鉆石的反射的強度圖案進行計算，其結(jié)果示出在圖21中。圖18-21中標出的數(shù)字為各圖案的典型反射光強度，這些圖還示出從z軸方向看去出現(xiàn)在鉆石頂面上的切割線。在這些附圖中，數(shù)字0表示該區(qū)域沒有反射光。
與現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)鉆石的光強圖案比較，圖18-20所示本發(fā)明鉆石的光強圖案更密。比較圖18-20所示本發(fā)明鉆石，其切平面直徑比減小的圖20圖案比圖18和19更密，比較圖18和19，其Gd值為0.16的圖19比其Gd值為0.33的圖18更密。
這些附圖不僅表明本發(fā)明鉆石反光強度圖案比現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的鉆石密，而且表明本發(fā)明鉆石的發(fā)光強度圖案隨著切平面直徑比的減小和Gd值的減小而變密。
分解成光譜分量檢查入射在頂側(cè)琢面上的光是如何在一鉆石中分解成其光譜分量的。用頂側(cè)角為26.7°、底側(cè)角為38.75°、切平面直徑比為0.38和腰棱翻光面高度為0.026的本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)的一鉆石和頂側(cè)角為34.5°、底側(cè)角為40.75°、切平面直徑比為0.53和腰棱翻光面高度為0.026的現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的一鉆石檢查入射在頂側(cè)琢面中主琢面和腰上琢面上的光。
用760nm-400nm波長混合的白光入射、穿過0.0125×0.025間隔(用與腰棱翻光面的比表示)的每格。在紅色分量在一琢面上的入射角不大于紅光的臨界角、同時藍色分量的入射角大于藍光的臨界角的條件下，與z軸成各種斜角和與xy平面成各種方向角的入射光在其路徑上經(jīng)若干次反射后散布而生成各種顏色。如這些光線與z軸之間的斜角改變2°直到90°，與xy平面的方向角改變45°直到整個圓周。對滿足上述條件的光線數(shù)進行計數(shù)。
當色散成顏色分量的光線的角度不大于紅色的臨界角、例如24.51°時，光線的紅色分量折射、射出外部。同時，當相同光線的角度大于藍色的臨界角、例如23.936°時，這些光線的藍色分量反射后保留在鉆石內(nèi)部，最終形成一彩色圖案。表2列出這類分解后射出光線的數(shù)量。
表2
從表2可看出，入射在腰上琢面上的光線分解、射出外部的650nm以上分量的比例為5％，這一比例以及這類光線的總數(shù)為任何現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的兩倍。
以上以38.75°的底側(cè)角為例對分解后射出光線的數(shù)量進行計數(shù)，在本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)中擴大底側(cè)角超過38°將造成分解射出光線數(shù)增加，在底側(cè)角p為38.75°時達到最大值。隨著底側(cè)角的增加，分解射出光線數(shù)遞減，在40°底側(cè)角時分解射出光線數(shù)非常小，與任何現(xiàn)有切割接近。這一趨勢示出在圖17中。在圖17中，水平軸線表示底側(cè)角p；虛線表示入射在腰上琢面上光分解后射出的光線數(shù)；灰線表示入射在頂側(cè)主琢面的光分解后射出的光線數(shù)。當?shù)讉?cè)角p為40°(頂側(cè)角c21.75°)時，分解后射出光線數(shù)與任何現(xiàn)有切割接近。這表明，為獲得彩色圖案，底側(cè)角必須保持小于40°。
把760nm-400nm波長混合成的白光用作入射光，檢查光譜分量在頂側(cè)琢面和切平面上形成的彩色圖案。算出反射光中波長為686.4nm(折射率2.4073)的紅光分量的射出角與波長為430.8nm(折射率2.4514)的藍光分量的射出角之差后用該差衡量分解(色散)的大小。入射光的位置和角度與確定熠熠發(fā)光的分布時相同，對鉆石頂面與圓周的1/16(22.5°)對應(yīng)的扇形計算分解后畫出角度差圖案。這些角度差圖案表示從鉆石上方看去可看到的彩色圖案。
圖22和23分別示出底側(cè)角為38.5°、頂側(cè)角為27.9°、切平面直徑比為0.5和Gd值為0.33和0.16的本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)的鉆石的反射光的角度差圖案。圖24示出切平面直徑比減小到0.38和Gd值為0.16的本發(fā)明切割結(jié)構(gòu)的另一鉆石的反射光的角度差圖案。作為對照例，圖25示出底側(cè)角為40.75°、頂側(cè)角為34.5°、切平面直徑比為0.53和Gd值為0.314的現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的一鉆石的反射光的角度差圖案。
圖22-24所示本發(fā)明角度差圖案比(圖25所示)現(xiàn)有切割結(jié)構(gòu)的鉆石的反射光的角度差圖案大，這使得鉆石呈彩色。由于反射光除了光學(xué)圖案更密外呈彩色，因此頂部的主琢面和腰上琢面上出現(xiàn)藍色密圖案。
按照本發(fā)明使聚焦角相等可提高紅寶石、藍寶石、氧化鋯和紫翠玉的燦爛和熠熠發(fā)光性。紅寶石和藍寶石有其特有顏色，但其顏色可得到加強，使其顯得更美麗。
盡管以上結(jié)合切割出58個琢面的鉆石說明了本發(fā)明優(yōu)點，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然可看出，如該設(shè)計涉及相同的三聚焦角或底側(cè)角和頂側(cè)角在本發(fā)明范圍內(nèi)，本發(fā)明就不限于58個切割琢面，而可用于其他形狀，包括圓形鉆石、橢圓形、翡翠形、珍珠形。
如上詳述，本發(fā)明裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)不但提供總體上更強的反射光，而且由于在特定方向上射出的光的數(shù)量和比例的增加，這些方向上的燦爛和熠熠發(fā)光程度提高，使得鉆石更顯得閃閃發(fā)光。
此外，由于從頂側(cè)琢面射出大量光，因此切平面的大小減小以增加頂側(cè)琢面的面積，從而進一步提高燦爛和熠熠發(fā)光程度。
此外，光在鉆石中分解成其光譜分量，使得從頂側(cè)琢面射出的藍光增強，從而使得鉆石本身呈藍色。也可使得反射光中出現(xiàn)從紅色到藍色的光譜。
權(quán)利要求
1.具有上方頂部和下方底部的鉆石的一種切割結(jié)構(gòu)，其中底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于45°，頂側(cè)角c的范圍滿足下列條件-3.5×p+163.6≥c≥-3.8333×p+174.232
2.按權(quán)利要求1所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比大于等于0.33小于等于0.60。
3.按權(quán)利要求2所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比大于等于0.38小于等于0.55。
4.按權(quán)利要求1所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于45°，頂側(cè)角c的范圍滿足下列條件-3.75427×p+172.8166≥c≥-3.74167×p+171.4883
5.按權(quán)利要求4所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，底側(cè)角p與頂側(cè)角c之間的關(guān)系如下-3.7239×p+171.4315≥c≥-3.74167×p+171.4883
6.按權(quán)利要求5所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比大于等于0.33小于等于0.60。
7.按權(quán)利要求6所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于40°。
8.按權(quán)利要求7所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，從鉆石中心軸線到底部中腰下琢面的底面?zhèn)软旤c的距離(半徑)在一通過底部中主琢面的腰側(cè)頂點和鉆石中心軸線的平面上的投影Gd不大于0.3。
9.按權(quán)利要求8所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，Gd值不大于0.25。
10.按權(quán)利要求6所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比大于等于0.38小于等于0.55。
11.按權(quán)利要求10所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于40°。
12.具有一截頭錐形頂部和該截頭錐形下部中錐形底部的裝飾用鉆石的一種切割結(jié)構(gòu)，其中底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于45°，頂側(cè)角c的范圍滿足下列條件-3.5×p+163.6≥c≥-3.8333×p+174.232；射入頂側(cè)琢面后從頂側(cè)琢面射出的光、射入切平面后從頂側(cè)琢面射出的光和射入頂側(cè)琢面后從切平面射出的光的入射光與射出光之間的角度相等。
13.按權(quán)利要求12所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于45°，頂側(cè)角c的范圍滿足下列條件-3.75427×p+172.8166≥c≥-3.74167×p+171.4883
14.按權(quán)利要求13所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于底側(cè)角p與頂側(cè)角c之間的關(guān)系如下-3.7239×p+171.4315≥c≥-3.74167×p+171.4883
15.按權(quán)利要求14所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，底側(cè)角p大于等于37.5°小于等于45°。
16.按權(quán)利要求15所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比大于等于0.33小于等于0.60。
17.按權(quán)利要求16所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，從鉆石中心軸線到底部中腰下琢面的底面?zhèn)软旤c的距離(半徑)在一通過底部中主琢面的腰側(cè)頂點和鉆石中心軸線的平面上的投影Gd不大于0.3。
18.按權(quán)利要求17所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，Gd值不大于0.25。
19.按權(quán)利要求16所述的裝飾用鉆石的切割結(jié)構(gòu)，其特征在于，切平面的直徑與腰棱翻光面直徑之比大于等于0.38小于等于0.55。
全文摘要
具有截頭圓錐形一頂部和該截頭圓錐形部緊下方一圓錐形底部的鉆石的一種切割結(jié)構(gòu),該鉆石的頂部的燦爛和熠熠發(fā)光性提高,反射出藍光。頂側(cè)角c和底側(cè)角p選擇成使得入射頂側(cè)琢面后從頂側(cè)琢面射出的光、入射切平面后從頂側(cè)琢面射出的光和入射頂側(cè)琢面后從切平面射出的光同時指向觀察者。此外,底側(cè)角p和頂側(cè)角c最好選擇成使得入射光形成的角度與射出光形成的角度大致相等。其切平面直徑與腰棱翻光面直徑之比應(yīng)大于等于0.33小于等于0.60,最好不大于0.55,更好不大于0.38。
文檔編號A44C17/00GK1340321SQ0112588
公開日2002年3月20日 申請日期2001年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月25日
發(fā)明者川淵良范, 松村保 申請人:株式會社微笑智能