专利名称：椭圆形切割的钻石的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钻石的切割，尤其涉及一种具有椭圆形腰部、反射光的亮度强的钻石的切割。
背景技术：
一般，圆钻型切工(round brilliant cut)被用作钻石的切割。在圆钻型切工的钻石中，在冠部的顶面具有正八边形的台面，在台面与腰部之间的冠部外周面上具有8个冠部主刻面、8个星形刻面和16个上腰部刻面。另外，在腰部下部的顶点，具有底面，在底面与腰部之间的亭部外周面上，具有8个亭部主刻面与16个下腰部刻面。因此，圆钻型切工包含台面与底面，通常认为是58面体。另外，圆钻型切工就中心轴而言，为8次旋转对称。
本发明人等就圆钻型切工钻石而言，引入‘视知觉反射光的量’的概念，为了评价在观察钻石时观察的人可察觉的亮度大小，发明可增大视知觉反射光的量的切割设计，将之作为专利申请，作为专利文献1公开。
就所述圆钻型切工钻石的专利申请而言，首先，定义将钻石的半径100等分的网格，求出每个网格的光量密度，作为物理反射光量。钻石的半径为几mm左右，各网格为数百μm2。勘查人可知觉的大小，仅就大小为30网格以上的图案而言，对每个图案，以物理反射光量10为单位，求出其平方根，对全部图案求出该值的和，设为视知觉反射光的量。即，视知觉反射光的量＝Σ{(30网格以上的每个图案的物理反射光量)/10)1/2。
在人从钻石的台面上观察钻石的情况下，从观察者的背后入射的光被人遮住，到达不了钻石。相反，以大的角度入射的光线对反射光也不太有效。因此，在所述专利申请中还研究了如下切割设计，即，对于在钻石的台面立起的垂线(连结台面中心与底面的中心线)，以20-45度入射的光作为有效的光进行处理，将该范围的入射光之反射光的强度称为‘有效视知觉反射光的量’，增大该有效视知觉反射光的量。
当研究来自钻石的反射光时，若从钻石的周围入射一样的光时，则所述有效视知觉反射光的量是有效的，但在从形成平面的顶棚照射光的情况下，必需使用入射角度(θ)的cos2θ来表示光的强度。
作为圆钻型切工的变形，有腰部变为椭圆的椭圆形切割的钻石。就椭圆形切割的钻石而言，也在腰部的上部具有冠部，在腰部的下部具有亭部，在冠部的顶部具有台面。通常使用的椭圆形切割的钻石相对中心轴不对称。
相对中心轴不对称的椭圆形切割的钻石的反射光的亮度小。另外，还存在将圆钻型切工沿纵横之一方向变为扁平的情况。例如，参照非专利文献1。
在椭圆形切割的钻石中，具有为椭圆形的腰部；设置在该腰部的上部的同时、在其顶部具有台面的冠部；和在腰部的下部的亭部。伴随着将圆钻型切工中的圆形腰部替换为椭圆形腰部，椭圆形圆钻型切工中的冠部与亭部变形。即，在椭圆形明亮式切割的亭部中，存在从椭圆形腰部与该腰部的长轴和短轴的交点、和大致将相邻的长轴与短轴所成角度2等分的2等分线与腰部的交点分别集中到底面的8个亭部主刻面。将由邻接亭部的亭部主刻面与腰部包围的部分分成两个的、构成椭圆扇形(sector)或大致三角形的下腰部刻面有16个。在非专利文献1所示的椭圆形切割钻石中，位于短轴侧的亭部亭部角比设置在长轴侧的亭部主刻面的亭部角(亭部主刻面与台面的角)大，设置在长轴与短轴之间的亭部主刻面的亭部角在这些亭部角的中间。同样，短轴侧的下腰部刻面与台面所成角度也比长轴侧的下腰部刻面与台面所成的角度大。
另一方面，在冠部中，形成八边形的台面的顶点中、位于长轴侧的顶点偏向外方向，位于短轴侧的顶点偏向内侧，作为沿长轴方向稍延伸的八边形台面，可设冠部主刻面(有时称为‘斜面(bezel)刻面’)的半径方向长度与冠部角相同。
结果，椭圆形明亮式切割钻石的8个冠部角基本相同，在8个亭部角之间存在差异。另外，16个下腰部刻面与台面所成角度也不同。由于设置在长轴侧的亭部主刻面的亭部角小，设置在短轴侧的亭部主刻面的亭部角大，所以设置在长轴与短轴中间的亭部主刻面不指向中心轴的方向。这样，在具有形成不同值的亭部角与形成不同值的下腰部刻面角的同时，具有不指向中心轴的方向的刻面，所以被亭部主刻面与下腰部刻面反射的光和从这些面呈现的光图案会由于来自这些面的反射光的方向不同而不一样，变为形状极细的反射图案，难以特定，另外，冠部刻面或台面中的亮度低。
本发明人等使用所述专利申请中引入的‘视知觉反射光的量’，求出反射光的量。将对以20-45度入射的光的‘有效视知觉反射光的量’、与根据使用入射光的入射角度(θ)的cos2θ加权后的入射光强度求出的‘视知觉反射光的量’的算术平均设为‘反射评价指数’。使用该反射评价指数，研究具有反射光的强亮度的椭圆形切割。
专利文献1特开2003-310318号公报。
非专利文献1‘GIAダイヤモンドデイクシヨナリ-’(The GIADIAMOND DICTIONARY)TX 3版，美国，美国宝石学会发行，1993年，167-168页。
发明内容
本发明的目的在于提供一种当从台面上部观察时、反射光的亮度强的椭圆形切割的钻石。
本发明的一种椭圆形切割的钻石，具有柱状的腰部；冠部，设置在腰部上部，同时，在其顶部具有形成八边形的台面；和设置在腰部下部的亭部，腰部在与冠部之间具有上部棱，并在与亭部之间具有下部棱。与台面平行的腰部截面的轮廓线形成椭圆或类似于椭圆的形状，该钻石具有中央面，包含轮廓线的长轴，由垂直于台面的平面构成；中心轴，位于中央面上，由在腰部截面的轮廓线长轴中心与台面垂直相交的直线构成；和外切圆，以中心轴为中心，由在轮廓线的至少一个长轴端外切于轮廓线的圆构成。另外，该钻石具有八分割面，该八分割面由该钻石的中央面；具有腰部截面的轮廓线的短轴与该钻石的中心轴的平面；和2等分该平面与所述中央面绕中心轴所成的角度的平面构成。另外，邻接的两个八分割面具有2等分绕中心轴形成的角度的第二八分割面。
台面具有在中央面上相对的2个顶点、和对于中央面对称的台面的其它6个顶点。
冠部在腰部上部棱与台面之间的周围，具有8个形成四边形的冠部主刻面、8个形成三角形的星形刻面、和16个上腰部刻面。冠部主刻面分别是如下四边形，即将八分割面分别与腰部上部棱交叉的点、与台面的各顶点设为对顶点，同时，在与邻接的冠部主刻面各自之间共有其它顶点。星形刻面分别是如下三角形，即将所述台面的各边设为底边，在该边两端分别具有顶点，具有邻接的两个冠部主刻面共有的所述其它顶点，作为对顶点。上腰部刻面分别是如下三角形或椭圆扇形，将冠部主刻面的侧边中、在腰部上部棱上具有一端的边作为底边，在腰部上部棱上具有顶点。
亭部在该钻石的中心轴的下端具有下顶点，在该下顶点与腰部下部棱之间的周围，具有8个亭部主刻面与16个下腰部刻面。亭部主刻面分别是在下顶点与腰部下部棱之间的周围、从下顶点向第二八分割面分别与腰部下部棱交叉的点延伸的四边形或部分四边形，同时，在与相邻的亭部主刻面之间，共有将下顶点设为一端的边，另外，亭部主刻面分别将第二八分割面各自与外切圆的交点、和下顶点形成为对顶点。下腰部刻面形成于亭部主刻面与腰部下部棱之间。下腰部刻面分别是将亭部主刻面的侧边中、在腰部下部棱上具有一端的边作为底边、在腰部下部棱上具有顶点的三角形或椭圆扇形，各亭部主刻面在其两侧分别具有1个所述下腰部刻面。
腰部截面的轮廓线形成的椭圆或类似于椭圆的形状在将其长轴方向半径(下面称为‘长半径’)为a、将其短轴方向半径(下面称为‘短半径’)为b时，短长半径比(b/a)为0.6以上。
并且，亭部主刻面分别在与台面之间具有实质上相同的亭部角。此时，必需就相对于中心轴而言彼此位于相反位置上的两个亭部主刻面构成的亭部主刻面对各自而言，亭部主刻面各对与台面在这些刻面内具有共同的垂直面，就相对于中心轴而言彼此位于相反位置上的两个冠部主刻面构成的冠部主刻面对各自而言，冠部主刻面各对与台面在这些刻面内具有共同的垂直面。
另外，冠部主刻面与台面之间最好具有实质上相同的冠部角。
另外，最好亭部主刻面分别与台面之间具有的亭部角、和冠部主刻面分别与台面之间具有的冠部角位于由连结将横轴描绘为亭部角(p)、将纵轴描绘为冠部角(c)的曲线上的点(p，c)(43°，10°)、(41°，14°)、37°，23°)、(35°，33°)、(35°，36°)、(37°，42°)、(39°，42°)、(41°，36°)、(43°，24°)和(44.7°，9°)的线所包围的区域中。
另外，最好腰部在整个圆周上具有实质上相同的腰部高度，同时，去除邻接长轴的下腰部刻面后的亭部的刻面在各个刻面与腰部下部棱之间，具有调整面，该调整面在与台面之间具有比亭部角大的角度，在所述各个刻面与调整面之间，形成棱线。
就本发明的椭圆形切割的钻石而言，最好钻石的中心轴通过腰部截面的轮廓线的长轴中心。
就本发明的椭圆形切割的钻石而言，最好与台面平行的腰部截面的轮廓线为椭圆。
另外，本发明也可适用于在与台面平行的腰部截面中具有形成由两个椭圆弧(或作为椭圆弧之一的圆弧)相交而成的形状的轮廓线的、称为蛋形的钻石。
另外，本发明也可适用于在与台面平行的腰部截面中具有形成由三个椭圆弧(或作为椭圆弧之一的圆弧)相交而成的形状的轮廓线的、称为梨形的钻石。
在本发明的椭圆形切割的钻石中，从台面上部观察时，反射光的亮度强。与将圆钻型切工沿纵横之一方向变为扁平的钻石相比，亮度增强200～300％左右。另外，由于可在腰部的整个圆周使腰部高度为实质上相同的值，所以外观好。
图1表示本发明实施例1的椭圆形切割的钻石的俯视图。
图2表示本发明实施例1的椭圆形切割的钻石的仰视图。
图3表示本发明实施例1的椭圆形切割的钻石的正面图。
图4表示本发明实施例1的椭圆形切割的钻石的侧面图。
图5是使用实施例1的椭圆形切割的钻石的截面来说明光路的图。
图6是使用实施例1的椭圆形切割的钻石的截面来说明光路的图。
图7表示实施例2的椭圆形切割的钻石的俯视图。
图8表示实施例2的椭圆形切割的钻石的仰视图。
图9表示实施例2的椭圆形切割的钻石的正面图。
图10表示实施例2的椭圆形切割的钻石的侧面图。
图11表示实施例3的椭圆形切割的钻石的俯视图。
图12表示实施例3的椭圆形切割的钻石的仰视图。
图13表示实施例3的椭圆形切割的钻石的正面图。
图14表示实施例3的椭圆形切割的钻石的侧面图。
图15是使用实施例3的椭圆形切割的钻石的截面来说明光路的图。
图16是使用实施例3的椭圆形切割的钻石的截面来说明光路的图。
图17表示比较例的椭圆形切割的钻石的俯视图。
图18表示比较例的椭圆形切割的钻石的仰视图。
图19表示比较例的椭圆形切割的钻石的正面图。
图20表示比较例的椭圆形切割的钻石的侧面图。
图21是就本发明实施例3的椭圆形切割的钻石、和比较例的椭圆形切割的钻石而言、表示反射评价系数与短长半径比(b/a)的关系的曲线。
图22是就本发明的椭圆形切割的钻石而言、表示具有最佳反射评价指数的亭部角(p)与冠部角(c)的区域的曲线。
图23是说明椭圆形切割的钻石的观察方法的模式图。
符号说明100、200、300 椭圆形切割的钻石110、210、310 腰部120 冠部122 台面126 冠部主刻面132 星形刻面136 上腰部刻面140、340 亭部142、144、342、344 亭部主刻面152、352 下腰部刻面
162、362 下顶点170 八分割面180’、180” 第二八分割面394、398a、398b、398c 调整面(刻面)398 棱线具体实施方式
下面，根据实施例来详细说明本发明。
实施例1根据表示实施例1的附图来详细说明本发明的椭圆形切割的钻石。图1表示本发明实施例1的椭圆形切割的钻石的俯视图，图2表示其仰视图，图3表示正面图，图4表示侧面图。在这些图中，椭圆形切割的钻石100具有柱状的腰部110、在腰部110上部的冠部120、和在腰部110下部的亭部140。冠部120在其顶部具有形成八边形的台面122。图1是从上部看冠部120的图，图2是从底部看亭部140的图。
椭圆形明亮式切割的钻石具有截面为椭圆形的腰部；冠部，设置在该腰部的上部，同时，在其顶部具有台面；在腰部下部的亭部。腰部在与冠部之间具有上部棱，并在与亭部之间具有下部棱。椭圆形明亮式切割中的冠部与亭部均形成将圆钻型切工中的圆形腰部替换为椭圆形腰部的形状。
从图1与图2可知，在实施例1的椭圆形切割的钻石中，该腰部110、即与台面平行的腰部截面为椭圆。但是，不仅腰部截面为椭圆，而且形成与台面平行的腰部截面的轮廓线为椭圆或类似于椭圆的形状，例如蛋形或梨形之钻石中也可适用本发明。
这里，为了下面便于说明，将包含腰部截面的轮廓线的长轴、垂直于台面的平面作为中央面，将在中央面上、于轮廓线长轴的中央、即形成八边形的台面122的中心与台面垂直相交的直线作为中心轴，将其作为z轴。z轴的原点位于腰部的上部截面、即位于冠部与腰部之间的截面上。从原点向腰部的长轴方向描绘x轴，从原点向腰部的短轴方向描绘y轴。另外，描绘基本上将长轴与短轴所成的角度2等分的平分线。将包含中心轴(z轴)、向x轴、平分线、y轴各自的方向延伸的平面称为八分割面170。将2等分邻接的八分割面170绕中心轴(z轴)形成的角度之平面称为第二八分割面。将第二八分割面中位于x轴与平分线之间的作为第二八分割面180’，将第二八分割面中位于平分线与y轴之间的作为第二八分割面180”。
参照图1、图3和图4，台面122相对的两个顶点123分别位于x轴方向的八分割面170上、和-x轴方向的八分割面上，即中央面上，其它6个顶点124、125位于对于中央面对称的位置。图1中，由于台面122对于y轴对称，所以2个顶点124位于包含y轴的八分割面170上。冠部124除具有台面122外，还具有8个形成四边形的冠部主刻面126、8个形成三角形的星形刻面132和16个上腰部刻面136。
台面122的对置的两个顶点123在中央面上沿x轴方向(长轴方向)距中心轴(z轴)的距离实质上相同，对置的两个顶点124沿y轴方向(短轴方向)距中心轴的距离实质上相同，另外，其它4个顶点125尽管未必在平分线上，但分别沿2等分长轴与短轴所成的角度的平分线方向距中心轴的距离实质上相同。
冠部主刻面126分别是如下四边形，即，将八分割面170分别与腰部110的上部棱交叉的各点127、129和128、与台面122的各顶点123、125和124作为对顶点127与123、129与125和128与124，在与邻接的冠部主刻面126之间共有其它顶点121。冠部主刻面126分别与八分割面垂直相交。另外，冠部主刻面与台面之间具有的角度(冠部角(c))对8个冠部主刻面而言最好相同。
当形成冠部主刻面126时，通过台面的1顶点来形成一平面，该平面与八分割面垂直相交，同时，在与台面之间具有相同角度。可将该平面与该八分割面的交线同该腰部相交的点作为冠部主刻面在腰部上的顶点。例如，在位于2等分x轴与y轴所成角度的方向上的冠部主刻面126的情况下，通过台面的顶点125地形成与2等分x轴与y轴所成角度的方向的八分割面垂直相交、具有预定的冠部角的平面。将该平面与该八分割面170的交线同腰部110相交的点129作为腰部上的顶点。这样，冠部主刻面126具有对顶点125与129。同样形成其它7个冠部主刻面126。将冠部主刻面的相邻彼此交线上距台面的深度相同的点设为顶点121。如此形成的8个形成四边形的冠部主刻面126分别与八分割面垂直相交，同时，所有冠部主刻面的冠部角(c)都相同。
星形刻面132分别是如下三角形，即，将台面122的各边(例如线段123-125)作为底边，在该边(例如123-125)的两端123与125分别具有顶点，具有邻接的两个冠部主刻面126与126共有的顶点121，作为顶点。
上腰部刻面136分别将冠部主刻面126的侧边中、在腰部110的上部棱上具有一端(例如127)的边(例如127-121)作为底边，在腰部上部棱上具有顶点(例如138)。其通常为三角形，但是，如图所示，有时也形成与腰部的交线为椭圆弧的椭圆扇形。在本例中，以连结八分割面170与腰部110的交点、和相邻的冠部主刻面共有的顶点121的线为交界线，两个上腰部刻面136相邻。
参照图2至图4，亭部140在中心轴的下端具有下顶点162，即底面。亭部140的下顶点162与腰部110的下部棱之间基本上为椭圆锥形，在其外周具有8个亭部主刻面142、144和16个下腰部刻面。
将图2所示的仰视图与在后说明的图18所示的比较例的椭圆形切割钻石800的亭部840相比较可知，本发明的椭圆形切割钻石100在将比较例的亭部840绕中心轴(z轴)22.5°(1/16圈)的位置上，设置亭部主刻面与下腰部刻面。因此，本发明的钻石是变形后的椭圆形切割。
在下顶点162与腰部110的下部棱之间，亭部主刻面142、144分别沿第二八分割面180’、180”的方向从下顶点162延伸，沿第二八分割面180’方向延伸的亭部主刻面142、沿第二八分割面180”方向延伸的亭部主刻面144均形成四边形或部分四边形。另外，亭部主刻面142在与相邻的亭部主刻面146之间共有将下顶点162作为一端的边186。该亭部主刻面142与经x轴相邻的亭部主刻面142之间，共有将下顶点162作为一端的边186(沿x轴方向延伸的边)。另外，亭部主刻面144与经y轴相邻的亭部主刻面144之间，共有将下顶点162作为一端的边186(沿y轴方向延伸的边)。
在亭部椭圆锥形外周面上，下腰部刻面分别形成于亭部主刻面142、144与腰部110的下部棱之间，是将亭部主刻面的侧边中、在腰部下部棱上具有一端的边作为底边、在腰部下部棱上具有顶点的三角形或椭圆扇形。
在中心轴为中心，描绘在腰部110的长轴两端外切于腰部的外切圆147(参照图2)。第二八分割面180’、180”分别与外切圆147在点153’、153”相交。亭部主刻面142、144分别具有下顶点162与点153’、153”，作为对顶点。因此，亭部主刻面142、144分别与邻接的亭部主刻面之间，共有将下顶点162作为一端的边186、和该边186的另一端187。这样，各亭部主刻面将外切圆147在圆周上的点与下顶点162作为对顶点，具有连结这些点的对角线，该对角线与台面所成角度(亭部角)实质上相同。从图2可知，在短轴侧，腰部110的短半径比外切圆147的半径小，所以位于靠近短轴的第二八分割面180”方向上的亭部主刻面144的腰部侧末端被大大切断，变为部分四边形。位于靠近长轴的第二八分割面180’方向上的亭部主刻面144的腰部侧末端被稍稍切断，变为部分四边形。
参照图2，下腰部刻面(例如152b、152c)分别具有通过邻接的两个亭部主刻面142与144共有的边186的另一端187、与第二八分割面180’、180”与外切圆147的交点153’、153”的边(线段187-153’、187-153”)。另外，下腰部刻面152具有2等分相邻的两个第二八分割面180’、180”所成的角的平面(八分割面)170与腰部110相交的点156，作为其顶点。因此，下腰部刻面(例如152b、152c)是由线段187-153’(或187-153”)与线段156-187夹持的三角形或椭圆扇形。
在实施例1中，亭部主刻面142、144分别连结中心轴的下顶点162与外切圆147上的点153’、153”，所以在各亭部主刻面与各第二八分割面垂直相交的同时，各亭部主刻面与台面122之间形成的角度(亭部角(p))相同。如上所述，冠部120的结构最好8个冠部主刻面分别与八分割面垂直相交，与台面122之间所成的角度(冠部角(c))相同。
本实施例的椭圆形切割的钻石100中，腰部高度在腰部整个圆周上不是相同的值。在长轴侧，具有小的腰部高度，在短轴侧，具有大的腰部高度。在冠部中，依次连结位于相邻的上腰部刻面彼此的棱线、与位于上腰部刻面同冠部主刻面之间的棱线分别与腰部相交的点的线大致为直线112。但是，由于亭部主刻面142、144具有连结下顶点与外切圆147上的点的对角线，所以，与椭圆腰部110在接近x轴的亭部主刻面142中于外切圆147附近、在接近y轴的亭部主刻面144中沿-z轴方向离开外切圆147的位置上分别交叉。因此，如图3、图4所示，腰部高度在长轴侧小，在短轴侧大，在位于x轴与y轴之间的平分线侧为它们的中间值。
在腰部的轮廓线形成的椭圆或类似于椭圆的形状下，如图1所示，将x轴方向、即长轴方向半径(长半径)表示为a，将y轴方向、即短轴方向半径(短半径)表示为b。在本发明的椭圆形切割的钻石中，该短长半径比(b/a)必需为0.6以上，最好超过0.7。
在椭圆形切割的钻石100中，具有4对由相对中心轴位于彼此相反位置上的两个亭部主刻面构成的亭部主刻面。由相对中心轴位于彼此相反位置上的两个亭部主刻面构成的对为沿第二八分割面180’方向延伸的2个亭部主刻面142的对、沿第二八分割面180”方向延伸的2个亭部主刻面144的对，分别各有2对。构成各亭部主刻面对的2个亭部主刻面与台面在这些刻面内具有共同的垂直面。并且，钻石100具有4对由相对中心轴位于彼此相反位置上的两个冠部主刻面构成的冠部主刻面。相对中心轴位于彼此相反位置上的一对冠部主刻面为沿x轴方向延伸的一对冠部主刻面、沿y轴方向延伸的一对冠部主刻面、沿平分线方向延伸的2对冠部主刻面。构成各冠部主刻面对的两个冠部主刻面与台面在这些刻面内具有共同的垂直面。并且，亭部主刻面分别在与台面之间具有的角度(亭部角(p))实质上为相同的值。具有这种刻面结构的钻石100具有强的亮度。
图5中使用实施例1的椭圆形切割的钻石100的第二八分割面180’的截面来表示光路。在该截面中，台面122、亭部主刻面142、和距该亭部主刻面相对z轴位于相反侧的亭部主刻面142在这些刻面内具有共同的垂直面。入射到冠部的某个刻面的光在该刻面受到折射或反射，但这些入射的光、受到折射或反射的光沿该刻面内的垂直面前进。由于台面与两个亭部主刻面具有共同的垂直面，所以，存在通过所有这些刻面的或受到反射的光。通过台面122、从外部入射到钻石100内的光被台面折射，射向亭部主刻面142。光被亭部主刻面142反射，射向相对z轴位于相反侧的亭部主刻面142，在这里受到反射。该光通过台面122后，射出到钻石100的外部。
这样，从台面或位于冠部的刻面进入，在钻石内受到2次反射，从台面或位于冠部的刻面射出到钻石100的外部。从台面或位于冠部的刻面进入、在钻石内受到2次反射、从台面或位于冠部的刻面射出到钻石100的外部光的亮度最强。若反射次数变多，则强度变弱。
不仅入射到台面122的-x轴侧一半或位于该侧的星形刻面132b的光射向位于腰部相反侧的亭部主刻面142，该入射光的一部分也射向位于亭部主刻面142两侧处的下腰部刻面152i、152h。另外，从位于星形刻面132b两侧的两个冠部主刻面126b、126入射的光、和从位于冠部主刻面与腰部之间的两个上腰部刻面136入射的光的一部分射向位于亭部主刻面142两侧的下腰部刻面152i、152h。被下腰部刻面152i、152h反射的光的一部分与被亭部主刻面142反射的光的一部分射向位于相对z轴位于相反侧(+z轴侧)的亭部主刻面142两侧的下腰部刻面152e、152f，在这里受到反射。该光的一部分通过位于在+x轴侧的星形刻面132a周围的两个冠部主刻面和两个上腰部刻面，射出到钻石100的外部，所以冠部主刻面和上腰部刻面136也明亮地发光。
在钻石100中，亭部与冠部任一方均有由通常的明亮式切割绕中心轴22.5°(1/16圈)的位置关系。因此，冠部主刻面(例如位于+x轴侧的冠部主刻面)126a不具有夹持腰部对置的亭部主刻面，仅与沿+x轴方向延伸的两个亭部主刻面局部相对。但是，冠部主刻面126a夹持沿+x轴方向延伸的两个下腰部刻面152d、152e和腰部对置。另外，位于-x轴侧的冠部主刻面126b夹持沿-x轴方向延伸的两个下腰部刻面152g、152h与腰部对置。这里，夹持4个下腰部刻面152d、152e、152g、152h的4个亭部主刻面(沿第二八分割面180’的方向延伸的亭部主刻面)具有相同的亭部角，同时，相对中心轴位于对称位置的亭部主刻面具有共同的垂直面，即通过中心轴的垂直面，所以，相对中心轴位于对称位置的两个下腰部刻面152d与152g、和两个下腰部刻面152e与152h彼此为面方位矢量的x分量与y分量具有相反符号的关系。即，下腰部刻面152d与152g同台面122具有共同的垂直面。同样，下腰部刻面152e与152h同台面122具有共同的垂直面。
这些刻面不具有共同的垂直面，例如沿第二八分割面180’的方向延伸的亭部主刻面对在这些刻面内不具有共同的垂直面时，到达一个亭部主刻面的光不射向另一亭部主刻面。因此，在钻石内反射4～6次或更多次后，从台面或冠部主刻面呈现到钻石上，或不被亭部主刻面或下腰部刻面反射地通过，所以，钻石的亮度变弱。椭圆形明亮式切割钻石与圆钻型切工钻石一样，亭部被埋入台座中使用，所以，从位于亭部的各刻面向钻石外发出的光对亮度没有帮助。
图6中使用实施例1的椭圆形切割的钻石100的第二八分割面180”的截面来表示光路。通过台面122的位于-y轴侧一半或冠部的刻面后从外部入射到钻石100内的光被台面和位于冠部中的刻面折射，之后被亭部主刻面144反射，射向相对z轴为相反侧的亭部主刻面144，在这里受到反射。这些光在通过台面122与位于冠部的刻面后射出到钻石的外部。此时，入射到钻石的光也在钻石内受到2次反射，从台面或位于冠部的刻面射出到外部，所以光的亮度强。但是，在靠近台面122外周的部分产生暗影。为了从靠近台面122外边的部分向外发光，如图6中粗虚线所示，光必需在腰部内表面反射或通过腰部。但是，由于这些光基本上不存在或极少，所以在台面外边附近产生影子。
表1中示出在实施例1的椭圆形切割的钻石(短长半径比(b/a)0.8)中，求出反射评价指数的结果。从表1可知，这些钻石的反射评价指数分别为308、321，亮度比在后说明的比较例的钻石强。另外，示出等级与设置了调整面的实施例3的钻石基本相同的反射评价指数。
实施例2参照图7至图10来说明本发明实施例2的椭圆形切割的钻石200。图7表示钻石200的俯视图，图8表示仰视图，图9表示正面图，图10表示侧面图。在这些图和下面的说明中，与实施例1的钻石100相同的部分使用相同的参照符号。钻石200具有柱状的腰部210、在腰部210上部的冠部120、和在腰部210下部的亭部140。钻石200的冠部120与亭部140与实施例1的钻石100的冠部120与亭部140的结构分别相同。
腰部210的水平截面形成16边形。上腰部刻面136以直线与腰部210的外周面相交，另外，下腰部刻面152分别以直线与腰部210的外周面相交，上腰部刻面136与腰部外周面的交线大致为直线212，但连结下腰部刻面与腰部外周面的交线的各端之线与实施例1中的一样，为在短轴侧向下弯、在长轴侧向上弯的椭圆。因此，腰部高度在长轴侧小，在短轴侧大，在其中间为其中间的值。钻石200的冠部和亭部的各刻面的构造与钻石100的完全一样，所以反射特性也与钻石100一样。
实施例3根据附图来详细说明本发明的椭圆形切割钻石的实施例3。图11表示本发明实施例3的椭圆形切割钻石的俯视图，图12表示其仰视图，图13表示正面图，图14表示侧面图。在这些图中，椭圆形切割钻石300具有柱状的腰部310、在腰部310上部的冠部120、和在腰部310下部的亭部340。冠部120在其顶部具有形成八边形的台面122。图11是从上部看冠部120的图，实质上与图1一样，图12是从底部看亭部340的图。在这些图和下面的说明中，与实施例1的部件相同的部分使用相同的参照符号。
图11、图13和图14中，冠部120与实施例1中的相同，所以这里省略说明。
参照图12至图14，亭部340在中心轴的下端具有下顶点362、即底面。亭部340的下顶点362与腰部310的下部棱之间基本上为椭圆锥形，在其外周具有8个亭部主刻面342、344和16个下腰部刻面。
亭部主刻面342、344分别在下顶点362与腰部310的下部棱之间，沿第二八分割面180’、180”的方向从下顶点362延伸，沿第二八分割面180’方向延伸的亭部主刻面342、沿第二八分割面180”方向延伸的亭部主刻面344均形成四边形或部分四边形。另外，亭部主刻面342在与相邻的亭部主刻面344之间共有将下顶点362设为一端的边386。该亭部主刻面342与经x轴相邻的亭部主刻面342之间，共有将下顶点362设为一端的边386(沿x轴方向延伸的边)。另外，亭部主刻面344与经y轴相邻的亭部主刻面344之间，共有将下顶点362设为一端的边386(沿y轴方向延伸的边)。
在亭部椭圆锥形外周面上，下腰部刻面分别形成于亭部主刻面342、344与腰部310的下部棱之间，是将亭部主刻面的侧边中、在腰部下部棱上具有一端的边作为底边、在腰部下部棱上具有顶点的三角形或椭圆扇形。
在中心轴为中心，描绘在腰部310的长轴端外切于腰部的外切圆347(参照图12)。第二八分割面180’、180”分别与外切圆347在点353’、353”相交。亭部主刻面342、344分别具有下顶点362与点353’、353”，作为对顶点。亭部主刻面342、344分别与邻接的亭部主刻面之间，共有将下顶点362设为一端的边386、和该边386的另一端387。这样，各亭部主刻面将外切圆347在圆周上的点与下顶点362作为对顶点，具有连结这些点的对角线，该对角线与台面所成角度(亭部角)实质上相同。从图12可知，在短轴侧，腰部310的短半径比外切圆347的半径小，所以位于靠近短轴的第二八分割面180”方向上的亭部主刻面344的腰部侧末端被大大切断，变为部分四边形。位于靠近长轴的第二八分割面180’方向上的亭部主刻面344的腰部侧末端被稍稍切断，变为部分四边形。
参照图12，下腰部刻面(例如352b、352c)分别具有通过邻接的两个亭部主刻面342与344共有的边386的另一端387、与第二八分割面180’、180”与外切圆347的交点353’、353”的边(线段387-353’、387-353”)。另外，下腰部刻面具有2等分相邻的两个第二八分割面180’、180”所成的角的平面(八分割面)170与腰部310相交的点356，作为顶点。因此，下腰部刻面(例如352b、352c)是由线段387-353’(或387-353”)与线段356-387央持的三角形或椭圆扇形。
在实施例3中，亭部主刻面342、344分别连结中心轴的下顶点362与外切圆347上的点353’、353”，所以，在各亭部主刻面与各第二八分割面垂直相交的同时，各亭部主刻面与台面122之间形成的角度(亭部角(p))相同。如实施例1中所述，冠部120的结构最好8个冠部主刻面分别与八分割面垂直相交，与台面122之间所成的角度(冠部角(c))相同。
在钻石300中，在形成于亭部340中的亭部主刻面342、344与腰部下部棱之间、和下腰部刻面352a、352b、352c与腰部下部棱之间，形成调整面。
作为调整面，在位于短轴侧的下腰部刻面352a的靠近腰部的地方，设置四边形刻面398a。下腰部刻面352a与该调整面398a相交的线形成棱线398。从zx面至棱线398的距离若用长半径(a)表示时，最好为0.5a-0.6a。棱线398横跨位于下腰部刻面352a两侧的亭部主刻面344、位于亭部主刻面344与八分割面170之间的下腰部刻面352b、与之相邻的下腰部刻面352c，在亭部主刻面342的中途与腰部310交叉。通过棱线398，在亭部主刻面344与腰部310之间形成调整面394，在下腰部刻面352b与腰部310之间形成调整面398b，在下腰部刻面352c与腰部310之间形成调整面398c，另外，在亭部主刻面342与腰部310之间形成小的调整面。
这些调整面398a、394、398b、398c最好以如下的方式形成，设置在位于靠近短轴的地方的亭部主刻面344中的调整面394与台面之间具有比亭部角稍大的角度，同时，腰部高度在整个圆周上为实质上相同的值。如图13的正面图、图14的侧面图所示，在位于腰部310与冠部120之间的棱线中，上腰部刻面136各自的下端中央向腰部侧突出，在位于腰部310与亭部340之间的棱线中，下腰部刻面和调整面398a、398b、398c各自的上端中央向腰部侧突出，在这些部分中，看起来腰部高度变小，但这是由于上腰部刻面下端中央与下腰部刻面上端中央或调整面上端中央向腰部的突出使腰部形成椭圆的外周面，若利用连结位于上腰部刻面彼此之间的棱线或位于这些刻面与冠部主刻面之间的棱线与腰部相交的点之直线312、与连结位于下腰部刻面与亭部主刻面之间的棱线或位于调整面彼此之间的棱线与腰部相交的点的直线314之间的距离，来定义腰部高度，则可使腰部高度在整个腰部圆周上实质上恒定。另外，期望腰部外周面在其上下端被直线央持。但是，从刻面研磨加工的必要性看，可将腰部高度变化至长半径(a)的15％左右。
在椭圆形切割的钻石300中，具有4对由相对中心轴位于彼此相反位置上的两个亭部主刻面构成的亭部主刻面。由相对中心轴位于彼此相反位置上的两个亭部主刻面构成的对为沿第二八分割面180’方向延伸的2个亭部主刻面342的对、沿第二八分割面180”方向延伸的2个亭部主刻面344的对，分别各有2对。构成各亭部主刻面对的2个亭部主刻面与台面在这些刻面内具有共同的垂直面。并且，钻石300具有4对由相对中心轴位于彼此相反位置上的两个冠部主刻面构成的冠部主刻面。相对中心轴位于彼此相反位置上的一对冠部主刻面为沿x轴方向延伸的一对冠部主刻面、沿y轴方向延伸的一对冠部主刻面、沿平分线方向延伸的2对冠部主刻面。构成各冠部主刻面对的两个冠部主刻面与台面在这些刻面内具有共同的垂直面。并且，亭部主刻面分别在与台面之间具有的角度(亭部角(p))实质上为相同的值。具有这种刻面构成的钻石300具有强的亮度。
图15中使用实施例3的椭圆形切割的钻石300的第二八分割面180’的截面来表示光路。该截面的光路与实施例1中使用图5说明的一样，所以这里省略说明。
图16中示出实施例3的椭圆形切割的钻石300的八分割面180”的光路。通过台面122或位于冠部的刻面后从外部入射到钻石300内的光被台面或冠部的刻面折射，之后被亭部主刻面344反射，射向相对z轴为相反侧的亭部主刻面344，在这里受到反射。这些光在通过台面122或位于冠部的刻面后射出到钻石的外部。在靠近台面122外周的部分中，如粗实线所示，由于被位于腰部正下方的调整面394或398a、398b等反射的光发出，所以，该部分亮地发光。在这点上，实施例3的钻石300比实施例1的钻石100好。
实施例3与比较例的比较图17～图20中示出沿纵向使圆钻型切工钻石的腰部变为扁平的椭圆形切割钻石的一例，将其设为比较例的椭圆形切割的钻石800。在这些图中，图17是俯视图，图18是仰视图，图19是正面图，图20是侧面图。腰部810从图19和图20可知，在腰部整体圆周上具有一样的高度。在冠部820中，以冠部主刻面826全部具有相同的冠部角(c)的状态不变沿y轴方向将台面822作成扁平。在亭部840中，亭部主刻面842、844、846由将下顶点(底面)862与腰部下部棱上的点作为对顶点的四边形形成。因此，沿x轴方向延伸的2个亭部主刻面842的亭部角小，沿y轴方向延伸的2个亭部主刻面842的亭部角大。另外，设置在x轴方向与y轴方向中间的2个亭部主刻面846的亭部角为x轴方向亭部主刻面842的亭部角与y轴方向亭部主刻面844的亭部角之间的值。x轴方向亭部主刻面842指向通过下顶点862的中心轴(z轴)，即亭部主刻面842的垂线与中心轴相交。另外，y轴方向亭部主刻面844指向通过下顶点862的中心轴(z轴)，即亭部主刻面844的垂线与中心轴相交。但是，亭部主刻面846的垂线不指向中心轴(z轴)。
因此，在x轴方向上相对中心轴位于相反位置上的一对冠部主刻面826与一对亭部主刻面842和台面822在各个刻面内具有共同的垂直面(图17与图18中用粗虚线表示)872。另外，在y轴方向上相对中心轴位于相反位置上的一对冠部主刻面826与一对亭部主刻面844和台面822在这些刻面内具有共同的垂直面874。但是，在x轴与y轴的中间方向上，相对中心轴位于相反位置上的一对冠部主刻面826与台面822在这些刻面内具有共同的垂直面876，但亭部主刻面846在这些刻面内不具有垂直面876，进而不垂直。如图18所示，位于x轴与y轴中间的亭部主刻面846中的垂直面877与位于-x轴与-y轴中间的亭部主刻面846中的垂直面878不一致。
将对实施例3的椭圆形切割的钻石300与上述比较例的椭圆形切割的钻石800求出反射评价指数的结果绘成曲线示于图21中。图21中，以短长半径比(b/a)示为横轴，将对实施例3与比较例的钻石改变短长半径比(b/a)后求出反射评价指数的结果示于纵轴。实施例3的钻石300的亭部角为38.5°，冠部角为27.92°。比较例的钻石800长轴侧亭部角为38.5°，冠部角全部为27.92°。从该曲线可知，短长半径比(b/a)为0.7，实施例3的钻石300的反射评价指数约为270，比较例约为100，实施例3的反射评价指数为比较例的270％。短长半径比(b/a)为0.8，实施例3的钻石300的反射评价指数约为330，比较例约为170，实施例3的反射评价指数为比较例的约2倍。
椭圆形切割的钻石当短长半径比小于0.6时，变得极细长，出现难以加工的刻面，所以，必需使短长半径比为0.6以上。另外，如图21所示，圆钻型切工钻石(短长半径比(b/a)1.0)的反射评价指数约为500，当短长半径比(b/a)为0.6时，小于250，所以，亮度变低。当短长半径比(b/a)为0.7以上时，反射评价指数变为250以上，亮度变强。因此，椭圆形切割钻石的短长半径比(b/a)必需为0.6以上。相反，若短长半径比(b/a)接近1.0，则接近圆钻型切工，所以不必应用本发明，因此短长半径比(b/a)必需小于0.95。
亭部角(p)与冠部角(c)的区域表2示出对椭圆形切割的钻石(短长半径比(b/a)0.8)中改变亭部角(p)与冠部角(c)后的样品A～U求出反射评价指数的结果。另外，对于这些样品，图22中示出将纵轴、横轴描绘为亭部角(p)、冠部角(c)的曲线。根据发明人等的调查，图17～图20所示的比较例的椭圆形切割钻石(短长半径比(b/a)0.8)的反射评价指数的最大值约为250。因此，反射评价指数为250以上的样品为表2的样品A-U中的A-P，将这些样品的亭部角(p)与冠部角(c)的区域作为本发明中最佳范围，在图22中用粗实线包围示出。这样，最佳的亭部角(p)与冠部角(c)是由连结将横轴描绘为亭部角(p)、将纵轴描绘为冠部角(c)的曲线上的点(p，c)(43°，10°)、(41°，14°)、(37°，23°)、(35°，33°)、(35°，36°)、(37°，42°)、(39°，42°)、(41°，36°)、(43°，24°)和(44.7°，9°)的线所包围的区域。
当使用具有上述说明的本发明各实施例的构造的椭圆形切割钻石来观察其反射光图案时，在台面和冠部的各刻面中出现强的反射光图案。如图23所示，在平板902上对台面进行观察，当使用具有上述说明的本发明实施例的构造之椭圆形切割钻石来观察其反射光图案时，在台面和冠部的各刻面中出现强的反射光图案。在平板902上面向上放置台面，用圆筒903遮断来自周边的光，从椭圆形切割的钻石100～300的台面和冠部的各刻面、以与中心轴成20～45°的角度照射光线。用数码相机910拍摄钻石100～300中反射后呈现于亭部上的反射光图案，用CRT920观察该图案，或打印该图案后观察。可直接或根据打印上的图像由光传感器等测定该反射光的强度。之后，摘除圆筒903，以与钻石100～300的中心轴成0～90°的角度照射光线，同样观察反射光图案，测定该反射光的强度。求出平均这些反射光强度的值，作为反射光强度。
如上述各实施例所示，本发明还可适用于将冠部或亭部旋转1/16后变形的椭圆形切割钻石中，可得到强的反射光。
作为变形后的椭圆形切割钻石，上述说明中说明腰部截面形成椭圆的钻石，但本发明还可适用于在与台面平行的腰部截面中具有形成由两个椭圆弧(或作为椭圆弧之一的圆弧)相交而成的形状之轮廓线的、称为蛋形的钻石。另外，本发明也可适用于在与台面平行的腰部截面中具有形成由三个椭圆弧(或作为椭圆弧之一的圆弧)相交而成的形状之轮廓线的、称为梨形的钻石。
权利要求
1.一种椭圆形切割的钻石，具有柱状的腰部；冠部，设置在腰部上部，并且在其顶部具有八边形的台面；设置在腰部下部的亭部，所述腰部在与冠部之间具有上部棱，并在与亭部之间具有下部棱，与台面平行的腰部截面的轮廓线形成椭圆或类似于椭圆的形状，其特征在于，该钻石具有中央面，包含轮廓线的长轴，由垂直于台面的平面构成；中心轴，位于中央面上，由在腰部截面的轮廓线长轴中心与台面垂直相交的直线构成；外切圆，以中心轴为中心，由在轮廓线的两长轴端外切于轮廓线的圆构成，同时，具有八分割面，该八分割面由所述中央面、具有腰部截面的轮廓线的短轴与所述中心轴的平面、以及将该平面与所述中央面在中心轴周围所成的角度2等分的平面构成；和邻接的两个所述八分割面具有将中心轴周围形成的角度2等分的第二八分割面，所述台面具有在中央面上相对的2个顶点、和对于中央面对称的6个顶点，所述冠部在腰部上部棱与台面之间的周围，具有8个四边形的冠部主刻面、8个三角形的星形刻面、和16个上腰部刻面，所述冠部主刻面分别是如下四边形，即，将八分割面分别与腰部上部棱交叉的点、与台面的各顶点设为对顶点，同时，在与邻接的冠部主刻面各自之间共有其它顶点，所述星形刻面分别是如下三角形，即，将所述台面的各边作为底边，在该边两端分别具有顶点，具有邻接的两个冠部主刻面共有的所述其它顶点，作为对顶点，所述上腰部刻面分别是如下三角形或椭圆扇形，将冠部主刻面的侧边中、在腰部上部棱上具有一端的边作为底边，在腰部上部棱上具有顶点，所述亭部在所述中心轴的下端具有下顶点，在该下顶点与腰部下部棱之间的周围，具有8个亭部主刻面与16个下腰部刻面，该亭部主刻面分别是在所述下顶点与腰部下部棱之间的周围、从所述下顶点向第二八分割面分别与腰部下部棱交叉的点延伸的四边形或部分四边形，同时，在与相邻的亭部主刻面之间，共有将所述下顶点作为一端的边，另外，所述亭部主刻面分别将所述第二八分割面各自与所述外切圆的交点、和所述下顶点形成为对顶点，并且，所述亭部主刻面分别在与台面之间具有实质上相同的亭部角，所述下腰部刻面形成于亭部主刻面与所述腰部下部棱之间，所述下腰部刻面分别是将亭部主刻面的侧边中、在腰部下部棱上具有一端的边作为底边、在腰部下部棱上具有顶点的三角形或椭圆扇形，各亭部主刻面在其两侧分别具有1个所述下腰部刻面，腰部截面的轮廓线形成的所述椭圆或类似于椭圆的形状在将其长轴方向半径(下面称为‘长半径’)设为a、将其短轴方向半径(下面称为‘短半径’)设为b时，短长半径比(b/a)为0.6以上，就相对于中心轴而言彼此位于相反位置上的两个亭部主刻面构成的亭部主刻面对各自而言，亭部主刻面各对与台面，在这些刻面内具有共同的垂直面，就相对于中心轴而言彼此位于相反位置上的两个冠部主刻面构成的冠部主刻面对各自而言，冠部主刻面各对与台面，在这些刻面内具有共同的垂直面。
2.根据权利要求1所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于所述冠部主刻面与台面之间具有实质上相同的冠部角。
3.根据权利要求1或2所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于亭部主刻面分别与台面之间具有的亭部角、和冠部主刻面分别与台面之间具有的冠部角位于由连结将横轴作为亭部角(p)、将纵轴作为冠部角(c)来描绘的曲线上的点(p，c)(43°，10°)、(41°，14°)、(37°，23°)、(35°，33°)、(35°，36°)、(37°，42°)、(39°，42°)、(41°，36°)、(43°，24°)和(44.7°，9°)的线所包围的区域中。
4.根据权利要求3所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于所述腰部在整个圆周上具有实质上相同的腰部高度，同时，去除邻接长轴的下腰部刻面后的亭部的刻面，在各个刻面与腰部下部棱之间具有调整面，该调整面在与台面之间具有比亭部角大的角度，在所述各个刻面与所述调整面之间，形成有棱线。
5.根据权利要求1所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于所述腰部在整个圆周上具有实质上相同的腰部高度，同时，去除邻接长轴的下腰部刻面后的亭部的刻面，在各个刻面与腰部下部棱之间具有调整面，该调整面在与台面之间具有比亭部角大的角度，在所述各个刻面与上述调整面之间，形成有棱线。
6.根据权利要求5所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于所述腰部在整个圆周上具有实质上相同的腰部高度，同时，去除邻接长轴的下腰部刻面后的亭部的刻面，在各个刻面与腰部下部棱之间具有调整面，该调整面在与台面之间具有比亭部角大的角度，在所述各个刻面与调整面之间，形成有棱线。
7.根据权利要求1所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于与台面平行的腰部截面的所述轮廓线为椭圆。
8.根据权利要求1所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于与台面平行的腰部截面的所述轮廓线具有由两个椭圆弧相交而成的形状。
9.根据权利要求1所述的椭圆形切割的钻石，其特征在于与台面平行的腰部截面的所述轮廓线具有由三个椭圆弧相交而成的形状。
全文摘要
一种椭圆形切割的钻石，具有轮廓线为椭圆或类似于椭圆的形状的腰部；位于腰部上部、并在顶部具有八边形的台面的冠部、和位于腰部下部的亭部。一种变形后的椭圆形明亮式切割钻石，根据通常的明亮式切割的钻石将冠部与亭部的一方旋转其中心轴的约1/16周。在将腰部的长轴方向半径设为a、将短轴方向半径设为b时，短长半径比(b/a)为0.6以上。就中心轴而言、彼此位于相反位置的亭部主刻面对具有夹持腰部对置的冠部主刻面对或星形刻面对。这两个腰部主刻面、两个冠部主刻面或星形刻面以及台面，通过在这些刻面内具有共同的垂直面，在台面与冠部的刻面上射出的反射光的亮度变强。
文档编号A44C17/00GK1946310SQ20058001220
公开日2007年4月11日 申请日期2005年3月25日 优先权日2004年4月9日
发明者松村保, 川渊良范, 伊藤明 申请人:株式会社微笑智能