ПРОЗРАЧНЫЙ ЮВЕЛИРНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 1995 года по МПК A44C17/00 

Изобретение относится к ювелирной промышленности, в частности к форме огранки прозрачных камней, используемых в ювелирных изделиях.

Целью изобретения является повышение интенсивности окраски и увеличение игры цвета.

На фиг.1 показан модуль, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид спереди; на фиг. 3 возможное очертание из набора модулей, вид сверху; на фиг.5 грани павильона; на фиг. 5 вспомогательный вид модуля в ортогональной проекции с вспомогательными стереометрическими построениями; на фиг.6-8 расчетные пути спектров в сечении модуля, вид сбоку; на фиг.9 и 10 вид элементарной пирамиды в ортогональной проекции при вершине модуля с вспомогательными построениями для определения угла α_кр.IV; на фиг.11 вид модуля сбоку с расположением дифракционной решетки по окружностям и размеры в условных единицах.

Прозрачный ювелирный модуль состоит из коронки 1, обработанной плоской гранью, имеющей сферическую выемку 2 с дифракционной решеткой по окружностям 3, рундиста, обработанного тремя плоскими гранями, и граней павильона 5, обработанных сферой (фиг.1-4).

Основанием для построения конструкции являются точки О₁, О₂, О₃, из которых сферой с радиусом, равным условной единице, на минеральной заготовке гранится павильон модуля с тем, чтобы угловая координата вершины соответствовала углу α_кр.IV. При этом высота павильона составляет H₁H_S=R(cos α_кр.I cos α_крIV). В точках с угловой координатой, равной углу α_кр.I, вертикальными гранями по равностороннему треугольнику образуется рундист с высотой HH₁= kR(cos α_кр.I cos α_крIV). Принято k 0,25. На плоской коронке строится сфера с радиусом R_в.

Зависимости вспомогательных и основных значений элементов модуля определяются как:
S_oO₁ S_oO₂ S_oO₃ Rsin α_кр.IV; (при R 1 у.е.) O₁O₃= O₁O₂= O₂O₃= R sinα_крIV; O₂D R sinα_крIV; H₁H_o=Rcos α_крI; H_oO₂=R sin α_крI; S_oH_o=R(sin α_крIV sin α_крI); A_oH_o=3(sin α_крIV sin α_крI); A_oB_o= C_oB_o= A_oC_o= 2 R(sinα_крIV-sinα_крI)
Для материала модуля-стекло: α_кр.I 42 град. α_кр.IV 58,8852 град. cosα_кр.I 0,743145; sinα_кр.I 0,669131; cosα_кр.IV 0,516755; sinα_кр.IV 0,8555; S_oO₁ 0,8555; O₁O₃ 1,48176948506; O₂D 1,28325; A_oD 0,055012; A₁D 0,672; A₁A_o
0,6694; H₁H_o= 0,743145; H_oO₂ 0,669131; S_oH_o 0,186369; A_oH_o 0,599107; A_oB_o
0,64560116227; R_B 0,61369138.

Принятые размеры элементов модуля (в у.е.) H₁H_S 0,226; AH 0,559; SH_S 0,186; AB 0,646; HH₁ 0,0566; AA₁ 0,1306; A₁A_S 0,152; A_SS 0,373; R_b 0,614; α_в 32,5^о.

Радиусы окружностей штрихов дифракционной решетки: R_n SH_S 20 x n R₁ 0,186:20 x 1 0,0093
R₂ 0,186:20 x 2 0,0186
R₃ 0,186:20 x 3 0,0279
R₂₀ 0,186: 20 x 2 0,186
Расчет угловой координаты (α_кр.IV) вершины павильона ювелирного модуля (фиг.5, 9, 10, 11)
На бесконечно малом участке (элементарном участке) при вершине павильона, увеличенном до размеров на фиг. 9, 10, можно рассмотреть ход луча спектра в треугольной пирамиде, поступившего под углом α_к при первом полном внутреннем отражении. Отразившись в точке D, по законам оптики луч попадает в точку Е и составляет с этой плоскостью угол α_2п
α_2п= arcsin , где α_к угол между осью павильона и гранью;
α_r угол между осью павильона и ребром;
α_ε⊥ угол, образуемый следами плоскости на гранях павильона, перпендикулярной ребру в точке Е_⊥ и двумя смежными гранями павильона.

Согласно построениям после второго отражения луч поступает на третью плоскость павильона. Удобно характеризовать его в точке F
угол α_3п= arcsin , где α_ε⊥ угол между следами плоскости на смежных павильонах, перпендикулярной плоскости грани при третьем отражении в точке Е₁ на ребре пирамиды.

Предложенная таблица позволяет определить конструкцию модуля для любого известного прозрачного минерала, имеющего критические углы 24^о<α_кр.I < 42^о, а также для неизвестных пока природных и синтезируемых минералов, имеющих критические углы за пределами этих границ, т.е. при 42^о < α_кр.I < 24^о.

Для получения расчетных лучей в предложенном модуле необходимо получить первое преломление лучей. Это достигается искривлением поверхности коронки. Поэтому конструируется сфера. Предпочтительнее сфера-выемка. Для получения существенного увеличения первичного угла спектра при втором полном внутреннем отражении (фиг.6) от поверхности сферы в колонке ее радиус и телесный угол рассчитываются и составляют:
R_в=
α_в= 2arctg
Для дополнительного раскрытия спектра при втором преломлении назначается дифракционная решетка со штрихами по 20 окружностям на сфере коронки для минерала стекло. Ввиду высокой сложности расчетов и геометрических построений точное значение шага решетки не определено, а дано лишь его первое приближение ΔR_n.

Радиусы окружностей дифракционной решетки отличаются на величину
ΔR_n=R(cosα_крI cos α_крIV) (2 tgϕ_A + 3tg ϕ_B)
Предложенные элементы конструкции модуля позволяют усилить игру цвета изделия путем увеличения угла первичного спектра и при втором преломлении.

Сущность изобретения: прозрачный ювелирный модуль состоит из коронки, рундиста и павильона. Часть граней павильона в области рундиста выполнены плоскими и параллельными оси модуля. Павильон имеет форму трехгранной пирамиды. Коронка имеет плоскую форму с шарообразной выемкой на площадке, имеющей по окружности с центром на оси павильона дифракционную решетку в количестве двадцати штрихов. Угловой размер грани огранки павильона составляет угол, определяемый разностью между первым критическим углом, определяющим угловую координату верхней точки павильона и угловой координатой вершины павильона. 2 з. п. ф-лы, 11 ил.

1. ПРОЗРАЧНЫЙ ЮВЕЛИРНЫЙ МОДУЛЬ, состоящий из коронки, рундиста и павильона, часть граней которого в области рундиста выполнена плоской и параллельной оси модуля, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции модуля, павильон имеет форму трехгранной пирамиды, каждая грань которой состоит из одной сферы, а коронка имеет плоскую форму с выемкой на площадке, образованной шарообразной поверхностью, имеющей по окружностям с центром на оси павильона в количестве двадцати штрихов дифракционную решетку, причем угловой размер грани огранки павильона составляет угол
α = α_крI-α_крIV,
при этом

где α_кpIV угловая координата вершины павильона;
α_кpI первый критический угол, определяющий угловую координату верхней точки павильона;
α_3п угол с гранью павильона при третьей встрече расчетного луча, соответствует углу CFT₃;
угол для проведения вспомогательных расчетов между следами на павильоне плоскости, перпендикулярной плоскости грани, при третьем отражении в точке ε₁ на ребре пирамиды;
α_2п угол между расчетным лучом и плоскостью павильона при втором отражении. 2. Модуль по п.1, отличающийся тем, что телесный угол α_в сферы огранки площадки коронки составляет

где K коэффициент, определяющий высоту коронки в зависимости от высоты павильона. 3. Модуль по п.1, отличающийся тем, что расстояние ΔR_п между штрихами дифракционной решетки на сферической выемке составляет
ΔR_п= R(cosα_крI-cosα_крIV)·(2tgϕ_A+3tgϕ_В),
где R радиус сферы обработки грани павильона;
ϕ_A расчетный угол спектра после первого преломления;
ϕ_В значение угла между красным и фиолетовым лучами при первом полном внутреннем отражении.