(57)【要約】【課題】宝石のカット軸と観察軸との両軸の一致を容易にする。【解決手段】宝石をそのテーブル面を表に向けてセットするための凹部３ｂを有する宝石載置台５の下部に部分球面からなる姿勢調整台６を設け、ガイド支持台３の貫通孔３ａの周縁部により姿勢調整台の球面を支持する。姿勢調整台に下方に延びる制御軸９を突設し、装置の基台１に調整レバー１２を挿抜かつ揺動可能に設けると共にその先端部と制御軸とを係合させる。宝石を凹部にセットすることによりテーブル面と観察軸との交点が姿勢調整台の揺動中心と一致状態になり、カット軸と観察軸とが一致しない場合であっても、テーブル面上に揺動中心が一致状態になるようにして姿勢調整台を傾けることができることから、観察軸とカット軸とを容易に一致させることができ、その状態で光源により照射することによりカットのパターンを確実に観察することができる。【選択図】図１
2005201744.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
宝石をそのテーブル面を表に向けてセットするための宝石載置台と、前記テーブル面を照射するための光源体とを有する宝石観察装置であって、
前記宝石載置台が、装置側の支持体に揺動機構を介して揺動自在に支持された姿勢調整台と、前記宝石をセットするべくそのカット形状に合わせた凹部を有しかつ前記姿勢調整台に交換可能に一体化される被検査物載置台とを有し、
前記揺動機構が、前記凹部にセットされた前記宝石のテーブル面と観察軸との交点に揺動中心を一致状態にして前記宝石載置台を揺動させると共に任意の揺動位置に調整する揺動位置調整手段を有することを特徴とする宝石観察装置。
【請求項２】
前記光源体が光の三原色を個別に発光可能な発光体からなると共に、
前記三原色を個別に発光制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の宝石観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンドなどの宝石のカット状態を観察する宝石観察装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
宝石にはその品質レベルを決定するいくつかの要素があるが、装飾品としてのダイヤモンドについては、カットの正確さすなわち各研磨面の基準となるカット軸に対する対称性が特に重要視される。研磨（カット）が設計通りに行われたか否かの研磨の良否を確認する方法としては、ダイヤモンドを載置台上に載置しかつそのカットの中心軸と同軸上に一定条件の光源を配置し、その光源により照射されたダイヤモンドをそのカット軸に一致させた観察軸上で拡大鏡により拡大して観察するようにしたものがある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
正しく研磨されたダイヤモンドの場合には、上記方法による観察によれば、一定の位置で点対称の一定パターンの美しい模様を視認することができる。ダイヤモンドの品質にあっては、上記パターンの対称性の正確さが最重要点であり、それは研磨の正確さを確認することに通じる。
【特許文献１】特開平２−２９０５４２号公報（第１１頁、第９図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダイヤモンド、特に研磨された単体の宝石を観察する場合、上記の目的からダイヤモンドのカット軸の延長線上から正確に観察する（カット軸と観察軸を一致させる）必要がある。しかしながら、ダイヤモンドはその性質上極めて小さくかつ取り扱いに十分な注意が必要なため、観察装置において予め設定されている観察軸上にダイヤモンドのカット軸を一致させることは非常に困難である。
【０００５】
上記困難な理由の大きな点は、仮に方向を調整できてもその中心が観察軸から外れてしまったり、またカット軸が観察軸と平行になったりしても、それら軸同士の位置ずれが生じた場合には良好な観察が不可能なためである。ただし、それを一致させない限り、正確な研磨の状態を確認することはできない。
【０００６】
また、観察した宝石を撮影して、ハードコピーとして残しておきたいという要望もある。写真を見ることにより、宝石の品質を容易に視認することができるためである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような課題を解決して、宝石のカット軸と観察軸との両軸の一致を容易に行うことができると共に撮影装置による撮影も容易に行い得ることを実現するために本発明に於いては、宝石をそのテーブル面を表に向けてセットするための宝石載置台と、前記テーブル面を照射するための光源体とを有する宝石観察装置であって、前記宝石載置台が、装置側の支持体に揺動機構を介して揺動自在に支持された姿勢調整台と、前記宝石をセットするべくそのカット形状に合わせた凹部を有しかつ前記姿勢調整台に交換可能に一体化される被検査物載置台とを有し、前記揺動機構が、前記凹部にセットされた前記宝石のテーブル面と観察軸との交点に揺動中心を一致状態にして前記宝石載置台を揺動させると共に任意の揺動位置に調整する揺動位置調整手段を有するものとした。
【０００８】
特に、前記光源体が光の三原色を個別に発光可能な発光体からなると共に、前記三原色を個別に発光制御する制御手段を有すると良い。
【発明の効果】
【０００９】
このように本発明によれば、被検査物載置台にセットした宝石のカット軸と観察軸とが一致しない（テーブル面が観察軸に対して正対しない）場合であっても、テーブル面上に揺動中心が一致状態になるようにして姿勢調整台を傾けることができることから、観察軸とカット軸とを容易に一致させることができ、その状態で光源により照射することによりカットのパターンを確実に観察することができる。また、観察軸上に例えば電子カメラを設置して撮影することにより、液晶やＣＲＴ等のモニタに映し出すことができるため、観察が容易になる。また、電子カメラの出力を磁気媒体などに記録することにより容易に観察データを保存しておくことができると共に、撮影時の出力またはそのデータ出力をハードコピーして客に譲渡することもできる。
【００１０】
また、従来の観察器で自然光や単色の照明を光源としているものにあってはその観察において宝石全体の中にパターンが１色として表れるのに対して、光の三原色（赤Ｒ・緑Ｇ・青Ｂ）を個別に発光させることにより、従来では表現できなかった色彩によるパターンの確認によりパターンを認識し易くすることができると共に、それら三原色の混合割合を調整することにより、あらゆる色彩による表現が可能となり、客の好みの色彩に合わせた観察及びそのハードコピーが可能である。これは、宝石の奢侈品という性質から、客の派手な見栄えを喜ぶという傾向に対応することができるものとなり、観察装置による機能拡大となるため、観察装置の付加価値が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は、本発明が適用された宝石観察装置の全体を示す側断面図である。図に示されるように、本宝石観察装置は、図示されないテーブルなどの上に安定して載置するための基台１と、基台１に組み付けられた上部ケース２とにより全体の外形が形成されている。基台１により底面側が遮蔽され、上部ケース２により側面（周壁面）及び上面が遮蔽されて、装置内部に空間が形成されている。
【００１３】
基台１は、外に同軸的に一体化された外側ケース１ａと内側ケース１ｂとからなる。なお、加工上別体としただけであり、一体物であっても良い。内側ケース１ｂは有底筒状をなし、その高さ方向中間部に板状のガイド支持体３が水平に掛け渡された状態に固定されている。ガイド支持体３の中央部には貫通孔３ａが設けられており、被検査物である宝石としてのダイヤモンド４をセットするための宝石載置台５がその下部の一部を孔３ａ内に沈めた状態で孔３ａの周縁部により支持されている。
【００１４】
図２に良く示されるように、宝石載置台５は、その下部となる部分であって半径Ｒの部分球面からなる下面を有する姿勢調整台６と、その上面に一体化された皿状の装着台受け７とからなると共に、装着台受け７の中央部分に形成した凹設部７ａ内に整合状態に収容された被検査物装着台８を一体化してなる。なお、被検査物装着台８は、装着台受け７の凹設部７ａに整合する本体部分と本体部分の上面から上方に突出する凸部８ａとを有する。被検査物装着台８を凹設部７ａに対して挿抜する場合には、凸部８ａを把持することにより容易に作業することができる。なお、凸部８ａにあっては、円環状周壁形状や複数本の柱状形状に形成するものであって良い。
【００１５】
なお、ガイド支持体３に設けられた孔３ａの周縁部は、姿勢調整台６の部分球面からなる下面と同じ半径となる曲率の円環状凹面となるように形成されていると良い。これにより、姿勢調整台６の下面と孔３ａの周縁部とが互いに整合し、姿勢調整台６が傾いても半径Ｒの中心が常に一点に位置することができる。なお、姿勢調整台６の下面が孔３ａの周縁部に対して円滑に摺接するように各材質の関係を設定しておくと良い。または、潤滑剤を用いても良い。
【００１６】
姿勢調整台６の下面の中心には図における下方に向けて制御軸９が突設されており、その制御軸９の姿勢調整台６側にはスライド固定板１１が貫通状態に装着されている。そのスライド固定板１１と、制御軸９の突出端（下端）近傍に例えば接着固定されたばね受けとの間には圧縮コイルばね１０が初期荷重をもって制御軸９と同軸的に介装されている。これにより、スライド固定板１１の外周部がガイド支持体３の図における下面に弾発的に当接すると共に、制御軸９がスライド固定板１１から離反する向きに弾発付勢されて姿勢調整台６の下面が孔３ａの周縁部に弾発的に押し付けられるため、姿勢調整台６とスライド固定板１１とによりガイド支持体３を弾発的に挟んでその姿勢を保持し得る。なお、孔３ａは姿勢調整台６が所定の角度傾いた場合の制御軸９の変位を許容する大きさに形成されており、その範囲内で全方向に姿勢調整台６が傾く（揺動する）ことができる。このようにして、揺動機構が構成されている。
【００１７】
基台１における姿勢調整台６の下方には、姿勢調整台６を任意の角度に傾けるための姿勢調整レバー１２が設けられている。姿勢調整レバー１２は、基台１の側壁部分を外側から半径方向内向きに挿入されて、基台１の内方に設けられた支点軸１３により中間部を支持されている。支点軸１３はその軸線回りにのみ回動自在にされており、その支点軸１３を直交する向きに姿勢調整レバー１２が貫通している。基台１の内部に位置する姿勢調整レバー１２の先端部には係合孔１２ａが設けられており、その係合孔１２ａに制御軸９の先端部が遊びをもって挿通している。なお、姿勢調整レバー１２における基台１の外方に位置する後端部には手動操作を容易にするための把持部１２ｂが設けられている。これにより、姿勢調整レバー１２を、支点軸１３を揺動中心として図１における表裏方向（矢印Ａ）に揺動し得ると共に、長手方向である支点軸１３に直交する向き（矢印Ｂ）に任意に変位させることができる。このようにして、姿勢調整台６すなわち宝石載置台５を任意の揺動位置に動かすことができるようにした揺動位置調整手段が構成されている。
【００１８】
被検査物装着台８の中央部には観察対象のダイヤモンド４のカットに対応させた凹部８ｂが設けられている。なお、被検査物装着台８にあっては、宝石のカットに合わせて設けた凹部８ｂを有するものを各種用意し、上記半径Ｒの中心が宝石の上面（テーブル面）の中心と一致させるように凹部８ｂを形成する。これにより、姿勢調整台６がどの方向に傾いても宝石の上面の中心位置が変化しないようにすることができる。なお、カット形状の個々に違う大きさの全てに合わせて多種用意する必要はなく、上記テーブル面の中心と半径Ｒの中心とのずれが姿勢調整台６の姿勢変化により大きくずれない（カットパターンの良否判定に影響しない程度）範囲でカット形状の大きさの違うものを用意すれば良い。
【００１９】
上部ケース２は、その半径方向内側に設けられたガイド筒１４と、その外側に設けられたカム筒１５とからなる。ガイド筒１４にはカメラのレンズ繰り出し機構と同様であって良いヘリコイド状のガイド溝１４ａ（図１では一部を図示）が例えば対称位置に一対設けられ、カム筒１５の内周面側には各ガイド溝１４ａに突入する一対の半径方向内向きのガイドピン１５ａが突設されている。これにより、カム筒１５を回すことにより、ガイド溝１４ａにガイドピン１５ａがガイドされるため、上部ケース２の軸線方向である上下方向にカム筒１５が変位し得る。
【００２０】
なお、カム筒１５の任意の高さでの保持力は、ガイド筒１４の外周面とカム筒１５の内周面との間や、ガイド溝１４ａとガイドピン１５ａとの間の摩擦抵抗によるものであって良い。また、カム筒１５の外周面には手で把持し易いように例えばゴム製グリップ１９が取り付けられている。
【００２１】
上部ケース２の上面を形成するようにカム筒１５には天板部１５ｂが形成されており、その天板部１５ｂの中央部には所定の大きさの観察窓１５ｃが設けられている。観察窓１５ｃの中心は観察装置の軸心と一致し、すなわち半径Ｒの中心と同軸的に位置している。天板部１５ｂの下面（観察装置内側）であって観察窓１５ｃの外周側には三色光源体（例えばＬＥＤ）１６が所定数配設されている。なお、三色光源体１６の数は任意であって良く、外部の制御装置１７により点灯制御されるようになっている。
【００２２】
三色光源体１６は、例えば、光の三原色（赤Ｒ・緑Ｇ・青Ｂ）別に発光するものであり、各色に対応した信号が制御装置１７から入力し、それに応じて各色を個別かつ光量を変えて発光させることができるものである。さらに、上部ケース２の天板部１５ｂ近傍には、三色光源体１６による点光源を面光源にするために例えば２枚のディフューザ１８ａ・１８ｂが積層状態に配設されている。各ディフューザ１８ａ・１８ｂの各中央部には貫通孔が設けられている。なお、図示例では、上側ディフューザ１８ａが天板部１５ｂ（カム筒１５）に固設され、下側ディフューザ１８ｂがガイド筒１４に固設されているが、そのような固設状態に限定されるものではなく、また１枚であっても良い。
【００２３】
次に、本宝石観察装置の使用要領について以下に示す。まず、観察するダイヤモンド４に対応した被検査物装着台８に対して、ダイヤモンド４をそのテーブル面を上にして凹部８ｂに嵌め込むように置く。その被検査物装着台８を装着台受け７の凹設部７ａに挿入して装着する。この時、凸部８ａを把持することにより装着作業を容易に行うことができる。被検査物装着台８を装着台受け７に装着することにより、観察軸Ｃｋとダイヤモンド４のテーブル面４ａとの交点が姿勢調整台６の半径Ｒの中心とが一致状態になる。
【００２４】
上記したようにしてダイヤモンド４をセットしたら、制御装置１７の図示されないスイッチを操作して三色光源体１６を発光させる。三原色の全てを発光させたり、任意の単色または２色を組み合わせたりして発光させるようにしても良い。３色全てを発光させた場合には白色光となり、自然光を照射した場合と同様の観察を行うことができる。なお、観察窓１５ｃの中心と半径Ｒの中心とを通る観察軸上であって装置の外方の所定位置に拡大レンズ２０を配置することにより、ダイヤモンド４を拡大して観察することができる。
【００２５】
図示例の場合には、装置の外形を形成するケース部分により内部に外光が入らないようにされており、このような状態でディフューザ１８ａ・１８ｂにより照射するとダイヤモンド４のカットのパターンのみを好適に観察することができる。特に、任意の単色を強調するように照射した場合には、ダイヤモンド４の代表的な点対称のカットパターンのみならず、種々の宝石における様々なカットパターンを好適に観察することができる。そして、３色いずれかの色を強調した色付けでパターンを表現できることから、パターンに適切な色や各個人において見易い色を指定することができ、パターンの良否の判別を熟練者でなくても容易かつ確実に行うことができる。
【００２６】
また、小さなダイヤモンドにあっては、たとえ正確にカットされていても、凹部８ａに置いた場合に観察軸Ｃｋ上にカット軸が一致するとは限らない。例えば図３の実線に示されるようにあるカット面が凹部８ａの傾斜面に対して浮いた状態になることが考えられる。そのような場合には観察軸Ｃｋに対してカット軸がずれてテーブル面４ａが観察軸Ｃｋに対して直交する正対位置から傾いてしまう。図示例の場合には姿勢調整レバー１２を操作して宝石載置台５を矢印Ｃに示される向きに傾けて、図の想像線に示されるようにテーブル面４ａを観察軸Ｃｋに対して直交する正対位置にする。このようにして、宝石載置台５を傾けて観察軸Ｃｋにカット軸を一致させることができる。また、小さなダイヤモンドにあっては、テーブル面４ａの中心とカット中心軸とを一致させて研磨することは極めて困難であり、それに対して凹部８ｂにおけるカット面に対応する傾斜面は高精度に加工可能であり、そのような場合にも上記と同様なずれが生じるが、同様に調整可能である。
【００２７】
上記したように姿勢調整台５の半径Ｒの中心に対してダイヤモンド４のテーブル面４ａの中心が一致状態にあるため、姿勢調整レバー１２の挿抜及び揺動操作により、テーブル面４ａの中心位置を変化させずにカット軸を傾動させることができる。これにより、観察窓１５ｃの中心を通る観察軸Ｃｋ上にカット軸を一致させることができるため、観察窓１５ｃからダイヤモンド４のカットのパターンを容易に観察することができる。
【００２８】
なお、上記姿勢の調整にあっては、観察窓１５ｃから観察しつつ姿勢調整レバー１２を操作して、パターンが最も対称形となって表れた位置を同軸位置とすることができ、目視により簡単に調整することができる。
【００２９】
また、図４に示されるように、本観察装置の上面に電子カメラ（電子拡大映像機）２１を装着することにより、直視の代わりに電子カメラ２１により撮影し、かつその出力を液晶またはＣＲＴのモニタ２２上に映し出すことができる。このようにすることにより、大きく拡大した映像を容易に見ることができるため、パターンの観察が容易になり、カット面の研磨の良否を熟練度に頼らずに正確に観察することができる。
【００３０】
さらに、映像を電子データとして保存したり出力したりすることができるため、映像の記録やハードコピーの作成も容易であり、商品の管理や客への説明などに使用することができるなど汎用性が高い。なお、フィルムカメラによる撮影も何ら問題なく行うことができ、高品質な写真を提供し得る。
【００３１】
また、上記三色光源体１６における３色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の光源に対しては、制御装置１７にボリューム抵抗付スイッチを設けるなどして印加電圧を変えることができる。このようにすることにより、各色別の照度を任意に変えることができると共にスイッチ操作により任意の色の照度違いを含めた組み合わせが可能になることから、あらゆる種類の色彩による観察及び撮影が可能である。
【００３２】
さらに、上記したガイド筒１４とカム筒１５との関係によりカム筒１５すなわち三色光源体１６の発光位置を変えることができ、それによりダイヤモンド４に対する照度が変化するため、例えば任意の色に変えた後に見易くするための照度の変化を容易に行うことができる。また、上記電子カメラ２１を一体化した場合には、ダイヤモンド４に対する撮影位置を任意に変えることができ、モニタ２２で確認しながら最良の位置に設定することができる。
【００３３】
なお、図示例ではダイヤモンドについて示したが、ダイヤモンドに限られるものではなく、種々の宝石の観察に適用可能である。その場合には、各宝石に応じた凹部を有する被検査物装着台を各種用意するだけで良く、本観察装置の汎用性は高い。また、図示例ではテーブル面を上（観察窓１５ｃ側）に向けて置いた場合について示したが、パターンの観察においてテーブル面を下向きにして置く場合もある。そのような場合でも、テーブル面に応じた平坦な底面を有すると共にテーブル面側のカット面（ファセット）に合わせた斜面または宝石の外径（ガードル）に合わせた内周面を有する凹部（凹部８ａに対応）を形成した宝石載置台５を用意すれば良い。
【００３４】
また、上記姿勢調整台の揺動機構は一例を示しただけであり、テーブル面と揺動中心とが一致状態になるものであれば良い。例えば正確にカットされた宝石におけるテーブル面の中心を水平に通る軸線を有する枢軸を一体に設け、姿勢調整台をその枢軸の軸線回りに揺動自在にすると共に、テーブル面の中心を垂直に通る軸線回りに枢軸を変位可能に支持することで互いに直交する２軸回りに回動させることができ、例えば枢軸の外方にでている端部を把持部として上記２方向の動きを行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用された宝石観察装置の全体を示す側断面図である。
【図２】宝石載置台を示す部分拡大側断面図である。
【図３】観察軸に対してカット軸を一致させる要領を示す要部拡大説明図である。
【図４】カメラにより撮影する場合を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  基台
２  上部ケース
３  ガイド支持体、３ａ  貫通孔
４  ダイヤモンド
５  宝石載置台
６  姿勢調整台
７  装着台受け
８  被検査物装着台、８ｂ  凹部
９  制御軸
１２  姿勢調整レバー
１５  カム筒、１５ｃ  観察窓
１６  三色光源体
Ｃｋ  観察軸
【図１】
2005201744.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005201744.tif 000006