(57)【要約】本発明は、クラウン（１２）、パビリオン（１３）、および、クラウン（１２）とパビリオン（１３）との間のガードル（１４）と呼ばれる中間部を有する宝石（１０）に関する。これは、石を台に固定することを可能とするよう構成され、前記パビリオン（１３）上に位置する接続域（２１）を備えた金属固定手段（２０）を有する。接続域（２１）は、前記パビリオン（１３）の限定された幅を有する周縁部（１３１）の一部または全部に配置され、空気／石の界面から石（１０）に侵入するクラウン（１２）上の入射光（Ｒ３）が、前記接続域（２１）よりも小さい前記パビリオン（１３）の一部の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域（２１）を含む周縁部（１３１）内の前記石（１０）の前記第１のパビリオン／前記界面によって全反射される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然材料または合成材料、特にはファセットダイヤモンドからなる宝石（１０）であって、クラウン（１２）と呼ばれる目に見える正面部分と、石（１０）が台に取り付けられた際に少なくとも部分的に隠される背面部とを含み、この背面部はパビリオン（１３）と呼ばれ、クラウン（１２）とパビリオン（１３）との間のガードル（１４）と呼ばれる中間部によりクラウン（１２）から離間されており、前記宝石（１０）は、それを前記台に固定可能とする金属固定手段（２０）を含み、前記金属固定手段（２０）は、前記パビリオン（１３）上に位置する接続域（２１）を含む宝石において、前記接続域（２１）は、前記パビリオン（１３）の限定された幅を有する周縁部（１３１）の一部または全部に配置され、空気／石の界面から石（１０）に侵入するクラウン（１２）上の入射光（Ｒ３）が、前記接続域（２１）よりも小さい前記パビリオン（１３）の一部の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域（２１）を含む周縁部（１３１）内の前記石（１０）の前記第１のパビリオン／前記界面によって全反射され、前記石（１０）の少なくとも１つの第２のパビリオン／空気界面を介して前記パビリオン（１３）の後方で前記石の外側に屈折されることを特徴とする宝石。
【請求項２】
前記周縁部（１３１）は、前記ガードル（１４）の近くの前記パビリオン（１３）上に位置する、請求項１に記載の宝石。
【請求項３】
前記周縁部（１３１）は、空気／クラウン界面で屈折した入射光（Ｒ３）が第１のパビリオン／空気界面によって反射されない、いわゆる不可視領域（ＺＩ）を含む、請求項１に記載の宝石。
【請求項４】
前記周縁部（１３１）は、前記パビリオン（１３）の周囲３６０°にわたって延びる帯（２２）を含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の宝石。
【請求項５】
前記帯（２２）は、前記パビリオン（１３）の表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う、請求項４に記載の宝石。
【請求項６】
前記金属固定手段（２０）は、サンドイッチ状に堆積された複数の金属層を含む、請求項１〜５の何れか１項に記載の宝石。
【請求項７】
前記複数の金属層は、石と炭化物の層を形成する内側層を含む、請求項６に記載の宝石。
【請求項８】
前記内側層は、チタン、タンタル、ハフニウムまたはニオブを含む、請求項７に記載の宝石。
【請求項９】
前記複数の金属層は、石を収容するよう意図された台の材料と同じ材料を含む外側層を含む、請求項６〜８の何れか１項に記載の宝石。
【請求項１０】
前記外側層および前記台は金を含む、請求項９に記載の宝石。
【請求項１１】
前記複数の金属層は、前記内側層と前記外側層との間に拡散障壁を形成する中間層を含む、請求項６〜１０の何れか１項に記載の宝石。
【請求項１２】
前記中間層は白金を含む、請求項１１に記載の宝石。
【請求項１３】
前記金属固定手段は、ＰＶＤ法を用いて堆積される、請求項１〜１２の何れか１項に記載の宝石。
【請求項１４】
請求項１〜１３の何れか１項に記載の宝石（１０）を台に固定する方法であって、前記宝石（１０）は、それを前記台に固定可能とする金属固定手段（２０）を含み、前記金属固定手段（２０）は、前記パビリオン（１３）上に位置する接続域（２１）を含む方法において、前記接続域（２１）は、前記パビリオン（１３）の限定された幅の周縁部（１３１）の一部または全部を覆って堆積され、空気／石の界面から石（１０）に侵入するクラウン（１２）上の入射光線（１３）が、前記接続域（２１）よりも下方の前記パビリオン（１３）の点上の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域（２１）を含む周縁部（１３１）内の前記石（１０）の前記第１のパビリオン／前記界面によって全反射され、前記石（１０）の少なくとも１つの第２のパビリオン／空気界面を介して前記パビリオン（１３）の後方で前記石（１０）の外側に屈折されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記周縁部は、前記ガードル（１４）の近くの前記パビリオン（１３）に画定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パビリオン（１３）の周囲３６０°にわたって延びる帯（２２）を前記周縁部（１３１）内に配置する、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記帯（２２）は、前記パビリオン（１３）の表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う、請求項１４〜１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
複数の金属層をサンドイッチ状に堆積して金属固定手段（２０）を形成する、請求項１４〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
チタン、タンタル、ハフニウムまたはニオブを含む内側層を石に付着させ炭化物の層を形成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記石を収容することを意図された前記台と同じ材料を含む外側層を堆積させる、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記内側層と前記外側層との間に拡散障壁を形成する中間層を堆積させる、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記金属固定手段（２０）は、ＰＶＤ法を用いて堆積される、請求項１４〜２１の何れか１項に記載の方法。
【請求項２３】
ＰＶＤ堆積は、不活性ガスを含むチャンバ内で、１０−４〜１０−２ｍｂａｒの圧力で行われる、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記石は熱圧着により台に固定される、請求項１４〜２３の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属固定手段（２０）は、２〜２０ｋｇ／ｍｍ２の力と１００〜６００℃の温度で２０秒〜６０分の持続時間にわたって台に対して圧着される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
圧着温度が２００〜４５０℃である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記石は溶接によって台に固定される、請求項１４〜２３の何れか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記金属固定手段（２０）は、５〜５０ｇ／ｍｍ２の力および２８０〜３５０℃の温度で１秒〜５分間の持続時間にわたって台に対して溶接される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
プリフォームを用いる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記石を固定する前に、前記石を収容するよう意図された台の表面の一位部に金属層を堆積する、請求項１４〜２９の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、天然材料または合成材料、特にはファセットダイヤモンドからなる宝石であって、クラウンと呼ばれる目に見える正面部分と、石が台に取り付けられた際に少なくとも部分的に隠される背面部とを含み、この背面部はパビリオンと呼ばれ、クラウンとパビリオンとの間のガードルと呼ばれる中間部によりクラウンから離間されており、前記宝石は、それを前記台に固定可能とする固定手段を含み、前記固定手段は、前記パビリオン上に位置する金属接続域を含む宝石に関する。
【０００２】
また、本発明は、上記したような宝石を台に取り付ける方法であって、前記宝石は、それを前記台に固定可能とするように配置された固定手段を含み、前記固定手段は前記パビリオン上に位置する金属接続域を含む方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
宝石、特にダイヤモンドは、台または枠に固定され、例えば、宝飾品または時計を形成することが意図されている。既知の一実施形態によれば、石の台への固定は、溶接、リベット止め等の方法により、石を台に密着固定可能とする金属コーティングを石の周面の一部に堆積させることにより行われる。
【０００４】
例えば、仏国特許公開公報第２，０４２，１５６号明細書には、金属層が堆積されたパビリオンを有する宝石が記載されている。この金属層は、石を台に溶接することを可能にする。しかしながら、このような構成は、金属化領域に位置する石の出口界面によって反射された特定の入射光線が、全反射によって石により戻され、金属化層の像を返すという事実のために、この金属化層が見えるので、審美的ではないという欠点を有する。
【０００５】
特開平９−１７３１１５号公報には、第１の層、例えばチタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）および／またはジルコニウム（Ｚｒ）を含む合金をダイヤモンド上に堆積し、第２の金属層、例えば金（Ａｕ）合金を台に堆積した、台にダイヤモンド等の宝石を固定する技術が記載されている。次に、金属の２つの層を一緒に溶接して、ダイヤモンドを台にしっかりと固定する。金属層は、ダイヤモンドのパビリオン上で、より詳細には、ダイヤモンドのパビリオンの中央で、パビリオンの全表面よりも小さい面に堆積される。上記の理由と同じ理由で、この技術は、金属化領域の石に反射した入射光線が石のクラウンを通って出射する際に金属層が見えるという審美的欠点を有する。
【０００６】
国際公開第００／５７７４３号パンフレットは、中空の宝飾品に貴石を圧着することを可能にするシステムに関する。このシステムは、貴石の表面に付される金属固定域を形成するために使用される装置と、中空の宝飾部品のシェル上に金属固定域を固定するよう機能する接続装置とを含む。金属固定域を形成するために、貴石の表面の周縁部分が金属化され、貴金属の表面の金属化された周縁部分に電気分解によって金属の層が堆積される。この固定帯は、石に窪んだ溝内に形成され、少なくとも部分的に石の正面部分（すなわちクラウン）に侵入する。
【０００７】
国際公開第２０１４／３００６８号パンフレットは、貴石、取り付け面およびろう付け接合部を含むフレームに関する。ろう付け接合部は反応性金属合金から形成され、この合金は貴石の表面上のある点を直接取り付け面に接着することを可能とする。しかし、この文献に記載されている固定技術は、石の十分に信頼性のある、または有効な保守を提供しないというおそれがあり、記載されたろう付け方法は、一般に８００℃を超える高温を必要とし、これはかなりのエネルギーを消費し、最上級品用の台の繊細な取り付け面を潜在的に損傷するおそれがある。
【０００８】
宝石類を台に固定することによって生じる問題は、固定に高い処理温度を必要とせずに石を効果的かつ確実に保守することと、石の輝きを損なわないように、この固定を特に見えないように行うということとの両方にある。既知の技術は、これらの問題に対して満足のいく解決策を提供しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】仏国特許公開公報第２，０４２，１５６号
【特許文献２】特開平９−１７３１１５号
【特許文献３】国際公開第００／５７７４３号
【特許文献４】国際公開第２０１４／３００６８号
【発明の概要】
【００１０】
本発明は、台上に目に見えないように固定できるように構成された宝石、および、台上に石を固定する方法を提供することにより、上記の欠点を克服するものであり、得られる固定は、効果的で、信頼性があり、耐久性が高く、かつ、目に見えない。
【００１１】
この目的のために、本発明は、おいて書き部に規定された宝石類に関するものであって、前記接続域は、前記パビリオンの限定された幅を有する周縁部の一部または全部に配置され、空気／石の界面から石に侵入するクラウン上の入射光が、前記接続域よりも小さい前記パビリオンの一部の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域を含む周縁部内の前記石の前記第１のパビリオン／前記界面によって全反射され、前記石の少なくとも１つの第２のパビリオン／空気界面を介して前記パビリオンの後方で前記石の外側に屈折されることを特徴とする。
【００１２】
好ましい一実施形態によれば、前記周縁部は、前記ガードルの近くの前記パビリオン上に位置する。前記周縁部は、好ましくは、空気／クラウン界面で屈折した入射光が第１のパビリオン／空気界面によって反射されない、いわゆる不可視領域を含むことができる。前記周縁部は、有利には、前記パビリオンの周囲３６０°にわたって延びる帯を含むことができる。前記帯は、好ましくは、前記パビリオンの表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う。
【００１３】
特に有利には、金属固定手段は、サンドイッチ状に堆積された複数の金属層を含むことができる。複数の金属層は、好ましくは、石と炭化物の層を形成する内側層を含む。有利な一実施形態によれば、前記内側層は、チタン、タンタル、ハフニウムまたはニオブを含む。
【００１４】
また、複数の金属層は、好ましくは、石を収容するよう意図された台の材料と同じ材料を含む外側層を含む。好ましくは、外側層および台は金を含む。別の実施形態によれば、複数の金属層は、前記内側層と前記外側層との間に拡散障壁を形成する中間層を含む。中間層は白金を含むことができる。有利には、金属固定手段は、ＰＶＤ法を用いて堆積される。
【００１５】
また、この目的のために、本発明は、おいて書き部で規定された固定方法に関し、前記接続域は、前記パビリオンの限定された幅の周縁部の一部または全部を覆って堆積され、空気／石の界面から石に侵入するクラウン上の入射光線が、前記接続域よりも下方の前記パビリオンの点上の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域を含む周縁部内の前記石の前記第１のパビリオン／前記界面によって全反射され、前記石の少なくとも１つの第２のパビリオン／空気界面を介して前記パビリオンの後方で前記石の外側に屈折されることを特徴とする。
【００１６】
この方法において、前記周縁部は、前記ガードルの近くの前記パビリオンに有利に画定される。有利には、前記パビリオンの表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う前記周縁部に帯が堆積される。帯は、有利には、前記パビリオンの表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う。
【００１７】
この方法に関連して、複数の金属層をサンドイッチ状に堆積して金属固定手段を形成することが可能である。また、炭化物の層を形成する内側層を石に付着させることも可能であり、この内側層はチタン、タンタル、ハフニウムまたはニオブを含む。また、前記石を固定する前に、前記石を収容することを意図された前記台と同じ材料を含む外側層を堆積させることも可能である。
【００１８】
本発明およびその利点は、添付の図面を参照して非限定的な例として提供される一実施形態に関する以下の説明において明確に示されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１および第２のパビリオン／空気界面で全反射した後の、前記石のクラウンを侵入し、クラウンによって反射された光線の軌跡を模式的に示す石の軸方向断面図である。
【図２】パビリオンの限定された部分を覆う接続域を備えた前記石のクラウンに侵入する光線の軌跡を概略的に示す石の軸方向断面図である。
【図３】不可視領域内に接続域が設けられた前記石のクラウンに侵入する光線の軌跡を模式的に示す石の軸方向断面図である。
【図４】前記接続域が設けられた本発明による石の側面図である。
【図５】前記接続域が設けられた本発明による石の底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明は、以下において「石」１０と称される宝石に関する。本発明による石１０は、天然または合成とすることができ、特にファセットダイヤモンドから構成することができるが、エメラルド、サファイア、ルビーまたは他の種類の石から構成することもできる。図示の例では、石１０は、複数のカットファセット１１を有する円形ダイヤモンドである。この例示的な実施形態は、勿論限定的ではなく、本発明は様々な形状の石に向けられる。
【００２１】
図を参照すると、図示のように、石１０は、石１０が台（図示せず）に固定されたときに見える、一般にクラウン１２と呼ばれる前部を含む。石は、複数のファセット１１を有するように切断されることが一般的である。クラウン１２の後方に、石１０は、一般にパビリオン１３と呼ばれる背側部分を含み、これは一般にガードル１４と呼ばれる中間部分によってクラウン１２に対して画定される。パビリオン１３は、一般に一点で切断され、また、複数のファセット１１を有することもできる。典型的には、パビリオン１３は、石がその台に取り付けられた際に少なくとも部分的に隠される。実際、典型的には、パビリオン１３は、石１０の固定部ができる限り見えないようにしつつ、クラウン１２のみが目に見えるように石１０を台に固定するのに使用される。宝石商が求めている１つの目的は、用途にかかわらず、したがって、例えば時計または宝飾品から構成され得る台の種類と独立して、固定の信頼性を確保しつつも、石１０の最適な光沢または輝きを備えた、石１０の固定手段を隠すことにある。
【００２２】
図１に特に示されているように、石１０のファセット１１の寸法に応じて、クラウン１２を通過して石１０に侵入する入射光線Ｒ１、Ｒ２は、パビリオン１３内の石／空気界面上で１回または複数回の全反射を受けて、入射光がクラウン１２の石／空気界面を介して戻され、輝きおよび所望の審美性を石１０に付与する。情報として、光線Ｒ１は、点Ａ１において、光線Ｒ１の入射点Ａ１の法線ＨＡ１に対する角ｉ１に沿って、石１０のクラウン１２のファセット１１に当たるが、この光線Ｒ１は石１０に侵入し、クラウン１２の空気／石の界面で屈折現象を受ける。スネル・デカルトの法則によれば、空気の屈折率ｎ１と石１０の屈折率ｎ２と入射角ｉ１と屈折角ｉ２とを結ぶ関係は次のように表される。
ｎ１ｓｉｎ（ｉ１）＝ｎ２ｓｉｎ（ｉ２）
【００２３】
屈折した光線Ｒ'１は、法線ＨＡ１に対して角度ｉ２だけずれており、この角度ｉ２は、空気の屈折率ｎ１が石１０の屈折率ｎ２よりも小さいので、入射光Ｒ１の入射角ｉ１よりも小さい。この屈折された光線Ｒ'１は石１０の内部を進み、パビリオン１３の壁に、より具体的には第１のパビリオン／空気境界面に、完全反射を受ける点Ｂ１で当たる。実際、屈折された光線Ｒ'１は、点Ｂ１で、全反射が発生する限界角度ｉｌよりも大きい角度ｉｒを法線ＨＢ１に対して形成する。この限界角度ｉｌは、次の法則に従う。
ｉｌ＝ａｒｃｓｉｎ（ｎ１／ｎ２）
【００２４】
例えば、屈折率ｎ２＝２．４２のダイヤモンド石１０と空気の屈折率ｎ１＝１に対して、限界角度ｉ１は実質的に２４°に等しい。次に、反射された光線Ｒ'１は、点Ｂ１での角度ｉｒに沿って、第２のパビリオン／空気界面点Ｃ１上に送られ、第３のクラウン／空気界面に点Ｄ１で戻る前に、そこで新しい全反射を受ける。出射角ｉ４が点Ｄ１での入射角ｉ３より大きくなるように屈折する。なお、クラウン１２の点Ａ１での入射光が、クラウン１２の点Ｄ１に光線Ｒ”１の形で戻され、上記の条件が満たされた場合に、石１０がすべての輝きをもって輝く。
【００２５】
第２の入射光線Ｒ２が図１に示されている。光線Ｒ２は、クラウン１２の中央領域２１に対して実質的に垂直に侵入し、入射点Ａ２において屈折を受けることなく直線で伝播する。光線は石１０に侵入し、第１のパビリオン／空気界面に到達し、点Ｂ２で第１の全反射を受け、次に第２のパビリオン／空気界面の点Ｃ２で第２の全反射を受ける。光は、屈折を受けることなく、クラウン１２の中心範囲１２１に対して実質的に垂直に離れる。前述のように、入射光線は、石１０内で多かれ少なかれ複雑な光路をたどった後に戻される。
【００２６】
上記の条件下で、かつ、石を台に固定する固定手段を配置するために、パビリオン１３の表面を不透明コーティングで一部または全部を金属化または被覆したと仮定して、石１０を通過し、不透明コーティングを設けた表面により反射された光の少なくとも一部が、この不透明コーティングの像を返し、石１０の所望の輝きを失うが、これは回避することが望まれている。
【００２７】
このため、本発明による石１０は、図２〜図４に示すように、台（図示せず）上に石を固定可能とする金属固定手段２０を備えている。この実施形態では、これらの金属固定手段２０は、パビリオン１３の限定された周縁部１３１の一部または全部に位置する接続領域２１を含む。金属固定手段２０は、光の通常の移動を変更するのではなく、周縁部１３１内に、それらが不可視になるように配置される。実際、パビリオン１３の周縁部１３１は、以下で説明する特定の光学特性を有する。接続領域２１は、図５に示すように、パビリオンの周囲に完全に、すなわち３６０°にわたって延びる金属帯２２の形態をとることができる。帯２２は、ガードル１４の直下に位置することができる。金属帯２２は、パビリオン１３の高さに対して限定された幅を有し、少なくとも部分的にパビリオン１３の周縁部１３１にわたって延びる金属コーティングまたは金属層によって形成することができる。その結果、周縁部１３１を、台に応じて、部分的または完全に金属化することができる。好ましくは、周縁部１３１は、パビリオン１３の表面の２０〜３５％に対応する領域を覆う金属帯２２を含む。
【００２８】
一例として、図２に示すように、入射光線Ｒ３は、ガードル１４に近い衝突点Ａ３で石１０のクラウン１２のファセット１１の１つに送られる。光線Ｒ３は、ガードル１４に隣接するファセット１１に送られることに留意されたい。光線は、点Ａ３においてファセット１１の法線ＨＡ３に接近しつつ、光線Ｒ'３の形態でクラウン１２に侵入し、金属帯２２が堆積された周縁部１３１内のパビリオン１３の第１のパビリオン／空気界面に当たる。光線Ｒ’３は点Ｂ３で全反射する。この全反射のために、光線は、それ未満の角度ではもはや全反射を受けることがなく、屈折される限界の角度である限界角度ｉｌより小さい角度で、点Ｃ３においてパビリオン１３の反対側のファセット１１の第２のパビリオン／空気界面に戻される。これは、周縁部１３１で反射された光線の場合であり、この光線は、パビリオン１３の第２のパビリオン／空気界面によって石１０を離れると屈折する。このため、パビリオン１３の周縁部１３１は、第２のパビリオン／空気界面での第２の全反射を可能にする条件下で光を戻さないという特殊性を有する。その結果、この周縁部１３１に位置する金属化または不透明金属帯２２の像は、石１０の前面では見えない。すなわち、クラウン１２を観察した場合に、固定手段２０として機能する金属帯２２が見えないので、観察者には石１０の接続領域２１が見えない。
【００２９】
図２に示す第２の光線Ｒ４は、クラウン１２上の衝突点Ａ４で屈折し、石１０に光線Ｒ'４の形態で侵入しながら屈折し、光線Ｒ'４は、金属帯２２の下方の点Ｂ４において第１のパビリオン／空気界面で反射される。光線Ｒ'４は、その全反射後、点Ｃ４で、第１のパビリオン／空気境界面の反対側の第２のパビリオン／空気境界面に衝突し、そこで第２の全反射を受ける。光線Ｒ’４は、次にクラウン１２に向けて反射され、屈折しながら点Ｄ４を通過する。光線Ｒ４は、その光軌跡に関して、図１の光線Ｒ１およびＲ２に再結合し、石１０に輝きを与えるのに寄与しながら入射光を戻す。この光線Ｒ４は周縁部１３１で反射されず、観察者により可視である。
【００３０】
また、図３に示すように、周縁部１３１は、いわゆる不可視領域ＺＩを含んでおり、空気／クラウン界面で屈折した入射光線Ｒ３は、前記不可視領域ＺＩの外側の第１のパビリオン／空気界面によってのみ反射される。換言すれば、光線は不可視領域において反射されない。この不可視領域ＺＩはガードルの下方に位置し、その高さはガードルの高さにより決まり、典型的には、石の直径の２〜６％である。例えば、直径が２ｍｍの石１０では、この代替例の不可視領域の幅は０．２５ｍｍとすることができる。この不可視領域ＺＩ内に配置するのに十分に細い金属帯２２を提供する場合には、空気／クラウン界面での入射光線は、帯２２の外側の第１の光度／空気界面で反射される。その結果、光線が不可視領域に到達することができないので、金属帯２２は見えない。この場合、帯２２を含む接続領域２１は周縁部１３１を完全には覆わない。
【００３１】
その結果、周縁部１３１の特定の光学的特性により、この周縁部１３１の一部または全部に接続領域２１を配置することが可能となり、接続領域は、クラウン１２を介して石１０を見る観察者には見えないようになる。周縁部１３１がガードル１４の直下に位置し、パビリオン１３の全表面よりも小さい表面上に延在していることが、ファセット付円形ダイヤモンドにおいて観察されている。
【００３２】
本発明の一実施形態によれば、金属固定手段２０は、ＰＶＤ（物理的気相成長）法を用いて石の表面に堆積される。ＰＶＤの使用は、石の表面に制御された正確な方法で接続領域２１を形成することを可能にする。ＰＶＤ堆積ステップは、石の表面を洗浄するステップと、任意選択で、付着層を堆積させるステップとの前に行うことができる。好ましくは、ＰＶＤ堆積ステップは、アルゴン等の不活性ガスを含むチャンバ内で、１０−４〜１０−２ｍｂａｒの圧力で行われる。
【００３３】
一実施形態では、金属固定手段２０は、石の表面にサンドイッチ状に堆積された複数の金属層を含む。１つの特権的な代替案によれば、まずチタン（またはチタン基合金）からなる内部金属層が石上に、続いて白金（または白金基合金）で作られた中間層、次いで金（または金基合金）からなる外部層が堆積される。ここで、好ましくは４０〜５００ｎｍの厚さを有するチタンの層は、付着の役割を果たし、チタンは石と炭化物の層を形成する。代替的に、内部層としてチタンの代わりに、石と炭化物層を形成することができる他の材料（例えば、タンタル、ハフニウムまたはニオブ）を使用することができる。好ましくは１００〜２０００ｎｍの厚さを有する金からなる外部層は、以下で説明するように、溶接または熱圧着によって金を台に固定する。無論、石を受け入れることが意図された台が別の材料から作られている場合、外層の材料はそれに応じて適合させることができる。白金層は、好ましくは厚さが６０〜５００ｎｍであり、チタンの層と金の層との間に拡散バリアを形成するが、他の材料も中間層として使用することができる。言及したもの以外の他の層が締結手段２０内に存在してもよい。
【００３４】
石の表面上に金属固定手段２０を形成した後に、上記で詳述したように、接続領域２１が正しく位置決めされ識別できないことを確実にするために、化学洗浄ステップを行って、不要な位置に存在する金属材料を排除することができる。
【００３５】
金属化の後、金属固定手段２０を含む石は、異なる技術を用いて対応する台に固定することができるが、熱圧着または溶接によって固定されることが好ましい。熱圧着の状況において、また、好ましくは溶接の状況においても、石（および特に金属固定手段２０）を受け入れることが意図された台の表面の部分に、ＰＶＤ法によって金属層を形成する。特に、金の台上に対しては、堆積される金属層も金から作られることが好ましい。また、台上の金属層のこの堆積の前に、対象の台の表面を清浄にするステップを行うこともできる。
【００３６】
１つの代替案によれば、石は、熱圧着によって台に固定され、金の外層を含む金属固定手段２０は、台上に堆積された金の層に対して圧縮される。一実施例では、２〜２０ｋｇ／ｍｍ２の力と１００〜６００℃（またはより好ましくは２００〜４５０℃）の温度で２０秒〜６０分の持続時間にわたり作動する圧縮機を、このステップで使用する。
【００３７】
別の代替案によれば、石は、溶接機によって５〜５０ｇ／ｍｍ２の力および２８０〜３５０℃の温度で１秒〜５分間の持続時間にわたって台に固定される。上述したように、この場合には、適切な形状を有する適切な材料のプリフォーム（例えば、金−スズからなる円錐形リング）を用い、台は、その表面上に予め堆積された金の層を有することが好ましい。化学的清浄化工程は、残渣を除去するために溶接後に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
この説明は、金属帯２２がガードル直下の不可視領域ＺＩにあるがために認識できない、または、金属帯２２の配置された周縁部１３１によって第１のパビリオン／空気界面で反射された入射光線Ｒ３の全てが、全反射限界角ｉｌより小さい角度で第２のパビリオン／空気界面に戻され、見えることなく石のパビリオン１３の後方に屈折して抜けることを明らかに示している。本発明は、所望の目的を達成すること、すなわち石１０の接続領域２１を台に固定した際に見えないようにすることを可能にする。
【００３９】
ＰＶＤ法を使用してパビリオン上に金属固定手段２０を堆積することにより、寸法が制御であり、位置が正確な金属接続領域２１の形成が可能になる。この接続領域２１は、金属帯２２のようにパビリオンの周りに３６０°にわたって延在することが好ましく、それによって、石が小さく、帯２２が比較的薄い幅を有している場合でも、台への確実で強固な固定が可能となる。さらに、金属固定手段２０を含む石は、温度が６００℃を超えない条件、より好ましくは４５０℃を超えない条件に従って台に固定されることが有利である。
【００４０】
本発明は、説明された例示的な実施形態に限定されず、当業者に自明の任意の修正および代替形態に拡張される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年9月4日(2017.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
天然材料または合成材料、特にはファセットダイヤモンドからなる宝石（１０）であって、クラウン（１２）と呼ばれる目に見える正面部分と、前記宝石（１０）が台に取り付けられた際に少なくとも部分的に隠される背面部とを含み、前記背面部はパビリオン（１３）と呼ばれ、前記クラウン（１２）と前記パビリオン（１３）との間のガードル（１４）と呼ばれる中間部により前記クラウン（１２）から離間されており、前記宝石（１０）は、前記宝石（１０）を前記台に固定可能とする金属固定手段（２０）を含み、前記金属固定手段（２０）は、前記パビリオン（１３）上に位置する接続域（２１）を含む宝石において、前記接続域（２１）は、前記パビリオン（１３）の限定された幅を有する周縁部（１３１）の一部または全部に配置され、空気／石の界面から前記宝石（１０）に侵入する前記クラウン（１２）上の入射光（Ｒ３）が、前記接続域（２１）よりも下方の前記パビリオン（１３）の点上の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域（２１）を含む前記周縁部（１３１）内の前記石（１０）の前記第１のパビリオン／空気界面によって全反射され、前記宝石（１０）の少なくとも１つの第２のパビリオン／空気界面を介して前記パビリオン（１３）の後方で前記宝石の外側に屈折されることを特徴とする宝石。
【請求項２】
前記周縁部（１３１）は、前記ガードル（１４）の近くの前記パビリオン（１３）上に位置する、請求項１に記載の宝石。
【請求項３】
前記周縁部（１３１）は、空気／クラウン界面で屈折した入射光（Ｒ３）が前記第１のパビリオン／空気界面によって反射されない、いわゆる不可視領域（ＺＩ）を含む、請求項１に記載の宝石。
【請求項４】
前記周縁部（１３１）は、前記パビリオン（１３）の周囲３６０°にわたって延びる帯（２２）を含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の宝石。
【請求項５】
前記帯（２２）は、前記パビリオン（１３）の表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う、請求項４に記載の宝石。
【請求項６】
前記金属固定手段（２０）は、サンドイッチ状に堆積された複数の金属層を含む、請求項１〜５の何れか１項に記載の宝石。
【請求項７】
前記複数の金属層は、前記宝石と炭化物の層を形成する内側層を含む、請求項６に記載の宝石。
【請求項８】
前記内側層は、チタン、タンタル、ハフニウムまたはニオブを含む、請求項７に記載の宝石。
【請求項９】
前記複数の金属層は、前記宝石を収容するよう意図された台の材料と同じ材料を含む外側層を含む、請求項６〜８の何れか１項に記載の宝石。
【請求項１０】
前記外側層および前記台は金を含む、請求項９に記載の宝石。
【請求項１１】
前記複数の金属層は、内側層と外側層との間に拡散障壁を形成する中間層を含む、請求項６〜１０の何れか１項に記載の宝石。
【請求項１２】
前記中間層は白金を含む、請求項１１に記載の宝石。
【請求項１３】
前記金属固定手段は、ＰＶＤ法を用いて堆積される、請求項１〜１２の何れか１項に記載の宝石。
【請求項１４】
宝石（１０）を台に固定する方法であって、前記宝石（１０）は、天然材料または合成材料、特にはファセットダイヤモンドからなり、クラウン（１２）と呼ばれる目に見える正面部分と、前記宝石が台に取り付けられた際に少なくとも部分的に隠される背面部とを含み、前記背面部はパビリオン（１３）と呼ばれ、前記クラウンと前記パビリオンとの間のガードル（１４）と呼ばれる中間部により前記クラウンから離間されており、前記宝石（１０）は、前記宝石（１０）を前記台に固定可能とする金属固定手段（２０）を含み、前記金属固定手段（２０）は、前記パビリオン（１３）上に位置する接続域（２１）を含む方法において、前記接続域（２１）は、前記パビリオン（１３）の限定された幅の周縁部（１３１）の一部または全部を覆って堆積され、空気／石の界面から前記宝石（１０）に侵入する前記クラウン（１２）上の入射光（Ｒ３）が、前記接続域（２１）よりも下方の前記パビリオン（１３）の点上の第１のパビリオン／空気界面によって反射されるか、または、前記接続域（２１）を含む前記周縁部（１３１）内の前記石（１０）の前記第１のパビリオン／空気界面によって全反射され、前記宝石（１０）の少なくとも１つの第２のパビリオン／空気界面を介して前記パビリオン（１３）の後方で前記宝石（１０）の外側に屈折されることを特徴とする方法。
【請求項１５】
前記周縁部は、前記ガードル（１４）の近くの前記パビリオン（１３）に画定される、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記パビリオン（１３）の周囲３６０°にわたって延びる帯（２２）を前記周縁部（１３１）内に配置する、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記帯（２２）は、前記パビリオン（１３）の表面の少なくとも約２０〜３５％に対応する領域を覆う、請求項１４〜１６の何れか１項に記載の方法。
【請求項１８】
複数の金属層をサンドイッチ状に堆積して前記金属固定手段（２０）を形成する、請求項１４〜１７の何れか１項に記載の方法。
【請求項１９】
チタン、タンタル、ハフニウムまたはニオブを含む内側層を前記宝石に堆積させ炭化物の層を形成する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記宝石を収容することを意図された前記台と同じ材料を含む外側層を堆積させる、請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
内側層と外側層との間に拡散障壁を形成する中間層を堆積させる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記金属固定手段（２０）は、ＰＶＤ法を用いて堆積される、請求項１４〜２１の何れか１項に記載の方法。
【請求項２３】
前記ＰＶＤ法は、不活性ガスを含むチャンバ内で、１０−４〜１０−２ｍｂａｒの圧力で行われるＰＶＤ堆積を含む、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記宝石は熱圧着により前記台に固定される、請求項１４〜２３の何れか１項に記載の方法。
【請求項２５】
前記金属固定手段（２０）は、２〜２０ｋｇ／ｍｍ２の力と１００〜６００℃の温度で２０秒〜６０分の持続時間にわたって前記台に対して圧着される、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
圧着温度が２００〜４５０℃である、請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記宝石は溶接によって前記台に固定される、請求項１４〜２３の何れか１項に記載の方法。
【請求項２８】
前記金属固定手段（２０）は、５〜５０ｇ／ｍｍ２の力および２８０〜３５０℃の温度で１秒〜５分間の持続時間にわたって前記台に対して溶接される、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
プリフォームを用いる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記宝石を固定する前に、前記宝石を収容するよう意図された前記台の表面の一部に金属層を堆積する、請求項１４〜２９の何れか１項に記載の方法。
【国際調査報告】
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