Imitationsschmuckstein Vorliegende Erfindung betrifft einen Imitations- schmuckstein mit einem aus durchsichtigem Werk stoff bestehenden Schmucksteinformkörper. Es ist bekannt, bei solchen Imitationsschmucksteinen zur Erzeugung der optischen Wirkung entweder den gan zen Schmucksteinformkörper oder einzelne Flächen desselben mit einem auf seiner Oberfläche aufge brachten Belag, welcher reflexionserhöhend oder reflexionsvermindernd sein kann, oder der Farbef fekte infolge Interferenz zeigen kann, zu versehen.
Eine besondere Ausführungsart eines solchen Schmucksteines besitzt auf der vom Beschauer abge wandten Seite eine undurchsichtige Vollverspiegelung, während die dem Beschauer zugewandte Seite schichtfrei ist. Mit einem solchen Schmuckstein soll in Verbindung mit einem bestimmten Schliff häufig das Aussehen eines Brillanten nachgeahmt werden. Es ist jedoch sehr schwierig, das starke Funkeln eines echten Brillanten zu erzielen. Der bei solchen Imita- tionsschmucksteinen angewandte rückseitige metalli sche Belag zeigt nämlich bloss die Wirkung metalli schen Glänzens, aber kein richtiges Funkeln, d. h.
kein ständiges Schwanken zwischen hohen und nie deren Extremwerten der Reflexion. Das Feuern eines Brillanten beruht darauf, dass ein Lichtstrahl, wenn er gerade unter einem Einfallswinkel, der Totalreflexion erlaubt, auf eine Grenzfläche Diamant - Luft auftrifft, mit hoher Intensität zurückgeworfen wird und in das Auge des Betrachters fallen kann, wobei dieser Lichtreflex für den Betrachter aber im nächsten Moment verschwindet, wenn die Orientie rung der betreffenden Fläche gegenüber dem Licht strahl z. B. infolge einer leichten Handbewegung eines Ringträgers geändert wird. Erfindungsgemäss kann dieser Effekt auf einfache Weise imitiert wer den.
Ein Imitationsschmuckstein nach der Erfindung mit einem aus durchsichtigem Werkstoff bestehenden Schmucksteinformkörper, welcher sowohl auf der vom Beschauer abgewandten, als auch auf der dem Beschauer zugewandten Seite mit einem auf seiner Oberfläche aufgebrachten reflexionserhöhenden Be lag versehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Belag auf der .dem Beschauer zugewandten Seite mindestens eine Durchbrechungsstelle aufweist.
Wie bei erfindungsgemässen Schmucksteinen der bessere Imitationseffekt erzielt wird, wird anhand der nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele er läutert.
Die Fig.la und 1b zeigen einen auf der vom Be schauer abgewandten Seite verspiegelten Schmuck stein, bei dem die eine (rechte) Hälfte der dem Be schauer zugewandten Seite mit einem die Reflexion erhöhenden Belag versehen ist, während die andere (linke) Hälfte frei ist. Die freie Hälfte stellt die Durchbrechung des reflexionserhöhenden Belages dar.
Die Fig.2a und 2b zeigen einen ähnlichen Schmuckstein, bei welchem jedoch der reflexionser höhende Belag nur an den Schrägflächen, die auf der dem Beschauer zugewandten Seite des Schmuckstein formkörpers liegen, durchbrochen ist.
Dagegen zeigen die Fig.3a und 3b einen Schmuckstein, bei welchem von den auf der dem Be schauer zugewandten Seite gelegenen Flächen des Schmucksteinformkörpers nur diejenigen mit dem reflexionserhöhenden Belag versehen sind, die Schrägflächen bilden, während die Tafelfläche von dem genannten Belag frei ist.
In allen Figuren bedeutet 1 den Schmuckstein formkörper. Dieser kann einen beliebigen Schliff aufweisen. Zum Zweck der Beschreibung der vorlie- genden Erfindung werden einerseits die auf der dem Beschauer zugewandten Seite gelegenen Flächen be trachtet, die in den Figuren mit 2 und 3 bezeichnet sind; es können bei andersgeformten Steinen noch mehr solcher Flächen vorhanden sein. Andererseits werden die auf der vom Beschauer abgewandten Seite gelegenen Oberflächenteile betrachtet, die sum marisch mit 4 bezeichnet sind.
Die Flächen 4 sind in an sich bekannter Weise mit einem reflexionserhö henden Belag versehen, der als Vollverspiegelung oder teillichtdurchlässige Verspiegelung ausgebildet ist. Als Verspiegelung können aufgedampfte oder chemisch aufgebrachte metallische Schichten z. B. aus Silber oder Aluminium verwendet werden.
Auch die dem Beschauer zugewandten Flächen besitzen einen reflexionserhöhenden Belag, der in den Figuren durch Schraffierung angedeutet ist. Die ser vorderseitige reflexionserhöhende Belag ist erfin- dungsgemäss mit einer Durchbrechung ausgebildet, welche eine besondere Aufgabe erfüllt.
Durch die Umhüllung fast des ganzen Steines mit einem reflexionserhöhenden Belag entsteht nämlich im Innern des Steines ein Strahlungshohlraum. Durch die wenigstens auf der dem Beschauer zugewandten Seite teillichtdurchlässige reflexionserhöhende Schicht hindurch dringen Lichtstrahlen in diesen Hohlraum ein und werden dort von den spiegelnden Wänden mehrfach hin und her reflektiert. Bei jeder Reflexion an einer teildurchlässigen Begrenzungsflä che tritt ein Teil des Lichtes wieder nach aussen aus, am meisten Licht tritt aber durch die Durchbrechung im reflexionserhöhenden Belag aus.
Die Durchbre- chungsstelle bewirkt eine Konzentration des austre tenden Lichtes. Dieses ist aber nicht gleichmässig über alle Richtungen verteilt. Wegen der zahlreichen Reflexionsmöglichkeiten im Innern des Steines an den verschiedenen spiegelnden Facetten gibt es zahl reiche Vorzugsrichtungen, in welche das Licht zu rückgeworfen wird und dann durch die Durchbre- chungsstelle nach aussen gelangt.
Die erwähnte Lichtkonzentration und Richtungsverteilung haben zur Folge, dass ein solcher Schmuckstein auch bei sehr schwacher Raumbeleuchtung ein intensives Funkeln zeigt. Geringste Änderungen der Orientie rung des Schmucksteines gegenüber dem betrachten den Auge lassen nacheinander die aus dem Stein in verschiedenen Richtungen austretenden Lichtstrahlen ins Auge fallen, was in Verbindung mit der erhöhten Intensität den Eindruck des Funkelns erzeugt.
Ein weiterer Effekt der zur guten Imitationswir- kung beiträgt, ist folgender: Bei echten Brillanten er leidet das eindringende Licht beim Durchgang durch die brechende Grenzfläche eine starke Dispersion, d. h. es tritt eine Zerlegung in die verschiedenen Spektralfarben auf. Die verschiedenfarbigen Licht strahlen besitzen im Innern des Steines eine verschie dene Richtung und bei jeder nachfolgenden Refle xion wird die räumliche Trennung zwischen den ver schiedenfarbigen Strahlen verstärkt. Wenn diese ge nügend stark ist, wird das in verschiedenen Richtun- gen aus dem Stein austretende Licht farbig.
Das be trachtende Auge sieht dann, wenn der Stein bewegt wird, einen fortwährenden Wechsel der Reflexions farbe.
Der gleiche Effekt wird auch mit dem erfindungs- gemässen künstlichen Schmuckstein erzielt. Auch bei diesem wird das eindringende Licht als Folge der Dispersion des Materials des Schmucksteinformkör- pers spektral zerlegt. Dieser Effekt wäre aber bei den für künstliche Schmucksteine meist verwendeten ver- hältnismässig niederbrechenden Materialien so ge ring, dass er mit freiem Auge nicht bemerkt werden könnte.
Durch den reflexionserhöhenden Belag aber wird jeder eintretende Lichtstrahl im Innern des Stei nes so oft hin und her reflektiert, dass die räumliche Trennung in verschiedenfarbige Strahlen beobacht- bar wird. Zwar sind schon Schmucksteine mit einem allseitig aufgebrachten reflexionserhöhenden Belag bekannt geworden. Bei diesen wurde aber der erfin- dungsgemäss beabsichtigte Effekt nicht erzielt, weil der Lichtaustritt aus dem Stein nicht durch eine Blende - die Durchbrechungsstelle nach vorliegen der Erfindung nämlich - begrenzt war.
Es bestand das Dilemma, dass man zwischen einem stark reflek tierenden Belag, der das in einer bestimmten Be trachtungsrichtung austretende Licht schwächte, oder einem schwach reflektierenden Belag, der die Disper sion nicht genügend verstärkte, wählen musste. Die Erfindung erlaubt hingegen, das Reflexionsvermögen des Belages hinreichend gross zu wählen, denn die Lichtstrahlen, die durch die Durchbrechungsstelle austreten, besitzen eine viel höhere Intensität, als die Strahlen, die durch einen geschlossenen Belag hin durch nach aussen gelangen könnten.
Die Ausbildung -des reflexionserhöhenden Bela ges mit einer Durchbrechungsstelle hat offenbar eine Blendenwirkung zur Folge, so dass schon eine schwa che Dispersion sichtbar wird, indem ein vom Innern des Steines herkommendes Bündel verschiedenge- richteter frabiger Strahlen durch den Rand des Bela ges an der Durchbrechungsstelle beschnitten wird. Es kann dann nur ein Teil dieser Strahlen nach aussen gelangen, das austretende Licht ist demgemäss nicht mehr weiss, sondern zeigt ein je nach Blickrichtung wechselndes Farbenspiel.
Das Aufbringen der für die Durchführung der Erfindung benötigten durchbrochenen reflexionser höhenden Beläge auf die Schmucksteinformkörper erfolgt in erster Linie im Vakuum in der Weise, dass diese Beläge unter Benutzung von Abdeckmasken an den Durchbrechungsstellen aufgedampft werden.
Zur Erzielung eigenartiger Schmuckwirkungen ist es da bei oft empfehlenswert, die Durchbrechungsstelle mit verlaufenden Rändern auszubilden, indem die Mas ken während des Aufdampfens relativ zu den zu be dampfenden Schmucksteinformkörpern bewegt wer den oder indem die Masken während des Aufdamp- fens in einem bestimmten Abstand von den zu be dampfenden Schmucksteinformkörpern gehalten werden.
Die Durchbrechungsstelle des reflexionser- höhenden Belages selbst kann unbelegt bleiben oder sogar zur Erhöhung ihrer Lichtdurchlässigkeit mit einem wenigstens für einen Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichtes reflexionsvermindernden Belag in an sich bekannter Weise versehen werden.