JPS58728A - ダイヤモンドカラ−測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明線、ダイヤモンドカラー測定装置に関し、ダイ
ヤモンドの分光透過スペクトルを測定し、その分光透過
スペクトルから色の三刺激値Ｘ、Ｙ、２を得、これに基
きダイヤモンドのカラーグレードを評価する装置に関す
る。

ダイヤモンドの品質は、（１）カラー、（１）クラリテ
ィ、（■）カラット、■カットの４０によシ評価される
。このうち＋１１のカラーは、無色から淡い黄色にいた
る黄色度を人の肉眼によシ細かく分類し評価する官能判
定が従来もっばら行われている。

しかし、官能判定では、いかに観察者が熟練していても
その客観性に問題があシ、事実、観察者の主観によシ評
価が異なることも稀ではない。他方、ダイヤモンドは今
や大衆商品として流通しつつあシ、着実に市場を拡大し
ていることから、観察者の主観に依らず合理的にダイヤ
モンドのカラー測定が行える何らかの手段の出現が望ま
れているＯ この発明者は、このような状況に鑑みて鋭意研究を行い
、 葎）　通常の分光透過スペクトルの測定法では超多面体
にカットされたダイヤモンドの分光透過スペクトルを測
定することは困難だが、プＩＪ　リアントカットのダイ
ヤモンドの場合、そのテーブル面およびクラウン面に測
定光を入射し、ダイヤモンド内で多重反射されてテーブ
ル面およびクラウン面から出射してくる散乱反射光を測
定すれば、その分光透過スペクトルを知シうること、 （ｂ）　　その分光透過スペクトルから色の三刺激値Ｘ
、ｙ、ｚを算出し、これに基き色度図上の位置を求めれ
ば、その位置と従来の官能判定法による評価の間に相関
があること、 を見出し、またさらに、 （Ｃ）　　分光透過スペクトルの測定の際に、ブリリア
ントカット・ダイヤモンドのテーブル中心とキュレット
とを通る回転軸を中心にダイヤモンドを回転させ表から
測定を行えば、ダイヤモンドを固定して測定した場合に
比べて、測定精度が向上すること、 を見出し、その結果、ダイヤモンドカラーを客観的に評
価するための有力な手段を提供するこの発明を成したも
のである。

す表わち、この発明は、光源部、その光源部からの測定
光をブリリアントカット・ダイヤモンドのテーブル面側
よシダイヤモンド内に入射させる九めにダイヤモンドを
パビリオン側で保持するホルダ部、ダイヤモンドの内部
を経て再びテーブル面側に出射し九測定光を検知する受
光部、前記光源部または受光部の少なくとも一方に含ま
れる分光器表どを制御してダイヤモンドの分光透過スペ
クトルを得る測定部およびその分光透過スペクトルから
色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを得る演算部を具備してなるダ
イヤモンドカラー測定装置を提供し、さらに１光源部、
ブリリアントカット・ダイヤモンドのテーブル中心とキ
ュレットとを通る回転軸を中心にダイヤモンドを回転さ
せつつ前記光源部からの測定光をダイヤモンドのテーブ
ル面側よりダイヤモンド内に入射させるためにダイヤモ
ンドをパビリオン側で保持する回転式ホルダ部、ダイヤ
モンドの内部を経て再びテーブル面側に出射した測定光
を検知する受光部、前記光源部または受光部の少なくと
も一方に含まれる分光器などを制御してダイヤモンドの
分光透過スペクトルを得る測定部およびその分光透過ス
ペクトルから色の三刺激値ｘ、ｙ、ｚを得る演算部を具
備してなるダイヤモンドカラー測定装置を提供する。

以下、図に示す実施例に基いて、この発明を詳説する。

第１図に示す（１）は、この発明のダイヤモンドカラー
測定装置の一実施例である。

光源部（匂は、ハロゲン光源ランプ（３）およびプリズ
ム分光器（４）からなシ、単色光（５）を直接にブリリ
アントカット・ダイヤモンド（至）のテーブル面側全体
に照射する。照射角度は、テーブル面に略垂直（９００
〜８００）である。

ダイヤモンド（２）は、第１図および第２図に示されて
いるように、セラＺツク製白板を加工してパビリオン（
ト）と適合する円錐状凹部（７）を設けたホルダ（６）
のその凹部（７）に保持されている。（７）はブリリア
ントカット・ダイヤモンドのテーブル面である。

ホルダ（６１は、ビニオン−ラック機構の移動台（８）
上に標準白色板（９）と共に固設ｉれてｉる。

受光部（２）は、直径約２００ｍ＋の積分球υおよびフ
ォトマル受光器（至）からなシ、ダイヤモンド（ロ）内
を経て再度テーブル面側に出射した光（至）を積分球内
面（２）を介して積分検知する。

測定部（至）は、プリズム分光器（４）を制御して単色
光（５）の波長を約８８０〜７８０ｎｍの間で変化させ
、そのときの受光部圓からの検知データによりダイヤモ
ンド（至）の分光透過スペクトルを得る。また、移動台
（８）を制御してダイヤモンド（至）の代りに標準白色
板（９）を測定し、データの較正を行う。

演算部（至）は、測定部（至）で得た分光透過スペクト
ルから色の三刺激値ｘ、ｙ、ｚを得るもので、基本的に
は次の演算を行うものである。

Ｘ　＝　Ｋ　Ｓ　Ｐ（Ａ）２（Ａ）　ｄＡ・−（Ｉ）Ｙ
＝ＫＳｖ（脣（λ）ｄＡ　　・・−・−・（２）Ｚ−Ｋ
Ｊｐ（Ａ）ｚ（Ａ）ｄＡ　　　−−−−−−−−−＠九
にし％？（λ）：　分光透過スペクトル′ｉ″（λ）、
Ｖ（λ）、ｉ（λ）：等色間数にはＹを測光量に等しく
するための定数・演算部（２）で得られる上記Ｘ、Ｙ、
ＺＯ値と予め評価値が既知のダイヤモンドを測定して得
られるカラーグレード表とを対照すれば、そのダイヤモ
ンド（ロ）のカラーグレードをただちに客観的に知るこ
とができるが、この実施例の装置（１）では、よシ簡便
にカラーグレードが認知できるように１さらに演算部（
至）が次の処理を行う。

すなわち演算部（２）は、上記ｘ、ｙ、ｚから色度座標
！、７をまず算出する。

ｘ＝Ｘ／Ｘ＋Ｙ＋Ｚ　　　　・・・叫−・（５）Ｆ＝Ｙ
／Ｘ＋Ｙ＋Ｚ　　　　叫・・・・・（マ）次にこのＸ、
ｙの座標をグロッターａηに出力して、プロッターα力
にセットされているＩＩ８図に示すごときチャート用紙
上に座標点を記入する。

これＫよシ、オペレータは例えば第４図に示すごときチ
ャートを得るが、座標点−が＃Ｇ″エリアに近い＃Ｈ＃
エリアに記入されているので、このダイヤモンドのカラ
ーグレードが＃Ｇ“グレードに近い″Ｈ＃グレードであ
ることをただちに知シうる。

なお、第８図のチャート用紙は、Ｇ、１．Ａ。

（Ｇｅｍｏｌｏｇｉｃａｌ　　Ｉｎ５ｔｉｔｕｔｅ　　
ｏｆ　　Ａｍｅｒｉｃａ　）方式の評価値が既知のダイ
ヤモンドを多数この装置（１）で測定し、得られた座標
点を色度図上に多数プロットすることによシ経験的に作
成したスケール（第８図破線部分）を、色度図の一部を
取シ出して描いた座標（第８図実線）上に重ねて描いた
ものであるので、評価値はＧ、１．Ａ、　　方式のカッ
−グレードである。

その他のカラーグレードの評価方式として、Ｃ０１、Ｂ
、Ｊ、０＋（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　　Ｃｏｎｆ
ｅｄｅｒａｔｉｏｎｏｆ　　Ｊｅｗｅｌｒｙ、Ｓｉｌｖ
ｅｒｗａｒｅ、Ｄｉａｍｏｎｄｓ。

Ｐｅａｒｌｓ　　ａｎｄ　　５ｔｏｎｅｓ　）方式等が
あるが、上記と同様にしてスケールを作成してそれを透
明板に目盛ってテンプレートにしておけば、そのテンプ
レートを第４図に重ねることにより容易に他の方式での
カラーグレードを知ること竜でき、便利であるＯ 第６図に示す（２）は、この発ｔｇｉｏダイヤモンドカ
２−測定装置の他の実施例を示すものである。

光源部―は、キ竜ノン光源ランプ（至）および積分−球
（２）からなシ、積分球内面一を介して間接に白色散乱
光−をブリリアントカット・ダイヤモンド（至）のテー
ブル面側に照射し、まえ標準白色板（支）に照射する。

ダイヤモンド（至）は、前記実施例と同様のホルダ（ｌ
ｉＫ保持されている。

ホルダ（至）に保持されたダイヤモンド（ト）のテーブ
ル面側から出射する光（至）および標準白色板間から反
射する光（至）は、それぞれミラーｅ１１−で反射され
、セクターミラー（至）を経て受光部（２）に検知され
る。

受光部（財）は、回折格子分光器（財）およびフォトマ
ル受光器（至）からなシ、入射する白色光（財）の波長
を選択して単色光（至）に変換し検知する。

測定部ａＳａ、回折格子分光器（財）を制御して検知波
長を約８８０ｎｍ〜７８０ｎｍの間で変化させるととも
にセクターミラー（至）を制御してダイヤモンド（至）
と標準白色板（至）を切換え、ダイヤモンド（至）の分
光透過スペクトルを得る。

演算部（至）は、前記実施例の演算部（至）と同様のも
のであシ、測定部（至）で得た分光透過スペクトルから
色の三刺激値Ｘ、Ｙ、Ｚを得る。また色度座標１．７を
算出して、前記実施例と同様のブロック−罰に出力する
。

従って、この装置（２）でも第４図のごときチャートが
得られ、ただちＫそのダイヤモンドｎのカラーグレード
を知ることができる。

なお、この装置（１）では、ダイヤモンド回に白色光が
照射されるので、波長８５０　ｎｍ付近の紫外光も照射
され、ダイヤモンド（至）がけい光性をもっていれば、
そのけい光性の加味された分光透過スペクトルが得られ
る。ちなみに全ダイヤモンドの１％８度がけい光性を有
すると言われている。

上記実施例の装置（１）および装置（社）の各構成要素
を用いて、次の４つの変形実施例が可能である。

ヒ）装置（２）において、光源ランプ（至）に代えて装
置（１）の光源部（２）を用いる構成、 （ロ）上記ピ）の構成よシ分光器（財）を省いた構成、
（ハ）装置（１）において、受光器ａ３の直前にも新た
に分光器を配置する構成、 に）上記ピ）の構成より分光器（４）を省い九構成、ま
た、ダイヤモンドの固定と標準白色板の測定の切換えは
、装置（１）のようにダイヤモンドと標準白色板を機械
的に置換する方式又は装置列のようにセクターミラーに
より光学的に置換する方式のいずれかを任意に選択する
ことができる。

次に、この発明の実施例として、ホルダ部が回転式ホル
ダ部であるものを示す。

第６図に示す−は、その回転式ホルダ部の一構成例であ
って、モーター（財）によシ回転駆動される回転台［有
］）の前面に、前記実施例で説明したホルダ＋６）ｆｌ
ｍと同様のホルダーが装着されて基本的に構成されてい
る。…は回転軸であり、ダイヤそンド（６）を保持した
とき、そのダイヤモンド（６）のテーブル（１）の中心
とキュレットＱとを通る軸である。

また、この回転式ホルダ部団は真空吸引によシダイヤモ
ンドを保持する吸引式である。すなわち、ホルダーの前
面に設けた円錐状凹部−の底部から後面に向けて吸引孔
−が穿設されておシ、その吸引孔＠紘回転叔１り内部に
設けられ九空間働に連通している。回転会反り胴部（５
１ｇ）のまわ！７には８環状の固定リング曽が同着され
、その固定リング−の内面には内周面に沿って凹溝（５
８ａ）が設けられているので、胴部（６１ａ）の周囲に
リング状空間−が形成されている。このリング状空間−
は、前記回転台内部空間−と流通孔−・・・を介して連
通しておシ、また真空ポンプ（Ｖ）によって空気を吸引
されｆいる。そこで吸引孔■、空関匈、流通孔■、空間
軸は負圧になっておシ、ダイヤモンドｐが吸引され保持
されることになる。

この回転式ホルダ部−を用いて構成されるダイヤモンド
カラー測定装置の回転式ホルダ部ω以外の要素並びに構
成は、前述の実施例の装置（１）（社）およびその変形
実施例の各要素並びに構成と同様である。そζで説明は
省略する。

さて、この回転式ホルダ部を用いたダイヤモンドカラー
測定装置によって、ブリリアントカット・ダイヤモンド
（至）のテーブル（１）中心とキュレット口とを通る回
転軸を中心にダイヤモンド（至）を回転させなから測定
を行うと、得られる分光透過スペクトルのバラツキが少
なくなって測定精度が向上する。

比較のため、ダイヤモンド（ロ）を固定したまま測定し
要分光透過スペクトルを第７図の（ｌりおよび（ｈ）に
示し、毎分ｔｏｏｏ回転で回転させて測定した分光透過
スペクトルを−に示す。このように固定し九ままである
と、ダイヤモンド（至）の向きによって測定値が幾分異
なシ、（０に相当する最小値を４える向きと、（ｈ）に
相当する最大値を与える向きとがある。これに対し、回
転させた場合の測定値は平均的なものとなる。

ダイヤモンド鋤を固定した場合に向きによって測定値が
異なる理由は、ダイヤモンド（９）が完全な対称体では
なく、また積分球も完全な球体ではないためと考えられ
る。

固定式の場合であっても、向きをいろいろ変えて測定し
て平均化すれば回転式と同じ結果が得られるので、装置
の構造の複雑さの上からは固定式が嵐く、測定時間を短
縮する上からは回転式が望ましい。

以上のように、この発明のダイヤモンドカラー測定装置
は、ブリリアントカットのダイヤモンドのカラーを客観
的に測定し、その測定値を従来広く使用されているカラ
ーグレード値に簡便かつ容易に変換可能な形態で出力す
ることができ、極めて実用的価値が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のダイヤモンドカラー測定装置の一実
施例の構成説明図、第２図は第１図に示す装置のホルダ
部分の断面説明図、第３図は第１図に示す装置において
使用されるチャート用紙の図、第４図は第１図に示す装
置で得られるチャートの一例の図、第５図はこの発明の
装置の他の実施例の構成説明図、第６図は回転式ホルダ
部の一構成例を示す断面説明図、第７図はダイヤモンド
。 を固定して測定し九分光透過スペクトルと回転しながら
測定した分光透過スペクトルの比較図である０ （１）＠−・・ダイヤモンドカラー測定装置、爾（２）
・・・光源部、（３１Ｒ−・・光源ランプ、（４）＠−
・分光器、　　　（６）（至）・・・ホルダ、」１・・
受光部、　　　■１・・積分球、（ＩＩｃ（ｌ・−・受
光器、　　Ｉ（至）・・・積分球内面、（至）（至）・
・−測定部、　　１１・・演算部、−−・・回転式ホル
ダ部、 −・−回転台、　　　曽−・・ホルダ、−・・・円錐状
凹部、　■・・・吸引孔、−・・・回転軸、昨・・ダイ
ヤモンド、（１）・・・テーブル面、　（３）・・・ノ
くピリオン、９・・・キュレット、　（財）・・・モー
ター、閉−・真空ポンプ０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光源部、その光源部からの測定光をブリリアントカ
   ット・ダイヤモンドのテーブル面側よシダイヤモンド内
   に入射させるためにダイヤモンドをノでピリオン側で保
   持するホルダ部、ダイヤモンドの内部を経て再びテーブ
   ル面側に出射した測定光を検知する受光部、前記光源部
   または受光部の少なくとも一方に含まれる分光器などを
   制御してダイヤモンドの分光透過スペクトルを得る測定
   部およびその分光透過スペクトルから色〇三刺激値Ｘ、
   Ｙ、Ｚを得る演算部を具備してなるダイヤそンドカラー
   測定装置。 １　光源部、ブリリアントカット・ダイヤモンドのテー
   ブル中心とキエレットとを通る回転軸を中心にダイヤモ
   ンドを回転させつつ前記光源部からの測定光をダイヤモ
   ンドのテーブル面側よシダイヤモンド内に入射させるた
   めにダイヤモンドをパビリオン側で保持する回転式ホル
   ダ部、ダイヤモンドの内部を経て再びテーブル面側に出
   射した測定光を検知する受光部、前記光源部または受光
   部の少なくとも一方に含まれる分光器などを制御してダ
   イヤモンドの分光透過スペクトルを得る測定部およびそ
   の分光透過スペクトルから色の三刺激値ｘ、ｙ、ｚを得
   る演算部を具備してなるダイヤモンドカラー測定装置。 ３、光源部が光源ランプおよび分光器からなシ、単色光
   を直接にダイヤモンドに入射し、受光部が積分球および
   受光器からなり、ダイヤモンドから出射した光を積分球
   内面を介して間接（検知するものである請求の範囲第２
   項記載の装置。 ｔ　光源部が光源ランプおよび分光手段および積分球か
   らな〉、単色光を積分球内面を介して関ｍＫダイヤモン
   ドに入射し、受光部が受光器からなシ、ダイヤモンドか
   ら出射し走光を直１１に検知するものである請求の範囲
   第２項記載の装置０ Ｌ　光源部が光源ランプからなシ、白色光を直接にダイ
   ヤモンドに入射し、受光部が積分球および分光器および
   受光器からな勺、ダイヤモンドから出射した光を積分球
   内面を介して間接Ｋ。 かつ分光器によシ単色光として検知するものである請求
   の範囲第２項記載の装置。 ６、光源部が光源ランプおよび積分球からなシ、白色光
   を積分球内面を介して間接にダイヤモンドに入射し、受
   光部が分光器および受光器からなり、ダイヤモンドから
   出射した光を直接に１かつ分光器によシ単色光として検
   知するものである請求の範囲第２項記載の装置。