JP2024043487A - 回折格子を備える外側コンポーネントを製造する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 回折格子がある装飾を備える外側コンポーネントを製造する。【解決手段】 本発明は、携行型時計、ファッションアイテム又は宝飾品の外側コンポーネント（１０）を製造する方法に関し、この方法は、光透過性の材料によって作られた基材（１１）の内面（１１０）の面の全部又は一部上に不透明のベース層（１２）を堆積させるベース層堆積ステップと、レーザー加工によってベース層（１２）を局所的に除去して、底部に回折格子（１５）を備える少なくとも１つのポケット（１４）を形成する局所的除去ステップとを含む。【選択図】 図５

Description

本発明は、携行型時計（例、腕時計、懐中時計）、ファッションアイテム又は宝飾品の分野に関し、特に、回折格子を備える、携行型時計、ファッションアイテム又は宝飾品の外側コンポーネントを製造する方法に関する。

本明細書において、「ファッションアイテム」の概念は、ベルト、靴、衣料品のような衣類の付属品又はアイテムを含み、アイウェアアイテム、テレフォニーアイテム又はその他の装飾品を含む。

特に、計時器の分野において、携行型時計用の外側コンポーネント、特に、表盤、フランジ、ベゼルなどは、装飾の目的で、基材の面上に堆積させた薄層から作られた装飾を備えることがある。特に、このような薄層のおかげで、外側コンポーネントに色付けして、例えば、その面上にパターンを印刷することが可能になる。

また、外側コンポーネントの面は、例えば、機械加工によって、構造化されて、特定のレリーフがあるようにすることもある。

また、光の回折現象を発生させて、ユーザーの観察方向の向き及び／又は光源の向きに応じて変わる色を有するように、外側コンポーネント上に装飾を作ることもできる。このような現象は、スイス特許文献ＣＨ７１５９０６に記載されているような、外側コンポーネントにおいて作られた回折格子を利用して発生させる。この種の装飾は、拡張性があって大幅に変えることができることが魅力的である。

しかし、この種の装飾を作るには、いくつもの制約があり、特に、製造公差と表面状態の管理という点で高いレベルの要件がある。また、この種の装飾は、金属材料上にのみ作られる。したがって、外側コンポーネントの構成材料の性質を多様化しつつ、製造要件に確実に適合するようにすることによって、回折格子がある装飾を再現可能な方法で作ることができるようにする必要がある。

このために、本発明は、携行型時計、ファッションアイテム又は宝飾品の外側コンポーネントを製造する方法に関し、この方法は、光透過性の材料によって作られた基材の内面の面の全部又は一部上に不透明のベース層を堆積させるベース層堆積ステップと、レーザー加工によって前記ベース層を局所的に除去して、底部に回折格子を備える少なくとも１つのポケットを形成する局所的除去ステップとを含む。

基材ではなくベース層に対して除去ステップを行うことによって、基材とベース層との除去しきい値の違いを利用して、著しく低下したエネルギーレベルで回折格子を作ることが可能になる。

基材を構成する任意の光透過性の材料、特にサファイアやガラスのような非常に高い除去しきい値を有する光透過性の材料、の選択を可能にすることに加えて、本発明に係る方法は、関与するエネルギーレベルが低いために、優れた再現性と製造公差の制御を確実にすることを可能とする。

特定の実施態様において、本発明は、さらに、単独で、又は技術的に可能な任意の組み合わせに従って、以下の特徴の一又は複数を有することができる。

特定の実施態様において、前記ポケットの前記底部は、前記基材及び／又は前記ベース層によって形成される。

特定の実施態様において、複数の回折格子を作るように前記局所的除去ステップを複数回行う。

特定の実施態様において、前記ベース層堆積ステップの前に、前記基材の前記内面を研磨する研磨ステップを行う。

特定の実施態様において、本方法は、前記基材の前記内面に大きな影響を与えることなく、前記ベース層の全部又は一部をその厚み全体にわたって除去する彫刻ステップを行う。

特定の実施態様において、本方法は、少なくとも前記回折格子上に不透明の二次層を堆積させる二次層堆積ステップを行う。

特定の実施態様において、前記彫刻ステップの間に、前記基材の前記内面が大きな影響を受けることなく、前記二次層の一部を除去して、所定の形状に従って前記二次層を形成する。

特定の実施態様において、前記内面とは反対側の前記基材の外面上に反射防止被覆を堆積させる。

別の目的によると、本発明は、上述のような方法を実行することによって形成される携行型時計用表盤に関する。

別の目的によると、本発明は、上述のような方法を実行することによって形成される外側コンポーネントを備えるファッションアイテムに関する。

添付の図面を参照しながら例として与えられる以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の他の特徴及び利点が明らかになる。

本発明に係る製造方法のステップを実行することによって作られる外側コンポーネントを概略的に示している断面図である。 図２～５は、本発明に係る製造方法を実行することによって得られる様々な実施例における外側コンポーネントについて概略的に示している断面図である。図２は、ベース層を局所的に除去して、底部に回折格子を備えるポケットを形成した様子を示している。 ベース層の一部をその厚み全体にわたって除去してベース層を成形した様子を示している。 二次層が基材の内面に対向するように堆積された様子を示している。 ベース層の一部及び二次層の一部を同時に除去してベース層と二次層を成形した様子を示している。

図面において縮尺が常に一致しているわけではない。

本発明は、図２～５に示しているような前記方法の様々な実施例における外側コンポーネント１０を製造する方法に関する。

外側コンポーネント１０は、好ましいことに、表盤のような携行型時計の外側コンポーネント、ファッションアイテムの外側コンポーネント、又は宝飾品の外側コンポーネントであることができる。

「ファッションアイテム」という用語は、本明細書において、ベルト、靴、衣類のようなあらゆる外側アクセサリー又は外側アイテムを意味し、さらに、アイウェアアイテム、電話機の筐体のようなテレフォニーアイテム、又はあらゆる装飾品を含む。

この製造方法は、図１に示しているように、光透過性の材料によって作られた基材１１の内面１１０の面の全部又は一部に、「ベース層」１２と呼ばれる不透明の薄層を堆積させる第１のステップを含む。なお、用語「光透過性」は、本文において、光線、特に肉眼で見える光、の全部又は一部を通過させる材料の能力を意味する。このような光透過性の材料は、サファイア、ガラスなどであることができる。

ベース層１２の堆積は、物理的蒸着法、化学的蒸着法、又は当業者の能力の範囲内の他の適切な方法によって行うことができる。例として、ベース層１２は、単独又は合金として、特にＣｒ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｚｒである、金属材料、誘電体材料、酸化物及び／又は窒化物、例えば、ＣｒＴｉＯ₂、によって作られていることができる。

基材１１の内面１１０は、外側環境の方を向くように意図された外面１１１とは反対側にあり、内面１１０は、内部環境の方を向くように意図されており、例えば、外側コンポーネント１０が携行型時計のコンポーネントである場合、計時器用ムーブメントに対向する。

好ましくは、内面１１０は、ベース層１２を堆積させる前に、予備研磨ステップにおいて研磨される。

本方法は、ベース層１２を堆積させるステップの後に、レーザー加工によってベース層１２を局所的に除去して、ベース層１２の厚み内に、底部に図２に示しているような回折格子１５を備える一又は複数のポケット１４を形成する局所的除去ステップを含む。ポケット１４は、ベース層１２の材料の厚みの方向において、ベース層１２の外面１２０と底部の間に形成されている。

本発明の説明において、図面と合致するように、以下において、文章を読みやすくするために、１つのみのポケット１４、したがって、１つの回折格子１５、について言及する。

このような回折格子１５は、回折パターンの周期的な繰り返しによって形成される。

例えば、回折格子は、数μｍのような典型的には２～２０μｍである規則的なピッチで互いに離間した複数の平行な筋によって形成されている。

例として、レーザー加工に用いられるレーザーは、数μＪ、例えば１～５μＪ、のパルスエネルギーと、数百ｋＨｚ、例えば３００～５００ｋＨｚ、の繰り返し周波数を有するフェムト秒レーザーであることができる。

図２～５に示している実施例において、ポケット１４は、基材１１の内面１１０上にて開いており、その内面１１０に回折格子１５が形成されている。本発明の他の実施例において、特に、レーザーのパワーやエネルギー、焦点の位置のようなレーザー加工のパラメーターに応じて、かつ／又はベース層１２を構成する材料に応じて、回折格子１５は、基材１１の内面１１０によって、又はベース層１２の材料と前記基材１１の材料の混合物によって、形成することができる。

好ましいことに、装飾を向上させるために、本発明に係る方法は、特定のパターンを表すように複数の回折格子１５を作るように、前記局所的除去ステップを複数回行うことができる。このような回折格子１５は、互いに異なるように形成することができ、例えば、各筋の向き、それらの筋の数や寸法、又はそれらの筋の離間ピッチは異なっていることができる。また、基材１１の内面１１０のうち互いに対して傾斜した部分に回折格子１５を作ることができる。

短く書くと、前記局所的除去ステップは、作る回折格子１５の所望の外観に応じて異なるパラメーターで実行することができ、当業者であれば、このようなパラメーターの値を決定する能力がある。

局所的除去によってポケット１４と回折格子１５が同時に形成されるので、回折格子１５は、ともに形成されるポケット１４と完全に合致する。したがって、ベース層１２の外面１２０と回折格子１５の間のアライメント公差の適合が確実にされる。

好ましいことに、本方法は、図３に示しているように、基材１１の内面１１０が大きな影響を受けることなく、ベース層１２の一部をその厚み全体にわたって除去して、所定の形状に従って前記ベース層１２を成形する彫刻ステップを含むことができる。この特徴は、外側コンポーネント１０上に作られることがある装飾を向上させることに貢献する。このような彫刻ステップは、フォトリソグラフィー、レーザー加工などによって実行することができる。

代わりに、前記彫刻ステップの間に、ベース層１２全体をその厚み全体にわたって除去することができる。

上述した図２及び３に示している実施例において、前記基材１１を介して外面１１１から、又は携行型時計、宝飾品又はファッションアイテム内の前記外側コンポーネント１０の構成に従って内面１１０から、前記外側コンポーネント１０の装飾をユーザーが見るように意図されている。

ユーザーが外面１１１から前記基材１１を通して外側コンポーネント１０の装飾を見るように意図されている場合、前記基材１１には、好ましいことに、外側環境の潜在的な危険性からベース層１２を保護する効果がある。

本発明の実施例の１つにおいて、本方法は、二次層１３を堆積させるステップを含むことができ、このステップにおいては、前記彫刻ステップにおいてベース層１２が完全に除去されていない場合又は前記彫刻ステップが実行されていない場合、不透明の二次層１３を回折格子１５上及びベース層１２上に堆積される。前記彫刻ステップが実行されベース層１２全体が除去されている場合、図４に示しているように、二次層１３も基材１１の内面１１０に対向するように堆積される。

この図４及び５に示している実施例において、前記基材１１を通して外面１１１からのみユーザーが外側コンポーネント１０の装飾を見ることが意図されている。

二次層１３は、好ましいことに、回折された光線の反射を大きくし、したがって、作られる装飾の輝度やコントラストを大きくすることを可能にする。このために、この二次層１３は、金属材料、セラミックス、酸化物、及び／又は窒化物によって作られていることができる。

図５に示している実施例において、前記彫刻ステップは、基材１１の内面１１０が大きな影響を受けることなく、ベース層１２の一部及び二次層１３の一部を同時に除去して、所定の形状に従って前記ベース層１２と前記二次層１３を成形することを伴うことができる。二次層１３の除去された部分は、ベース層１２の除去された部分に重なり合う。

好ましいことに、基材１１の外面１１１上に反射防止被覆（図示せず）を堆積させることができる。このような反射防止被覆のおかげで、入射光線の透過を有利にし、基材１１の外面１１１上の入射光線の反射を最小にし又はさらにはなくすことが可能になる。したがって、この特徴のおかげで、回折現象の出現を強めることが可能となる。

検討される本発明の実施例に応じて、ベース層１２又は二次層１３上に反射防止被覆を堆積させ、随意的に、前記彫刻ステップが行われた場合に、基材１１の内面１１０上にも堆積させることができる。

本発明の特徴のおかげで、ベース層１２、及び場合によって二次層１３、のために考えられる色に加えて回折格子１５の外観が与えられるために、外側コンポーネント１０の装飾の視覚的外観を特に豊かで魅力的にすることができる。また、本発明に係る方法は、ベース層１２、二次層１３及び回折格子１５の間の深さの視覚効果を発生させることを可能にする。

また、ベース層１２は、好ましいことに、低いパワーを必要とするレーザー加工によって、光透過性の基材１１上に回折格子１５を備える装飾を作ることを可能にし、このことによって、加工の繰り返し性の良好な制御を確実にし、結果的に、製造公差に常に適合することを確実にすることを可能にする。また、大きなパワーを必要とする機械加工を実行することで、基材１１の内面１１０の表面状態を変化させ、その面の艶を消してしまうだけでなく、外側コンポーネント１０の寸法の要件の適合についても不確定要素が発生してしまう。

より一般的には、上で考慮された実装及び実施形態は、例として説明しており、したがって、他の代替的形態も可能である。

特に、ベース層１２及び／又は二次層１３は、当業者によく知られている形態で、薄層の積み重ねからなることができる。

１０ 外側コンポーネント
１１ 基材
１２ ベース層
１３ 二次層
１４ ポケット
１５ 回折格子
１１０ 基材の内面
１１１ 基材の外面
１２０ ベース層の外面

Claims (10)

1. 携行型時計、ファッションアイテム又は宝飾品の外側コンポーネント（１０）を製造する方法であって、
   光透過性の材料によって作られた基材（１１）の内面（１１０）の面の全部又は一部上に不透明のベース層（１２）を堆積させるベース層堆積ステップと、
   レーザー加工によって前記ベース層（１２）を局所的に除去して、底部に回折格子（１５）を備える少なくとも１つのポケット（１４）を形成する局所的除去ステップとを含む
   ことを特徴とする方法。
2. 前記ポケット（１４）の前記底部は、前記基材（１１）及び／又は前記ベース層（１２）によって形成される
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 複数の回折格子（１５）を作るように前記局所的除去ステップを複数回行う
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ベース層堆積ステップの前に、前記基材（１１）の前記内面（１１０）を研磨する研磨ステップを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
5. 前記基材（１１）の前記内面（１１０）に大きな影響を与えることなく、前記ベース層（１２）の全部又は一部をその厚み全体にわたって除去する彫刻ステップを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 少なくとも前記回折格子（１５）上に不透明の二次層（１３）を堆積させる二次層堆積ステップを行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 少なくとも前記回折格子（１５）上に不透明の二次層（１３）を堆積させる二次層堆積ステップを行い、
   前記彫刻ステップの間に、前記基材（１１）の前記内面（１１０）が大きな影響を受けることなく、前記二次層（１３）の一部を除去して、所定の形状に従って前記二次層（１３）を形成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 前記内面（１１０）とは反対側の前記基材（１１）の外面（１１１）上に反射防止被覆を堆積させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
9. 請求項１に記載の方法を実行することによって形成される
   ことを特徴とする携行型時計用表盤。
10. 請求項１に記載の方法を実行することによって形成される外側コンポーネント（１０）を備える
    ことを特徴とするファッションアイテム。

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