(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも部分的に光透過性の材料の厚み方向に迅速にパターンを形成する方法を提供する。【解決手段】少なくとも部分的に光透過性の材料の、上面１８ａと、下面１８ｂの少なくとも一方に、装飾パターン、又は、技術的パターン２２の輪郭に対応する開口２５、が形成されているマスク２４を配置し、単価又は多価イオンビーム１４を、マスク２４上に照射することにより、材料の上面１８ａ、又は、下面１８ｂに、装飾パターン又は技術的パターン２２をエッチングにより形成する。【選択図】図２
2019192633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アモルファス、半結晶性又は結晶性の材料によって作られた少なくとも部分的に光透過性の物の厚み内にて装飾パターン又は技術的パターン（２２、６０）を形成する方法であって、
前記少なくとも部分的に光透過性の物には、上面（１８ａ）と、この上面（１８ａ）から離れて延在している下面（１８ｂ）があり、
当該方法は、前記少なくとも部分的に光透過性の物の前記上面（１８ａ）又は前記下面（１８ｂ）の少なくとも一方に、少なくとも１つの開口（２５）が形成されているマスク（２４）を用意するステップを有し、
前記開口（２５）の輪郭は、形成する装飾パターン又は技術的パターン（２２、６０）の輪郭に対応しており、
前記マスク（２４）は、形成しない位置において、少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の上面（１８ａ）又は下面（１８ｂ）の前記少なくとも一方をカバーし、
当該方法は、さらに、前記マスク（２４）の前記少なくとも１つの開口（２５）を通して単価又は多価イオンビーム（１４）によって前記装飾パターン又は技術的パターン（２２、６０）を形成するステップを有し、
前記マスク（２４）には、前記上面（１８ａ）又は前記下面（１８ｂ）が前記マスク（２４）によってカバーされる位置において、前記イオンビーム（１４）のイオンが、前記少なくとも１つの部分的に光透過性の材料によって作られた物の前記上面（１８ａ）又は前記下面（１８ｂ）の前記少なくとも一方をエッチングすることを防ぐのに十分な機械的性質がある
方法。
【請求項２】
前記単価又は多価イオンビーム（１４）は、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）タイプの単価又は多価イオン源（１）によって作られる
請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記少なくとも部分的に光透過性の物は、天然又は合成のサファイア、ルビー又はダイヤモンドによって作られている
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも部分的に光透過性の物は、半結晶性の有機材料によって作られている
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記少なくとも部分的に光透過性の物は、鉱物ガラス又はアモルファスの有機材料によって作られている
請求項１又は２に記載の方法。
【請求項６】
前記マスク（２４）は、前記装飾パターン又は技術的パターン（２２、６０）の輪郭が形成されているシート状の材料であり、
このシート状の材料は、その後に、前記パターン（２２、６０）を形成する前記物の前記上面（１８ａ）及び／又は前記下面（１８ｂ）の材料に固定される
請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記マスク（２４）は、金属又はセラミックスによって作られている
請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記マスク（２４）は、前記上面（１８ａ）及び／又は前記下面（１８ｂ）がイオンビーム（１４）に当たるべきでない位置における前記マスク（２４）が前記上面（１８ａ）及び／又は前記下面（１８ｂ）の材料をカバーする位置において、マスキング材料を選択的堆積することによって得られる
請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記マスクはインクジェット印刷によって作られる
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記マスク（２４）は、前記マスク（２４）を形成する前記上面（１８ａ）及び／又は前記下面（１８ｂ）の材料の上にマスキング材料の層を堆積し、その後に、前記上面（１８ａ）及び／又は前記下面（１８ｂ）の層を形成する位置において前記マスキング材料の層を除去することによって、得られる
請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記マスキング材料の層は、レーザービームによって除去される
請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記マスキング材料は、紫外線源によって形成される紫外線に感受性がある樹脂である
請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の方法を実施することによって得られた物。
【請求項１４】
腕時計のような計時器用の風防（１６）、表盤（６０）又はベゼル（４２）、腕時計ケース（４０）のミドル部（４４）又は裏部（５８）、計時器用ムーブメント用のリュウズ（４６）、コレクターの頭部（４７）又はブリッジ板（６２）、あるいは腕時計又は装飾品用の腕輪リンク（４８）によって構成している
請求項１３に記載の物。
【請求項１５】
特に腕時計ケース（４０）である携行可能な物であって、
風防（１６）、表盤（６０）、ベゼル（４２）、ミドル部（４４）、裏部（５８）、リュウズ（４６）、コレクターの頭部（４７）、ブリッジ板（６２）及び腕輪リンク（４８）からなる群から選択される少なくとも１つの要素を有し、
この少なくとも１つの要素は、少なくとも部分的に光透過性のアモルファス、半結晶性又は結晶性の材料によって作られており、
請求項１〜１１のいずれかに記載の方法にしたがって形成され、
この要素には、互いにエッジによって接続された少なくとも１つの上面と少なくとも１つの下面があり、
当該携行可能な物は、さらに、光源（５２）を有し、
この光源（５２）は、前記要素をその下面又はそのエッジを介して照らすように構成している
携行可能な物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも部分的に光透過性のアモルファス、半結晶性又は結晶性の材料によって作られた物の厚みに装飾パターン又は技術的パターンを形成する方法に関する。本発明は、特に、単価又は多価イオンビームを用いて形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アモルファス又は結晶性の材料によって作られた物の厚みにレーザービームによって装飾パターンを形成するように刻み込むことが知られている。このために、ビームがレンズによって集束されて光透過性の物内の所望の位置に一連の点を作るような強力なレーザーが用いられる。このレンズによって、レーザーからのコヒーレント光を非常に小さな表面上に集めることができる。このコヒーレント光によって、損傷しきい値を超え光透過性の物内にてマイクロクラックを作るのに十分な光パワーの値を達成することができる。これらのマイクロクラックは、典型的には、５０〜１５０マイクロメーターの大きさであり、レーザービームが集束されて加熱の効果によって材料が溶ける位置に発生する。これらのマイクロクラックは、環境光の散乱中心としてはたらき、これによって、観察者がこれらのマイクロクラックを見ることができるようになる。このようにして、二次元的なパターンを形成する点のネットワークを形成するように光透過性の材料によって作られた物の厚み内にて刻み込むことができる。三次元的な刻み込みを行うために、複数の二次元の点のネットワークを非常に精密に重ね合わせて、形成されるパターンが単一のブロックから刻み込まれたような印象を与えるようにすることができる。
【０００３】
上において概説した技術の利点は、ガラスによって作られた物やポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）によって作られた物のような光透過性の材料によって作られた物内にて二次元又は三次元的なパターンを作ることができることである。これらのパターンには、技術的機能又は美的機能があることができる。消費者向け製品の分野においては、例えば、写真のデジタルファイルに基づいて人の顔の複製が刻み込まれるような光透過性の材料によって作られた物が特に知られている。このような製品は消費者に対して一定の成功を収めている。このような状況であるが、この刻み込み技術においては、光透過性の材料によって作られた物にパターンを刻み込むために頻繁に長い時間が必要となって、工業分野における用途に問題が発生するという主な課題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、特に迅速に行うことができ難なく自動化することができるような、少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の厚み内にてパターンを形成する方法を提供することによって、上記の課題などを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このために、本発明は、アモルファス、半結晶性又は結晶性の材料によって作られた少なくとも部分的に光透過性の物の厚み内にて装飾パターン又は技術的パターンを形成する方法に関する。前記少なくとも部分的に光透過性の物には、上面と、この上面から離れて延在している下面があり、当該方法は、前記少なくとも部分的に光透過性の物の前記上面又は前記下面の少なくとも一方に、少なくとも１つの開口が形成されているマスクを用意するステップを有し、前記開口の輪郭は、形成する装飾パターン又は技術的パターンの輪郭に対応しており、前記マスクは、形成しない位置において、少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の上面又は下面の前記少なくとも一方をカバーする。当該方法は、さらに、前記マスクの前記少なくとも１つの開口を通して単価又は多価イオンビームによって前記装飾パターン又は技術的パターンを形成するステップを有し、前記マスクには、前記上面又は前記下面が前記マスクによってカバーされる位置において、前記イオンビームのイオンが、前記少なくとも１つの部分的に光透過性の材料によって作られた物の前記上面又は前記下面の前記少なくとも一方をエッチングすることを防ぐのに十分な機械的性質がある。
【０００６】
本発明に係る方法の１つの特定の実施形態において、前記単価又は多価イオンビームは、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）タイプの単価又は多価イオン源によって作られる。
【０００７】
本発明に係る方法の別の特定の実施形態において、前記少なくとも部分的に光透過性の物は、好ましくは、合成された、サファイア、ルビー又はダイヤモンドによって作られている。
【０００８】
本発明に係る方法の別の特定の実施形態において、前記少なくとも部分的に光透過性の物は、半結晶性の有機材料によって作られている。
【０００９】
本発明に係る方法の別の特定の実施形態において、前記少なくとも部分的に光透過性の物は、鉱物ガラス又はアモルファスの有機材料によって作られている。
【００１０】
本発明に係る方法の別の特定の実施形態において、前記マスクは、前記少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の上面と下面の少なくとも一方の上に堆積される。この堆積は、
・マスクが上面及び／又は下面をカバーすべき位置におけるマスキング材料のインクジェット印刷のような選択的堆積によって行われるか、又は
・マスクを形成しようとする上面及び／又は下面の全体にマスキング材料の層を堆積して、その後に、上面及び／又は下面に装飾パターン又は技術的パターンを形成しようとする位置においてマスキング層を除去することによって行われる。
【００１１】
本発明に係る方法の別の特定の実施形態において、前記マスキング層は、レーザービームによって除去される。
【００１２】
本発明に係る方法の別の特定の実施形態において、前記マスキング層は、紫外線源によって形成された紫外線に感受性がある樹脂である。
【００１３】
本発明は、さらに、本発明に係る方法にしたがって、少なくとも部分的に光透過性のアモルファス、半結晶性又は結晶性の材料によって作られた物に関する。この物は、特に、腕時計のような計時器のための風防、表盤又はベゼル、計時器用ムーブメントのためのケースのミドル部又は裏部、巻き機構のリュウズ又は押しボタンの頭部、腕時計又は装飾品のための腕輪リンク、あるいは計時器用ムーブメントのためのブリッジ板であることができる。
【００１４】
本発明は、さらに、風防、表盤、ブリッジ板及び裏部からなる群から選択される少なくとも１つの要素を有する、特に腕時計ケースである携行可能な物に関する。この少なくとも１つの要素は、少なくとも部分的に光透過性のアモルファス、半結晶性又は結晶性の材料によって作られており、かつ、本発明に係る方法にしたがって形成されており、この要素には、互いにエッジによって接続された少なくとも１つの上面と少なくとも１つの下面があり、当該携行可能な物は、さらに、光源を有し、この光源は、前記要素をその下面又はそのエッジを介して照らすように構成している。
【００１５】
これらの特徴のおかげで、本発明は、単価又は多価イオンビームによって少なくとも部分的に光透過性の材料で作られた物内にて三次元的な技術的パターン又は装飾パターンを選択的に形成する方法を提供することができる。本発明によると、用語「単価イオン」は、イオン化傾向が＋１であるイオンを意味しており、用語「多価イオン」は、イオン化傾向が＋１よりも大きいイオンを意味している。当該イオンビームは、すべてイオン化傾向が同じイオンによって構成していることができ、また、イオン化傾向が異なるイオンが混合していることもできる。
【００１６】
マスクを通して少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の表面にイオンビームを照射することによって、この物内にて三次元的な技術パターン又は装飾パターンを表面から特定の深さまで形成することができる。実際に、イオンビームのイオンは、少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物に当たると、典型的には、この物内に浸透し、この物の表面から非常に短い距離の範囲に、典型的には１０〜１５ｎｍのオーダーの範囲に、典型的には２００〜５００ｎｍの範囲の深さまで、空洞又はボイド型欠陥を作る。
【００１７】
第１の態様において、前記少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物内にイオンによって作られる欠陥が実質的に立方形であると考えると、このような立方体の１つの辺の長さは、典型的には、約５０〜２００ｎｍである。もちろん、作られた欠陥の大きさ、そしてそのような欠陥が作られる最大の深さは、当該物が作られている材料の性質、イオンのイオン化傾向、及びイオンが当該物の表面に当たる速度に特に依存する。また、当該物に作られる欠陥の大きさは、表面からこの物の内側の方に移るにしたがって減少する。特に透過型電子顕微鏡によって行った分析によって、本発明に係る方法にしたがってイオンビームによって形成された少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物には、表面から内側に移るにしたがって、欠陥がない１０〜１５ｎｍのオーダーの非常に薄い表面層があり、これに続いて、欠陥が形成された厚みが１００〜５００ｎｍであるアモルファスの構造層があることがわかった。このアモルファスの構造層を超えると、当該物が作られている材料の構造に対するイオン照射の影響が実際上ないことが観察された。
【００１８】
既知のイオン注入技術のうちの１つは、電子サイクロトロン共鳴タイプの単価又は多価イオン源によって、処理される物の表面に照射する。このようなシステムは、電子サイクロトロン共鳴、すなわち、ＥＣＲとしても知られている。
【００１９】
ＥＣＲイオン源は、プラズマを作るために電子サイクロトロン共鳴を利用する。イオン化される低圧気体に、イオン化される低圧気体内に位置している領域に与えられる磁場によって形成される電子サイクロトロン共鳴に対応する周波数のマイクロ波が注入される。マイクロ波は、イオン化される気体内にある自由電子を加熱する。これらの自由電子は、熱じょう乱の影響の下で、原子や分子と衝突するようになり、そのイオン化を引き起こす。作られるイオンは、用いられる気体の種類に対応する。この気体は、純粋であることができ、また、複合物であることもできる。また、この気体は、固体又は液体の物質から得られた蒸気によって構成していることができる。ＥＣＲイオン源は、単価イオン、すなわち、イオン化傾向が１であるイオン、を作ることができ、あるいは、多価イオン、すなわち、イオン化傾向が１よりも大きいイオン、を作ることができる。
【００２０】
添付の図面を参照しながら本発明に係る方法の実施形態の例についての下記の詳細な説明を読むことによって、本発明の別の特徴や利点が明確になるであろう。この例は、説明のためにのみ与えられるものであって、限定するために与えられるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術によるＥＣＲ電子サイクロトロン共鳴タイプの単価又は多価イオン源の概略図である。
【図２】図２Ａ及び２Ｂは、少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の表面に多価イオンビームによって装飾パターンを形成する本発明に係る方法のステップを示している斜視図である。
【図３】窒素イオンビームによって照射されたサファイアによって作られた物の厚みの断面図である。
【図４】本発明に係る方法にしたがって装飾パターンが具現化されている様々な要素の腕時計ケースの斜視図である。
【図５】図５Ａ及び５Ｂは、本発明に係る方法にしたがって行われる腕時計の風防の上面にある装飾パターンの照射の２つの異なる実施形態を示している。
【図６】開口が形成された金属板の形態で具現化されたマスクを示している。この開口の輪郭は、形成されるパターンに対応している。
【図７】図７Ａは、図４に示している腕時計ケースを下方から見た図である。図７Ｂは、装飾パターンと、技術的パターンを形成する時インデックスが形成された腕時計の表盤を上から見た図である。図７Ｃは、本発明に係る方法を用いて装飾パターンが形成された計時器用ムーブメントのためのプレートを示している。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明は、全体として見ると、単価又は多価イオンビームを用いてマスクを通して少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の表面を選択的に照射して、この物に三次元的な技術的パターン又は装飾パターンを作ることを伴う創造性のある考えから進展したものである。用語「単価又は多価イオンビーム」は、すべて同じイオン化傾向であってもよく又は異なるイオン化傾向であってもよい電場の影響の下で加速されたイオンを含むビームを意味している。イオンは、物の表面に当たり、物の中の特定の深さまで浸透し、空洞又はボイド型欠陥を形成し、この物の性質は、特に光学的に、イオン照射の影響を受けていない材料の性質とは異なる。なお、イオンが物に浸透する深さ、そして、形成される欠陥の寸法構成が多くの因子に依存することがわかるであろう。この因子とは、例えば、この少なくとも部分的に光透過性の物が作られている材料の性質、イオンの質量、イオンのイオン化傾向、イオンが物の表面に当たる速度である。また、これらの欠陥の特徴、すなわち、その欠陥の寸法構成、その欠陥がある物の表面の下の深さは、その欠陥の物理的性質、特に、光学的性質を決める。実際に、場合によっては、本発明に係る方法にしたがって少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物に形成された三次元的な技術的パターン又は装飾パターンは、通常の使用状態の下では知覚可能ではなく、その存在は、パターンが形成された物の表面に少量の蒸気を噴霧することによってユーザーがそのパターンの親水性の性質を引き出したときにのみ目に見えるようになる。他の場合に、技術的パターン又は装飾パターンを形成する欠陥が光散乱中心としてはたらいて、通常の明るさの条件の下においてもそのパターンを知覚可能にして、そのパターンが形成された物が光源によって照らされたときには、さらにはっきりと目立つようになのものもある。
【００２３】
多くのイオン注入技術がある。本特許出願の範囲内においては、ＥＣＲ電子サイクロトロン共鳴タイプの単価又は多価イオン源に特に関心を寄せる。本特許出願に添付された図１に示しているように、非常に概略的には、全体を参照符号１で示しているＥＣＲイオン源は、イオン化される気体の体積４とマイクロ波６が導入される注入段２と、プラズマ１０が作られる磁気閉じ込め段８と、及び間に高圧が与えられるアノード１２ａとカソード１２ｂによってプラズマ１０のイオンを抽出し加速する抽出段１２とを有する。ＥＣＲイオン源１は、その出力において、イオンビーム１４を作る。このイオンビーム１４は、必要に応じて、すべて同じイオン化傾向であるイオンによって構成していることができ、あるいは異なるイオン化傾向であるイオンの混合物によって構成していることができる。第１の態様において、イオン加速電圧は、１ｋＶ〜１０００ｋＶであり、注入用量は１．１０15〜１０18イオン・ｃｍ-2である。
【００２４】
図２Ａ及び２Ｂに、結晶性の光透過性の材料によって作られ本発明に係る方法にしたがって装飾パターンが作られている物の例を示している。この物は、全体として参照符号１６で示しており、サファイアによって作られており上部から腕時計ケースを閉じるように意図されている風防である。この風防１６には、上面１８ａと下面１８ｂがあり、この下面１８ｂは、上面１８ａから離れて延在しており、風防１６のリムに沿ってエッジ２０によって上面１８ａに接続されている。図２Ａ及び２Ｂに示している例において、風防１６の上面１８ａに装飾パターン２２を形成することが選択されている。装飾パターン２２は、この場合、ギリシャ語アルファベットの文字Ωである。もちろん、この例は、単に説明のために与えているものであって、限定するものではなく、風防１６の下面１８ｂにパターンを形成することができ、また、風防１６の上面１８ａと下面１８ｂそれぞれに装飾パターンを形成することができることがわかるであろう。
【００２５】
単に、例として、本発明に係る方法にしたがって処理されたサファイア製の風防１６は平坦である。この風防１６の上面１８ａと下面１８ｂは、厚みｅ＝２ｍｍの分、離れるように互いに平行に延在している。所望の装飾パターン２２に対応する輪郭を有する開口２５を形成するようにマスク２４によって風防１６の上面１８ａをマスクした後で、風防１６は、イオン化傾向が＋１〜＋３である窒素イオンによって構成しているイオンビーム１４によって照射される。イオンビーム１４は、図１を参照しながら上で説明したタイプのＥＣＲイオン源１によって作られる。用いたイオン加速電圧は３７．５ｋＶであり、イオン注入用量は０．５×１０16イオン・ｃｍ-2である。上で詳細に記載した実験条件の下で、装飾パターン２２を自然環境の明るさの条件の下で感知することができず、また、ユーザーが風防１６の上面１８ａに蒸気を吹き付けたときにのみ装飾パターン２２の存在が見えるようになることが観測された。この現象は、出願人の考えでは、装飾パターン２２が形成された風防１６の領域が親水性のふるまいを示すというように説明される。したがって、蒸気が風防１６の上面１８ａに落ちるときに、装飾パターン２２が形成された親水性の領域では上面１８ａの残りの領域よりも表面張力が低く、水の薄い層が形成される。したがって、装飾パターン２２が形成された位置における水の層は、光学的に拡散しにくくなり、よって、ユーザーが知覚可能になる。
【００２６】
上記のものと同じ風防１６を用いる本発明に係る方法の実施形態の第２の例について説明する。風防１６の上面１８ａに形成された装飾パターン２２は、同じものであり、イオン照射パラメーターのみが変えられる。この場合において、風防１６に、イオン化傾向が＋１〜＋３である窒素イオンによって構成しているイオンビーム１４が照射される。イオンビーム１４は、図１を参照しながら上で説明したタイプのＥＣＲイオン源１によって作られる。用いたイオン加速電圧は３７．５ｋＶであり、イオン注入用量は１．１０17イオン・ｃｍ-2である。上で詳細に記載した実験条件の下で、風防１６に形成された装飾パターン２２が昼の明かりにおいて肉眼で見え、この装飾パターン２２が形成された風防１６が光源によって照らされたときには、装飾パターン２２が一層はっきりと目立つようになることが観測された。なお、装飾パターン２２を形成する欠陥は光散乱中心としてはたらき、通常の明るさの条件の下においても装飾パターン２２を知覚可能であるようになる。
【００２７】
上で詳細に説明した２つの例において、同じイオンを用い、同じ電圧でそのイオンを加速すると、注入されるイオン用量のみを変えることによって、得られる装飾パターン２２の物理的な、特に、光学的な、性質を変えることができる。実際に、０．５×１０16イオン・ｃｍ-2のイオン注入用量では、通常の光照射状態の下において装飾パターン２２を肉眼で知覚することはできず、蒸気を噴霧して装飾パターン２２の親水性の性質を利用することによって装飾パターン２２の存在が明らかになる。第２の場合において、イオン注入用量は１×１０17イオン・ｃｍ-2であり、風防１６内にて光散乱中心としてはたらく欠陥を作ることができ、このことによって、昼の明かりの下でさえも装飾パターン２２が知覚可能になる。少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物内にて形成されたパターンの物理的なふるまいのこのような差は、イオン照射の影響の下で物に発生する欠陥が、その物の寸法構成及びその物の単位体積当たりの濃度に応じて異なるためであるというように説明することができる。
【００２８】
図３は、窒素イオンビームによって照射されたサファイア試料２６の厚みに沿った断面図である。この図を検討することによって、サファイア試料２６には、内側の表面から、以下の一連の層があることが観測された。
・  第１の層は、典型的には７〜１５ｎｍのオーダーである非常に薄い表面層２８である。これは、驚くべきことに、イオン照射の影響をわずかしか受けないかまったく受けずにその結晶構造を保持する。この現象は、窒素イオンがサファイア試料２６の表面に当たったときに、その窒素イオンは、最も低いエネルギー経路を経てサファイア試料２６に浸透して、ケイ素の結晶構造のセルを通り抜けるというように説明することを試みることができる。
・  次に、厚みが典型的には５０〜６０ｎｍである第１のアモルファス層３０がある。この第１のアモルファス層３０は、窒素イオンがサファイア試料２６の厚みの中に深く浸透するにしたがって寸法構成が小さくなる空洞３２によって特徴づけられる。この現象は、窒素イオンがサファイア試料２６の厚みの中に深く浸透するほど、その速度が低くなりサファイア試料２６の結晶構造が被る損傷が小さくなるとして説明することができる。
・  次に、空洞がなく厚みが約２０〜３０ｎｍである第２のアモルファス層３４がある。したがって、サファイアの結晶構造は、サファイア試料２６の表面の下の約８０〜１００ｎｍの深さまでイオン照射によって大きく破壊される。
・  最後に、厚みが５０〜６０ｎｍのオーダーである最終層３６がある。その結晶性は、その体積全体にわたってサファイアがアモルファスにされることなく乱される。この最終層３６を超えると、サファイアが体積３８にある。
【００２９】
図４において、単なる例として腕時計ケース４０を示している。そのいくつかの部品は、本発明に係る方法にしたがって処理されている。これらの部品は、ベゼル４２、ミドル部４４、リュウズ４６、コレクター４７及び腕輪リンク４８によって構成している。これらの様々な要素は、少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物によって本発明に係る方法にしたがって具現化される。その構造は、結晶性、半結晶性又はアモルファスであり、単価又は多価イオンビームによって装飾パターン２２が刻み込まれる。
【００３０】
上記の装飾パターン２２がある風防１６は、表盤５０の上にあり、上側からケース４０を閉じている（図５Ａ及び５Ｂを参照）。これは、イオン照射によって作られる欠陥が光を散乱させる装飾パターン２２を形成するような上記の代替実施形態のものである。この装飾パターン２２をさらに目立たせるために、光源５２によって風防１６を照らすことを考えることができる。この光源５２は、風防１６のエッジ２０に対向しているように構成していることができる。このようにして、光源５２が発する光が風防１６の厚み内に浸透し、その光は、装飾パターン２２を形成する欠陥によって散乱されつつ、一部が風防１６から観察者５４の方へと上方に進み、これによって、装飾パターン２２が輝いて非常に目立つようになる。また、光源５２は、表盤５０と風防１６の間に配置されていることができる。光源５２が発する光は、直接風防１６に浸透し、又はまず表盤５０上にて反射してから風防１６に浸透し、そして、装飾パターン２２を形成する欠陥によって部分的に散乱しつつ、腕時計ケース４０の外部の方に進み、これによって、この装飾パターン２２が完璧に目に見えるようになる。
【００３１】
図６は、金属板５６の形態にて具現化されたマスクを示しており、このマスクには、開口２５が形成されており、この開口２５の輪郭は、形成する装飾パターン２２に対応している。
【００３２】
図７Ａは、図４に示している腕時計ケース４０を下方から見た図である。この腕時計ケース４０は、裏部５８によって閉じられており、この裏部５８は、少なくとも部分的に光透過性の結晶性、半結晶性又はアモルファスの材料で作られており、この裏部５８には、本発明に係る方法にしたがって装飾パターン２２が形成されている。
【００３３】
図７Ｂは、本発明に係る方法にしたがって装飾パターン２２が形成されている腕時計の表盤５０を上から見た図である。本発明に係る方法を適用することによって、表盤５０に技術的パターン６０が形成されている。この場合、１２時、３時、６時、９時の位置にある４つの時インデックスである。
【００３４】
図７Ｃは、本発明に係る方法を用いて装飾パターン２２が形成されている計時器用ムーブメント用のブリッジ板６２を示している。
【００３５】
本発明が上記の実施形態に限定されず、添付の請求の範囲に定められている本発明の範囲を逸脱せずに当業者によって様々な改変や単純な代替実施形態を考えることができることは明らかである。
【００３６】
特に、形成されるパターンの輪郭がマスクに形成され、その後に、パターンを形成しようとする物の表面の層に固定されるような金属板の形態であることができることには注目すべきである。同様に、マスクは、セラミックスによって作られていることができる。また、マスクは、選択的堆積によって得ることができる。例えば、パターンを形成しようとする上面及び／又は下面の材料をマスクがカバーするべき位置にマスキング材料をインクジェット印刷することによってである。また、マスクは、パターンを形成しようとする物の上面及び／又は下面の材料の全体上にマスキング材料の層を堆積することによって得ることができる。その後に、このマスキング層は、物の厚みにパターンを形成しようとする位置にて除去される。これは、例えば、レーザービームによって行われる。また、マスクは、感光性樹脂の層、例えば、紫外線に感受性がある層、によって得ることができ、光源、例えば、紫外線、によって形成されることができる。いずれの場合においても、物がマスクによってカバーされる位置で、パターンを形成しようとする少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物の表面をイオンビームがエッチングしないように、マスクには機械的性質がなければならない。
【００３７】
用語「光透過性の材料」は、光が難なく通り抜けることができてその厚みを通して様々な物を明確に識別することを可能にするような材料を意味している。
【００３８】
用語「少なくとも部分的に光透過性の材料によって作られた物」は、本発明に係る方法にしたがって技術的パターン又は装飾パターンを形成する少なくとも１つの光透過性の領域がある材料のブロックによって作られた物を意味している。この物の他の領域は、随意的に、光不透過性であることができる。
【００３９】
用語「ガラス」は、ガラス遷移現象を示す非晶質の固体を意味している。
【００４０】
本発明に係る方法にしたがって技術的パターン又は装飾パターンが形成されている物が作られている少なくとも部分的に光透過性の材料は、結晶性、半結晶性又はアモルファスの材料から選択されることができる。本発明における必要性に良好に適応する結晶性の材料として、サファイア、ルビー、ダイヤモンドを挙げることができる。これらの宝石の天然な形態を用いることを考えることができるが、工業的な製造に関連する場合は、合成して得られたサファイア、ルビー、ダイヤモンドを用いる方が現実的である。アモルファス材料の分野において、本発明の必要性に良好に適応する材料の一例として、鉱物ガラスがある。本発明に係る方法の実装に適している半結晶性又はアモルファス材料の例として、さらに、半結晶性の光透過性の熱可塑性材料であるポリプロピレンホモポリマー、ポリプロピレン共重合体及びポリエチレンテレフタレート、さらには、アモルファスの熱可塑性材料である結晶性のポリスチレン及びポリメタクリル酸メチルがある。
【符号の説明】
【００４１】
１：ＥＣＲイオン源
２：注入段
４：イオン化される気体
６：マイクロ波
８：磁気閉じ込め段
１０：プラズマ
１２：抽出段
１２ａ：アノード
１２ｂ：カソード
１４：イオンビーム
１６：風防
１８ａ：上面
１８ｂ：下面
２０：エッジ
２２：装飾パターン
ｅ：厚み
２４：マスク
２５：開口
２６：サファイア試料
２８：表面層
３０：第１のアモルファス層
３２：空洞
３４：第２のアモルファス層
３６：最終層
３８：体積
４０：腕時計ケース
４２：ベゼル
４４：ミドル部
４６：リュウズ
４７：コレクター
４８：リンク
５０：表盤
５２：光源
５４：観察者
５６：金属板
５８：裏部
６０：技術的パターン
６２：ブリッジ板
【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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【図６】
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【図７】
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