将装饰设计和结构特征提供在鞋类物品上的方法与流程

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年11月11日提交的美国专利申请序列号14/538,343的权益和优先权，该专利申请的内容以参考的方式据此合并到本文中。

本发明总体上涉及鞋类的领域，并且更具体地，涉及鞋类及在其上具有结构特征和装饰设计的鞋类的部分，以及用于制造所述鞋类及所述鞋类的部分的相关方法和系统。

背景技术：

将复杂的结构特征和装饰设计包括到鞋类物品中常常需要使用复杂且昂贵的制造工艺和材料、耗时且劳动力密集型的制造步骤、以及高的劳动力、制造和材料成本。这些工艺可以包括例如高度复杂且昂贵的多部件模具的制造和使用，以及对耗时且困难的手工加工和后处理步骤的需要。

另外，鞋类物品的性能、舒适感和外观的许多方面取决于鞋类的性能和物理特性以及鞋类穿用者的需要，运动员常常寻找特别适合于他们的性能、舒适感以及美学要求的鞋类，以及适合于正在执行的具体活动的鞋类。在不使用复杂且常常是昂贵的制造工艺、结构元件、材料、和/或其它特征的情况下，制造针对不同运动员和运动需求的性能运动鞋类常常是困难的。对于此问题的一个可能解决方案描述于美国专利申请no.14/620,539中，该专利申请由本案中的受让人/申请人于2015年2月12日提交，并公布为美国专利申请号2015/0223560，且名称为“鞋类的鞋底、以及用于设计和制造所述鞋底的系统和方法（soleforfootwear,andsystemsandmethodsfordesigningandmanufacturingsame）”，并且描述于美国专利申请no.14/134,948中,该专利申请由本案中的受让人/申请人于2013年12月19日提交，并公布为美国公开no.2014/0182170，且名称为“定制的鞋类、以及用于设计和制造所述鞋类的系统和方法（customizedfootwear,andsystemsandmethodsfordesigningandmanufacturingsame）”，这两个专利申请的公开内容均以引用的方式将它们的全部合并到本文中。这些案件包括对用于通过如下方式来形成鞋类物品的至少一部分（例如，中底）的方法和系统的描述，所述方法为：确定与具体使用者或具体体育活动相关的参数、基于对参数的分析来确定性能指标（metric），并且基于性能指标形成在鞋类物品中的适当结构特征。

技术实现要素：

在鞋类的先进的制造、定制、个性化、和个体化中进行改进以包括装饰设计和结构特征特别引起鞋类制造商和消费者两者的注意。因此，所期望的是，提供用于将结构特征和/或装饰设计提供在鞋类物品中（并且例如在运动鞋类的中底中）的各种方法和系统，这些方法和系统提供改善的性能和美学而同时也使制造成本最小化。

因此，本发明至少部分地涉及如下的鞋类及其部分，所述鞋类及其部分具有被包括到其壁中的结构元件，以在无需将复杂的多部件和/或多材料结构包括到鞋类中的情况下为鞋类提供优化的性能特性，并且此外，涉及如下的鞋类及其部分，所述鞋类及其部分具有被包括到其壁上的装饰设计，以提供美学特征（包括但不限于定制的、个性化的、以及个体化的美学特征）。

本发明的第一方面包括一种用于将特征提供在物体（例如鞋类物品的至少一部分）表面上的方法以及由此制造的鞋类物品。替代地，物体可以是服装物品或保护性装备物品。所述方法包括：将激光器定位在邻近物体表面处；将来自激光器的激光光束引导到所述物体表面，以标记或雕刻物体表面的至少一部分；以及使激光器和/或物体移动以将图案形成在物体表面上，图案提供物体表面上的美学特征和物体表面中的结构特征中的至少一种。激光器可以例如是uv激光器或co2激光器。在一个实施例中，物体包括鞋类物品的外底、中底、内底、和/或帮面、或其部分中的至少一个，并且可包括例如中底的侧壁部分。

对物体表面进行标记可包括：在不从物体表面移除材料的情况下改变物体表面的至少一部分的颜色，以将美学特征提供在物体表面上，并且在一个实施例中，该物体可包括能量吸收式颜色敏感添加剂和着色剂中的至少一种，以当暴露于激光时在物体表面上实现所期望的外部颜色。

所述方法还可包括：在激活激光器之前将遮蔽介质施加到物体表面的至少一部分；穿过遮蔽介质对物体表面进行标记或雕刻；以及移除遮蔽介质。所述方法可包括：在激光器的激活之前或期间，将流体施加到物体表面，流体的作用是支持物体表面的标记或雕刻，并且在一个实施例中，所述方法可包括：在整个标记或雕刻过程中在一个或多个阶段重复将流体施加到正在标记或雕刻的表面。流体可以是水溶液，并且可例如包括水或基本上由水组成。水溶液也可包括添加剂，例如表面活性剂（例如，皂）。

在一个实施例中，雕刻物体表面包括：从物体表面移除材料达一个或多个预定深度，以将美学和/或结构特征提供在物体表面上。（一个或多个）预定的深度可以例如是在约0mm至约15mm之间，并且在某些实施例中（一个或多个）预定的深度在表面上的不同位置处是不同的。视正在形成的（一个或多个）特定结构和/或美学特征而定，深度的改变可以是突然的和/或逐渐的。例如，结构特征可包括：具有第一深度的第一区域、具有第二深度的第二区域，以及在一个实施例中包括过渡区域，在过渡区域中，深度从第一深度改变到第二深度。过渡区域可包括深度的突然改变和/或逐渐改变。在一个实施例中，结构特征包括具有连续变化深度的经造型表面或基本上由该经造型表面组成。

在某些实施例中，所述方法可包括以下步骤：对经雕刻物体进行底涂（priming）（例如，通过将经雕刻物体浸入到底涂剂（primer）溶液中以对经雕刻物体进行底涂）；使经底涂的物体干燥（例如，通过施加热量）；使经底涂物体固化（例如，通过将紫外光施加到经底涂物体）；施加着色剂以使至少一个经雕刻部着色；以及使物体上的着色剂干燥（例如，通过施加热量）。所述方法还可包括：在发射激光期间和/或之后，将残留物从物体表面移除。移除残留物可包括清洗在雕刻期间从物体中所产生的残留物（利用例如水），并且使该物体表面干燥。

本发明的另一方面包括将美学特征产生在物体表面上的方法及由此所制造的物体。所述方法包括以下步骤：将uv激光器定位在邻近物体表面处；将来自激光器的激光光束引导到物体表面，以在不从物体表面移除材料的情况下改变物体表面的至少一部分的颜色；以及使激光器和/或物体移动以将图案形成在物体表面上，图案在物体表面上提供美学特征，其中，物体包括鞋类物品的外底、中底、内底、和/或帮面中的至少一个。

本发明的又一个方面包括将美学特征和/或结构特征提供在物体表面上的方法以及由此制造的物体。所述方法包括以下步骤：将遮蔽介质施加到物体表面，其中，物体包括鞋类物品的外底、中底、内底、和/或帮面中的至少一个；将激光器定位在邻近物体表面处；将来自激光器的激光光束引导到物体表面以将材料和遮蔽介质从物体表面移除，从而在物体表面的至少一部分上提供美学特征和/或结构特征；以及移除遮蔽介质。在一个实施例中，在移除遮蔽介质之前可将至少一种颜色施加到物体表面，由此在不使周围的经遮蔽区域着色的情况下使结构特征着色。例如，施加颜色可包括：对经雕刻物体进行底涂（例如，通过将物体浸入到底涂剂溶液中以对物体表面的未遮蔽部分进行底涂）；使经底涂的物体干燥（例如，通过施加热量）；使经底涂的物体固化（例如，通过将紫外光施加到经底涂物体）；使物体表面的未遮蔽部分的至少一部分着色（例如，通过施加着色剂，诸如涂料）；以及，使物体上的着色剂干燥（例如，通过施加热量）。底涂剂溶液可包括紫外线底涂剂或基本上由紫外线底涂剂组成。

附图说明

在附图中，类似的附图标记在所有不同视图中通常指代相同部件。而且，附图不必按比例绘制，相反重点通常是放在图示出本发明的原理上。在下面的描述中，描述了本发明的各种实施例。

图1a是依照本发明的一些实施例的用于激光标记或雕刻鞋的系统的侧视图。

图1b是图1a的系统的俯视图。

图1c是图1a的系统的第一透视图。

图2a是依照本发明的一些实施例的鞋的侧视图。

图2b是从图2a的鞋的侧向侧部看的第一透视图。

图2c是从图2a的鞋的侧向侧部看的第二透视图。

图2d是图2a中的鞋的外底的俯视图。

图3a是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第一变型的鞋底的侧视图。

图3b是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第二变型的鞋底的侧视图。

图3c是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第三变型的鞋底的侧视图。

图3d是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第四变型的鞋底的侧视图。

图3e是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第五变型的鞋底的侧视图。

图3f是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第六变型的鞋底的侧视图。

图3g是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第七变型的鞋底的侧视图。

图3h是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第八变型的鞋底的侧视图。

图3i是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第九变型的鞋底的侧视图。

图3j是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第十变型的鞋底的侧视图。

图3k是图3j的鞋底的仰视图。

图3l是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第十一变型的鞋底的侧视图。

图3m是依照本发明的一些实施例的、具有装饰和/或结构设计的第十二变型的鞋底的侧视图。

图4示出了依照本发明的一些实施例的、将装饰设计和/或结构特征中的至少一种制造在鞋类物品的表面上的方法的说明性实施例的流程图。

图5示出了依照本发明的一些实施例的、对已被雕刻到物体表面中的美学和/或结构特征进行着色的方法的说明性实施例的流程图。

图6示出了依照本发明的一些实施例的、将美学和/或结构特征形成在物体表面上的方法的说明性实施例的流程图。

图7示出了依照本发明的一些实施例的、将美学和/或结构特征涂制在物体表面上的方法的说明性实施例的流程图。

通过参考下面的描述、附图和权利要求，本文中所公开的本发明的这些和其它目的连同优点和特征将变得更加明显。此外，要理解的是，本文中所公开的各种实施例的特征并非是相互排他的，并且可以存在于各种组合和排列中。

具体实施方式

将结构特征和装饰设计提供到鞋以及例如运动鞋的鞋底的传统方法常常包括：复杂且昂贵的鞋模具的使用；大量的切割、抛光、刮削（skiving）、涂制或其它后处理；以及在鞋底中的多种材料和复杂机械结构的使用。这常常会是耗时的、代价高的，并且显著地增加制造鞋的复杂性。如此，需要具有改进的装饰设计和/或结构元件的鞋类，所述改进的装饰设计和/或结构元件在无需从多种材料和/或复杂机械结构或者通过复杂且昂贵制造技术来制造鞋底的情况下为鞋提供优越的美学和性能特性。

本文中所描述的发明提供如下的鞋类及其元件，所述鞋类及其元件具有改进的美学和/或性能特性，而不需要复杂的模制、后处理、或者另外的材料或单独结构元件的添加，并且此外，本文中所描述的发明允许定制、个性化、和/或个体化的装饰设计和结构特征的改进制造。在本发明的一些方面，这是通过如下方式来实现的：使用一个或多个激光器以在鞋的一个或多个表面（以及例如鞋底的至少一部分）上形成精确地定位并成形的结构特征和/或选择性地放置并成形的装饰特征，并且/或者选择性地使鞋的全部或一些部分着色。可使用激光标记和/或雕刻方法将美学和/或结构特征的构造、位置、和分布容易地施加到鞋。另外，激光标记和/或雕刻可与将颜色施加到表面的各种手段相结合，以提供独特的美学设计。因此，鞋元件和例如简单的单件的鞋中底（或者具有其它简易鞋底结构的中底）可以以有成本效益的、高效的、以及可重复的方式来形成有为了具体用户或具体体育活动而优化的性能特性以及形成有独特的装饰特征。

本文中所描述的鞋底或鞋底元件（例如，外底、中底、和/或内底）可由任何适当的技术而制造。例如，鞋中底或其部分可由模制方法而制造，例如但不限于：膨胀模制（expansionmolding）、模切（die-cutting）、发泡材料的造型、压缩模制、和/或三维打印或增材制造（例如，通过选择性激光烧结）。用于本文中所描述的鞋底和鞋底元件的材料可以包括但不限于聚合物材料，聚合物材料可包括聚合物、弹性体、和/或热塑性塑料，或者基本上由它们组成。例如，聚合物材料可以是乙烯醋酸乙烯酯（eva）、eva共聚物、聚乙烯（pe）、氯化聚乙烯（cpe）、聚氨酯（pu）、热塑性聚氨酯（tpu）、杜邦tm沙林®，或者橡胶（例如但不限于：普通橡胶、吹制橡胶、热塑性橡胶（tpr）、腈基丁二烯橡胶（nbr）、丁腈橡胶、丁二烯橡胶、或异戊二烯橡胶）。在一个示例性实施例中，聚合物材料是地面接触eva（即，特定配制的eva，用以提供适当的性能、磨损、和耐久性特性从而允许它被用作鞋底的地面接触表面）。

形成在其一个或多个表面（例如，中底的侧壁、上表面、和/或下表面，外底的地面接触侧壁或上表面，或者内底的上和/或下表面）上具有结构和/或美学特征的鞋底潜在地提供如下的性能特性和装饰特性，所述性能特性和装饰特性允许被特定地定制以满足体育活动和/或特定的运动员或运动员群体的一个或多个需求的鞋类或鞋类元件的形成，以改善在体育活动期间运动员的表现，以改善在穿用时鞋类物品的舒适感，以提供独特的设计特征，并且/或者以提供一定程度的定制和个体化来满足运动员的个人性能和/或审美偏好。鞋类的定制可例如对于许多群体而言会是有益的，例如但不限于高水平运动员（正在从它们的鞋类中寻找优化性能）、患有病况的人（正在寻找特定设计的鞋类，从而为他们的特定病况提供更好的缓冲、支撑和/或治疗）、以及常常正在寻找具有改进和定制的性能益处两者和/或定制的美学外观（包括例如装饰元件、商标、名称、图像、图形等）的鞋类的临时（casual）跑步者或步行者。

本文中所描述的本发明的一个方面允许鞋类物品（例如，鞋、人字拖鞋、凉鞋、袜子、运动护身（例如承压支撑元件）等）、和/或用于被包括到成品鞋类物品中的元件的形成，其在不显著增加鞋类物品及其制造的成本或复杂性的情况下提供优越的性能和/或装饰特征（包括定制的、个性化的、以及个体化的特征）。示例性的鞋类元件包括但不限于：鞋的外底、中底和/或内底，或者放置在外底、中底和/或内底内的鞋元件，例如用于在鞋底的特定区域（例如，在脚跟区域、脚中段区域、和/或前脚区域中）处插入到鞋底中或附接到（例如，通过机械附接、粘合、或其它适当的附接手段）鞋底的缓冲或稳定元件。

可由本文中所描述的方法和系统来加以控制、改进、或者修改的鞋类或鞋类元件的性能特征可以基于若干与个体或个体的群体关联的用户偏好特性、和/或物理性能（例如，运动学性能）。例如，特定运动员或运动员的子团体的表现方面（例如但不限于脚着地位置（例如，在步态周期或其它体育运动期间脚初始接触地面时期的脚跟着地、脚中段着地、或前脚着地）、步长、步频（即，步调）、脚着地时脚的旋前（pronation）或旋后（supination）、在着地和脚趾离地期间脚的枢转、跑步方式、跑步速度、和/或一个或多个关节的灵活性）可通过鞋类上的仔细选择的结构元件的形成而得到处理，特定的性能特性视需要被支持或补偿以改善在体育活动期间运动员的表现并且/或者改善在体育活动期间所穿用的鞋类的舒适感。

另外，当针对特定运动员或运动员的子团体成形、定位、以及定向鞋类的壁元件（以及例如鞋类鞋底或元件或其部分）时，可以考虑具体体育活动的性能要求。例如，跑步者（例如，径赛跑步者、公路跑步者、或越野跑步者）的性能和抓地（traction）要求可以是不同的，这取决于跑步者是短跑者还是长距离跑步者、和/或取决于跑步者是否要求鞋类以应对转弯处（例如，在标准室内或室外跑道上）附近的跑步、或者取决于是否主要沿直线执行跑步（例如，在公路比赛或慢跑期间）。鞋类的设计也可取决于天气、地形、以及运动员执行跑步所处的脚下条件，例如，对于潮湿/干燥条件或软/硬脚下条件需要不同的抓地要求。另外，不同的体育项目会要求结构元件的不同形状、尺寸、和构造，例如，用于足球、美式橄榄球、曲棍球、棒球等的鞋都要求不同的结构性能要求。

可以针对各种体育项目和体育运动来优化结构特征和/或美学设计元素。示例性的体育项目包括但不限于：篮球、棒球、垒球、足球、美式橄榄球、曲棍球、冰球、滑冰、速度滑冰、英式橄榄球、网球、壁球、回力网球（racquetball）、滑板运动、自行车运动、短跑、中或长距离跑步、越野跑步、和/或任何田径项目。鞋类元件可以被优化所针对的体育活动包括例如跑步、砍切（cutting）、跳跃、蹲伏、踢、投掷、转向、和/或旋转（spinning）。

本发明的一个实施例包括：使用一个或多个激光器通过在不从表面移除材料和/或改变下方材料的结构特性的情况下标记物体表面来将美学设计形成在物体表面（以及例如鞋类物品的或其部件的表面）上。借此对激光光束的参数进行选择以引起物体表面的颜色的永久改变而不明显地雕刻、蚀刻、烧蚀或以其它方式从物体表面移除材料的此类标记允许在不影响物体的结构完整性的情况下在物体表面上形成美学图案。

在一个实施例中，物体（例如鞋类物品的中底和/或外底）可具有嵌入其内和/或施加到其上的能量吸收式颜色敏感添加剂或着色剂，以有助于当暴露于激光时改变物体表面的颜色并且以确保当暴露于激光时在物体表面上形成特定的所期望的外部颜色。例如，在一个实施例中，激光器（例如，低温uv激光器或光纤激光器）可以将光集中在表面上以使组分材料中的颜料发生改变从而经由例如但不必限于光化学反应的机制来修改颜色。有益地，该着色可以在不使用化学品的情况下执行并且避免必须过度地加热或烧坏材料，从而使着色区域未改变并具有未着色区域的相同的物理性质。在替代实施例中，物体可由允许在无需将任何添加剂或着色剂嵌入物体内或施加到物体的情况下实现所要求的颜色改变的材料来形成。颜色可以例如是白色、黑色、或灰度的颜色，不过取决于所采用的材料的具体化学性质可以形成其它颜色。例如，可对物体材料和/或在物体的组分上的或在物体的组分中的适当着色剂和/或添加剂进行选择，以使得可以产生任何适当的（一种或多种）颜色。

在一个实施例中，可以将一种或多种热反应性涂料、颜料、或其它着色剂（例如，当施加以特定温度或超过特定温度的热量时永久地改变颜色的涂料，例如，永久固定的热致变色涂料）包括到物体（以及例如鞋底的中底、外底、和/或帮面、或者其部分）中以当暴露于适当的温度时引发物体的颜色改变。可以在模制之前将（一种或多种）涂料包括到形成物体的材料（例如，聚合物）中或者可以在模制之后施加到物体。例如，可以通过任何适当的涂覆手段（例如，浸泡涂覆、喷涂、刷涂等）将颜色改变材料施加到所形成的物体表面，在某些实施例中，在进行涂制和/或将覆盖层（例如，透明（clear）的保护性覆盖层）施加在涂料之上之前施加底涂剂或基底层。在一个实施例中，整个物体可以包括（一种或多种）颜色改变涂料，而在其它实施例中，仅物体的部分包括（一种或多种）颜色改变涂料。

热量的施加可以是局部化的，例如通过使用聚焦激光器（例如，uv激光器）来选择性地加热该物体的特定区域，或者热量的施加可对物体全局地施加，例如通过将物体插入到烘箱或其它加热系统中。在一个实施例中，可全局地施加热量但对物体的某些部分进行处理（例如，包覆、覆盖、或以其他方式来保护），以防止该物体的某些区域改变颜色而同时引发其它暴露区域改变颜色。

在一个实施例中，涂料可以是当施加具有设定参数（例如，特定的波长、功率、强度等）的光时永久地改变颜色的光反应性涂料（例如永久固定的光致变色材料）。例如，激光器（例如uv激光器）可以被引导朝向物体表面以提供到材料的特定部分的uv光的高度局部化的施加。在替代实施例中，可例如通过将物体定位在灯箱（lightbox）内来全局地施加光，灯箱提供在大范围的方向上具有需要的性质的光。在一个实施例中，颜色改变材料可以不是永久固定材料，以使得由热或光学处理所引发的颜色改变只是暂时的，并且随时间颜色回复到其原始颜色。

在一个实施例中，物体由具有第一颜色的材料形成，该材料具有包括在其内的或其上的永久固定热致变色或光致变色颜色改变材料。该颜色改变材料可具有与进行处理之前的物体相同的颜色，或者可具有与进行处理之前的物体不同的颜色，以在任何颜色改变之前给该材料提供基底着色。当施加热量/光（例如，通过局部化施加来自uv激光器的激光光束）时，物体内的颜色改变材料永久地改变到第二颜色，由此提供在物体表面上的经着色的装饰特征。

在一个实施例中，颜色改变涂料被构造成当施加特定热量或光强度时从第一颜色改变到第二颜色，并且例如适合于当暴露于形成超过或在约100℃至约200℃之间的、或者超过或在约120℃至约180℃之间的、或者超过或在约140℃至约160℃之间的、或者例如在或超过约150℃的表面温度的激光光束时改变颜色。在替代实施例中，颜色改变材料可以被设定成使得：取决于所采用的（一种或多种）特定颜色改变材料，可需要任何适当的温度或温度范围来引发颜色改变。可以例如通过调整被引导到物体表面上的激光光束的一个或多个参数（例如，通过改变波长、光束尺寸、激光功率、或强度）和/或通过控制物体表面暴露于激光光束的时间来控制材料的温度。

颜色改变材料可以被构造成形成双重颜色改变，当将预定的温度施加到该材料时，预定的第一颜色改变到预定的第二颜色。如此，物体可以被处理成使得表面具有第一特定颜色并且第二特定颜色的美学图案被包括在其上。替代地，颜色的改变可取决于所施加的温度、暴露的时间、和/或被引导到物体表面上的激光光束的一个或多个参数而改变，由此取决于对物体不同区域的特定暴露而形成具有被施加在其上的一系列颜色（或一系列的颜色强度）的美学处理。

在一个实施例中，物体可具有被包括在其内或其上的多种颜色改变涂料，这些涂料中的每个被构造成当暴露于适当的热致变色和/或光致变色条件时永久地改变成不同的颜色（例如，利用对不同激活温度和/或不同激活波长作出反应的不同涂料）。如此，通过包括当选择性暴露于适当的设定条件时改变成不同颜色的多种不同的颜色改变材料，可以形成多着色美学元件。在一个实施例中，包括一个或多个颜色改变着色剂可与本文中所描述的其它系统和方法一起被采用，以在物体表面上形成独特的结构和/或美学多颜色设计。

在一个实施例中，可以将第一颜色改变材料（或第一组材料）包括到该物体的材料中，将第二颜色改变材料（或一组材料）涂覆到该物体上。该第一颜色改变材料和第二颜色改变材料可以适合于以相同或不同的温度永久地改变颜色。在操作中，第二颜色改变材料可以向该物体提供保护层，使得必须将该层移除从而允许该物体中的第一颜色改变材料被暴露和激活。因此，可以将热量/光源（例如uv激光器）引导到涂覆在表面上的第二颜色改变材料以改变该区域的颜色，或者在适当的情况下，可以利用热量/光源来烧蚀或以其他方式移除第二颜色改变材料（通过例如增加激光器的功率或者延长暴露时间直到第二颜色改变材料被移除）以使该区域中的第一颜色改变材料暴露并且激活该区域中的第二颜色。

在一个实施例中，物体中的材料可以被选择和/或处理成使得将物体表面（例如鞋底）暴露于激光光束可以改变邻近激光暴露区域处的材料的物理和/或化学性质。例如，中底材料可以被选择成使得将中底的一部分暴露于激光来改变被暴露的材料的密度、硬度、和/或其它结构性质，由此改变在中底的该区域处的材料的至少一个性能特征。另外或可替代地，使材料暴露于激光光束可改变被暴露的材料的化学性质，例如但不限于改变被暴露的材料对水或另一流体的亲和性（例如，将材料从疏水性材料改变成亲水性材料）。这对于如下操作会是有利的：例如，在仅暴露于激光的部分（或者替代地，仅非暴露于激光的部分）保持涂料并由此被着色的情况下，允许对鞋进行后处理以对鞋进行涂制或以其他方式将颜色提供给鞋。

本发明的另一个实施例包括：使用一个或多个激光器通过对表面进行雕刻而在物体（并且例如鞋类物品的表面）上形成结构和/或美学表面特征，其中，雕刻包括：专门地对激光光束参数进行选择，这是为了仔细且精确地雕刻、切割、造型、物理蚀刻、烧蚀、熔化，或者以其他方式从物体原始表面移除材料而形成新的、经造型的表面并由此在物体的经造型的表面上和在物体的经造型的表面中形成三维美学和/或结构图案（即，在其中使物体的至少一个结构性质产生改变的图案）。

用于对鞋的中底进行标记和/或雕刻的示例性方法和系统被示出在图1a-1c。在该实施例中，具有帮面105和鞋底110的鞋100被定位在悬置系统10上。在一个实施例中，如图1a和1b中所示，悬置系统10包括鞋100被定位到其上的板15。在替代实施例中，悬置系统10可包括用于保持鞋100的任何适当的机构，并且可例如包括用于保持鞋100或鞋楦的一个或多个夹持元件，鞋100放置并保持到鞋楦上。悬置系统10可被构造成允许使鞋100表面的任何适当部分暴露，这取决于将要被雕刻和/或标记的鞋100的特定部分。

雕刻/标记系统还包括一个或多个激光器20，激光器20将激光光束25引导朝向鞋100的适当的表面区域以按需要对鞋100的表面进行雕刻和/或标记。可以以任何适当的方式安装激光器20。在一个实施例中，用于对鞋100的表面进行标记的激光器20是紫外线（“uv”）激光器（并且例如具有约355nm波长的低温uv激光器，以及例如由gdhan'syueming激光技术有限公司制造的uv激光标记机，其型号为no.8w-8waircooling）。在一个实施例中，用于雕刻到鞋100表面中的激光器20是co2激光器（并且例如10600nmco2激光器）。在替代实施例中，产生具有适当功率、波长、光束尺寸等的光束的任何适当的稳态或脉冲激光源可被用在鞋100的标记、着色、和/或雕刻中，例如光纤激光器或固体激光器，例如nd：yag激光器（例如，具有约1064nm波长的光纤激光器或固态激光器）、气体激光器、准分子激光器、染料激光器、或半导体激光器。

可将激光器20保持在固定位置中，悬置系统10包括被设计成使鞋100相对于激光光束25的位置和取向移动的可移动固定器。在替代实施例中，悬置系统10将鞋100保持在固定位置中，激光器20的位置和取向是能够移动的以便在鞋100上形成所需要的雕刻和/或标记图案。在另一实施例中，可将鞋100和激光器20两者保持在可移动安装固定器中以允许它们两者相对于彼此移动。例如，可以将激光器20保持在固定器中，从而允许角或取向30以及激光器20与鞋100之间的距离35两者的改变，而同时悬置系统10也可适合于视情况而改变取向角40及鞋100与激光器20之间的距离。

可以以任何适当的固定或可变角度将激光器引导朝向正在被处理的物体表面，并且可例如被定位成垂直于该表面（即，相对于表面成90°）或者相对于表面成锐角（例如，自表面呈约90°至约30°之间或更小的角度）。另外，可将具有任何适当功率和/或光束直径的激光器引导朝向表面，并且可将激光器定位在与表面相隔的任何适当距离处。控制激光器参数（例如但不限于：激光器功率、光束尺寸、束腰直径和位置、频率、准直性、脉冲速度、与物体的距离、以及相对于物体的角度）可以允许对被雕刻到物体表面中和/或被标记到物体表面上的元件的尺寸和形状进行高度精确控制。另外，允许激光器功率、光束尺寸、与物体的距离、以及相对于物体的角度中的一个或多个发生改变可以允许在该物体不同区域处的所标记和/或所雕刻的图案的性质的精确改变。另外，不同的材料会需要不同的激光性质以在该材料上产生所需要的标记和/或雕刻图案，并且允许在整个标记和/或雕刻过程中对激光性质进行改变允许图案在具有在其上的多种不同表面材料的物体（例如，具有eva中底和橡胶鞋外底的鞋底）之上的一致的形成。

在一个实施例中，在使物体暴露于激光之前和/或期间可将一种或多种流体施加到物体表面，流体的作用是支持物体表面的标记或雕刻，并且例如确保在标记和/或雕刻过程期间激光不烧坏或以其他方式损坏材料。在标记和/或雕刻过程期间可按需要以适当的时间间隔重复该流体施加。可将流体喷涂、擦涂、刷涂、涂制或以其他方式施加到物体，或者可将物体浸泡到流体中以确保流体被适当地涂覆到物体表面。流体可包括水溶液或者基本上由水溶液组成，水溶液例如但不限于水，并且在某些实施例中可包括添加剂（例如，表面活性剂，例如但不限于皂（soap））。

具有形成在其上的结构特征的示例性鞋100被示出在图2a至图2d中。鞋100包括帮面105，鞋底110附接到其底部部分115。鞋100包括前脚区域120、脚中段区域125、脚跟区域130、以及开口135，脚可被接收到开口135中。鞋100还包括侧向侧部140和内侧部145。鞋底110包括中底150，当鞋100与地面接触时，中底150具有面向鞋100的内部的上表面210和面向地面的下表面155。在一个实施例中，中底150可由如下材料形成，例如但不限于eva，并且例如具有适当的性能、抓地、磨损、和耐久性特性以允许将它用作鞋底110的地面接触表面的地面接触eva。在替代实施例中，可将一个或多个外底元件（例如，橡胶外底元件）附接到下表面155以为鞋100提供适当的地面接触特性。

中底150还包括侧壁160，侧壁160在中底150周围延伸。在一些实施例和变型中，几何结构特征和/或装饰设计通过激光标记和/或雕刻被包括到侧壁160和/或外底中，以向侧壁160和中底150的各种区域提供特定的结构、性能、和美学特性。这些几何特征可包括例如：一个或多个结构元件（例如，延伸到侧壁160中的空腔、凹槽、或其它孔，例如凹形元件165，和/或从侧壁160延伸出的一个或多个凸起结构，例如凸形元件170，其可通过围绕表面的一部分移除材料而形成，从而在表面上留下凸起元件）。结构元件可具有任何的数量和布置、并且具有任何适当的形状、尺寸、取向、和深度，并且此外，可取决于所需要的或所期望的特定的结构、性能、和美学特性而以任何适当的方式进行布置。例如，凹形元件165和凸形元件170可形成为分立球状体的部分（例如，扁球体、长球体、或球形球体的部分）或者在侧壁160中延伸的或从侧壁160延伸出的分立多面体元件的部分。示例性的多面体元件可具有多面体形状，例如但不限于四面体（即，具有四个三角形面的多面体）、立方体、八面体、十二面体、二十面体等），以及例如具有三角形、正方形、矩形、五边形、六边形或更高阶截面的三维形状。这些元件可具有规则或不规则的形状，并且/或者可以是对称的或不对称的。

在各种实施例中，结构元件可从物体表面（例如，鞋底）向内和向外延伸达任何适当的程度（即，结构元件可具有任何适当的厚度/深度），并且结构元件的侧壁可以以任何锐角（例如，在约5°至几乎90°之间、或者在10°至80°之间、或者在20°至70°之间）或钝角（例如，在约90°至约135°之间）延伸或者垂直于或大体上垂直于侧壁160的外周表面延伸。在一些实施方式中，结构元件的截面形状可遍经每个元件的厚度/深度大体上保持恒定。在其它实施方式中，截面形状可随着元件的厚度/深度发生改变（除了随着每个元件的厚度/深度的截面面积的改变，或者代替随着每个元件的厚度/深度的截面面积的改变）。结构元件的厚度/深度可遍经鞋壁的范围是恒定的或改变的。

在一些实施例中，将一个或多个凹形元件165放置在侧壁160上可以通过减小在侧壁160的该部分处的材料体积来降低侧壁160在该部分处的硬度，由此减小遍经该侧壁160部分的材料密度。因此，这可以增大侧壁160的该部分的压缩性，并因此在该区域处形成更大或更软的缓冲的局部化区域。凹形元件165可以改变中底150的邻近凹形元件165的位置处的缓冲所达到的程度可取决于如下因素，例如但不限于：侧壁160区域内的凹形元件165的尺寸、厚度/深度、形状、取向、和/或分布。另外，使用在中底150中的材料的性质，例如但不限于外表层的结构性质（例如，表层的厚度、该层的硬度、和/或表层相对于中底150的内部泡沫的硬度的差异）可以影响凹形元件165改变中底150邻近（一个或多个）元件165处的缓冲性质所达到的程度。在一个实施例中，增加凹形元件165的厚度/深度（即，增大凹形元件165延伸到中底150中所进入中底150的距离）使得中底在凹形元件165附近的硬度降低，由此有效地使中底150在该区域中变得更软。

类似地，在侧壁160的一部分上的一个或多个凸形元件170的尺寸、厚度/深度、形状、取向、和/或分布会影响中底150邻近凸形元件170处的缓冲性质。例如，侧壁160上的凸形元件170可以提供对鞋底的压缩和/或屈曲的额外抵抗，因此影响在凸形元件170被加入所处的区域中的侧壁160（和邻近侧壁160的该部分处的中底150）的结构性质。

可由此形成的其它结构特征包括：凹槽（例如，屈曲凹槽）、孔、空腔、槽、抓地元件、和/或任何其它适当的分立或连结的表面结构。例如，可在鞋中底的表面上形成具有任何适当尺寸、形状和/或取向的屈曲凹槽，以向中底的该区域提供适当的柔性。在各种实施例中，经雕刻元件的尺寸、形状、取向、深度、和其它结构特征（和/或经标记元件的尺寸、形状、和取向）可遍经被处理的表面区域而改变或保持恒定。在一个实施例中，本文中所描述的方法和系统可用于形成任何经适当标记或雕刻的形状，包括但不限于恒定或改变的几何图案、书面文字和/或数字、和/或美学设计和图像（例如但不限于商标、运动队识别标记、地图、面孔等）。更具体地，本文中所描述的方法和系统的实施例允许将种类广泛的复杂三维造型特征雕刻到物体表面中，如下元素的经仔细地控制的改变允许形成具有高度复杂性和精细三维表面的经雕刻表面特征，所述元素诸如功率、时间、角度、以及从雕刻激光光束（或多个光束）到物体表面的距离。

在一些实施例中，除了使美学和/或结构元件被包括外，激光器可用于施加鞋表面（并且例如侧壁160和/或外底）的纹理化（texturing）。可将纹理化（即，出于美学目的，将浅的表面图案或粗糙部添加到壁的表面）施加在侧壁160的在结构元件附近或远离结构元件的区域，或者除了或代替施加到周围侧壁160，可将纹理化施加在结构元件的表面之上。由纹理化所产生的浅表面图案和/或表面粗糙部的全部或一些部分也可被着色（例如，被涂制）以进一步增强美感。

用于鞋底110的部分的说明性结构特征和/或装饰设计被示出在图3a-3m中。本领域技术人员可以理解的是，图3a-3m中示出的结构特征和装饰设计是出于说明的目的而示出的，而并非是出于限制的目的。

例如，图3a描绘了具有侧壁160的中底150，侧壁160包括具有凹口或孔的图案，孔具有变化的孔尺寸、深度和密度，脚跟区域130中的较小、较浅的孔200过渡到在前脚区域120中的更大、更深的孔202。在替代实施例中，孔可具有任何适当的恒定或变化的尺寸、深度、形状、和/或密度，并且图案可以是随机化的或以任何适当的方式而被组织。在一个实施例中，改变在侧壁160的不同区域中的孔的尺寸、深度和/或密度对于改变中底150的邻近孔处的柔性和/或缓冲性质方面是有利的，更大、更深、和/或更紧密填充的孔减小中底150的在该区域处的密度，并且因此使中底150在该区域处更软和更加可压缩。

图3b描绘了具有侧壁160的中底150，侧壁160包括一系列人字形特征205，人字形特征205具有变化的尺寸、深度、和/或密度，脚跟区域130中的较大的、密度较小的人字部205过渡到前脚区域120中的较小的、密度较大的人字部205。再一次，人字部205的尺寸、深度、和密度可以改变中底150的邻近人字部205处的柔性和/或缓冲。另外，在一个实施例中，人字部205的取向可优先地支持中底150的沿一个或多个特定方向的压缩，人字部205例如沿在脚着地事件期间当鞋第一次接触地面时支持中底150的更大压缩（或缓冲）的方向取向（以第一角度），以及沿在脚着地事件的脚趾离地部分期间提供较小的压缩并因此提供运动员可以从其推出的更坚硬的表面的方向取向（以第二、不同的角度）。

孔、凹口、屈曲凹槽、或其它表面特征可具有遍经鞋底110（或其一部分）的均匀（或大体上均匀）的深度，或者在鞋底110的不同区域之间深度可发生改变。取决于所需要的特定结构和/或美学效果，该深度的改变可以是突然的或逐渐的。例如，图3c描绘了具有大体上均匀深度（在此情况下，约5mm）的孔208的经组织的图案，而图3d描绘了具有遍经中底160的长度在约1mm（在侧壁160的外区域210上）、约3mm（在侧壁160的中间区域215中）以及约5mm（在侧壁160的中心区域220中）之间改变的孔208深度的孔图案。在各种实施例中，被雕刻到鞋壁中的特征的深度可在从0mm多达25mm的范围内或更大的范围内变化。在一个实施例中，该特征可以是从一个表面完全地穿过该物体（例如，中底）延伸到另一表面的通道（例如，出于通气目的或允许附接另外的结构）。

结构特征可延伸越过鞋底110的全长或仅越过其一部分。这可例如对于如下方面是有利的：在鞋底110的某些区域（邻近经雕刻去掉（engraved-out）的特征处）中提供密度更小并因此缓冲更大的鞋底部分，并且在邻近没有经雕刻去掉的壁区域的区域处提供密度更大并因此更坚固的鞋底部分。例如，形成具有在脚跟区域130中具有经雕刻去掉的壁部分而在前脚区域120中没有经雕刻去掉的区域的单个整体材料中底150的鞋将产生在脚跟区域130中具有提高的缓冲（这在脚着地期间会是有利的）并且具有更坚固的前脚区域120（这可以在脚趾离地期间提供性能益处）的中底150。另外，本文中所描述的系统和方法允许：在需要高柔性的区域中提供更深的屈曲凹槽和/或更大数量的屈曲凹槽，而同时需要较小柔性的区域可以具有更少和/或更浅的屈曲凹槽或甚至没有屈曲凹槽。

在某些实施例中，此类结构特征可以被约束到鞋的有限部分。例如，鞋的各种实施例可以包括仅在内侧部或侧向侧部上的经雕刻去掉的特征（或在侧向侧部和内侧部上具有不同的经雕刻去掉的特征）和/或仅在前脚、脚中段、和/或脚跟区域（或其各部分）中具有经雕刻去掉的结构特征。例如，稳定和旋前控制鞋（stabilityandpronationcontrolshoes）常常需要更硬的内侧部（至少在脚中段区域中）以及更软、缓冲更大的侧向侧部（常常在脚跟区域和脚中段区域中）——本文中所描述的方法和系统允许形成具有在侧向脚跟和侧向脚中段区域上的经雕刻去掉部分的单一材料中底，以相对于鞋的内侧部提高在这些区域中的脚中段的缓冲。

本文中所描述的方法和系统提供用于形成具有任何适当的形状和布置的复杂几何结构壁特征的手段。图3e中示出了具有如下侧壁160的示例性中底150，所述侧壁160包括一系列风格化三角形形状的凹入特征220，特征220具有变化的尺寸和密度，脚跟区域130中的较大的、密度较小的特征过渡到前脚区域120中的较小的、密度较大的特征（特征220几乎延伸中底150的全长），而图3f中示出了具有如下侧壁160的中底150，所述侧壁160包括一系列风格化三角形形状的凸起特征225，特征225具有变化的尺寸和均匀深度，在该实施例中，特征225被局限到脚跟区域130。

图3g描绘了具有如下侧壁160的中底150，所述侧壁160包括具有网格255的图案，网格255具有变化的尺寸和形状，具有在每个网格方格中的变化尺寸的圆形或大体上圆形的特征230，在脚中段区域125中并且在后脚跟区域235处和脚趾区域240处具有较小的、密度较大的网格和圆形特征230，并且在邻近脚的跖骨头的区域245中以及邻近脚后跟底部（ball）的区域250中的较大的、密度较小的网格及圆形特征230。

图3h描绘了具有如下侧壁160的中底150，所述侧壁160包括具有凹槽（以及例如柔性增强凹槽或屈曲凹槽）的网格255的图案，凹槽具有变化的尺寸和形状，网格255包括多个大体上竖直的凹槽260和多个大体上纵向延伸的凹槽265。在各种实施例中，凹槽260、265可以以相对于彼此以及相对于鞋的纵向轴线的任何适当角度取向。

图3i描绘了具有如下侧壁160的中底150，所述侧壁160包括具有圆形的或大体上圆形的特征270的图案，特征270具有变化的尺寸，特征270延伸越过大体上鞋底110的全长。

在一个实施例中，本文中所描述的系统和方法可以用于形成具有如下图案的鞋底，所述图案延伸越过鞋底110的侧壁160和地面接触下表面155两者（或者其一个或多个部分）。这会要求该图案延伸越过多种材料，例如该图案延伸越过eva中底150的表面和橡胶外底280的表面。图3j和3k例如描绘了鞋底110，鞋底110具有延伸越过侧壁160和地面接触下表面155两者的多边形285的随机化图案（通过将凹槽287雕刻到表面中而形成）。在另外的实施例中，经雕刻和/或经标记的图案可以延伸越过鞋的任何部分，并且例如越过鞋帮面和鞋底部分的至少一部分。

图3l描绘了具有如下侧壁160的中底150，所述侧壁160包括具有一系列x形状的空腔的图案，该图案延伸越过中底150的内侧脚中段区域125，空腔在尺寸、形状和密度方面变化，较大的、密度较大的空腔295在经雕刻区域的中心部分290处，并且较小的密度较小的x形状空腔297朝向经雕刻区域的边缘过渡。在一个实施例中，空腔（或者空腔中一些）可以填充有或至少部分填充有用以提供额外的美学和/或结构益处的材料。例如，空腔295可以填充有具有比周围的中底150的密度更高的密度的材料，由此提供密度增大的区域以在鞋中底150中提供稳定区域。另外地或替代地，填充材料可具有与中底150的颜色明显差异的颜色，以向中底150提供独特的视觉外观。在一个实施例中，填充材料可以包括发冷光材料（例如，光致发光材料）。可将填充材料以固体形式插入到空腔295中或者以液体或凝胶的形式施加到空腔295，此后该液体或凝胶凝固在适当的位置中。在一个实施例中，填充材料可包括涂料或者基本上由涂料组成。

图3m描绘了具有如下侧壁160的中底150，所述侧壁160包括一系列经雕刻的锯齿波特征300，特征300具有变化的尺寸和密度，处在脚中段区域125中的较大的、密度较小的波特征过渡到在前脚区域120处的小得多的、密度较大的波特征，并且过渡到在脚跟区域130处的略微较小的密度较大的波特征。

图3a-3m中示出的图案是在鞋中底和外底上的定位在各种部分处并且处于各种构造中的经雕刻结构特征的示例。在替代实施例中，可取决于中底的具体性能特性和审美要求而形成结构壁特征的任何适当布置。除了经雕刻结构特征外，可以利用本文中所描述的方法和系统来形成具有图3a-3m中示出的图案的美学表面标记、或任何其它适当的美学设计。

本发明的一个方面包括用于通过将一种或多种颜色施加到由此形成的经雕刻去掉的壁部分而在鞋壁上形成独特的美学设计的方法和系统。这可例如通过如下方法来实现：由具有第一颜色的材料完全地或大体上形成鞋底（或者其一部分）并此后选择性地将第二、明显差异的颜色施加到经雕刻去掉的特征以形成指示遍经鞋底区域的结构上的差异的视觉效果。在一个实施例中，三种或三种以上颜色可被用于形成更复杂的底纹（shading）和着色。

在一个实施例中，通过如下方式来施加颜色：使用一种或多种明显差异的颜色涂制或以其他方式使物体表面（例如，鞋中底）着色并且此后激光雕刻到表面中，以留下具有明显差异的一种颜色（或多种颜色）的经涂制的外壁以及具有一种底层颜色（或多种底层颜色）的经雕刻的图案。在另一个实施例中，第二、明显差异的颜色可以以相对于表面成非垂直角度的方式喷涂到具有经雕刻结构特征的表面上，以使得经雕刻结构元件的表面的仅一些部分被覆盖有第二颜色，而同时剩余的表面部分保持第一、底层颜色。

在替代实施例中，多着色表面可以通过遮蔽元件的施加和移除而形成。更具体地，可在雕刻之前（以及在一些实施例中，在将第一涂料或多种涂料施加到表面之后）将遮蔽元件施加到表面。然后，将激光引导到经遮蔽的表面上以雕刻掉经遮蔽表面的和下方壁的部分，由此形成包括未暴露区域（被遮蔽元件覆盖）和经造型区域（未被遮蔽元件覆盖）的经造型表面。在另一实施例中，激光可适合于在不雕刻到该物体自身的壁中的情况下移除在目标位置中的遮蔽材料。

在图案已被雕刻到表面中之后，可以将涂料或其它着色材料施加到经造型表面（以及更具体地施加到经遮蔽和非雕刻表面部分以及经雕刻和经造型表面部分两者），涂料粘合到并且涂覆经雕刻去掉的壁区域而不是被遮蔽元件覆盖的表面区域。此后，可以将遮蔽元件移除，从而给壁表面留下具有第一颜色的非雕刻部分和被涂料涂覆的并且因此具有第二颜色的经雕刻部分。可通过喷涂、涂制、浸泡涂覆、或任何其它适当的涂覆方法来施加涂料。在一个实施例中，将不同的着色涂料施加到表面的不同区域，因此形成具有在其上的多着色雕刻图案的物体。

在一个实施例中，可在激光雕刻过程之前、在激光雕刻过程期间和/或紧接在激光雕刻过程之后将流体施加到遮蔽元件（以及该物体表面的任何暴露部分）以防止激光对物体表面和/或遮蔽元件的烧坏或其它损坏。更具体地，流体可起到冷却剂的作用，从而防止在雕刻期间和之后壁材料和/或遮蔽材料的变色和/或不想要的烧坏。通过喷涂、涂制、浸泡涂覆、或任何其它适当的涂覆方法来施加流体。在一个实施例中，将流体刷涂在该表面之上以确保将流体大体上均匀地涂覆在其上。

遮蔽元件可包括材料片材（例如，遮蔽粘合带、塑料膜、织物片材等）或者基本上由其组成，该材料片材通过粘合剂的使用或其它适当的粘合方法（例如，静电、真空等）可移除地粘附到表面。替代地，遮蔽元件可包括被施加到表面并且在雕刻之后可以被移除（例如，清洗掉）的遮蔽液体或凝胶（例如，低粘性涂料、脱模液体、橡胶粘合剂等）或者基本上由其组成。可通过喷涂、涂制、浸泡涂覆、或任何其它适当的涂覆方法来施加遮蔽液体。

一种将装饰设计和/或结构特征产生在物体表面（例如，鞋的中底侧壁、外底表面等）上的示例性方法被示出在图4的流程图中。该方法包括：将遮蔽介质施加到要被处理的物体表面（步骤1）；以预定的图案（例如，利用激光）穿过遮蔽介质雕刻物体表面（步骤2）；在雕刻过程期间以预定的时间间隔将流体（例如，皂溶液）施加到经雕刻表面（步骤3a）并且用流体刷涂表面（步骤3b）；以及，重复雕刻（步骤2）、施加流体（步骤3a）、和刷涂（步骤3b）操作，直到在整个表面中已获得具有一个或多个预定深度的预定图案（步骤4）。

例如，在第一步骤中，可将遮蔽介质施加到物体表面（例如，中底的侧壁），确保在遮蔽介质中不存在褶皱或间隙。在一些实施例中，遮蔽材料可包括预先打印的图案以有助于雕刻过程（例如，通过提供在雕刻期间激光所跟随的图案）。替代地，可将图案图像投射到遮蔽介质上。在自动化的实施方案中，激光器可与多轴线定位装置一起使用，定位装置被合适的控制器控制以产生图案（例如，存储在数据存储介质中）以便在侧壁中形成所期望的凹陷和空腔，凹陷和空腔的位置、尺寸、形状和深度可由激光器和定位装置严密地控制。

然后，可将光发射装置（例如，co2激光器）的光束引导到在中底侧壁上的分立范围和区域，以穿透遮蔽材料并根据图案和预定深度而选择性地到中底的侧壁中雕刻中底材料（步骤2）。有利地，中底侧壁的未雕刻的这些范围和区域保持被遮蔽材料遮蔽（即，被覆盖），这防止这些范围和区域受到任何之后所施加的涂料的影响。

材料移除（步骤2）可继续进行达预定的时间段（其可以是从少至1秒或以下到多达数分钟，取决于经雕刻元件和正在雕刻的（一种或多种）材料的尺寸和深度）和/或直到经雕刻空腔已达到进入壁表面的预定深度（例如，在0.01mm或以下至多达15mm或甚至25mm或更多之间）。

在一个实施例中，可在整个雕刻过程中以一个或多个时间间隔对表面进行处理以冷却和/或以其他方式保护遮蔽元件和物体表面并且以移除由激光雕刻过程所形成的任何废弃材料。在一个实施例中，在发射激光期间对遮蔽元件和物体表面进行冷却和保护（例如，通过施加液体）也可有益地提供用于清洁来自表面的碎片的手段。在替代实施例中，冷却/保护步骤可以与清洁步骤分开。

清洁可包括吹气（例如，使用压缩空气）、清洗、刷涂和/或擦拭（例如，用布）或者基本上由其组成。例如，可将流体（例如，清洗剂，诸如水）施加到经雕刻范围和区域（步骤3a）直到表面以该流体来轻微地涂覆，其后轻轻地将浸湿的范围擦拭干净（例如，用布或刷子）以在不损坏壁表面或遮蔽材料的情况下移除碎片（步骤3b）。在清洗后，可通过吹气（例如，使用压缩空气）或任何其它适当方法将任何过量液体加以移除。在一些实施方式中，清洗剂是包括表面活性剂（例如皂）的水溶液，水溶液可例如有助于确保液体遍经物体表面均匀地散布。清洗剂/清洁剂可以例如是包括水和皂的水溶液，皂的百分比是在从约0.1%到约50%的范围内，并且在一个实施例中，是在约0.5%至约5%之间，并且例如是约1%。

随后的烧蚀/材料移除（步骤2）和流体施加（步骤3a）以及刷涂（步骤3b）继续进行达对应的预定时间和/或预定的深度，直到达到所期望的最终深度和图案。因此，该过程可包括若干次“历程（pass）”。有利地，在每次随后的历程之后、烧蚀/材料移除（步骤2）利用被吸附在侧壁表面上的清洗剂并且在先前历程期间所形成的凹形开口或穴孔中而执行。因此，清洗剂还保护中底的邻近烧蚀区域处的组分材料不受由激光器所产生热的破坏。

一旦已经将结构特征和/或期望的装饰物以它们的所需深度和它们的所需图案施加到中底的侧壁，则可将来自烧蚀的残留物/在中底侧壁上移除的并且在进入侧壁的任何开口或穴孔内的材料移除（步骤5）。这可通过擦拭、吹气、和/或清洗而实现，并且在一个实施例中，可包括使用液体（例如，包括水或基本上由水组成）并且例如一股液体来将经雕刻空腔清洗干净（步骤5）。然后，可使该材料自然干燥（步骤6），或可通过任何适当的干燥过程（例如，加热干燥、空气干燥等）使其干燥。然后，通过选择性地将着色过程施加到中底的侧壁上的或中底的侧壁的分离的范围和区域，可增强中底的美观。有利地，在一个实施例中，可将由步骤1-6形成的结构特征和所期望的装饰物着色（例如，通过涂制）（步骤7），而同时表面的剩余部分保持被遮蔽。

例如，参照图5，可利用任何常规手段（例如，经由浸泡涂覆、喷涂、刷涂等）使结构特征和所期望的装饰物涂制有一种或多种颜色和/或有选择性的变化的颜色密度（步骤7）。在一些实施方式中，涂制可由使用一种或多种底涂剂（例如，使用基于uv的底涂剂）对中底的侧壁进行底涂（图7a）而开始，这通过浸泡涂覆、喷涂、刷涂、或以其他方式使中底的侧壁涂覆有底涂剂（以及，例如通过将物体浸入到底涂剂溶液中以对物体表面的未遮蔽部分进行底涂）。然后，可将热量施加到经底涂的中底（步骤7b）以在干燥的、经底涂的中底被固化（步骤7c）前使底涂剂干燥。例如，可以以适当的温度（例如，就某些底涂剂而言，温度是在约40℃至约80℃之间、或者更具体地在约45℃至约60℃之间，以及例如约50摄氏度）通过将经底涂的中底加热达所需要的干燥时间（例如，就某些底涂剂而言，干燥时间是在2分钟以下至5分钟以上之间）而使经底涂的中底干燥（步骤7b）。然后，可通过暴露于将会使底涂剂固化的照明源（例如，使用uv光发射装置，例如uv灯）（步骤7c）来使经底涂且干燥的中底固化/激活。然后，可将涂料或另一着色剂施加到经固化、经底涂的中底（例如，经由浸泡涂覆、喷涂、刷涂等）（步骤7d）。然后，可将热量施加到经涂制的中底（步骤7e）以使涂料干燥。例如，可取决于所使用的具体涂料和所采用的具体加热温度和系统来加热经涂制的中底达任何适当时间，并且在一个实施例中，以约50摄氏度（约122华氏度）的温度加热达2和5分钟之间的时间（步骤7e）。

在中底的侧壁已被涂制（步骤7d）并且涂料已干燥（步骤7e）之后，可将剩余的遮蔽介质移除（步骤8），从而使中底留下清洁的外表面，但具有着色的空腔，这产生令人感兴趣且期望的美学效果。然后，可以以任何适当的方式来将残留的涂料从经着色空腔移除（步骤9），并且这例如通过刷涂、擦拭、和/或吹气（例如，通过施加压缩空气）。

在替代实施例中，可取决于所采用的系统和材料的具体要求以及所期望的具体结果，而采用上述步骤的全部或一些的任意组合。

在如上所述的一些变型中，本文中所描述的方法可被使用于在不将材料从表面移除的情况下使用光发射装置对中底的侧壁表面进行选择性标记/着色。这可在需要或无需施加遮蔽元件的情况下实施。例如，在一个实施例中，此着色可经由遮蔽材料（在该情况下，遮蔽元件被用于支持颜色标记）而进行。替代地，可在不使用物体表面的任何遮蔽元件的情况下实施标记。

利用激光标记/雕刻系统将美学和/或结构图案形成在物体上的另一个说明性方法被示出在图6和7中。在该实施例中，该方法允许择一地选择标记或雕刻系统，并且还允许在进行涂制或没有进行涂制的情况下实施雕刻。对经雕刻物体进行涂制的一个说明性方法被示出在图7中。

在一个实施例中，在发射激光期间该物体开放到大气。在另一实施例中，激光标记/雕刻系统包括围罩，从而允许物体被保持在惰性环境内（例如，在富含氮气、氩气、或其它惰性气体的环境中），这可对于如下方面是有利的：减小在发射激光期间材料的黄变并且改善用于标记或雕刻过程的处理时间。替代地，在发射激光期间可将氮气或另一惰性气体的流（例如，从气体喷射孔）施加到物体或其一部分。

应当理解的是，使用于实施例或替代实施例的构建中的材料和工艺步骤也能够适用于本文中所描述的其它实施例。也应当理解的是，虽然文中所描述的实施例总体上涉及在鞋上形成结构特征和/或美学特征，但在某些实施例中，本文中所描述的方法和系统也可应用在其它适当的物体上。例如，本文中所描述的系统和方法可用于给服装（和例如体育服装）或体育装备提供结构和/或装饰特征，体育装备例如但不限于：保护性装备或服装（例如，头盔、垫料、垫肩、臂套、护膝、护胫，等）、曲棍球棍、长曲棍球棍、网球球拍等。在一个实施例中，激光雕刻可以用于将屈曲凹槽施加在衣服中（例如，通过将凹槽雕刻到多层材料的上层中）或者在被运动员穿用的一件保护性服装中。

在不偏离本发明的精神或基本特性的情况下，本发明可以以其它具体形态来具体体现。因此，前述的实施例应被认为在所有方面是说明性的，而不是限制本文中所描述的发明。因此，本发明的范围是由所附权利要求所指示的而不是由前面的描述所指示的，并且落入权利要求的等同物的含义和范围内的所有改变意图被包括在其内。