结构体、结构体形成方法及结构体形成装置制造方法

结构体、结构体形成方法及结构体形成装置制造方法
【专利摘要】在从任意的角度观察结构体时，能够视觉辨认任一个区域的结构色显色，从而提高该结构色显色起到的装饰的效果。一种结构体(10)，其具有通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部(14)，在该结构体(10)中的一个区域(11)形成有将多个加工部(14)排列成格子交点状的微细周期结构，在结构体(10)上配置有多个区域(11)，将配置有区域(11)的面在多个范围时的各范围为区域形成范围(16)，在一个区域形成范围(16)上配置有一个或多个区域(11)，在多个区域(11)上分别形成的多个加工部(14)的排列方向在各区域形成范围(16)中不同。
【专利说明】结构体、结构体形成方法及结构体形成装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有使用了衍射、干涉等光学现象的光控制功能的结构体、该结构体的形成方法以及执行该形成方法的结构体形成装置，尤其涉及通过将微细且多个的凹部周期性地排列的结构来显现结构色的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置。
【背景技术】
[0002]显色存在使用颜料物质的化学的显色和通过微细结构的形成来产生光的衍射?干涉等现象而进行显色的结构色显色。
[0003]另外，作为后者的结构色显色的原因，列举有薄膜干涉、多层膜干涉、光的散射现象、衍射光栅、光子晶体等。
[0004]但是，人工地显现这样的结构色困难，在工业上被实用化的例子还不多。
[0005]在这样的情况下，本申请的
【发明者】经过锐意研究的结果是，发现通过光照射形成微细周期结构，来显现 结构色的结构体的形成方法，并进行了专利申请(例如，参照专利文献 I。)。
[0006]该结构体的形成方法具体而言，是向层叠结构的结构体照射激光，来在该结构体的表面或界面形成凹凸形状的微细周期结构的方法。
[0007]该微细周期结构成为微细且多个的凹部或凸部纵横地周期性排列的结构。该微细周期结构显现结构色。
[0008]【在先技术文献】
[0009]【专利文献】
[0010]【特許文献I】日本特开2010-030279号公报
[0011]【发明的概要】
[0012]【发明要解决的课题】
[0013]然而，在上述的专利文献I所记载的技术中，产生以下这样的状况。
[0014]例如，该文献所记载的技术是在结构体的表面或界面形成凹凸形状的微细周期结构的技术。但该微细周期结构如图20所示，成为微细且多个的凹部110沿纵横方向周期地排列的结构。另外，在结构体100上配置有多个形成有微细周期结构的区域120，但如图20、图21A所示，在多个区域120的任一个中，凹部110的排列方向都成为相同的纵横方向。需要说明的是，在图21A中，各区域120中所示的格子状的线表示多个凹部110的排列方向。
[0015]因此，例如，在从上述的凹部110周期性地排列的纵向或横向(图21B所示的S方向)来观察该结构体100的表面时，能够视觉辨认结构色的显现。然而，在从其以外的方向、例如图21C所示的T方向观察该结构体100的表面时，无法视觉辨认结构色的显色。
[0016]这是由于作为用于使微细周期结构显现结构色的条件，需要将多个凹部110以接近可见光波长(约400nm~700nm)的间隔周期性地排列，从而在该排列方向上显现结构色的缘故。因此，例如，当从图21B所示的S方向观察该结构体100的表面时，由于多个凹部110以接近可见光波长的间隔排列，因此能够视觉辨认结构色的显色。与此相对，当从图21C所示的T方向观察该结构体100的表面时，多个凹部110没有以接近可见光波长的间隔排列，因此无法视觉辨认结构色的显色。
[0017]即，对于现有的结构体100而言，只限于能够视觉辨认结构色的显色的角度，从其他的角度的话则无法视觉辨认。这样，即使特意地在结构体100上形成微细周期结构来实施装饰，也会产生使该装饰的效果降低这样的状况。

【发明内容】

[0018]本发明鉴于上述的情况而提出，其目的在于提供一种无论从哪个角度观察结构体，都能够视觉辨认任一个区域的结构色显色，且能够使该结构色显色起到的装饰的效果提高的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置。
[0019]【解决方案】
[0020]为了实现该目的，本发明的结构体具有通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部，在该结构体中的一个区域上形成有将多个加工部排列成格子交点状的微细周期结构，在结构体上配置有多个区域，将配置有区域的面划分成多个范围时的各范围为区域形成范围，在一个区域形成范围配置有一个或多个区域，在多个区域上分别形成的多个加工部的排列方向在各区域形成范围中不同。
[0021]另外，本发明的结构体形成方法在结构体上形成将通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构，其中，激光振荡器输出激光，分光器将激光分支成多个光束，透镜使多个光束发生干涉并向结构体照射，来形成微细周期结构，在结构体中的多个区域形成微细周期结构之际，在各区域或相邻的每多个区域改变分光器的角度，使多个光束发生干涉的朝向变化，来形成微细周期结构。
[0022]另外，本发明的结构体形成方法在结构体上形成将通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构，其中，该加工部通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成，激光振荡器输出激光，激光扫描器反射激光，而使激光朝向具有分支角度不同的多个衍射光学元件的分光器传播，分光器所具有的多个衍射光学元件中的接受激光的衍射光学元件将激光分支成多个光束，透镜使多个光束发生干涉并向结构体照射，来形成微细周期结构，在结构体中的多个区域形成微细周期结构之际，在多个区域中的相邻的多个区域形成微细周期结构时和在其他的多个区域形成微细周期结构时，激光扫描器使激光的反射角度变化，以切换接受激光的衍射光学元件。
[0023]另外，本发明的结构体形成装置为了在结构体上形成将通过光分解的产生所形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构而向结构体照射脉冲激光，其具备:激光振荡器，其输出激光；分光器，其将激光分支成多个光束，并以激光的行进方向为中心进行旋转或转动；透镜，其使多个光束发生干涉并向结构体照射，来形成微细周期结构；以及角度调整机构，其在结构体中的多个区域形成微细周期结构之际，每次在任一个区域形成微细周期结构时都使分光器的角度变化。
[0024]另外，本发明的结构体形成装置为了在结构体上形成将通过光分解的产生所形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构而向结构体照射脉冲激光，其具备:激光振荡器，其输出激光；激光扫描器，其反射激光；分光器，其接受由该激光扫描器反射的激光并将该激光分支成多个光束； 以及透镜，其使多个光束发生干涉并向结构体照射，来形成微细周期结构，其中，分光器具有分支角度不同的多个衍射光学元件，在结构体的多个区域中的相邻的多个区域形成微细周期结构时和在其他的多个区域形成微细周期结构时，激光扫描器使激光的反射角度变化，以切换接受激光的衍射光学元件。
[0025]【发明效果】
[0026]根据本发明的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置，由于构成微细周期结构的多个加工部的排列方向(排列成格子交点状的加工部的格子的朝向)在配置有一个或多个区域的各区域形成中不同，因此无论从哪个方向观察结构体，都能够视觉辨认任一个区域中的结构色显色。
[0027]另外，当使观察结构体的方向变化时，能够视觉辨认结构色显色的区域改变，因此能够得到闪耀那样的装饰表现，能够提高装饰的效果。
【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1是表示本发明的第一实施方式中的结构体及加工部(微细周期结构)的结构的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0029]图2A是表示本发明的第一实施方式中的结构体的结构的主视图。
[0030]图2B是表示从S方向观察图2A所示的结构体时的各区域中的结构色显色的情况的主视图。
[0031]图2C是从T方向观察图2A所示的结构体时的各区域中的结构色显色的情况的主视图。
[0032]图3是表示本发明的第二实施方式中的结构体及加工部(微细周期结构)的结构的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0033]图4A是表示本发明的第二实施方式中的结构体的结构的主视图。
[0034]图4B是表示从S方向观察图4A所示的结构体时的各区域中的结构色显色的情况的主视图。
[0035]图4C是表示从T方向观察图4A所示的结构体时的各区域中的结构色显色的情况的主视图。
[0036]图5A是表示在尺寸大的区域形成有微细周期结构的结构体的图，(i)是表示该结构体中的区域的排列和在该区域形成的加工部的排列方向的示意图，(?)是表示该结构体的外观的立体图像。
[0037]图5B表示在尺寸小的区域形成有微细周期结构的结构体的图，(i)是表示该结构体中的区域的排列和在该区域形成的加工部的排列方向的示意图，(?)是表示该结构体的外观的立体图像。
[0038]图6是表示结构体的图，该结构体中，将相邻的多个区域作为一个区域组，且配置有构成这一个区域组的多个区域的范围(区域形成范围)的形状为正方形，并且在各区域组中以加工部的排列方向不同的方式形成微细周期结构，Q)是表示该结构体中的区域的排列及区域形成范围的形状的示意图，(ii)是表示该结构体的外观的立体图像。
[0039]图7是表示区域形成范围的形状为圆形形状的结构体的图，(i)是表示该结构体中的区域的排列及区域形成范围的形状的示意图，(ii)是表示该结构体的外观的立体图像。[0040]图8是表示区域形成范围的形状为星形的结构体的图，(i)是表示该结构体中的区域的排列及区域形成范围的形状的示意图，(ii)是表示该结构体的外观的立体图像。
[0041]图9A是表示凹部的结构的结构体的厚度方向剖视图。
[0042]图9B是表示空穴部的结构的结构体的厚度方向剖视图。
[0043]图9C是表示空穴部的另一结构的结构体的厚度方向剖视图。
[0044]图9D是表示空穴部的再一结构的结构体的厚度方向剖视图。
[0045]图10是表示本发明的实施方式中的结构体形成装置的结构的简要立体图。
[0046]图11是表示分光器的格子图案的示意图和表示根据该分光器的格子图案而使分支光束通过透镜的位置的示意图、以及表示根据该分光器的格子图案而形成的加工部的格子图案的SEM观察像(主要部分放大图)。
[0047]图12是表示分光器的旋转机构的结构的俯视图。
[0048]图13是表示本发明的实施方式中的结构体形成装置的另一结构的简要立体图。
[0049]图14是表示分光器的结构的主视图。
[0050]图15A是表示使分光器的倾斜角度为垂直方向时的结构体形成装置的结构、光束的轨迹及加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0051]图15B是表示使分光器的倾斜角度为倾斜45°时的结构体形成装置的结构、光束的轨迹及加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0052]图15C是表示使分光器的倾斜角度为倾斜90°时的结构体形成装置的结构、光束的轨迹及加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0053]图16是表示多个光束的干涉区域的图。
[0054]图17A是表示向分光器的第一衍射光学元件照射激光时的结构体形成装置中的光束的轨迹和结构体上形成的加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0055]图17B是表示向分光器的第二衍射光学元件照射激光时的结构体形成装置中的光束的轨迹和结构体上形成的加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0056]图17C是表示向分光器的第三衍射光学元件照射激光时的结构体形成装置中的光束的轨迹和结构体上形成的加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0057]图17D是表示向分光器的第四衍射光学元件照射激光时的结构体形成装置中的光束的轨迹和结构体上形成的加工部的排列方向的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0058]图18A是从s方向观察本发明的第一实施例中的结构体时的立体图像⑴、从t方向观察本发明的第一实施例中的结构体时的立体图像Qi)及表示观察结构体的方向的示意图(iii)。
[0059]图18B是从s方向观察第一比较例中的结构体时的立体图像⑴和从t方向观察第一比较例中的结构体的立体图像(ii)。
[0060]图19是表示本发明的第二实施例中的结构体的图，(i)是表示区域的排列的示意图，(?)是表示该结构体的外观的立体图像。[0061]图20是表示现有的结构体及加工部(微细周期结构)的结构的外观立体图及SEM观察像(主要部分放大图)。
[0062]图21A是表示现有的结构体的结构的主视图。
[0063]图21B是表示从S方向观察图21A所示的结构体时的各区域中的结构色显色的情况的主视图。
[0064]图21C是表示从T方向观察图21A所示的结构体时的各区域中的结构色显色的情况的主视图。
【具体实施方式】
[0065]以下，参照附图，对本发明的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置的优选的实施方式进行说明。
[0066]需要说明的是，在本实施方式中，对以下的项目进行说明。
[0067](I)结构体
[0068](2)结构体形成装置
[0069](3)结构体形成方法
[0070](4)实施例
[0071]⑴结构体
[0072](1-1)结构体的第一实施方式
[0073]参照图1，对结构体的第一实施方式进行说明。
[0074]图1是表示本实施方式的结构体的结构的外观立体图以及在结构体上形成的微细周期结构的SEM观察像(主要部分放大图)。
[0075]如图1所示，结构体IOa在基材12的表面设置的覆膜13上配设有多个具有微细周期结构的区域(周期结构形成区域)11。
[0076]微细周期结构是指通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部14排列成格子交点状的结构。
[0077]多个加工部14各自的间隔接近可见光波长(约400nm?700nm)，通过将这样的加工部14周期地排列多个，由此产生光的衍射，并在一个加工部14和与其相邻的加工部14之间的部分(凸部)之间产生光路差引起的光的干涉，由此，使结构色显现。
[0078]需要说明的是，加工部14存在凹部14-1和空穴部14-2，但对于它们的详细情况，在后面叙述。
[0079]另外，使用激光照射装置(结构体形成装置20，后述)，在覆膜13的表面17或内部中的固定的范围内形成微细周期结构。在从激光的照射方向观察该覆膜13时，将照射I脉冲的激光而形成微细周期结构的范围称为区域U。
[0080]该区域11是指通过准确地使多个光束在一点交叉而发生干涉的空间区域(干涉区域)中的高强度区域的分布，而在覆膜13上形成的微细周期结构的形成范围(参照图16)。即，在多个光束交叉而发生干涉的空间区域存在多个时，在上述各空间区域中分别以固定的范围形成微细周期结构。并且，在多个空间区域中分别形成的微细周期结构的一个个形成范围成为区域11。
[0081]区域11在结构体IOa上配置有多个。例如，在图1所示的结构体IOa中，区域11配置在16个部位。
[0082]在各区域11中，加工部14排列而形成为格子交点状，但其格子的朝向(多个加工部14的排列方向)在各区域11中不同。
[0083]例如图1所示，在一个区域11-1形成的加工部14形成在与格子的各交点对应的位置，该格子由多个且平行的水平的横线(格子线)和相对于该横线大致正交的多个且平行的纵线(格子线)构成。并且，多个加工部14在区域11的整体上沿着上述的多个横线和多个纵线而形成为格子交点状。
[0084]另外，在另一区域11-2形成的加工部14形成在与格子的各交点对应的位置，该格子由多个且平行的左高右低的斜线(格子线)和与该左高右低的斜线正交的多个且平行的左低右高的斜线(格子线)构成。并且，多个加工部14在区域11的整体沿着上述多个左闻右低的斜线和多个左低右闻的斜线而形成为格子交点状。
[0085]这样，排列而形成为格子交点状的加工部14的排列方向(格子的朝向)在各区域11中不同，因此无论从哪个方向观察结构体10a，都能够视觉辨认任一个区域11中的结构色显色。
[0086]例如，在图2A所示的结构体IOa上配置有81个区域11(11-11?11_99)，且在上述区域11中分别形成有将多个加工部14排列成格子交点状的微细周期结构。并且，上述的多个加工部14的排列方向在各区域11中不同。需要说明的是，在图2A中，各区域11中不出的格子状的线表不格子的朝向、即多个加工部14的排列方向。
[0087]另外，加工部14的排列方向如后述那样可以为任意的方向(任意的倾斜)，但为了容易说明，在图2A中，使加工部14的排列方向为纵横方向(倾斜O° )和倾斜45°的倾斜
方向这两种。具体而言，区域 11-11、11-13、11-15、11-17、11-19、11-22、11-24、......、11-99
中的加工部14的排列方向为纵横方向。另外，区域11-12、11-14、11-16、11-18、11-21、
11-23、......、11-98中的加工部14的排列方向为倾斜45°的倾斜方向。需要说明的是，对
于在此列举的符号中的一部分符号，为了避免图2A变得不清楚，而在图2中未进行图示。
[0088]在此，在从图2B所示的S方向(区域11-11等中的加工部14的排列方向即纵横方向(倾斜0° )的延长线上)观察图2A所示的结构体IOa时，能够视觉辨认区域11-11、11-13、11-15、11-17、1-19、11-22、11-24、......,11-99 中的结构色显色。
[0089]另外，在从图2C所示的T方向(区域11-12等中的加工部14的排列方向即倾斜45°的倾斜方向的延长线上)观察图2A所示的结构体IOa时，能够视觉辨认区域11_12、11-14、11-16、11-18、11-21、11-23、......,11-98 中的结构色显色。
[0090]这样，图2A所示的结构体IOa在从S方向观察的情况和从T方向观察的情况中的任一种情况下，都能够视觉辨认任一个区域11的结构色显色。
[0091]另外，在图2A?图2C中，为了容易说明，使加工部14的排列方向为两种方向(倾斜0°的纵横方向和倾斜45°的倾斜方向)，但没有限定于上述的两种方向，也可以为三种以上的方向。例如，使该加工部14的排列方向为倾斜0°的纵横方向、倾斜30°的倾斜方向、倾斜60°的倾斜方向这三种方向等。这样，通过增加加工部14的排列方向的倾斜(角度)，可以增加能够视觉辨认结构色显色的角度。
[0092]并且，通过改变观察结构体IOa的方向，使结构色显色而能够观察到的区域11也发生变化。例如，在图2B所示那样从S方向观察时能够视觉辨认结构色显色的区域11和图2C所示那样从T方向观察时能够视觉辨认结构色显色的区域11不同。利用该情况，例如，在以使一个区域11中的加工部14的排列方向为倾斜0°的纵横方向，且使相邻的区域11中的加工部14的排列方向为倾斜15°的倾斜方向，而且使再相邻的区域11中的加工部14的排列方向为倾斜30°的倾斜方向的方式，使加工部14的排列方向的倾斜在各区域11一点点地变化，从而一点点地改变观察结构体IOa的方向的情况下，能够视觉辨认结构色显色的区域11逐渐改变，因此能够得到流动那样的装饰表现。并且，通过在结构体IOa上形成几处使加工部14的排列方向的倾斜在各区域11中一点点地变化的部位，由此能够得到闪耀那样的装饰表现。
[0093]另外，在图2A中，加工部14的排列方向的倾斜为0°的区域11和加工部14的排列方向的倾斜为45°的区域11交替配置，但不局限于交替配置，也可以随机配置。尤其是在使加工部14的排列方向为多种，且使它们随机配置的情况下，在观察该结构体IOa时，能够视觉辨认不特定的区域11中的结构色显色。并且，在使观察该结构体IOa的方向一点点地改变时，能够视觉辨认结构色显色的区域11相继发生变化，从而能够观察到多个区域11分别相继竞争而使结构色显色，因此能够得到闪耀那样的装饰表现。
[0094]需要说明的是，在本实施方式中，说明了多个加工部14的排列方向在各区域11中不同的情况，但在结构体IOa中，若将配置有上述区域11的面划分成多个范围时的各范围为区域形成范围16，且在上述一个个区域形成范围16上各配置一个区域11，则在该结构体IOa的多个区域11中分别形成的多个加工部14的排列方向在上述各区域形成范围16中不同(参照图1、图2A)。
[0095]另外，在图1所示的SEM观察像中标注有格子线，而该格子线是为了说明加工部14形成为格子交点状而标注的。不是随着该加工部14的形成而形成格子线。该情况在图3、图11、图15A?图15C、图17A?图17D、图20中也同样。
[0096](1-2)结构体的第二实施方式
[0097]接着，参照图3，对结构体的第二实施方式进行说明。
[0098]在“(1-1)结构体的第一实施方式”中说明的结构体IOa的特征在于，如图1所示，加工部14的排列方向在各区域11中不同。即，在将一个区域11上形成的加工部14和相邻的区域11上形成的加工部14比较时，上述的加工部14的排列方向不同。
[0099]与此相对，本实施方式的结构体IOb的特征在于，加工部14的排列方向在每多个区域11中不同。即，本实施方式的结构体IOb的特征在于，将相邻的多个区域11作为一个区域组15，在将构成这一个区域组15的多个区域11上分别形成的加工部14与构成相邻的区域组15的多个区域11上分别形成的加工部14比较时，上述加工部14的排列方向在各区域组15中不同。
[0100]例如图3、图4A所示，在构成一个区域组15-1的多个区域11_11?11-19上分别形成的加工部14形成在与格子的各交点对应的位置，该格子由多个且平行的水平的横线(格子线)和相对于该横线正交的多个且平行的纵线(格子线)构成。并且，多个加工部14在各区域11-11?11-19的整体上沿着上述的多个横线和多个纵线而形成为格子交点状。
[0101]另外，在构成另一区域组15-2的多个区域11-21?11-29上分别形成的加工部14形成在与格子的各交点对应的位置，该格子由多个且平行的左高右低的斜线(格子线)和与该左高右低的斜线正交的多个且平行的左低右高的斜线(格子线)构成。并且，多个加工部14在各区域11-21~11-29的整体上沿着上述的多个左高右低的斜线和多个左低右高的斜线而形成为格子交点状。
[0102]即，在构成一个区域组15的多个区域11中，形成的加工部14的排列方向都相同。并且，当将构成一个区域组15的多个区域11上形成的加工部14与构成相邻的区域组15的多个区域11上形成的加工部14比较时，上述的加工部14的排列方向(格子的朝向)分别不同。
[0103]这样，由于加工部14的排列方向(格子的朝向)在各区域组15中不同，因此无论从哪个方向观察结构体10b，都能够视觉辨认任一个区域组15中的结构色显色。
[0104]例如，在图4A所示的结构体IOb中的81个部位配置有区域11(11-11~11_19、11-21~11-29、……、11-91~11-99)，在上述的区域11中分别形成有将多个加工部14排列成格子交点状的微细周期结构。并且，上述多个加工部14的排列方向在各区域组15中不同。需要说明的是，在图4A中，各区域11中示出的格子状的线表示格子的朝向、即加工部14的排列方向。
[0105]另外，加工部14的排列方向如后述那样可以为任意的角度，但为了容易说明，在图4A中，使加工部14的排列方向为纵横方向(倾斜0° )和倾斜45°的倾斜方向这两种。具体而言，构成区域组 15-1、15-3、15-5、15-7、15-9 的区域 11-11 ~11-19,11-31 ~11-39、11-51~11-59、11-71~11-79、11-91~11-99中的加工部14的排列方向为纵横方向。另外，构成区域组 15-2、15-4、15-6、15-8 的区域 11-21 ~11-29,11-41 ~11-49,11-61 ~11-69、11-81~11-89中的加工部14的排列方向为倾斜方向(倾斜45° )。需要说明的是，对于在此列举的符号中的一部分的符号，为了避免图4A变得不清楚，而在图4A中未进行图示。
[0106]在此，在从图4B所示的S方向(区域11-11等中的加工部14的排列方向即纵横方向(倾斜0° )的延长线上)观察图4A`所示的结构体IOb时，能够视觉辨认构成区域组15-1、15-3、15-5、15-7、15-9的各区域11中的结构色显色。
[0107]另外，在从图4C所示的T方向(区域11-21等中的加工部14的排列方向即倾斜45°的倾斜方向的延长线上)观察图4A所示的结构体IOb时，能够视觉辨认构成区域组15-2、15-4、15-6、15-8的各区域11中的结构色显色。
[0108]这样，图4A所示的结构体IOb在从S方向观察的情况和从T方向观察的情况中的任一种情况下，在任一个区域组15中都能够视觉辨认使区域11显现的结构色。
[0109]另外，在图4A~图4C中，为了容易说明，使加工部14的排列方向为两种方向(倾斜0°的纵横方向和倾斜45°的倾斜方向)，但没有限定为述两种方向，也可以为三种以上的方向。例如，可以使该加工部14的排列方向为倾斜0°的纵横方向、倾斜30°的倾斜方向、倾斜60°的倾斜方向这三种方向等。这样，通过增加加工部14的排列方向的倾斜(角度)，能够增加可视觉辨认结构色显色的角度。
[0110]并且，通过改变观察结构体IOb的方向，使结构色显色而能够观察到的区域组15也改变。例如，在图4B所示那样从S方向观察时能够视觉辨认结构色显色的区域组15和图4C所示那样从T方向观察时能够视觉辨认结构色显色的区域组15不同。利用该情况，例如，在以使构成一个区域组15的各区域11中的加工部14的排列方向为倾斜0°的纵横方向，并使构成相邻的区域组15的各区域11中的加工部14的排列方向为倾斜15°的倾斜方向，而且使构成再相邻的区域组15的各区域11中的加工部14的排列方向为倾斜30°的倾斜方向的方式，使加工部14的排列方向的倾斜在各区域组15中一点点地变化，从而一点点地改变观察结构体IOb的方向的情况下，能够视觉辨认结构色显色的区域组15逐渐变化，因此能够得到流动那样的装饰表现。并且，通过在结构体IOb上形成几处使加工部14的排列方向的倾斜在各区域组15中一点点地变化的部位，由此能够得到闪耀那样的装饰表现。
[0111]另外，在图4A中，加工部14的排列方向的倾斜为0°的区域组15与加工部14的排列方向的倾斜为45°的区域组15交替配置，但没有限定为交替配置，也可以为随机配置。尤其是在使加工部14的排列方向为多种且将它们随机配置的情况下，在观察该结构体IOb时，能够视觉辨认不特定的区域组15中的结构色显色。并且，在使观察该结构体IOb的方向一点点地改变时，能够视觉辨认结构色显色的区域组15相继发生变化，从而能够观察到多个区域组15分别相继竞争而使结构色显色，因此能够得到闪耀那样的装饰表现。
[0112]需要说明的是，在本实施方式中，说明了多个加工部14的排列方向在每多个区域11中不同的情况，但在结构体IOb中，若将配置有上述区域11的面划分成多个范围时的各范围为区域形成范围16，且在上述一个个区域形成范围16上各配置一个区域11，则在该结构体IOb的多个区域11上形成的多个加工部14的排列方向在上述的各区域形成范围16中不同(参照图3、图4A)。
[0113](1-3)区域的尺寸和装饰表现
[0114]接着，参照图5A(i)、(ii)、图5B(i)、(ii)，对区域的尺寸与装饰表现的关系进行说明。
[0115]如上所述，区域11是指照射I脉冲的激光时在覆膜13上形成微细周期结构的范围，但该区域11的尺寸(即，区域11的直径)因激光的能量而不同。例如，在激光的能量小的情况下，区域11的尺寸变小。另一方面，在激光的能量大的情况下，区域11的尺寸变大。
[0116]这样，通过使激光的能量变化而能够改变区域11的尺寸。并且，因该区域11的尺寸的不同，存在以下这样的优点和缺点。
[0117]例如，与形成尺寸大的区域11的情况相比，形成尺寸小的区域11的情况能够提高从激光振荡器21(后述)输出的激光的重复频率。这是由于，形成尺寸小的区域11的情况的激光的能量比形成尺寸大的区域11的情况的激光的能量小的缘故。并且，通过提高激光的重复频率，能够在多个区域15中快速形成微细周期结构。例如图5A(i)、(ii)、图5B (i)、(ii)所示，在覆膜13的表面整体以呈矩阵状配置多个区域11的方式形成微细周期结构来得到第一实施方式的结构体IOa的情况下，若对区域11的尺寸大时(图5A⑴、(ii))和区域11的尺寸小时(图5B(i)、(ii))进行比较，则后者能够使加工速度变快。
[0118]另外，在装饰效果上存在差异。例如，图5A⑴、(ii)所示的结构体IOa(区域11的尺寸大的结构体IOa)使一个个区域11的显色看起来被强调，因此闪耀感大，装饰效果高。与此相对，图5B(i)、(ii)所示的结构体10a(区域11的尺寸小的结构体IOa)使各区域11的显色看起来较弱，因此闪耀感小，装饰效果低。因此，若从装饰效果的观点来讲，可以说增大区域11的尺寸好。
[0119]当对以上进行汇总时，在形成尺寸小的区域11的情况下，能够使加工速度变快，但形成的结构体IOa的装饰效果低。与此相对，在形成尺寸大的区域11的情况下，加工速度慢，但形成的结构体IOa的装饰效果高。
[0120]S卩，在第一实施方式的结构体IOa中，处于当为了加快加工速度而减小区域11的尺寸时，装饰效果变低，而当为了提高装饰效果而增大区域11的尺寸时，加工速度变慢这样的状况。并且，在使用与任一方的规格对应的激光振荡器21的情况下,产生无法同时实现加工速度和装饰效果这样的课题。
[0121]因此，
【发明者】进行锐意研究的结果是，创作出结构体10b，该结构体IOb如图6(i)、
(ii)所示，使一个个区域11的尺寸变小，并将相邻的多个区域11作为一个区域组15，而且以在构成这一个区域组15的多个区域11中，使加工部14的排列方向成为相同的朝向，且在各区域组15中使加工部14的排列方向不同的方式形成上述加工部14。
[0122]S卩，图6 (i)、(ii)所示的结构体IOb的多个加工部14的排列方向在各区域组15中不同，但在该结构体IOb中，若将配置有上述区域11的面划分成多个范围时的各范围为区域形成范围16，且在上述一个个区域形成范围16中各配置一个区域11，则在该结构体IOb的多个区域11中形成的多个加工部14的排列方向在上述各区域形成范围16中不同
[0123]根据该结构体10b，一个个区域11的尺寸小，因此能够加快微细周期结构的加工速度。另外，在构成一个区域组15的多个区域11中，加工部14的排列方向都相同，因此能够从一个方向一次视觉辨认上述的多个区域11中的全部的结构色显色。因此，能够得到与在尺寸大的一个区域11上形成的微细周期结构的结构色显色同样的(或者，其以上的)装饰效果。并且，由于加工部14的排列方向在各区域组15中不同，因此无论从哪个方向观察该结构体10b，都能够视觉辨认任一个区域组15中的构色显色。因此，通过改变观察的方向，能够视觉辨认闪耀那样的结构色显色，能够得到高的装饰效果。并且，通过准备一台区域11的尺寸小的那样的规格的激光振荡器21，来形成图6(i)、(ii)所示那样的结构体10b，由此能够同时实现加工速度的高速化和装饰效果的提高。
[0124]需要说明的是，在将图6(i)、(ii)所示的结构体IOb和图3所示的第二实施方式的结构体IOb比较时，前者存在区域11的尺寸小这样的限定的事项，与此相对，后者不存在这样的限定的事项(区域11的尺寸任意)，在这一点上不同。但是，其他的结构都相同，因此在本实施方式中，标注同一符号而进行说明。
[0125]另外，在图6 (i)、(ii)所示的结构体IOb中，构成一个区域组15的多个区域11形成在正方形的范围内，但该范围(区域形成范围16)的形状没有限定为正方形，可以为任意的形状。
[0126]例如图7(i)、(ii)所示，可以使区域形成范围16的形状为圆形形状。另外，如图8(i)、(ii)所示，还可以使区域形成范围16的形状为星形(方形的各边为曲线的形状)。除此以外，区域形成范围16的形状还可以为例如方形形状、椭圆形状、三角形形状、多边形形状等各种形状。这样，即使在使区域形成范围16为任意的形状的情况下，如图7(i)、(ii)、图8 (i)、(ii)所示，也能够得到高的装饰效果，并且，能够快速地在该结构体10上形成微细周期结构。
[0127](1-4)加工部、覆膜、基材
[0128]接着，对加工部14进行说明。
[0129]如上所述，加工部14是通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的微细结构。在该加工部14中存在凹部14-1和空穴部14-2。[0130]如图9A所示，凹部14-1是从覆膜13的表面17呈凹状地凹陷的部分。该凹部14_1呈在该覆膜13的表面17形成有开口的有底筒型。
[0131]如图9B、图9C所示，空穴部14-2是在覆膜13的内部形成的大致球状的中空部分。在该空穴部14-2中存在与覆膜13的表面17相接的空穴部(图9B)和与覆膜13的表面17不相接的空穴部(图9C)。前者的空穴部14-2沿着该覆膜13的表面17形成有膜状部，空穴部14-2自身成为关闭的状态(没有开口的状态)。另外，后者的空穴部14-2形成在覆膜13的内部，且形成在从该覆膜13的表面17离开的位置，与图9B所示的空穴部14-2同样地成为关闭的状态。
[0132]上述的凹部14-1及空穴部14-2通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成。即，上述的加工部14通过覆膜13中的被照射脉冲激光的部分吸收该激光而发热，且进行热分解而挥发来形成。
[0133]在此，通过脉冲激光的照射来形成凹部14-1或空穴部14-2的哪一个基于覆膜13或添加物的物理性能。
[0134]例如,在将对于激光表现出吸收性的材料用于覆膜13时,激光消融从覆膜13的表面17朝向内部进行，其结果是，形成在覆膜13的表面17具有开口的多个凹部14-1。
[0135]另外，当在覆膜13中添加有机系或无机系的紫外线吸收剂粒子时，该有机系或无机系的紫外线吸收剂粒子成为起点，从而激光消融在覆膜13的内部进行。并且，在该激光消融的进行过大地产生时，该进行到达覆膜13的表面17，形成具有开口的凹部14-1。另一方面，在该进行未到达覆膜13的表面17时 ，在覆膜13的内部形成关闭的状态的空穴部14-2。
[0136]需要说明的是，覆膜13可以通过现有公知的任意的适合的材料形成。但是，需要在光的照射下形成微细周期结构。
[0137]作为形成该覆膜13的适合的材料，列举有例如聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、尼龙树脂(“尼龙”为注册商标)、丙烯酸树脂、氯乙烯树脂、酚醛树脂等高分子化合物等。另外，也可以将聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸丙二酯(PTT)等聚酯化合物等作为覆膜13的材料使用。还可以将多种混炼后的高分子化合物、共聚后的高分子化合物、加入了适当的添加剂的高分子化合物作为覆膜13的材料使用。
[0138]另外，添加了有机系或无机系的紫外线吸收剂粒子的覆膜13中也可以使用能够成膜的材料、例如作为涂料的树脂成分(覆膜13的膜形成材料(基料))使用的热塑性树脂及热固化性树脂。
[0139]具体而言，例如，作为热塑性树脂的例子，能够列举出:低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚4-甲基-1-戊烯或者乙烯、丙烯、1-丁烯、4-甲基-1-戊烯等α_烯烃彼此的无规或嵌段共聚物、环状烯共聚物等烯烃系树脂；乙烯.醋酸乙烯酯共聚物、乙烯.乙烯醇共聚物、乙烯.氯乙烯共聚物等乙烯.乙烯基系共聚物；聚苯乙烯、丙烯腈.苯乙烯共聚物、ABS、α -甲基苯乙烯.苯乙烯共聚物等苯乙烯系树脂；聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯?偏二氯乙烯共聚物、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯等乙烯基系树脂；尼龙6 (“尼龙”为注册商标。以下相同。)、尼龙6-6、尼龙6-10、尼龙11、尼龙12等聚酰胺树脂；聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯以及上述的共聚聚酯等聚酯树脂；聚碳酸酯树脂；聚苯醚树脂；以及聚乳酸等生物降解性树脂等。
[0140]另外，作为热固化性树脂的例子，能够列举出例如酚醛树脂、酮类甲醛树脂、线型酚醛树脂、二甲苯树脂、芳香族系丙烯酸树脂、双酚型环氧树脂、苯并胍胺树脂、苯氧基树月旨、酚醛改性醇酸树脂、不饱和聚酯树脂、氨基树脂等，还可以使用包含上述的热固化性树脂和热塑性树脂的树脂组合物、例如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-马来酸共聚物、氯乙烯-马来酸-醋酸乙烯共聚物、丙烯酸聚合物、饱和聚酯树脂等与上述热固化性树脂的树脂组合物。
[0141]添加的紫外线吸收剂中，例如，作为有机系的紫外线吸收剂，公知有属于二苯甲酮系、苯并三唑系、水杨酸酯系、氰基丙烯酸酯系、羟基苯甲酸酯系、苯并噁嗪酮系、三嗪系等的化合物、或偶氮系染料、蒽醌系染料、靛蓝系染料、酞菁系染料、吡唑啉酮染料、芪系染料、噻唑系染料、喹啉染料、二苯基甲烷染料、三苯基甲烷染料、吖啶染料、吖嗪染料、噻嗪染料、噁嗪染料、聚甲炔染料、靛酚染料、萘酰亚胺染料、茈染料等，其中，使用在规定的激光的波长区域具有极大吸收的吸收剂。
[0142]另外，作为无机系的紫外线吸收剂，能够列举出例如氧化锌、氧化铈、氧化锆、氧化铁、氧化钛等金属氧化物或者含有上述金属氧化物的复合金属氧化物等的胶态粒子，其中，使用在规定的激光的波长区域具有极大吸收的吸收剂。
[0143]需要说明的是，在图9A?图9C中，凹部14-1或空穴部14_2形成在覆膜13的表面17或该表面17的附近，但形成上述的凹部14-1等的部位没有限定为覆膜13的表面17或该表面17的附近，也可以如图9D所示，形成为如下结构:在覆膜13的表面17设置保扩层18，且在上述的覆膜13与保扩层18的界面19或该界面19的附近形成凹部14_1或空穴部14-2。例如，在覆膜13的表面17涂敷或层叠由对于激光具有透过性的材料构成的保扩层18，并从该保扩层18的上方照射激光，由此在覆膜13与保扩层18的界面19的覆膜13侧或覆膜13的内部形成凹部14-1或空穴部14-2，从而能够得到图9D所示那样的结构体
10。另外，也可以在覆膜13上预先形成凹部14-1或空穴部14-2，并在凹部14_1或空穴部14-2的上表面涂敷涂料(或者，层叠透明的层)，来得到图9D所示那样的结构体10。
[0144]基材12可以使用由任意的材料形成的基材，例如金属、塑料、纸、玻璃制等。基材12尤其优选金属帽或金属罐、塑料盖或塑料瓶等包装容器基材。另外，金属基材可以为例如无镀锡薄钢板、镀锡钢板、镀锡铁皮等各种表面处理钢板、铝等轻金属板等现有金属罐或金属制盖中使用的金属板或金属箔。并且，也可以使用表面形成有聚酯等的树脂覆膜的树脂覆膜金属板。塑料基材可以为上述的热塑性树脂或热固化性树脂、现有塑料盖或塑料瓶中使用的高分子树脂。金属制或塑料基材的形态在盖、罐、瓶的情况下，可以在其顶板部的外表面侧或主体部的外表面侧形成覆膜13来得到结构体10。
[0145]另外，图1所示的结构体10成为在覆膜13上仅形成有区域11的结构，但没有限定为该结构，例如也可以为如下这样的结构:在覆膜13上形成区域11，且区域11以外的覆膜13的表面、或者具有层叠结构的结构体10的界面或表面的一部分或整面由墨液等隐藏。
[0146]具体而言，例如，列举有如下这样的结构体等:其是形成在金属罐侧面的结构体10，通过该结构体10描绘出商品名等图案，且在由该结构体10描绘的图案以外的部分上实施印刷来隐藏金属面。
[0147](2)结构体形成装置[0148]接着，参照图10，对结构体形成装置的结构进行说明。
[0149]图10是表示结构体形成装置的结构的示意性的立体图。
[0150]结构体形成装置是用于产生具有周期的强度分布的激光的激光照射装置。
[0151]如该图10所示，结构体形成装置20具备激光振荡器21、分光器(透过型衍射光学元件)22a、第一透镜23、第二透镜24。
[0152]激光振荡器(激光源)21是输出脉冲激光的装置，例如，可以使用YAG激光、YV04激光、YLF激光等纳秒激光或者皮秒激光。上述的脉冲激光具有儿Hz?儿十MHz的重复频率，而在该重复周期的期间蓄积的能量在儿ps?儿十ns这样的极短的时间宽度内放出。因此，能够从少的输入能量有效地得到高的峰值功率。
[0153]该激光振荡器21具有调整照射脉冲数的功能。另外，激光振荡器21通过调整激光的输出，由此还能够对能量密度(能量密度:每I脉冲的照射面积的能量)进行控制。
[0154]需要说明的是，能量密度的控制除了激光振荡器21中的激光输出的调整之外，例如也能够通过使激光输出相同而改变照射光束直径来实现。
[0155]分光器22a是由于在表面周期地刻设微细的凹部或凸部而引起衍射的透过型的光学元件，将激光分支成多个光束。需要说明的是，分支后的光束的个数或分支后的光束行进的朝向由微细的凹部或凸部的形状、周期等决定。但是，分光器22a也可以将激光分支为三个方向以上。
[0156]该分光器22a能够以入射的激光的行进方向为中心进行旋转或转动。该分光器22a的旋转或转动可以通过手动进行，或者也可以自动进行。在自动的情况下，在分光器22a上安装电动机31 (后述)等而进行旋转或转动。并且，在使分光器22a旋转或转动的同时从激光振荡器21输出I脉冲量的激光，来在结构体10(10a、10b)上形成微细周期结构，或者在分光器22a达到规定的角度而停止旋转或转动时，从激光振荡器21输出I脉冲量的激光，来在结构体10(10a、10b)上形成微细周期结构。
[0157]需要说明的是，对于用于使分光器22a自动旋转或转动的机构，在后面后述。
[0158]另外，分光器22a中的凹部或凸部的格子图案与在覆膜13上形成的加工部14的格子图案存在一定的关系。对于该关系，在后面叙述。
[0159]第一透镜23是用于使通过分光器22a分支后的多个光束平行的准直元件。该第一透镜23可以使用例如焦距为200mm的合成石英平凸透镜。另外，第一透镜23可以安置在例如距分光器22a200mm的位置。
[0160]第二透镜24是聚光元件，其使通过第一透镜23变得平行的多个光束会聚，使光束交叉并干涉。该干涉的区域成为高强度区域的分布，通过该区域向结构体10照射。此时，干涉区域中的高强度区域的间隔(周期)d根据光束的交叉角度Θ而不同。高强度区域的周期d使用激光波长λ、光束的交叉角度Θ而由下次式求出。
[0161]d = λ / {2sin ( Θ/2)}
[0162]该第二透镜24可以使用例如焦距为IOOmm的合成石英平凸透镜。
[0163]需要说明的是，第一透镜23或第二透镜24除了凸透镜之外，还可以使用菲涅耳透镜或GRIN (Graded-1ndex)透镜等光学元件。
[0164]另外，在第一透镜23与第二透镜24之间可以设置光束选择元件(未图示)。光束选择元件被安置在使通过第一透镜23的光束集中于焦点的位置，作为遮挡多个光束中的干涉所不需要的光束且仅使需要的光束通过的掩模而使用。
[0165]并且，在第一透镜23与第二透镜24之间还可以设置一片至多片透镜(未图示)。通过调整上述的透镜的形状或位置，能够使多个光束交叉而干涉的空间区域与所期望的部
位一致。
[0166]另外，分光器22a中的凹部或凸部的格子图案与在结构体10的覆膜13上形成的加工部14的格子图案存在一定的关系。对于该关系，参照图11进行说明。
[0167]在分光器22a的表面刻设的微细的凹部或凸部的格子图案存在各种图案。例如图11(1-1)所示，存在形成为分光器22a中的一个个凹部(或凸部)为圆形形状，且上述的多个凹部(或凸部)的排列方向为倾斜方向的格子图案的情况。另外，如图11(1-2)所示，存在形成为分光器22a中的一个个凹部(或凸部)为菱形，且上述的多个凹部(或凸部)的排列方向为倾斜方向的格子图案的情况。并且，如图11(1-3)所示，存在形成为分光器22a中的一个个凹部(或凸部)为六边形，且上述的多个凹部(或凸部)的排列方向为纵向和倾斜方向的格子图案的情况。
[0168]并且，根据该分光器22a的凹部或凸部的格子图案，来决定在覆膜13上形成的加工部14的格子图案。即，根据分光器22a对脉冲激光进行分支的分支数，来决定加工部14的格子图案中的该格子的形状。
[0169]例如，在分光器22a的凹部或凸部的格子图案为图11(1_1)所示的格子图案时，入射到该分光器22a的激光被分支成四个方向。该分支后的光束在通过第一透镜23时，通过与收纳于第一透镜23的正方形的各角部对应的位置(图11 (2-1))。并且，在覆膜13中，角部圆形的方形形状的多个加工部14以沿纵横方向规则地排列的图案形成(图11(3-1))。即，以排列成由纵向的格子线和横向的格子线构成的格子的交点状的方式形成加工部14。需要说明的是，此时的格子的形状为四边形。
[0170]另外，在分光器22a的凹部或凸部的格子图案为图11(1_2)所不的格子图案时，入射到该分光器22a的激光被分支成四个方向。该分支后的光束在通过第一透镜23时，通过与收纳于第一透镜23的正方形的各角部对应的位置(图11(2-2))。并且，在覆膜13中，横长方形形状的多个加工部14以沿纵横方向规则地排列的图案形成(图11 (3-2))。即，以排列成由纵向的格子线和横向的格子线构成的格子的交点状的方式形成加工部14。需要说明的是，此时的格子的形状为四边形。
[0171]并且，在分光器22a的凹部或凸部的格子图案为图11(1-3)所示的格子图案时，入射到该分光器22a的激光被分支成六个方向。该分支后的光束在通过第一透镜23时,通过与收纳于该第一透镜23的六边形的各角部对应的位置(图11(2-3))。并且，在覆膜13中，接近圆形的形状的多个加工部14以沿着纵向和倾斜这两个方向规则地排列的图案形成(图11 (3-3))。即，以排列成由纵向的格子线、左高右低的倾斜方向的格子线及左低右高的倾斜方向的格子线构成的格子的交点状的方式形成加工部14。需要说明的是，此时的格子的形状为三角形。
[0172]这样，根据分光器22a中的凹部或凸部的格子图案，来决定在覆膜13上形成的加工部14的格子图案。即，根据分光器22a对脉冲激光进行分支的分支数，来决定加工部14的格子图案中的该格子的形状。因此，分光器22a将脉冲激光分支成三个方向以上，且以排列成根据该分支数而形状不同的多边形(三角形或四边形等)的格子的交点状的方式形成加工部14。
[0173]并且，如图11(3-1)?(3-3)所示，即使在加工部14的格子图案分别不同的情况下，也与图1所示的结构体10同样，多个加工部14各自的间隔接近可见光波长，因此显现结构色。
[0174]并且，通过后述的结构体形成方法，能够将图11(3-1)?(3-3)所示的加工部14的排列方向在各区域11中改变。由此，即使改变观察结构体10的方向，也能够视觉辨认任一个区域11中的结构色显色。
[0175]需要说明的是，“格子”这样的词语存在被解释为例如格子那样使多个纵向的线与多个横向的线正交所得到的图形，但在本实施方式中，没有限定为上述的多个纵横的线“正交”所得到的图形，例如，多个平行的线和另外的多个平行的线以任意的角度交叉所得到的形状也包含于“格子”。另外，如图11(3-3)所示的加工部14那样，多个平行的线、另外的多个平行的线、以及再另外的多个平行的线以任意的角度相互交叉所得到的形状也包含于“格子”。
[0176]接着，对于用于使分光器22a旋转或转动的机构(角度调整机构)，参照图12来进行说明。
[0177]如图12所示，分光器22a可以利用电动机31而进行旋转或转动。具体而言，分光器22a收纳于支架32，在该支架32上经由连结部33而连结第一滑轮34。连结部33由支承部35轴支承为能够旋转。另一方面，在电动机31的旋转轴36上安装有第二滑轮37。并且，第一滑轮34与第二滑轮37通过带38相连。在这样的结构中，当电动机31的旋转轴36旋转时，其旋转力经由第二滑轮37及带38而向第一滑轮34传递，使与该第一滑轮34连结的支架32及分光器22a旋转。
[0178]需要说明的是，连结部33形成为圆筒形状，第一滑轮34形成为圆环状(圈状)。因此，从激光振荡器21输出的激光能够通过第一滑轮34中的圆环状的中央开口部和连结部33中的圆筒形状的中空部而到达分光器22a。
[0179]另外，为了避免与第一滑轮34之间或与第二滑轮37之间产生滑动，带38优选使用同步带。这种情况下，第一滑轮34及第二滑轮37优选使用在周面形成有供同步带的凸部嵌合的槽部。
[0180]并且，分光器22a的旋转速度能够通过与电动机31连接的速度控制器39来进行调节。速度控制器39具有设定旋转速度的设定部(未图示)和使与设定的旋转速度对应的电流流过电动机31的电流控制部(未图示)。由此，速度控制器39能够以设定的旋转速度来对电动机31进行旋转驱动。
[0181]另外，结构体10的区域11中的加工部14的排列方向的倾斜能够使用分光器22a的旋转速度和激光的脉冲重复频率来算出。
[0182]在此，在使分光器22a旋转的同时使用分光器22a的情况下，当分光器22a的旋转速度为V[rpm]，且从激光振荡器21输出的激光的脉冲重复频率为f[Hz]时，加工部14的排列方向的倾斜角度D [ ° ]能够由下式算出。
[0183]D = (V/60) X (1/f) X 360......(式 I)
[0184]使用该式1，试着验计算具体的数值。
[0185]例如，当分光器22a的旋转速度为15 [rpm](每分15圈)，从激光振荡器21输出的激光的脉冲重复频率为10[Hz] ( = 10shot/sec)时，加工部14的排列方向的倾斜角度Dl
由下式算出。
[0186]Dl = (15/60) X (1/10) X 360 = 9......(式 2)
[0187]这种情况下，脉冲激光在I秒钟射出10次，射出间隔为0.1秒。并且，分光器22a的转速为在0.1秒钟0.025圈。即，分光器22a在0.1秒钟旋转9° ( = 360° X0.025旋转)。因此，加工部14的排列方向的倾斜角度Dl为9°。
[0188]另外，如图13所示，在结构体形成装置20中，在激光振荡器21与分光器22a之间可以具备激光扫描器25。
[0189]激光扫描器25是光学装置,其用于使从激光振荡器21输出的激光由在内部设置的反射镜251反射而朝向分光器22a传播。
[0190]反射镜251在一个激光扫描器25中可以具备一个或二个以上。在一个激光扫描器25中具备两个反射镜251的情况下，第一个反射镜251 (第一反射镜251a)对从激光振荡器21输出的激光进行反射,第二个反射镜251 (第二反射镜251b)对由第一反射镜251a反射后的激光进行反射而使其向分光器22a传播。
[0191]并且，在激光扫描器25上设有用于使第一反射镜251a或第二反射镜251b中的激光的反射面以规定的速度自动地(或者手动)旋转或转动的反射镜角度控制装置。
[0192]在反射镜角度控制装置中可以使用例如被称为电扫描器或电流计扫描器的装置。
[0193]电扫描器具备恒流电动机252和驱动器(未图示)。需要说明的是，在图13中，仅图示出反射镜角度控制装置的构成要素中的安装有反射镜251的恒流电动机252 (后述)。
[0194]在恒流电动机252的旋转轴(电动机轴)的前端安装有反射镜251。驱动器是用于对恒流电动机252进行驱动控制的电路，通过对恒流电动机252施加一定范围内的电压，或者使一定范围内的电流流过恒流电动机252，从而能够使反射镜251向一个方向或两个二方向(两个方向的情况下，为将X轴方向和Y轴方向这2轴组合的方向)旋转或转动。
[0195]电扫描器存在模拟类型和数字类型。
[0196]模拟类型是使驱动器对恒流电动机252施加规定值的模拟电压，由此使安装在该恒流电动机252上的反射镜251转动的类型。例如，在模拟电压的控制范围为±10V的情况下，当施加+5V的电压时，恒流电动机252的旋转轴转动+10°，与此相伴，反射镜251的反射面也转动+10°。另外，当施加-3V的电压时，恒流电动机252的旋转轴转动-6°，与此相伴，反射镜251的反射面也转动-6°。
[0197]数字类型中，使用于对驱动器进行控制的控制器与该驱动器连接，并使用规定的控制用软件或API (Application Program Interface)从个人计算机向控制器发送命令来进行控制。控制器根据来自个人计算机的命令来输出控制脉冲，并经由驱动器对恒流电动机252进行控制。
[0198]在该数字类型中，在恒流电动机252上附设有编码器(未图示)，在控制器与恒流电动机252之间通过套环始终监视反射镜251的角度。因此，能够进行精度高的转动控制。
[0199]另外，由于控制器和其控制用软件为一套而被系统化，因此能够容易取得恒流电动机252的角度控制与激光输出的重复周期的同步。
[0200]需要说明的是，在结构体形成装置20上设置激光扫描器25的情况下，采用模拟类型或数字类型中的哪种类型的电扫描器能够任意选择。[0201]在该反射镜角度控制装置中，通过对恒流电动机252进行驱动控制而使反射镜251中的反射面的角度可变，从而能够调整从激光扫描器25向分光器22a传播的激光的传播方向。例如，当使第一反射镜251a的反射面的角度变化时，该激光的传播方向在水平方向上移动。另外，当使第二反射镜251b的反射面的角度变化时，该激光的传播方向在垂直方向上移动。因此，若使上述的第一反射镜251a和第二反射镜251b各自的反射面的角度以一定速度(或者，周期地)变化，则能够使激光对分光器22a的照射位置在水平方向或垂直方向上扫描，与此相伴，在结构体10的附近，多个光束发生干涉的区域也能够移动。并且，根据从激光振荡器21输出的激光的重复频率，能够在结构体10的覆膜12上的多个区域11连续地形成微细周期结构。
[0202]另外，在结构体形成装置20中，也可以取代图10所示的分光器22a，而设置例如图14所不的结构的分光器22b。
[0203]分光器22b成为具备使分支后的光束的行进的朝向不同的多个衍射光学兀件221的结构。例如，在图14中，四个衍射光学元件221-1?221-4配置在同一面上，在由配置于左上方的衍射光学元件221-1进行分支的光束的行进的朝向为0° (基准角度)时，其他的衍射光学元件221-2?221-4中的光束的行进的朝向成为分别不同的角度(例如，18°、45。 、75。)。
[0204]对于使用设有该分光器22b的结构体形成装置20来形成结构体10的方法，通过后述的“(3-2)结构体形成方法的第二实施方式”进行详述。
[0205]需要说明的是，在四个衍射光学元件221-1?221-4中分别进行分支的光束的行进的朝向没有限定为0°、18°、45°、75。，能够采用任意适当的角度。
[0206]另外，对于在结构体形成装置20上设置的分光器为图10所示的分光器22a或图14所示的分光器22b中的哪一个，可以由激光扫描器25的有无、形成的结构体10的种类等来决定。并且，在以下的说明中，在分光器22a或分光器22b中的哪个都可以使用的情况下，将它们统称为“分光器22”而进行说明。
[0207](3)结构体形成方法
[0208]接着，参照图15A?图15C、图16、图17A?图17D，对本实施方式的结构体的形成方法进行说明。
[0209]需要说明的是，在此，将使用图10所示的结构体形成装置20来形成第一实施方式的结构体IOa的方法作为“(3-1)结构体形成方法的第一实施方式”来进行说明，将使用图13所示的结构体形成装置20及图14所示的分光器22b来形成第二实施方式的结构体IOb的方法作为“(3-2)结构体形成方法的第二实施方式”来进行说明。
[0210](3-1)结构体形成方法的第一实施方式
[0211]在本实施方式中，对使用图10所示的结构体形成装置20来形成图1所示的结构体IOa的方法进行说明。
[0212]另外，结构体形成装置20的分光器22a具有以规定的速度向图15B所示的方向自动旋转的机构(图12所示的机构)。
[0213]首先，将结构体IOa配置在距激光照射装置20的第二透镜24规定的距离的位置。该位置是包含通过第二透镜24使多个光束交叉的干涉区域的位置(参照图16)。
[0214]当分光器22a到达规定的倾斜角度(在图15A中，表示分光器22a的倾斜角度的倾斜轴与表示垂直方向的基准轴一致时的角度(0° ))时，激光振荡器21输出I脉冲量的激光，分光器22a对该激光进行分支而形成多个(在图15A中，为5根)分支光束,且第一透镜23使上述的多个分支光束平行，第二透镜24使上述的多个分支光束交叉而形成干涉区域，并向结构体IOa的覆膜13照射。
[0215]由此，在覆膜13上，通过该干涉区域中的高强度区域的分布将微细周期结构形成在区域11-1。该微细周期结构成为加工部14排列成由纵向的格子线和横向的格子线构成的格子的交点状的结构(参照图15A)。
[0216]接着，如图15B所示，将该结构体IOa配置在沿着该结构体IOa的表面17的面方向稍微错开的位置。其中，该位置也是距激光照射装置20的第二透镜24规定的距离的位置，且是包括通过第二透镜24使多个光束交叉的干涉区域的位置。
[0217]当分光器22a到达规定的倾斜角度(在图15B中，分光器22a的倾斜轴相对于基准轴(垂直方向)成45° )时,激光振荡器21输出I脉冲量的激光,分光器22a对该激光进行分支而形成多个分支光束，且第一透镜23使上述的多个分支光束平行，第二透镜24使上述的多个分支光束交叉而形成干涉区域，并向结构体IOa的覆膜13照射。此时，由于分光器22a的倾斜角度为45° ,因此该分光器22a对激光进行分支的方向与图15A所不的情况相比，也倾斜45°。并且，在上述的分支光束交叉的干涉区域中，多个光束发生干涉的朝向与图15A所示的情况相比，也倾斜45°。
[0218]由此，在覆膜13上将微细周期结构形成于区域11-2。该微细周期结构成为由左高右低的斜线即格子线和左低右高的斜线即格子线构成的格子的交点状的加工部14排列的结构(参照图15B)。
[0219]然后，如图15C所示，将该结构体IOa配置在沿着该结构体IOa的表面17的面方向进一步错开的位置。其中，该位置也是距激光照射装置20的第二透镜24规定的距离的位置，且是包括通过第二透镜24使多个光束交叉的干涉区域的位置。
[0220]当分光器22a到达规定的倾斜角度(在图15C中，分光器22a的倾斜轴相对于基准轴(垂直方向)成90° )时,激光振荡器21输出I脉冲量的激光,分光器22a对该激光进行分支而形成多个分支光束，且第一透镜23使上述的多个分支光束平行，第二透镜24使上述的多个分支光束交叉而形成干涉区域，并向结构体IOa的覆膜13照射。此时，由于分光器22a的倾斜角度为90° ,因此该分光器22a对激光进行分支的方向与图15A所不的情况相比，也倾斜90°。并且，在上述的分支光束发生交叉的干涉区域中，多个光束发生干涉的朝向与图15A所示的情况相比，也倾斜90°。
[0221]由此，在覆膜13上将微细周期结构形成于区域11-3。该微细周期结构成为加工部14排列成由纵向的格子线和横向的格子线构成的格子(为与图15A所不的加工部14的格子图案相比，倾斜了 90°的角度的格子)的交点状的结构(参照图15C)。
[0222]这样，能够以如下方式形成微细周期结构，即该方式为:在旋转的分光器22a每次到达规定的角度时，激光振荡器21输出I脉冲量的激光，由此能够在上述的各规定的角度，使由分光器22a进行分支的激光的分支方向改变，且在干涉区域使多个光束发生干涉的朝向变化，从而在各区域11使多个加工部14的排列方向不同。
[0223]另外，在结构体形成装置20中，从分光器22a以后到激光照射部(图16所示的干涉区域)为止对激光进行中继的光学元件使用透镜23、24，因此在形成图1所示的结构体IOa的情况下，仅使分光器22a旋转或转动即可，对分光器22a以外的光学元件不需要进行操作，因此能够使微细周期结构的形成工序变得容易。
[0224]需要说明的是，本实施方式的结构体形成方法作为形成图1所示的结构体IOa的方法而进行了说明，但通过同样的方法也能够形成图3所示的结构体10b。
[0225]例如，在包含于一个区域组15的各区域11上形成微细周期结构的情况下，使分光器22a的旋转停止，并使结构体10沿着面方向移动，且同时使通过第二透镜24收束后的光束所交叉的部位在覆膜13上移动，从而在上述的各区域11形成微细周期结构。
[0226]接着，在包含于下一区域组15的各区域11上形成微细周期结构的情况下，在使分光器22a转动而到达规定的角度时，使该转动停止，且在该状态下使结构体10移动，并同时使通过第二透镜24收束后的光束所交叉的部位在覆膜13上移动，从而在上述的各区域11形成微细周期结构。
[0227]这样，在包含于一个区域组15的各区域11上形成微细周期结构时，使分光器22a的角度固定，而在包含于下一区域组15的各区域11上形成微细周期结构时，使分光器22a的角度变化，由此能够在各区域组15以使加工部14的排列方向不同的方式形成微细周期结构。因此，能够使用图10所示的结构的结构体形成装置20来形成图3所示的结构体10b。
[0228](3-2)结构体形成方法的第二实施方式
[0229]在本实施方式中，对使用图13所示的结构体形成装置20及图14所示的分光器22b来形成图3所示的结构体IOb的方法进行说明。
[0230]需要说明的是，激光扫描器25具有使第一反射镜251a及第二反射镜251b以规定的速度自动地旋转、转动或停止的机构。
[0231]另外，在图14所示的四个衍射光学元件221-1?221_4中分别进行分支的光束的行进的朝向为0°、18°、45°、75°。
[0232]首先，将结构体IOb配置在距激光照射装置20的第二透镜24规定的距离的位置。该位置是包含通过第二透镜24使多个光束交叉的干涉区域的位置(参照图16)。
[0233]当激光扫描器25的第一反射镜251a及第二反射镜251b分别到达规定的角度(在图17A中,激光从激光扫描器25向分光器22b的传播方向成为朝向该分光器22b的第一衍射光学兀件221-1的方向的角度)时，激光振荡器21输出I脉冲量的激光,分光器22b的第一衍射光学兀件221-1对该激光进行分支而形成多个(在图17A中，为5根)分支光束，且第一透镜23使上述的多个分支光束平行，第二透镜24使上述的多个分支光束交叉而形成干涉区域，并向结构体IOb的覆膜13照射。
[0234]由此，在覆膜13上，通过该干涉区域中的高强度区域的分布而将微细周期结构形成于区域组15-1中的区域11。该微细周期结构成为加工部14排列成由纵向的格子线和横向的格子线构成的格子的交点状的结构(参照图17A)。
[0235]对于构成一个区域组15-1的多个区域11的各区域，边根据从激光振荡器21输出的激光的重复频率使第一反射镜251a及第二反射镜251b分别变化成规定的角度，边形成微细周期结构。此时，来自激光扫描器25的激光一定透过分光器22b的第一衍射光学兀件221-1。由此，在构成一个区域组15-1的多个区域11上分别形成加工部14的排列方向相同的微细周期结构。
[0236]接着，当激光扫描器25的第一反射镜251a及第二反射镜251b分别到达规定的倾斜角度(在图17B中，激光从激光扫描器25向分光器22b的传播方向成为朝向该分光器22b的第二衍射光学元件221-2的方向的角度)时，激光振荡器21输出I脉冲量的激光，分光器22b的第二衍射光学兀件221-2对该激光进行分支而形成多个分支光束,且第一透镜23使上述的多个分支光束平行，第二透镜24使上述的多个分支光束交叉而形成干涉区域，并向结构体IOb的覆膜13照射。此时，由于第二衍射光学元件221-2的分支角度为18°，因此在分支光束交叉的干涉区域，多个光束发生干涉的朝向与图17A所示的情况相比，倾斜 18。。
[0237]由此，在覆膜13的区域组15-2中的区域11上形成微细周期结构。该微细周期结构成为加工部14排列成由从基准角度倾斜18°后的左高右低的斜线即格子线和与其正交的格子线构成的格子的交点状的结构(参照图17B)。
[0238]在对构成一个区域组15-2的多个区域11的各区域来形成微细周期结构的情况下,来自激光扫描器25的激光一定透过分光器22b的第二衍射光学兀件221-2。由此,在构成一个区域组15-2的多个区域11上形成加工部14的排列方向相同的微细周期结构。
[0239]需要说明的是，在构成区域组15-3的多个区域11或构成区域组15_4的多个区域11上形成微细周期结构的方法与本实施方式中的上述的方法(在构成区域组15-1、15-2的区域11上形成微细周期结构的方法)同样。但是，在构成区域组15-3的多个区域11上形成微细周期结构的情况下，如图17C所示，使来自激光扫描器25的激光透过分光器22b的第三衍射光学元件221-3。另外，在构成区域组15-4的区域11上形成微细周期结构的情况下，如图17D所示，使来自激光扫描器25的激光透过分光器22b的第四衍射光学元件221-4。由此，在构成区域组15-3的多个区域11上形成加工部14的排列方向成为从基准角度倾斜了 45°的角度的微细周期结构。另外，在构成区域组15-4的多个区域11上形成加工部14的排列方向成从基准角度倾斜了 75°的角度的微细周期结构。
[0240]这样，使激光透过的衍射光学元件221-1?221-4在各区域组15中改变，由此能够在上述的各区域组15( S卩，各区域形成范围16)中形成加工部14的排列方向不同的微细周期结构。
[0241]需要说明的是，四个衍射光学元件221-1?221-4分支的光束的行进的朝向没有限定为0°、18°、45°、75。，能够采用任意适当的角度。
[0242](4)实施例
[0243](4-1)第一实施例
[0244]接着，对本发明的第一实施例及与该实施例对比的第一比较例进行说明。
[0245]在此，将加工部14的排列方向在各区域11中不同的结构体10作为第一实施例，并将加工部14的排列方向在全部的区域11中都相同的结构体10作为第一比较例，来进行它们的比较。
[0246]<第一实施例>
[0247]在环氧涂料中以相对于该涂料的树脂成分100重量部而添加40重量部的量的方式来添加平均粒径为25nm的氧化锌微粒子(tayca (株)制，MZ-500)，并对涂料进行调和。
[0248]将该涂料涂敷到铝制板(厚度200 μ m)的一面侧来调制试料。此时，覆膜的厚度为约2 μ m。
[0249]然后，在该调制后的试料的覆膜侧涂敷聚酰氨酯涂料来调制保扩层。此时，保扩层的厚度为约6 μ m。
[0250]照射的激光使用Q开关脉冲YAG激光第三高次谐波(波长为355nm)。脉冲YAG激光的脉冲宽度为5ns，脉冲重复频率为IOHz。
[0251]使用结构体形成装置20，对该试料从形成有覆膜的一侧照射激光，由此形成微细周期结构。该微细周期结构的形成方法与在上述的“(3-1)结构体形成方法的第一实施方式”中说明的方法同样。即，使结构体形成装置20的分光器22a以固定的速度(15rpm)旋转，并且在该分光器22a的倾斜角度每次倾斜9° (O。、9。、18。、27。、……351。、360。)时，对试料照射I脉冲的激光，来形成微细周期结构。
[0252]其结果是，以使多个加工部14的排列方向在各区域11中不同的方式在各区域11形成微细周期结构。
[0253]另外，在拍摄该试料的表面时，如图18A(i)、(ii)所示，无论从s方向观察时，还是从t方向观察时，都能够视觉辨认任一个区域11的结构色显色。
[0254]需要说明的是，如图18A(iii)所示，s方向是指从四边形的试料中的一个角部侧观察该试料的表面的方向。另外，如图18A(iii)所示，t方向是指从与s方向对置的一侧的角部稍错开的位置观察该试料的表面的方向。
[0255]〈第一比较例〉
[0256]在聚酯涂料中以相对于该涂料的树脂成分100重量部而添加I重量部的量的方式来添加紫外线吸收剂(ADEKA制，Adeka StubLA-31)，并对涂料进行调和。
[0257]将该 涂料涂敷到铝制板(厚度35200 μ m)的一面侧来调制试料。此时，覆膜的厚度为约6 μ m。
[0258]关于结构体形成装置20，使用与第一实施例中使用的结构体形成装置20相同的
>J-U ρ?α装直。
[0259]使用结构体形成装置20，对该试料从形成有覆膜的一侧照射激光，由此形成微细周期结构。此时，结构体形成装置20的分光器22a固定，不旋转及转动。
[0260]其结果是，以使多个加工部14的排列方向在任意区域11中都相同的方式在各区域11形成微细周期结构(图18B(i)、(ii)的粗的虚线内)。
[0261]另外，在拍摄该试料的表面时，如图18B(i)、(ii)所示，在从s方向观察时，能够视觉辨认全部的区域11的结构色显色。然而，在从t方向观察时，任意区域11的结构色显色都无法视觉辨认。
[0262]对上述的〈第一实施例 > 和〈第一比较例 > 进行比较可知，多个加工部14的排列方向在多个区域11的全部中都相同的情况下，能够视觉辨认结构色显色的角度被限制，与此相对，当多个加工部14的排列方向在各区域11中不同的情况下，从任意的方向观察结构体10，都能够视觉辨认任一个区域11的结构色显色。
[0263](4-2)第二实施例
[0264]接着，对本发明的第二实施例及与该实施例进行对比的第二比较例进行说明。
[0265]在此，将区域11的直径为100 μ m且加工部14的排列方向在各区域组15 ( 即，各区域形成范围16)中不同的结构体10作为第二实施例，将区域11的直径为0.7mm且加工部14的排列方向在各区域11中不同的结构体10作为第二比较例，来进行它们的比较。
[0266]<第二实施例>[0267]在环氧涂料中以相对于该涂料的树脂成分100重量部而添加20重量部的量的方式来添加平均粒径为25nm的氧化锌微粒子(tayca (株)制，MZ-500)，并对涂料进行调和。
[0268]将该涂料涂敷到铝制板(厚度250 μ m)的一面侧来调制试料。此时，覆膜的厚度为约2 μ m。
[0269]然后，在该调制后的试料的覆膜侧涂敷聚酰氨酯涂料来调制保护层。此时，保护层的厚度为约6 μ m。[0270]结构体形成装置使用图13所示的结构的结构体形成装置20。但是，分光器22使用图14所不的结构的分光器22b。
[0271 ] 照射的激光使用Q开关脉冲YAG激光第三高次谐波(波长为355nm)。脉冲YAG激光的脉冲宽度为5ns。
[0272]使用结构体形成装置20，对该试料从形成有覆膜13的一侧照射激光，由此形成微细周期结构。该微细周期结构的形成方法与上述的“结构体形成方法的第二实施方式”中说明的方法同样。即，在构成结构体形成装置20的分光器22b的衍射光学元件221-1~221-4中，使激光透过的衍射光学元件221-1~221-4在各区域组15中改变，并对试料照射激光而在多个区域11上形成微细周期结构。
[0273]其结果是，以使多个加工部14的排列方向在各区域组15( 即，区域形成范围16)中不同的方式在各区域11形成微细周期结构(参照图19(i))。另外，将多个区域组15配置在试料的上表面的整体上。而且，区域11的直径都为100 μ m。
[0274]在拍摄该试料的表面时，如图19 (ii)所示，能够视觉辨认多个区域组15中的区域11的结构色显色，得到闪耀那样的装饰效果。
[0275]〈第二比较例〉
[0276]将聚酯涂料涂敷到铝制板(厚度250 μ m)的上表面，然后在该聚酯涂料的上表面涂敷乙烯基丙烯酸涂料，来调制试料。此时，聚酯覆膜(下层)的厚度为约4 μ m，乙烯基丙烯酸覆膜(上层)的厚度为约4 μ m。
[0277]结构体形成装置使用图10所示的结构的结构体形成装置20。即，使用未设置激光扫描器25而设有分光器22a的结构的结构体形成装置20。
[0278]照射的激光使用Q开关脉冲YAG激光第四高次谐波(波长为266nm)。脉冲YAG激光的脉冲宽度为5ns。
[0279]使用结构体形成装置20，对该试料从形成有覆膜13的一侧照射激光，由此形成微细周期结构。此时，使结构体形成装置20的分光器140以固定的速度旋转，且在使该分光器140的倾斜角度每次倾斜9° (0°、9°、18°、27°、……351°、360° )时，向试料照射I脉冲的激光，从而形成微细周期结构。
[0280]其结果是，以使多个加工部14的排列方向在区域11中不同的方式在各区域11形成微细周期结构(参照图5B(i))。另外，将多个区域11配置在试料的表面的整体上。而且，区域11的直径都为0.7mm。
[0281]在拍摄该试料的表面时，如图5B(ii)所示，能够视觉辨认任一个区域11的结构色显色。但是，能够视觉辨认的结构色显色是各区域11，而不是各区域组15。
[0282]对上述的〈第二实施例 > 和〈第二比较例 > 进行比较可知，前者显著地显现出闪耀感，能够得到优良的装饰效果。即，与以使加工部14的排列方向在各区域11中不同的方式形成微细周期结构的情况相比，减小区域11的尺寸且使加工部14的排列方向在各区域组15(即，各区域形成范围16)中不同的情况能够得到高的装饰效果。
[0283]如以上说明的那样，根据本实施方式的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置，使构成微细周期结构的多个加工部的排列方向在各区域或每多个区域中不同，因此即使从任意的方向观察结构体，也能够视觉辨认任一个区域中的结构色显色。
[0284]另外，当改变观察结构体的方向时，能够视觉辨认结构色显色的区域变化,因此能够得到闪耀那样的装饰表现。
[0285]以上，对本发明的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置的优选的实施方式进行了说明，但本发明的结构体、结构体形成方法及结构体形成装置没有仅限定为上述的实施方式，在本发明的范围内能够进行各种变更实施是不言而喻的。
[0286]例如，图1等所示的结构体为平面的板状，但结构体没有限定为平面的板状，也可以为曲面状或立体形状。
[0287]另外，在图1等中，多个区域纵横地规则地配置，但没有限定为这样的配置，能够以任意的排列方式配置。例如，能够通过多个区域来描绘文字，或描绘人物的轮廓。
[0288]【工业上的可利用性】
[0289]本发明由于是涉及具有微细周期结构的结构体的发明，因此能够利用于可形成该微细周期结构的材料或形成该微细周期结构的装置。
[0290]【符号说明】
[0291]10 结构体
[0292]11 区域
[0293]12 基材
[0294]13 覆膜
[0295]14加工部
[0296]14-1 凹部
[0297]14-2 空穴部
[0298]15区域组
[0299]16区域形成范围
[0300]17 表面
[0301]18保护层
[0302]19 界面
[0303]20结构体形成装置
[0304]21激光振荡器
[0305]22 (22a、22b)分光器
[0306]23第一透镜
[0307]24第二透镜
[0308]25激光扫描器
【权利要求】
1.一种结构体，具有通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部，其特征在于， 在该结构体中的一个区域上形成有将多个所述加工部排列成格子交点状的微细周期结构， 在所述结构体上配置有多个所述区域， 将配置有所述区域的面划分成多个范围时的各范围为区域形成范围， 在一个所述区域形成范围配置有一个或多个所述区域， 在所述多个区域上分别形成的所述多个加工部的排列方向在各所述区域形成范围中不同。
2.根据权利要求1所述的结构体，其特征在于， 在一个所述区域形成范围中配置有多个所述区域，在所述多个区域上分别形成有排列方向相同的所述加工部， 在将所述多个区域作为区域组时，在构成一个区域组的多个区域上分别形成的所述加工部的排列方向与在构成另一区域组的多个区域上分别形成的所述加工部的排列方向不同。
3.根据权利要求1或2所述的结构体，其特征在于， 配置有所述多个区域的所述区域形成范围的形状由方形形状、圆形形状、椭圆形形状、多边形形状中的任一个构成。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的结构体，其特征在于， 所述加工部包括在所述结构体的表面或多层的所述结构体的界面形成的凹部、或者在所述结构体的内部、多层的所述结构体的界面、构成多层的所述结构体的层的内部中的任一处形成的空穴部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的结构体，其特征在于， 形成有所述微细周期结构的结构体包括在金属制或塑料制的基材的表面设置的覆膜。
6.根据权利要求5所述的结构体，其特征在于， 所述基材为金属盖、金属罐、塑料盖、塑料瓶中的任一个， 在所述金属盖或所述塑料盖的顶板部外表面侧、或者在所述金属罐或所述塑料瓶的主体部外表面侧形成有所述覆膜。
7.—种结构体形成方法，在结构体上形成将通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构，其特征在于， 激光振荡器输出激光， 分光器将所述激光分支成多个光束， 透镜使所述多个光束发生干涉并向结构体照射，来形成所述微细周期结构， 在所述结构体中的多个区域形成所述微细周期结构之际，在各所述区域或相邻的每多个所述区域改变所述分光器的角度，使所述多个光束发生干涉的朝向变化，来形成所述微细周期结构。
8.—种结构体形成方法，在结构体上形成将通过由脉冲激光的照射引起的光分解的产生而形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构，其特征在于， 激光振荡器输出激光，激光扫描器反射所述激光，而使所述激光朝向具有分支角度不同的多个衍射光学元件的分光器传播， 所述分光器所具有的所述多个衍射光学元件中的接受所述激光的衍射光学元件将所述激光分支成多个光束， 透镜使所述多个光束发生干涉并向所述结构体照射，来形成所述微细周期结构， 在所述结构体中的多个区域形成所述微细周期结构之际，在所述多个区域中的相邻的多个区域形成所述微细周期结构时和在其他的多个区域形成所述微细周期结构时，所述激光扫描器使所述激光的反射角度变化，以切换接受所述激光的衍射光学元件。
9.根据权利要求8或9所述的结构体形成方法，其特征在于， 所述分光器将所述激光分支成三个方向以上，来形成使所述加工部排列成根据该分支数而形状不同的多边形的格子交点状的微细周期结构。
10.一种结构体形成装置，为了在结构体上形成将通过光分解的产生所形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构而向所述结构体照射脉冲激光，其特征在于，具备: 激光振荡器，其输出激光； 分光器，其将所述激光分支成多个光束，并以所述激光的行进方向为中心进行旋转或转动； 透镜，其使所述多个光束发生干涉并向结构体照射，来形成所述微细周期结构；以及 角度调整机构，其在所述结构体中的多个区域形成所述微细周期结构之际，每次在任一个所述区域形成所述微细周期结构时都使所述分光器的角度变化。·
11.一种结构体形成装置，为了在结构体上形成将通过光分解的产生所形成的加工部排列成格子交点状的微细周期结构而向所述结构体照射脉冲激光，其特征在于，具备: 激光振荡器，其输出激光； 激光扫描器，其反射所述激光； 分光器，其接受由该激光扫描器反射的所述激光并将该激光分支成多个光束；以及 透镜，其使所述多个光束发生干涉并向所述结构体照射，来形成所述微细周期结构， 所述分光器具有分支角度不同的多个衍射光学元件， 在所述结构体的多个区域中的相邻的多个区域形成所述微细周期结构时和在其他的多个区域形成所述微细周期结构时，所述激光扫描器使所述激光的反射角度变化，以切换接受所述激光的衍射光学元件。
【文档编号】G02B5/18GK103582571SQ201280024886
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年6月19日 优先权日:2011年6月23日
【发明者】汤浅义之, 鹫崎俊朗 申请人:东洋制罐集团控股株式会社