(57)【要約】  照明システム（１）において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造（１００）は、少なくとも１つが透明パネルである２つのカバーパネル（１０２、１０４）と、２つのカバーパネルの２つの内面の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、２つのカバーパネル（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの内面におよび／または接着透明ポリマー層（１０６）の面に適用され、カバーパネル（１０２、１０４）のうちの１つと接着透明ポリマー層（１０６）との間の中間層を形成する少なくとも１つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（１０８）と、を備える。【選択図】図１
2019503034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明システム（１）において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造（１００）であって、
少なくとも１つが透明パネルである２つのカバーパネル（１０２、１０４）と、
前記２つのカバーパネルの２つの内面の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
前記２つのカバーパネル（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの内面におよび／または前記接着透明ポリマー層（１０６）の面に適用され、前記２つのカバーパネル（１０２、１０４）のうちの１つと前記接着透明ポリマー層（１０６）との間の中間層を形成する少なくとも１つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（１０８）と、
を備えた色層状パネル構造（１００）。
【請求項２】
２つのガラスシート（１０２、１０４）と、
前記２つのガラスシート（１０２、１０４）の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
を備え、
前記接着ポリマー層（１０６）に面する前記２つのガラスシート（１０２、１０４）のうちの１つの面が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層としてナノ粒子充填ペイント（１０８）でコーティングされた、
色層状ガラス構造（１００）。
【請求項３】
２つのガラスシート（１０２、１０４）と、
前記２つのガラスシートの間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
を備え、
前記接着ポリマー層（１０６）が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層として作用するナノ粒子充填ペイント（１０８）でコーティングされた、
色層状ガラス構造（１００）。
【請求項４】
前記レイリー状散乱は、たとえば、少なくとも１５０ｎｍにわたる可視スペクトル内に広がる波長スペクトルを有する光に関するものであり、
前記レイリー状拡散コーティング（１０８）は、たとえば、特定のサイズ分布内の２５０ｎｍ未満の粒子サイズにおいてピークを有する、２５０ｎｍ未満の平均サイズの光散乱中心の分散を備えるペイントとして適用されており、
拡散層が、レイリー状のレジームにおいて光を散乱させるように構成された、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の構造。
【請求項５】
２つのナノ粒子充填コーティング（１０８）がレイリー状拡散中間層として作用するとともに、各々が、前記接着透明ポリマー層（１０６）および前記隣接するカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）の片側に設けられた、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の構造。
【請求項６】
有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎが、
【数１】
2019503034.tif 000037
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数２】
2019503034.tif 000038
によって定義された範囲内であり、
たとえば、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数３】
2019503034.tif 000039
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数４】
2019503034.tif 000040
を満たし、たとえば、
【数５】
2019503034.tif 000041
かつ
【数６】
2019503034.tif 000042
を満たし、より具体的には、
【数７】
2019503034.tif 000043
かつ
【数８】
2019503034.tif 000044
を満たし、
たとえば、北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数９】
2019503034.tif 000045
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数１０】
2019503034.tif 000046
を満たし、たとえば、
【数１１】
2019503034.tif 000047
かつ
【数１２】
2019503034.tif 000048
を満たし、より具体的には、
【数１３】
2019503034.tif 000049
かつ
【数１４】
2019503034.tif 000050
を満たす、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の構造。
【請求項７】
有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎが、
【数１５】
2019503034.tif 000051
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数１６】
2019503034.tif 000052
によって定義された範囲内であり、
たとえば、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数１７】
2019503034.tif 000053
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数１８】
2019503034.tif 000054
を満たし、たとえば、
【数１９】
2019503034.tif 000055
かつ
【数２０】
2019503034.tif 000056
を満たし、より具体的には、
【数２１】
2019503034.tif 000057
かつ
【数２２】
2019503034.tif 000058
を満たし、
たとえば、北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数２３】
2019503034.tif 000059
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数２４】
2019503034.tif 000060
を満たし、たとえば、
【数２５】
2019503034.tif 000061
かつ
【数２６】
2019503034.tif 000062
を満たし、より具体的には、
【数２７】
2019503034.tif 000063
かつ
【数２８】
2019503034.tif 000064
を満たす、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の構造。
【請求項８】
カバーパネル（１０２、１０４）が、ガラスシート、ガラスパネルなどの、光透過支持材料として、または、たとえば片側において微細構造を含む微細構造化表面ガラスとして構成された、
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の構造。
【請求項９】
ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（ａ）、マイクロ粒子ベースの拡散コーティング（ｂ）、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせたコーティング（ｃ）、反射防止コーティング（ｄ）、およびミラーコーティング（ｅ）、の少なくとも１つをさらに備えた、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の構造。
【請求項１０】
前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）および接着透明ポリマー層（１０６）のうちの少なくとも１つが、ナノ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに／または、
反射コーティングおよび／もしくは反射防止コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用され、もしくは、
反射コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの１つと前記接着透明ポリマー層（１０６）との間の中間層を形成する、
請求項１ないし９のいずれか１項に記載の構造。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の色層状パネル構造を生成するための接着透明ポリマー層構造であって、
積層プロセス中に接着ベース構造として作用するように構成されたポリマー層（１０６）と、
弾性ポリマーフィルムに適用された少なくとも１つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（１０８）と、
を備えた接着透明ポリマー層構造。
【請求項１２】
前記ポリマー層（１０６）は、コーティングのための支持構造を形成するために自己支持型であり、特に弾性であり、ならびに／またはその材料が、ＴＰＵ、ＰＶＢ、およびＥＶＡなどの透明熱可塑性材料を備えるポリマー材料のグループから選択される、
請求項１１に記載の接着透明ポリマー層構造。
【請求項１３】
色層状パネル構造を生成するための接着透明ポリマー層（４０６）であって、
硬化プロセス中に接着ベース構造として作用するように構成されたポリマー層（１０６）を備え、前記ポリマー層（１０６）が、可視光のレイリー状散乱のためのナノ粒子を備え、有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎが、
【数２９】
2019503034.tif 000065
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数３０】
2019503034.tif 000066
によって定義された範囲内である、
接着透明ポリマー層。
【請求項１４】
前記数Ｎが、たとえば、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数３１】
2019503034.tif 000067
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数３２】
2019503034.tif 000068
、たとえば、
【数３３】
2019503034.tif 000069
かつ
【数３４】
2019503034.tif 000070
、より具体的には、
【数３５】
2019503034.tif 000071
かつ
【数３６】
2019503034.tif 000072
、によって定義された範囲内であり、
たとえば、北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数３７】
2019503034.tif 000073
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数３８】
2019503034.tif 000074
を満たし、たとえば、
【数３９】
2019503034.tif 000075
かつ
【数４０】
2019503034.tif 000076
を満たし、より具体的には、
【数４１】
2019503034.tif 000077
かつ
【数４２】
2019503034.tif 000078
を満たす、
請求項１３に記載の接着透明ポリマー層。
【請求項１５】
前記数Ｎが、たとえば、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数４３】
2019503034.tif 000079
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数４４】
2019503034.tif 000080
、たとえば、
【数４５】
2019503034.tif 000081
かつ
【数４６】
2019503034.tif 000082
、より具体的には、
【数４７】
2019503034.tif 000083
かつ
【数４８】
2019503034.tif 000084
、によって定義された範囲内であり、
たとえば、北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数４９】
2019503034.tif 000085
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数５０】
2019503034.tif 000086
を満たし、たとえば、
【数５１】
2019503034.tif 000087
かつ
【数５２】
2019503034.tif 000088
を満たし、より具体的には、
【数５３】
2019503034.tif 000089
かつ
【数５４】
2019503034.tif 000090
を満たす、
請求項１３に記載の接着透明ポリマー層。
【請求項１６】
前記接着透明ポリマー層（ＮＡ）が、マイクロ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに／または、
反射コーティングおよび／もしくは反射防止コーティングが、２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用された、
請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の構造。
【請求項１７】
照明システム（１）において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造（４００）であって、
少なくとも１つが透明パネルであるおよび／または片側に微細構造表面を有する２つのカバーパネル（１０２、１０４）と、
請求項１３ないし１５のいずれか１項に記載の接着透明ポリマー層（４０６、ＮＡ）であって、前記接着透明ポリマー層（ＮＡ）が、前記２つのカバーパネルの２つの内面の間に挟まれた、接着透明ポリマー層（４０６、ＮＡ）と、
を備えた色層状パネル構造。
【請求項１８】
反射コーティングおよび／または反射防止コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用された、
請求項１７に記載の構造。
【請求項１９】
可視の光ビーム（３）を生成するように構成された光源（２）と、
前記光源（２）によって照明される請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム（３Ａ）を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱された、
照明システム（１）。
【請求項２０】
前記レイリー状散乱された光の第１の色、および本質的にレイリー状散乱されない直接光の第２の色が、ｕ’ｖ’色空間において少なくとも０．００８、たとえば、少なくとも０．０２もしくは０．０３だけ分離され、ならびに／または、
直接光相関色温度が、たとえば、８００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内の黒体色温度に近く、および／または、
第１の色が、前記光ビームの前記直接光相関色温度とは異なる、特にそれよりも大きい拡散光相関色温度に関連付けられ、および／または、
直接光相関色温度が、０．８５以下の倍率で拡散光相関色温度と異なる、
請求項１９に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、全体的に、照明システムに関して、具体的には、周囲空間の拡大された知覚／印象を光学的に提供するため、特に、自然な太陽光照明を模倣するための照明システムに関する。さらに、本開示は、全体的に、色特徴を有するガラス構造のようなパネル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開第２３０４４７８号明細書、欧州特許出願公開第２３０４４８０号明細書、および国際公開第２０１４／０７６６５６号などの本出願人のいくつかの出願は、可視光を生成する光源と、透過に使用されるナノ粒子を含むパネルとを使用する、すなわち、光源および照明される領域がパネルの反対側に配置される照明システムを開示している。
【０００３】
さらに、２０１５年５月１３日に出願され、２０１５年１１月１９日に公開されるべき、まだ公開されていないＰＣＴ／ＥＰ２０１４／０５９８０２、または２０１５年２月２３日に出願されたＰＣＴ／ＥＰ２０１５／０００４０７は、可視光を生成する光源と、反射に使用されるナノ粒子を含む色ミラー構造とを使用する照明システムを開示している。
【０００４】
これらの照明システムの動作中、パネルは、光源からの光を受け、いわゆるレイリー拡散器として透過において作用し、すなわち、晴天状況における地球大気と同様に光線を拡散させる。具体的には、この概念は、太陽光に対応し、照明された物体の存在下で影を生成するより低い相関色温度（ＣＣＴ：ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ  ｃｏｌｏｒ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）を有する指向性光を使用し、青空の光に対応し、原則として、青色の色合いの影を生成することができるより大きいＣＣＴを有する光を拡散させる。
【０００５】
一般に、コーティングは、耐擦傷性、防曇性、難燃性、反射防止性、光学的特徴などのような特性を提供することができることが知られている。さらに、吸収性顔料を樹脂中に分散させることは、吸収によってコーティング上の衝突光のスペクトルを変更することによって色コーティングを製作する可能性を与える。衝突光のスペクトルを色的に変更する別の方法は、レイリー状の散乱によって光を拡散することができるナノサイズの粒子を使用することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第２３０４４７８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２３０４４８０号明細書
【特許文献３】国際公開第２０１４／０７６６５６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、従来のシステムの１つまたは複数の態様を少なくとも部分的に改善または克服することに向けられている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
これらの態様のうちのいくつかまたはすべては、独立請求項の主題によって対処される。本発明のさらなる展開は、従属請求項において与えられる。
【０００９】
本開示の他の特徴および態様は、以下の説明および添付図面から明らかになるであろう。
【００１０】
本明細書に組み込まれ、明細書の一部を構成する添付図面は、本開示の例示的な実施形態を示し、説明と共に、本開示の原理を説明する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】層状パネル構造の概略図である。
【図２Ａ】透過構成におけるレイリー状作用パネルを使用する例示的な照明システムの概略図である。
【図２Ｂ】反射構成におけるレイリー状作用パネルを使用する例示的な照明システムの概略図である。
【図３Ａ】中間層として設けられた１つまたは２つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングを有するパネル構造の概略図である。
【図３Ｂ】中間層として設けられた１つまたは２つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングを有するパネル構造の概略図である。
【図４Ａ】中間層として設けられた１つまたは２つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングを有するパネル構造の概略図である。
【図４Ｂ】中間層として設けられた１つまたは２つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングを有するパネル構造の概略図である。
【図４Ｃ】中間層として設けられた１つまたは２つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングを有するパネル構造の概略図である。
【図５】例示的なパネル構造のための３つの支持材料の概要の図である。
【図６】支持材料の選択的表面に適用されるべき例示的なコーティングの概要の図である。
【図７Ａ】中間層として接着ポリマー層を使用する例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図７Ｂ】中間層として接着ポリマー層を使用する例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図７Ｃ】中間層として接着ポリマー層を使用する例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図７Ｄ】中間層として接着ポリマー層を使用する例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図７Ｅ】中間層として接着ポリマー層を使用する例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図７Ｆ】中間層として接着ポリマー層を使用する例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図８】それ自体レイリー状散乱を実行する接着ポリマー層の修正の概要の図である。
【図９Ａ】中間層として修正された接着ポリマー層を使用するさらなる例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図９Ｂ】中間層として修正された接着ポリマー層を使用するさらなる例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図９Ｃ】中間層として修正された接着ポリマー層を使用するさらなる例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図９Ｄ】中間層として修正された接着ポリマー層を使用するさらなる例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図９Ｅ】中間層として修正された接着ポリマー層を使用するさらなる例示的なパネル構造構成の概要の図である。
【図１０】さらなる層状パネル構造の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下は、本開示の例示的な実施形態の詳細な説明である。本明細書で説明され、図面に示された例示的な実施形態は、本開示の原理を教示することを意図しており、当業者が多くの異なる環境において、多くの異なる用途のために本開示を実施および使用することを可能にする。したがって、例示的な実施形態は、特許保護の範囲の限定的な説明であることを意図しておらず、そのように考えられるべきではない。むしろ、特許保護の範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。
【００１３】
本開示は、本明細書で開示されるレイリー状散乱特徴のコンパクトな構成が、太陽−空模倣効果のためにレイリー状散乱特徴を使用する照明システムの小型化を可能にするという認識に部分的に基づく。
【００１４】
特に、層状ガラス構造のようなサンドイッチ構造内に設けられたコーティングに基づいてレイリー状散乱を実現することは、レイリー状散乱層の保護、ならびに、製造プロセスの簡略化、ならびに、レイリー状散乱層の均質性の品質の向上を可能にし得る。
【００１５】
太陽−空模倣可能性を生成するための色層状パネル構造１００の基本的な構成は、２つのカバーパネル１０２、１０４を備える。２つのカバーパネル１０２、１０４のうちの少なくとも１つは、必要とされる透過を提供するように構成され、すなわち、ガラスシートのような透明パネルである。
【００１６】
接着透明ポリマー層１０６が、２つのカバーパネル１０２、１０４の２つの内面１０２Ａ、１０４Ｂ間に挟まれている。少なくとも１つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング１０８が、２つのカバーパネル１０２、１０４のうちの少なくとも１つの内面１０２Ａ、１０２Ｂのうちの１つに適用される。代替的に、または加えて、層状パネル構造１００の事前の形成が自己支持構造であり、したがって、たとえば、コーティングのための支持材料として作用することができる接着透明ポリマー層１０６の面にナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングが適用され得る。したがって、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング１０８は、カバーパネル１０２、１０４と接着透明ポリマー層１０６との間に中間層を形成する。要するに、レイリー状拡散コーティング／ペイントを有する４層システムが開示され、コーティング／ペイントは、層状の、たとえば、ガラス構造の内部で保護される。図１において、カバーパネル１０２、１０４間の層は、本明細書では接着中間層１１０と呼ばれる。
【００１７】
色層状パネル構造１００のさらなる詳細および実施形態を説明する前に、例示的な太陽−空模倣照明システムが開示される。図２Ａに関連して、色層状パネル構造１００に関する透過モードにおける照明システムが開示され、図２Ｂに関連して、色層状パネル構造１００に関する反射モードにおける照明システムが開示される。
【００１８】
図２Ａを参照すると、照明システム１が、部屋３０の切断ビューにおいて概略的に示されている。
【００１９】
詳細には、照明システム１は、主光ビーム方向４に沿って伝播する光ビーム３を形成するために放射立体角において光を放射するように構成された第１の光源２を備える。さらに、第１の光源２は、たとえば、４００ｎｍと７００ｎｍとの間の波長を有する、光スペクトルの可視領域における光を放射する。さらに、第１の光源２は、好ましくは１００ｎｍよりも大きい、より好ましくは１７０ｎｍよりも大きいスペクトル幅を有する光（可視電磁放射）を放射する。スペクトル幅は、第１の光源の波長スペクトルの標準偏差として定義され得る。
【００２０】
例示的な照明システム１のさらなる詳細について、底部ユニット１２およびスクリーン構造１４を有するランプシェード状構造１０、ならびに（暗）箱１６およびスクリーン構造１４に関するような国際公開第２０１５／１３５５６０号を参照されたい。
【００２１】
底部ユニット１２は、本明細書で開示される色層状パネル構造１００に基づく拡散光発生器を備え、可視範囲の光を実質的に吸収せず、衝突光の長波長成分に対して短波長成分をより効率的に拡散するレイリー状拡散器、たとえば、可視範囲の光を実質的に吸収せず、６５０ｎｍ（赤色）程度の波長よりも少なくとも１．２倍、たとえば、少なくとも１．４倍、たとえば、少なくとも１．６倍、４５０ｎｍ（青色）の波長の光を拡散するパネルとして動作し、拡散効率は、衝突光の放射パワーに対する拡散光の放射パワーの比によって与えられる。レイリー状拡散器の光学特性および微視的特性はまた、上述した欧州特許出願公開第２３０４４７８号明細書に詳細に記載されている。微視的特徴に関するさらなる洞察も、以下に提供される。
【００２２】
色層状パネル構造１００は、光源２の入射光ビーム３を、４つの成分、具体的には：
通過し、顕著な逸脱を受けない光線によって形成される透過（指向性非拡散）成分（光ビーム３Ａ）、たとえば、０．１°よりも小さい逸脱を受ける光線によって形成され；透過成分の光束は、拡散光発生器２０に入射する全光束のかなりの部分である；
光井４０／部屋３０内に伝播する散乱光によって形成される前方拡散成分（その光ビーム方向と、その光ビーム方向から０．１°よりも小さい角度だけ異なる方向を除く）、前方拡散成分の光束は、色層状パネル構造１００に入射する全光束から生成される青色天空光部分に対応する；
箱１６内に伝播する散乱光によって形成される後方拡散成分、後方拡散成分の光束は、一般に、好ましくは青色天空光部分よりも小さい範囲である；
反射光によって形成され、ミラー角度の方向に沿って箱１６内に伝播する反射成分、反射成分の光束は、たとえば、色層状パネル構造１００への光ビームの入射角に依存する；
に分けられる。
【００２３】
言い換えれば、色層状パネル構造１００の光学特性は、
青色天空光部分が、７％〜４０％の範囲内、またはさらに１０％〜３０％の範囲内、または１５％〜２０％の範囲内などの５％〜５０％の範囲内であり、
前方拡散成分の平均ＣＣＴが透過成分の平均相関色温度ＣＣＴよりもかなり高く、たとえば、１．２倍、または１．３倍、または１．５倍以上であり得、
色層状パネル構造１００が入射光を有意には吸収せず、すなわち、４つの成分の合計が、少なくとも、８０％、または９０％、またはさらに９５％、または９７％以上に等しく、
色層状パネル構造１００がほとんど前方に散乱し、すなわち、後方散乱されるよりも１．１倍、または１．３倍、またはさらに１．５倍、または２倍散乱し、
色層状パネル構造１００が低い反射率を有し得、すなわち、衝突光の部分の９％未満、または６％未満、またはさらに３％未満、または２％未満が反射される、
ようなものである。
【００２４】
図２Ｂを参照すると、本明細書で全体的に説明される照明システムの光学的構成の態様ならびに知覚的態様が、反射照明システム１について説明されている。
【００２５】
照明システム１は、主光ビーム方向４（主ビーム軸とも呼ばれる）に沿って伝播する光ビーム３（図１では破線１３によって区切られている）を形成するために放射立体角で光を放射するように構成された光源２を再び備える。一般に、光源２は、たとえば、クールホワイト光源であり得る。光源の例示的な実施形態は、ＬＥＤベースの発光器、放電ランプベースの発光器、またはｈｙｄｒａｒｇｙｒｕｍ  ｍｅｄｉｕｍ−ａｒｃ  ｉｏｄｉｄｅランプベースの発光器、またはハロゲンランプベースの発光器と、それぞれの発光器の下流のそれぞれの光学系とを備え得る。
【００２６】
照明システム１の寸法を縮小するために、それぞれの発光器の下流の光学系は、折りたたみ光学系（図２Ａも参照）のような光学系を含み得、照明システム１は、光源２からの光を照明されるべき領域に結合する反射器ユニット６をさらに含む。一般に、反射器ユニット６は、反射面８Ａを提供する反射構造８と、色層状パネル構造１００とを備える。
【００２７】
反射面８Ａは、一般に、接着中間層１１０を通過した光を反射する任意のタイプの光学作用界面である。たとえば、反射面８Ａは、アルミニウム層の表面であり得、または、反射コーティングなどの構成要素間の界面であり得る。反射面８Ａにより、反射面８Ａに入射する光ビーム３の光は、色層状パネル構造１００を再び通過するように再配向され、その後、照明光ビーム３Ａ（図２Ｂでは一点二短鎖線７Ａによって区切られている）を形成する。図１において、太陽観察者位置の範囲７が示されており、照明システム１の実施形態の特に印象的なタイプは、太陽状の照明なので、「太陽観察者位置」という表現では典型的に「太陽」と呼ばれる。したがって、照明光ビーム３Ａは、被照明領域に向けられ、指向性光（本明細書では、照明システムの指向性（光）成分とも呼ばれる）を備える。
【００２８】
色層状パネル構造１００は、一般に、第１の色、たとえば、空の模倣の場合には青みがかった空の色における拡散光（後で照明システムの拡散（光）成分とも呼ばれる）を放射するように構成され、反射面８Ａの前面に延在し、観察者が反射器ユニット６を見るときに見ることができる可視前面領域部分１００Ａを備える。図１の例示的な実施形態では、フレーム構造１４のフレーム状領域１４Ａが、可視前面領域部分１００Ａに隣接してその周囲に延在する。
【００２９】
たとえば、第１の色および第２の色は、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色空間において、少なくとも０．００８、たとえば、少なくとも０．０１、０．０２５、または０．０４だけ分離され得、色差Δｕ’ｖ’は、ｕ’，ｖ’色空間におけるユークリッド距離として定義される。具体的には、太陽模倣構成について、第２の色の照明光ビームＣＣＴは、黒体軌跡に近くてもよい（たとえば、８００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内）。いくつかの実施形態では、第２の色は、たとえば、０．０６の黒体軌跡からの最大距離を有するｕ’，ｖ’点に対応し得る。言い換えれば、黒体軌跡からの距離は、たとえば、Δｕ’ｖ’≦０．０６０によって与えられる８００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内である。
【００３０】
当業者には明らかであるように、色層状パネル構造１００と光ビーム３との特定の相互作用に応じて、光ビーム３および照明光ビーム３Ａの色および／またはＣＣＴは、本質的に同一であってもよく、または異なってもよい。ナノ粒子のタイプおよびそれらの濃度に依存して、ＣＣＴ差は、たとえば、少なくとも３００Ｋ、またはさらに１０００Ｋ以上であり得る。
【００３１】
範囲７内から反射器ユニット６上を見ると、観察者は、範囲７内の図２Ｂに概略的に示される光学的知覚を有し得る。光学的知覚は、本質的に、それぞれの観察者の位置に特有のものである一点鎖線７Ｂによって示されるように、反射器ユニット６およびそこから来る光に依存する。具体的には、照明システム１は、太陽観察者位置の範囲７内に入射する有意な強度の光が色層状パネル構造１００に由来するように構成される。有意な強度の光は、（光源２に由来し、反射器ユニット６によって再配向された光ビーム３の光である）光ビーム３Ａの光と、可視前面領域部分１０Ａに由来する拡散光とを備える。加えて、光学的知覚は、図１の実施形態については、たとえば、可視前面領域部分１００Ａの周囲に暗色のフレーム状領域１８を備える。
【００３２】
図２Ｂに示された光学的知覚に即して、観察者は、太陽観察者位置の範囲７内から反射器ユニット６上を見ているとき、第１の色の均質に放射された拡散光に基づいて、可視前面領域部分１０Ａに対応する大きい領域１６を見ることになる。大きい領域１６は、フレーム状領域１８によって取り囲まれる。加えて、観察者は、特に照明光ビーム３Ａの光源２の光の反射された（指向性非拡散）成分によって引き起こされる第２の色の太陽状スポット１９を見ることになる。
【００３３】
色層状パネルにおいて使用されるナノ粒子ベースのレイリー状拡散材料は、第１の材料（たとえば、優れた光透過性を有する樹脂）の固体マトリックスを備え、第２の材料のナノ粒子（ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの有機または無機ナノ粒子）が分散されている。２つの材料の屈折率は異なり、このナノスケールの屈折率の不一致は、レイリー状散乱現象の原因となる。可視波長範囲における第１および第２の材料の吸収は、無視できると見なされ得る。さらに、色層状パネル１００は、色層状パネルの任意の点が与えられると、その点におけるパネルの物理的特性がその点の位置に依存しないという意味で均一であり得る。ナノ粒子は、単分散または多分散であり得、球状または他の形状であり得る。いずれの場合でも、ナノ粒子の有効直径ｄは、［１０ｎｍ〜２５０ｎｍ］、またはさらに［４０ｎｍ〜１８０ｎｍ］、または［６０ｎｍ〜１５０ｎｍ］などの［５ｎｍ〜３５０ｎｍ］の範囲内に入り、ここで、有効直径ｄは、同等の球状粒子の直径であり、すなわち、前述のナノ粒子と同様の散乱特性を有する有効直径球状粒子の直径である。
【００３４】
ナノ粒子の直径、屈折率の不一致、および面密度（１平方メートルあたりの数）は、色パネルにおける散乱現象の断面を定義するパラメータである。加えて、色パネルから散乱される衝突光の量は、上述したパラメータのうちの１つを増加させることによって増加する。説明を簡単にするために、特定の波長における材料の正透過率特性Ｔ（λ）のみを考慮することができる。本明細書では、Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｔｅｒｍｉｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ａｐｐｅａｒａｎｃｅ、ＡＳＴＭインターナショナル、Ｅ２８４−０９ａで定義されているように、透過率は、一般に、与えられた条件における入射光束に対する透過光束の比である。正透過率Ｔ（λ）は、非拡散角、すなわち、入射角の下での透過率である。本開示の文脈において、所与の波長および色拡散層の所与の位置について、正透過率は、主光ビームの伝播に対応する入射角を有する非偏光入射光を対象とする。
【００３５】
太陽−空模倣照明システムを得るために、ある特定の範囲の正透過率が必要とされる。第１の材料（マトリックス）と第２の材料（ナノ粒子）の両方は、可視範囲内でほぼ非吸収性であるので、正透過されない光の部分は、レイリー状散乱モードにおいて完全に散乱される。図２Ａに記載されたもののような透過構成に関して、青色Ｔ［４５０ｎｍ］に対する正透過率は、一般に［０．０５〜０．９］の範囲内であり得る。具体的には、純粋な晴天を目的とするいくつかの実施形態では、範囲は、［０．３５〜０．８５］、またはさらに［０．４〜０．８］などの［０．３〜０．９］であり、北欧の空を目的とする実施形態では、範囲は、［０．１〜０．３］、またはさらに［０．１５〜０．３］などの［０．０５〜０．３］である。透過率測定は、提示された材料の光学特性を評価するための実行可能な方法であるので、この手法は、反射色層状パネルと同様に適用される。
【００３６】
反射構成（図２Ｂ）において、ナノ充填散乱コーティングが（ミラーの存在により）衝突光によって２回交差されることを考慮すると、透過構成に関して同等の透過率データを得るために、ミラーコーティングが除去されなければならない。外面のミラーリング前の色層状パネルの青色Ｔ［４５０ｎｍ］に対する正透過率は、一般に［０．２〜０．９５］の範囲内であり得る。具体的には、純粋な晴天を目的とするいくつかの実施形態では、範囲は、［０．６〜０．９２］、またはさらに［０．６２〜０．９］などの［０．５５〜０．９５］であり、北欧の空を目的とする実施形態では、範囲は、［０．３〜０．５５］、またはさらに［０．４〜０．５５］などの［０．２〜０．５５］である。純粋な晴天の透過率は、北欧の空の透過率よりも高い。たとえば、純粋な晴天構成における１つと北欧構成における１つの２つの色層状パネルに衝突する同じ光源を考えると、太陽−空効果における色特性は、異なる。北欧構成における空は、純粋な晴天における空と比較して、白っぽくなる。北欧構成における太陽は、純粋な晴天における太陽よりも黄色くなる。
【００３７】
ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングの上記特徴と、本明細書で開示される構造的特徴とを組み合わせることは、様々な例示的な実施形態について以下で例示的に説明されるように、従来技術の１つまたは複数の態様に対処することを可能にし得る。
【００３８】
色効果は、埋め込みマトリックスの屈折率とは異なる屈折率を有するナノ粒子にさらに基づく。散乱するために、ナノ粒子は、光散乱が起こることを可能にするために、マトリックス（ホスト材料とも呼ばれる）の屈折率ｎｈとは十分に異なる実際の屈折率ｎｐを有する。たとえば、粒子の屈折率とホスト媒体の屈折率との間の比ｍ（＝ｎｐ/ｎｈ）は、範囲０．７≦ｍ≦２．１または０．７≦ｍ≦１．９などの範囲０．５≦ｍ≦２．５内であってもよい。
【００３９】
色効果は、さらに、与えられた方向に伝播する衝突光によって見られる単位面積あたりのナノ粒子の数、ならびに、体積充填率ｆに基づく。体積充填率ｆは、
【００４０】
【数１】
2019503034.tif 000003
【００４１】
によって与えられ、ρ［メートル−３］は、単位体積あたりの粒子数である。ｆを増加させることによって、拡散層中のナノ粒子の分布は、そのランダム性を失う可能性があり、粒子の位置は、相関するようになる可能性がある。結果として、粒子分布によって散乱された光は、単一粒子の特性だけでなく、いわゆる構造因子にも依存する変調を受ける。一般に、高い充填率の影響は、散乱効率をひどく減少させることである。さらに、特に、より小さい粒子サイズについて、高い充填率はまた、散乱効率の波長依存性と、同様に角度依存性とに影響を及ぼす。ｆ≦０．１、またはさらにはｆ≦０．０１などのｆ≦０．４の充填率で作業することによって、これらの「密充填」効果を回避することができる。
【００４２】
色効果は、さらに、有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して、色拡散層の単位面積あたりのナノ粒子の数Ｎに基づく。それによって、ｄ［メートル］は、［Ｔ．Ｃ．ＧＲＥＮＦＥＬＬ、およびＳ．Ｇ．ＷＡＲＲＥＮ、「Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ  ｏｆ  ａ  ｎｏｎ−ｓｐｈｅｒｉｃａｌ  ｉｃｅ  ｐａｒｔｉｃｌｅ  ｂｙ  ａ  ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ  ｓｐｈｅｒｅｓ  ｆｏｒ  ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｏｆ  ｒａｄｉａｔｉｏｎ」、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ１０４、Ｄ２４、３１，６９７−３１，７０９（１９９９）］に定義されているように、球状粒子の場合には平均粒子直径として、非球状粒子の場合には体積−面積が同等の球状粒子の平均直径として定義された平均粒子サイズである。有効粒子直径は、メートルで与えられ、またはｎｍで指定される。
いくつかの実施形態では、
【００４３】
【数２】
2019503034.tif 000004
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【００４４】
【数３】
2019503034.tif 000005
を満たす。
透過構成を考慮する。
【００４５】
たとえば、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【００４６】
【数４】
2019503034.tif 000006
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【００４７】
【数５】
2019503034.tif 000007
を満たし、たとえば、
【００４８】
【数６】
2019503034.tif 000008
かつ
【００４９】
【数７】
2019503034.tif 000009
を満たし、より具体的には、
【００５０】
【数８】
2019503034.tif 000010
かつ
【００５１】
【数９】
2019503034.tif 000011
を満たす。
【００５２】
北欧の空をシミュレートすることを目的とする他の実施形態では、
【００５３】
【数１０】
2019503034.tif 000012
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【００５４】
【数１１】
2019503034.tif 000013
を満たし、たとえば、
【００５５】
【数１２】
2019503034.tif 000014
かつ
【００５６】
【数１３】
2019503034.tif 000015
を満たし、より具体的には、
【００５７】
【数１４】
2019503034.tif 000016
かつ
【００５８】
【数１５】
2019503034.tif 000017
を満たす。
反射構成を考慮する。
【００５９】
たとえば、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【００６０】
【数１６】
2019503034.tif 000018
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【００６１】
【数１７】
2019503034.tif 000019
を満たし、たとえば、
【００６２】
【数１８】
2019503034.tif 000020
かつ
【００６３】
【数１９】
2019503034.tif 000021
を満たし、より具体的には、
【００６４】
【数２０】
2019503034.tif 000022
かつ
【００６５】
【数２１】
2019503034.tif 000023
を満たす。
【００６６】
北欧の空をシミュレートすることを目的とする他の実施形態では、
【００６７】
【数２２】
2019503034.tif 000024
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【００６８】
【数２３】
2019503034.tif 000025
を満たし、たとえば、
【００６９】
【数２４】
2019503034.tif 000026
かつ
【００７０】
【数２５】
2019503034.tif 000027
を満たし、より具体的には、
【００７１】
【数２６】
2019503034.tif 000028
かつ
【００７２】
【数２７】
2019503034.tif 000029
を満たす。
【００７３】
要約すると、拡散コーティングを通過する光ビームは、散乱光および透過光を生成する。コーティングの特徴は、透過光のスペクトル特性と強度分布の両方を変更することができる。具体的には、コーティングの形態（すなわち、平坦性、平滑性、またはオレンジピール）は、透過光の強度分布の変調を意味する位相変化を生じさせ得る。言い換えれば、層の面が平行ではない場合、特に、その層の厚さに変調がある場合、衝突光ビームに対する集束効果および焦点外れ効果が生じる。フラットトップ均一照明プロファイルが、厚さ変調を有するそのような層を通過する場合、出射プロファイルは、強度不均一性を有する。
【００７４】
太陽−空模倣の適用のために、照明プロファイルの透過における均一性は、最も重要ではないにしても、重要な特徴である。
【００７５】
本発明者らは、粗い（小さいスケールでは非平面である）表面を考えるとき、粗い表面によって分離された２つの媒体間の屈折率の不一致を増加させることによって、光ビームの位相変化が増加することを理解した。コーティングが空気に曝される場合、不一致は、コーティングと空気の屈折率との間の不一致である。本発明者らは、屈折率の不一致の減少が位相変化を減少させ、透過（反射構成の場合には二重透過）の均一性を増加させることを理解した。
【００７６】
したがって、本発明者らは、とりわけ、コーティングを通過する光ビームのあらゆる変形および歪みが屈折率の適合により低減される拡散性ペイントでコーティングされた平坦な透明支持体のための構成を示唆する。
【００７７】
様々な層に関して、以下のそれぞれのセクションを参照されたい。以下では、色層状パネル構造１００を製造するための２つの単純化されたプロセスが、層状ガラス構造について例示的に開示される。
【００７８】
図３Ａに示す第１の例示的なプロセスでは、ガラスシート２０２がナノ粒子充填（以下、ナノ充填）拡散性ペイント２０８（本明細書では、その乾燥形態が考慮されるときにコーティングとも呼ばれる）でコーティングされる。このコーティングされたガラス２０２と別のガラスシート２０４との間に透明接着ポリマー層２０６（ＰＶＢ、ＥＶＡなど）が挟まれ、ここで、接着層２０６にコーティング２０８が接する。積層プロセスを介して、接着層２０６は、２つのガラスシート２０２、２０４を接合する。コーティング２０８と接着層２０６との間の屈折率の不一致は、コーティング２０８と空気との間に存在する屈折率よりもずっと低いので、さらに、ガラスシート２０２、２０４の外面の平坦性が、コーティングで達成可能な平坦性よりもずっと高く達成され得ることを考慮すると、この層状ガラスパネル構造を通過する光ビーム３の強度プロファイルは、ほとんど変化しないままである。
【００７９】
図３Ｂに示す第２の例示的なプロセスでは、透明接着ポリマー層２０６（ＰＶＢ、ＥＶＡなど）が、ナノ充填拡散ペイント２０８でコーティングされる。透明接着ポリマー層２０６は、次いで、２つのガラスシート２０２、２０４間に挟まれる。積層プロセスを介して、接着層２０６は、２つのガラスシート２０２、２０４を接合する。再び、この層状ガラスパネル構造を通過する光ビーム３は、強度分布に関してほとんど変化しないままである。
【００８０】
両方のプロセスの結果は、たとえば、図１に示すような構造を有する安全ダイクロイックガラスシートであり得る。
【００８１】
このシステム構成において、拡散層は、拡散層の色特性および光学的特性を変える可能性があるＵＶ光、埃、湿気などの大気中の作因に対して保護され得る。さらに、パネルは、耐火性、耐衝撃性、耐擦傷性などの建築上の要件を満たすために十分に強固であり得る。
【００８２】
ガラスシート間の、たとえば、３ｍｍ厚のガラスシートおよび１つの市販のＥＶＡフィルムの対の典型的な積層プロセスは、層を密着させることで開始する。その組立体は、次いで、たとえば、プラスチックバッグ内に導入され、バッグ内の空気を除去するために、システムに低真空が加えられる。真空パックされたバッグは、次いで、オーブン内に導入され得、温度が８５℃に（たとえば、３．５℃／分の上昇率で）上昇される。組立体は、約１０分間その温度に維持される。その後、第２のステップにおいて、温度は、約１２５℃に（３．５℃／分の上昇率で）さらに上昇され、約３０分間その温度に維持される。組立体は、次いで、たとえば、約２０分間室温まで冷却され、層状ガラスパネル構造は、プラスチックバッグから取り出される。
【００８３】
図４Ａ〜図４Ｃにおいて、２つのナノ充填拡散コーティング３０６を有する色層状パネル構造について積層プロセスの開始点が示されている。結果として生じる構造において、ナノ充填拡散コーティング３０６の層は、透明接着ポリマー層３０８によって分離される。
【００８４】
見られるように、積層プロセスの開始点は、内面をナノ充填拡散ペイント３０６で各々コーティングされた２つのガラスシート３０２、３０４に基づき得る（図４Ａ）。代替的には、透明接着ポリマー層３０８の両側がコーティングされ得（図４Ｃ）、または、ガラスシート３０２、３０４のうちの１つおよび透明接着ポリマー層３０８の片側がコーティングされ得る（図４Ｂ）。
【００８５】
パネル構造は、一般に、４つの内面が接合される必要があるように、コーティング目的に適した３つの自由撚り（ｓｔｒａｎｄｉｎｇ）（自己支持）構成要素（本明細書では、支持層とも呼ばれる）を備える。これは、４つまでの内面がナノ充填拡散ペイント３０６でコーティングされることを可能にし、すべての層が一緒に所望のレイリー状散乱効果を提供する。複数の表面がコーティングされた構成において、様々なコーティングの層厚におけるランダム性は、パネル構造全体にわたるレイリー状散乱プロセスに対する均一性が高められ得るように、組み合わされた層の厚さの全体的な変動を低減し得る。
【００８６】
一般に、通常のフロートガラス、強化ガラス、反射防止（ＡＲ）コーティングガラス、表面エッチングガラスなどの異なるタイプのガラスシートが使用され得る。加えて、層状パネル構造の２つの外側ガラス表面のうちの１つは、反射コーティング（すなわち、アルミニウムコーティング）を設けられ得る。
【００８７】
一般に、マイクロメートルスケールの範囲内の構造化表面ガラスを使用することによって、透過／反射光に対する拡散効果を達成することが可能である。ミクロ構造化表面ガラスを作製するためのいくつかの方法が当該技術分野において知られている。
【００８８】
これらの中で、業界で最も広く適用されているのは、有効成分としてフッ化水素酸を備えるエッチング溶液を用いるガラス表面の処理を伴う。異なるパラメータ、たとえば、エッチング溶液の組成、反応時間および温度、エッチング溶液の適用方法、ガラスの表面品質、ならびにガラス組成が、エッチングプロセスの最終結果に影響を及ぼす可能性がある。フッ化水素酸の取り扱いに関連する毒性および安全性の問題を最小限にするために、フッ素化合物に基づくエッチングクリームの使用を伴う同様のプロセスが開発されている。
【００８９】
商業的にしばしば使用される代替技術は、ガラス表面の機械的摩耗、すなわち、吹き付け加工、サンドブラストに基づく。この場合、研磨剤と混合された高圧下の空気が、ガラス表面に向けられる。所望のカスタムエッチングされたガラスを作製するために、深い切り込みが形成される。
【００９０】
あまり一般的でない方法は、金型エッチングと呼ばれるプロセスにおいて金型の使用を伴う。この場合、ガラスは、構造化金型の内部に形成され、ガラスを除去すると、金型の形状および粗さを有することになる。これは、ガラス業界で最も安価な方法の１つである。
【００９１】
ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングに関して、本明細書では、「ペイント」、「コーティング」、および「フィルム」という用語は、「接着ポリマー層」という用語とは対照的に、支持構造に適用される／適用される必要がある層を指す。対照的に、「接着ポリマー層」は、独立した構造ユニットと考えられる。
【００９２】
一般に、太陽−空模倣の適用において、ペイントは、表面上に液体形態で適用され、しばらくして、乾燥した粘着性フィルムを生成する透明な材料であり得る。ペイントは、本質的に、バインダー、粒子、および溶媒からなる。
【００９３】
バインダーは、粒子を互いに結合させ、フィルムを全体として支持基板に結合させるコーティング材料の媒体の非揮発性部分を指す。バインダーは、合成樹脂または天然樹脂を含むことができ、乾燥または硬化のための機構に従ってさらに分類され得る。
【００９４】
粒子は、媒質に実質的に不溶性であり、その光学特性、保護性、または装飾性のために一般的に使用される、通常ナノまたはマイクロメートルサイズを有する材料を指す。粒子は、有機または無機のいずれかに大別される。
【００９５】
溶媒は、通常の乾燥状態下で揮発性であり、バインダーが可溶である単一のまたは混合された液体を指す。
【００９６】
ペイントの追加の構成要素は、シンナー（塗布を容易にすることができる揮発性液体）、触媒、増粘剤、安定剤、平坦剤、乳化剤、接着促進剤、ＵＶ安定剤などであり得る。加えて、所望の基板へのペイントの接着性を高めるために、塗布前にプライマーが使用され得る。
【００９７】
本明細書で開示されるペイント／コーティング／フィルムは、ポリスチレン、ポリウレタン、アクリル、アルキドポリマー、ポリエステル、シロキサン含有ポリマー、エポキシ含有ポリマーなど、またはそれらの組合せのような、業界で一般的に使用される有機ポリマーをバインダーとして使用することによって製作され得る。加えて、バインダーの性質に応じて、溶媒として作用する水または有機質（すなわち、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、脂肪族および芳香族炭化水素など）を含む異なるタイプの希釈剤が追加され得る。コーティング業界で一般に使用される溶媒の例は、たとえば、キシレン、ヘキサン、アセトン、ジエチレングリコール、およびイソプロピルアルコールを含む。
【００９８】
結果として生じるペイント混合物中に加えられるバインダーの性質および構成要素の相対量は、ガラス表面の特性、塗布方法、および積層プロセス中のコーティングと接着層との相互作用などのいくつかのパラメータに依存する。
【００９９】
ナノ粒子またはそのコアのための材料は、有機または無機の性質を有する、本質的に可視範囲内の光を吸収しない１つまたは複数の材料を用いて製作され得る。第１の場合、本発明者らは、（オプションで架橋された）ポリマーを指しており、第２の場合、好ましくは、単相構造またはコア／シェル構造を有する金属酸化物（たとえば、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、Ｓｂ２ＳｎＯ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＣｅＯ２、またはそれらの組合せ）を指している。ナノ粒子コアの外面は、好ましくは、ペイントマトリックス中の最適な相溶性および分散を保証するために、特定の有機コーティングを用いて官能化される。ナノ粒子とペイントマトリックスとの悪い相溶性は、拡散コーティングの散乱特性、およびしたがって結果として生じる実施形態の散乱特性に強く影響を及ぼすことになる大きい強凝集体／弱凝集体の形成および不均質な分布につながる可能性がある。
【０１００】
（レイリー状散乱に寄与することが意図された粒子の）粒子サイズは、必要とされる色特性を得るために選択され得る。たとえば、直径サイズは、２０ｎｍと１５０ｎｍの間などの、約５ｎｍ〜２５０ｎｍであり得る。
【０１０１】
官能化されたナノ粒子は、バインダー／溶媒混合物中、または所望の最終組成物を有するペイント中に直接導入され得る。分散プロセスは、マグネチックスターラーおよび／またはスタティックミキサーのような低／高剪断混合機器を使用し得る。
【０１０２】
コーティングは、浸漬コーティング、スプレーコーティング、インクジェットコーティング、電着、セリグラフィーなどの一般的に使用されるプロセスによって、ガラス上、または直接接着ポリマー層上に適用され得る。
【０１０３】
接着ポリマー層を参照すると、適切な材料は、主に、透明な熱可塑性材料（ＴＰＵまたはＰＶＢ、ＥＶＡ）または透明な熱硬化性材料（ＥＶＡ）などの、層化産業で典型的に用いられるものを含む。現在、ＥＶＡおよびＰＶＢは、層状ガラスの製造のほぼ１００％をカバーしている。
【０１０４】
ＥＶＡ：（ＰＥＶＡ）ポリエチレン−酢酸ビニルは、エチレンと酢酸ビニルの共重合体である。酢酸ビニルの重量パーセントは、通常、１０％〜４０％で変化し、残りは、エチレンである。合成プロセス中に用いられるエチレンと酢酸ビニルとの間の比に応じて変化する異なる機械的特性／接着性、および化学的特性。ＥＶＡの主な利点は、その優れた透明性、良好な接着性および相溶性、耐湿性、ならびに長期信頼性に関連する。
【０１０５】
ＰＶＢ：ポリ（ビニルブチラール）は、ブチルアルデヒドとの反応によってポリビニルアルコールから調整される。弾性、機械的強度、靭性、高い光透過率、およびガラスへの接着性は、最も重要なＰＶＢの特性である。
【０１０６】
以下では、追加のコーティングおよびコーティングの数を考慮した色層状パネル構造を説明するための構文（syntax）について説明する。
【０１０７】
構文は、図５に示す支持材料に基づくものである。ここで、Ｇは、ガラスパネル（または、一般的に光透過性パネル）を表し、Ｆは、微細構造化表面ガラス（すなわち、一方の側に微細構造が設けられた支持材料）を表し、Ａは、接着ポリマー層を表す。
【０１０８】
支持材料の各タイプについて、側面は、添字「ｊ」および「ｉ」によって識別される。
【０１０９】
【数２８】
2019503034.tif 000030
【０１１０】
「ガラスパネル」および「微細構造化表面ガラス」のような外層を形成する材料について、
【０１１１】
【数２９】
2019503034.tif 000031
【０１１２】
において、「ｊ」は、外側「ｏ」を指し、「ｉ」は、内側「ｉ」を指す。
内側の挟まれた材料「接着ポリマー層」について、
【０１１３】
【数３０】
2019503034.tif 000032
【０１１４】
において、「ｊ」は、右側「ｒ」を指し、「ｉ」は、左側「ｌ」を指す。
【０１１５】
さらに、構文は、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（ａ）と、マイクロ粒子ベースの拡散コーティング（ｂ）と、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせたコーティング（ｃ）と、反射防止コーティング（ｄ）と、ミラー（たとえば、可視において反射する）コーティング（ｅ）とを含む図６に示すコーティングタイプに基づく。
【０１１６】
ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（ａ）は、その散乱特性に関して以前に説明されている。
【０１１７】
マイクロ粒子ベースの拡散コーティング（ｂ）は、ナノ粒子拡散コーティングの場合に上述したのと同じ手順を用いて得られるが、ナノ粒子サイズの代わりにマイクロメートルサイズを有する粒子を追加する。より具体的には、所望の粒子サイズの範囲は、１μｍ〜２０μｍに含まれる。粒子を構成する材料は、有機または無機の性質を有することができ、第１の場合には、主にポリマーを指し、第２の場合には、好ましくは可視で吸収しない金属酸化物または類似物を指す。ナノ粒子の場合と同様に、粒子と透明ペイントとの間の相溶性を高めるために、マイクロ粒子の表面に追加の官能化が含まれ得る。
【０１１８】
マイクロ粒子は、バインダーに対して約１〜約４０％（ｗ／ｗ）の量で存在し得る。ペイントの乾燥後に結果として生じるコーティングは、約２μｍ〜約１００μｍの厚さを有し得る。これらの粒子は、それらのサイズのために、レイリー散乱レジームを超えている。これらのマイクロ粒子によって散乱される光の色強度と分布強度の両方は、ナノサイズの粒子によって散乱される光とは異なる。散乱光のスペクトルおよび強度は、散乱角に強く依存する。一般に、完全に単分散されていないマイクロ粒子のサンプルを考えると、散乱光は、波長に依存せずにほとんど前方に散乱されることになる。マイクロ粒子のサイズを増加させることによって、散乱角（前方散乱の強度プロファイルによって規定される円錐角）は、より狭くなる。マイクロ粒子拡散層は、パネル上にぼやけた効果を引き起こす。
【０１１９】
コーティング（ｃ）は、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散特徴とマイクロ粒子ベースの拡散特徴とを組み合わせる。
【０１２０】
反射防止コーティング（ｄ）は、材料の正透過率を増加させることを可能にする物理化学的表面処理である。この処理は、規定された波長範囲（本出願では可視範囲）に最適化されなければならず、反射防止コーティングに面する材料の光学特性に強く依存する。可視スペクトルにおいてガラス−空気の界面に最適化された反射防止コーティングは、図２に示されたパネルを透過率の点でより効率的にし、反射シーンの強度を低下させる。
【０１２１】
ミラーコーティング（ｅ）は、高品質の表面色層状ミラーを得るために、層状パネルの外面に適用され得る。ミラーを製造する典型的な方法は、ガラス表面上にアルミニウムまたは銀などの金属を堆積させることである。反射効率は、堆積された材料に依存し、反射される画像の品質は、ガラスの平坦度／粗さに依存する。
【０１２２】
支持材料Ａ、Ｇ、およびＦに対して規定された様々な表面は、たとえば、以下のコーティングタイプでコーティングされ得る。
【０１２３】
【数３１】
2019503034.tif 000033
【０１２４】
について、「ｌ」および「ｒ」は、（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）であり得る。
【０１２５】
【数３２】
2019503034.tif 000034
【０１２６】
について、「ｉ」は、（ａ）、（ｂ）、または（ｃ）であり得、「ｏ」は、（ｂ）、（ｄ）、または（ｅ）であり得る。
さらに、
【０１２７】
【数３３】
2019503034.tif 000035
について、微細構造が外面上に位置することを識別し、
【０１２８】
【数３４】
2019503034.tif 000036
は、構造が内面上に位置することを識別する。
【０１２９】
列挙されたインデックスがない場合、コーティングが適用されていないことを意味する。
【０１３０】
上記に基づいて、図７Ａ〜図７Ｆは、例示的なサンドイッチ構造を示す。図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、図３Ａおよび図３Ｂに対応する。
【０１３１】
図７Ｃは、１つの外面上に微細構造を有するサンドイッチ構造を示す。微細構造表面は、微細構造表面の後ろの知覚されるシーンをぼかす効果を有する。（不必要な構造の向こうに）透かして見えるそれらのオブジェクト、およびパネル上の虚像（シーンのオブジェクトからくる反射画像）がぼやけて知覚されるので、この特性が望ましい場合がある。したがって、観察される表面において典型的な輝度の変動は、もともとはシャープなエッジを有する場合があるが、微細構造表面ベースによって平滑化され得、それによって、奥行き知覚を強化する。
【０１３２】
図７Ｄは、図４Ｂと同様の構造を示し、前方散乱およびそれぞれのぼかし効果が導入されるように、１つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティングがマイクロ粒子ベースの拡散コーティングと置き換えられる。
【０１３３】
図７Ｅは、１つの外側における微細構造と、内側における反射防止コーティングとを有するサンドイッチ構造を示す。この場合、反射防止コーティングは、たとえば、パネルの透過率を増加させ、それによって、照明システムをより効率的にすることを可能にする。
【０１３４】
図７Ｆは、１つの外側においてミラーコーティングを有するサンドイッチ構造を示す。この構成は、図２Ｂに関連して説明した照明システムとして反射モードにおいて使用され得る。
【０１３５】
ここまでに説明した層状構成は、ナノ粒子ベースのレイリー状散乱を提供する少なくとも１つのコーティングを含んでいた。以下では、接着層内にナノ粒子ベースのレイリー状散乱を組み込む一般的な３層構造が開示される。したがって、拡散層の拡散特性が別個のコーティングから移され、たとえば、スタンドアロンの接着ポリマー層の側壁上を含む界面表面上に適用され、ポリマー接着層の内部に直接存在する点で、実施形態は、修正される。
【０１３６】
したがって、それらの新しい実施形態は、ナノ粒子が充填された接着透明ポリマー層（たとえば、ＥＶＡ、ＰＶＢ層など）を挟み、それによって互いに貼り付けられた２つのフロートガラスシート１０４および１０６からなる層状ガラスパネル構造を備える。さらなる構成において、接着ポリマー層は、ナノ粒子に加えて、（より大きい）マイクロ粒子を一緒に充填され得る。
【０１３７】
修正された接着透明ポリマー層は、本明細書では、ナノ充填接着ポリマー層と呼ばれる。ナノ充填接着ポリマー層は、業界で利用可能な異なるプロセスによって得られ得る。１つの可能なプロセスは、押出機内で固体熱可塑性樹脂の溶融と、それに続く所望の量のナノ粒子の追加とを備え得る。２つの構成要素を混合した後、混合物は、所望の厚さを有するシート形状に押し出される。方法は、固体熱可塑性樹脂を溶融する前に、固体熱可塑性樹脂とナノ粒子とを予備混合することをさらに備え得る。
【０１３８】
第２のタイプのプロセスは、重合プロセスの前にナノ粒子とモノマー（ポリマーの最も単純な単位または反復単位）の直接溶解および混合を備え得る。このプロセスは、工業プラントにおけるスケールアップに関するいくつかの欠点を有するにもかかわらず、ナノ粒子のより高い程度の分散をもたらすことができる。
【０１３９】
ナノ粒子コーティングの場合に関する限り、接着ポリマー層は、透明熱可塑性材料（ＴＰＵまたはＰＶＢ、ＥＶＡ）または透明熱硬化性材料（ＥＶＡ）などの層化産業で典型的に用いられるものを含む適切な材料に基づき得る。
【０１４０】
ナノ粒子およびマイクロ粒子の特徴（材料のタイプ、サイズなど）は、ナノ粒子コーティングについて上述されたものと同じである。
【０１４１】
ポリマー接着層内部に、したがって、最終的な層状構造内に良好なナノ粒子分散を維持するために、粒子とポリマー層との間の良好な相溶性を保証することができる特定の薬剤（分子、ポリマーなど）でナノ粒子自体の表面構造を改質することが便利であり得る。
【０１４２】
同様の方法において、混合プロセス中にナノ粒子と一緒にマイクロ粒子が追加され得る。
【０１４３】
明らかなように、コーティングから接着層へのナノ粒子の組み込みは、工業的視点からプロセスを単純化することを可能にする。
【０１４４】
内側に挟まれた材料、すなわち、レイリー状拡散のためのナノ粒子を組み込むために使用される「接着ポリマー層」は、上記で導入された構文においてＮＡと呼ばれる。別の構成において、内側に挟まれた材料「接着ポリマー層」は、レイリー状拡散のためのナノ粒子に加えて、光を拡散させるためのマイクロ粒子を組み込むために使用され得る。本明細書では、その層は、ＮＡ’と呼ばれる。それぞれの支持構造は、ガラスパネルＧおよびＦも示す、図５と同様の図８に概略的に示されている。
【０１４５】
最も単純なサンドイッチ構造の場合、いずれの支持構造も「内側」コーティングを有さず、すなわち、ＮＡｒｌは、ＮＡのみであり（ＮＡ’についても同じ）、Ｇｏｉは、Ｇｏのみであることに留意されたい。
【０１４６】
材料のために画定された外面は、たとえば、反射防止コーティング（ｄ）およびミラー（たとえば、可視において反射する）コーティング（ｅ）でコーティングされ得る。
【０１４７】
上記に基づいて、図９Ａ〜図９Ｅは、例示的なサンドイッチ構造を示す。図９Ａおよび図９Ｂの実施形態は、それぞれ、微細構造化外面なしおよびありの単純な３層構造に対応する。
【０１４８】
図９Ｃの実施形態は、レイリー状散乱特徴と前方散乱特徴とを組み合わせる。
【０１４９】
図９Ｄの実施形態は、拡散のためのガラスパネルのうちの１つの内側における微細構造を使用し、それによって、ＮＡとそのガラスパネルとの間の接着も強化する。加えて、外側は、たとえば、背景からの任意の後方散乱を抑制するために、反射防止コーティングでコーティングされる。
【０１５０】
図９Ｅの実施形態は、反射照明システム構成に関し、同様に背景からの任意の後方散乱を抑制するために、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせるコーティングを使用する。例示的な構成のみが図７Ａ〜図７Ｆおよび図９Ａ〜図９Ｅに示されていることに留意されたい。さらなる実施形態は、本開示に基づいて識別可能である。
【０１５１】
ナノコーティングの実施形態について上記で説明したように、図９Ａ〜図９Ｅに示されたものなどの上記の考察に基づく構造要素は、（図において矢印によって概略的に示されている）上記で説明したような積層プロセスを受け得る。
【０１５２】
図１０は、たとえば、照明システムにおいて太陽−空模倣効果を生成するための、結果として生じる色層状パネル構造４００を概略的に示す。色層状パネル４００は、２つのカバーパネル１０２、１０４を備え、そのうちの少なくとも１つは、透明パネルであるおよび／または片側に微細構造表面を有する。色層状パネル４００は、中間層１１０として、上記で説明したような接着透明ポリマー層４０６（図１０に示された実施形態の左側）、または、上記でも説明したようにレイリー状拡散のためのナノ粒子に加えて光を拡散させるためのマイクロ粒子を組み込む改質された接着ポリマー層４０６’（図１０に示された実施形態の右側）をさらに備える。接着ポリマー層４０６、４０６’は、２つのカバーパネル１０２、１０４の２つの内面の間に挟まれている。さらに、それらは、可視において本質的に透明である。
【０１５３】
本発明の好ましい実施形態について本明細書で説明してきたが、以下の特許請求の範囲から逸脱することなく、改善および修正が組み込まれてもよい。
【図１】
2019503034.tif 000091
【図２Ａ】
2019503034.tif 000092
【図２Ｂ】
2019503034.tif 000093
【図３Ａ】
2019503034.tif 000094
【図３Ｂ】
2019503034.tif 000095
【図４Ａ】
2019503034.tif 000096
【図４Ｂ】
2019503034.tif 000097
【図４Ｃ】
2019503034.tif 000098
【図５】
2019503034.tif 000099
【図６】
2019503034.tif 000100
【図７Ａ】
2019503034.tif 000101
【図７Ｂ】
2019503034.tif 000102
【図７Ｃ】
2019503034.tif 000103
【図７Ｄ】
2019503034.tif 000104
【図７Ｅ】
2019503034.tif 000105
【図７Ｆ】
2019503034.tif 000106
【図８】
2019503034.tif 000107
【図９Ａ】
2019503034.tif 000108
【図９Ｂ】
2019503034.tif 000109
【図９Ｃ】
2019503034.tif 000110
【図９Ｄ】
2019503034.tif 000111
【図９Ｅ】
2019503034.tif 000112
【図１０】
2019503034.tif 000113
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月23日(2018.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視の光ビーム（３）を生成するように構成された光源（２）と、
前記光源（２）によって照明される色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム（３Ａ）を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱され、
前記色層状パネル構造は、次の（Ａ）から（Ｃ）の１つである、
（Ａ）照明システム（１）において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造（１００）であって、
少なくとも１つが透明パネルである２つのカバーパネル（１０２、１０４）と、
前記２つのカバーパネルの２つの内面の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
前記２つのカバーパネル（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの内面におよび／または前記接着透明ポリマー層（１０６）の面に適用され、前記２つのカバーパネル（１０２、１０４）のうちの１つと前記接着透明ポリマー層（１０６）との間の中間層を形成する少なくとも１つのナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（１０８）と、
を備えた色層状パネル構造（１００）、
（Ｂ）２つのガラスシート（１０２、１０４）と、
前記２つのガラスシート（１０２、１０４）の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
を備え、
前記接着ポリマー層（１０６）に面する前記２つのガラスシート（１０２、１０４）のうちの１つの面が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層としてナノ粒子充填ペイント（１０８）でコーティングされた、
色層状ガラス構造（１００）、および、
（Ｃ）２つのガラスシート（１０２、１０４）と、
前記２つのガラスシートの間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
を備え、
前記接着ポリマー層（１０６）が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層として作用するナノ粒子充填ペイント（１０８）でコーティングされた、
色層状ガラス構造（１００）、
照明システム（１）。
【請求項２】
前記レイリー状散乱された光の第１の色、および本質的にレイリー状散乱されない直接光の第２の色が、ｕ’ｖ’色空間において少なくとも０．００８、たとえば、少なくとも０．０２もしくは０．０３だけ分離され、ならびに／または、
直接光相関色温度が、たとえば、８００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内の黒体色温度に近く、および／または、
第１の色が、前記光ビームの前記直接光相関色温度とは異なる、特にそれよりも大きい拡散光相関色温度に関連付けられ、および／または、
直接光相関色温度が、０．８５以下の倍率で拡散光相関色温度と異なる、
請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記レイリー状散乱は、たとえば、少なくとも１５０ｎｍにわたる可視スペクトル内に広がる波長スペクトルを有する光に関するものであり、
前記レイリー状拡散コーティング（１０８）は、たとえば、特定のサイズ分布内の２５０ｎｍ未満の粒子サイズにおいてピークを有する、２５０ｎｍ未満の平均サイズの光散乱中心の分散を備えるペイントとして適用された、
請求項１または２に記載の照明システム。
【請求項４】
２つのナノ粒子充填コーティング（１０８）がレイリー状拡散中間層として作用するとともに、各々が、前記接着透明ポリマー層（１０６）および前記隣接するカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）の片側に設けられた、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項５】
ｄを平均ナノ粒子サイズ、ｎｈをコーティングまたはペイントの屈折率としたときの有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散中間層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎが、
【数１】
2019503034.tif 000114
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数２】
2019503034.tif 000115
によって定義された範囲内であり、ｍはナノ粒子の屈折率とコーティングまたはペイントの屈折率との比である、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項６】
ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（ａ）、マイクロ粒子ベースの拡散コーティング（ｂ）、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせたコーティング（ｃ）、反射防止コーティング（ｄ）、およびミラーコーティング（ｅ）、の少なくとも１つをさらに備えた、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項７】
前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）および接着透明ポリマー層（１０６）のうちの少なくとも１つが、ナノ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに／または、
反射コーティングおよび／もしくは反射防止コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用され、もしくは、
反射コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの１つと前記接着透明ポリマー層（１０６）との間の中間層を形成する、
請求項１ないし６のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項８】
可視の光ビーム（３）を生成するように構成された光源（２）と、
前記光源（２）によって照明される色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム（３Ａ）を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱され、
前記色層状パネル構造（４００）は、
少なくとも１つが透明パネルであるおよび／または片側に微細構造表面を有する２つのカバーパネル（１０２、１０４）と、
接着透明ポリマー層（４０６、ＮＡ）であって、前記接着透明ポリマー層（ＮＡ）が、前記２つのカバーパネルの２つの内面の間に挟まれた、接着透明ポリマー層（４０６、ＮＡ）と、
を備え、
前記接着透明ポリマー層（４０６）は、
硬化プロセス中に接着ベース構造として作用するように構成されたポリマー層（１０６）を備え、前記ポリマー層（１０６）が、可視光のレイリー状散乱のためのナノ粒子を備え、ｄを平均ナノ粒子サイズ、ｎｈをコーティングまたはペイントの屈折率としたときの有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎが、
【数３】
2019503034.tif 000116
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数４】
2019503034.tif 000117
によって定義された範囲内であり、ｍはナノ粒子の屈折率とコーティングまたはペイントの屈折率との比である、
照明システム（１）。
【請求項９】
有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数５】
2019503034.tif 000118
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数６】
2019503034.tif 000119
を満たし、たとえば、
【数７】
2019503034.tif 000120
かつ
【数８】
2019503034.tif 000121
を満たし、より具体的には、
【数９】
2019503034.tif 000122
かつ
【数１０】
2019503034.tif 000123
を満たす、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数１１】
2019503034.tif 000124
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数１２】
2019503034.tif 000125
を満たし、たとえば、
【数１３】
2019503034.tif 000126
かつ
【数１４】
2019503034.tif 000127
を満たし、より具体的には、
【数１５】
2019503034.tif 000128
かつ
【数１６】
2019503034.tif 000129
を満たす、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項１０】
有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数１７】
2019503034.tif 000130
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数１８】
2019503034.tif 000131
を満たし、たとえば、
【数１９】
2019503034.tif 000132
かつ
【数２０】
2019503034.tif 000133
を満たし、より具体的には、
【数２１】
2019503034.tif 000134
かつ
【数２２】
2019503034.tif 000135
を満たす、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数２３】
2019503034.tif 000136
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数２４】
2019503034.tif 000137
を満たし、たとえば、
【数２５】
2019503034.tif 000138
かつ
【数２６】
2019503034.tif 000139
を満たし、より具体的には、
【数２７】
2019503034.tif 000140
かつ
【数２８】
2019503034.tif 000141
を満たす、
請求項１ないし８のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項１１】
カバーパネル（１０２、１０４）が、ガラスシート、ガラスパネルなどの、光透過支持材料として、または、たとえば片側において微細構造を含む微細構造化表面ガラスとして構成された、
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項１２】
前記接着透明ポリマー層（１０６）は、コーティングのための支持構造を形成するために自己支持型であり、特に弾性であり、ならびに／またはその材料が、ＴＰＵ、ＰＶＢ、およびＥＶＡなどの透明熱可塑性材料を備えるポリマー材料のグループから選択される、
請求項１１に記載の照明システム。
【請求項１３】
前記接着透明ポリマー層（ＮＡ）が、マイクロ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに／または、
反射コーティングおよび／もしくは反射防止コーティングが、２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用された、
請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の照明システム。
【請求項１４】
照明システム（１）において太陽−空模倣効果を生成するための色層状パネル構造（１００）であって、
少なくとも１つが透明パネルである２つのカバーパネル（１０２、１０４）と、
前記２つのカバーパネルの２つの内面の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
前記２つのカバーパネル（１０２、１０４）のうちの１つの内面に適用される第１のナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（１０８）と、
レイリー状拡散中間層として作用する第２のナノ粒子充填コーティング（１０８）と、を備え、
前記第１および第２のナノ粒子充填コーティング（１０８）は、前記接着透明ポリマー層（１０６）および前記隣接するカバーパネル（１０２、１０４）の片側に設けられる、
色層状パネル構造（１００）。
【請求項１５】
２つのガラスシート（１０２、１０４）と、
前記２つのガラスシート（１０２、１０４）の間に挟まれた接着透明ポリマー層（１０６）と、
を備え、
前記接着ポリマー層（１０６）に面する前記２つのガラスシート（１０２、１０４）のうちの１つの面が、衝突光の長波長成分に対して衝突光の短波長成分を優先的に散乱させる可視光のためのレイリー状拡散中間層としてナノ粒子充填ペイント（１０８）でコーティングされ、
ナノ粒子充填コーティング（１０８）がレイリー状拡散中間層として作用するとともに、前記第１および第２のナノ粒子充填コーティング（１０８）は、前記接着透明ポリマー層（１０６）および前記隣接するカバーパネル（１０２、１０４）の片側に設けられた、
色層状ガラス構造（１００）。
【請求項１６】
前記レイリー状散乱は、たとえば、少なくとも１５０ｎｍにわたる可視スペクトル内に広がる波長スペクトルを有する光に関するものであり、
前記レイリー状拡散コーティング（１０８）は、たとえば、特定のサイズ分布内の２５０ｎｍ未満の粒子サイズにおいてピークを有する、２５０ｎｍ未満の平均サイズの光散乱中心の分散を備えるペイントとして適用された、
請求項１４または１５に記載の構造。
【請求項１７】
ｄを平均ナノ粒子サイズ、ｎｈをコーティングまたはペイントの屈折率としたときの有効粒子直径Ｄ＝ｄｎｈに依存して色拡散中間層の単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎが、
【数２９】
2019503034.tif 000142
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数３０】
2019503034.tif 000143
によって定義された範囲内であり、ｍはナノ粒子の屈折率とコーティングまたはペイントの屈折率との比である、
請求項１４ないし１６のいずれか１項に記載の構造。
【請求項１８】
単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数３１】
2019503034.tif 000144
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数３２】
2019503034.tif 000145
を満たし、たとえば、
【数３３】
2019503034.tif 000146
かつ
【数３４】
2019503034.tif 000147
を満たし、より具体的には、
【数３５】
2019503034.tif 000148
かつ
【数３６】
2019503034.tif 000149
を満たす、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数３７】
2019503034.tif 000150
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数３８】
2019503034.tif 000151
を満たし、たとえば、
【数３９】
2019503034.tif 000152
かつ
【数４０】
2019503034.tif 000153
を満たし、より具体的には、
【数４１】
2019503034.tif 000154
かつ
【数４２】
2019503034.tif 000155
を満たす、
請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載の構造。
【請求項１９】
単位面積あたりのレイリー状散乱体として作用するナノ粒子の数Ｎは、純粋な晴天の存在をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数４３】
2019503034.tif 000156
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数４４】
2019503034.tif 000157
を満たし、たとえば、
【数４５】
2019503034.tif 000158
かつ
【数４６】
2019503034.tif 000159
を満たし、より具体的には、
【数４７】
2019503034.tif 000160
かつ
【数４８】
2019503034.tif 000161
を満たす、
または、
北欧の空をシミュレートすることを目的とする実施形態について、
【数４９】
2019503034.tif 000162
（ただしＤは［メートル］で与えられる）、かつ
【数５０】
2019503034.tif 000163
を満たし、たとえば、
【数５１】
2019503034.tif 000164
かつ
【数５２】
2019503034.tif 000165
を満たし、より具体的には、
【数５３】
2019503034.tif 000166
かつ
【数５４】
2019503034.tif 000167
を満たす、
請求項１４ないし１７のいずれか１項に記載の構造。
【請求項２０】
カバーパネル（１０２、１０４）が、ガラスシート、ガラスパネルなどの、光透過支持材料として、または、たとえば片側において微細構造を含む微細構造化表面ガラスとして構成された、
請求項１４ないし１９のいずれか１項に記載の構造。
【請求項２１】
ナノ粒子ベースのレイリー状拡散コーティング（ａ）、マイクロ粒子ベースの拡散コーティング（ｂ）、ナノ粒子ベースのレイリー状拡散とマイクロ粒子ベースの拡散とを組み合わせたコーティング（ｃ）、反射防止コーティング（ｄ）、およびミラーコーティング（ｅ）、の少なくとも１つをさらに備えた、
請求項１４ないし２０のいずれか１項に記載の構造。
【請求項２２】
前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）および接着透明ポリマー層（１０６）のうちの少なくとも１つが、ナノ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに／または、
反射コーティングおよび／もしくは反射防止コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用され、もしくは、
反射コーティングが、前記２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの１つと前記接着透明ポリマー層（１０６）との間の中間層を形成する、
請求項１４ないし２１のいずれか１項に記載の構造。
【請求項２３】
前記接着透明ポリマー層（１０６）は、コーティングのための支持構造を形成するために自己支持型であり、特に弾性であり、ならびに／またはその材料が、ＴＰＵ、ＰＶＢ、およびＥＶＡなどの透明熱可塑性材料を備えるポリマー材料のグループから選択される、
請求項１４ないし２２のいずれか１項に記載の構造。
【請求項２４】
前記接着透明ポリマー層（ＮＡ）が、マイクロ粒子ベースの小角度拡散コーティングを備え、ならびに／または、
反射コーティングおよび／もしくは反射防止コーティングが、２つのカバーパネル／ガラスシート（１０２、１０４）のうちの少なくとも１つの外面（ｏ）に適用された、
請求項１４ないし２３のいずれか１項に記載の構造。
【請求項２５】
可視の光ビーム（３）を生成するように構成された光源（２）と、
前記光源（２）によって照明される請求項１４ないし２４のいずれか１項に記載の色層状パネル構造と、
を備え、
前記光ビームの一部が、本質的に散乱されない色層状パネル構造を通過することによって照明光ビーム（３Ａ）を形成し、前記光ビームの光の一部が、前記色層状パネル構造内のナノ粒子によってレイリー状散乱された、
照明システム（１）。
【請求項２６】
前記レイリー状散乱された光の第１の色、および本質的にレイリー状散乱されない直接光の第２の色が、ｕ’ｖ’色空間において少なくとも０．００８、たとえば、少なくとも０．０２もしくは０．０３だけ分離され、ならびに／または、
直接光相関色温度が、たとえば、８００Ｋ〜６５００Ｋの範囲内の黒体色温度に近く、および／または、
第１の色が、前記光ビームの前記直接光相関色温度とは異なる、特にそれよりも大きい拡散光相関色温度に関連付けられ、および／または、
直接光相関色温度が、０．８５以下の倍率で拡散光相関色温度と異なる、
請求項２５に記載の照明システム。
【国際調査報告】
2019503034.tif 000168
2019503034.tif 000169
2019503034.tif 000170