(57)【要約】電磁エネルギーの特定かつ選択可能な波長を、残りの波長が通過することを可能にしながら選択的に散乱させるように特に構成される、電磁エネルギー透過層を形成するためのシステム及び方法が提供される。それによって１つ以上のエネルギー散乱層を形成する、そうでなければ組み込むプロセスが提供され、プロセスは、こうしたエネルギー散乱層において、こうした透過性エネルギー散乱層で形成される、そうでなければ透過性エネルギー散乱層を組み込む、オブジェクト、オブジェクト部分、壁板、レンズ、フィルタ、スクリーン等に対して光学的光散乱技術を独自に実装することを含む。マトリクスに固定される粒子の屈折率は、可視スペクトルの光によって励起されるエネルギー入射から見たときに、完成した層が不透明な外観を提供するように、調整可能である。散乱層のカラー、パターン、テクスチャー、または画像は、個々のユーザの希望に従ってレンダリングされてもよく、層は、層を通過する光に対して実質的に透明である。
2018517184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー散乱層であって、
複数の実質的に透明な粒子と、
前記粒子を、エネルギー散乱層を形成するように層配列で固定する実質的に透明なマトリクス材料と
を備え、
前記エネルギー散乱層は、エネルギー入射側を有し、
前記粒子は、前記層配列が、
前記エネルギー入射側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通るように通過させる
ように前記マトリクス材料に固定されるエネルギー散乱層。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列の屈折率は、入射エネルギーの前記１つ以上の選択可能波長を反射するように調整されているエネルギー散乱層。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列の前記屈折率は、前記粒子の屈折率を調整することによって調整されているエネルギー散乱層。
【請求項４】
請求項３に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子の前記屈折率は、前記粒子のサイズ、前記粒子が形成される材料、及び前記粒子の構造的組成の１つまたは複数を変更することによって調整されているエネルギー散乱層。
【請求項５】
請求項４に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子の前記構造的組成は、複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す多層構造を含むエネルギー散乱層。
【請求項６】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列の前記屈折率は、前記マトリクス材料の屈折率を調整することによって調整されているエネルギー散乱層。
【請求項７】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列の前記屈折率は、複数の層配列を積層することによって調整されているエネルギー散乱層。
【請求項８】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子の少なくとも一部が、前記粒子の前記少なくとも一部の隣接する粒子間に、前記他の波長がそこを通って前記エネルギー散乱層を通過するボイドを残すように前記マトリクスに固定されているエネルギー散乱層。
【請求項９】
請求項８に記載のエネルギー散乱層であって、
前記ボイドの少なくとも一部は、前記エネルギー散乱層の厚さ全体を貫通するエネルギー散乱層。
【請求項１０】
請求項１に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子は金属ナノ粒子を含むエネルギー散乱層。
【請求項１１】
請求項１０に記載のエネルギー散乱層であって、
前記金属ナノ粒子は、入射エネルギーの前記選択可能波長を反射するために、前記金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴によって励起されるエネルギー散乱層。
【請求項１２】
請求項１０に記載のエネルギー散乱層であって、
前記金属ナノ粒子の少なくとも一部は、二酸化チタンナノ粒子であるエネルギー散乱層。
【請求項１３】
請求項１０に記載のエネルギー散乱層であって、
前記マトリクス材料は、誘電体材料を含むエネルギー散乱層。
【請求項１４】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子は２５ミクロン以下の直径を有するエネルギー散乱層。
【請求項１５】
請求項３に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子は、ハロゲン化銀結晶を含み、
前記マトリクス材料は、前記層配列を形成するため、前記ハロゲン化銀結晶が浸漬されるゼラチンエマルジョンを含み、
前記粒子の部分ごとの屈折率が現像プロセスによって変更されるエネルギー散乱層。
【請求項１６】
請求項１５に記載のエネルギー散乱層であって、
前記現像プロセスは、現像剤溶液の選択的塗布を伴うエネルギー散乱層。
【請求項１７】
請求項１６に記載のエネルギー散乱層であって、
前記現像剤溶液は、活性化剤及び安定化剤の少なくとも一方を含むエネルギー散乱層。
【請求項１８】
請求項１５に記載のエネルギー散乱層であって、
前記現像プロセスは、ｃｈｒｏｍｏｓｋｅｄａｓｉｃ現像プロセスであるエネルギー散乱層。
【請求項１９】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記エネルギー散乱層の構成は、前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの前記少なくとも一部の選択可能波長の前記エネルギー入射側からの反射が、前記エネルギー入射側から観察したときに視覚的に不透明な外観を、前記エネルギー散乱層に与えることを生じさせるエネルギー散乱層。
【請求項２０】
請求項１９に記載のエネルギー散乱層であって、
前記他の波長のエネルギーが、フィルタリングなし及び改変なし、の少なくとも一方で、前記エネルギー散乱層を通過する、他の波長の光を含むエネルギー散乱層。
【請求項２１】
請求項１９に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列は、前記エネルギー入射側が単一カラー不透明表面として見えるように、前記エネルギー入射側から、前記入射光の実質的に同じ波長として前記入射光の選択可能波長を反射するように構成されるエネルギー散乱層。
【請求項２２】
請求項１９に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列は、第１の屈折率を有する前記エネルギー入射側の第１の部分から前記入射光の第１の波長を反射することによって、更には、１つ以上の第２の屈折率を有する前記エネルギー入射側の１つ以上の第２の部分から前記入射光の少なくとも１つの第２の波長を反射することによって、前記エネルギー入射側が、マルチカラーの、または、テクスチャー化された不透明表面の少なくとも一方として見えるように、前記入射光の選択可能波長を反射するように構成されるエネルギー散乱層。
【請求項２３】
請求項１９に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列は、複数の屈折率を有する前記エネルギー入射側の複数の個々に離散的な部分から前記入射光の複数の波長を反射することによって、前記エネルギー入射側が、予め定められたマルチカラー画像を示す画像化された不透明表面として見えるように、前記入射光の選択可能波長を反射するように構成されるエネルギー散乱層。
【請求項２４】
エネルギー散乱層を形成するための方法であって、
表面上に実質的に透明なマトリクス材料を堆積させることと、
前記マトリクス材料に複数の実質的に透明な粒子を堆積させることと、
前記マトリクス材料に、層配列で前記粒子を固定し、それにより、選択可能屈折率を有するエネルギー散乱層を形成することと、
を含み、
前記エネルギー散乱層は、エネルギー入射側を有し、
前記粒子は、前記層配列が、
前記エネルギー入射側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通るように通過させる
ことを生じさせる構成で、前記マトリクス材料内に固定される方法。
【請求項２５】
請求項２４記載の方法であって、
前記層配列の前記屈折率は、
（１）前記粒子のサイズに従う前記粒子の屈折率、（２）前記粒子が形成される材料に従う前記粒子の屈折率、（３）複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す前記粒子の多層構造、（４）前記マトリクス材料の屈折率、（５）粒子間の前記マトリクス材料内の任意のボイドの屈折率、及び（６）複数の層配列を積層した前記層配列の多層構造
のうちの１つまたは複数に従って選択可能である方法。
【請求項２６】
請求項２４に記載の方法であって、
前記粒子の前記少なくとも一部の隣接する粒子間に、前記他の波長がそこを通って前記エネルギー散乱層を通過するボイドを形成することを更に含み、前記ボイドは、エネルギー散乱層の厚さ全体を貫通する方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の方法であって、
前記粒子は２５ミクロン以下の直径を有する方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の方法であって、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記方法は、
前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの少なくとも一部の選択可能波長を、前記エネルギー入射側から反射して、前記エネルギー散乱層を、前記エネルギー入射側から観察したときに視覚的に不透明な外観にするように、前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載の方法であって、
他の波長の光を含む前記他の波長のエネルギーを、フィルタリングなし及び改変なし、の少なくとも一方で、前記エネルギー散乱層を通過させるように、前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載の方法であって、
前記エネルギー入射側が単一カラー不透明表面として見えるように、前記エネルギー入射側から、前記入射光の選択可能波長を、前記入射光の実質的に同じ波長として反射するように前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項３１】
請求項２８に記載の方法であって、
第１の屈折率を有する前記エネルギー入射側の第１の部分から前記入射光の第１の波長を反射することによって、更には、１つ以上の第２の屈折率を有する前記エネルギー入射側の１つ以上の第２の部分から前記入射光の少なくとも１つの第２の波長を反射することによって、前記エネルギー入射側が、マルチカラーの、またはテクスチャー化された不透明表面の少なくとも一方として見えるように、前記入射光の選択可能波長を反射するように前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項３２】
請求項２８に記載の方法であって、
複数の屈折率を有する前記エネルギー入射側の複数の個々に離散的な部分から前記入射光の複数の波長を反射することによって、前記エネルギー入射側が、予め定められたマルチカラー画像を示す画像化された不透明表面として見えるように、前記入射光の選択可能波長を反射する、ように前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項３３】
オブジェクト本体構造であって、
少なくとも第１の部分及び第２の部分を含むエネルギー入射面を有する構造本体部材と、
前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第１の部分を覆って形成されるエネルギー散乱層であってエネルギー入射表面及び前記エネルギー入射表面に対向する本体側表面を有するエネルギー散乱層と、
を備え、前記エネルギー散乱層は、
複数の実質的に透明な粒子と、
エネルギー散乱層を形成するように前記粒子を層配列で固定する実質的に透明なマトリクス材料と、
を備え、
前記粒子は、前記層配列が、
エネルギー入射表面側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通って前記構造本体部材内のまたは前記構造本体部材の背後のエリアまで通過させる
ように前記マトリクス材料に固定されるオブジェクト本体構造。
【請求項３４】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記層配列の屈折率は、入射エネルギーの前記１つ以上の選択可能波長を反射するように調整されているオブジェクト本体構造。
【請求項３５】
請求項３４に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記層配列の前記屈折率は、前記粒子の屈折率、前記粒子のサイズ、前記粒子が形成される材料、複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す多層構造を含む前記粒子の構造的組成、前記マトリクス材料の組成、及び、少なくとも別の層配列によって前記層配列を補完すること、の１つまたは複数によって調整されるオブジェクト本体構造。
【請求項３６】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記粒子の少なくとも一部は、前記粒子の前記少なくとも一部の隣接する粒子間に、入射エネルギーの前記他の波長がそこを通って前記エネルギー散乱層を通過するボイドを残すように、前記マトリクスに固定されるオブジェクト本体構造。
【請求項３７】
請求項３６に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記ボイドの少なくとも一部は、前記エネルギー散乱層の厚さ全体を貫通するオブジェクト本体構造。
【請求項３８】
請求項３４に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記粒子は２５ミクロン以下の直径を有するオブジェクト本体構造。
【請求項３９】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記エネルギー散乱層と前記構造本体部材の前記第１の部分の前記エネルギー入射面との間に挟まれる少なくとも１つの光収集デバイスを更に備え、
前記入射エネルギーは可視スペクトルの入射光を含み、
前記入射エネルギーの前記他の波長は、前記エネルギー散乱層を通過し、前記少なくとも１つの光収集デバイスの光収集表面に衝突するオブジェクト本体構造。
【請求項４０】
請求項３９に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、前記少なくとも１つの光収集デバイスの前記光収集表面に衝突する光の前記収集される他の波長に基づいて出力信号を生成し、
前記生成される出力信号は、信号処理コンポーネントによって処理されるオブジェクト本体構造。
【請求項４１】
請求項３９に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、光活性化デバイス、光吸収デバイス、光使用デバイス、受光デバイス、光収集センサデバイス、カメラ、撮像デバイス、導電性デバイス、フォトセル、光電池、光電セル、光導電セル、及びエレクトリック・アイからなる群から選択されるオブジェクト本体構造。
【請求項４２】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記構造本体部材の前記少なくとも第１の部分は、透明本体部分を備え、
前記入射エネルギーの前記他の波長は、前記エネルギー散乱層を通過し、前記透明本体部分を更に通過するオブジェクト本体構造。
【請求項４３】
請求項４２に記載のオブジェクト本体構造であって、
（１）前記透明本体部分の１つまたは複数に埋め込まれる、及び、前記エネルギー散乱層から前記透明本体部分の前記１つ以上の対向する側に位置決めされる、の少なくとも一方である１つ以上の光収集デバイスを更に備え、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記入射エネルギーの前記他の波長は、前記エネルギー散乱層を通過し、前記１つ以上の光収集デバイスの光収集表面に衝突するオブジェクト本体構造。
【請求項４４】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記第２の部分は、単一カラー表面を有し、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記層配列は、前記エネルギー入射表面から、前記入射光の実質的に同じ波長を反射することによって、前記少なくとも第１の部分上に形成される前記エネルギー散乱層の前記エネルギー入射表面が、前記第２の部分の前記単一カラー表面に実質的に整合するカラーを有する単一カラー不透明表面として見えるように、前記入射エネルギーの前記選択可能波長を反射するように構成されるオブジェクト本体構造。
【請求項４５】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記第２の部分は、マルチカラーの及びテクスチャー化された表面の少なくとも一つを有し、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記入射エネルギーの前記選択可能波長を反射することは、前記エネルギー入射側が、前記第２の部分の前記マルチカラーの及びテクスチャー化された表面の少なくとも一つに実質的に整合するマルチカラーのまたはテクスチャー化された不透明表面の少なくとも一つとして見えるよう、前記エネルギー入射表面から、前記入射光の複数の波長を反射することを含むオブジェクト本体構造。
【請求項４６】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記構造本体部材は、複数の光散乱層で形成されるオブジェクト本体構造。
【請求項４７】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記エネルギー散乱層は、前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第２の部分を覆って更に形成されるオブジェクト本体構造。
【請求項４８】
請求項３３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記構造本体部材は壁板であるオブジェクト本体構造。
【請求項４９】
オブジェクト本体構造を形成するための方法であって、
少なくとも第１の部分及び第２の部分に分割されるエネルギー入射面を有する構造本体部材を設けることと、
前記構造本体部材の少なくとも前記第１の部分上にエネルギー散乱層であって、エネルギー入射表面及び前記エネルギー入射表面に対向する本体側表面を有するエネルギー散乱層を形成することと、
を含み、前記エネルギー散乱層は、
複数の実質的に透明な粒子と、
前記エネルギー散乱層を形成するように前記粒子を層配列で固定する実質的に透明なマトリクス材料と、
を備え、
前記粒子は、前記層配列が、
エネルギー入射表面側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通って前記構造本体部材内のまたは前記構造本体部材の背後のエリアまで通過させる
ように前記マトリクス材料に固定される方法。
【請求項５０】
請求項４９に記載の方法であって、
前記光散乱層を形成することは、
前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第１の部分上に、前記実質的に透明なマトリクス材料を堆積させることと、
前記マトリクス材料に、前記複数の実質的に透明な粒子を堆積させることと、
前記エネルギー散乱層を形成するために前記マトリクス材料に前記層配列で前記粒子を固定させることと、
を含み、前記エネルギー散乱層は選択可能な屈折率を有する方法。
【請求項５１】
請求項５０に記載の方法であって、
前記層配列の前記屈折率は、
（１）前記粒子のサイズに従う前記粒子の屈折率、（２）前記粒子が形成される材料に従う前記粒子の屈折率、（３）複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す前記粒子の多層構造、（４）前記マトリクス材料の屈折率、（５）粒子間の前記マトリクス材料内の任意のボイドの屈折率、及び（６）複数の層配列を積層した前記層配列の多層構造
のうちの１つまたは複数に従って選択される方法。
【請求項５２】
請求項５０に記載の方法であって、
前記粒子の前記少なくとも一部の隣接する粒子間に、入射エネルギーの前記他の波長がそこを通って前記エネルギー散乱層を通過するボイドを形成することを更に含み、前記ボイドは、前記エネルギー散乱層の厚さ全体を貫通する方法。
【請求項５３】
請求項５０に記載の方法であって、
前記粒子は２５ミクロン以下の直径を有する方法。
【請求項５４】
請求項４９に記載の方法であって、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記方法は、
前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの少なくとも一部の選択可能波長を、前記エネルギー入射表面から反射して、前記エネルギー散乱層を、前記エネルギー入射表面側から観察したときに視覚的に不透明な外観にするように、前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項５５】
請求項５４に記載の方法であって、
光の他の波長の光を含む前記他の波長のエネルギーを、フィルタリングなし及び改変なし、の少なくとも一方で、前記エネルギー散乱層を通過させるように、前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項５６】
請求項５４に記載の方法であって、
前記エネルギー入射表面が単一カラー不透明表面として見えるように、前記エネルギー入射表面から、前記入射光の選択可能波長を前記入射光の実質的に同じ波長として反射するように前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項５７】
請求項５４に記載の方法であって、
第１の屈折率を有する前記エネルギー入射表面の第１の部分から前記入射光の第１の波長を反射することによって、更には、１つ以上の第２の屈折率を有する前記エネルギー入射表面の１つ以上の第２の部分から前記入射光の少なくとも１つの第２の波長を反射することによって、前記エネルギー入射表面がマルチカラーのまたはテクスチャー化された不透明表面の少なくとも一方として見えるように、前記入射光の選択可能波長を反射するように前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項５８】
請求項５４に記載の方法であって、
複数の屈折率を有する前記エネルギー入射表面の複数の個々に離散的な部分から前記入射光の複数の波長を反射することによって、前記エネルギー入射表面が、予め定められたマルチカラー画像を示す画像化された不透明表面として見えるように、前記入射光の選択可能波長を反射する、ように前記層配列を構成することを更に含む、方法。
【請求項５９】
請求項４９に記載の方法であって、
前記エネルギー散乱層と前記構造本体部材の前記第１の部分の前記エネルギー入射面との間に少なくとも１つの光収集デバイスを挟むことを更に含み、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記オブジェクト本体構造は、前記入射エネルギーの前記他の波長を、前記エネルギー散乱層を通るように方向付けて、前記少なくとも１つの光収集デバイスの光収集表面に衝突させるように構成される方法。
【請求項６０】
請求項５９に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスを信号処理コンポーネントに通信可能に接続することを更に含み、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、前記少なくとも１つの光収集デバイスの前記光収集表面に衝突する光の前記収集される他の波長に基づいて出力信号を生成し、前記生成される出力信号を、前記信号処理コンポーネントによる処理のために通信するように構成される方法。
【請求項６１】
請求項５９に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、光活性化デバイス、光吸収デバイス、光使用デバイス、受光デバイス、光収集センサデバイス、カメラ、撮像デバイス、導電性デバイス、フォトセル、光電池、光電セル、光導電セル、及びエレクトリック・アイからなる群から選択される方法。
【請求項６２】
請求項４９に記載の方法であって、
透明本体部分として前記構造本体部材の前記少なくとも第１の部分を構成することと、
前記透明本体部分の１つ以上に少なくとも１つの光収集デバイスを埋め込むことと、
を更に含む方法。
【請求項６３】
請求項４９に記載の方法であって、
単一カラー表面を有するよう前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記第２の部分を構成することを更に含み、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記エネルギー入射表面から、前記入射光の実質的に同じ波長を反射することによって、前記少なくとも第１の部分上に形成される前記エネルギー散乱層の前記エネルギー入射表面が、前記第２の部分の前記単一カラー表面に実質的に整合するカラーを有する単一カラー不透明表面として見えるように、前記入射エネルギーの前記選択可能波長を反射するように、前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項６４】
請求項４９に記載の方法であって、
マルチカラーの及びテクスチャー化された表面の少なくとも一つを有するように前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記第２の部分を構成することを更に含み、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記エネルギー入射表面から、前記入射光の複数の波長を反射することによって、前記エネルギー入射表面が、前記第２の部分の前記マルチカラーの及びテクスチャー化された表面の少なくとも一つに実質的に整合するマルチカラーのまたはテクスチャー化された不透明表面の少なくとも一つとして見えるように、前記入射エネルギーの前記選択可能波長を反射するように、前記層配列を構成することを更に含む方法。
【請求項６５】
請求項４９に記載の方法であって、
前記構造本体部材を、複数の光散乱層で形成することを更に含む方法。
【請求項６６】
請求項４９に記載の方法であって、
前記エネルギー散乱層を、前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第２の部分を更に覆って形成することを更に含む方法。
【請求項６７】
請求項４９に記載の方法であって、
前記構造本体部材を壁板として構成することを更に含む方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［背景］
本願は、２０１５年４月１４日に出願されたＣｌａｒｋ  Ｄ．ＢＯＹＤ等による「Ｐｈｏｔｏｖｏｌｔａｉｃ  Ｃｅｌｌ  ａｎｄ／ｏｒ  Ｐｈｏｔｏｃｅｌｌ  Ｗｉｔｈ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ」という名称の米国仮特許出願第６２／１４７，５７３号、２０１６年１月２６日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｌａｍｉｎａｔｅｓ，Ｌａｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ  ｆｏｒ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  ａｎｄ  Ｐａｓｓｉｎｇ  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ」という名称の米国特許出願第１５００６１４３号、及び、２０１６年１月２６日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｌａｙｅｒｓ，Ｌａｍｉｎａｔｅｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ」という名称の米国特許出願第１５００６１４５号に対する優先権を主張し、これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本願は、２０１６年１月２６日に出願されたＣｌａｒｋ  Ｄ．ＢＯＹＤ等による「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｉｍｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ  Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｙ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｖｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ  Ｌａｙｅｒｓ」という名称の米国特許出願第１５００６１４８号、及び２０１６年１月２６日に出願されたＣｌａｒｋ  Ｄ．ＢＯＹＤ等による「Ｓｙｓｔｅｍｓ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ  Ｏｂｊｅｃｔｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｉｎｇ  Ｓｅｌｅｃｔａｂｌｙ  Ａｃｔｉｖｅ  Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ  Ｌａｙｅｒｓ  ａｎｄ  Ｃｏａｔｉｎｇｓ」という名称の米国特許出願第１５００６１５０号に関連し、これらの開示は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
［１．開示される実施形態の分野］
本開示は、電磁エネルギー透過層であって、電磁エネルギーの特定波長を、残りの波長が電磁エネルギー透過層を通過することを可能にしながら選択的に散乱させるように特に形成される、電磁エネルギー透過層を形成するためのシステム及び方法に関し、システム及び方法は、こうしたエネルギー透過層において、こうした透過性エネルギー散乱層で形成される、あるいは透過性エネルギー散乱層を組み込む、オブジェクト、オブジェクト部分、壁板、レンズ、フィルタ、スクリーン等に対して光学的光散乱技術を独自に実装することを含む。
【０００４】
［２．関連技術］
層、材料、構造、または構造コンポーネントを通る可視または近可視無線周波数（ＲＦ）スペクトルの光を含む電磁エネルギーの選択的透過を提供または促進する能力は、多数の現実世界の使用例及び適用においてかなりの利益を提供する。光学または近光学スペクトルの電磁エネルギーについての最も単純なレベルにおいては、構造物の内部が「自然に」太陽に照らされるために、窓、天窓、及び同様なものが構造物内に設けられる。或る実装態様において、窓または天窓は、構造物内に透過される光の量または構造内に透過される光の構成波長を制限または変更するために改変される。他の実装態様において、窓または天窓は、例えば、特定の窓または天窓のコンポーネントパネルを通して見る能力を制限するように改変される。こうした改変が、基本的プライバシーまたは低レベルセキュリティ懸念に対処するためにしばしば組み込まれる。ガラス、または他の透明／半透明材料、パネルが、例えば、艶消しされ、着色され、またはその他の方法で修正されて、特定の窓または天窓が、光を通すが透過視されない能力を提供する。例えば、ステンドガラス窓は、光がカラーフィルタリングされる方法で概して通過することを可能にしながら、特定の画像表現またはマルチカラー設計様式を有するようにしばしば形成される。これらの技術の全ては、単純な美観に対処するために実装されようが、他の理由で実装されようが、窓及び／または構成パネルまたは窓ガラスの光透過特性を何らかの方法で、しかし、実質的に両方向に等しく変更する。
【０００５】
代替的に、一方向ミラーまたは２方向ミラーと呼ばれるものは、観察室が暗く保たれる一方向観測のためにしばしば使用され、それにより、観測者は、ミラーを通して、観察室からミラーの反対側にある比較的明るい被観測空間または被観測室を透視することができる。これらの一方向ミラーパネルは、パネル内のまたはパネル上の１つ以上の反射層の厚さまたは組成を変更することによることを含む、パネルの光学特性を調整することによって、部分的に反射性を有しかつ部分的に透明であるよう特に形成される。パネルのガラスは、例えば、金属材料の薄いほぼ透明な層でコーティングされて、または、それが内部に埋め込まれて、一部の光を反射し、残りの光がミラーを通して透過されることを可能にする鏡面を生成し得る。しかし、光学的「トリック」は、光が常に、両方向に等しく正確に、ミラーを通過することである。そのため、動作原理は、一方の側を明るい状態に保ち、明るい側からのミラーの視覚的侵入を反射光がマスクする原理に基づいて、その側を透過視することを「難しく」することである。これは、特定の実装態様においてうまく働き得るが、他の暗い側からの明るい空間の観測のために、被観測鏡面仕上げパネルが設けられていないとは誰も信じ込ませられない。同様に、意図されるまさにその効果は、入射光のかなりの部分が、ミラーの「明るい」側から反射される点で、パネルを通るパネルの明るい側で周囲光の実質的に修正不能の不利な透過特性を提供する。
【０００６】
ハイエンド車両窓着色は、外側反射層を付加し、外側反射層は、接着性裏当てフィルムが車両窓の内側または外側表面に貼り付けられて、車両の外側から観測されるときにそれらを実質的に一方向ミラーにする点で、一方向ミラーと同様の効果を達成する。そして、観測者が車両に非常に近づき、フィルム層の一部分に陰を作らない限り、また、そうするまで、外側から車両の内部を透視することを難しくする。そうすることによって、観測者は、車両窓が依然として非常に濃い陰をつけられるものの、車両窓を通して透過視することが可能であり、これは濃い着色の目的を実質的に打ち負かす。ここでもまた、実質的に暗い着色の構成は、例えば車両の外側から車両の内側への光透過特性に悪い影響を及ぼし、車両の内側は、無差別的な方法で必ず暗くされるまたは陰をつけられる。
【０００７】
最近、「ビュースルービニル（Ｖｉｅｗ  Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｖｉｎｙｌ）」として商業的に述べられるものが、窓に貼り付けられて、最初の観測で不透明サイネージに見えるものを、しばしば、オフィス窓上に、バス窓上に、または、ビニル貼付け物の必要に応じた貼付け及び除去を容易にするために選択された他の同様なガラスまたは透明プラスチック表面上に、形成される特定の広告の形態で、提供する広告スキームが出現してきた。厳密に検査すると、貼り付けられるビニルフィルム（一般的に、被印刷画像側及び接着剤担持非画像側を有する）がピンホールを持つよう穿孔されることに基づいて、ビニル貼付け物が、非画像側から効果的に「ビュースルー（ｖｉｅｗｅｄ−ｔｈｒｏｕｇｈ）」され得ることが明らかになった。そのピンホールは、通常、印刷側のグラフィクスの３５％が除去されて、精細なメッシュ窓カバーリングを生成する６５／３５のパターンで、好ましくは直径１．５ｍｍの範囲にあり得る。こうした穿孔スキームは、サイネージが不透明に「見える」観測側に十分な印刷デザインを残す。しかし、穿孔スキームは、非印刷または非画像側から透過視認性を提供するのに十分な量のビニル材料を、フィルムから除去する。しかしながら、やはりここで、外部から適用されるこれらの窓処理の焦点は、外部から適用されるコーティングによって生成される窓の光透過特性に及ぼす影響をあまり考慮せずに、特定の窓に対する好ましい「見た目」を提供することである。これらのスキームは、覆われる窓エリアの特定の寸法がわかっていること、及び、窓エリアが、そこに貼付けられるビュースルービニルにとって利用可能でなければならないことを必ず必要とすることによって更に制限される。
【０００８】
これとは別に、観測に対して不透明であるように見えるが、可視光線または近可視光線を含む電磁エネルギーの特定の波長の透過を可能にする、特定の製造ファブリックが存在する。こうしたファブリックの例は、いわゆるタンスルースイムウェア及び他の衣類が作られるＭｉｃｒｏｓｏｌ（登録商法）である。こうした材料及びそれらの使用の説明は、例えば、太陽光を透過する特定の材料の組成ならびにその材料から作られるスイミウェア及び光保護ウェアを記載するＲｉｅｄｅｌによる米国特許第５，５１８，７９８号（１９９６年５月２１日発行）において見られ、更には、ヘッドウェアの物品、特には、装着者の頭部、前頭、顔、及び／または目をカバーするために特定の宗教的慣習によって必要とされるヘッドウェアの物品であって、観測されるときに実質的に不透明であるように見えるが、例えば、装着者のビタミンＤ不足を低減しようとして太陽光を透過する、ヘッドウェアの物品を対象とする、Ｌａｎｈａｍ−Ｎｅｗによる英国特許出願公開第２  ４６１  ４８８号（２０１１年５月８日公開）において見られる。しかし、これらのファブリックは、ファブリックのいずれの側が照明されるかによらず、同じフィルタリング効果を生成する。この点に関して、光は、いずれの方向にも等しくファブリックを通してフィルタリングされる。
【０００９】
特にモニタリングされるエリアに存在する電磁エネルギー要素の収集及び解析を通して特にモニタリングされるエリアにおいて全ての様式の環境因子及び／または活動を識別するためのリモートセンサは、新しくかつユニークな使用シナリオが出現するにつれてより幅広い拡散及び受容を獲得し続ける。エリア観測、監視、及びモニタリングの分野において、静止カメラ及びビデオカメラ、ならびに、全ての態様の可視光及び近可視光反応性センサが、しばしば使用される。エリア観測、監視、またはモニタリングの特質に応じて、特定のカメラまたは他の電磁エネルギーセンサの存在を隠蔽またはカモフラージュし、それにより、こうした存在がモニタリングされるエリアにおいて偶然の観測者または侵入者にほとんど検出されないようにするすることが好ましい場合がある。他の考察は、構造の美観に悪い影響を及ぼさない方法で特定の構造物内にカメラまたはセンサを邪魔にならないように埋め込むことが単に好ましい場合があることを含む。困難さは、カメラのレンズあるいは特定のセンサに関連する他の画像またはエネルギーレシーバを隠蔽する、カモフラージュする、またはその他の方法で隠す従来の試みが、隠蔽、カモフラージュ、またはその他の方法で隠す層を通過する電磁エネルギーの特徴を、通常、無差別かつ不都合に変更することである。可視光または近可視光がカメラまたはセンサデバイスの隠蔽部を通過する場合、その層を通過するエネルギーの特性のこの変更は、隠蔽式動作使用シナリオにおいてこうしたデバイスの動作に悪い影響を及ぼし得る、また、一般に及ぼす。
【００１０】
エネルギー収集及びエネルギーハーベスティングの分野において、光電池または他のフォトセルは、周囲光を電気に変換するために、しばしば有利には特定の構造上でまたはその中で使用される。特定のフォトセルの効率は、フォトセルの表面上で入射光を吸収する、及び／または、入射光の反射を最小にするその能力によって影響を受ける。この理由で、フォトセルは、暗い、通常は黒のまたは濃い灰色の、露出する光に向く表面または光入射（「フェーシャル（ｆａｃｉａｌ）」）表面を有するように一般に形成される。フォトセルの動作における最大効率は、暗いフェーシャル表面が可視スペクトルまたは近可視スペクトルのフィルタリングされていない光に暴露されるときに達成される。この理由から、実質上全ての従来の設置において、フォトセルが、（１）完全に露出して、あるいは、（２）透明ガラス、透明プラスチック、または、保護外側構造層であって、未改変で可視光または近可視光をフォトセルのフェーシャル表面に透過させる同様の透明な（実質的に光に透明な）保護外側構造層、の背後で露出して、構造物の外部表面上に未改変の状態で搭載される。任意の保護外側構造層によって与えられる保護は、フォトセルのフェーシャル表面への可視光または近可視光の完全な透過に悪い影響を及ぼすことなく、フォトセルのフェーシャル表面に対する悪い環境影響及び／または損傷に、単に対抗することが意図される。多数の潜在的に有利な動作または使用シナリオにおいて使用されるフォトセルの幅広い拡散に対する有意の欠点は、多くの事例におけるこうした「必要とされる」設置が、フォトセルが使用のためにその上に搭載される構造またはオブジェクトの美観に悪い影響を及ぼすことである。
【００１１】
換言すれば、フォトセルは、通常、周りの周囲光に対して、妨げられない及び／またはフィルタリングされない方法で、可視でなければならないことが知られている。フォトセルの外観を、フォトセルを著しく非効率的にすることなく、あるいは、その動作を実質的に低下させることなく、フェーシャル表面によって提供される暗い表示または組成から、著しく変更することができないことが更に知られている。したがって、特定の設置におけるフォトセルの存在は、容易に視覚的に識別可能である。この理由だけで、特定の設備における、または、特定の構造、オブジェクト、または製品に関連したフォトセルの包含は、避けられる。製造業者は、設置されると、そうでなければフォトセルが有利にその上で適用され使用される構造、オブジェクト、または、製品の外観または装飾設計にとって視覚的なデトラクタまたはディストラクタになる、フォトセルに基づいて、一般に、これらの意思決定を行う。
【００１２】
［概要］
先の議論は、表面処理及びカバーリングを提供するための既知の技術の適用に重点を置き、その表面処理及びカバーリングは、特定状況において、ＲＦエネルギーの全てではないが一定のＲＦエネルギーが表面処理及びカバーリングを貫通することを可能にするように、表面処理及びカバーリングを通して、可視光または近可視光の或る段階的なレベルのフィルタリングされた透過を提供しつつ、観察側、観測側、または入射光側から、全体的に不透明な表示を見ているかのように人間の目を効果的に「だます」。先の議論は視覚光学に重点を置くが、本開示に係る原理は、視覚スペクトルの十分に外側に存在する電磁エネルギーの波長のフィルタリングに同等に適用可能であり得る。しかし、現在まで、先に論じた特定の実装及び他の同様な実装は全て、その固有の制限、これらの具体的な能力を含むオブジェクトが形成される特定の製造プロセス、及び、特に、可視スペクトル及び近可視スペクトルの光を含む電磁エネルギーが、エネルギー入射側または光入射側から、特定の構造、構造コンポーネント外側層の反対側まで通過するときに、制限される、フィルタリングされる、遮断される、またはその他の方法で変更される方法に関するその使用における一定の付随する欠点、に基づいて、より広い範囲の使用事例に広く適合するその能力が制限される。
【００１３】
既知の一方向エネルギー透過スキーム、技術、及び／または、材料の適用に関する先に特定された制限を考慮すると、高度光散乱層及び三次元オブジェクトまたはオブジェクト外側層形成システム及び／またはプロセスを開発することが有利であり、三次元オブジェクトまたはオブジェクト外側層形成システム及び／またはプロセスは、特に適合された構造と、外側、観察側、観測側、またはエネルギー／光入射側から「不透明」に見える光散乱層と、を提供するが、それにもかかわらず、形成されるオブジェクトからあるいは形成される構造または外側層の反対側または非エネルギー入射／光入射側から観察するとき、こうして形成される層、オブジェクト、及びオブジェクト外側層を実質的にエネルギー／光透過性にする、実質的にフィルタリングされないエネルギー／光透過特性を提供する。
【００１４】
本開示に係るシステム及び方法の例示的な実施形態は、多数の有利な目的に合うよう形成または製造される中実オブジェクト及び／または被製造システムまたはシステムのコンポーネント内に、１つ以上の一方向光透過のまたは実質的に透明な、オブジェクト部分、層、レンズ、フィルタ、スクリーン等を、形成するあるいは組み込む、技術、プロセス、及びスキームを提供し得る。
【００１５】
例示的な実施形態は、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子を含む実質的に透明なマイクロメートル球及びサブナノメートル球から個々のエネルギー散乱層を形成し得て、それらの間に組み込まれたマイクロボイド及び／またはナノボイドを有し得る。複数の実施形態において、個々の粒子または粒子が固定されるマトリクス（基材）の屈折率は、調整可能であってもよく、それにより、完成した層は、エネルギー／光入射側から観察される（または、入射エネルギーに暴露される）とき、選択的に不透明な外観を提供する。可視範囲の光の散乱を伴う実施形態において、選択的に不透明な外観は、個々のユーザの欲求に応じてレンダリングされ得て、一方、散乱層は、完成した層を通過して、完成した層の背後のエリアまたはセンサに至る波長のエネルギー／光に対して実質的に透明である。
【００１６】
複数の実施形態においては、エネルギー／光散乱層が実質的に透明なコンポーネント（粒子及び固定マトリクス）からなるため、特定の環境に関して、または、層及び／または層で形成されるオブジェクトが、使用のために作用可能に配備され得る特定の使用に対して、実質上全く制約が存在しない。
【００１７】
例示的な実施形態は、マトリクスに配列される実質的に透明なマイクロメートル及びサブマイクロメートルの球または粒子であって、それらの間にマイクロボイドまたはナノボイドが設けられる、球または粒子からなる、中実のまたは中空のオブジェクト本体構造またはそうでなければオブジェクト外側層を形成して、非観察側または非エネルギー／光入射側から、中実オブジェクト本体構造の内部から、中空オブジェクト本体構造の内側から、あるいは、観察側、観測側、または光入射側に対向するオブジェクト外側層の側から観察されるときに、オブジェクト本体部分、オブジェクト外側層、またはオブジェクト外側層の選択的な離散的部分が実質的にエネルギー／光透明である状態で、観察側、観測側、またはエネルギー／光入射側からエネルギー不透明に見える層をもたらし得る。
【００１８】
例示的な実施形態は、マイクロ粒子、ナノ粒子、マイクロ／ナノボイド（マイクロ球または蒸発プロセスによって生産される場合がある）、または上記の組合せから、中実オブジェクト本体構造、中空オブジェクト本体構造のシェル、またはそうでなければオブジェクト外側層を形成して、反射光または「散乱」光の波長を「調整する」ように、実質的に透明なマイクロ粒子、ナノ粒子等の構成特性を操作することによって、特定の所望のカラーに従う不透明な外観を呈してもよい。
【００１９】
複数の実施形態において、マイクロメートル及びサブマイクロメートルの球または粒子は、例えば、二酸化チタンから構成されてもよく、それにより、表面コーティング及び／または塗料製造産業におけるこうした物質の利用可能性に基づいて高い屈折率及び比較的低いコストを利用してもよい。
【００２０】
複数の実施形態において、エネルギー散乱層の屈折率は、マイクロメートル及びサブマイクロメートルの球のサイズ、マイクロメートル及びサブマイクロメートルの球が形成され得る材料の組成、マイクロメートル及びサブマイクロメートルの球が分散し固定されるマトリクスを形成する材料の組成、及び、マイクロメートル及びサブマイクロメートルの球の間に設けられる介在空間（ボイド）のサイズに応じて特に調整されてもよい。
【００２１】
例示的な実施形態は、中実オブジェクト本体構造、中空オブジェクト本体構造上に、あるいは、中実オブジェクト本体構造、中空オブジェクト本体構造の構成コンポーネントとして、またはそうでなければ、オブジェクト外側層として配設される光散乱層を提供してもよく、光散乱層は、観察側、観測側、または光入射側から観察されたときに、光散乱層内で所望の外観を生成するために、光の所定波長を散乱させながら、光の複数の波長が光散乱層を通過することを可能にする。
【００２２】
複数の実施形態において、光散乱層は、オブジェクトの外側表面を完全に覆うように備えられようと、オブジェクトの外側表面の離散的部分においてだけ備えられようと、特定の光散乱層の全体にわたって同じ波長の光を散乱するように形成されてもよい。こうした実施形態において、球または粒子のサイズ、及び、球または粒子の材料組成、及び、球または粒子がその中で固定されるマトリクスは、光散乱層の広がりにわたって実質的に均質であってよい。
【００２３】
複数の実施形態において、光散乱層は、光散乱層の離散的エリア内で光の所定波長を散乱するように形成されてもよく、それにより、単一カラーを反射するのではなく、光散乱層は、複数のカラーならびに更にパターン化された、テクスチャー化された、及び／またはマルチカラーの画像を反射してもよい。こうした実施形態においては、いろいろな屈折率が、球または粒子のサイズ、ならびに／または、球及び／または粒子の材料組成、ならびに、球及び／または粒子がその中で固定されるマトリクスを変更することによって、光散乱層の広がりにわたって提供される。換言すれば、光散乱層の組成は、実質的に非均質であることになる。
【００２４】
複数の実施形態において、エネルギー／光散乱層は、誘電体マトリクスに埋め込まれた実質的に透明な金属ナノ粒子を使用して形成されてもよい。
【００２５】
複数の実施形態において、エネルギー／光散乱層は、光散乱層形成のために写真エマルジョン画像形成技術を含む二次元画像形成技術に独自に適合し、こうしたエネルギー／光散乱層を全体としてまたは部分的に備える三次元オブジェクトを形成するための、三次元付加製造（「ＡＭ：ａｄｄｉｔｉｖｅ  ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ」）、印刷及び／またはラミネート技術に更に独自に適合するプロセスに従って形成されてもよい。
【００２６】
複数の実施形態において、光散乱層は、例えば、写真等級ハロゲン化銀ゲルをオブジェクトの表面に塗布し、ｃｈｒｏｍｏｓｋｅｄａｓｉｃ現像プロセスを使用することによって形成されて、特定のカラーまたは画像表示に合うよう層の光散乱特性を形成し固定させてもよい。
【００２７】
複数の実施形態において、観察側、観測側、または光入射側から観察されたときに、不透明に見える表面または表面層は、オブジェクトまたはオブジェクト層を形成するユーザの裁量で、特定のカラーの材料で形成されているように見える、または、マルチカラーパターンを含む特定のパターンを含むように形成されてもよい。
【００２８】
例示的な実施形態は、従来の材料で普通なら形成される構造によって陰を付けられるエリアの照明を促進するため、一方向への光の透過を促進するために使用される場合がある中実オブジェクト本体構造またはオブジェクト外側層を形成してもよい。非制限的な例によれば、これらの、通常陰をつけられるエリアは、隆起ポーチの下にあるエリアまたは同様に通常不利になるよう影を付けられる他のエリアを含んでもよい。
【００２９】
例示的な実施形態は、限定はしないが、カメラ、光センサ、光電池／フォトセル等を含む、全ての態様の光活性化センサ、光吸収センサ、光使用センサ、またはそうでなければ作用可能に光に関与するセンサを、収容またはカバーし得る中実オブジェクト本体構造またはオブジェクト外側層を形成してもよい。
【００３０】
複数の実施形態において、埋め込み式光電池またはフォトセルの外観は、コーティングまたはフィルムによって高められてもよく、そのコーティングまたはフィルムは、光電池及び／またはフォトセルの効率的な動作を実質的に乱さないまたは低下させないように、広い範囲の選択カラー及び／または選択パターンの１つまたは複数を表示する層の背後で、光電池及び／またはフォトセルの外観をマスク可能にするよう特に配置される。
【００３１】
複数の実施形態において、光電池及び／またはフォトセルについてのこうした被覆層の適用は、それらの認識される脆弱性、及び、或るオブジェクトの表面上で利用可能な光に容易に暴露され得る十分な構造エリアに関する制限に基づく、光電池及び／またはフォトセルの幅広い使用における欠点に対処してもよい。
【００３２】
複数の実施形態において、特定のオブジェクトの外側表面の実質的に全体が、光電池及び／またはフォトセルの埋め込み式アレイに対して透明にされてもよく、それにより、特定のオブジェクトついての、要求される、美的一貫性、任意には美的に喜び、外側表示に悪い影響を及ぼすことなく、特定のオブジェクトの潜在的に利用可能なエネルギー収集能力またはエネルギーハーバスティング能力を増加させる。
【００３３】
例示的な実施形態は、特に形成される保護外側層を提供してもよく、その保護外側層は、（１）埋め込み式フォトセルまたは他のセンサを支持した状態で保護外側層を通る実質的に改変されないエネルギー／光の透過を可能にし、（２）光の選択波長の反射を可能にし、したがって、適合性の高い表面仕上げを生成する。先に示したように、これらの適合性の高い表面仕上げは、一般に、任意の特定のユーザ選択のカラーとして、または、マルチカラーパターンまたはマルチカラー画像を含む任意の定められた（及び／またはユーザ選択の）パターンに従って見えるように構成されてもよい。こうして、例示的な実施形態は、表面光散乱層であって、所定の表面カラーまたは所定の表面カラーパターンを有すると、または、所定の表面画像からなると、観測者にとって見える可能性があるオブジェクト表面の背後で、埋め込み式コンポーネントの視覚的見え方がマスクされることを可能にする、表面光散乱層で形成される、または、表面光散乱層を外側層として含む、オブジェクトを提供してもよい。
【００３４】
例示的な実施形態は、典型的な電気スイッチ、コンセント、ならびに、他の住居用設置物及び商業用設置物を覆うための光散乱層を含む中実オブジェクト本体構造として、典型的な住居用及び／または商業用構成の壁板を形成してもよい。複数の実施形態において、下にあるスイッチボックス及び／またはコンセントボックスは、エネルギー及び／または光活性化センサ、デバイス、発電コンポーネント等を含むように構成されてもよい。開示される実施形態に従う壁板の提供は、下にあるセンサ、デバイス、またはコンポーネントに対して不透明な見え方を有する壁板を通したエネルギー伝達を促進し得る。複数の実施形態において、こうしたセンサ、デバイス、またはコンポーネントは、壁板のボックス側（非光入射側）に固定されてもよい。
【００３５】
例示的な実施形態は、別個に形成され、部分的に透過性があり、選択的に反射性がある追加の層を含み得るオブジェクト本体構造を提供してもよい。部分的に透過性があり、かつ、選択的に反射性がある層は、例えば、穿孔が有る状態または無い状態で形成され得る指向性透明層を備え得る。穿孔が含まれ得る実施形態において、穿孔は、光の所定波長と実質的に同じサイズであってよい。複数の実施形態において、穿孔は、光散乱層を構成するマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の間の隙間及び／またはボイドの形態であってよい。複数の実施形態において、穿孔は、マイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球が固定されるマトリクス材料内の開口の形態であってよい。
【００３６】
例示的な実施形態は、光収束／方向転換層、光学アイソレータ層、鏡面仕上げ表面層等を構成する更なる層を含むオブジェクト本体構造を形成してもよい。
【００３７】
開示されるシステム及び方法のこれらのまた他の特徴及び利点は、種々の例示的な実施形態の以下の詳細な説明において述べられる、または、以下の詳細な説明から明らかである。
【００３８】
電磁エネルギー透過層であって、特に、電磁エネルギーの特定波長を、残りの波長が電磁エネルギー透過層を通過することを可能にしながら、選択的に散乱させるように構成される、電磁エネルギー透過層を形成するための開示されるシステム及び方法の種々の例示的な実施形態は、これらの層において、こうした透過性エネルギー散乱層で形成されるあるいはそれを組み込む、オブジェクト、オブジェクト部分、壁板、レンズ、フィルタ、スクリーン等に対して、実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の光学的光散乱技術を独自に使用することを含んで、以下の図面を参照して詳細に述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本開示に係る三次元本体構造の透明部分上に配設される例示的なオブジェクトエネルギー／光散乱表面層の概略図である。
【図２】本開示に係る光散乱表面層で少なくとも部分的に構成される表面を有する三次元オブジェクトに埋め込まれる例示的な光感応性センサ要素の概略図である。
【図３】本開示に係るラミネート層の１つまたは複数としてエネルギー／光散乱層を含む例示的な三次元オブジェクト積層表面の概略図である。
【図４】本開示に係るエネルギー／光散乱表面層を含む少なくとも１つのポータル部分を有する例示的な三次元オブジェクトの概略図である。
【図５Ａ−５Ｃ】観察側、観測側、または光入射側から平面形態で観察される、本開示に係る光散乱表面層の例示的な描写を示す図である。
【図６】本開示に係るエネルギー／光散乱層の詳細の例示的な実施形態を示す図である。
【図７】本開示に係るエネルギー／光散乱表面層及び／またはエネルギー／光散乱表面層を含む三次元オブジェクト本体構造を自動的に形成するために使用可能な例示的なＡＭ  三次元オブジェクト形成システムの概略図である。
【図８】本開示に係るエネルギー／光散乱表面層形成スキーム、または、少なくともエネルギー／光散乱表面層を含むオブジェクトを形成するための三次元オブジェクト形成スキームのための、例示的な方法のフローチャートである。
【図９】本開示に係る光散乱層において使用可能な多層の個々のマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の例示的な詳細の概略図である。
【図１０】本開示に係るエネルギー／光散乱層で形成される少なくとも離散的部分を組み込む例示的な壁板の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
［実施形態の詳細な説明］
本開示に係るシステム及び方法は、電磁エネルギー透過及び／または散乱層を形成するための技術を含む。これらの層は、可視範囲、近可視範囲、非可視範囲の光エネルギーを含む、電磁エネルギーの特定の波長を、残りの波長が層を通過することを可能にしながら、選択的に散乱させるように特に形成され得る。これらの層は、こうしたエネルギー散乱層であって、これらの層内の実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球から構成されるエネルギー散乱層において、光学光散乱技術を独自に採用してもよい。開示されるシステム及び方法は、こうした透過性エネルギー散乱層及び／または光散乱層を含む、またはその他の方法で、こうした透過性エネルギー散乱層及び／または光散乱層を組み込む、オブジェクト、オブジェクト部分、壁板、レンズ、フィルタ、スクリーン等を形成するための技術を更に含んでもよい。開示されるシステム及び方法の説明は、そのように形成される、二次元エネルギー／光散乱層についての、及び／または、１つ以上の二次元エネルギー／光散乱層を組み込む三次元オブジェクトについての、或る範囲の現実世界の使用例及び用途について言及する。
【００４１】
本開示で述べ示す例示的な実施形態は、特に（１）〜（３）についてのいかなる特定の構成に限定されるものとして解釈されるべきでない：（１）構造、オブジェクト、オブジェクト部分、製品、またはそのコンポーネントセクション；（２）マイクロ粒子及び／またはナノ粒子、ならびに、任意の形成プロセスにおいてこうしたマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の間に確立される任意の間隙ボイドまたはナノボイドを含む、マイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の任意の特定の組成を含むが、それに限定されない、説明されるエネルギー／光散乱層、光方向付け層、または光透過層を形成するための特定の個々の材料；または、（３）こうしたセンサコンポーネントを含むオブジェクトが、その視点からは、エネルギー／光散乱層、光方向付け層、または光透過層が、入射電磁エネルギーに対して「不透明」に見え得る、オブジェクトまたは層の観察、観測、または光入射外側表面から観察される場合に、観察から隠されるように、こうしたエネルギー／光散乱層、光方向付け層、または光透過層の背後に操作可能にマウントされ得る、インストールされ得る、または配置され得る任意の特定のクラスのエネルギー／光収集センサコンポーネント。本開示で詳細に論じるような、システム、方法、技術、プロセス、及び／またはスキームを使用することによって、特に、可視または近可視の光コンポーネントが通過することを可能にしながら、オブジェクトまたは層の美的に一貫性のあるまたは美的に喜ばせる、外側の見え方をもたらすために、エネルギー／光透過層、光方向付け層、及び／または光散乱層、ならびに、こうした層で形成されるまたはその他の方法で組み込むオブジェクトを形成するための開示されるスキームの任意の有利な使用が、開示される例示的なシステム及び方法の範囲内に含まれるものとして企図されることが認識されるべきである。
【００４２】
開示されるシステム及び方法は、オブジェクト内の、または、観察側、観測側、もしくは光入射側から不透明に見え得る層の背後の特定の光電池またはフォトセル（概して以下では総称的に「フォトセル（ｐｈｏｔｏｃｅｌｌ）」と呼ばれる）を隠すことに特に適合可能であるものとして述べられる。本開示のバランスを通して使用されるとき、用語「フォトセル」は、限定することなく、幅広いクラスの光活性化センサ、光吸収センサ、光使用センサ、またはそうでなければ作用可能に光に関与するセンサ、センサコンポーネントまたはデバイスであって、光電効果、光導電効果、光起電効果が、有利には使用されて、光（電磁スペクトルの可視範囲または近可視範囲の）または他の被選択電磁放射に暴露されると電流または電圧を生成する、センサコンポーネントまたはデバイスを指すことを意図される。こうしたフォトセルが、代替的に、光電セル、光電池、または光導電セルと呼ばれてもよく、また、より口語的に、「エレクトリック・アイ（ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｅｙｅ）」としての特定の実装形態であることを当業者は認識する。本開示におけるフォトセルという用語の一般的な使用は、限定することなく、これらの用語を包含する。
【００４３】
フォトセルは、シリカ結晶の、アモルファスの、シンフィルムの、有機の、または他の光方向付け層で覆われる。これらの光方向付け層は、散乱効果及び／またはプラズモン効果を実装することによって働き、プラズモン効果において、金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴で励起される金属ナノ粒子を使用して光を散乱させることによって、光吸収が全体的に改善される。表面プラズモン共鳴またはＳＰＲは、一般に、入射光によって刺激されたときの負誘電率材料と正誘電率材料との間の界面における伝導電子の共鳴振動を指す。共鳴状態は、入射光子の周波数が、正の原子核の回復力に抗して振動する表面電子の固有周波数に整合するときに確立される。
【００４４】
本開示に係るシステム及び方法の実施形態において、独自でかつ有利な光方向付け層は、衝突する光スペクトルのわずかな部分を、光方向付け層の観察側、観測側、または光入射側の観測者の方向に戻るように散乱させる。こうして、特定の光方向付け層は、可視スペクトルの特定のカラーを有するように見えることができ、一方、光エネルギーのかなりの部分は、薄い光方向付け層を許容範囲で通過し、下にあるフォトセルの作用表面に衝突して、光電効果によって電気を生成する。
【００４５】
フォトセルを美的に隠すために特に使用可能である、開示されるエネルギー／光透過層、エネルギー／光散乱層、及び／または、エネルギー／光方向付け層に対して参照が行われてもよく、これらの用語は本開示の文脈で相互交換可能に使用され得る。しかし、開示される層が、こうした層の背後に位置決めされる特定の形態のカメラ、撮像デバイス、またはレンズ、を含む他のセンサが空間またはエリアの観測のために使用可能であり得る使用シナリオ及び／使用事例において、同等に効果的であり得ることが認識されるべきである。実質的に全ての照明状態で使用可能であるこうしたカメラまたは撮像デバイスの能力は、カメラまたは撮像デバイス自身の能力だけによって制限され得て、カメラまたは撮像デバイスがその背後に配置される光散乱層が、カメラまたは撮像デバイスに対して実質的に透明ではないことに基づいて、制限されない。光散乱層の背後のこうしたカメラまたは撮像デバイスの位置は、実質的に「隠蔽」またはそうでなければカモフラージュされてもよく、同様に、任意の数の光作動式検出コンポーネント、センサコンポーネントまたは他のデバイスコンポーネントの位置であり得る。この点に関して、開示されるエネルギー／光散乱層またはエネルギー／光散乱層で形成されるオブジェクトの使用に対する一般的な言及は、埋め込み用フォトセルとして、開示されるシステム及び方法を、任意の特定のセットまたはクラスの光活性化センサまたは光使用センサに限定するものとして考えられるべきでない。更に、「光散乱」効果に対して一般的な言及が行われることになるが、これらの言及は、或るエネルギー散乱層が、それに対する非可視放射波の特定の波長に対して不透明に見えるようにさせられる場合がある、電磁スペクトルの他の部分におけるエネルギー散乱を排除することを意図しない。
【００４６】
更に、開示されるマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子が形成され得る材料の任意の特定の有用な組成への言及は、概して透明なまたは見かけ上透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子の形態で存在可能であり得る幅広いクラスの入力材料だけを同様に説明する。こうしたマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子についての適した材料は、それらの組成に応じて特に論じられてもよく、または、一定の機能パラメータ（可変屈折率を含む）によって、より幅広く言及されてもよく、そのいずれも、こうしたマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子が形成され得る広い範囲の入手可能な入力材料を制限すると考えられるべきでない。典型的な球または粒子のサイズは、一般に、エネルギー散乱層によって散乱することが意図される入射エネルギーの波長に応じて２５ミクロン以下の範囲内にあることになる。更に、こうしたマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子が安定化され得る典型的な誘電体マトリクスが述べられる。やはりここでも、特定のマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球、マイクロ粒子及び／またはナノ粒子の層における安定化または定着を促進する特定の透明誘電体材料に対する言及は、例証的かつ非制限的であることを意図される。
【００４７】
例示的な実施形態は、有利には、任意の成形、機械加工、またはＡＭオブジェクト形成プロセスにおいて形成され得る三次元オブジェクトを含む特定の三次元オブジェクトの外側表面の少なくとも一部分を覆うエネルギー／光方向付け層、エネルギー／光反射層、及び／またはエネルギー／光散乱層を使用してもよい。エネルギー／光方向付け層、エネルギー／光反射層、及び／またはエネルギー／光散乱層は、衝突するエネルギー及び／または光スペクトルの少なくとも一部分を観測者に戻るように散乱させるのに有用であり得る。例えば、可視光が観測者に戻るように散乱される場合、オブジェクトは、完成したオブジェクトの外側表面上に、特定のカラーまたは特定のパターンを有する、あるいは、特定の画像を含む外観を与え得る。
【００４８】
光散乱層の見かけのカラー、パターン、または画像は、粒子のサイズ、粒子の材料組成、粒子の物理的（層状）組成、粒子がその中で定着される場合があるマトリクス材料の組成、粒子の間の間隙ボイドの存在及びサイズ、複数の個々の粒子／マトリクス層、あるいは、上記の任意の組合せに応じて、粒子の屈折率を調整することによって生成されてもよい。見かけのソリッドカラーは、光散乱層の光入射表面にわたって上記パラメータの実質的に均一な組合せを提示することによって生成されてもよい。パターンは、光散乱層の光入射表面にわたって上記パラメータの１つまたは複数を操作することにより、屈折率の調整を適切に変更することによって生成されてもよい。
【００４９】
複数の実施形態において、オブジェクト、オブジェクトの外側表面コーティング、及び／または外側フィルムが設けられてもよく、それらは、任意の本質的に透明な光透明カバーリング、コーティング、または保護外側層によって覆われているかのように、任意の埋め込み式センサまたはフォトセルの効率を実質的に維持しながら、オブジェクトの観察側、観測側、または光入射側から観測者に、広い範囲の選択カラーが表示されることを可能にするように設計される。
【００５０】
複数の実施形態において、実質上任意のオブジェクト表面は、オブジェクト表面に関連するフォトセルまたは他のセンサが完全にマスクまたはカモフラージュされるように変更されてもよい。例えば、商業用建物または住居用ホームを含む構造の屋根は、フォトセルで覆われるが、通常の板屋根、金属屋根、タール塗り屋根、または他の表面処理された屋根の外観を依然として有し得る。これとは別に、構造の壁、内部または外部の一部分は、塗装された表面、テクスチャー化された表面、または更に特に選択された芸術作品の表現の外観を維持しながら、フォトセルを埋め込まれ得る。自動車及び／またはバスを含む車両は、種々の外側表面上にフォトセルを備えてもよく、フォトセルは、光方向付け層及び／または光散乱層のオーバコートによってマスクされて、影響を受ける表面を、通常の塗装された表面に過ぎないものからなるように見えるものとして描写してもよい。
【００５１】
構造、車両、またはオブジェクトの外側表面層は、複数の異なるセンサを組み込んでもよく、複数の異なるセンサは、視覚的に検出不能であるように、または、動作環境または使用事例における制約に応じて、美的に、正しいか、喜ばせるか、または必要とされるように、マスクまたはカモフラージュされる。この点に関して、構造または構造コンポーネントの外側層の必要とされるまたは所望される外観は、オブジェクトまたはオブジェクト表面層の光透過特性の有利な使用を提供しながら、例えば、歴史的保存制約または他の外側の外観の制約を受ける構造の修復において保存されてもよく、それにより、必要とされるまたは所望される外側の外観を維持するオブジェクトまたはオブジェクト表面の、背後の、それを超えた、その下の、またはその周りのエリアの照明を促進してもよい。
【００５２】
光の一定の波長を単に吸収する、顔料、塗料、インク、または他の表面処理剤を使用することなく、カラー化可能または視覚的にテクスチャー化可能である、中実オブジェクト本体構造、中空オブジェクト本体構造、または他のオブジェクト表面層が生成されてもよい。開示されるエネルギー／光散乱層は、決定された可視波長、近可視波長、または非可視波長のエネルギー／光が、他の決定された可視波長、近可視波長、または非可視波長のエネルギー／光を散乱させながら、実質的に邪魔されずに層を通過することを可能にし、したがって、例えば、可視光散乱の場合、エネルギー／光散乱層を含むまたは組み込むオブジェクトの表面に対して、カラー化された見かけを生成する。
【００５３】
図１は、三次元本体構造１２０の透明部分上に配設される例示的なオブジェクトエネルギー／光散乱表面層１１０の概略図１００を示す。図１に示すように、エネルギー／光散乱層１１０は、第１の所定波長ＷＬｐのエネルギー／光がエネルギー／光散乱層１１０を通過可能にするように構成される。エネルギー／光散乱層１１０の構成は、同時に、或る第２の所定波長ＷＬｓのエネルギー／光が、実質的に図示するように、入射方向に戻るように散乱することを生じさせる。
【００５４】
先に述べたように、また、以下でより詳細に述べるように、エネルギー／光散乱層１１０は、マイクロ粒子、ナノ粒子を含む、実質的に２５ミクロン以下の範囲の様々なサイズのマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の形態の実質的に透明な粒子と、実質的に透明な粒子の間の間隙ボイドまたはナノボイドとで構成されてもよい。実質的に透明な粒子は、誘電体材料を含むが、それに限定されない、実質的に透明なマトリクス材料から更に構成される構造または他の層内で安定化されてもよい。特定の第２の所定波長ＷＬｓのエネルギー／光を散乱させるため、光散乱層１１０の光散乱表面を「調整する（ｔｕｎｅ）」ように実質的に透明な粒子を構成することができることは、エネルギー／光散乱層１１０が、単一カラー、複数カラーで、または、エネルギー／光散乱層１１０によって提供される画像の様視覚提示に従って、所望の外観を提供する能力を生じさせ得る。換言すれば、エネルギー／光散乱層１１０（または複数層）を構成するコンポーネントの特定の組成に応じて、１つ以上のカラー、テクスチャー、カラーパターン、またはカラーパターン化画像が、エネルギー／光散乱層１１０によって視覚的に生成されてもよい。
【００５５】
入射エネルギーが可視スペクトルの波長を含む場合、エネルギー／光散乱層１１０の屈折率は、粒子の１つ以上のサイズ、粒子の１つ以上の材料組成、粒子の１つ以上の物理的組成、粒子がその中で定着され得る任意のマトリクスの１つ以上の材料組成、マトリクス内で定着される粒子間の中間開口またはボイド、あるいは、上記パラメータの任意の組合せに基づいて選択的に調整されてもよい。エネルギー／光散乱層１１０が、エネルギー／光散乱層１１０の表面にわたって単一カラーとして見えることを意図される実施形態において、エネルギー／光散乱層１１０の表面にわたる粒子／マトリクス／ボイドスキームの組成は、実質的に同一または均一であってよい。エネルギー／光散乱層１１０が、複数カラー、複数テクスチャーで、または、画像化表面として見えることが意図される実施形態において、エネルギー／光散乱層１１０の表面にわたる粒子／マトリクス／ボイドスキームの組成は、表面層部分に異なる屈折率を提供し、それにより、エネルギー／光散乱層１１０の光入射側から観察されると、異なるカラーとして見える。
【００５６】
エネルギー／光散乱層１１０の光散乱効果は、概してエネルギー／光散乱層１１０の表面の近傍の及び／またはその表面に衝突する周囲光からの照明に応答して生成され得る。代替的に、エネルギー／光散乱層１１０の光散乱効果は、概してエネルギー／光散乱層１１０の光入射表面上に照明を収束させるある指向性光源１３０によって生成される直接照明に応答して生成されてもよい。
【００５７】
図１に示す一般的な構成において、エネルギー／光散乱層１１０は、第１の所定波長ＷＬｐのエネルギー／光が、エネルギー／光散乱層１１０を通過するだけでなく、更に透明三次元本体構造１２０を実質的にフィルタリングなしで通過することを可能にする方法で透明三次元本体構造１２０を覆って形成され、この方法は、可視範囲の光の場合、透明三次元本体構造１２０内に、その下に、またはその背後に、あるいは、エネルギー／光散乱層１１０の背後に位置決めされる、更には、例えば、透明三次元本体構造１２０に埋め込まれる、エリアまたは光活性化センサが、第１の所定波長ＷＬｐのエネルギー／光によって、これらの第１の所定波長ＷＬｐのエネルギー／光が、ガラス、プラスチック、他の透明な外側カバーリングまたは保護層を実質的にフィルタリングなしに通過したかの如く、照明されることを可能にする。こうして、エネルギー／光散乱層１１０及び透明三次元本体構造１２０を通過する第１の所定波長ＷＬｐのエネルギー／光は、透明三次元本体構造１２０によって陰を付けられたエリアを単に照明するために、または、透明三次元本体構造１２０の全てまたは一部分内にまたはその背後に位置決めされる任意の光活性化センサ、光吸収センサ、光使用センサ、またはそうでなければ作用可能に光に関与するセンサを含む光検出コンポーネントが適宜使用するために、相当の光エネルギーを提供してもよい。
【００５８】
図２は、光散乱表面層２１０で少なくとも部分的に構成される表面を有する三次元オブジェクトの透明三次元本体構造２２０に埋め込まれる例示的な光感応性センサ要素２４０の概略図２００を示す。図２に示すように、光散乱層２１０の近傍の周囲光の、または、光散乱層２１０において光源２３０から向けられた光の少なくとも第１の所定波長ＷＬｐは、図１に示す実施形態を参照して述べたように、光散乱層２１０を通過し得て、一方、周囲光のまたは向けられた光の少なくとも第２の所定波長ＷＬｓは、先に述べたように、入射方向に戻るように散乱し得る。周囲光のまたは向けられた光の少なくとも第１の波長ＷＬｐは、例示的な光感応性センサ要素２４０の面するまたはフェーシャル表面上に衝突させられ得る。
【００５９】
複数の実施形態において、光散乱層２１０は、例示的な光感応性センサ要素２４０のフェーシャル表面上に直接配設されてもよい。周囲光のまたは向けられた光の少なくとも第１の波長ＷＬｐは、例示的な光感応性センサ要素２４０に、特定の出力信号を生成させてもよく、特定の出力信号は、例示的な光感応性センサ要素２４０と有線または無線通信状態にあり得るプロセッサ（またはエネルギーハーベスタ）２６０に出力されてもよい。無線通信は、直接、または、介在するまたは関連する無線通信インタフェース２５０を介して例示的な光感応性センサ要素２４０とプロセッサ（またはエネルギーハーベスタ）２６０との間で伝達されてもよい。こうした無線通信インタフェース２５０は、ＷｉＦｉ、ＷｉＧｉｇ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（ＬＥ）（登録商標）（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｓｍａｒｔ（登録商標）またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）のバージョン４．０＋規格とも呼ばれる）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、または他の同様の無線信号処理プロトコルを含むが、それに限定されない、任意の互換性のある無線信号処理プロトコルに従って動作してもよい。
【００６０】
例示的な光感応性センサ要素２４０がフォトセルを備え得る実施形態において、少なくとも第１の波長ＷＬｐの光は、少なくとも第１の波長ＷＬｐの光を、エネルギーハーベスタまたは電気エネルギー貯蔵要素によって収集される、または、電気エネルギー伝送手段によって関連する負荷に伝送される電気に変換するようにフォトセルを活性化するのに十分な光エネルギーを提供し得る。
【００６１】
図示及び理解を容易にするため個別要素として述べられるが、例示的な光感応性センサ要素２４０は、特にフォトセルとして存在するとき、透明三次元本体構造２２０に埋め込まれるまたはその背後に配置される実質的に統合された及び／または単一のフォトセルアレイを備えてもよい、またはそうでなければ、光散乱層２１０をフォトセルアレイ上に直接配設することによって透明三次元本体構造２２０のかなりの部分を置換してもよい。
【００６２】
図３は、ラミネート層の１つまたは複数としてエネルギー／光散乱層３１０を含む例示的な三次元オブジェクト積層表面の概略図３００を示す。図３に示すように、エネルギー／光散乱層３１０の近傍の周囲エネルギー／光、または、エネルギー／光散乱層３１０においてエネルギー／光源３３０から向けられるエネルギー／光は、透明な保護層の形態であり得る透明オーバレイヤ３１２を通過してもよい。透明オーバレイヤ３１２は、ガラス、プラスチック、他のエネルギー／光透明組成物、及び／または、透明三次元本体構造がそれから実質的に形成される材料で形成されてもよい。エネルギー／光散乱層３１０は、図１を参照して上述されるエネルギー／光散乱層と同じ方法で作用するように構成されてもよい。少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光は、エネルギー／光散乱層３１０を通過してもよく、一方、少なくとも第２の波長ＷＬｐｓのエネルギー／光は、上述した方法で入射方向に戻るように散乱されてもよい。
【００６３】
少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光は、エネルギー／光収束／フィルタリング層（または要素）３１４として構成される１つ以上のラミネート層を通して収束またはフィルタリングされてもよい。エネルギー／光収束／フィルタリング層は、光学アイソレータ、プリズム、レンズ等であってもよく、また、下にあるエリアの少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光に対する暴露を制御するのに適切であるように、または、カメラ及び／または他の撮像デバイスを含む１つ以上の下にあるまたは埋め込み式のセンサの能力または入力要件に第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光を適合させるために要求されるように、少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光を収束させてもよい、フィルタリングしてもよい、またはそうでなければ、調節してもよい。少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光が、適合性があるようレンダリングされるよう、マイナー修正及び／または再フィルタリングを必要とする場合があることを当業者は認識するであろう。
【００６４】
少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光は、同様にまたはその他の方法で、中実オブジェクト本体コンポーネントの形態であり得る１つ以上の不透明な、ほぼ不透明な、または暗くされたエネルギー／光シェード３１６によって透明三次元本体構造３２０へのまたそれを通しての更なる伝達から部分的に遮断されてもよい。エネルギー／光シェード３１６は、透明三次元本体構造３２０の複数部分を、及び、エネルギー／光散乱層３１０の背後で透明三次元本体構造３２０内にまたはその背後に配置される任意のエリアまたはセンサを、少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光に対する暴露から実質的にシールドしてもよいまたはそこに陰を作ってもよい。エネルギー／光フィルタリング層（または要素）３１４及びエネルギー／光シェード３１６は、任意の構成で配列されて、排他的に機能してもよく、またはそうでなければ、協働して機能してもよく、それにより、例えば、透明三次元本体構造３２０を通って三次元本体構造３２０の背後のエリアまたはセンサへ伝達する少なくとも第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光の伝達を制御してもよい、および／または、そうでなければ方向付けてもよい。
【００６５】
図４は、三次元本体構造３２０内にエネルギー／光散乱表面層４１０を含む少なくとも１つのポータル部分４２７を有する例示的な三次元オブジェクトの概略図４００を示す。図４に示すように、エネルギー／光散乱表面層４１０は、図１を参照して上述されるエネルギー／光散乱層と同じ方法で作用するように構成されてもよい。周囲エネルギー／光の、または、エネルギー／光源４３０から発せられる指向性のエネルギー／光の少なくとも第１の波長ＷＬｐは、エネルギー／光散乱層４１０を通過してもよく、一方、周囲エネルギー／光のまたは上記指向性のエネルギー／光の少なくとも第２の波長ＷＬｓは、上述した方法で入射方向に戻るように散乱されてもよい。
【００６６】
図４に示す構成の違いは、三次元本体構造４２０が完全に透明でないことである。三次元本体構造４２０は、透明ポータル部分４２７及び不透明遮断部分４２５を含むため、第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光は、下にあるエリアの第１の波長ＷＬｐのエネルギー／光に対する暴露を個別に制御するように、あるいは、透明ポータル部分４２７内にまたはそれに一列に並んで配列され得る、下にあるまたは埋め込み式の１つ以上のセンサの暴露を個別に制御するように、ポータル部分４２７を通して流されてもよい。
【００６７】
三次元本体構造４２０が、例えば、木甲板等の構造建物コンポーネントの形態をとり得る実施形態を考える。木甲板の少なくとも一部分は、エネルギー／光散乱層４１０の下にあるポータル部分４２７を含んで、こうした木甲板の１つ以上のユニットで構成される隆起甲板によって陰を付けられるエリアの光エネルギーによる暴露または照明を提供してもよい。エネルギー／光散乱表面層４１０の構成は、木甲板の中実部分、または、こうしたエネルギー／光散乱層４１０部分を有するように構成されない他の隣接する従来の木甲板とし同じ外観を呈し得る。こうして、美的に一様な外観が、甲板表面のために提供されてもよく、一方、光照明のポケットは、甲板の下にある通常不利に陰付けされるエリアを光エネルギーに曝してもよい。
【００６８】
図５Ａ−５Ｃは、観察側、観測側、または光入射側から平面形態で観察される本開示に係る光散乱表面層の例示的描写を示す。図５Ａに示すように、例示的な実施形態５００は、光散乱表面層全体にわたって光の同じ波長ＷＬｓを散乱し、それにより単一の可視カラー５１０を生成するように形成される光散乱表面層を含む。図５Ｂに示すように、例示的な実施形態５３０は、背景カラー５４０として第１の波長ＷＬｓ１の光を、また、他のカラー／テクスチャー部分５４５として複数の第２の波長ＷＬｓｎの光を散乱するように形成される光散乱表面層を含む。カラー／テクスチャー部分５４５を生成する複数の第２の波長ＷＬｓｎの光は、光散乱表面層において形成されてもよく、また、光散乱表面層の所定エリア内でだけ光の１つ以上の第２の所定波長ＷＬｓｎを散乱し、したがって、光散乱表面層において、或る態様のマルチカラーの及び／またはテクスチャーの外観を生成するように構成されてもよい。図５Ｃに示すように、例示的な実施形態５５０は、第１の背景カラー５６０として第１の波長ＷＬｓ１の光を、第２の中間背景カラー（複数可）５６５として第２の（またはそれより高い次数の）波長ＷＬｓ２の光を、また、カラー／テクスチャー／画像部分５７０として複数の第３の波長ＷＬｓｎの光を散乱するように形成される光散乱表面層を含む。カラー／テクスチャー／画像部分５７０としての複数の第３の波長ＷＬｓｎの光は、光散乱表面層において形成され、また、光散乱表面層の所定エリア内で１つ以上の第３の所定波長ＷＬｓｎの光を散乱し、それにより、光散乱表面層において、或る態様のマルチカラーの、マルチテクスチャーの及び／または画像様の外観を生成するように構成されてもよい。
【００６９】
上述した実施形態の全てにおいて、可視、近可視、または非可視範囲の被選択波長として第１の所定波長ＷＬｐの光が光散乱層を通過することを可能にするように、また、主に可視範囲の被選択波長として第２の所定波長ＷＬｓ（Ｘ）の光が散乱されることを可能にするように、種々の光散乱層が形成されてもよいことが認識されるべきである。単一カラーの、マルチカラーの、マルチテクスチャーの、及び／または画像様の視覚的表示は、実質的に上述した方法における、粒子、マトリクス、及びボイドの組成に関する特定のパラメータの変更による、光散乱層の屈折率の局所的調整により生じ得る。
【００７０】
図６は、本開示に係るエネルギー／光散乱層６００の詳細の例示的な実施形態を示す。開示されるスキーム、プロセス、技術、または方法は、直径２５ミクロン以下の範囲の、実質的に透明な誘電体マトリクス６１０に埋め込まれる金属ナノ粒子６２０の形態の、実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球を使用して作成されるエネルギー／光散乱層６００を生成してもよい。一例として、金属ナノ粒子６２０が、二酸化チタンナノ粒子を含んでもよい。二酸化チタンが、その輝度及び比較的高い屈折率に基づいて白色顔料として広く使用されていることがよく知られている。二酸化チタンは、例えば、この特性、ならびに、その強い紫外線（ＵＶ）光吸収能力及びＵＶ光に対する露光下における変色に対する一般的な耐性を根拠に、かなりの数の物理的サンスクリーンに見られる。ナノスケールの二酸化チタン粒子は、例えば、可視光を散乱する一方、実質的なＵＶ保護を提供することから、サンスクリーンローションにおいて主に使用され得る。更に、エネルギー／光散乱層６００は、エネルギー／光散乱層６００内に、または、エネルギー／光散乱層６００を通してランダムまたはパターン化されたボイド６３０を含んでもよい。複数の実施形態において、図６に示すようなパターン化されたボイド６３０は、そうでなければカメラレンズまたは他のイメージングデバイスセンサ上に衝突する光を再フィルタリングまたは再整列する必要性を、減少させ得るまたは実質的に取り除き得る。
【００７１】
開示されるスキームに従って使用されるとき、二酸化チタンは、広いバンドギャップ（Ｅｇ＝３．２〜３．４（ｅＶ））及び高い屈折率（ｎ＝２．５〜２．９）を有する実質的に透明な半導体材料として存在してもよい。これらの特性は、二酸化チタンが、可視及び近可視の光範囲でエネルギー／光散乱層６００の所望の光学特性を取得する、または、そうでなければ制御する、ように設計される実質的に透明な金属誘電体複合物と共に使用されることを可能にする。複数の実施形態において、金属誘電体複合物は、シリコン、金、及び／または銀ナノ粒子のような材料を含んでもよい。
【００７２】
貴金属含有物を含む複合物のカラーは、金属相の複合物についての表面プラズモン共鳴（ＳＰＲ）に基づいて調整されてもよい。励起光の波長よりかなり小さい寸法の、よく分離された埋め込み式金属ナノ粒子を有するフィルムを備える光散乱層は、吸収スペクトルの可視範囲内のピークによって特徴付けられてもよい。帯域幅、強度、及び最大効果の保有は、周囲の誘電体マトリクスの組成ならびに金属ナノ粒子のサイズ、分布、及び形状に依存し得る。実質的に透明な構成コンポーネントのこれらの物理的特性を制御できることは、光散乱層がそれから形成され得る複合材料の光学特性の調整を可能にする。複合材料の光学特性のこの調整は、（１）マトリクス（ＮＨ）の屈折率を変更すること、及び、（２）金属含有物のモフォロジー及び分布を修正し、それにより、金属ナノ粒子のアスペクト比を変更することの一方または両方を含んでもよい。プラズモン共鳴及び粒子による光の散乱の組合せを適用することによって、上述した例示的なナノ粒子の成分を含む、実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球からなる光散乱表面層を有するオブジェクトのカラーの現れ方は、直接かつ正確に制御され得る。
【００７３】
エネルギー／光散乱層の最終的な光学特性または特徴は、散乱理論を使用して制御及び／または決定されてもよい。こうした散乱理論の例は、均質球によって電磁平面波の散乱を記述する、マクスウェルの方程式に対するミー（Ｍｉｅ）理論またはミーの解である。ミーの解は、無限級数の球面多極部分波の形態をとる。全体的に、Ｓｔｒａｔｔｏｎ，Ｊ．Ａ．、Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｈｅｏｒｙ，ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ（１９４１）を参照されたい。
【００７４】
複数の実施形態において、エネルギー／光散乱層の１つ以上の見かけのカラーは、実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球を使用して作成されてもよい。１つ以上の階層の多層は、例えば、ポリスチレンラテックス懸濁液から水を蒸発させることによって形成されてもよく、可視光の波長より小さい直径の単分散球粒子を含み得る。例えば、Ｄｕｓｈｋｉｎ等「Ｃｏｌｏｒｅｄ  Ｍｕｌｔｉｌａｙｅｒｓ  ｆｒｏｍ  Ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ  Ｓｕｂｍｉｃｒｏｍｅｔｅｒ―Ｓｐｈｅｒｅｓ」日本国  ３００−２６  つくば市東光台５−９−１  ＪＲＤＣ  ＥＲＡＴＯ  プロテイン・アレイ・プロジェクト  （Ｍａｙ  ２８，  １９９３）を参照されたい。
【００７５】
複数の実施形態において、エネルギー／光散乱層は、写真等級ハロゲン化銀ゲルを塗布し、ｃｈｒｏｍｏｓｋｅｄａｓｉｃ現像プロセスを使用することによって形成されてもよい。ゼラチン懸濁液内のハロゲン化銀結晶は、透明複合本体構造としてガラスを含む基材上にコーティングされてもよい。ハロゲン化銀ゲルは、例えば、フォトセルの対向面上に直接塗布されてもよい。ハロゲン化銀結晶が光に露光されると、ハロゲン化銀結晶の表面上の感光核は、金属銀の小さな核になる。金属銀の核は、ほぼ４つ以上の原子を含む場合、現像可能になり、そのことは、金属銀が、結晶全体を金属銀にする現像を経験することができることを意味する。大量の光を受けるエマルジョンのエリアは、最大の現像を経験し、したがって、最大の光学密度をもたらす。ｃｈｒｏｍｏｓｋｅｄａｓｉｃ現像プロセスにおいて、ハロゲン銀粒子は、異なる化学物質及び／または光に対する露光と共に注意深く管理されて、これらの粒子を異なるサイズにする。異なるサイズに作られるこれらの銀粒子は、次に、ミー効果に従って異なるカラーを生成する異なる方法で光を散乱させる。これをするために使用される化学物質は、しばしば、アセテート緩衝チオシアネート「安定化剤」及び希釈水酸化カリウム「活性化剤」である。
【００７６】
例えば、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｌｉｇｈｔ（登録商標）等の写真等級ハロゲン化銀ゲルが設けられてもよい。一般に、ハロゲン化銀ゲルは、増大速度ハロゲン化銀写真エマルジョンの特定の形態であってもよい。この文脈において、ハロゲン化銀ゲルは、標準的な写真タイプの現像剤及び定着剤で処理されるように選択される。エネルギー／光散乱層について想定される特定の使用事例に応じて、ハロゲン化銀ゲルは、フェノールまたは他の同様な溶媒を全く含まない非毒性物質を提供する点で好ましい。
【００７７】
フォトセルを含む、下にあるベース本体構造の表面テクスチャーに応じて、ハロゲン化銀ゲルが、その後、ベース本体構造の受容面に塗布される前に表面処理が適用されてもよい。表面処理が必要とされるまたはそうでなくとも好ましい事例において、オイルベースのプレコートが、良好な付着のため、また、オーバレイヤの変色についての可能性を更に防止するために使用され得る。こうしたプレコートは、ポリウレタン、ゼラチンプレコート、及び／または写真「下塗り（ｓｕｂｂｉｎｇ）」溶液を含んでもよい。プレコーティングの目的は、ベース本体構造の下にある受容表面に対してエマルジョンを結合させる平滑表面を提供することである。ハロゲン化銀ゲルが塗布される受容表面がエマルジョンを固定するのに十分に多孔性である場合、ハロゲン化銀ゲルが、プレコーティングなしで、ベース本体構造の受容表面上に直接塗布されてもよいことが認識されるべきである。
【００７８】
開示される表面コーティグプロセス中に、ハロゲン化銀ゲルを塗布しながら、ミディアムアンバー、ダークイエロー、またはレッドセーフライト、あるいは写真暗室で使用するのに適する他の光源の１つを使用することが有利である。セーフライトは、ハロゲン化銀ゲルがそれに対して実質的に感応しない可視スペクトルの一部だけからの照明を提供するために選択される。この文脈においてハロゲン化銀ゲルが比較的ゆっくりであるため、ハロゲン化銀ゲルは、曇らせることなく大量のセーフライト輝度及び露光を許容し得る。セーフライト出力を最大にするため、アンバーフィルタを有する低圧ナトリウムランプが、表面コーティングプロセス中に効果的に使用されてもよい。
【００７９】
ベース本体構造の受容表面が、必要に応じて適切に処理されると、ハロゲン化銀ゲルは、ブラシ、スポンジ、塗料塗布器、塗料ローラ、スプレー、噴射プロセスの１つまたは複数を使用して、ハロゲン化銀エマルジョンを流し排出することによって、または、既知のまたは後に開発される他の塗布プロセス又は方法によって受容表面に塗布される。ハロゲン化銀ゲルの複数のコートが、ベース本体構造の受容表面にわたって塗布される。各ハロゲン化銀ゲル層がセットアップし、例えば生乾きになるにつれて、各ハロゲン化銀ゲル層は、露出され現像され得る。代替的に、塗布されたハロゲン化銀ゲルを有するベース本体構造は、後で使用するため、乾燥され保存され得る。
【００８０】
光散乱層が用意されると、所望のカラーまたはパターンを達成するための光散乱層の現像が、次の通りに進められてもよい。
【００８１】
活性化剤（例えば、Ｋｏｄａｋ（登録商標）  ５１１  活性化剤等）と安定化剤（例えば、Ｋｏｄａｋ（登録商標）  Ｅｋｔａｍａｔｉｃ  Ｓ３０  安定化剤）の両方の１０パーセント（１０％）〜２０パーセント（２０％）溶液が適切に混合されてもよい。約１／２オンス（０．５ｏｚ．）の活性化剤及び安定化剤溶液が、４オンスと１／２オンス（４．５ｏｚ．）の水に添加されて、１０パーセント（１０％）溶液をもたらしてもよい。約１／２オンス（１．０ｏｚ．）の活性化剤及び安定化剤溶液が、４オンス（４．０ｏｚ．）の水に添加されて、２０パーセント（２０％）溶液をもたらしてもよい。２つの異なる溶液のそれぞれを別々に使用することによって、現像プロセスに対する更なる制御が達成され得る。代替の実施形態において、Ｄｅｋｔｏｌ（登録商標）現像剤の５０パーセント（５０％）溶液は、５オンス（５．０ｏｚ．、ストック、使用強さではない）を５オンス（５ｏｚ．）の水で希釈することによって使用され得る。他の現像剤が、使用するために同様な希釈で調製されてもよいことが認識されるべきである。
【００８２】
ベース本体構造上で、ハロゲン化銀で形成される光散乱層は、特定のカラーを現像することが所望される光散乱層の１つまたは複数のエリア上にＤｅｋｔｏｌ（登録商標）の５０パーセント（５０％）溶液を塗布することによって、調製され露光される。現像中、カラーまたは画像が光散乱層に現れるにつれて、更なる現像剤が、必要に応じて塗布され得る。
【００８３】
約９０秒後、または、カラー／画像が正しく現れると、水あるいは別のフラッディングまたはウォッシング溶液が使用されて、現像プロセスを抑制し、最終的に停止させ、それにより、カラーを設定し得る。適切な現像が達成されると、安定化剤の約１０パーセント（１０％）溶液が、もしあれば、先に生成された現像エリアに隣接する光散乱層の所定の部分に、その隣接部分のカラーを同様に設定するために塗布され得る。
【００８４】
１０パーセント（１０％）活性化剤溶液が、光散乱層の選択部分に塗布されてもよい。光散乱層の被露光部分は、同様に、蛍光または他の光に露光されて、光散乱層内のカラー／画像を更に現像してもよい。
【００８５】
任意選択で、５０パーセント（５０％）Ｄｅｋｔｏｌ（登録商標）溶液が、光散乱層に塗布されて、作用を加速してもよい。カラー／画像は、安定化剤及び／または活性化剤の１０パーセント（１０％）及び２０パーセント（２０％）溶液を用いて、または、希釈されたＤｅｋｔｏｌ（登録商標）を添加することによって更に現像されて、カラーを暗くしてもよい。
【００８６】
異なる強度の光が、カラーまたはカラーの深度を変更し得る。更に、光及び先に全体的に示した活性化剤及び安定化剤溶液は、ゼラチン状ハロゲン化銀エマルジョン内の銀塩と反応して、異なるサイズの金属銀粒子を形成する。これらのいろいろな粒子サイズは、光散乱層内の光を屈折させて、いろいろな色調を作成する。カラー効果は、光散乱層の表面における画像様の提示において、異なるカラー効果のインタフェースにおいてより顕著であり得る。
【００８７】
カラーは、異なる化学物質がエマルジョン内で出会うときに作成される。現像剤の化学的作用が、（安定化剤を使用して）抑えられる、または、（活性化剤を使用して）加速されるとき、１つ以上の見かけのカラーが、ユーザが所望するカラーに徐々に変更され得る。更に、異なる希釈は、変更された強度を有する異なるカラーを生成することになる。そのため、光散乱層に適用されるカラー、パターン、テクスチャー、及び／または画像は、光散乱層の所望の特徴及び／または機能、ならびに、光散乱層がその上で使用のために配設され現像されるベース本体構造の状態、機能、及び／または組成に基づく、ユーザの設計選択であることが認識されるべきである。
【００８８】
上述した方法において、完成されまた安定化された、見かけのカラー化された、マルチコンポーネントカラー化された、テクスチャー化された、またはその他の方法で画像が現像された表面透明光散乱層が生成される。こうした層は、特定のカラー化された、マルチカラー化された、テクスチャー化された、及び／または画像様にパターン化された光散乱層表面を達成するために、光散乱層形成コンポーネントを、層受容基材としてのベース構造上に堆積させ、表面コンポーネントの露光、活性化、及び／または安定化を自動的に制御するための、既知の印刷方法または堆積方法及び現像方法によって、大量生産され得る。
【００８９】
図７は、本開示に係る、二次元エネルギー／光散乱層及び／またはエネルギー／光散乱層を含む三次元オブジェクト本体構造を自動的に形成するために使用可能な例示的なＡＭ  三次元オブジェクト形成システムの概略図を示す。例示的なシステム７００が使用されて、個々のエネルギー／光散乱層を、ベース三次元本体構造上の付加層として、または、それら自身が構築され共に積層される個々の層、例えば、ビルドプラットフォームとして調製し構築し、それにより、ＡＭ  三次元オブジェクトビルドプロセスまたは形成プロセスにおいて三次元本体構造を形成してもよい。こうして、個々の二次元エネルギー／光散乱層コンポーネントは、個々に生産され、例えば、層形成または現像ステーションから、ＡＭ  三次元オブジェクトビルドプロセスのビルドプラットフォームに機械的に移送されてもよい。それぞれの付加的二次元エネルギー／光散乱層コンポーネントは、ビルドプラットフォーム上で、部分的にインプロセスの三次元オブジェクトを既に構成し得る、先に処理された二次元エネルギー／光散乱層の積重体に順次付加されてもよい。
【００９０】
図７に示すように、例示的なシステム７００は、層形成デバイス７１０を含んでもよい。層形成デバイス７１０は、複数の液体堆積ユニット７２０を備えてもよく、液体堆積ユニット７２０は、（堆積プロセスのためにキャリア溶液内に分散されてもよい）いろいろなサイズ及び組成の実質的に透明な粒子、実質的に透明なマトリクス材料、またはその組合せを含む液体コンポーネント７２４を、エネルギー／光散乱層を形成するための先に論じた組成物に、先に論じた方法で配設するために、及び、ビルドプラットフォーム７３８上、あるいは、形成され定着されるエネルギー／光散乱またはラミネート層７２８の前に形成された積重体上に、異なる配列層を形成するための他の組成物、に配設するために使用可能であってよい。各層は、適宜、或る形態の放射現像器ユニット７２２に曝されてもよく、放射現像器ユニット７２２から、例えば、光散乱層を形成する場合、セーフライト放射７２６が、使用されて、ＡＭ  三次元オブジェクトビルドプロセスの層形成部分においてインプロセスの二次元光散乱層を照明してもよい。図７では本質的に平面層として示されるが、本開示に係る堆積プロセス及びエネルギー／光散乱層現像プロセスは、平面層だけに限定されない。複数の実施形態において、各層は、インプロセスの三次元オブジェクト上で別々に形成されてもよく、それにより、ＡＭ  三次元オブジェクトビルドプロセスにおいてオブジェクトを順次構築してもよい。
【００９１】
ビルドプラットフォーム７３８は、層形成デバイス７１０に対してビルドプラットフォーム７３８を最適に位置決めするために方向Ａに並進可能であり、それにより、三次元オブジェクトベース構造、及び、ラミネート層であって、ラミネート層上にエネルギー／光散乱層または次のエネルギー／光散乱層を含む、ラミネート層を最適に堆積し現像するための、いろいろなサイズのインプロセス三次元オブジェクトを収容してもよい。
【００９２】
ビルドプラットフォーム７３８は、層形成デバイス７１０に対向する層形成位置と層定着デバイス７４０に対向する層定着位置（７３８’として示す）との間で方向Ｂに並進可能であってよく、層定着デバイス７４０は、既知の層定着方法を使用してもよく、既知の層定着方法は、熱及び／または圧力を使用して、それぞれの後続の二次元エネルギー／光散乱層（または他の別個のラミネート層）を、本質的にはインプロセスの三次元オブジェクトを構成するラミネート層として、前処理された二次元エネルギー／光散乱層（または他の別個のラミネート層）の積重体上に、固定またはそうでなければ定着させることを含む。ビルドプラットフォーム７３８は、例えば、コンベヤ搬送システム７３０、または、ロボットアーム型材料搬送デバイスを含むが、それに限定されない、他の同等の搬送システムを使用して、方向Ｂに並進可能であってよい。図７に示すコンベヤ搬送システム７３０は、コンベヤベルト７３６が、その周りに循環するように作られ得る一連のコンベヤローラ７３２、７３４を備えてもよい。コンベヤ搬送システム７３０は、二次元ラミネート層７２８の積重体のそれぞれの後続の二次元ラミネート層の堆積を伴うインプロセスの三次元オブジェクトのビルドプロセスに適応するため、方向Ａに垂直に移動可能である要素を有してもよい。コンベヤ搬送システム７３０は、三次元オブジェクトビルドプロセスにおいてそれぞれの後続の二次元ラミネート層の転写及び定着に適応するため、層形成位置と層定着位置との間で前後にビルドプラットフォーム７３８を循環させるように使用可能であってもよい。
【００９３】
例示的なシステム７００は、プロセッサまたはコントローラ７５０の制御下で動作してもよい。層及びオブジェクト形成情報は、例示的なシステム７００によって印刷され処理される少なくとも１つのエネルギー／光散乱層を含むラミネート層の組から構築される三次元モデルに関する入力であってもよい。コントローラ７５０は、制御可能なプロセスを実行するため、コンポーネントデータになるよう転換または分析される三次元オブジェクト形成データを備えてもよく、そのプロセスにおいて、特に１つ以上のエネルギー／光散乱層を含む個々のラミネート層が、完成したエネルギー／光散乱層またはエネルギー／光散乱層がそのコンポーネントである完成した三次元オブジェクトの観察側、観測側、またはエネルギー／光入射側から観察されると、単一カラー、マルチカラー、テクスチャー化された表面、または画像パターン化された表現を提供するように、画像化又は形成される。コントローラ７５０は、コンベヤ搬送システム７３０の移動及び層定着デバイス７４０の動作を制御してもよい。
【００９４】
開示される実施形態は、エネルギー／光散乱層形成スキームまたはエネルギー／光散乱表面層を含むオブジェクトを形成するための三次元オブジェクト形成スキームを実装するための方法を含んでもよい。図８は、こうした例示的な方法のフローチャートを示す。図８に示すように、方法のオペレーションは、ステップＳ８０００で始まり、ステップＳ８１００へと進む。
【００９５】
ステップＳ８１００において、ラミネート層ビルドプラットフォームの表面またはインプロセスの三次元オブジェクト本体コンポーネントの表面は、層形成材料の複数の実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の堆積を受けるように準備または調整されてもよい。しかし、球は２５ミクロン以下の範囲にある。表面処理は、誘電体コンポーネント材料を含むが、それに限定されない１つ以上の実質的に透明なマトリクスコンポーネント材料の、ラミネート層ビルドプラットフォームの表面またはインプロセスの三次元オブジェクトの表面上への堆積を含んでもよく、ラミネート層ビルドプラットフォームの表面またはインプロセスの三次元オブジェクトの表面の上には、層形成材料の複数の実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球が堆積され得る。方法のオペレーションは、ステップＳ８２００に進む。
【００９６】
ステップＳ８２００において、層形成材料の複数の実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球が、層ビルドプラットフォームまたは三次元オブジェクト本体コンポーネントの処理された表面上に堆積され得る。方法のオペレーションは、ステップＳ８３００に進む。
【００９７】
ステップＳ８３００において、堆積された複数の実質的に透明なマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球は、一定の波長のエネルギー／光を通過させるエネルギー／光散乱層になるように現像されてもよく、エネルギー／光散乱層は、上述したスキームに従って、エネルギー／光散乱層の光入射表面からの散乱光の、知覚可能にレンダリングされる単一カラーの、マルチカラーの、パターン化された、テクスチャー化された、または画像様の表現に従って、例えば、可視光範囲の選択可能な散乱波長の、他の選択可能な波長のエネルギー／光を散乱させることに基づき、一定の波長のエネルギー／光を通過させる。方法のオペレーションは、ステップＳ８４００に進む。
【００９８】
ステップＳ８４００は、判定ステップであり、ここでは、処理されたエネルギー／光散乱層が、現像対象の唯一のエネルギー／光散乱層であるかどうか、または、インプロセスの三次元オブジェクトのエネルギー／光散乱層の全てが、例えばＡＭオブジェクト形成プロセスで三次元オブジェクトを形成するために層ごとの材料堆積スキームにおいて現像され定着されるかどうかが判定される。
【００９９】
ステップＳ８４００において、処理されたエネルギー／光散乱層が、現像対象の唯一のエネルギー／光散乱層ではない、または、インプロセスの三次元オブジェクトのエネルギー／光散乱層の全てが、三次元オブジェクトを形成するために層ごとの材料堆積スキームにおいて現像され定着されないと判定される場合、方法のオペレーションは、ステップＳ８５００に進む。
【０１００】
ステップＳ８５００において、現像されたエネルギー／光散乱層は、三次元オブジェクトを形成するために、層ごとの材料堆積スキームにおいて次のラミネート層としてインプロセスの三次元オブジェクトに定着され得る。方法のオペレーションは、ステップＳ８２００に戻る。
【０１０１】
ステップＳ８４００において、処理されたエネルギー／光散乱層が、現像対象の唯一のエネルギー／光散乱層である、または、インプロセスの三次元オブジェクトのエネルギー／光散乱層の全てが、三次元オブジェクトを形成するために、層ごとの材料堆積スキームにおいて現像され定着されると判定される場合、方法のオペレーションは、ステップＳ８６００に進む。
【０１０２】
ステップＳ８６００において、現像対象の唯一のエネルギー／光散乱層としての処理されたエネルギー／光散乱層、または、インプロセスの三次元オブジェクトを形成する最後のエネルギー／光散乱層は、最終形態で定着され得る。方法のオペレーションは、ステップＳ８７００に進む。
【０１０３】
ステップＳ８７００において、仕上げ処理が、現像されたエネルギー／光散乱層または最後に形成された三次元オブジェクトに適用されてもよい。方法のオペレーションは、ステップＳ８８００に進む。
【０１０４】
ステップＳ８８００において、形成されかつ完成したエネルギー／光散乱層または最後に形成されかつ完成した三次元オブジェクトは、ＡＭ  三次元オブジェクト形成システムから出力されてもよい。方法のオペレーションは、ステップＳ８９００に進み、ここで、方法のオペレーションは終わる。
【０１０５】
開示される実施形態は、命令を記憶する非一時的コンピュータ可読媒体を含んでもよく、その命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、先に概説した方法のステップの全てまたは少なくとも一部を実行させてもよい。
【０１０６】
先に示されているように、エネルギー／光散乱層の屈折率は、幾つかのメカニズムに従って修正され得る。これらのメカニズムは、粒子、及び、粒子がその中で分散され定着されるマトリクス材料、ならびに、複合材料層内の任意のボイドの物理的組成及び定型組成を含む。マイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球の組成は、異なる屈折率を有する複数の層を含んでもよい。
【０１０７】
図９は、本開示に係るエネルギー／光散乱層において使用可能な多層の個々のマイクロメートルまたはサブマイクロメートルの球９００の例示的な詳細の概略図を示す。開示される実施形態の実質的に透明な粒子は、図示するように層状構造であってもよい。各層９１０〜９５０は、異なる屈折率を示す。粒子層の数は、特定の適用及び／または使用事例によって要求される範囲で変動してもよい。こうした粒子組成は、カラー、透過、及び散乱を調整するときの、すなわち、エネルギー／光散乱層の組成によって生成されるエネルギー／光散乱効果を「調整する（ｔｕｎｉｎｇ）」ときの更なる自由度を可能にする。
【０１０８】
先に或る程度詳細に述べたように、本開示に係るシステム及び方法は、可視光スペクトルの波長を有する入射エネルギーに暴露されると、実質的に透明なコンポーネント材料の組合せが、例えば不透明であるように見える特定のエネルギー／光散乱特徴を有するように、実質的に透明なコンポーネント材料から独自の方法で共通のオブジェクトを形成することを対象としている。図１０は、本開示に係るエネルギー／光散乱層で形成される少なくとも離散的部分を組込む例示的な壁板１０００の概略図を示す。こうした壁板１０００は、典型的な住居用構成及び／または商業用構成において使用可能であり得て、典型的な住居用構成及び／または商業用構成は、通常、下にあるギャングボックス内に見つけられ得る機械的に移動可能なスイッチ及び／またはコンセント構成要素の一方または両方を収容するための開口１０２０、１０２２、１０２４を有する壁板表面１０１０を有する。
【０１０９】
複数の実施形態において、壁板表面１０１０は、先の説明に従ってエネルギー／光散乱層で全体が形成される中実オブジェクト本体構造の例であり得る。個別の実施形態において、壁板表面１０１０は、１つ以上のエネルギー／光散乱層で形成される或る離散的部分１０３０、１０３２、１０３４をその平面形態内に収容しながら、特定カラーの従来の材料で実質的に形成されてもよい。いずれの構成においても、例示的な壁板１０００のエネルギー／光散乱層は、典型的な電気スイッチ、アウトレット、及び他の住居用及び商業用設置物を覆ってもよい。複数の実施形態において、下にあるスイッチボックス及び／またはアウトレットボックスは、エネルギー活性化及び／または光活性化センサ、デバイス、発電コンポーネント等を含むように構成されてもよい。開示される実施形態による壁板１０００の装備は、下にあるセンサ、デバイス、またはコンポーネントに対して不透明な見え方を維持しながら、全体的にまたは離散的部分において壁板１０００を通したエネルギー伝達を促進し得る。複数の実施形態において、こうした下にあるセンサ、デバイス、またはコンポーネントは、壁板１０００のボックス側（非光入射側）に固着されてもよい、またはそうでなければ、下にあるコンポーネントの１つまたは複数にあるいはギャングボックスそれ自身の側面に固着されてもよい。開示される壁板１０００の特定の制限的な構成が、図１０の例示的な描写によって示唆されることを意図されることが認識されるだろう。
【０１１０】
上述した例示的なシステム及び方法は、一定の従来のコンポーネント、センサ、材料、及び現実世界の使用事例を参照して、熟知するために、及び、理解を容易にするために、本開示の主題に実装されてもよい、適した動作、製品処理、エネルギー／光散乱層形成ならびに三次元オブジェクト形成またはＡＭ環境についての、簡潔で全体的な説明を提供する。必要とされないが、本開示の実施形態は、ハードウェア回路、ファームウェア、または、ソフトウェアコンピュータ実行可能命令の形態で少なくとも部分的に提供されて、上述された特定のエネルギー／光散乱層形成機能を制御または実施してもよい。これらは、プロセッサによって実行される個々のプログラムモジュールを含んでもよい。
【０１１１】
開示される主題の他の実施形態が、多くの異なる構成の、種々の機械加工法、成形法、加算的及び減算的層形成法、及び製造法を含む、多くの本質的に異なるフィルム形成、層形成、ラミネート層形成、三次元オブジェクト形成、ＡＭ  三次元オブジェクト形成、及び／または壁板形成のシステム、技術、プロセス、及び／またはデバイスにおいて実施されてもよいことを当業者は認識するであろう。
【０１１２】
先に示したように、本開示の範囲内の実施形態は、開示されるエネルギー／光散乱層形成スキーム及び三次元オブジェクト形成スキームを制御するため１つ以上のプロセッサによってアクセスされ、読み出され、実行され得る記録されたコンピュータ実行可能命令またはデータ構造を有するコンピュータ可読媒体を含んでもよい。こうしたコンピュータ可読媒体は、プロセッサ、汎用コンピュータ、または専用コンピュータによってアクセスされ得る任意の利用可能な媒体であり得る。制限ではなく例として、こうしたコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、フラッシュドライブ、データメモリカード、あるいは他のアナログまたはデジタルデータ記憶デバイスを備えることができ、これらは、例えば、特定のオブジェクト、オブジェクト構造、層、層コンポーネント、及び／または壁板（現実世界の使用事例の特定の例として）の、コンピュータ支援設計（ＣＡＤ）またはコンピュータ支援製造（ＣＡＭ）を実施するための所望のプログラム要素またはステップを、アクセス可能なコンピュータ実行可能命令またはデータ構造として、搬送または記憶するために使用され得る。
【０１１３】
コンピュータ実行可能命令は、例えば、上で指定した機能の或る部分を、個々にまたは種々の組合せでプロセッサに実行させるために、それぞれ実行されアクセスされ得る非一時的命令及びデータを含む。コンピュータ実行可能命令は、同様に、プロセッサがアクセスし実行するために遠隔に記憶されるプログラムモジュールを含んでもよい。
【０１１４】
これらの実行可能命令を実施するための、実行可能命令または関連するデータ構造の、例示的に示されるシーケンスは、先に概説した例示的な方法のステップにおいて説明された機能を実現するための行為の対応するシーケンスの一例を示す。例示的に示されるステップは、任意の合理的な順序で実行されて、開示される実施形態の目的を遂行してもよい。開示される方法のステップに対するいずれの特定の順序も、特定の方法ステップが、任意の他の方法ステップの実行にとって必要な前提条件である場合を除き、図８の描写によって必ずしも示唆されない。
【０１１５】
先の説明は、特定の詳細を含む場合があるが、特許請求の範囲をいずれの点でも制限するものとして解釈されるべきでない。開示されるシステム及び方法の述べられる実施形態の他の構成は、本開示の範囲の一部である。
【０１１６】
種々の上に開示したまた他の特徴及び機能またはその代替物が、多くの他の異なるシステムまたはアプリケーションに望ましくは組み合わされてもよいことが認識されるであろう。同様に、以下の特許請求の範囲によって包含されることが同様に意図される種々の代替、修正、変形、または改良が、その後、当業者によって行われてもよい。
【図１】
2018517184.tif 000003
【図２】
2018517184.tif 000004
【図３】
2018517184.tif 000005
【図４】
2018517184.tif 000006
【図５Ａ−５Ｃ】
2018517184.tif 000007
【図６】
2018517184.tif 000008
【図７】
2018517184.tif 000009
【図８】
2018517184.tif 000010
【図９】
2018517184.tif 000011
【図１０】
2018517184.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成30年1月30日(2018.1.30)
【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】
エネルギー散乱層であって、
複数の実質的に透明な粒子と、
前記粒子を、エネルギー散乱層を形成するように層配列で固定する実質的に透明なマトリクス材料と
を備え、
前記エネルギー散乱層は、エネルギー入射側を有し、
前記粒子は、前記層配列が、
前記エネルギー入射側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通るように通過させる
ように前記マトリクス材料に固定されるエネルギー散乱層。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギー散乱層であって、
前記層配列の屈折率は、入射エネルギーの前記１つ以上の選択可能波長を反射するように調整されているエネルギー散乱層。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子の構造的組成が、複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す多層構造を備えるエネルギー散乱層。
【請求項４】
請求項１に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子は金属ナノ粒子を含むエネルギー散乱層。
【請求項５】
請求項４に記載のエネルギー散乱層であって、
前記金属ナノ粒子は、入射エネルギーの前記選択可能波長を反射するために、前記金属ナノ粒子の表面プラズモン共鳴によって励起されるエネルギー散乱層。
【請求項６】
請求項４に記載のエネルギー散乱層であって、
前記金属ナノ粒子の少なくとも一部は、二酸化チタンナノ粒子であるエネルギー散乱層。
【請求項７】
請求項４に記載のエネルギー散乱層であって、
前記マトリクス材料は、誘電体材料を含むエネルギー散乱層。
【請求項８】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記粒子は２５ミクロン以下の直径を有するエネルギー散乱層。
【請求項９】
請求項２に記載のエネルギー散乱層であって、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記エネルギー散乱層の構成は、前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの前記少なくとも一部の選択可能波長の前記エネルギー入射側からの反射が、前記エネルギー入射側から観察したときに視覚的に不透明な外観を、前記エネルギー散乱層に与えることを生じさせるエネルギー散乱層。
【請求項１０】
請求項９に記載のエネルギー散乱層であって、
前記他の波長のエネルギーが、フィルタリングなし及び改変なし、の少なくとも一方で、前記エネルギー散乱層を通過する、他の波長の光を含むエネルギー散乱層。
【請求項１１】
エネルギー散乱層を形成するための方法であって、
表面上に実質的に透明なマトリクス材料を堆積させることと、
前記マトリクス材料に複数の実質的に透明な粒子を堆積させることと、
前記マトリクス材料に、層配列で前記粒子を固定し、それにより、選択可能屈折率を有するエネルギー散乱層を形成することと、
を含み、
前記エネルギー散乱層は、エネルギー入射側を有し、
前記粒子は、前記層配列が、
前記エネルギー入射側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通るように通過させる
ことを生じさせる構成で、前記マトリクス材料内に固定される方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、
前記層配列の前記屈折率は、
（１）前記粒子のサイズに従う前記粒子の屈折率、（２）前記粒子が形成される材料に従う前記粒子の屈折率、（３）複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す前記粒子の多層構造、（４）前記マトリクス材料の屈折率、（５）粒子間の前記マトリクス材料内の任意のボイドの屈折率、及び（６）複数の層配列を積層した前記層配列の多層構造
のうちの１つまたは複数に従って選択可能である方法。
【請求項１３】
オブジェクト本体構造であって、
少なくとも第１の部分及び第２の部分を含むエネルギー入射面を有する構造本体部材と、
前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第１の部分を覆って形成されるエネルギー散乱層であってエネルギー入射表面及び前記エネルギー入射表面に対向する本体側表面を有するエネルギー散乱層と、
を備え、前記エネルギー散乱層は、
複数の実質的に透明な粒子と、
エネルギー散乱層を形成するように前記粒子を層配列で固定する実質的に透明なマトリクス材料と、
を備え、
前記粒子は、前記層配列が、
エネルギー入射表面側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通って前記構造本体部材内のまたは前記構造本体部材の背後のエリアまで通過させる
ように前記マトリクス材料に固定されるオブジェクト本体構造。
【請求項１４】
請求項１３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記層配列の屈折率は、入射エネルギーの前記１つ以上の選択可能波長を反射するように調整されているオブジェクト本体構造。
【請求項１５】
請求項１４に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記粒子は２５ミクロン以下の直径を有するオブジェクト本体構造。
【請求項１６】
請求項１３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記エネルギー散乱層と前記構造本体部材の前記第１の部分の前記エネルギー入射面との間に挟まれる少なくとも１つの光収集デバイスを更に備え、
前記入射エネルギーは可視スペクトルの入射光を含み、
前記入射エネルギーの前記他の波長は、前記エネルギー散乱層を通過し、前記少なくとも１つの光収集デバイスの光収集表面に衝突するオブジェクト本体構造。
【請求項１７】
請求項１６に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、前記少なくとも１つの光収集デバイスの前記光収集表面に衝突する光の前記収集される他の波長に基づいて出力信号を生成し、
前記生成される出力信号は、信号処理コンポーネントによって処理されるオブジェクト本体構造。
【請求項１８】
請求項１６に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、光活性化デバイス、光吸収デバイス、光使用デバイス、受光デバイス、光収集センサデバイス、カメラ、撮像デバイス、導電性デバイス、フォトセル、光電池、光電セル、光導電セル、及びエレクトリック・アイからなる群から選択されるオブジェクト本体構造。
【請求項１９】
請求項１３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記構造本体部材は、複数の光散乱層で形成されるオブジェクト本体構造。
【請求項２０】
請求項１３に記載のオブジェクト本体構造であって、
前記エネルギー散乱層は、前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第２の部分を覆って更に形成されるオブジェクト本体構造。
【請求項２１】
オブジェクト本体構造を形成するための方法であって、
少なくとも第１の部分及び第２の部分に分割されるエネルギー入射面を有する構造本体部材を設けることと、
前記構造本体部材の少なくとも前記第１の部分上にエネルギー散乱層であって、エネルギー入射表面及び前記エネルギー入射表面に対向する本体側表面を有するエネルギー散乱層を形成することと、
を含み、前記エネルギー散乱層は、
複数の実質的に透明な粒子と、
前記エネルギー散乱層を形成するように前記粒子を層配列で固定する実質的に透明なマトリクス材料と、
を備え、
前記粒子は、前記層配列が、
エネルギー入射表面側から前記エネルギー散乱層に衝突する入射エネルギーの１つ以上の選択可能波長の実質的に全てを反射し、
前記入射エネルギーの他の波長を、前記エネルギー散乱層を通って前記構造本体部材内のまたは前記構造本体部材の背後のエリアまで通過させる
ように前記マトリクス材料に固定される方法。
【請求項２２】
請求項２１に記載の方法であって、
前記光散乱層を形成することは、
前記構造本体部材の前記エネルギー入射面の前記少なくとも第１の部分上に、前記実質的に透明なマトリクス材料を堆積させることと、
前記マトリクス材料に、前記複数の実質的に透明な粒子を堆積させることと、
前記エネルギー散乱層を形成するために前記マトリクス材料に前記層配列で前記粒子を固定させることと、
を含み、前記エネルギー散乱層は選択可能な屈折率を有する方法。
【請求項２３】
請求項２２に記載の方法であって、
前記層配列の前記屈折率は、
（１）前記粒子のサイズに従う前記粒子の屈折率、（２）前記粒子が形成される材料に従う前記粒子の屈折率、（３）複数の層のそれぞれが異なる屈折率を示す前記粒子の多層構造、（４）前記マトリクス材料の屈折率、（５）粒子間の前記マトリクス材料内の任意のボイドの屈折率、及び（６）複数の層配列を積層した前記層配列の多層構造
のうちの１つまたは複数に従って選択される方法。
【請求項２４】
請求項２１に記載の方法であって、
前記エネルギー散乱層と前記構造本体部材の前記第１の部分の前記エネルギー入射面との間に少なくとも１つの光収集デバイスを挟むことを更に含み、
前記入射エネルギーは、可視スペクトルの入射光を含み、
前記オブジェクト本体構造は、前記入射エネルギーの前記他の波長を、前記エネルギー散乱層を通るように方向付けて、前記少なくとも１つの光収集デバイスの光収集表面に衝突させるように構成される方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法であって、
前記少なくとも１つの光収集デバイスを信号処理コンポーネントに通信可能に接続することを更に含み、
前記少なくとも１つの光収集デバイスは、前記少なくとも１つの光収集デバイスの前記光収集表面に衝突する光の前記収集される他の波長に基づいて出力信号を生成し、前記生成される出力信号を、前記信号処理コンポーネントによる処理のために通信するように構成される方法。
【国際調査報告】
2018517184.tif 000013
2018517184.tif 000014