(57)【要約】  可変透過率の車両窓は、可視スペクトルの適切なサブセットであり、窓を通過した後に窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサからの読み取り値に応答して、車両窓の透過率を調節し得る。車両内側の光の強度が高すぎる場合、窓は暗くなり、同様に、車両内側の光の強度が低すぎる場合、窓は明るくなる。加えて又は代替的に、窓は、窓の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率に遷移し、中間透過率に維持され得る。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変透過率の車両窓であって、前記窓が、
（ａ）非不透明な基材と、
（ｂ）前記基材に付着されたスイッチング材料であって、前記基材を通過する少なくとも一部の光が前記スイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、
（ｃ）前記スイッチング材料に電気的に連結された第１の電極及び第２の電極であって、前記スイッチング材料の透過率が、第１の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第２の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、前記第１及び第２の刺激物のうちの少なくとも１つが、前記電極にわたって電圧を印加することを含む、第１の電極及び第２の電極と、
（ｄ）前記電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、
（ｅ）前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に、前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサであって、前記光の少なくとも１つの波長が、可視スペクトルの適切なサブセットである、内部光センサと、
（ｆ）コンピュータ可読媒体と、前記コンピュータ可読媒体、前記内部光センサ、及び前記電圧印加回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備え、前記コンピュータ可読媒体が、前記プロセッサによって実行可能な、前記コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し、前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
（ｉ）前記光の少なくとも１つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
（ｉｉ）前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の絶対値を増加又は減少させる、窓。
【請求項２】
前記光の少なくとも１つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、請求項１に記載の窓。
【請求項３】
前記波長範囲が、連続的である、請求項２に記載の窓。
【請求項４】
前記波長範囲が、可視光スペクトルのおよそ１０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ２０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ３０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ４０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ５０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ６０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ７０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ９０％未満である、請求項２又は３に記載の窓。
【請求項５】
前記光の少なくとも１つの波長が、少なくとも２つの異なる波長を含み、前記プロセッサが、前記少なくとも２つの異なる波長の各々についての強度測定値を取得し、前記プロセッサが、
（ａ）前記少なくとも２つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定し、
（ｂ）前記有効色が、前記少なくとも２つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定し、
（ｃ）前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の窓。
【請求項６】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、請求項５に記載の窓。
【請求項７】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、請求項５又は６に記載の窓。
【請求項８】
前記少なくとも２つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、請求項５〜７のいずれか一項に記載の窓。
【請求項９】
前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備え、前記プロセッサが、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定する、請求項５〜８のいずれか一項に記載の窓。
【請求項１０】
前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた外部光センサを更に備え、前記プロセッサが、
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定し、
（ｂ）前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも１つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定する、請求項５〜９のいずれか一項に記載の窓。
【請求項１１】
前記プロセッサが、前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、請求項１に記載の窓。
【請求項１２】
前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
（ａ）前記スイッチング材料を、第１の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させ、
（ｂ）ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持する、請求項１に記載の窓。
【請求項１３】
前記第１の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、請求項１２に記載の窓。
【請求項１４】
前記プロセッサが、１００％未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、請求項１２又は１３に記載の窓。
【請求項１５】
前記プロセッサが、オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号を印加する、請求項１２又は１３に記載の窓。
【請求項１６】
前記プロセッサが、前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させる第１のパルス幅変調信号と、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持する第２のパルス幅変調信号と、を印加し、前記第１のパルス幅変調信号が、前記第２のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、請求項１２又は１３に記載の窓。
【請求項１７】
前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
（ｂ）前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持する、請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の窓。
【請求項１８】
前記プロセッサが、前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態に維持する、請求項１７に記載の窓。
【請求項１９】
前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の５０％、前記中間透過率の４０％、前記中間透過率の３０％、前記中間透過率の２０％、又は前記中間透過率の１０％以内に維持される、請求項１２〜１８のいずれか一項に記載の窓。
【請求項２０】
可変透過率の車両窓であって、前記窓が、
（ａ）非不透明な基材と、
（ｂ）前記基材に付着されたスイッチング材料であって、前記基材を通過する少なくとも一部の光が前記スイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、
（ｃ）前記スイッチング材料に電気的に連結された第１の電極及び第２の電極であって、前記スイッチング材料の透過率が、第１の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第２の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、前記第１及び第２の刺激物のうちの少なくとも１つが、前記電極にわたって電圧を印加することを含む、第１の電極及び第２の電極と、
（ｄ）前記電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、
（ｅ）コンピュータ可読媒体と、前記コンピュータ可読媒体及び前記電圧印加回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備え、前記コンピュータ可読媒体が、前記プロセッサによって実行可能な、前記コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し、前記プログラムコードが、前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、
（ｉ）前記スイッチング材料を、第１の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させ、
（ｉｉ）ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持する、窓。
【請求項２１】
前記第１の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、請求項２０に記載の窓。
【請求項２２】
前記プロセッサが、１００％未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、請求項２０又は２１に記載の窓。
【請求項２３】
前記プロセッサが、オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号を印加する、請求項２０又は２１に記載の窓。
【請求項２４】
前記プロセッサが、前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させる第１のパルス幅変調信号と、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持する第２のパルス幅変調信号と、を印加し、前記第１のパルス幅変調信号が、前記第２のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、請求項２０又は２１に記載の窓。
【請求項２５】
前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサを更に備え、前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
（ｂ）前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持する、請求項２０〜２４のいずれか一項に記載の窓。
【請求項２６】
前記プロセッサが、前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態で維持する、請求項２５に記載の窓。
【請求項２７】
前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の５０％、前記中間透過率の４０％、前記中間透過率の３０％、前記中間透過率の２０％、又は前記中間透過率の１０％以内に維持される、請求項２０〜２６のいずれか一項に記載の窓。
【請求項２８】
前記プロセッサに通信可能に連結され、前記基材及び前記スイッチング材料を通過した後に前記窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサを更に備え、前記光の少なくとも１つの波長が、可視スペクトルの適切なサブセットであり、前記プログラムコードが更に、前記プロセッサに、
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得させ、
（ｂ）前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、請求項２０に記載の窓。
【請求項２９】
前記光の少なくとも１つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、請求項２８に記載の窓。
【請求項３０】
前記波長範囲が、連続的である、請求項２９に記載の窓。
【請求項３１】
前記波長範囲が、前記可視光スペクトルのおよそ１０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ２０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ３０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ４０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ５０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ６０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ７０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ９０％未満である、請求項２９又は３０に記載の窓。
【請求項３２】
前記光の少なくとも１つの波長が、少なくとも２つの異なる波長を含み、前記プロセッサが、前記少なくとも２つの異なる波長の各々についての強度測定値を取得し、前記プロセッサが、
（ａ）前記少なくとも２つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定し、
（ｂ）前記有効色が、前記少なくとも２つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定し、
（ｃ）前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させる、請求項２８〜３１のいずれか一項に記載の窓。
【請求項３３】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、請求項３２に記載の窓。
【請求項３４】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記プロセッサが、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、請求項３２又は３３に記載の窓。
【請求項３５】
前記少なくとも２つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、請求項３２〜３４のいずれか一項に記載の窓。
【請求項３６】
前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備え、前記プロセッサが、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定する、請求項３２〜３５のいずれか一項に記載の窓。
【請求項３７】
前記プロセッサに通信可能に連結され、前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた外部光センサを更に備え、前記プロセッサが、
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定し、
（ｂ）前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも１つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定する、請求項３２〜３６のいずれか一項に記載の窓。
【請求項３８】
前記プロセッサが、前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、請求項２８に記載の窓。
【請求項３９】
スイッチング材料を備える可変透過率の車両窓の透過率を変化させる方法であって、前記方法が、
（ａ）前記窓を備える車両の内部で、前記窓を通過した光の少なくとも１つの波長の強度測定値を取得することであって、前記光の少なくとも１つの波長が、前記可視スペクトルの適切なサブセットである、取得することと、
（ｂ）前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を含む、方法。
【請求項４０】
前記光の少なくとも１つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記波長範囲が、連続的である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記波長範囲が、前記可視光スペクトルのおよそ１０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ２０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ３０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ４０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ５０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ６０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ７０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ９０％未満である、請求項４０又は４１に記載の方法。
【請求項４３】
前記光の少なくとも１つの波長が、少なくとも２つの異なる波長を含み、前記強度測定値が、前記少なくとも２つの異なる波長の各々についてのものであり、
（ａ）前記少なくとも２つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定することと、
（ｂ）前記有効色が、前記少なくとも２つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定することと、
（ｃ）前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を更に含む、請求項３９〜４２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４４】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、請求項４３又は４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記少なくとも２つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、請求項４３〜４５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４７】
前記スイッチング材料の動作温度を測定することと、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定することと、を更に含む、請求項４３〜４６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４８】
（ａ）前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも１つの波長の強度を測定することと、
（ｂ）前記光の少なくとも１つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するかを判定することと、
（ｃ）前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも１つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定することと、を更に含む、請求項４３〜４７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項４９】
前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、請求項３９に記載の方法。
【請求項５０】
（ａ）前記スイッチング材料を、第１の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させることと、
（ｂ）ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持することと、を更に含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項５１】
前記第１の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
１００％未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、請求項５０又は５１に記載の方法。
【請求項５３】
オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号が、前記スイッチング材料に印加される、請求項５０又は５１に記載の方法。
【請求項５４】
前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させるために、第１のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持するために、第２のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記第１のパルス幅変調信号が、前記第２のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、請求項５０又は５１に記載の方法。
【請求項５５】
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得することと、
（ｂ）前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持することと、を更に含む、請求項５０〜５４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５６】
前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させることと、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態に維持することと、を更に含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の５０％、前記中間透過率の４０％、前記中間透過率の３０％、前記中間透過率の２０％、又は前記中間透過率の１０％以内に維持される、請求項５０〜５６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５８】
スイッチング材料を備える可変透過率の車両窓の透過率を変化させる方法であって、前記方法が、
（ａ）前記スイッチング材料を、第１の透過率から、前記スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させることと、
（ｂ）ある期間にわたって前記スイッチング材料をおよそ前記中間透過率に維持することと、を含む、方法。
【請求項５９】
前記第１の透過率が、前記スイッチング材料の前記最大透過率又は前記最小透過率である、請求項５８に記載の方法。
【請求項６０】
１００％未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、前記スイッチング材料を前記中間透過率に遷移させ、前記スイッチング材料を前記中間透過率に維持する、請求項５８又は５９に記載の方法。
【請求項６１】
オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号が、前記スイッチング材料に印加される、請求項５８又は５９に記載の方法。
【請求項６２】
前記スイッチング材料を前記中間状態に遷移させるために、第１のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記スイッチング材料を前記中間状態に維持するために、第２のパルス幅変調信号が前記スイッチング材料に印加され、前記第１のパルス幅変調信号が、前記第２のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する、請求項５８又は５９に記載の方法。
【請求項６３】
（ａ）前記光の少なくとも１つの波長の前記内部光センサからの強度測定値を取得することと、
（ｂ）前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が上限強度閾値を超えると、前記スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、前記スイッチング材料を前記より暗い中間状態に維持することと、を更に含む、請求項５８〜６２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６４】
前記光の少なくとも１つの波長の前記強度が下限強度閾値を下回ると、前記スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させることと、前記スイッチング材料を前記より明るい中間状態に維持することと、を更に含む、請求項６３に記載の方法。
【請求項６５】
前記期間中に、前記スイッチング材料の前記透過率が、前記中間透過率の５０％、前記中間透過率の４０％、前記中間透過率の３０％、前記中間透過率の２０％、又は前記中間透過率の１０％以内に維持される、請求項５８〜６４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６６】
（ａ）前記窓を備える車両の内部で、前記窓を通過した光の少なくとも１つの波長の強度測定値を取得することであって、前記光の少なくとも１つの波長が、前記可視スペクトルの適切なサブセットである、取得することと、
（ｂ）前記強度測定値に応答して、前記スイッチング材料の前記透過率が増加又は減少するように、前記電極にわたって印加された前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を更に含む、請求項５８に記載の方法。
【請求項６７】
前記光の少なくとも１つの波長が、波長範囲を含み、前記波長範囲の前記強度測定値が、前記波長範囲の累積強度である、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記波長範囲が、連続的である、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記波長範囲が、前記可視光スペクトルのおよそ１０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ２０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ３０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ４０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ５０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ６０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ７０％未満、前記可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は前記可視光スペクトルのおよそ９０％未満である、請求項６６又は６７に記載の方法。
【請求項７０】
前記光の少なくとも１つの波長が、少なくとも２つの異なる波長を含み、前記強度測定値が、前記少なくとも２つの異なる波長の各々についてのものであり、
（ａ）前記少なくとも２つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定することと、
（ｂ）前記有効色が、前記少なくとも２つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定することと、
（ｃ）前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、前記電圧の前記絶対値を増加又は減少させることと、を更に含む、請求項６６〜６９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７１】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの外側にある場合、前記電圧を増加させて前記スイッチング材料を明るくする、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にある場合、前記電圧を減少させて前記スイッチング材料を暗くする、請求項７０又は７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記少なくとも２つの異なる波長が、青色光及び緑色光に対応する波長である、請求項７０〜７２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７４】
前記スイッチング材料の動作温度を測定することと、前記動作温度を使用して、前記有効色が前記望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定することと、を更に含む、請求項７０〜７３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７５】
（ａ）前記スイッチング材料を通過していない前記光の少なくとも１つの波長の強度を測定すること、を更に含み、前記プロセッサが、
（ｂ）前記光の少なくとも１つの波長のどれくらいの割合が、前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過するか判定し、
（ｃ）前記基材及び前記スイッチング材料を通って透過する前記光の少なくとも１つの波長の前記割合を使用して、前記有効色を判定する、請求項７０〜７４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７６】
前記電圧の前記絶対値を増加させて前記スイッチング材料の前記透過率を増加させ、前記電圧の前記絶対値を減少させて前記スイッチング材料の前記透過率を減少させる、請求項６３に記載の方法。
【請求項７７】
非一時的なコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行可能であり、かつ前記プロセッサによって実行されると、前記プロセッサに、請求項３９〜７７のいずれか一項に記載の方法を実施させる、前記非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコードを有する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項７８】
実質的に特許請求の範囲に記載されるとおりの可変透過率の車両窓。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、可変透過率の車両窓を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
窓を通って透過する電磁放射線が選択的に濾過されるのを可能にする可変透過率の窓を製造するために、可変透過率の光学フィルタを窓に組み込むことができる。例えば、車両のサンルーフ又は乗客用窓のように、車両に組み込まれると、可変透過率の窓を介して車両に進入し、車両から退出する電磁放射線の強度及び周波数のうちの一方又は両方を制御して、車両内の光の強度などのパラメータに影響を及ぼすことができる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
第１の態様によれば、可変透過率の車両窓が提供される。本窓は、非不透明な基材と、基材に付着されたスイッチング材料であって、基材を通過する少なくとも一部の光がスイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、スイッチング材料に電気的に連結された第１の電極及び第２の電極であって、スイッチング材料の透過率が、第１の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第２の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、第１及び第２の刺激物のうちの少なくとも１つが、電極にわたって電圧を印加することを含む、第１の電極及び第２の電極と、電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、基材及びスイッチング材料を通過した後に、窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサであって、光の少なくとも１つの波長が、可視スペクトルの適切なサブセットである、内部光センサと、コンピュータ可読媒体と、コンピュータ可読媒体、内部光センサ、及びスイッチング回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備える。コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行可能な、コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し、プログラムコードは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、光の少なくとも１つの波長の内部光センサからの強度測定値を取得させ、強度測定値に応答して、スイッチング材料の透過率が増加又は減少するように、電極にわたって印加された電圧の絶対値を増加又は減少させる。
【０００４】
光の少なくとも１つの波長は、波長範囲を含み得、波長範囲の強度測定値は、波長範囲の累積強度であり得る。
【０００５】
波長範囲は、連続的であり得る。
波長範囲は、可視光スペクトルのおよそ１０％未満、可視光スペクトルのおよそ２０％未満、可視光スペクトルのおよそ３０％未満、可視光スペクトルのおよそ４０％未満、可視光スペクトルのおよそ５０％未満、可視光スペクトルのおよそ６０％未満、可視光スペクトルのおよそ７０％未満、可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は可視光スペクトルのおよそ９０％未満を含み得る。
【０００６】
光の少なくとも１つの波長は、少なくとも２つの異なる波長を含み得、プロセッサは、少なくとも２つの異なる波長の各々についての強度測定値を取得し得る。プロセッサはまた、少なくとも２つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定することと、有効色が、少なくとも２つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定することと、有効色が望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、電圧の絶対値を増加又は減少させることと、を行うことができる。
【０００７】
有効色は、望ましくない色ゾーンの外側にあってもよく、その結果、プロセッサは、電圧を増加させてスイッチング材料を明るくすることができる。
【０００８】
有効色は、望ましくない色ゾーンの内側にあってもよく、その結果、プロセッサは、電圧を減少させてスイッチング材料を暗くすることができる。
【０００９】
少なくとも２つの異なる波長は、青色光及び緑色光に対応する波長であり得る。
本窓は、プロセッサに通信可能に連結され、スイッチング材料の動作温度を測定するように位置決めされた温度センサを更に備えることができ、プロセッサは、動作温度を使用して、有効色が望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定し得る。
【００１０】
本窓は、プロセッサに通信可能に連結され、スイッチング材料を通過していない光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた外部光センサを更に備えることができ、プロセッサは、光の少なくとも１つの波長のどれくらいの割合が、基材及びスイッチング材料を通って透過するかを判定し、基材及びスイッチング材料を通って透過する光の少なくとも１つの波長の割合を使用して、有効色を判定し得る。
【００１１】
プロセッサは、電圧の絶対値を増加させてスイッチング材料の透過率を増加させ、電圧の絶対値を減少させてスイッチング材料の透過率を減少させ得る。
【００１２】
別の態様によれば、可変透過率の車両窓であって、非不透明な基材と、基材に付着されたスイッチング材料であって、基材を通過する少なくとも一部の光がスイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、スイッチング材料に電気的に連結された第１の電極及び第２の電極であって、スイッチング材料の透過率が、第１の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第２の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、第１及び第２の刺激物のうちの少なくとも１つが、電極にわたって電圧を印加することを含む、第１の電極及び第２の電極と、電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路と、コンピュータ可読媒体と、コンピュータ可読媒体及び電圧印加回路に通信可能に連結されたプロセッサと、を備える、車両窓が提供される。コンピュータ可読媒体は、プロセッサによって実行可能な、コンピュータ可読媒体上でコード化されたプログラムコードを有し得、プログラムコードは、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、スイッチング材料を、第１の透過率から、スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させ、ある期間にわたってスイッチング材料をおよそ中間透過率に維持する。
【００１３】
第１の透過率は、スイッチング材料の最大透過率又は最小透過率であり得る。
プロセッサは、１００％未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、スイッチング材料を中間透過率に遷移させ、スイッチング材料を中間透過率に維持することができる。
【００１４】
プロセッサは、オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移するパルス幅変調信号を印加し得る。
【００１５】
プロセッサは、スイッチング材料を中間状態に遷移させる第１のパルス幅変調信号と、スイッチング材料を中間状態に維持する第２のパルス幅変調信号と、を印加し得、第１のパルス幅変調信号は、第２のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する。
【００１６】
本窓は、基材及びスイッチング材料を通過した後に窓を備える車両の内部に進入した光の少なくとも１つの波長の強度を測定するように位置決めされた内部光センサを更に備えることができ、プログラムコードは更に、プロセッサに、光の少なくとも１つの波長の内部光センサからの強度測定値を取得させ、光の少なくとも１つの波長の強度が上限強度閾値を超えると、スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、スイッチング材料をより暗い中間状態に維持させ得る。
【００１７】
プロセッサは、光の少なくとも１つの波長の強度が下限強度閾値を下回ると、スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させ、スイッチング材料をより明るい中間状態に維持させ得る。
【００１８】
当該期間中に、スイッチング材料の透過率は、中間透過率の５０％、中間透過率の４０％、中間透過率の３０％、中間透過率の２０％、又は中間透過率の１０％以内に維持され得る。
【００１９】
別の態様によれば、スイッチング材料を備える可変透過率の車両窓の透過率を変化させる方法であって、本方法は、窓を備える車両の内部で、窓を通過した光の少なくとも１つの波長の強度測定値を取得することであって、光の少なくとも１つの波長が、可視スペクトルの適切なサブセットである、取得することと、強度測定値に応答して、スイッチング材料の透過率が増加又は減少するように、電極にわたって印加された電圧の絶対値を増加又は減少させることと、を含む、方法が提供される。
【００２０】
光の少なくとも１つの波長は、波長範囲を含み得、波長範囲の強度測定値は、波長範囲の累積強度であり得る。
【００２１】
波長範囲は、連続的であり得る。
波長範囲は、可視光スペクトルのおよそ１０％未満、可視光スペクトルのおよそ２０％未満、可視光スペクトルのおよそ３０％未満、可視光スペクトルのおよそ４０％未満、可視光スペクトルのおよそ５０％未満、可視光スペクトルのおよそ６０％未満、可視光スペクトルのおよそ７０％未満、可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は可視光スペクトルのおよそ９０％未満を含み得る。
【００２２】
光の少なくとも１つの波長は、少なくとも２つの異なる波長を含み得、強度測定値は、少なくとも２つの異なる波長の各々についてのものであり得る。本方法は、少なくとも２つの異なる波長の組み合わせから生じる有効色を判定することと、有効色が、少なくとも２つの異なる波長を含む色空間の適切なサブセットである望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかを判定することと、有効色が望ましくない色ゾーンの一部を含むかどうかに応答して、電圧の絶対値を増加又は減少させることと、を更に含み得る。
【００２３】
有効色が望ましくない色ゾーンの外側にある場合、電圧を増加させてスイッチング材料を明るくすることができる。
【００２４】
有効色が望ましくない色ゾーンの内側にある場合、電圧を減少させてスイッチング材料を暗くすることができる。
【００２５】
少なくとも２つの異なる波長は、青色光及び緑色光に対応する波長であり得る。
本方法は、スイッチング材料の動作温度を測定することと、動作温度を使用して、有効色が望ましくない色ゾーンの内側にあるかどうかを判定することと、を更に含み得る。
【００２６】
本方法は、スイッチング材料を通過していない光の少なくとも１つの波長の強度を測定することと、光の少なくとも１つの波長のどれくらいの割合が、基材及びスイッチング材料を通って透過するかを判定することと、基材及びスイッチング材料を通って透過する光の少なくとも１つの波長の割合を使用して、有効色を判定することと、を更に含み得る。
【００２７】
電圧の絶対値を増加させてスイッチング材料の透過率を増加させることができ、電圧の絶対値を減少させてスイッチング材料の透過率を減少させることができる。
【００２８】
別の態様に従って、スイッチング材料を備える可変透過率の車両窓の透過率を変化させる方法であって、本方法は、スイッチング材料を、第１の透過率から、スイッチング材料の最大透過率と最小透過率との間の中間透過率まで遷移させることと、ある期間にわたってスイッチング材料をおよそ中間透過率に維持することと、を含む、方法が提供される。
【００２９】
第１の透過率は、スイッチング材料の最大透過率又は最小透過率であり得る。
１００％未満のデューティサイクルを有するパルス幅変調信号を印加して、スイッチング材料を中間透過率に遷移させ、スイッチング材料を中間透過率に維持することができる。
【００３０】
オンのときの非ゼロピーク電圧とオフのときの非ゼロオフ電圧との間で遷移し得るパルス幅変調信号は、スイッチング材料に印加される。
【００３１】
スイッチング材料を中間状態に遷移させるために、第１のパルス幅変調信号がスイッチング材料に印加され得、スイッチング材料を中間状態に維持するために、第２のパルス幅変調信号がスイッチング材料に印加され、第１のパルス幅変調信号は、第２のパルス幅変調信号のデューティサイクルよりも高いデューティサイクルを有する。
【００３２】
本方法は、光の少なくとも１つの波長の内部光センサからの強度測定値を取得することと、光の少なくとも１つの波長の強度が上限強度閾値を超えると、スイッチング材料をより暗い中間状態に遷移させ、スイッチング材料をより暗い中間状態に維持することと、を更に含み得る。
【００３３】
本方法は、光の少なくとも１つの波長の強度が下限強度閾値を下回ると、スイッチング材料をより明るい中間状態に遷移させることと、スイッチング材料をより明るい中間状態に維持することと、を更に含み得る。
【００３４】
当該期間中に、スイッチング材料の透過率は、中間透過率の５０％、中間透過率の４０％、中間透過率の３０％、中間透過率の２０％、又は中間透過率の１０％以内に維持され得る。
【００３５】
追加の態様は、前述の組み合わせを含む。例えば、ある特定の態様は、窓を中間状態に遷移させ、窓を中間状態に維持しながら、内部センサ及び外部センサのうちの一方又は両方からの強度測定値を使用して窓の透過率の調節も行うことを対象とする。
【００３６】
別の態様によれば、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、プロセッサによって実行可能であり、かつプロセッサによって実行されると、プロセッサに、本方法の前述の態様又はこれらの好適な組み合わせのいずれかを実施させる、非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶されたプログラムコードを有する、非一時的なコンピュータ可読媒体が提供される。
【００３７】
本概要は、必ずしも全ての態様の範囲全体を説明するものではない。特定の実施形態の以下の説明を検討すると、他の態様、特徴、及び利点が当業者に明らかになるであろう。
【００３８】
添付図面では、１つ以上の例示的実施形態を例示している。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】可変透過率の窓アセンブリの一実施形態のブロックダイアグラムである。
【図２】図１の窓アセンブリの実施形態における光学フィルタアセンブリ及び光源に対する光センサの位置決めを示すダイアグラムである。
【図３】図１の窓アセンブリの実施形態で使用される赤色、緑色、及び青色センサの例示的なタイプの光センサの例示的な較正曲線を示している。
【図４】図１の窓アセンブリの実施形態で使用されるタイプの光センサを使用して測定されたときの光の赤色、緑色、及び青色の波長の強度を分光光度計と比較している。
【図５】図１の窓アセンブリの実施形態で使用される例示的な望ましくない色ゾーンを示しており、望ましくない色ゾーンは、赤色、緑色、及び青色の色空間のサブセットを含む。
【図６Ａ】図５の望ましくない色ゾーンに由来する望ましくない色エリアに対する光の赤色、緑色、及び青色の波長の強度のプロットを示しており、プロットが、図１の窓アセンブリを退色させるか又は暗くするかを判定するために使用されている。
【図６Ｂ】図５の望ましくない色ゾーンに由来する望ましくない色エリアに対する光の赤色、緑色、及び青色の波長の強度のプロットを示しており、プロットが、図１の窓アセンブリを退色させるか又は暗くするかを判定するために使用されている。
【図７】別の実施形態による望ましくない色エリアに対する光の青色及び緑色の波長の強度のプロットを示しており、プロットが、図１の窓アセンブリを退色させるか又は暗くするかを判定するために使用されている。
【図８Ａ】別の実施形態による、光学フィルタアセンブリと、アセンブリの透過率を制御するユーザ調節可能なダイヤルと、を備えるシステムを示している。
【図８Ｂ】図８Ａのダイヤルがアセンブリに印加された制御信号のデューティサイクルにどのように影響を及ぼすかを例示している。
【図８Ｃ】別の実施形態による、フォトダイオードで増倍された図８Ａのシステムを示している。
【図９】別の実施形態による、光学フィルタアセンブリのモデル電流−時間プロファイルを示している。
【図１０】加速耐久試験中の別の実施形態による、発色団の酸化の測定電圧のグラフを示している。
【図１１】別の実施形態による、光学フィルタアセンブリ上でサイクリックボルタンメトリを実施するためのシステムを示している。
【図１２】図１１のシステムを使用して取得された光学フィルタアセンブリを通る電流対光学フィルタアセンブリにわたる電圧のプロットを示している。
【図１３】別の実施形態による、光学フィルタアセンブリの一部を含むフィルムの代表的なリニアスイープボルタモグラムを示している。
【図１４】別の実施形態による、電気的耐久性試験中の光学フィルタアセンブリの明るい状態及び暗い状態に対する過電圧の影響を証明するプロットを示している。
【図１５】別の実施形態による、光学フィルタアセンブリにわたって印加される、電圧対時間比較段階対傾斜電圧のプロットを示している。
【図１６】図１５の電圧に対する光学フィルタアセンブリの電流応答を示している。
【図１７】別の例示的実施形態による、光学フィルタアセンブリのサイクリックボルタモグラムの結果のグラフである。
【図１８】図１７で試験した光学フィルタアセンブリの透過スペクトルを示している。
【図１９】暗い状態の透過率と、自然な退色を経験した後の透過率とを比較する、光学アセンブリの様々な実施形態のスペクトルを示している。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本開示では、文脈が別様にはっきりと示していない限り、
（ａ）「頂部」、「底部」、「上方」、「下方」、「垂直」、及び「横方向」などの方向用語は、相対的な基準のみを提供する目的で使用され、任意の物品が使用中にどのように位置決めされるか、又はアセンブリ内若しくは環境に対して取り付けられるかに関する任意の制限を示唆することを意図するものではない。
【００４１】
（ｂ）「連結された（coupled）」、「連結する（couples）」、及び「連結すること（coupling）」などの用語「連結（couple）」及びその変異型は、間接的接続及び直接接続を含むことが意図される。例えば、第１のデバイスが第２のデバイスに連結されている場合、その連結は、直接接続を介し得るか、又は他のデバイス及び接続によって間接的接続を介し得る。同様に、第１のデバイスが第２のデバイスに通信可能に連結されている場合、通信は、直接接続を介し得るか、又は他のデバイス及び接続によって間接的接続を介し得る。
【００４２】
（ｃ）単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、複数形も含むことが意図される。
（ｄ）数値と共に使用される場合、「約」及び「およそ」という言葉は、文脈が別様に示していない限り、その数値の＋／−１０％以内を意味する。
【００４３】
図１を参照すると、可変透過率の窓アセンブリ１００の一実施形態が示されている。窓アセンブリ１００は、プロセッサ１０８ｂと、互いに通信可能に連結された入力／出力モジュール１０８ａ（「Ｉ／Ｏモジュール」）とを含むコントローラ１０８を備える。コントローラ１０８は、電源１０２と、非一時的なコンピュータ可読媒体１０９であって、コントローラ１０８によって実行可能な、非一時的なコンピュータ可読媒体１０９上でコード化されたプログラムコードと、制御入力１１１を介してコントローラ１０８によって制御されるスイッチング回路１０４であって、入力電圧端子１０３を介して電源１０２にも連結され、負荷端子１０５にわたって電源１０２から電圧を出力する、スイッチング回路１０４と、光学フィルタアセンブリ１０６であって、それにわたって負荷端子１０５が電源１０２から電圧を印加し得る、光学フィルタアセンブリ１０６と、内部光センサ１０７ａ及び外部光センサ１０７ｂ（集合的に、光センサ１０７ａ、ｂは、「センサ１０７」と称される）と、を備える。スイッチング回路１０４は、例えば、負荷端子１０５にわたって順電圧及び逆電圧を印加し、並びに負荷端子１０５を開放及び短絡することができるＨブリッジを備え得る。スイッチング回路は、電極にわたって異なる電圧を選択的に印加するための電圧印加回路の一例である。
【００４４】
アセンブリ１０６は、自動車用窓に使用されるガラス又はポリマーフィルムなどの非不透明な基材と、基材に付着されたスイッチング材料であって、基材を通過する少なくとも一部の光がスイッチング材料も通過するように位置決めされている、スイッチング材料と、スイッチング材料の片側に位置し、スイッチング材料に電気的に連結された第１の電極と、スイッチング材料の反対側に位置し、スイッチング材料に電気的に連結された第２の電極と、を備える。スイッチング材料の透過率は、太陽光への曝露で最小に到達し、透過率を増加させるために必要な電圧が電極にわたって印加されなくなるまで減少し、スイッチング材料の透過率は、電圧が電極にわたって印加されるのに応答して、最大に到達するまで増加する。示される例示的実施形態では、電極は、スイッチング材料の両側にあるが、異なる実施形態（図示せず）では、電極は、スイッチング材料の同じ側と接触し、基材の同じ側に位置し得る。加えて、異なる実施形態では、スイッチング材料の透過率は、異なる刺激物に応答して変化し得る。例えば、スイッチング材料の透過率は、第１の刺激物への曝露で最小に到達するまで減少し、かつ第２の刺激物の印加に応答して最大に到達するまで増加し、第１及び第２の刺激物のうちの少なくとも１つは、電極にわたって電圧を印加することを含む。
【００４５】
上部に電極を有するポリエチレンテレフタレート（polyethylene terephthalate、「ＰＥＴ」）フィルムは、スイッチング材料でコーティングされる。次いで、スイッチング材料が第２の電極を有する第２のＰＥＴフィルムで被覆され、スイッチング材料、ＰＥＴフィルム、及び電極がポリビニルブチラール（polyvinyl butyral、「ＰＶＢ」）を使用してガラス間に積層される。この実施形態では、上部にスイッチング材料がコーティングされたＰＥＴフィルムは、基材を備える。いくつかの異なる実施形態では、スイッチング材料はガラスに直接塗布され、単一のＰＥＴフィルムがスイッチング材料の上に積層され、追加の実施形態では、スイッチング材料はＰＥＴフィルムに積層され、いずれもガラスに直接付着されない。
【００４６】
スイッチング材料は、フォトクロミック、エレクトロクロミック、ハイブリッドフォトクロミック／エレクトロクロミック、液晶、又は懸濁粒子の技術を組み込むことができる。フォトクロミック光学フィルタは、太陽光に曝露されたときに自動的に暗くなり、太陽光の不在下で明るくなる傾向がある。しかしながら、エレクトロクロミック、液晶、及び懸濁粒子の技術は、電気に応答して暗い透過状態と明るい透過状態との間で交互になる傾向がある。エレクトロクロミック光学フィルタは、例えば、エレクトロクロミック材料の異なる側面に電気的に連結された一対の端子にわたって電圧が印加されると暗くなる傾向があり、電圧の極性が反転すると明るくなる傾向がある。示される実施形態では、フォトクロミックフィルタは、太陽光に曝露されると暗くなるように同調されているが、異なる実施形態では、フォトクロミックフィルタは、異なる波長に応答するように同調された異なる発色団を含み得る。例えば、いくつかの発色団は、非可視光に応答して、又は太陽光を含む波長のサブセットのみに応答して、暗くなるように同調され得る。
【００４７】
本明細書で論じられる実施形態で使用される光学フィルタアセンブリ１０６は、ハイブリッドフォトクロミック／エレクトロクロミック技術に基づくものであり、これは、逆に、太陽光、紫外線、又は電磁放射線のある特定の他の波長に応答して暗くなり、光学フィルタアセンブリの端子にわたって印加される非ゼロ電圧に応答して、明るくなるか若しくは透明になる（以下、交互に「退色」と称する）。ハイブリッドフォトクロミック／エレクトロクロミック光学フィルタは、着色（暗い）状態と無着色（退色）状態との間で可逆的に変換可能な１つ以上の発色団を有するスイッチング材料を含み、スイッチング材料は、光又は電圧に曝露されたときに、着色状態と無着色状態との間で発色団の変換を支持するために、溶媒部分、ポリマー、塩、又は他の成分を更に含み得る。発色団のいくつかの例としては、フルギド、ジアリールエテン、又はジチエニルシクロペンテンが挙げられる。しかしながら、異なる実施形態（図示せず）では、ハイブリッドフォトクロミック／エレクトロクロミックなスイッチング材料と同様の挙動を有する代替的なスイッチング材料を含む他のタイプの光学フィルタを用いることもできる。
【００４８】
本開示は、単に「暗い」、「退色」、又は「中間」としてアセンブリ１０６の動作状態を参照しているが、特定の状態におけるアセンブリ１０６の光透過率又は透明度もまた、特定の実施形態に従って変化し得る。例えば、一実施形態における「暗い」状態は、およそ５％の透過率を指し得るが、別の実施形態では、「暗い」状態は、０％〜およそ１５％の範囲内のいずれかの透過率を指し得る。別の実施例では、アセンブリ１０６は、一実施形態では「退色」状態にあるときに光学的にクリアであり得、別の実施形態では部分的にのみ透明であり得る。
【００４９】
図１の窓アセンブリ１００は、負荷端子１０５にわたって入力電圧端子１０３で受信された供給電圧の一部分を印加して、アセンブリ１０６を退色状態に遷移させるように動作可能であり、また、センサ１０７から受信したフィードバックに基づいて、負荷端子１０５を開放又は短絡することによって、アセンブリ１０６を暗い状態に遷移させることも可能である。以下により詳細に記載されるように、センサ１０７は、累積光強度及び光の１つ以上の波長の各々における強度のうちの一方又は両方を示す信号１１０を出力し、信号１１０をコントローラ１０８のＩ／Ｏモジュール１０８ａに送信する。
【００５０】
図２〜図６Ｂに関して以下に更に詳細に記載されるように、プロセッサ１０８ｂは、Ｉ／Ｏモジュール１０８ａを介して、信号１１０を受信して処理し、制御入力１１１を介して、スイッチング回路１０４を制御して、アセンブリ１０６を所望の状態に置く。
【００５１】
アセンブリ１０６が退色状態にあるべきであるとプロセッサ１０８ｂが判定した場合、プロセッサ１０８ｂは、Ｉ／Ｏモジュール１０８ａを介して、フィルタを退色状態（「閾値電圧」）に遷移させるのに十分な、入力電圧端子１０３から受信した電圧の少なくとも一部分をその負荷端子１０５にわたって印加して、それによってアセンブリ１０６を退色させるように、スイッチング回路１０４を構成する。アセンブリ１０６を退色又は遷移させるための閾値電圧の大きさは、使用される特定のスイッチング材料によって変化し、外因性要因によっても影響を受け得る。特定の実施形態では、閾値電圧は、０．６〜２．５Ｖの範囲であるが、他の実施形態では、０．１〜１０Ｖの範囲でもあり得る。
【００５２】
ここで図２を参照すると、光学フィルタアセンブリ１０６及び光源Ｓに対する光センサ１０７の位置決めを示すダイアグラムが示されている。図２では、光学フィルタアセンブリ１０６は、車両の窓の一部を備え、センサ１０７の各々は、赤色、緑色、及び青色の波長の各々における光の強度を検出するために、赤色、緑色、及び青色（red, green, and blue、「ＲＧＢ」）光センサを備える。より具体的には、図２の例では、センサ１０７の各々は、およそ６２５ｎｍ（赤色光）、５４０ｎｍ（緑色光）、及び４６５ｎｍ（青色光）の各々における光の強度を測定するように構成されているが、異なる実施形態では、光センサ１０７のうちの一方又は両方は、光の任意の１つ以上の波長における強度、又は光の波長の任意の１つ以上の範囲における累積強度を測定するように構成され得、範囲の各々は、可視光スペクトルの適切なサブセットであり、可視光スペクトルは、およそ３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長を有する光である。例えば、いくつかの実施形態では、波長範囲は、可視光スペクトルのおよそ１０％未満、可視光スペクトルのおよそ２０％未満、可視光スペクトルのおよそ３０％未満、可視光スペクトルのおよそ４０％未満、可視光スペクトルのおよそ５０％未満、可視光スペクトルのおよそ６０％未満、可視光スペクトルのおよそ７０％未満、可視光スペクトルのおよそ８０％未満、又は可視光スペクトルのおよそ９０％未満を含み得る。加えて、異なる実施形態では、センサ１０７のうちの一方又は両方は、ＲＧＢセンサ以外を備えることができ、ひいては、光の異なる波長を測定することができる。例えば、１つの異なる実施形態では、センサ１０７は、光学フィルタアセンブリ１０６を備えるスイッチング材料の発色団吸収ピークを測定するように同調される。
【００５３】
光源Ｓは光を発し、その一部分は、車両の外部から光学フィルタアセンブリ１０６に入射する（その入射光が「入射光Ｌ」である）。入射光Ｌの少なくとも一部は、光学フィルタアセンブリ１０６を通って車両の内部に透過する（その透過光が「透過光Ｌ’」である）。外部光センサ１０７ｂは、入射光Ｌの強度を測定するように位置決めされ、内部光センサ１０７ａは、透過光Ｌ’の強度を測定するように位置決めされ、より具体的には、図２では、外部センサ１０７ｂ及び内部センサ１０７ａはそれぞれ、コントローラ１０８に対して信号を測定して出力し、その信号からコントローラ１０８は、光の少なくとも１つの波長における入射光Ｌ及び透過光Ｌ’の強度、並びに示される実施形態では、６２５ｎｍ、５４０ｎｍ、及び４６５ｎｍの各々における強度を判定することができる。より概略的には、センサ１０７の各々、光の少なくとも１つの波長の強度を測定することができ、光の少なくとも１つの波長は、可視スペクトルの適切なサブセットである（すなわち、可視スペクトルのサブセットであり、かつ可視スペクトルに等しくない）。いくつかの実施形態では、外部センサ１０７ｂは、車両の外側に位置決めされている。異なる実施形態では、外部センサ１０７ｂは、例えば、窓１００が車両のサンルーフを備える場合、車両の内側に位置決めされ、スイッチング材料をサンルーフの一部分から除去することができ、外部センサ１０７ｂをサンルーフのその部分に隣接して位置決めして、それにより、スイッチング材料を通過していない入射光の強度を検知することができる。
【００５４】
次いで、コントローラ１０８は、方程式（１）〜（３）を使用して、各波長におけるパーセント透過率（percent transmittance、％Ｔ）を判定することができる。
【００５５】
【数１】
2020510572.tif 000003
【００５６】
式中、％ＴＲは、光学フィルタアセンブリ１０６を通って透過する赤色の波長光のパーセントであり、Ｒｉｎｎｅｒは、内部光センサ１０７ａによって測定されたときの赤色の波長光の強度であり、Ｒｏｕｔｅｒは、外部光センサ１０７ｂによって測定されたときの赤色の波長光の強度であり、％ＴＧは、光学フィルタアセンブリ１０６を通って透過する緑色の波長光のパーセントであり、Ｇｉｎｎｅｒは、内部光センサ１０７ａによって測定されたときの緑色の波長光の強度であり、Ｇｏｕｔｅｒは、外部光センサ１０７ｂによって測定されたときの緑色の波長光の強度であり、％ＴＢは、光学フィルタアセンブリ１０６を通って透過する青色の波長光のパーセントであり、Ｂｉｎｎｅｒは、内部光センサ１０７ａによって測定されたときの青色の波長光の強度であり、Ｂｏｕｔｅｒは、外部光センサ１０７ｂによって測定されたときの青色の波長光の強度である。示される実施形態では、方程式（１）〜（３）に関して、センサ１０７によって出力されたＲＧＢ読み取り値は、照射量で線形的にスケーリングされ、異なる実施形態では、非線形スケーリングの性質が既知であり、補償される場合、ＲＧＢ読み取り値は、照射量で非線形的にスケーリングされ得る。
【００５７】
図３は、センサ１０７の各々に使用され得る例示的なタイプのＲＧＢセンサのための、センサ数対照射量（Ｗ／ｍ２）における較正曲線３０２ａ〜ｄの例示的なセットを示している。ＲＧＢセンサは、ＲＯＨＭ（商標）Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  ＢＨ１７４５ＮＵＣセンサであり、較正は、Ｓｃｉｅｎｃｅｔｅｃｈ（商標）Ｉｎｃ．の２００−１００ソーラシミュレータを使用して実施される。第１の曲線３０２ａは、およそ６２５ｎｍにおける赤色光のセンサ読み取り値と照射量との間の略線形の関係を示しており、第２の曲線３０２ｂは、およそ５４０ｎｍにおける緑色光のセンサ読み取り値と照射量との間の略線形の関係を示しており、第３の曲線３０２ｃは、およそ４６５ｎｍにおける青色光のセンサ読み取り値と照射量との間の略線形の関係を示しており、第４の曲線３０２ｄは、白色光（すなわち、完全可視スペクトル）のセンサ読み取り値と照射量との間の略線形の関係を示している。
【００５８】
方程式（１）〜（３）で判定されたパーセント透過率値から、コントローラ１０８は、方程式（４）〜（６）を使用して窓の色を判定することができる。
【００５９】
ＲＷＩＮＤＯＷ＝％ＴＲ・２５５              （４）
ＧＷＩＮＤＯＷ＝％ＴＧ・２５５              （５）
ＢＷＩＮＤＯＷ＝％ＴＢ・２５５              （６）
式中、ＲＷＩＮＤＯＷ、ＧＷＩＮＤＯＷ、及びＢＷＩＮＤＯＷは、窓を通って透過する赤色、緑色、及び青色のそれぞれのレベルの１（最小）〜２５５（最大）の読み取り値を表しており、２５５は、理想的な白色光の透過率を表す数である。この実施形態では、２５５が理想的な白色光を表すために使用されているが、異なる実施形態（図示せず）では、２５５以外の数を使用することができる。
【００６０】
方程式（４）〜（６）を試験するために、スイッチング材料を含むフィルムを蛍光灯下で退色させ、退色させているときにフィルを通過した透過光をセンサ１０７のうちの１つ、及び独立して較正されたＯｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ（商標）の分光光度計によって測定した。図４は、センサ１０７のうちの１つを使用して取得したデータ、及び分光光度計を使用して取得したデータから、方程式（４）〜（６）を使用して測定したときのＲＷＩＮＤＯＷ、ＧＷＩＮＤＯＷ、及びＢＷＩＮＤＯＷを示している。図４は、センサ１０７及び分光光度計を使用して取得した赤色、緑色、及び青色の読み取り値が実質的に対応することを示している。
【００６１】
いくつかの実施形態では、コントローラ１０８は、透過した光が、赤色、緑色、及び青色の波長を含む色空間（「望ましくない色ゾーン」）のサブセットと、コントローラ１０８が方程式（４）〜（６）を使用して評価する光の強度とを含むように、窓が色領域に退色するのを防止するように構成され得る。赤色、緑色、及び青色の色空間５０２の一例が図５に示されており、望ましくない色ゾーン５０４は、色空間５０２の黄色の角部の中心に示されている。図５では、望ましくない色ゾーン５０４は、図５にラベル付けされるように、赤色及び緑色の軸上の切片（「Ｒ／Ｇ切片」）、Ｂ切片、並びに黒色オフセットによって定義されている。Ｒ／Ｇ切片は、青色＝０及び赤色＝２５５の場合には緑色の値として、又は青色＝０及び緑色＝２５５の場合には赤色の値として定義される。Ｂ切片は、緑色＝２５５及び赤色＝２５５の場合には青色の値として定義される。黒色オフセットは、黄色が知覚され得ない値を下回る赤色及び緑色の値として定義され、黒色オフセットは、光学アセンブリ１０６が最小透過率閾値を超えて明るくなる前に、コントローラ１０８がスイッチング材料内で不注意に黄色を検出することを防止するために使用される。
【００６２】
異なる実施形態（図示せず）では、Ｒ／Ｇ切片は、青色＝０及び緑色＝２５５の場合には赤色の値として定義される。示される実施形態では、赤色及び緑色の軸上の切片は等しいように選択されているが、異なる実施形態（図示せず）では、異なる赤色及び緑色の切片を使用することができ、この場合、望ましくない色ゾーン５０４は、Ｒ切片、Ｇ切片、Ｂ切片、及び黒色オフセットによって定義される。
【００６３】
コントローラ１０８は、方程式（４）〜（６）を使用して判定された赤色、緑色、及び青色の値が、望ましくない色ゾーン５０４の一部を含むかどうかを判定し、この判定の例が図６Ａ及び図６Ｂに示されている。図６Ａは、ＧＷＩＮＤＯＷ対ＲＷＩＮＤＯＷのプロット６００ａである。第１の読み取り値曲線６０４ａは、異なる時間にコントローラ１０８によって判定されたときに、ＧＷＩＮＤＯＷ及びＲＷＩＮＤＯＷの読み取り値によって表される緑色と赤色との組み合わせを含む有効色を示している。Ｒ／Ｇ切片曲線６０２ａ、ｂは、プロット６００ａ上に投影された望ましくない色ゾーン５０４の部分に対応する、プロット６００ａの頂部右側の第１の望ましくないエリア６０６ａを定義する。同様に、図６Ｂは、ＢＷＩＮＤＯＷ対ＲＷＩＮＤＯＷのプロット６００ｂである。第２の読み取り値曲線６０４ｂは、異なる時間にコントローラ１０８によって判定されたときに、ＢＷＩＮＤＯＷ及びＲＷＩＮＤＯＷの読み取り値によって表される青色と赤色との組み合わせを含む有効色を示している。Ｂ切片曲線６０２ｃは、プロット６００ｂに投影された望ましくない色ゾーン５０４の部分に対応する、プロット６００ｂの底部右側の第２の望ましくないエリア６０６ｂを画定する。アセンブリ１０６が明るくなるにつれて、読み取り値曲線６０４ａ、ｂのうちの少なくとも１つが望ましくないエリア６０６ａ、ｂに進入すると、コントローラ１０８は、アセンブリ１０６に印加される電圧を減少させてアセンブリ１０６の明るくする速度を少なくとも減少させ、いくつかの実施形態では、当該速度を停止又は逆転させる。読み取り曲線６０４ａ、ｂが望ましくないエリア６０６ａ、ｂを退出するように、コントローラ１０８が電圧を十分に減少させて、入射光Ｌがアセンブリ１０６を暗くするのを可能にする実施形態では、車両の内側にいる人物は、いったんアセンブリ１０６が十分に暗くなると、示される例示的実施形態の場合には黄色である望ましくない色を観察することを中止する。
【００６４】
図５、図６Ａ、及び図６Ｂの実施形態では、望ましくない色ゾーン５０４は、Ｒ／Ｇ切片、Ｂ切片、及び黒色オフセットによって定義されており、望ましくない色ゾーン５０４の境界は、コントローラ１０８を使用して判定された読み取り値が閾値色を横切るときに、コントローラ１０８に、アセンブリ１０６に送達される電力を減少させる閾値色を表している。しかしながら、異なる実施形態（図示せず）に関して上述されるように、望ましくない色ゾーン５０４は、Ｒ切片及びＧ切片を別々に指定すること、並びに赤色、緑色、及び青色の色空間以外の色空間を定義することによってなど、異なる方法で定義され得る。
【００６５】
追加の異なる実施形態では、望ましくない色ゾーン５０４は、光の２つの異なる波長の強度測定値を含む二次元の色空間５０２のサブセットである。ここで図７を参照すると、ＢＷＩＮＤＯＷ対ＧＷＩＮＤＯＷのプロット６００ｃが示されている。第１〜第３の軌道曲線７０２ａ〜ｃの各々は、フィルタアセンブリ１０６が異なる環境条件のために生成することができる、青色と緑色との組み合わせを含む有効色を表す。例えば、第１の軌道曲線７０２ａは、アセンブリ１０６が第１の強度及び第１の温度の光で動作しているときに取得される有効色を表すことができ、第２の軌道曲線７０２ｂは、アセンブリ１０６が第２の強度及び第２の温度の光で動作しているときに取得される有効色を表すことができ、第３の軌道曲線７０２ｃは、アセンブリ１０６が第３の強度及び第３の温度の光で動作しているときに取得される有効色を表すことができ、第１〜第３の温度の各々は異なり、第１〜第３の温度の各々は異なる。
【００６６】
実験的試験の間に、ハイブリッドフォトクロミック／エレクトロクロミックスイッチング材料を含むアセンブリ１０６の一実施形態に入射する光の強度を変化させることは、同様の軌道曲線７０２を生成することが示されている。加えて、これらのアセンブリ１０６が動作する温度を変化させることは、軌道曲線７０２の各々の開始点及び終了点を変化させるが、開始点と終了点との間では、異なる温度から生じる異なる軌道曲線７０２は同様である。
【００６７】
図７はまた、軌道曲線７０２ａ〜ｃの全てと交差し、許容可能であると見なされる色を表す（曲線７０４の下にある）色空間５０２のエリア及び許容不可能であると見なされる色を表す（曲線７０４の上にある）許容不可能エリア６０６ｃを描く、望ましくない色ゾーン閾値曲線７０４を示している。読み取り値曲線６０４によって証明されるようなアセンブリ１０６が望ましくない色ゾーン５０４の外側にあり、退色される場合、コントローラ１０８は、青色及び緑色のセンサが望ましくない色ゾーン５０４の境界上にある値を読み取るまで電圧を印加し、その後、電圧をデバイスから除去して更なる退色を防止する。
【００６８】
図６Ａ及び図６Ｂの実施形態は３つの異なる波長を使用して色空間５０２を定義しており、図７の実施形態は２つの異なる波長を使用して色空間５０２を定義しているが、異なる実施形態（図示せず）では、単一の波長を使用して色空間５０２を定義することができる。これらの異なる実施形態で使用されるスイッチング材料は、単一の色軌道曲線７０２のみを有するか、又は実用上の目的のために、温度及び入射光強度などの動作条件にかかわらず、単一の色軌道曲線７０２のみを有するものとしてモデル化され得る。これらの異なる実施形態では、色空間は線であり、望ましくない色ゾーン５０４はその線の一部分を含む。
【００６９】
閾値曲線７０４は図７では線形であるものとして示されているが、異なる実施形態（図示せず）では、閾値曲線７０４は非線形であり得る。
【００７０】
望ましくない色ゾーン５０４は、アセンブリ１０６のうちの２つ以上を退色させることと、退色中にアセンブリ１０６の各々の色を監視することと、アセンブリ１０６の各々が（例えば、黄色すぎて典型的な観察者のためには）望ましくないところで閾値色を判定することとによって、実験的に定義され得る。
【００７１】
上に記載される実施形態では、コントローラ１０８は、内部センサ及び外部センサ１０７を使用して取得された測定値を比較することによって判定されたパーセント透過率に基づいて、ＲＷＩＮＤＯＷ、ＧＷＩＮＤＯＷ、及びＢＷＩＮＤＯＷを判定する。しかしながら、異なる実施形態（図示せず）では、コントローラ１０８は、外部センサ１０７ｂを使用して取得された任意の測定値を使用せず、代わりに、内部センサ１０７ａのみが赤色、緑色、及び青色の波長の各々における強度として出力する読み取り値として、ＲＷＩＮＤＯＷ、ＧＷＩＮＤＯＷ、及びＢＷＩＮＤＯＷを判定する。
【００７２】
中間状態
センサ１０７のうちの一方又は両方を使用してアセンブリ１０６の透過率を調節する上に記載される実施形態に加えて又はその代替として、いくつかの実施形態では、下に記載されるように、コントローラ１０８は、アセンブリ１０６の透過率を、アセンブリ１０６の暗い状態と退色状態との間の中間状態で維持する。中間状態のアセンブリ１０６の透過率を「維持する」とは、透過率をアセンブリ１０６の最大透過率と最小透過率との間のおよそ中間透過率に維持することを指し、この文脈における「およそ」は、実施形態に応じて、中間透過率の５０％、中間透過率の４０％、中間透過率の３０％、中間透過率の２０％、又は中間透過率の１０％以内を指す。
【００７３】
ここで図８Ａを参照すると、光学フィルタアセンブリ１０６と、コントローラ１０８と、アセンブリ１０６に電力を印加するパルス幅変調（pulse width modulation、「ＰＷＭ」）信号のデューティサイクルを制御し、光源Ｓからの光と一緒になってアセンブリ１０６を退色させること及び暗くすることを制御するユーザ調節可能なダイヤル８０２と、を備える例示的なシステム８００が示されている。図８Ｂは、ダイヤル８０２の位置がＰＷＭ信号のデューティサイクルをどのように調節するかを示し、５０％のデューティサイクルを有するＰＷＭ信号を示している。
【００７４】
図８Ａのシステム８００を使用すると、比較的明るい光の条件（例えば、明るい太陽光）では、アセンブリ１０６が２５％、５０％、及び７５％の透過率を有する中間状態に到達するために、およそ１０％〜１００％のＰＷＭデューティサイクルが必要とされ、それに応じて、アセンブリを退色させるためにアセンブリに印加する必要がある電力は、アセンブリ１０６上に入射する光の強度と共に減少することが実験的に見出されている。比較的薄暗い光の条件（例えば、曇った屋外条件）では、０％〜およそ５０％のＰＷＭデューティサイクルが、それらの同じ中間状態を達成するために必要とされたことが実験的に見出されている。例えば、５０％のデューティサイクルを有するＰＷＭ信号を使用して、アセンブリ１０６を暗い状態から７５％の透過率の中間状態まで遷移させ、かつアセンブリ１０６を当該中間状態に保持する場合、コントローラ１０８は、アセンブリ１０６が暗い状態にあるときに、５０％のデューティサイクルのＰＷＭ信号を印加し、光源Ｓが一定の強度にある間に信号を継続して印加することにより、アセンブリ１０６を最終的に７５％の透過率に到達させ、かつ当該透過率にとどまらせる。
【００７５】
図８Ｃに示されるような一例示的実施形態では、図８Ａのシステム８０２は、アセンブリ１０６上の入射光を検知するように位置決めされたフォトダイオード８０４で増倍され、コントローラ１０８は、検知された入射光の強度に応答してＰＷＭデューティサイクルを調節するように構成される。より具体的には、コントローラ１０８は、入射光の強度が減少するにつれて、使用されるデューティサイクル又はデューティサイクルの範囲を減少させ、入射光の強度が増加するにつれて、使用されるデューティサイクル又はデューティサイクルの範囲を増加させる。例えば、窓アセンブリ１００の一例示的実施形態では、フォトダイオード８０４を内部センサ１０７ａとして使用することができ、アセンブリ１００は外部センサ１０７ｂを欠く場合があり、コントローラ１０８は、内部センサ１０７ａによって測定された光の強度が、ユーザ設定であっても、そうでなくてもよい低い強度閾値を下回って減少するときには、ＰＷＭ信号のデューティサイクルを増加させ、内部センサ１０７ａによって測定された光の強度が、ユーザ設定であっても、そうでなくてもよい高い強度閾値を超えて増加するときには、デューティサイクルを減少させることができる。
【００７６】
１００％未満のデューティサイクルを有するＰＷＭ信号を使用してアセンブリ１０６を退色させる場合に遭遇する１つの問題は、デューティサイクルが短いほど、アセンブリ１０６が退色する速度が遅くなることである。例えば、コントローラ１０８が１００％のデューティサイクルのＰＷＭ信号をアセンブリ１０６に印加するときに、１００％の透過率から０％の透過率までのアセンブリ１０６の退色時間が１分である場合、対応する退色時間は、コントローラ１０８が５０％のデューティサイクルのＰＷＭ信号を印加するときには少なくとも２分であり、コントローラ１０８が２５％のデューティサイクルのＰＷＭ信号を印加するときには少なくとも４分である。
【００７７】
この問題に対処するために、一実施形態では、コントローラ１０８は、アセンブリ１０６の退色時間を用いて（例えば、ルックアップ表内で）判定されるか、又は予めプログラムされる。次いで、所望の中間透過率まで窓を退色させるか又は明るくするために、コントローラ１０８は、アセンブリ１０６が所望の中間透過率に到達するまで第１の期間にわたって第１のデューティサイクルで第１のＰＷＭ信号を印加し、その後、第２のデューティサイクルで第２のＰＷＭ信号を印加して、アセンブリ１０６をその所望の中間透過率に保持する。コントローラ１０８がアセンブリ１０６を明るくする場合、第１のデューティサイクルは第２のデューティサイクルよりも大きく、逆に、コントローラ１０８がアセンブリ１０６を暗くする場合、第１のデューティサイクルは第２のデューティサイクルよりも小さい。第１のＰＷＭ信号から第２のＰＷＭ信号まで遷移するときを判定するために、コントローラ１０８は、第１のＰＷＭ信号が印加されていた持続時間、又はフォトダイオード８０４並びに内部及び外部センサ１０７のうちの一方若しくは両方などのセンサを使用した、アセンブリ１０８の測定された透過率に依存し得る。
【００７８】
例えば、一例示的用途では、アセンブリ１０６は暗い状態で始まり、ダイヤル８０２を介してユーザから命令を受信して、暗い状態である０％の透過率から５０％の透過率まで遷移する。その結果、コントローラ１０８は、３０秒にわたって１００％のデューティサイクルでＰＷＭ信号を印加して、アセンブリ１０６を５０％の透過率まで退色させ、次いで、デューティサイクルを５０％までに低減して、その所望の透過率で窓を保持する。この例では、第１のデューティサイクルは１００％であり、第２のデューティサイクルは５０％であり、第１の期間は３０秒である。
【００７９】
アセンブリ１０６で使用されるスイッチング材料が異なる発色団を含むいくつかの実施形態では、入射光の強度にかかわらず、ある特定の発色団の退色を生じさせるために、ＰＷＭ信号が最小持続時間にわたって印加されることが実験的に判定されている。例えば、スイッチング材料が青色及び赤色の発色団を含み、ＰＷＭ信号が１秒の期間を有する一例示的実施形態では、青色発色団は、退色前に少なくとも３０％のデューティサイクルのＰＷＭ信号の印加を必要とし、赤色発色団は、退色前に少なくとも５０％のデューティサイクルのＰＷＭ信号の印加を必要とする。この問題に対処するために、ある特定の実施形態では、ＰＷＭ信号の期間が増加し、そのため、アセンブリ１０６に非ゼロ電圧が印加される持続時間は、ＰＷＭ信号のデューティサイクルが変化しないことにかかわらず、アセンブリ１０６内の発色団のうちの少なくとも１つを退色させるのに十分である。例えば、２５％のデューティサイクル及び１秒の期間を有するＰＷＭ信号は、青色又は赤色の発色団を退色させるには不十分であるが、２５％のデューティサイクル及び２秒の期間を有するＰＷＭ信号は、両方の発色団を退色させるのに十分である。
【００８０】
加えて、いったん発色団が退色すると、期間及びデューティサイクルが、アセンブリ１０６を退色させるのに不十分であるが、中間状態でアセンブリ１０６を保持するのに十分なレベルまで低減され得ることが実験的に観察されている。例えば、２５％のデューティサイクル及び１秒の期間のＰＷＭ信号がアセンブリ１０６を退色させるのに不十分である、上に記載される実施形態では、１００％のデューティサイクル及び１秒の期間のＰＷＭ信号を印加して、アセンブリ１０６を所望の中間透過率まで退色させることができ、その後、コントローラ１０６は、２５％のデューティサイクル及び１秒の期間のＰＷＭ信号を印加することに戻って、アセンブリ１０６を中間透過率に保持することができる。
【００８１】
加えて又は代替的に、コントローラ１０８は、ＰＷＭ信号がピーク正電圧又は負電圧でない場合であっても非ゼロ電圧を有するようにＰＷＭ信号を調節することができる。例えば、図８Ｂでは、ＰＷＭ信号は、０Ｖとピーク正電圧及び負電圧との間で振動し、オフのときであってもＰＷＭ信号が非ゼロ電圧を有する実施形態では、ＰＷＭ信号は、オンのときのピーク正電圧と負電圧との間、及びオフのときの１つ以上の非ゼロ電圧（「非ゼロオフ電圧」）で振動し、例えば、光学アセンブリ１０６が、３０ｃｍ×３０ｃｍの寸法を有するスイッチング材料を含む場合、ＰＷＭ信号は、正のときにはピーク正電圧と０．７Ｖの非ゼロオフ電圧との間、及び負のときにはピーク負電圧と−０．７Ｖ非ゼロオフ電圧との間で振動し得る。ＰＷＭ信号をそのピーク正電圧及び負電圧と非ゼロオフ電圧との間で振動させることは、アセンブリ１０６を含む導電基材で帯電を維持し、それによって退色を容易にするのに役立つ。
【００８２】
別の実施形態では、コントローラ１０８は、図７の光の青色及び緑色の波長の強度の読み取り値など、センサ１０７によって測定された光のある特定の波長の強度に基づいて、フィルタアセンブリ１０６の透過率を判定する。例えば、図７に関連して、曲線７０２ａ〜ｃ上の点を定義する青色及び緑色の読み取り値の各々は、ルックアップ表において、軌道曲線７０２ａ〜ｃのうちの特定の１つに関連付けられた動作条件におけるスイッチング材料の透過率に関連付けられる。したがって、コントローラ１０８は、ユーザが見る有効色が望ましくない色ゾーン５０４の内側にあるかどうかを判定することに加えて、図７の青色及び緑色の読み取り値から、アセンブリ１０６の透過率を判定することができる。一実施形態では、コントローラ１０８は、以下で更に詳細に論じられるように、この判定された透過率の値を使用して、アセンブリ１０８を中間状態に維持する。
【００８３】
電流測定値
別の実施形態によれば、窓１００の中間状態は、電流測定値によって制御され得る。この例示的実施形態では、光学アセンブリ１０６を含むフィルムを備えるスイッチング材料を通過する電流には３つの寄与因子、ファラデー電流、容量性電流、及び寄生電流が存在する。容量性電流は、フィルムを含む電気化学的二重層を帯電させるために流れる。ファラデー電流は、閉状態の発色団の酸化及びフィルム内の帯電補償因子の低減に関与する電気化学反応に反応して流れる電流である。寄生電流は、フィルムの電気退色（electrofading）に寄与しない任意の電流（すなわち、非ファラデー電流、非容量性電流）である。フィルムを通る総電流（Ｉｔｏｔａｌ）と、ファラデー電流（ＩＦａｒａｄａｉｃ）、容量性電流（Ｉｃａｐａｃｉｔｉｖｅ）、及び寄生電流（Ｉｐａｒａｓｉｔｉｃ）との間の関係は、方程式（７）によって求められる。
【００８４】
Ｉｔｏｔａｌ＝ＩＦａｒａｄａｉｃ＋Ｉｃａｐａｃｉｔｉｖｅ＋Ｉｐａｒａｓｉｔｉｃ  （７）
別の例示的実施形態では、コントローラ１０８は、フィルムに出力されている電流を測定する手段を装備する。一実施形態では、これは、図１１に示されるように、コントローラ１０８に電気的に連結された小さなシャント抵抗器の使用によって行われ、シャント抵抗器にわたる電圧の測定は、フィルムに流れている電流を判定するために行われる。電圧を印加してフィルムを明るくすると、シャント抵抗器を通る電流はスパイク状に流れ、次いで、フィルムが明るくなり、発色団が退色するにつれて低減する。
【００８５】
いくつかの例示的実施形態では、フィルムを通る電流は、フィルムが完全に明るくなったことを示すある特定のレベル（「完全に明るくなった閾値」）まで低下する。いくつかの実施形態では、コントローラ１０８は、結果として、電圧をフィルムにわたって印加することを中止する。代替的に、いくつかの実施形態では、フィルムへの電流を測定することは、フィルムの明るさの程度を判定するために使用される。例えば、いくつかの実施形態では、退色サイクルが始まっているため、フィルムに流れた総電流を測定することは、スイッチング材料がどれだけ退色したか、ひいては窓の退色状態を推定するために使用される。
【００８６】
加えて又は代替的に、いくつかの実施形態では、フィルムを通って流れる定常電流の瞬間的な測定は、外部の光レベルの推定値、及び窓をある特定の状態に維持するために電流がどれだけ必要とされるかを提供する。例えば、晴れた日では、発色団は、日光によって暗い状態に絶えず切り替えられ、電気によって明るい状態に戻るが、夜間では、いったん明るい状態に切り替えられると、発色団は、入射光がない暗い状態に切り替わって戻る可能性はない。したがって、これらの実施形態では、より低い定常電流は、窓を明るい状態に維持するために、印加されたＰＷＭ信号のデューティサイクルがコントローラ１０８によって低減され得ることを示し、より高い定常電流は、明るい光の条件を示し、かつフィルムを明るくなった状態又はある特定の中間状態に維持するために、印加されたＰＷＭ信号のデューティサイクルがコントローラ１０８によって増加され得ることを示す。
【００８７】
容量性電流及び寄生電流がフィルムの全寿命を通じて一定であること、並びに電流測定値の各々が同じ温度で取得されることを想定すると、フィルムの透過率は、フィルムを退色させる、フィルムにわたって印加される電圧に応答して、フィルムを通る電流を測定することによって判定され得る。
【００８８】
コットレル方程式は、フィルムを横切る電圧の電位段階に対するフィルムの電流応答を左右する。
【００８９】
【数２】
2020510572.tif 000004
【００９０】
式中、Ｉ（ｔ）は電流（アンペア）であり、ｎは転送される電子の数であり、Ｆはファラデー定数（９６，４８５Ｃ・ｍｏｌ−１）であり、Ａは電極の面積（ｃｍ２）であり、Ｄ０は拡散係数（ｃｍ２・ｓ−１）であり、Ｃ０は時間＝０秒での発色団の濃度（ｍｏｌ・ｃｍ−３）であり、ｔは時間（秒）である。
【００９１】
図９は、様々な量の閉状態の発色団を有するフィルムを含むアセンブリ１０６の一例のモデル電流−時間プロファイルであり、第１の曲線９０２ａは、１×１０−８ｍｏｌ／ｃｍ３の初期濃度を表し、第２の曲線９０２ｂは、１×１０−７ｍｏｌ／ｃｍ３の初期濃度を表し、第３の曲線９０２ｃは、５×１０−７ｍｏｌ／ｃｍ３の初期濃度を表し、第４の曲線９０２ｄは、１×１０−６ｍｏｌ／ｃｍ３の初期濃度を表す。所与の厚さのフィルムの吸光度は、閉状態の発色団の濃度の関数である。図９から、より高い濃度の発色団、ひいてはより濃いフィルムは、特定の時間におけるより高い電流をもたらすことが観察され得る。これは、発色団の退色状態を判定するのに有利であり得る。特定の電圧を印加した後の特定の時間に測定された電流に対するフィルムの光透過率の較正曲線を生成することができる。電流を測定し、次いで較正曲線に戻って参照することにより、フィルムの透過率を非分光的に判定することができる。
【００９２】
いくつかの実施形態では、コントローラ１０８は、車両が使用中であるときを検出するために、ユーザによって、若しくは車両が起動されたときに車両の電子システムによって、又は運動センサ及び光センサのうちの一方若しくは両方に基づいて自動的に同調される。ユーザ制御は、プッシュボタン、リモートコントロール、スマートフォン上のアプリ、及びコントローラ１０８との通信の他の有線方法又は無線方法のうちのいずれか１つ以上を含み得る。コントローラ１０８と通信するための無線方法は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ｗｉｆｉ、赤外線、音声（例えば、音声起動）などを含み得る。これらの方法のうちのいずれかを使用して、コントローラ１０８をオン及びオフにするか、又は所望の窓の透過率若しくは光レベルを設定することができる。
【００９３】
コントローラ１０８を同じ方法によってオフにすることもできる。例えば、コントローラ１０８は、ボタン、電子信号、無線信号、又は音声起動信号を通じて、ユーザによってオフにされ得る。コントローラ１０８はまた、車両がオフになったとき、又は車両が長期間静止しているときに自動的にオフにすることができる。コントローラ１０８が、窓アセンブリ１００に進む電流、又はセンサ１０７のうちの一方若しくは両方からのフィードバックを測定することによって、自動オフ機能をトリガすることもできる。コントローラ１０８が電流測定値に依存する実施形態では、コントローラ１０８は、電流を測定して、フィルムを明るくすることが完了したときを判定し、一時的に又は電気を再度印加するための何らかの他の信号をコントローラ１０８が受信するまで電気をオフにする。コントローラ１０８がセンサ１０７のうちの一方又は両方からのフィードバックに依存する実施形態では、コントローラ１０８は、監視されているセンサ１０７（複数可）が、窓アセンブリ１００が明るくなったことを示す場合には、窓アセンブリ１００への電力を自動的にオフにし、窓アセンブリ１００が暗くなり始めた場合には、電力を再度オンに戻す。別の実施形態では、いったん窓アセンブリ１００が夜間に明るい状態に切り替えられると、それらを明るい状態に保つために更なる電気は必要ない。この実施形態では、センサ１０７は、外が夜間であることを検出し、ひいてはコントローラ１０８に、窓アセンブリ１００を明るくするのに必要な時間の長さにわたって、電圧を光学フィルタアセンブリ１０６にわたって印加することのみを知らせることができる。
【００９４】
いくつかの実施形態では、車両が自動車事故に関与する可能性に対処するために、コントローラ１０８は、車両が事故にあったことを示す信号を受信し、これにより、コントローラ１０８が自動的に窓アセンブリ１０８を明るくさせることをもたらし、例えば、信号が車両内の事故検出システムから（例えば、エアバッグを展開するためのセンサから）であり得るか、又はコントローラ１０８が車両内の他のシステムとは別個のスタンドアロン若しくは内蔵型加速度計（複数可）に通信可能に連結され得る。事故の場合に窓アセンブリ１００を明るくすることにより、救助人員が車両の内側を見ること、及び車の内側の乗員が、退出することが安全かどうかを判定するために外を見ることをより容易にする。
【００９５】
窓の動作特性の改善
窓アセンブリ１００を中間状態に維持することに加えて又は代替的に、いくつかの実施形態では、コントローラ１０８はまた、フィルタアセンブリ１０６に印加される電圧を変化させて、動力学又は耐久性など、窓の特性を改善する。いくつかの実施形態では、コントローラ１０８は追加的又は代替的に、窓アセンブリ１００の寿命中に窓アセンブリ１００に対して試験を行って、フィルタアセンブリ１０６を制御し、かつユーザ体験を改善するために、コントローラ１０８によって使用される方法を適合させる際に使用するための窓特性を判定する。
【００９６】
ｉ）動力学
過電圧（すなわち、フィルタアセンブリ１０６を明るくするために必要な最小電圧を超える電圧）をフィルタアセンブリ１０６に印加すると、動力学（すなわち、より低い電圧がアセンブリ１０６に印加される場合と比較した明るくする速度）が改善するが、いくつかの実施形態では、スイッチング材料の早期劣化をもたらす。結果として、いくつかの実施形態では、コントローラ１０８は、そのプログラミングを通じて、初期退色期間（例えば、退色の最初の数秒）の間に過電圧を印加し、次いで、窓アセンブリ１００が既に退色し始めた後、並びにいくつかの実施形態では、窓アセンブリ１００がほとんど退色した後、又は窓アセンブリ１００がその所望の透過率のある特定の割合になったか、若しくはその割合内になった後に、その後の退色期間（例えば、退色サイクルのより後の部分）の間に電圧を減少させ、窓をその所望の透過率に維持するように構成される。電圧が長期間にわたって印加されるときに電圧を低下させることは、スイッチング材料の早期劣化を防止するのに役立ち得る。
【００９７】
ｉｉ）電気的調整
いくつかの実施形態では、スイッチング材料を含むフィルムの電気化学的挙動は、フィルムがある特定の期間（「調整期間」）にわたって最初に使用されるまで、フィルムの寿命の開始時又は初期において比較的不安定であり、その後、フィルムの挙動は比較的安定する。例えば、フィルムを電気退色させるために必要とされる電圧は、フィルムの寿命の開始時において開始された加速耐久試験中の初期に増加し得るが、その後は安定したままであり、図１０は、「Ｓ１６４発色団」と呼ばれる発色団のこの挙動を例示しており、２つの別個の領域を示している。Ｓ１６４発色団の酸化のための電圧は、調整期間を表す加速試験の最初の１０時間については急速に増加する。しかしながら、試験の１０時間後は、変化の速度が著しく低下する。デバイスが初期のままであるとき（すなわち、フィルムが調整される前）に、フィルムを電気退色させる電圧が判定される場合、ユーザは、調整期間終了後に性能の著しい低下に気付く場合がある。
【００９８】
いくつかの実施形態では、アセンブリ１０６は、暗い状態の間に自然な退色を呈する。ここで、アセンブリ１０６の様々な例のスペクトルを示す図１９を参照すると、一群の曲線１９０２ａは、アセンブリの初期の暗い状態を表している。それらのアセンブリ１０６の電極にわたって電圧が印加されない期間の後、それらのアセンブリ１０６はもはや完全に暗くならず、２つの曲線１９０２ｂとして示されるスペクトルを呈する。コントローラ１０８は、ある特定の期間にわたって電圧をアセンブリ１０６に印加することによって、アセンブリ１０６を調整する。これは、アセンブリ１０６の元の暗い状態を回復させ、それらを完全に暗くすることを可能にする。調整サイクルは、以前に定期的な間隔で使用されていない新しいアセンブリ１０６のために、コントローラ１０８によって自動的に実施され得るか、又はユーザによって初期化され得る。
【００９９】
いくつかの実施形態では、新しい調整されていない窓アセンブリ１００又は光学フィルタアセンブリ１０６が構築されるときに、フィルムを調整するための方法がコントローラ１０８に組み込まれる。調整するための方法は、デバイス性能が均衡化されるまで、調整期間（例えば、時間単位、かつ通常は２４時間未満の期間）にわたって電圧をフィルムに印加することを含む。「平衡化される」とは、ある特定の試験期間（例えば、１５時間）にわたってスイッチング材料を酸化するためにフィルムにわたって印加されるピーク電圧が、ある特定の許容された分散（例えば、０．１Ｖ）内にあることを意味する。調整期間後に、電気退色させる電圧が判定され、調整された窓アセンブリ１００又は光学フィルタアセンブリ１０６をユーザが正常に使用することができる。
【０１００】
ｉｉｉ）サイクリックボルタンメトリ
調整と共に、周期的にフィルム上でサイクリックボルタンメトリ（cyclic voltammetry、「ＣＶ」）を実施することは、コントローラ１０８を再較正し、かつ特定の風化したフィルムに対して比較的最適な電圧でコントローラ１０８が動作していることを確実にするために使用され得る。これは、全ての条件下及びフィルムの寿命を通してフィルムを電気退色させるために設定電圧を使用することとは対照的である。フィルムに印加して退色状態への遷移を始めるための最適電圧は、フィルムがどのくらい長く使用されているか、及び環境条件のうちの一方又は両方によって変化し得る。印加電圧が低すぎる場合、フィルムは、その完全に明るくなった状態への完全な遷移を受けない場合がある。印加電圧が高すぎる場合、フィルムの加速劣化が生じる場合がある。
【０１０１】
一実施形態では、図１１に示されるように、ＣＶを実施することは、窓アセンブリ１００の端子のうちの１つと直列のシャント抵抗器を含めることによって達成され得る。このシャント抵抗器は、シャント抵抗器を横切る電圧降下を電流引き込みに変換するコントローラ１０８に配線される。いくつかの実施形態では、シャント抵抗器及び結果として生じる電流引き込みは、それらが窓アセンブリ１００に送達される電圧に実質的に影響を及ぼさないほど低い。光学フィルタアセンブリ１０６の寿命中に設定された間隔で、ＣＶをアセンブリ１００上で実施して、その動作電圧を再較正する。再較正された電圧を判定するために、アセンブリ１００のリニアスイープボルタモグラム（linear sweep voltammogram、「ＬＳＶ」）が退色前に取得される。窓アセンブリ１００への出力電圧を、ある特定の段階的増分（例えば、１０ｍＶ段階の増分）の電圧増加率（例えば、１００ｍＶ／秒）まで増加させ、窓アセンブリ１００の電流引き込みを監視することによって、コントローラ１０８は、図１２に示されるような電流対電圧プロファイルを判定し、スイッチング材料を含む発色団（複数可）を退色させるための再較正された電圧を判定する。概念的には、再較正された電圧は、フィルム中の全ての閉形態の発色団が酸化されるように十分に高いが、フィルムの劣化が加速されるほど高いものではない境界によって定義される。典型的には、これは、最大陽極の酸化電位（又は図１２の場合では第２のピーク）を有する、発色団のピーク電流電圧よりも５０〜１００ｍＶ高い電圧である。「ピーク」は、必ずしも実際のピークである必要はなく、単に曲線上の変曲点であってもよい。２つの発色団を含むフィルムの典型的なＬＳＶでは、図１３に示されるように、２つの閉状態の発色団の酸化に対応する、０．６５Ｖ超の電圧で２つの電流ピークが存在する。再較正された電圧をフィルムのＬＳＶに基づいて判定するために、ＬＳＶの一次導関数及び二次導関数が計算される。ｎ個の発色団を含有する製剤では、最大陽極の酸化電位を有する、発色団のピーク電流電圧は、正の値から負の値に変化する二次導関数の（ｎ−１）番目のインスタンスを識別し、続いて条件Ａ又はＢのいずれかの次のインスタンスが満たされる電圧を判定することによって判定される。
【０１０２】
（ａ）条件Ａ：一次導関数がゼロに等しく、二次導関数が負である。
（ｂ）条件Ｂ：二次導関数が負の値から正の値に変化する。
【０１０３】
図１１及び図１２はそれぞれ、コントローラ１０８のセットアップ、及び印加電圧を計算するために使用される例示的なＣＶ曲線を示している。図１４に見ることができるように、電気耐久サイクル試験中に１００ｍＶ以上の過電圧を印加することは、明るい状態及び暗い状態の両方において加速劣化をもたらし、図１４では、第１の曲線１４０２ａは正常電圧に対応し、第２の曲線１４０２ｂは１００ｍＶの過電圧に対応し、第３の曲線１４０２ｃは２００ｍＶの過電圧に対応する。
【０１０４】
ｉｖ）方形波の代わりに電圧を傾斜させる
電圧を方形波形として印加する場合、大きな電圧段階が存在する。一実施形態では、電圧は、三角形又は正弦波の波形のいずれかを使用することによって、より漸進的に増加される。電圧段階を使用すると、電圧傾斜を使用することと比較して、比較的高い容量性電流が作り出される。これを図１５及び図１６において観察することができ、モデル窓アセンブリ１００の場合、電圧傾斜（電圧傾斜は１つの曲線１５０２ｂとして図１５に示されており、対応する電流は別の曲線１６０２ｂとして図１６に示されている）の最大電流は、電圧段階（電圧段階は１つの曲線１５０２ａとして図１５に示されており、対応する電流は別の曲線１６０２ａとして図１６に示されている）の最大電流の３分の１未満である。帯電電流を低減すると、電極の抵抗加熱が低くなるため、フィルムの耐久性が増加する場合がある。
【０１０５】
ｖ）温度依存性
上に記載される実施形態に加えて又は代替的に、追加の実施形態では、スイッチング材料を明るくする際に温度を考慮することができる。エレクトロクロミックにフィルムを明るくすることは、閉環の発色団の酸化が行われる電圧よりも高い電圧がフィルムにわたって印加される場合に行われる。いったん酸化されると、閉環の発色団は環を開環の酸化状態に自然に開いて、次いで、電極若しくは別の中性閉環の発色団分子、又は他の電気化学活性種のうちの１つから電子を受け入れることによって、中性開環状態まで還元され得る。
【０１０６】
単一発色団系：
エレクトロクロミック又はハイブリッドエレクトロクロミック／フォトクロミックデバイスを暗い状態から明るい状態に切り替えるか又はその逆に切り替えるために、発色団の閉環形態の酸化を可能にするのに十分高い電圧を印加する。一実施形態では、理想的には、発色団又は他の製剤成分の開環形態の酸化を回避するために、閉環の発色団の酸化電位と比較しておよそ１００ｍＶほども高くなく、閉環の酸化電位よりもおよそ２５０ｍＶを超えない電圧を印加することになる。
【０１０７】
２つ以上の発色団系：
複数の発色団を含むフィルムの一実施形態を使用する利点は、発色団の各々が可視光スペクトルの異なる範囲内（すなわち、異なる色の発色団）で光を吸収し、その結果、フィルムが中性の灰色色を有するように、複数の発色団を太陽光で暗くすることである。ユーザがフィルムを電気的に明るくするときに、ユーザが「円滑な」色の遷移として知覚する遷移をフィルムが経験するように、同様の速度で全ての発色団を開環させる（明るくする）ことが望ましい。例えば、暗い状態の色が灰色である場合、それが電気的に退色するときのフィルムの外観は、灰色が見えない状態であるべきである。１つの発色団、例えば、閉環状態で赤色である発色団が、他の発色団よりも緩徐に退色する場合、フィルムは、それが暗くなった状態から退色状態まで遷移するにつれて、赤色の外観を有する。
【０１０８】
全ての発色団を電気退色させたい場合、複数の発色団系の課題は、各発色団がわずかに異なる酸化電位を有し得ることである。したがって、スイッチング電圧は、全ての閉環の発色団を酸化するのに十分高く設定される。１つの発色団のみが効率的に酸化する場合、エレクトロクロミック系を活性化すると（すなわち、電圧を印加することによって切り替えを始めると）、望ましくない変の変化が生じる。しかしながら、電圧は、上に記載されるような使用の間にフィルムに損傷をもたらすことになるので、電圧は高すぎないように設定される（過電圧の説明を参照）。概して、最大陽極の閉環の発色団がフィルム中で酸化する電圧よりも高い指定過電圧以下で電圧を設定することが望ましく、指定過電圧は、一実施形態では、最大陽極の閉環の発色団がフィルム中で酸化する電圧よりも５０ｍＶ高い。別の方法で説明すると、最小陽極の閉環の発色団がフィルム中で酸化する電圧よりも高い３５０ｍＶ以下の電圧を設定することが望ましく、３５０ｍＶはおよそ、最大陽極の発色団と最小陽極の発色団との間の差プラス５０ｍＶであり、異なる実施形態では、最大陽極の発色団と最小陽極の発色団との間の差は３００ｍＶとは異なる場合があり、５０ｍＶの緩衝は５０ｍＶとは異なる場合があり、０ｍＶを含む場合がある。両方のシナリオに適用される二次的制約は、いくつかの実施形態では、電圧が、開環の発色団を含む全ての他の製剤成分の酸化及び還元のうちの一方又は両方が発生する電圧（例えば、溶媒、支持塩など）よりも小さいことである。換言すれば、電圧は、全ての閉環の発色団を酸化するには十分大きいが、電圧がフィルタアセンブリ１０６又は窓アセンブリ１００に全体的に印加されるあらゆるものを酸化又は還元するには十分大きくはない。
【０１０９】
例えば、使用時温度（およそ２０℃）では、Ｓ１５８及びＳ１６４は、アルファ８．７ｄ、デバイスＤ１１６６９として参照される製剤中の２つの異なる発色団であり、Ｓ１５８の閉環状態を酸化するために必要な電圧はおよそ１．０２Ｖであり、Ｓ１６４の閉環状態を酸化するのに必要な電圧はおよそ１．１９Ｖである。１．２４Ｖのスイッチング電圧がこの例には好適である。
【０１１０】
電圧に対する温度の影響：
温度がおよそ４０℃〜１１０℃の範囲であり得る屋外グレージング用途で使用されるようにフィルムが設計されている場合に問題が発生する可能性がある。温度の幅広い偏差に曝露された結果として、閉環の発色団が酸化を受ける電圧のシフトが存在することが観察されている。例えば、上に記載される製剤（アルファ８．７ｄ、デバイスＤ１１６６９）では、閉環のＳ１６４の酸化電位は、以下の様々な温度（表１を参照）で測定されている。
【０１１１】
スイッチング電圧を、Ｓ１６４が２０℃（１．２４Ｖ）で酸化され、全ての温度でこのスイッチング電圧を使用する電圧に基づいて設定する場合、Ｓ１６４の発色団は、およそ０℃未満の温度では効率的に無色の開環状態に変換されない。これは、切り替え中に望ましくない赤色（閉環のＳ１６４が赤色である）をもたらすことになる。一方、約４０℃を超える温度では、Ｓ１６４が酸化する電圧よりも５０ｍＶ超高いであろう電圧を印加し、過電圧を印加することによってフィルムの寿命を減少させる。
【０１１２】
寿命に対する温度の影響：
加えて、フィルタアセンブリ１０６の耐久性は温度によって影響を受けることが観察されている。アセンブリ１０６を明るくするために太陽光の存在下で電圧を印加することは、数千時間ではない場合、数百時間にわたってアセンブリ１０６の寿命にわたって実施される（電圧のこの用途は「電気的保持」である）。より高い温度では、アセンブリ１０６を含む電極の劣化及びアセンブリ１０６のスイッチング材料を含む発色団の劣化によって測定されるような、電気的保持中のアセンブリ１０６の劣化速度の増加が存在することが実験的に観察されている。したがって、一部の遮断温度を超える温度（例えば、７０℃）で部品に電力供給させないことによって、アセンブリ１０６の動作温度を制限することが有益である場合がある。
【０１１３】
いくつかの実施形態では、フィルムにわたる電圧の印加を制御するコントローラ１０８は、熱電対又はサーミスタなどの温度センサからの信号を受信する温度測定入力を有する。以下の表１に示されるようなルックアップ表を使用することによって、スイッチング材料が積層されたガラスの温度に基づいてスイッチング電圧を調節することができ、これは、いくつかの実施形態では、スイッチング材料自体の温度の代用物として使用される。
【０１１４】
【表１】
2020510572.tif 000005
【０１１５】
したがって、様々な温度でのシフト電圧は、アセンブリ１０６のより広い範囲の動作温度及びより長い寿命を可能にし得る。
【０１１６】
ｖｉ）発色団の選択的電気退色
一実施形態では、光学アセンブリ１０６の一部を含むフィルムを明るくするのに必要な電圧に影響を及ぼす１つの要因は、閉環の発色団の酸化電位である。上に論じられるように、中性の暗い状態を達成するために、閉環状態において異なる波長で最大の吸光度を有する複数の発色団を有することが有利であり得る。これらの多重発色団フィルムでは、発色団は、同一の酸化電位を有し得ない。典型的には、多重発色団フィルムに印加される電圧は、発色団を最も高い酸化電位で酸化するのに必要な電圧に基づいて選択される。このようにして、その電圧が印加されたときに全ての発色団が酸化され、フィルムは、同様の速度で退色する発色団の暗い状態から明るい状態への遷移を通じて中性の色を維持する。
【０１１７】
しかしながら、フィルムが暗い状態から明るい状態への遷移中に１つ以上の中間着色状態に達することが望ましい場合がある。これは、発色団を最も低い酸化電位で選択的に電気退色させることによって達成され得る。このシナリオでは、最も低い酸化電位を有する発色団のみが電気退色され、より高い酸化電位を有する１つ以上の発色団はそれらの着色された閉環状態にとどまる。例えば、図１８の曲線１８０２ａで見ることができるように、暗い状態で中性の色を達成するために、青色及び赤色の発色団を一緒に添加することができる。青色の発色団を選択的に電気退色させる電圧を印加することによって（図１７で見た場合、０．７５Ｖとラベル付けされた曲線）、フィルムは、中性の色から赤色に遷移する（図１８の曲線１８０２ｂ）。更に、赤色の状態に到達したときに、より高い電圧を印加することによって（図１７の０．９Ｖとラベル付けされた曲線）、フィルムは、赤色から完全に退色した状態への遷移を完了し得る（図１８の曲線１８０２ｃ）。３つ以上の発色団を含むフィルムでは、印加電圧を漸増式に増加させ、最初により低い酸化電位で発色団を酸化することによって、いくつかの中間状態に到達することが可能である。
【０１１８】
いくつかの実施形態では、コントローラ１０８を備える制御システムは、ユーザが暗い状態から明るい状態への遷移中に、中間着色状態（第１の電圧）を所望するのか、又は中性の退色状態（第１の電圧よりも高い第２の電圧）を所望するのかによって判定される電圧を用いて、フィルタアセンブリ１０６にわたって可変電圧を印加する。
【０１１９】
便宜上、上記の例示的実施形態は、様々な相互接続された機能ブロック又は別個のソフトウェアモジュールとして説明されている。しかしながら、これは必須ではなく、これらの機能ブロック又はモジュールが、不明瞭な境界を有する単一の論理デバイス、プログラム、又は動作に等しく集約される事例が存在し得る。いずれにしても、機能ブロック及びソフトウェアモジュール又は可撓性インターフェースの特徴は、それら自体によって、又はハードウェア若しくはソフトウェアのいずれかにおける他の動作と組み合わせて実装され得る。
【０１２０】
本明細書の中で論じられる任意の態様又は実施形態の任意の部分は、本明細書の中で論じられる任意の他の態様又は実施形態の任意の部分で実装され得るか又はそれらと組み合わせられ得ることが企図される。
【０１２１】
特定の実施形態を前述の中で説明してきたが、他の実施形態が可能であり、かつ本明細書に含まれることを意図していることを理解されたい。前述の実施形態に対する示されていない修正及び調節が可能であることは、当業者には明らかであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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2020510572.tif 000029
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