JP2011519065A - 反射性表面およびサーモリフレクティブ表面についてのグレアを調整する方法および装置 - Google Patents

Abstract

建物や乗物の表面の反射率および透過率に影響を与えることなく、部分的に拡散性を有するか、拡散特性が可変であるか、拡散特性が選択的であるか、または拡散特性が非対称的であるデフューザ（３０２）であって、表面（３０４）と外部光源（３０６）との間に配置されたものを、前記表面からの反射光が拡散させられてグレアが軽減されるように使用するとともに、表面（３０４）を経た鏡面光すなわち平行光の透過（存在する場合に限る）を最低限行う。温度依存性を有して光を反射するデフューザ（３０２）を利用することによってもグレアが軽減される。

Description

関連出願の参照

本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に従って複数の出願の優先権の効果を主張しており、それら出願は、２００８年４月２３日に出願された米国仮特許出願第６１／０４７，４００号であって、発明の名称が「反射性表面およびサーモリフレクティブ表面についてのグレアを調整する方法」と、２００８年７月２３日に出願された米国仮特許出願第６１／０８３，１３８号であって、発明の名称が「反射性表面およびサーモリフレクティブ表面についてのグレアを調整する方法」と、２００８年７月３０日に出願された米国仮特許出願第６１／０８４，９４０号であって、発明の名称が「反射性表面およびサーモリフレクティブ表面についてのグレアを調整する方法」と、２００９年１月２１日に出願された米国仮特許出願第６１／１４６，２０７号であって、発明の名称が「反射性表面およびサーモリフレクティブ表面についてのグレアを調整する方法」と、２００９年３月３日に出願された米国仮特許出願第６１／１５７，０７４号であって、発明の名称が「反射性表面およびサーモリフレクティブ表面についてのグレアを調整する方法」であり、それら出願の開示内容は、引用により全体的に本明細書に合体する。

本出願は、さらに、複数の出願に関連しており、それら出願は、２００８年１月２４日に出願された米国特許出願第１２／０１９，６０２号であって、発明の名称が「温度応答切換式光学ダウンコンバーティング・フィルタ」と、２００８年７月１４日に出願された米国特許出願第１２／１７２，１５６号であって、発明の名称が「温度応答切換式反射型光学シャッタ」と、２００８年１２月１９日に出願された米国特許出願第１２／３４０，５５２号であって、発明の名称が「温度応答切換式吸収型窓シャッタ」であり、それら出願の開示内容は、引用により全体的に本明細書に合体する。

本出願の開示は、反射性表面、例えば、建物における鏡面付きの窓からのグレア（光沢、眩輝）の軽減に関する。

建物における太陽熱の利得を低減させ、建物のエネルギー性能を向上させる方法として、反射を部分的に行う窓の被膜（例えば、スパッタリングされた金属から成る薄膜）およびフィルム（例えば、金属が注入された、ブラッグ反射を行うポリマ・フィルム）が数十年間、広く使用されてきた。反射性被膜の構成態様、組成（構成）および効果は、十分に文献によって知られており、ここで、さらに詳述することは不要であるが、注記するに、太陽熱の利得を低減させることは、暑く晴れた天候では、利点であることが明白であるが、寒い天候では、受動的太陽熱システムを邪魔するという理由で、欠点である可能性がある。

いくつかの切換型ミラーも存在し、それら切換型ミラーは、例えば、Richardsonに発行された米国特許第７，０４２，６１５号に記載されているが、リバーシブルな金属ハイドライドおよび金属リチドの化学組成を基礎としている。それら切換型ミラーは、充電可能なバッテリに類似するが、電界（電場）の影響下で、障壁を横切るイオンの物理的移入に依存する可能性があり、よって、切換速度および切換の寿命が制限される。一方、電気的に作動する「光学バルブ」であって、液晶を少なくとも一つの反射型ポラライザに組み合わせたものが、例えば、Bruzzoneらに発行された米国特許第６，４８６，９９７号に記載されている。それらデバイスにおいては、液晶が、一般に、エレクトロトロピック・デポラライザとして機能し、そのエレクトロトロピック・デポラライザは、自身を透過する光の極性を、電界の影響下で、可変に変化させるかまたは回転させる手段である。それらデバイスのうちのいくつかは、切換型ミラーとして考えることが可能であるが、それらデバイスがそのように説明されることは稀であり、その理由は、それらデバイスの主要な用途がビデオディスプレイや高度な光学機器であるからである。

切換型電気式光学バルブは、ポラライザを必要とはしないが、拡散型前方散乱器(forward scatterers)または拡散型リフレクタであるものも存在する。その理由は、液晶が、実際には、ブラッグ・リフレクタであって、それぞれの用途において互いに異なる複数の反射帯域を有するとともに、反射性、拡散性または前方散乱性を有するモードと、より強い透過性を有するモードとを有するものであるからである。それら液晶型のブラッグ・リフレクタは、ポリマ分散型液晶（ＰＤＬＣ）と、コレステリック(Cholesteric)液晶（Ｃｈ−ＬＣＤ）と、ハイルマイヤ(Heilmeier)・ディスプレイと、ゲスト・ホスト(Guest-Host)・ディスプレイとを含んでいる。ＰＤＬＣは、エレクトロクロミック・デバイスであって、このデバイスにおいては、液晶の液滴であって別の材料内に埋設されているものの屈折率が電気的に変化し、その結果、光が、あるモードにおいて別のモードにおけるより多く散乱する。Ｃｈ−ＬＣＤは、２つの安定状態、すなわち、反射性を有する平面構造(reflective planar texture)と焦点円錐構造(フォーカル・コニック構造、focal conic texture)とを有する。前記反射性を有する平面構造は、ブラッグの反射条件が満たされると、光を反射し、それにより、光のうち、ある円偏光を有する部分を反射し、一方、前記焦点円錐構造は、前記光のうち、より多くの部分を透過させる。ゲスト・ホスト・ディスプレイは、液晶内に分散させられた染料を利用し、その染料は、光を、ある配向(orientation)において他の配向におけるより多く吸収する。前記染料の配向は、前記液晶の配向に依存し、その液晶の配向は、電圧を用いて決めることが可能である。ポリマ安定化液晶（ＰＳＬＣ）は、ポリマおよび液晶を混合させ、特に前記液晶の配向を設定することを目的として、それらポリマおよび液晶を一緒に光重合すると、完成する。

一方、Perkinsらに発行された米国特許第６，２８８，８４０は、「ワイヤ・グリッド・ポラライザ」と称されるある形式の反射型ポラライザを開示しており、そのワイヤ・グリッド・ポラライザは、透過性基板上に複数本の金属製のワイヤが互いに近接して平行に並んだナノサイズの配列により構成されており、その配列は、ある直線極性(linear porality)を有する光であって前記ワイヤに入射するものが反射させられる一方、反対の直線極性を有する光が前記透過性基板を透過することを可能にする。ワイヤ・グリッド・ポラライザは、反射性およびサーモリフレクティブ性を有するいくつかの光学フィルタの一部品である可能性がある。さらに可能性があることは、分布ブラッグ・リフレクタ技術であって、例えば、３Ｍ社のDual Brightness Enhancement Film（二重輝度上昇フィルム）(ＤＢＥＦ)というようなものを利用することにより、ポラライザを製作することである。それらポラライザにおいては、いくつかの層が、ある横方向と別の横方向との間で互いに異なる光学定数(optical indices)を有しており、それら層がポラライザを構成する。

光源の存在下で鏡面仕上げ面(mirror finish)を示す表面は、屋内であるか屋外であるかを問わず、いかなるものでも、グレア、すなわち、背景の照度が前景内における物体の照度に近いか、一致するかまたは超えるような状態を形成する可能性を有しており、グレアにより、視界が不快になるかまたは低下するに至る場合があり得る。この理由により、いくつかの司法管轄においては、鏡面フィルム(mirrored fiilm)が禁止されるかまたは奨励されておらず、また、他の司法管轄においては、綿密な調査が強化されている対象となっている。

反射防止膜が広く利用されており、その目的は、眼鏡や双眼鏡のレンズの如き透過型光学機器上の明るい光源からのグレアを軽減することにある。透過性表面からの反射光は、それの透過性材料の屈折率が、周辺の媒質（例えば、空気、水または真空）の屈折率に不一致であることが原因で、発生する。その不一致量が多いほど、前記反射光が強く発生する。標準的な反射防止膜は、前記透過性材料の屈折率と前記周辺の媒質の屈折率との間の中間値にほぼ等しい屈折率を有する。技術的により高度で、ナノ構造を有する被膜（例えば、ナノサイズの複数の円錐が垂直方向に並んだ複数の列）が存在する可能性があり、その被膜は、外面と内面とを有しており、前記外面は、ほとんど空気であって、空気の屈折率に近い屈折率を有し、一方、前記内面は、ほとんど固体であって、前記被膜を上面上に有する前記透過性材料の屈折率と実質的に同一である屈折率を有する。この場合、反射光を事実上、０にまで低減させることが可能である。

しかし、研磨された金属表面も、誘電ミラー(dielectric mirror)も、分布ブラッグ・リフレクタも、他のミラーも、それらが高反射率であるという性質は、周辺の空気との間での屈折率の不一致量に依存しない。その代わり、反射が（例えば、金属内において）、誘導電子との間での光子の相互作用(interaction)によるか、または、反射が（例えば、誘電ミラー内において）、別の材料より成る複数の層間の、強め合う干渉および弱め合う干渉により行われる。よって、透過性反射防止膜は、そのようなミラーの反射率にほとんど影響を及ぼさないであろう。しかし、拡散性被膜は、自身からの反射光を散乱させ、依然として高い反射性を有する白色表面を生成するが、その白色表面は、鏡面的（すなわち、ミラーに似ている）ではなく、よって、正しく視認できる、平行光による像を反射することも透過させることも不可能である。

一方、「メタ材料」、すなわち、ナノ構造を有する材料またはデバイスの多数の例が存在し、それら例は、前記メタ材料がみかけ上、負の屈折率を有し、よって、古典的な光学機器について想定される「定理」のうちの多くのものに従わないように光波に対して干渉する。科学論文「Asymmetric Propagation of Electromagnetic Waves through a Planar Chiral Structure」（V. A. Fedotov, P. L.. Mladyonov, S. L. Prosvirnin, A. V. Rogacheva, Y. ChenおよびN. I. Zheludevの共著。Physical Review Letters 97, 167401, 17 October 2006)は、カイラル平面構造体を開示しており、そのカイラル平面構造体は、透過性基板上におけるアルミニウム製のナノワイヤの「フィッシュ・スケール（うろこ）」パターンから構成されている。本質的には、そのカイラル平面構造体は、ある種のワイヤ・グリッド・ポラライザであり、とはいえ、そのワイヤ・グリッド・ポラライザは、直線偏光された光ではなく、円偏光された光を反射するとともに透過させるものである。そのカイラル平面構造体のカイラル性は、前記ワイヤ・グリッド・ポラライザのうち、ランダムな複数の極性が複合された光（例えば、太陽光）のもとで見えている表面に応じて異なり、この理由により、このカイラル平面構造体は、非対称（無対称）的な透過性という別の性質を追加的に有し、その性質は、当該カイラル平面構造体をある方向に透過する光に対し、他の方向に透過する光に対してより強い透過性を有するという性質である。

一方、多様な光デフューザが存在し、それら光デフューザは、エッチングされた、ガラスのフィルムとポリマのフィルムとを含み、それらフィルムは、適度な反射率と非常に低い吸収率とを有しつつ、当該フィルムを透過する複数の光子の方向を部分的にランダム化させる。「前方散乱」デフューザであって、ほとんどの入射光の方向を、実質的に９０度より小さい角度で変化させるものの場合、当該デフューザに入射する光のうちの８０％も当該デフューザを通過し、このとき、２０％より少ない量の光が吸収されるか入射側に戻る向きに反射する。デフューザは、プライバシ窓、天窓、ビデオ・ディスプレイおよび電灯において一般的に利用される。

いわゆる「一方向ミラー」も複数存在しており、それら一方向ミラーは、特に建物の内部において、プライバシ窓（例えば、管理者の部屋を、管理されている作業者から遮蔽することを目的として）として一般に利用されている。しかし、それら一方向ミラーは、真の意味での一方向デバイスではない。むしろ、それら一方向ミラーは、部分的な反射を行う透過性ガラスであって、そのガラスに対するいずれの方向にも同様な反射性を有するものであり、また、その「一方向」効果は、当該ガラスの一方の面上の領域が、他方の面上の領域より明るく照射されることを必要とする。それらの照度条件が逆転すると、前記プライバシ効果（遮蔽効果）も同様に逆転する（例えば、前記管理者は自身の反射像を見、一方、前記作業者は、前記管理者を鮮明に見る）。

最後に、種々のプリズム集光フィルム(prismatic films)は、自身を通過する光を曲げるために、エッチングされた構造体または屈折性構造体の可変屈折率を利用する。いくつかの例は、フレネル集光レンズおよびポリマ製の「プライバシ・フィルタ」を含み、それらは、ラップトップ・コンピュータのスクリーンまたはビデオ・ディスプレイに、画像が見える角度範囲(viewing angle)を狭めるかまたは広げるために、適用することが可能である。

本明細書の背景技術の欄に存在する情報であって、本明細書に引用されているすべての文献およびそれら文献についての説明のすべてを含むものは、技術的な参照のみを目的としており、本発明の範囲が拘束されるべき主題であると考えるべきではない。

光拡散特性が可変であるか、選択的であるかまたは非対称（無対称）的である拡散型光学機器が、反射性を有する表面またはサーモリフレクティブな（温度によって反射特性が変化する）表面からのグレアの効果を軽減するために利用される。この技術は、建物の表面についてのグレア軽減法として具体的な用途を有するが、これに限定されない。

ある表面からの鏡面反射光(正反射光、specular reflection)が、その表面と外界との間に配置された拡散型光学機器により、拡散させられ、これにより、前記表面に、鏡面（すなわち、ミラー面を有する）仕上げ面ではなく、拡散性を有する（例えば、白色またはメタリックグレー色を有する）仕上げ面が付与される。しかし、前記拡散型光学機器の特性を慎重に選択することが、鏡面光(平行光、specular light)（すなわち、像）が、当該拡散型光学機器の外面（室外面）および内面（室内面）を通過すること（例えば、窓を通過して建物内に入ること）が、選択された条件のもとに、できる限り邪魔されない（減衰しない）ように行われる。

一実施態様においては、部分的な光反射性を有する部分反射性表面または温度によって光反射特性が変化するサーモリフレクティブ表面からのグレアを、反射によるエネルギー上の効果を実質的に減退させることなく、軽減する方法が提供される。この方法は、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面と外部光源との間に、少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタを配置する工程を含んでいる。その拡散フィルタにより、光は、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面を透過するとき、１回のみ、拡散させられる。しかし、光は、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面から反射するとき、２回、拡散させられ、それにより、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面からの鏡面反射光を拡散反射光に変換する。

別の実施態様においては、透過性表面、半透過性表面または部分的に反射性を有する部分反射性表面のプライバシ（遮蔽性）を向上させる方法が提供される。この方法は、透過性表面、半透過性表面または部分反射性表面と外部光源との間に、少なくとも部分的に光拡散性を有する拡散フィルタを配置する工程を含んでいる。その拡散フィルタにより、光は、前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面を透過するとき、１回のみ、拡散させられる。しかし、光は、前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面から反射するとき、２回、拡散させられ、それにより、前記反射光が、前記透過光の約２倍の強さで拡散させられる。

さらに別の実施態様においては、入射した放射エネルギーが反射したものからのグレアを軽減する省エネルギー型デバイスが開示される。このデバイスは、第１の拡散反射型ポラライザと、第２の拡散反射型ポラライザと、前記第１の拡散反射型ポラライザと前記第２の拡散反射型ポラライザとの間に配置され、入射光の偏光を変化させるデポラライザと、前記第２の拡散反射型ポラライザに装着された透過性基板とによって構成されている。

さらに別の実施態様においては、入射した放射エネルギーが反射したものからのグレアを軽減する省エネルギー型デバイスが開示される。このデバイスは、第１の拡散反射型ポラライザと、第２の拡散反射型ポラライザと、前記第１の拡散反射型ポラライザと前記第２の拡散反射型ポラライザとの間に配置され、入射光の偏光を変化させるデポラライザと、前記第２の拡散反射型ポラライザに装着された透過性基板とによって構成されている。

さらに別の実施態様においては、拡散型ポラライジング・フィルタ（偏光フィルタ、偏波フィルタ）が開示される。この拡散型ポラライジング・フィルタは、等間隔(regular spacing)で互いに平行に並んだ複数の凹凸表面(irregular surfaces)を有する複数本のワイヤから成るグリッドにより構成される。前記凹凸表面の表面凹凸高さ（凹部の深さ、凸部の高さ、surface irregularities)は、当該拡散型ポラライジング・フィルタへの入射光の波長より大きく、それにより、前記入射光に対する、そのグリッドにより、当該拡散型ポラライジング・フィルタから反射光であって第１の極性を有するものは拡散光である一方、前記入射光に対する、当該拡散型ポラライザから透過光であって第２の極性を有するものは平行光である。

拡散型ポラライジング・フィルタについての別の実施態様においては、複数本のワイヤから成るグリッドが非平面基板上に配置される。そのグリッドにより、入射光に対する、当該拡散型ポラライジング・フィルタからの反射光は、前記入射光の入射角と、前記入射角の出射角との間における相互依存性を示し、その相互依存性は、前記非平面基板上に前記入射光が入射する点の位置(contact location)に応じて変化する。

さらに別の実施態様においては、グレア軽減型ポラライジング・フィルタが、複数本のメタ材料製ワイヤであってカイラル(chiral)構造を形成するものから成るグリッドにより構成される。そのグリッドは、第１方向に透過する光に対し、前記第１方向とは反対向きの第２方向に透過する光に対してより強い拡散性を有する。このグリッドは、さらに、平行光を前記第２方向に透過させる。

さらに、別の実施態様においては、液晶によって構成されるとともに、温度によって光学特性が変化するサーモトロピック(thermotropic)、温度によって色が変化するサーモクロミック(thermochromic)または温度によって光反射特性が変化するサーモリフレクティブ(thermoreflective)であるフィルタまたはデバイスが低グレアでの用途に適合する度合いを向上させる方法が開示される。この方法は、所定の気候での使用に適合する凝固点およびクリアリング・ポイントを有する複数の液晶の混合物またはそれら液晶を含む混合物を選択する工程を含んでいる。次に、添加剤が、前記複数の液晶の、複数の物理的状態間における転移の性質を変化させるために選択される。その後、前記混合物と前記添加剤とが、前記フィルタまたはデバイスによる光またはエネルギーの透過、吸収および／または反射の光学的特性を調整または選択するために混合させられる。

さらに別の実施態様においては、サーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイスが開示される。このデバイスは、透過性または半透過性を有するとともに、第１屈折率を有する第１材料から成る２以上の第１材料層と、サーモトロピックであり、かつ、透過性または半透過性を有するとともに、可変である第２屈折率を有する第２材料から成る２以上の第２材料層とにより構成される。前記２以上の第２材料層の各々は、前記２以上の第１材料層の各々と交互に配置されている。温度しきい値より低温であるときに、前記第１屈折率は、前記第２屈折率と実質的に同一である。前記温度しきい値より高温であるときに、前記第２屈折率は、前記第１屈折率とは実質的に異なるように変化する。

さらに別の実施態様においては、第１方向においては、温度によって光反射特性が変化するサーモリフレクティブ効果を実現し、第２方向においては、温度によって光吸収特性が変化するサーモアブソープティブ効果を実現する方法が開示される。この工程は、最初に、吸収型ポラライザ・フィルムの層と、反射型ポラライザ・フィルムの層とを交互に配置する工程を含んでいる。次に、温度によって入射光の偏光を変化させるサーモトロピック・デポラライザが、前記吸収型ポラライザ・フィルムの層と前記反射型ポラライザ・フィルムの層とから成る第１セットと、前記吸収型ポラライザ・フィルムの層と前記反射型ポラライザ・フィルムの層とから成る第２セットとの間に挿入される。

本明細書に説明されている拡散型の光学シートまたは光学フィルムを使用すると、建設業者、建築家、建物の所有者および乗物の設計者が、反射性材料およびサーモリフレクティブ材料のエルルギー上の効果を獲得する一方で、建物または乗物の表面から外側へのグレアおよび／または内側へのグレアを最小化することが可能となる。この使用により、さらに、美観を向上させる代替手段が、建物または乗物の外面についての鏡面仕上げ(mirror finish)に、エネルギー効率をほとんどまたは全く阻害することなく、与えられ、また、この使用により、さらに、窓を外界から見る者および／または室内から見る者のために、前記窓からのグレアを軽減する一方で、建物または乗物の内部に居る者が前記外界を鮮明に見ることが可能となる。そのような拡散型光学機器により、建物または乗物の内部についてのプライバシが実現され、この点は、拡散性を有する「プライバシ・ガラス」と同様であるが、内側からの視界（内側から見える外側の景色）に実質的にほとんど影響を与えない点では異なる。

この技術は、透過性を有するとともにプライバシを保護する形式の窓を製作するという目的と、反射した太陽光エネルギーが収集することを防止するという目的とのために、鏡面光技術と拡散光技術との双方を、ＵＶ（紫外）帯域、可視帯域またはＩＲ（赤外）帯域内で、種々の方法で利用することが可能である。この技術は、また、グレアを軽減するために、偏光および周波数範囲が互いに異なる複数の光を、互いに異なる複数の方式で、互いに異なる複数の温度で、拡散的にもしくは鏡面的に反射するかまたは透過させるために利用することが可能である。

本発明の他の特徴、詳細、実用性および効果は、本発明の種々の実施形態についての、後述の、より具体的な文章による説明から明らかとなり、それら実施形態は、さらに、添付した図面において図示されるとともに後続するクレームにおいて定義されている。

相互に深く関連する複数の構成要素については、同一の符号がすべての図面において付されることに注目されたい。、

図１Ａは、一般的なサーモリフレクティブ・フィルタを、低温状態すなわち透過状態において、概略的に示す断面図である。

図１Ｂは、同じサーモリフレクティブ・フィルタを、高温状態すなわち反射状態において、概略的に示す断面図である。

図２は、別の種類のサーモリフレクティブ・フィルタであって、少なくとも一つの温度センサおよび制御システムと組み合わされるものを概略的に示す図である。

図３は、可変拡散型または非対称拡散型のデフューザの一実施形態であって、グレアを最小化するために、反射性表面と外部光源との間に配置されたものを概略的に示す分解図である。

図４は、サーモデフューシブ・フィルタの一実施形態であって、温度依存性を有する屈折率または温度依存性を有する複屈折性を基礎とするものを概略的に示す図である。

図５は、サーモデフューシブ・フィルタの別の実施形態であって、サーモトロピック液晶内に懸濁されているかまたは溶解されている複数の反射性化学物質、反射性ロッドまたはワイヤ・セグメントを基礎とするものを概略的に示す図である。

図６は、ワイヤ・グリッド・ポラライザであって、第１配向を有する複数本のワイヤは、平坦かつ規則的（等間隔配列）でであるが、第２配向を有する複数本のワイヤは、不規則（不等間隔配列）でありかつ凹凸を有するものを概略的に示す斜視図である。

図７は、ワイヤ・グリッド・ポラライザであって、前記複数本のワイヤが非平面基板上に配置されているものを概略的に示す斜視図である。

図８は、平面カイラル型メタ材料であって非対称の反射効果と偏光効果とを有するものを概略的に示す斜視図である。

図９は、プリズム集光型光フィルムであって、自身を通過する光を、特定の角度でのみ出射するように曲げるものを概略的に示す断面図である。

図１０は、サーモクロミック、サーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタの実施形態の一例を、低温状態（すなわち、整列しており、光を透過する状態）において概略的に示す図である。

図１１は、図１０の分布ブラッグ・リフレクタを、高温状態（すなわち、整列しておらず、光を反射する状態）において概略的に示す図である。

図１２は、サーモリフレクティブ・フィルタの別の実施形態であって、室内で視認される反射光を最小化するために、反射型ポラライザと吸収型ポラライザとが交互に並んでいるものを概略的に示す図である。

拡散特性が可変であるか、選択的であるかまたは非対称的である拡散型光学機器が、鏡面（mirrored surface）からの鏡面反射光を低減するために使用され、その鏡面は、反射性を有する建材やサーモリフレクティブ建材を含んでいる。この書類の解釈上、「サーモリフレクティブ(thermoreflective)」という用語は、温度に応じて変化する反射率を有するいかなる物体、デバイスまたは材料をも意味する。グレアは、明るい光源の拡散反射光ではなく、主に、鏡面反射光に応じたものであるため、この技術は、建物、乗物および他の構造物の表面からのグレアを軽減する。

McCarthyらが発明者である米国特許出願第１２／０１９，６０２号は、「サーモリフレクティブ」な窓フィルタを開示しており、その窓フィルタは、低温時には、主として透過性を示し、高温時には、主として反射性を示し、また、その窓フィルタは、建物の窓に組み込まれた状態で、その建物の温度を制御するために使用される。この開示内容に基づく記載に基づいて存在し得る一実施形態は、建材用の受動的な温度制御フィルムであって、ガラス窓に装着可能なアップリケであって単一のバンドブロック・フィルタ（帯域遮断フィルタ）を有するものを含んでいる。例えば、サーモクロミック(thermochromic)分布ブラッグ・リフレクタ（distributed Bragg reflector),（すなわち、屈折率が周期的に変化するリフレクタ（反射器））は、液晶により構成され、その液晶は、あるしきい温度より高温であるときに、入射可視光のうちのある部分を反射するように構成され、また、当該リフレクタは、それの反射周波数帯域が赤外領域内に発生するように構成することが可能である。このようなフィルタは、単純な鏡面フィルムについて多くの利点をもたらし、なぜなら、反射光の量（ひいては、太陽熱の利得の低下量）が、暑い天候と寒い天候との間で大きく変化するからである。

図１Ａは、Powersらが発明者である米国特許出願第１２／１７２，１５６号においてすでに開示されており、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００の一実施形態を概略的に示す断面図である。このサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、サーモトロピック・デポラライザ１０２の層により構成され、そのサーモトロピック・デポラライザ１０２の層は、２枚の反射型ポラライジング・フィルタ（ポラライザ）１０１および１０３の間にサンドイッチされるとともに、任意に選択可能な透過性基板１０４に装着されている。入射光は、最初に、外側の反射型ポラライザ１０１を通過する。その入射光のうちの約５０％は、外側の反射型ポラライザ１０１の偏光（偏光面）に対して直角である偏光（偏光面）を有し、反射型ポラライザ１０１から離れる向きに反射する。

その入射光は、外側の反射型ポラライザ１０１を通過すると、サーモトロピック・デポラライザ１０２に入射し、そのサーモトロピック・デポラライザ１０２は、入射光を偏光させる、互いに異なる２つの偏光化状態（polarizing states)を有することが可能なデバイスまたは材料である。サーモトロピック・デポラライザ１０２の高温状態（すなわち、アイソトロピック状態、液体状態）においては、（反射型ポラライザ１０１によって）偏光された光である偏光光は、サーモトロピック・デポラライザ１０２を、何ら影響を受けることなく、通過する。サーモトロピック・デポラライザ１０２は、それの低温状態（例えば、ネマテック状態または結晶状態）においては、サーモトロピック・デポラライザ１０２への入射光の偏光ベクトルを、固定量だけ回転させる。

光がサーモトロピック・デポラライザ１０２を通過すると、残っている光であって偏光されたものは、内側の反射型ポラライザ１０３に入射し、その反射型ポラライザ１０３は、「アナライザ」としても知られており、その反射型ポラライザ１０３においては、前記光が、それの偏光状態に応じて、反射するか透過する。内側の反射型ポラライザ１０３は、それの偏光が、外側の反射型ポラライザ１０１に対して直交する向きに配置されている。よって、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００の高温状態においては、前記光の偏光ベクトルが回転しておらず、その光の極性が内側の反射型ポラライザ１０３の極性に対して直角であり、その光のうちの約１００％が反射する。しかし、低温状態においては、光の偏光ベクトルが９０度回転していて、内側の反射型ポラライザ１０３に対して平行であり、前記光のうちの一部は、そのポラライジング材料（内側の反射型ポラライザ１０３）によって吸収され、残りは、そのポラライジング材料（内側の反射型ポラライザ１０３）を透過する。

図１Ａにおいては、入射光の挙動がサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００の低温状態について図示されている。外側の反射型ポラライザ１０１は、前記入射光のうちの約５０％を反射する。残りの光は、サーモトロピック・デポラライザ１０２を透過し、このサーモトロピック・デポラライザ１０２においては、前記光の偏光ベクトルが回転させられ、そして、内側の反射型ポラライザ１０３すなわちアナライザを透過し、その反射型ポラライザ１０３においては、前記残りの光が、ほとんど影響を受けない。前記入射光は、その後、任意に選択可能な透過性基板１０４を透過し、最後に、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００から出射する。このように、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、それの低温状態においては、「ハーフミラー」として機能し、そのハーフミラーは、そのハーフミラーの外面に入射する光のうちの約５０％を反射し、少量の光を吸収し、そして、残りの光を透過させて前記ハーフミラーの内面に到達させる。

図１Ｂは、Powersらが発明者である米国特許出願第１２／１７２，１５６号においてすでに開示されており、図１Ａに示すものと同じサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００の実施形態を概略的に示す断面図であるが、入射光の挙動がサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００の高温状態について示されている点で異なっている。サーモトロピック・デポラライザ１０２は、それを通過する光の偏光ベクトルを変化させない。これにより、内側の反射型ポラライザ１０３に入射するすべての光は、その反射型ポラライザ１０３の極性に対して直交する極性を有し、そして、前記光のうちの約１００％が、逆向きに反射する。よって、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、それの高温状態においては、「フルミラー（全反射ミラー）」として機能し、そのフルミラーは、そのフルミラーの外面に入射する光のうちの約１００％を反射する。

このように、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、それの低温状態においては、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００の外面に入射した光エネルギーの半分より僅かに少ないものを透過させるが、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、それの高温状態においては、原則として、前記光エネルギーのうち１％より実質的に少ないものを透過させる。その結果、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、それの温度に基づき、構造物に入射する光または放射熱の流れを調節するために使用される。

本実施形態は、本質的にグレアを制限するように設計された特別の反射型ポラライザ１０１および１０３を用いることにより、変更される。例えば、コレステリック液晶(Cholesteric liquid crystal)（ＣＬＣ）から製作された円偏光ポラライザは、透過状態においては、主として鏡面的（すなわち、それら円偏光ポラライザは、鮮明であり、曇り度(haze)が最小限である像を透過させる）であるが、反射状態においては、主として拡散性を有するという興味深い性質を有する。よって、偏光の向き（右回りか左回りかの区別。旋光方向。光旋回方向、handedness）が互いに異なる２枚の反射性ＣＬＣ円偏光ポラライザが積層されると、その結果発生する反射光は、拡散光であり、鏡面としての性質を示すのではなく、研磨されていない金属に似ている。

これに代えて、反射型ポラライザ１０１および１０３は、再帰反射型ポラライザとしてもよい。再帰反射型リフレクタ（再帰反射器）は、本質的に反射性を有するデバイス、フィルム、表面または物質であるが、この再帰反射型リフレクタは、光を、もとの方向（光が入射した方向）に反射する性質を有する。再帰反射型リフレクタは、ビーズ状（数珠つなぎ）の反射性表面も、他の反射性表面であってテクスチャまたはマイクロ・テクスチャを有するものも含んでいる。再帰反射型リフレクタが使用される場所は、例えば、映画館のスクリーン、および、反射性を有する「見えないマント（invisibility cloaks）」、すなわち、光学的に偽装する材料であって、その上に背景像が投影されるものである。反射型ポラライザ１０１および１０３が、それの反射が再帰反射であるように構成されると、その反射型ポラライザ１０１および１０３は、光源（光源光）を、それの出発点（発光点）に向かって反射しようとし、その結果、例えば、太陽の光が、外向きに反射して、隣接する建物に入射したり、下向きに反射して道路に入射するのではなく、逆向きに反射して太陽に向かうことになり、これは、建物または他の物体から感じるグレアを軽減する傾向を有する。

図２は、Powersらが発明者である米国特許出願第１２／１７２，１５６号においてすでに開示されており、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス２００の別の実施形態を概略的に示す断面図である。図１Ａおよび図１Ｂにおいて示す先の実施形態におけるように、エレクトロトロピック・デポラライザ２０２が、極性が互いに直交するように配列された(perpendicular orientation)一対の反射型ポラライザ２０１および２０３の間にサンドイッチされる。サーモトロピック・デポラライザ１０２は、エレクトロトロピック・デポラライザ２０２(電気によって偏光化状態が変化する偏光回転器)に置き換えられ、さらに、２つの透明電極２０４と制御システム２０５とが追加されており、それらエレクトロトロピック・デポラライザ２０２、２つの透明電極２０４および制御システム２０５が、総合的に、サーモトロピック・デポラライザ１０２と同じ機能を実現する。制御システム２０５は、温度計、例えば、熱電対を有し、その温度計は、設定された複数の温度しきい値間での遷移が起こると、エレクトロトロピック・デポラライザ２０２を作動させる。本実施形態の作用および用途は、それら以外の点では、図１Ａおよび図１Ｂにおいて示す実施形態の作用および用途と同一であるが、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００が完全な手動モードで、例えば、オペレータによる電源スイッチの起動により、作動させられてもよい点では異なる。別の実施形態においては、再帰反射型ポラライザもしくはＣＬＣ円偏光ポラライザ、または、他の種類のポラライザであって、鏡に映ったような像を反射しないものを、グレア軽減のために使用してもよい。

図３は、拡散特性が可変であるかまたは非対称的である光学的なデフューザ（拡散フィルタ）３０２を概略的に示す分解図であり、そのデフューザ３０２は、外界と、反射性を有するかまたはサーモリフレクティブな表面３０４（図１Ａ、図１Ｂおよび図２において示す）との間に配置されている。このように、拡散を見込んだ条件が成立すると、外部光源３０６（例えば、太陽）の、反射性表面またはサーモリフレクティブ表面３０４での反射光は、拡散され、鏡面仕上げ面ではなく、白色またはメタリックグレー色の仕上げ面を作り出し、そして、「２つの太陽」という効果であって、しばしば、建物または乗物の、高反射性を有する表面に関連付けられるものを軽減する。グレアは、明るい光源の拡散反射光ではなく、主に、鏡面反射光に応じたものであるため、たとえ、反射された可視光の全エネルギーが同じであっても、白色の表面は、一般に、鏡面よりグレアが非常に少ないものとして一般に知覚される。よって、本実施形態によれば、鏡面からのグレアを軽減する別の方法が提供される。

単純な実施態様においては、デフューザ３０２が、温度、波長、極性、入射角、電界および他の同様のファクタのいずれであっても、それと共に変化しない特性を有するデフューザであってもよい。しかしながら、このようなデフューザは、１００％より低い拡散を行う。この場合、前記反射性表面（例えば、部分的に鏡面を有する窓）を透過した光は、デフューザ３０２を、１回のみ、通過するが、前記反射性表面からの反射光は、デフューザ３０２を２回通過する。したがって、その反射光は、前記透過光より強く拡散される。

別の実施態様においては、拡散フィルタ（デフューザ）３０２が、３つのブロードタイプのいずれかに該当し、それらブロードタイプは、１）光を散乱させることが可能な、拡散特性が可変であるデフューザであって、温度のような外部要因により制御されるものと、２）拡散特性が選択的であるデフューザであって、特定の波長または特定の極性を有する光のみを拡散させる一方で、他の波長または他の極性を有する光の透過にはほとんど影響を与えないものと、３）光を散乱させることが可能な、拡散特性が非対称的であるデフューザであって、一方向に透過する光が、逆方向に透過する光より強く散乱させられるように、方向依存性を有するものである。それら３つの場合にはすべて、基本的な目的は同じであり、その目的は、すなわち、特定の条件においては、反射光を分散させる一方で、それと同じであるかまたは別の条件においては、透過光が、歪曲も減衰もほとんど存在しない状態で、透過することを可能にすることにある。この方法の用途の一例は、鏡面の使用が禁止されるかまたは奨励されていない司法管轄において高いエネルギー効率を実現するために、建物が強い反射性またはサーモリフレクティブ性を有する窓を有することを可能にすることである。

ある種のサーモリフレクティブ・フィルタおよびある種のデフューザにつき、注目すべきことは、前記デフューザまたは前記サーモリフレクティブ・フィルタのいずれかの基本的な機能を変更することなく、前記デフューザを、前記サーモリフレクティブ・フィルタの内部に（例えば、多層デバイスにおける複数の層のうちの２つの層の間に）配置してもよいということである。

図４は、拡散特性が可変であるデフューザ、すなわち、サーモデフューシブ・フィルタ４００の一実施形態を概略的に示す図であり、そのサーモデフューシブ・フィルタ４００は、低温状態において主として透過性を有し、高温状態において拡散性（すなわち拡散的な反射性）を有するか、または、低温状態において拡散性（すなわち拡散的な反射性）を有し、高温状態において透過性を有する。サーモデフューシブ・フィルタ４００は、透過性材料（基板）４０２により構成されており、その透過性材料４０２の内部には、別の透過性材料から成る複数のビーズ（beads）またはバブル（bubbles）４０４が懸濁（分散）している。それら２種類の材料４０２，４０４は、低温状態においては、同一であるかまたは非常に近い屈折率を有し、それにより、複数の光子の散乱も反射もほとんど発生させないように、選択される。しかしながら、高温状態においては、それら２種類の材料４０２，４０４のうちの少なくとも一方の屈折率が、それら材料４０２，４０４の屈折率が互いに大きく不一致となるように、変化する。この状態においては、複数のビーズまたはバブル４０４は、透過性材料４０２の内部において（光の屈折率の不一致が原因で）反射性を有するようになり、複数のビーズまたはバブル４０４が小さくかつ多数である場合には、光を散乱させる効果が顕著に発生する。

複数のビーズまたはバブル４０４のサイズおよび相対位置を選択することにより、サーモデフューシブ・フィルタ４００は、それの光学的特性が温度につれて変化するようにチューニングされる。例えば、サーモデフューシブ・フィルタ４００は、サーモクロミック拡散型ブラッグ・リフレクタであって、特定の周波数範囲を有する光を拡散的に反射するものとなるようにチューニングされる。別の実施形態においては、サーモデフューシブ・フィルタ４００が、サーモクロミック拡散型散乱器（thermochromic diffusive scatterer）であって、広い周波数範囲を有する光に対して作用するものとなるようにチューニングされる。別の実施形態においては、サーモデフューシブ・フィルタ４００が、サーモクロミック回折格子もしくは分散器（dispensor）、サーモクロミック・ホログラム、または、他のサーモクロミック光学デバイスのいずれかとして作用するようにチューニングされ、そのような他のサーモクロミック光学デバイスは、グレアを軽減するように、反射光または透過光の鏡面性（specularity）を減少させる。拡散的な光学的効果の一例は、川の急流において見ることができ、その場所では、不透明な「白く泡立った水（泡立つ水面、white water)」、（すなわち、小さくて透明な多数の気泡が混じった水であって、各気泡は、当該水より低い屈折率を有するもの）を、通常の透明な水（気泡を有しないもの）と並んで見ることができる。

温度に依存した屈折率の変化は、原則として、高い熱膨張係数を有する材料によって達成される。これに代えて、透過性材料４０２および４０４のうちの少なくとも一方が、複数種類の材料の組合せにより構成され、それら材料４０２，４０４は、特定の条件（例えば、特定の温度より高温である状態）において互いに物理的に分離するか、そうでなければ、それら材料４０２，４０４の状態または特性を変化させる。しかしながら、この効果を実現するための最も簡単な方法は、目的温度で相変化（相転移）が発生する材料を用いることであり、その相転移は、例えば、液体から固体への転移であり、また、液晶の場合は、ネマテック状態(nematic)、スメクテック状態(smectic)、結晶状態(crystalline)またはアイソトロピック状態の間における複数の転移のうちのいずかれでもよい。一般的に、これにより、屈折率の大きな変化が発生する。

メソ相（mesophase）（例えば、ネマテック状態およびスメクテック状態）においては、液晶がアイソトロピック状態にあるため、液晶から成る複数のビーズまたはバブル４０２であってマトリクス（matrix、格子、グリッド、溶媒）（ポリマ分散型液晶デバイスにおけるように）内に懸濁（分散、浮遊）しているものの光学的特性が、前記液晶の分子配列に依存する。前記液晶の配列および構造を少なくとも一つの状態に固定する多種の方法が知られており、それら方法の中には、例えば、光重合（photo-polymerization）と共に、複数のアラインメント（配向）層または電界を使用する方法がある。サーモトロピック液晶の配列および構造は、温度により影響を受け、よって、非アイソトロピー（anisotropy）が、前記液晶の温度を変化させることによって、変化させられる（または除去される）。本実施形態の実施態様の一例は、マトリクス内で、低クリアリング・ポイントを有する液晶を使用することであり、この液晶は、構造的に、ポリマ安定化コレステリック液晶デバイスまたはポリマ分散型液晶デバイスに似ており、この実施態様によれば、温度（電界ではない）の変化に起因した相転移が、透過から拡散への光学的転移、または、拡散から透過への光学的転移を行う。実施形態の別の例においては、マトリクス内における前記液晶のバブル４０２であって構造的にポリマ分散型液晶デバイスに似ているものにつき、サイズ及び光学定数が、温度依存性を有する拡散反射が少なくとも一つの目標周波数範囲において行われるように、選択される。

本実施形態の用途の一例は、本実施形態を、サーモリフレクティブ・フィルタに関連付けて、そのサーモリフレクティブ・フィルタの転移温度とサーモデフューシブ・フィルタ４００の転移温度とが互いにほぼ一致する状態で使用することである。よって、仮に、前記サーモリフレクティブ・フィルタが、低温状態では４０％反射し、高温状態では９０％反射し、また、サーモデフューシブ・フィルタ４００が、それの低温状態において、５０％拡散させ、高温状態においては、８０％拡散させるとすると、前記サーモリフレクティブ・フィルタの状態の如何を問わず、鏡面反射光の合計量が２０％という値でほぼ一定に維持される。したがって、サーモリフレクティブ窓のエネルギー上の効果を、建物の表面の鏡面反射率が法律的に２０％に制限される司法管轄において、得ることが可能である。本実施形態の用途の別の例は、プライバシ・フィルタとしての用途である。

本実施形態につき、反射性を有し、サーモクロミックである多数の実施態様が実施され、それら実施態様は、温度の影響下において反射特性を変化させるものである。この種のデバイスの一つは、サーモクロミック分布ブラッグ・リフレクタであって、透過、吸収および／または反射のスペクトルが温度に応じて変化するように製作されたものである。繰り返すに、このデバイスにおいては、液晶が、実際には、ブラッグ・リフレクタであり、このブラッグ・リフレクタにおいては、反射帯域が温度に依存している。分布ブラッグ・リフレクタは、互いに一致しない光学定数の原理のもとで（を前提として）作動し、本明細書において開示されているデバイスは、分布ブラッグ・リフレクタのうち、サーモクロミック性を示すバージョンであると考えられる。サーモクロミック材料の組成のいくつかの例は、酸化亜鉛（zinc oxide）であって、加熱されると、透明から黄色に変色するものと、液晶であって、所定のしきい温度より高温であると、入射可視光のうちの一部を吸収または反射するように調製されたものと、タングステンがドーピングされた酸化バナジウムであって、当該材料の組成のうちタングステンが占める割合によって部分的に決まるしきい温度より高温であると、光を反射するものとを含んでいる。

様々な液晶組成物の、温度に基づく反射率の違いは、当該組成物に依存している。ある組成物においては、温度に応じた屈折率の変化に起因して、反射率が温度に応じて変化し、これは、ポリマ分散型液晶ディスプレイとして知られているエレクトロクロミック・デバイスに類似している。別の組成物においては、反射率が内部構造に起因して変化し、その内部構造は、ある温度のもとでは、ある円偏光を有する光を特定の周波数において反射するが他の円偏光を有する光を前記特定の周波数のみならず他の周波数においても透過させる一方、別の温度のもとでは、それら周波数を有する光を透過（または拡散的に透過）させる。この種のデバイスの、温度に応じた挙動は、複雑であるが、コレステリック液晶デバイスとして知られている前記エレクトロクロミック・デバイスと類似している。他の組成物は、ゲスト・ホスト液晶ディスプレイ、ハイルマイヤ・ディスプレイ、または、ポリマ分散型液晶デバイスと類似しているが、このようなデバイスの列挙は、他のデバイスの適用を排除するものであると考えるべきではない。

それら組成物の各々は、図４に示すサーモクロミック分布ブラッグ・リフレクタの例において材料として使用されるが、前記液晶組成物であってその材料の屈折率が温度に依存するものが特に適している。この液晶組成物を分布ブラッグ・リフレクタにおいて使用すると、前記エレクトロクロミックＰＤＬＣに似た拡散型デバイス、または３Ｍ社の前記ＤＢＥＦ製品に似た鏡面性デバイスに到達し、いずれのデバイス例も、それら到達したデバイスの曇り度（haziness）、中心周波数、帯域（帯域幅）および反射効率に影響を与える広範で多数の効果を有している。それらデバイスは、さらに、利用される液晶の相転移に依存する複数の、互いに異なる作用も有している。転移のいくつかの例は、結晶からネマテックへの転移、ネマテックからアイソトロピックへの転移、および、スメクテックからネマテックへの転移を含んでいる。液晶から成る少なくとも一つの層であって、ポリマの如き適切な材料の内部にあるかまたは包囲されたものから成る少なくとも一つの層を形成することは、サーモクロミック分布ブラッグ・リフレクタを製作するのに適した材料技術である。構成態様のいくつかの例は、さらに、転移温度または相転移に関して互いに異なる複数の層も有しており、屈折率が変化する効果について互いに異なる液晶混合物か、または、追加的に、レイリー散乱特性（Rayleigh scattering properties）および光学定数を、温度に基づいて変化させる液晶混合物を有する。

図４に示す複数のバブル４０４は、図示されている回転楕円形に対し、それとは別の種々の形状、およびそれとは異なる種々の形状を採用可能である。例えば、複数のバブル４０４は、本実施形態が、温度依存性を有して拡散特性が変化するデフューザとして機能するという基本的な機能を損なわない範囲で、多面体であってもよく、また、それらバブル４０４が基板（透過性材料）４０２の材料内において平面層として機能するように、少なくとも一つの寸法において大きく延長されたものであってもよい。

図５は、サーモデフューシブ・フィルタ５００の別の実施形態を概略的に示す図であり、そのサーモデフューシブ・フィルタ５００は、液晶を含む特定の材料の自己組織化特性（self-organizing properties）を利用する。本実施形態の実施態様の一例においては、反射性を有する染料（reflective dyes）、反射性もしくは屈折性を有するファイバ、ワイヤ・セグメント、巨視的分子、または微視的なシート片（例えば、フレーク（薄片）状の雲母）５０２が、液晶５０４の溶媒内に懸濁（分散）している。一般的に、このためには、反射性を有するファイバ（ワイヤ・セグメント）５０２の如き材料の比重が、液晶５０４の比重と同一であるかまたは同一に近いことが必要であり、その目的は、それら２つの材料が時間的に継続して分離していることを防止することにある。これに代えて、反射性を有するファイバ５０２（ワイヤ・セグメント）の如き材料が、化学的に機能させられ（化学変化させられ）、それにより、当該材料が液晶５０４内に、懸濁（分散）させられるのではなく、溶解させられ、それにより、当該材料が、液晶５０４の全体にわたり一様に分布させられる傾向がある。微視的ファイバ、ワイヤ・セグメントまたは他の物体が、物理的に分離することなく、タンパク質分子および他の物質が人間の血液に溶解させられる方法と同じ方法で、溶媒内に「溶解」することが可能である。さらに別の手法は、反射性を有するファイバまたはフレーク（ワイヤ・セグメント）５０２を、長いポリマから成る複数本の鎖に付着する手法であり、ここに、その長いポリマから成る複数本の鎖は、液晶５０４の全体に、窓を覆うワイヤ・スクリーンまたはレンガの壁を覆う植物のつたのつるに似ている態様で分布させられる。さらに別の手法においては、ファイバまたはフレーク（ワイヤ・セグメント）５０２が包囲物（enclosure）の壁（例えば、液晶セル、すなわち、「ボトル」のガラス表面）に直かに付着される。

液晶５０４およびそれの単一または複数のアラインメント層（図示しない）が、低温状態においては、液晶５０４が、整列状態（結晶、スメクテック、ネマテック、ディスコティックまたは他の状態）にあるが、高温状態（すなわち、前記液晶のクリアリング・ポイントより高温である状態）においては、不整列状態（すなわち、液体またはアイソトロピック状態）であるように設計される。さらに、前記液晶分子の向きが、前記整列状態において、複数本のワイヤ・セグメント５０２のための最小エネルギー構成(最小エネルギー配置、minimum energy configuration)が、複数本のワイヤ・セグメント５０２が属するサーモリフレクティブ・フィルタ５００の面に対して直角であるように配置される。よって、サーモデフューシブ・フィルタ５００を直角に通過する光には、ファイバ（ワイヤ・セグメント）５０２が、非常に小さな断面積を有するように見え、その光は、最小限の反射または屈折を行う。さらに、前記材料が整列状態にあるため、前記ファイバ（ワイヤ・セグメント）５０２により誘引されるいずれの視覚的ねじれも、比較的に一様であり、よって、実質的な散乱状態には至らない。

逆に、高温状態においては、反射性を有するファイバ５０２は、不整列状態になるとともに、液晶５０４内においてランダムな配向を有することを前提とする。この状態においては、ファイバ５０２は、自身を通過する光に対して、より大きな断面積を示し、その結果、反射光または屈折光の合計量が増加する。しかしながら、複数本のファイバ５０２が小さく、不規則に（不均一に）分布し、そして、不規則に（不均一に）配向されるため、ファイバ５０２からの反射光もファイバ５０２を通過する屈折光も、入射光の実質的な散乱状態を発生させる。よって、高温状態においては、ファイバ５０２は、光デフューザとして作用する。液晶材料およびそれのアラインメント層の組成（構成）および設計は、よく知られており、ここでは更なる説明を必要としない。

本実施形態のうち、やや異なる実施態様の一例においては、ファイバ、フレークまたはバブル５０２（ワイヤ・セグメント）が、浮遊体であるか、または別の浮遊体に付着しており、それにより、ワイヤ・セグメント５０２の浮力が温度と共に変化するとともに、しきい温度より低温であるときには、ワイヤ・セグメント５０２が、前記包囲物の上面に浮上したり底部に沈下し、もはや、前記包囲物を通過する光を散乱させることができない。いわゆる「ガリレオ温度計」には、このような浮力の効果が見られる。このようなデバイスは、反射性を有する建物や乗物の表面に用いられるサーモデフューシブ・フィルタとして機能するように構成することが可能である。

これに代えて、同じ機能を果たすために、温度によって起動する温度起動型ポラライザを採用することができる。Liらが発明者である米国特許第６，９６５，４２０号 は、コレステリック液晶（ＣＬＣ）製の狭帯域円偏光ポラライザを開示しており、この狭帯域円偏光ポラライザは、それの構造体の、不整列状態への移行（disrupt）が交流の電界によって起こると、広帯域作動状態に切り換わる。このようなポラライザは、特定の極性を有する光を拡散的に反射または透過させることが可能である。しかしながら、本出願においては、前記ポラライザは、温度変化により、すなわち、前記ＣＬＣにおける相転移のおかげで、狭帯域作動状態から広帯域作動状態に切り換わる。このポラライザは、ポリマ製のマトリクス内において液晶の複数のドメインまたはバブルを有しており、この構造体が不整列状態に移行することは、例えば、所定のしきい温度より高温であるときに、前記包囲されている(entrapped)液晶がアイソトロピック状態に転移することによって行われ、前記しきい温度は、前記液晶の混合物の実際の構造および組成によって決まる。

本実施形態の実施態様の一例においては、近赤外域での応答性を有する狭帯域ポラライザが、それの偏光作用および可能な拡散作用が人間の目に見えないように、使用される。しかし、それの温度が上昇してしきい値を超えると、前記液晶の複数のドメインの整列状態が破壊され、当該狭帯域ポラライザの帯域が拡大されて可視スペクトルのうちのいくつかまたはすべてを包含し、そして、前記偏光作用および可能な拡散作用が可視化される。この高温状態においては、前記温度起動型ポラライザは、可視光デフューザとして作用し、よって、前述のグレア軽減のために使用される。さらに、本実施形態をさらに詳細に説明するに、反対の円偏光（反対向きの円偏光）を有する別の温度起動型ポラライザを、拡散効果および減衰効果を増加させるために追加してもよい。

さらに、本実施形態の実施態様のさらに別の例においては、前記可変拡散型デフューザ（拡散特性が可変であるデフューザ）が、図１Ａおよび図１Ｂに示すサーモリフレクティブ・フィルタであるが、使用されるポラライザが拡散型ポラライザである点では、図１Ａおよび図１Ｂに示すものとは異なる。拡散型ポラライザの例は、３Ｍ社の拡散反射型ポラライジング・フィルム（ＤＲＰＦ）であって直線偏光ポラライザであるものと、Chelix社のＣＬＣポリマ円偏光ポラライザとを含む。この例においては、前記サーモデフューシブ・フィルタと前記サーモリフレクティブ・フィルタとが合体させられており、その結果、前記サーモリフレクティブ・フィルタが加熱されてそれの反射状態に切り換わると、前記サーモリフレクティブ・フィルタが、同時に、拡散状態に切り換わり、それにより、前記サーモリフレクティブ・フィルタが、太陽の像を反射してグレアを生成することが不可能となる。

他の多数の構成態様が存在可能であり、それら構成態様は、高温状態において、反射性または屈折性を有する小さな複数の物体５０２を視線上に分散させることによって拡散効果を有する場合と同じ効果を有する。低温状態において、複数の物体５０２を取り除くかまたはそれら物体５０２の断面積を減少させると、それら物体５０２の拡散効果が消失するかまたは減少する。広範に亘る種々の構成態様が、ここで説明したことを満たすとともに、温度依存性を有する可変拡散型デフューザとして機能し、よって、図４に示す実施形態に適合する。この技術をこの態様で実施するために、特定の構造体によって構成することも、特定の構造体を必要とすることもない。むしろ、反射性表面またはサーモリフレクティブ表面からのグレアを軽減するこの方法は、本明細書に記載されている構造体とは異なる構造体を用いるか、または、同様の効果を奏する他の、関連する構造体を用いてもよい。さらに、本実施形態の種々の実施態様の例についての組成（構成）および作動原理は、図４に示す実施形態についての組成（構成）および作動原理と異なってもよいが、本実施形態の用途は、図４に示す用途と本質的に同一である。

図６は、ワイヤ・グリッド・ポラライザ６００を示す斜視図であり、そのワイヤ・グリッド・ポラライザ６００は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、多くのサーモリフレクティブ・フィルタにおいて使用される形式を有する。しかしながら、ここでは、例示のために、種類が異なる２つのワイヤ６０２，６０４が示されている。複数本のワイヤ６０２であって、表面が平坦で（表面に凹凸がなく）かつ長方形（長方形断面）であるものは、等間隔で互いに平行に配置されると、反射型直線偏光ポラライザを生成し、その反射型直線偏光ポラライザは、それと一致する極性を有する光を透過するとともに、直交する極性を有する光を反射する。また、ワイヤ６０２間の間隔より長い波長を有する光と、自身の極性のために光が反射されるときのその極性(reflected polarity)を有する複数の光子とについては、平坦なワイヤ６０２は、平面状の固体金属フィルムと非常に似ている挙動を示す。よって、ポラライザ６００の表面からの反射光は、鏡面的であり、その結果、クリア(clear)で、鏡のような外観を呈する。

しかしながら、これに代えて複数本の凹凸のワイヤ６０４が使用されると、ワイヤ・グリッド・ポラライザ６００の「表面」（適切な波長および極性を有する複数の光子によって可視化されるように）は、平坦な表面ではなく、凹凸を有する表面であるように見える。鏡面反射は微視的に見て平坦である表面を必要とする一方、凹凸面からの反射光は拡散光であるため、そのようなワイヤ・グリッド・ポラライザ６００からの反射光は、鏡面の外観ではなく、白色またはメタリック・グレー色の外観を有する。この効果（拡散効果）は、ワイヤ６０４の表面の表面凹凸高さ（凹部の深さ、凸部の高さ、surface irregularities)が反射光の波長より長いときに、最も顕著となるが、その表面凹凸高さは、小さすぎて人間の目では直接的には視認できない。よって、複数本の凹凸のワイヤ６０４から製作されたワイヤ・グリッド・ポラライザ６００は、ある直線極性を有する平行光（すなわち、鮮明な像）を透過させる一方、それに対して直交する直線極性を有する光を拡散的に反射する。

複数本の平坦なワイヤ６０２または複数本の凹凸のワイヤ６０４の内部に複数の微視的な割れ目（breaks）またはギャップ６０６を追加すると、それらギャップ６０６を通過する光の極性につき、屈折効果を有する傾向が生じ、また、それらギャップ６０６のサイズおよび分布がランダムまたは疑似ランダム（pseudo-random）であると、その屈折光も、拡散光となる。

この技術をこの態様で実施するために、前記サーモリフレクティブ・フィルタを、鏡面光型ワイヤ・グリッド・ポラライザではなく、拡散型ワイヤ・グリッド・ポラライザから製作し、それにより、それら効果（上述の拡散効果および屈折効果）のうちの少なくとも一方を利用することができる。例えば、建築用のサーモリフレクティブな窓であって、そのようなフィルタを組み込んでいるものは、平行光を外側（室外）から内側（室内）に透過させ、それにより、建物内の居住者が外側の景色を鮮明に見ることが可能となる。しかしながら、このようなサーモリフレクティブな窓からの反射光（ガラスと空気との間での屈折率の不一致によって通常のガラスに発生する反射光を除く）は、拡散光であって、鏡面光ではない。よって、前記建物は、サーモリフレクティブな窓についてのエネルギー上の利益を、グレアを発生させる可能性がある鏡面反射光を生成することなく、獲得することが可能である。

さらに、このようなポラライザを、それ自体、窓のフィルムまたはフィルタであって、約５０％の拡散反射性と約５０％の平行光透過性とを有する表面を呈するものとして、利用することが可能である。よって、前記建物は、反射性を有する窓についてのエネルギー上の利益を、鏡面反射光によって発生するグレアなしで、獲得することが可能である。同様の理由から、このようなポラライザは、乗物または建物内の、反射性を有する壁、外殻(skin)またはボデーパネルに用いるグレア防止フィルムとして作用し得るであろう。

図７は、拡散型ワイヤ・グリッド・ポラライザ７００の別の実施形態を示す図であり、その拡散型ワイヤ・グリッド・ポラライザ７００においては、複数本のワイヤ７０２（表面が平坦であるか凹凸があるかを問わない）が、平面ではない（非平面である、湾曲している）基板７０４上に形成されている。基板７０４の表面高さの変動は、凹凸がないかまたは凹凸があり、少なくとも一つの対称軸に沿って延びており、その結果、ワイヤ７０２への入射光７０６のうち、ワイヤ７０２から反射する光は、基板７０４上の位置（反射点の位置）に応じて変化する、入射角と出射角との間での依存性を示す。よって、ワイヤ・グリッド・ポラライザ７００により反射された極性を有する光は、散乱させられる（すなわち、拡散させられる）。一方、ワイヤ・グリッド・ポラライザ７００を透過する直交極性を有する光は、実質的な影響を受けない。本実施形態の組成（構成）および作動原理は、図６に示す実施形態の組成および作動原理とはやや異なるが、本実施形態の用途は、図６に示す実施形態と本質的に同一である。

図８は、ワイヤ・グリッド・ポラライザ８００の実施形態の別の例を概略的に示す平面図であり、そのワイヤ・グリッド・ポラライザ８００は、複雑なナノ構造体であり、そのナノ構造体は、メタ材料、すなわち、特定の範囲にある方向、波長及び極性のもとで当該材料を通過する光に対して共鳴相互作用（resonance interactions)を強く有する材料の特性を示す。本実施形態においては、ワイヤ・グリッド・ポラライザ８００の複数のワイヤ８０２（表面が平坦であるか凹凸があるかを問わず、また、平面基板上にあるか非平面基板上に形成されるか否かを問わない）が、カイラル（chiral）型（すなわち、ねじれ型）「フィッシュ・スケール（うろこ状）」構造体を形成しており、その構造体は、円偏光ポラライザとして作用する（それに反し、複数本の直線ワイヤを有するワイヤ・グリッド・ポラライザに対しては、直線偏光ポラライザとして作用する）。円偏光度（旋光度）は、ワイヤ・グリッド構造体のカイラリティ（対掌性）に比例し、すなわち、カイラリティが０であるときは、直線を生成し、ひいては、直線偏光された光を生成し、そして、図８に示す中程度のカイラリティは、楕円偏光された光であって円偏光に近いものを生成する。完全な円偏光を得るには、限りなくカイラルである構造体が必要であるが、そのようなものは実際には現存しない。

さらに、Fedotovらの共著による前記論文に開示されているように、ワイヤ８０２のサイズおよび間隔に依存する光の波長については、上記の構造体が、偏光を行う際に非対称（無対称）的であるという特性をさらに有する。すなわち、当該構造体（ポラライザ）に直交する光の、互い向きの２方向のうちの一方(one orthogonal direction)から入射する光（すなわち、図８の紙面の外側（上側）から内側に入射する光）は、前記２方向のうちの他方から入射する光（すなわち、図８の紙面の内側（下側）から外側に出射する光）より強く偏光させられる。線形構造体(直線構造体、linear structure)は、いずれの側から見ても、幾何学的に等価である。しかしながら、カイラル構造体は、同一ではなく、すなわち、このカイラル構造体のカイラリティは、裏面から見ると、前面から見たときのカイラリティとは反対となる。このことは、偏光非対称（無対称）性の原点であり、それにより、偏光非対称（無対称）度が、円偏光度と同様に、カイラリティの程度に比例する。偏光非対称度が１００％であるためには、限りないカイラリティ、すなわち、実際には実現し得ないかもしれない構造体が必要である。しかし、非常に高い偏光非対称度は、製造可能なナノ構造体によって達成されてきている。

メタ材料から成るワイヤ・グリッド・ポラライザ８００の複数本のワイヤ８０２が、凹凸があるように製作されるかまたは凹凸な表面上に製作され（不規則的にまたは不均一に構成され）、それにより、ワイヤ８０２によって反射された光が散乱させられ、よって、ワイヤ・グリッド・ポラライザ８００が拡散反射型円偏光ポラライザとして機能する。この場合には、その拡散反射効果が、古典的な光学機器では達成できそうにないであろう全く新規な方法により、非対称偏光効果を兼ね備える。偏光されていない光、すなわち、ランダムな複数の極性が複合された光（太陽光または人工光であって、未だ反射されていないもののように）に関しては、前記カイラル構造体が、自身を一方向に透過する光に対して、逆方向に透過する光に対してより強い拡散性を示す。極端な場合であって、前記カイラリティが大きい場合には、「一方向デフューザ」が得られ、この一方向デフューザは、鮮明な、平行光による像を、５０％を十分に超える理論的な透過率で一方向に透過させる一方、拡散光を反対方向に、５０％に近い理論的な反射率で反射する。

この技術が適用される一例においては、この一方向デフューザが、プライバシ・フィルタとして窓に積層される。既存のプライバシ・フィルタは、拡散特性が対称的である古典的な拡散型光学機器を採用しており、その古典的な拡散型光学機器によれば、室内から室外を見たときの景色が、室外から室内を見たときの景色とちょうど同じ程度に不鮮明になってしまう。これに反し、前記一方向デフューザの向きが、室内から室外を見たときの景色が鮮明となり、室外から室内を見たときの景色が強く拡散されているように配置される。さらに、このプライバシ・フィルタは、拡散反射型ポラライジング・フィルタについて既に説明したように、太陽熱の利得の低減という利点と、グレアの軽減という利点との双方を有する。よって、このプライバシ・フィルタは、窓に関するいくつかの問題を同時に解決する特に有効な解決策を提供する。

この技術が適用される別の例においては、前記一方向デフューザが、反射性を有するかまたはサーモリフレクティブである建物の表面に関連付けて採用され、その目的は、グレア軽減にあり、すなわち、前記表面を透過する光（存在する場合に限る）を実質的に拡散させることなく、前記表面からの反射光を拡散させることにある。この技術が適用される更に別の例においては、サーモリフレクティブ・フィルタであって、図１Ａおよび図１Ｂに示す種類のものが、反射型ポラライザ１０１および１０３のように、鏡面的であるか拡散的であるかを問わず、カイラル型のワイヤ・グリッド・ポラライザ８００を用いて製作される。

この技術が適用される更に別の例においては、カイラル型のワイヤ・グリッド・ポラライザ（鏡面的であるか拡散的であるかを問わない）８００が、図１Ａおよび図１Ｂに示すサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００に非常に似ている構造体内に採用されるが、内側の反射型ポラライザ１０３が単純な鏡面反射リフレクタ（全体的に反射性を示すか、部分的に反射性を示すかを問わない）に置き換えられている点では異なる。線形構造体は、それ自身の反射像と幾何学的に等価であり、その結果、直線偏光ポラライザの像が、鏡で反射されたとき、当該直線偏光ポラライザそれ自体と同一の像として出現する。しかしながら、カイラル構造体は、反射時、同一ではなく、すなわち、その反射光のカイラリティが、もとの構造体（鏡に映る前の構造体）のカイラリティとは反対となる。その結果、左回りの円偏光ポラライザの反射像が、右回りの円偏光ポラライザであるように出現する。よって、直線偏光ポラライザとは異なり、円偏光ポラライザは、自身の反射光に対して相互作用するとともに、図１Ａおよび図１Ｂに示すサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００と等価な構造体が、１つのポラライザのみの使用により製作される。このことは、費用、製造可能性または他の目的のために行われる。

任意に選択可能な多くの補助部品(enhancements)が、このカイラル・メタ材料を用いたワイヤ・グリッド・ポラライザ８００につき、それの基本的な性質を損なうことなく、製作される。例えば、カイラル型の複数本のワイヤ８０２は、前記基板上に、それらワイヤ８０２が完全には平行でないか、または、前記複数の「フィッシュ・スケール」がサイズおよび配向に関してすべて同一にならないように、形成される。置換するかまたは追加するに、複数本のワイヤ８０２は、連続的ではなく、その代わりに、複数のセグメントであって、各々、少なくとも一つの前記カイラル型の「スケール」構造体を示すものにより構成される。それらセグメントは、全体的に見て、当該セグメントが相互作用(interact)しようとする光の波長の１／４より長い寸法を有する一方、前記波長の１／４より短い複数本のワイヤ・セグメントが、あまり重要ではない効果を有する。カイラル・ポラライザの複数の層は、特性が互いに同一であるか否かを問わず、それら層の効果を増強するか、または、それら層が応答する(respond)波長または極性の範囲を拡大するために、積層される。

カイラル型のワイヤ・グリッド・ポラライザ８００の実際の光学的性質は、複数本のワイヤ８０２の幅寸法、高さ寸法、ワイヤ間間隔および表面凹凸度(roughness)と、前記複数のフィッシュ・スケール構造体の、間隔、直径、カイラリティ、またはそれら構造体を複数本のワイヤ８０２に沿って配列する場合のジグザグ模様もしくはモザイク模様と、基礎となる前記基板のリップル度、反り度または凹凸度(roughness)とを変化させることにより、チューニングされる。さらに、カイラル型のワイヤ・グリッド・ポラライザ８００の光学的性質は、前記複数本のワイヤ８０２を製作するために選択される材料の種類による影響を強く受ける。

さらに、本明細書においては、凹凸を有するカイラル型のワイヤ・グリッド・ポラライザ８００を例示のために説明したが、このワイヤ・グリッド・ポラライザ８００は、非対称偏光効果および／または非対称拡散効果を実現することが可能な唯一の構造体であるわけでは決してない。この技術をこの態様で実施するために採用される構造体が特定の構造体に限定されるわけではなく、むしろ、この技術をこの態様で実施するための方法は、同様な効果を有する種々の構造体のうちのいずれかを用いて、反射面からのグレアを軽減する方法である。

図９は、選択的拡散型デフューザ９００の別の実施形態を概略的に示す断面図であり、その選択的拡散型デフューザ９００は、プリズム集光フィルムであって、自身を透過する光の散乱度、曲がり度または拡散度が、前記入射光の角度に強く依存しているものである。この選択的拡散型デフューザ９００を実現するための方法の一例は、透過性基板９０２の表面を、鋸波状構造体９０４のパターン（エッチングパターン）でエッチングする工程を含んでいるが、選択的拡散型デフューザ９００を実現するために多くの他の方法が存在し得る。プリズム集光フィルムのいくつかの例は、前記「プライバシ・フィルタ」を含んでおり、そのプライバシ・フィルタは、ラップトップ・コンピュータのスクリーンまたはビデオ・ディスプレイに、画像が見える角度範囲を広げるかまたは狭めるために追加可能なものである。本実施形態においては、前記プリズム集光フィルムが、反射性表面（例えば、部分的に鏡面を有する窓またはサーモリフレクティブ窓）の上面上に配置され、それにより、前記反射性表面からの反射光が、特定の出射角に制限されている。これは、特定の角度におけるグレアを軽減するという目的（例えば、建物が太陽光を近くの道路上に反射することを防止するという目的）、もしくは、反射光を特定の方向に向かわせるか、または特定の物体（例えば、太陽集光器もしくは集熱器または日の差さない中庭）に向けるという目的、または他の目的のために行われる。

図１０は、サーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ（ＤＢＲ）１０００の一例を、それの低温状態（整列しており、光を透過させる状態）について概略的に示す断面図である。サーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ１０００は、第１材料１００１および第２材料１００２から成る透過性または半透過性を有する複数の層が交互に並んだものによって構成されており、ここでは、第２材料１００２がサーモトロピック（例えば、サーモトロピック液晶）であり、それにより、それの低温状態すなわち整列状態（例えば、結晶状態、ネマテック状態またはスメクテック状態）においては、第２材料１００２が、屈折率ｎ２を、第１材料１００１の屈折率ｎ１と近似するかまたは同一であるように有する。よって、第１材料１００１および第２材料１００２の積層体(stack)を透過する光は、前記複数の層が異なる組成を有することによる影響を実質的に受けない。しかしながら、高温状態すなわち不整列状態（例えば、アイソトロピック状態）においては、第２材料１００２の屈折率ｎ２は、第１材料１００１の屈折率ｎ１とは実質的に異なり、それにより、前記積層体を透過する複数の光子が、屈折率に関する周期的な変動を受け、よって、分布ブラッグ反射が起こる。

図１１は、図１０に示すサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ（ＤＢＲ）１１００を、それの高温状態（整列しておらず、光を反射する状態）について概略的に示す断面図である。この高温状態においては、第２材料１１０２が液体すなわちアイソトロピック状態にあり、第２材料１１０２は、屈折率ｎ２を、第１材料１１０１の屈折率ｎ１とは実質的に異なるように有する。屈折率が異なる複数の材料を積層すると、分布ブラッグ反射応答(response)が発生する。本実施形態の主旨から逸脱することなく、融点と屈折率とのうちの少なくとも一方が互いに異なる複数の液晶層を第２材料１１０２として採用することが可能である。

サーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ（ＤＢＲ）１１００の別の実施形態は、例えば３Ｍ社のＤＢＥＦポラライザに組成が似ている複数のポリマ層を用いたものであり、それら複数のポリマ層は、熱膨張し、それにより、異なる空間周波数を示すとともに、異なる複数の波長を有する光に反応する(respond)。しかし、図１０および図１１に示す実施形態においては、サーモトロピック液晶デバイスの複数のＬＣ（液晶）層の複屈折性が、ＤＢＥＦの複数のポリマ層と同様の効果を達成するために使用され、前記ＤＢＥＦの複数のポリマ層は、異なる複数の横方向において異なる複数の光学定数を有している。これに代えて、液晶は、屈折率が、前記複数の横方向において同一になるように使用され、前記サーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ（ＤＢＲ）の他の部品または他の層が、異なる複数の方向において異なる複数の光学定数を有することが可能であり、また、それらの双方を有することが可能である。

温度応答特性が異なる複数の材料層の使用により、理論的には、前記分布ブラッグ・リフレクタの複数の特性のうちのいずれかまたはそれらのすべてが影響を受ける。よって、サーモトロピックＤＢＲは、さらに、「消失型（disappearing）」ポラライザとして設計され、それにより、温度が上昇または低下するにつれて前記偏光効果が発現または消失する。そのサーモトロピックＤＢＲは、また、他の効果、例えば、中心周波数が可変であるポラライザ、帯域が可変であるポラライザ、もしくは、偏光効率が可変であるポラライザを有するように設計され、または、サーモクロミックＤＢＲ （ＴＤＢＲ）とサーモクロミック・ポラライザとのハイブリッド（混成体）として設計される。

サーモクロミック・ポラライザもＴＤＢＲも、特に、光学デバイスにおいて（例えば、米国特許出願第１２／１７２，１５６号において開示されているサーモリフレクティブ・フィルタにおいて）グレア量を減少させるために使用され、そのグレア量の減少は、前記光学デバイスを、ある温度において完全な「オン状態」に切り換わることがないように設計し、それにより、「中間温度」と称される複数の温度においてグレアを軽減することによって実現される。これに代えて、上述の、サーモクロミック・ポラライザとＴＤＢＲとのハイブリッドは、グレアを軽減するために、反射される帯域をそれらデバイスによって拡大または縮小すること；グレアを軽減するために、中心帯域（中心周波数帯域）を温度によって調整すること；例えば、赤外光および紫外光の周波数帯域のように、光学グレアが発生しないいくつかの周波数において作動すること；または、低温状態と高温状態とにおいて、同量ずつの可視光を反射するが、いずれの温度状態においても、紫外光および赤外光を、多かれ少なかれ、反射するデバイスを構成することを行う。前記ＴＤＢＲは、鏡面的であるか拡散的であるため、ブラッグ・リフレクタを使用するサーモクロミック・ポラライザも、同様に、鏡面的であるか拡散的である。さらに、サーモクロミック性を有する前述のいくつかの実施形態のエレクトロクロミック「オーバーライド(overrides)」が、例えば、分布ブラッグ・リフレクタであって、電気信号が、少なくとも一つの温度において、当該デバイスの挙動を追加的に変化させるものとして採用される。

この種のＴＤＢＲと偏光ＴＤＢＲ（ＰＴＤＢＲ）とのハイブリッドに用いられる液晶分子のサイズを、特定の構成態様において、それら液晶分子が近赤外光および赤外光の領域のうちの主要部または全体において運動するように、選択することが可能である。この選択により、反射された可視光の量が減少させられ、それにより、グレアが軽減される。それらデバイスは、また、可視スペクトル内で反射された光の量が、種々の作動温度範囲内における設計限界値より少なくなるように設計される。これらの例示的な複数のデバイスは、エレクトロクロミック「オーバーライド」のバージョンと共に、拡散型、鏡面型およびハイブリッド型の実施形態の形式を含むが、それら複数のデバイスはすべて、本発明を実施するものであると考えられ、それら複数のデバイスは、単なる例示にすぎず、他のものを排除するわけではない。

注目したいことは、赤外ＴＤＢＲデバイスおよび赤外ＰＴＤＢＲデバイスは、オフアングルから直角までの範囲内の角度で透過する光の赤方偏移を行わせ、このことの理論的な意味は、赤色光のように、近赤外またはそれより波長が長い可視光を用いることによってグレアを軽減するように設計されたデバイスは、可視光グレアを、「オフアングル」の場合において直角の場合より少ない量で有し、これは、グレア調整デバイスにおいて望ましいということである。

ＴＤＢＲデバイスおよびＰＴＤＢＲデバイスは、本質的に拡散性を有し、または、これに代えて、少なくとも一つの周波数において作動するデフューザの背後に配置することが可能である。実施形態の一例においては、拡散によってグレアを軽減する形式のＰＴＤＢＲが、ＰＤＬＣ（ポリマ分散型液晶）技術を用いており、そのＰＤＬＣ技術は、縦モード・デバイスと、ハイ・プレチルト・アラインメント層（例えば、７５度より大きいプレチルト角を有するデバイス）と、ポジティブ・モードとを有しており、ここにおいては、低温状態において当該デバイスの屈折率が前記デフューザの屈折率に一致するとともに、その屈折率は、ネマテック相からアイソトロピック相までの相転移につれて変化する。これにより、自身が高温であるときに機能するＴＤＢＲであって、それのクリアリング・ポイントより低温であるときには、その機能が消失するものが得られる。偏光に関する同様な効果は、それら方法によって実現される。

ＴＤＢＲデバイスとＰＴＤＢＲデバイスとのいずれについても、ＰＳＬＣ（ポリマ安定化液晶）バージョン、ＰＤＬＣ（ポリマ分散型液晶）バージョンおよびゲスト・ホスト・バージョンが存在し、それらデバイスがハイブリッド型である場合も同様である。吸収性または反射性を有する染料を用いるゲスト・ホスト型のいくつかの実施形態は、それら実施形態が、相転移が発生するかまたは設定温度に到達するまで、反射も吸収も行わないように、位置合わせされる。それら実施形態は、赤外光を含む帯域内で反射を行わせるように周波数または周波数帯域を選択することによってグレアを軽減する。ゲスト・ホスト型のいくつかの実施形態は、ＰＴＤＢＲデバイスに特に適している。別の実施形態は、赤外波長で拡散光を発生させる拡散バージョンに、可視光波長で鏡面光を発生させる鏡面バージョンを組み合わせたＴＤＢＲデバイスおよびＰＴＤＢＲデバイスを用いており、それにより、効率を向上させる一方で、美観を向上させるために可視光の反射率を選択することを可能にする。いくつかの実施態様の列挙は、単なる例示であり、適した材料であってあらゆるもの（金属、固体、ガス、液体、液晶、ダイクロイック体、フォトニック結晶および他の材料）により製作されたデバイスが対象となる。

サーモクロミック性またはサーモリフレクティブ性を有する液晶フィルタおよびデバイスであって、窓および建材に使用されるものには、多くの望ましい品質があり、それら品質は、複数の液晶の混合物または複数の液晶を含有する混合物によって達成し得る。それらデバイスは、当該デバイスを特定の気候に適したものとするという目的、または、当該デバイスを、高温状態および低温状態の温度範囲（温度範囲の位置または幅）を制御するかもしくは当該デバイスを通過する熱の入口および出口を制御することに適したものとするという目的のために、前記混合物の凝固点およびクリアリング・ポイントを設計（選択）する工程を含んでいる。さらに、それらデバイスは、高温状態と低温状態または他の物理的状態（例えば、結晶状態とネマテック状態との間の転移）との間において、速度、光学的明瞭度、および／または、光の吸収特性、反射特性もしくは透過特性に影響を与えるように設計（選択）された混合物と、当該デバイスの機能が、環境状態（例えば、ＵＶもしくは他の光、湿気、ガス、熱サイクルまたは極端な温度に曝されること）に対して応答する際の安定性を向上させるように設計（選択）された混合物とを含んでいる。それら実施形態の詳細な構成は、反射性表面またはサーモリフレクティブ表面からグレアを軽減するための方法の主旨から逸脱することなく、変更することが可能である。

図１２は、グレア軽減型デバイス１２００の別の実施形態であって、室内で視認される反射光(interior reflection)を最小化するために、反射型ポラライザと吸収型ポラライザとが交互に並んでいるものを概略的に示す図である。外部光源１２０６（例えば、太陽）からの光であって偏光されていないものがグレア軽減型デバイス１２００に入射すると、外部光源１２０６からの光は、反射型ポラライザ１２０１に入射する。その入射光のうち、約５０％が、反射型ポラライザ１２０１の偏光（偏光面）に直角である偏光（偏光面）を有し、反射して遠ざかる。残りの光は、一致する偏光（偏光面）を有し、反射型ポラライザ１２０１を透過する。

前記入射光が、外側にある反射型ポラライザ１２０１を透過すると、前記入射光は、その後、吸収型ポラライザ１２０３に入射し、その吸収型ポラライザ１２０３は、反射型ポラライザ１２０１の偏光ベクトルに一致する偏光ベクトルを有する。吸収型ポラライザ１２０３を透過しようとする光は、既に反射型ポラライザ１２０１によって偏光されている偏光光であるため、吸収型ポラライザ１２０３を透過しようとする光は、その吸収型ポラライザ１２０３の極性に一致し、よって、その光のうちの非常に少ない部分は、吸収型ポラライザ１２０３によって吸収されるが、その光のうちの大部分は、吸収型ポラライザ１２０３を透過する。

次に、吸収型ポラライザ１２０３からの透過光は、サーモトロピック・デポラライザ１２０２に入射し、そのサーモトロピック・デポラライザ１２０２は、入射光を偏光させる、互いに異なる２つの状態（偏光化状態）を示すことが可能であるデバイスまたは材料である。そのサーモトロピック・デポラライザ１２０２は、それの高温状態（アイソトロピック状態すなわち液体状態）においては、前記偏光光であって、サーモトロピック・デポラライザ１２０２を通過するものに何ら影響を与えない（偏光状態を変化させない）。サーモトロピック・デポラライザ１２０２は、それの低温状態（例えば、ネマテック状態または結晶状態）においては、サーモトロピック・デポラライザ１２０２への入射光の偏光ベクトルを、固定量だけ回転させる。

光がサーモトロピック・デポラライザ１２０２を通過すると、残っている光であって偏光されたものが、内側の反射型ポラライザ１２０１’であって「アナライザ」としても知られているものに入射し、その反射型ポラライザ１２０１’においては、前記光が、それの偏光状態に応じて、反射するかまたは透過させられる。内側の反射型ポラライザ１２０１’は、それの偏光（偏光面）が外側の反射型ポラライザ１２０１の偏光（偏光面）と直角になるように、配向されている。よって、高温状態においては、未だ前記光の偏光ベクトルが回転させられておらず、前記光の極性が内側の反射型ポラライザ１２０１’の極性に直角であり、前記光のうちの大部分（理論的には、最大１００％）が反射する。しかし、低温状態においては、既に前記光の偏光ベクトルが９０度回転させられていて、内側の反射型ポラライザ１２０１’に平行であり、前記光のうちの少ない部分は、反射型ポラライザ１２０１’の材料によって吸収されるが、残りの部分は、反射型ポラライザ１２０１’を透過する。最終的に、前記光は、それと一致する極性を有する内側の吸収型ポラライザ１２０３’に入射し、その吸収型ポラライザ１２０３’を透過させられる。

このように、建物、乗物または他の構造物内を通過するように進行する外光については、本実施形態のグレア軽減型デバイス１２００の挙動、性能および外観は、図１Ａおよび図１Ｂに示すサーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００と非常に類似しており、サーモリフレクティブ・フィルタ・デバイス１００は、暑いときに反射性を示し、寒いときに透過性を示す。しかし、それとは異なる態様で進行する光であって、建物、乗物または他の構造物の内部から外部環境に進入するものについては、グレア軽減型デバイス１２００の性能および外観が大きく異なっており、なぜなら、高温状態において遮断された光は、反射されるのではなく、吸収されるからである。

内部光源からの非偏光光がグレア軽減型デバイス１２００に入射すると、その入射光は、内側の吸収型ポラライザ１２０３’に入射する。そのその入射光のうち、約５０％が、内側の吸収型ポラライザ１２０３’の偏光（偏光面）に直角である偏光（偏光面）を有し、吸収される。残りの光は、一致する偏光（偏光面）を有し、吸収型ポラライザ１２０３’を透過する。

前記入射光が、内側の吸収型ポラライザ１２０３’を透過すると、前記入射光は、その後、内側の反射型ポラライザ１２０１’に入射し、その反射型ポラライザ１２０１’は、内側の吸収型ポラライザ１２０３’の偏光ベクトルに一致する偏光ベクトルを有する。内側の反射型ポラライザ１２０１’を透過しようとする光は、既に内側の吸収型ポラライザ１２０３’によって偏光されている偏光光であるため、内側の反射型ポラライザ１２０１’を透過しようとする光の極性は、内側の反射型ポラライザ１２０１’の極性に一致し、よって、その光のうちの非常に少ない部分は、反射型ポラライザ１２０１’から反射するが、その光のうちの大部分は、反射型ポラライザ１２０１’を透過する。

次に、内側の反射型ポラライザ１２０１’からの透過光は、サーモトロピック・デポラライザ１２０２に入射し、そのサーモトロピック・デポラライザ１２０２は、それの高温状態（アイソトロピック状態すなわち液体状態）においては、前記偏光光であって、サーモトロピック・デポラライザ１２０２を通過するものに何ら影響を与えない（偏光状態を変化させない）。サーモトロピック・デポラライザ１２０２は、それの低温状態（例えば、ネマテック状態または結晶状態）においては、サーモトロピック・デポラライザ１２０２への入射光の偏光ベクトルを、固定量だけ回転させる。

入射光がサーモトロピック・デポラライザ１２０２を通過すると、残っている光であって偏光されたものが、外側の吸収型ポラライザ１２０３に入射し、その吸収型ポラライザ１２０３においては、前記光が、それの偏光状態に応じて、反射するかまたは透過させられる。外側の吸収型ポラライザ１２０３は、それの偏光（偏光面）が内側の吸収型ポラライザ１２０３’の偏光（偏光面）と直角になるように、配向されている。よって、高温状態においては、未だ前記光の偏光ベクトルが回転させられておらず、前記光の極性が外側の吸収型ポラライザ１２０３の極性に対して直角であり、前記光のうちの大部分（理論的には、最大１００％）が吸収される。しかし、低温状態においては、既に前記光の偏光ベクトルが（例えば、９０度）回転させられていて、外側の吸収型ポラライザ１２０３に対して平行であり、前記光のうちの少ない部分は、吸収型ポラライザ１２０３の材料によって吸収されるが、残りの部分は、吸収型ポラライザ１２０３を透過する。最終的に、前記光は、それと一致する極性を有する反射型ポラライザ１２０１に入射し、その反射型ポラライザ１２０１を透過させられる。

本実施形態の構成によれば、サーモリフレクティブ・フィルタが、放射エネルギー（例えば、太陽光および／または赤外太陽熱）であって構造物の外側（室外）から入射するものを、自身から遠ざかる向きに反射し、この際、ミラー面を前記構造物の内側（室内）に作らせない。このことが意味することは、例えば、通常の、ミラー面を有するかまたはサーモリフレクティブなフィルムであって、夜間には前記構造物の内部を反射し、それにより、夜間には外側を見ることができないものとは異なり、本実施形態によれば、前記建物または他の構造物の内側の光が、外側の光より明るいときでも、外側を鮮明に（減衰することなく）見ることができる。このことは、例えば、夜間に星または市街地の灯りを見ることが一般に期待される住居用窓の用途において望ましい。このように、本実施形態は、前記サーモリフレクティブ・フィルタの外側の外観が鏡面ミラーと同じように見えるようにしつつ、室内で視認されるグレアを軽減することを意図している。しかし、本実施形態の構成は、前述の他のグレア軽減方法のうちのいずれと組み合わせてもよく、また、吸収性を有する外観を構造物の内部に置き、反射性を有する外観を前記構造物の外部に置くために（例えば、太陽熱オーブンまたは他の構造物であって、多くの太陽熱を吸収して保持するものの用途に望ましい）、逆向きに反転してもよい。

本明細書に開示されている、反射性表面およびサーモリフレクティブ表面からのグレアを軽減するためのいくつかの方法を別のものに変えてしまうことなく、別の光学的効果を実現するために、別のポラライザまたは他の光学部品を追加してもよい。一方、サーモトロピック・デポラライザ１２０２は、省略してもよく、そうすると、フィルム、デバイスまたは光学的積層体が、温度と共に変化することがない光学的性質を有するものとなる。しかし、このフィルム、デバイスまたは光学的積層体は、一方向（光の一進行方向）においては反射性を示し、他の方向においては吸収性を示すという興味ある性質を有することになり、それにより、反射性表面からのグレアを軽減する別の構造体として機能する。

本明細書においては、例示的な複数の実施形態が図示されるとともに文章によって説明されているが、本発明がそれら具体的な構成態様に限定されることはないと理解すべきである。任意に選択可能な部品であって、被膜、フィルム、スペーサ、フィルタまたは支持構造体の如きものを、特定の用途または特定の製法の必要性を満たすように、追加することが可能であるとともに、ある部品を省略したり置換することにより、いくつかの実施形態の低級版を提供してもよい。例えば、ワイヤ・グリッド・ポラライザのうちの複数本のワイヤを、不完全な導体または半導体から製作したり、実質的な色覚異常を含む反射スペクトルを有する材料（例えば、銅）から製作してもよい。

前述の種々の層についての実際の構成（配列）は、本明細書に記載されているものとは異なるものとすることが可能であり、また、本発明の本質的な構造および機能を変更することなく、選択される材料および波長に応じて、互いに異なる複数の層(different layers)を、いくつかの単一層(single layers)、単一物体(single objects)、単一デバイス(single devices)または単一材料(single materials)に合体させることが可能である。例えば、図５に示すサーモデフューシブ・フィルタ５００における複数のワイヤ・セグメント５０２は、図６および図７に示すような、不規則な（不均一である（表面に凹凸があるか、非平面上に配置されているか、および／または不等間隔で配列されているか））ワイヤ・グリッド・ポラライザ６００の複数本のワイヤ６０２，６０４を形成することが可能である。

上述の説明においては、多くの具体的事項が存在するが、それら具体的事項は、本発明の範囲を限定するものとして解釈すべきではなく、むしろ、本発明のいくつかの例示的な実施形態についての説明を提供するにすぎないと解釈すべきである。別の材料を用い、かつ、別の構成態様を有するように本発明を実施する種々の可能性が存在する。

以上、本発明の種々の実施形態を、ある程度の具体性を有するか、または、少なくとも一つの個別の実施形態を参照しながら、説明してきたが、当業者であれば、本発明の主旨からも範囲からも逸脱することなく、前述の開示された実施形態に対して多くの変更を加えることが可能である。上述の説明に含まれるとともに本明細書に添付された添付図面に図示されたすべての事項は、具体的な複数の実施形態のみについての説明であると解釈すべきであって、本発明を限定するものではないことを意図する。方向についてのすべての言及、例えば、近位、遠位、上側、下側、内側、外側、上方向、下方向、左方向、右方向、横方向、前側、後側、上端、下端、上方に、下方に、垂直、水平、時計方向および反時計方向は、読者が本発明を理解することを助けるために、区別という目的においてのみ使用され、本発明を、特に、位置、向きまたは使用法に関して本発明を限定することはない。接続に関する言及、例えば、装着、連結、接続および接合は、広く解釈すべきであり、特記されない限り、集まった複数の要素間に介在する中間部材、および複数の要素間の相対運動を含むことが可能である。したがって、接続に関する言及は、２つの要素が直接的に接続されるとともに互いに一体的であることを必ずしも意味しない。光の透過、吸収および反射について述べられた比率(percentages)は、例示であって、本発明を限定するものではない。上述の説明に含まれるとともに本明細書に添付された添付図面に図示されたすべての事項は、例示のみとして解釈すべきであり、本発明を限定するものではないと解釈すべきことを意図する。細部または構造についての変更を、後続する特許請求の範囲において定義される本発明の基本的な要素から逸脱することなく行うことが可能である。

Claims (58)

1. 部分反射性表面またはサーモリフレクティブ表面からのグレアを、反射によるエネルギー上の効果を実質的に減退させることなく、軽減する方法であって、
   部分的に反射性を有する部分反射性表面または温度によって反射特性が変化するサーモリフレクティブ表面と外部光源との間に、少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタを配置する工程を含み、
   それにより、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面を透過する光は、１回のみ、拡散させられ、
   前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面から反射する光は、２回、拡散させられ、それにより、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面からの鏡面反射光を拡散反射光に変換する方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が可変である可変拡散フィルタを含み、
   それにより、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面を透過する光および反射する光は、外部変数の第１条件のもとでは強く拡散させられ、前記外部変数の第２条件のもとでは拡散させられないかまたは弱く拡散させられる方法。
3. 請求項２に記載の方法であって、
   前記外部変数は、環境温度と電界とのうちの少なくとも一つを含む方法。
4. 請求項２に記載の方法であって、
   前記可変拡散フィルタは、温度によって拡散特性が変化するサーモデフューシブ・フィルタを含み、そのサーモデフューシブ・フィルタは、第１温度範囲内においてはほぼ完全に透過性を示し、第２温度範囲内においてはほぼ完全に拡散性を示す方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、
   前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が選択的である選択的拡散フィルタを含み、
   それにより、所定の極性または波長を有する光が、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面から拡散光として反射する一方、他の極性または波長を有する光が、前記選択的拡散フィルタを実質的な平行光または非拡散光として透過する方法。
6. 請求項５に記載の方法であって、
   前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が非対称的である非対称拡散フィルタを含み、
   それにより、第１方向または第１方向範囲から入射する光が、第２方向または第２方向範囲から入射する光より強く拡散させられる方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、
   前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面から反射する光は、前記部分反射性表面または前記サーモリフレクティブ表面を透過する光より実質的に強く拡散させられる方法。
8. 請求項６に記載の方法であって、
   前記非対称拡散フィルタは、不規則的構成を有するメタ材料を組み込んでいる方法。
9. 請求項１に記載の方法であって、
   前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、温度によって色が変化するサーモクロミック(thermochoromic)分布ブラック・リフレクタ・デバイスを含む方法。
10. 請求項１に記載の方法であって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、偏光サーモクロミック(thermochoromic)分布ブラック・リフレクタ・デバイスを含む方法。
11. 透過性表面、半透過性表面または部分的に反射性を有する部分反射性表面のプライバシ（遮蔽性）を向上させる方法であって、
    透過性表面、半透過性表面または部分反射性表面と外部光源との間に、少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタを配置する工程を含み、
    それにより、前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面を透過する透過光は、１回のみ、拡散させられ、
    前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面から反射する反射光は、２回、拡散させられ、それにより、前記反射光が、前記透過光の約２倍の強さで拡散させられる方法。
12. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が可変である可変拡散フィルタを含み、
    それにより、前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面を透過する光および反射する光は、外部変数の第１条件のもとでは強く拡散させられ、前記外部変数の第２条件のもとでは拡散させられないかまたは弱く拡散させられる方法。
13. 請求項１２に記載の方法であって、
    前記外部変数は、環境温度と電界とのうちの少なくとも一つを含む方法。
14. 請求項１２に記載の方法であって、
    前記可変拡散フィルタは、温度によって拡散特性が変化するサーモデフューシブ・フィルタを含み、そのサーモデフューシブ・フィルタは、第１温度範囲内においてはほぼ完全に透過性を示し、第２温度範囲内においてはほぼ完全に拡散性を示す方法。
15. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が選択的である選択的拡散フィルタを含み、
    それにより、所定の極性または波長を有する光が、前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面から拡散光として反射する一方、他の極性または波長を有する光が、前記選択的拡散フィルタを実質的な平行光または非拡散光として透過する方法。
16. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が非対称的である非対称拡散フィルタを含み、
    それにより、第１方向または第１方向範囲から入射する光が、第２方向または第２方向範囲から入射する光より強く拡散させられ、
    前記第１方向または第１方向範囲からの視界(view)が、前記第２方向または第２方向範囲からの視界(view)より実質的に不鮮明である方法。
17. 請求項１６に記載の方法であって、
    前記非対称拡散フィルタは、不規則的に構成されたメタ材料を組み込んでいる方法。
18. 請求項１１に記載の方法であって、
    前記透過性表面、前記半透過性表面または前記部分反射性表面のうちのいずれかは、窓ユニットを含み、
    それにより、外部観察者によって観察される反射光は、実質的な拡散光であるが、内部観察者によって観察される透過光は、実質的な平行光または非拡散光であり、それにより、内部のプライバシ（遮蔽性）を向上させる方法。
19. 入射光の反射光からのグレアを軽減する省エネルギー型デバイスであって、
    第１の反射型ポラライザと、
    第２の反射型ポラライザと、
    前記第１の反射型ポラライザと前記第２の反射型ポラライザとの間に配置され、入射光の偏光を変化させるデポラライザと、
    前記第２の反射型ポラライザに装着された透過性基板と、
    前記第１の反射型ポラライザに装着された、少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタと
    を含む省エネルギー型デバイス。
20. 請求項１９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記デポラライザは、温度によって色が変化するサーモクロミック(thermochoromic)・デポラライザである省エネルギー型デバイス。
21. 請求項１９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記デポラライザは、電気によって色が変化するエレクトロクロミック(electroochoromic)・デポラライザである省エネルギー型デバイス。
22. 請求項１９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が可変である可変拡散フィルタであり、その可変拡散フィルタは、少なくとも一つの外部条件によって制御可能な光分散化能力を有するものである省エネルギー型デバイス。
23. 請求項２２に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記少なくとも一つの外部条件は、温度および／または印加された電界を含む省エネルギー型デバイス。
24. 請求項２２に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記可変拡散フィルタは、温度によって拡散特性が変化するサーモデフューシブ・フィルタを含み、そのサーモデフューシブ・フィルタは、第１温度範囲内においてはほぼ完全に透過性を示し、第２温度範囲内においてはほぼ完全に拡散性を示す省エネルギー型デバイス。
25. 請求項２４に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記サーモデフューシブ・フィルタは、
    第１の透過性材料と、
    第２の透過性材料より成る複数のビーズまたはバブルと
    を含み、
    第１の温度範囲内においては、前記第１の透過性材料の屈折率が、前記第２の透過性材料の屈折率と実質的に同一であり、
    第２の温度範囲内においては、前記第１の透過性材料の屈折率と前記第２の透過性材料の屈折率とのうちの少なくとも一方が、前記第１の透過性材料の屈折率と前記第２の透過性材料の屈折率とが実質的に互いに不一致となるように、変化する省エネルギー型デバイス。
26. 請求項２５に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記第１の透過性材料および前記第２の透過性材料は、前記サーモデフューシブ・フィルタがサーモクロミック(thermochoromic)拡散型ブラッグ・リフレクタとして機能するように選択される省エネルギー型デバイス。
27. 請求項１９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が選択的である選択的拡散フィルタであり、その選択的拡散フィルタは、所定の極性または所定の波長を有する光のみを拡散させる省エネルギー型デバイス。
28. 請求項１９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記少なくとも部分的に拡散性を有する拡散フィルタは、拡散特性が非対称的である非対称拡散フィルタであり、その非対称拡散フィルタは、当該デバイスを第１方向に透過する光を、当該デバイスを第２方向に透過する光より強く拡散させる省エネルギー型デバイス。
29. 入射光の反射光からのグレアを軽減する省エネルギー型デバイスであって、
    第１の拡散反射型ポラライザと、
    第２の拡散反射型ポラライザと、
    前記第１の拡散反射型ポラライザと前記第２の拡散反射型ポラライザとの間に配置され、入射光の偏光を変化させるデポラライザと、
    前記第２の拡散反射型ポラライザに装着された透過性基板と
    を含む省エネルギー型デバイス。
30. 請求項２９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記第１の拡散反射型ポラライザおよび前記第２の拡散反射型ポラライザの各々は、コレステリック(cholesteric)液晶型円偏光ポラライザを含む省エネルギー型デバイス。
31. 請求項２９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記第１の拡散反射型ポラライザおよび前記第２の拡散反射型ポラライザの各々は、再帰反射型ポラライザを含む省エネルギー型デバイス。
32. 請求項２９に記載の省エネルギー型デバイスであって、
    前記第１の拡散反射型ポラライザと前記第２の拡散反射型ポラライザとのうちの少なくとも一方は、カイラル(chiral)・ワイヤ・グリッド・ポラライザを含む省エネルギー型デバイス。
33. 拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    等間隔(regular spacing)で互いに平行に並んだ複数の凹凸表面(irregular surfaces)を有する複数本のワイヤから成るグリッドを含み、
    前記凹凸表面の表面凹凸高さ(surface irregularities)は、当該拡散型ポラライジング・フィルタへの入射光の波長より大きく、
    それにより、前記入射光に対する、当該拡散型ポラライジング・フィルタから反射光であって第１の極性を有するものは拡散光である一方、前記入射光に対する、当該拡散型ポラライザから透過光であって第２の極性を有するものは平行光である拡散型ポラライジング・フィルタ。
34. 請求項３３に記載の拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    前記グリッドにおける前記複数本のワイヤの各々は、微視的な複数のギャップを形成するように、分断されている拡散型ポラライジング・フィルタ。
35. 拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    非平面基板と、
    その非平面基板上に配置された、複数本のワイヤから成るグリッドと
    を含み、
    入射光に対する、当該拡散型ポラライジング・フィルタからの反射光は、前記入射光の入射角と、前記入射角の出射角との間における相互依存性を示し、その相互依存性は、前記非平面基板上に前記入射光が入射する点の位置(contact location)に応じて変化する拡散型ポラライジング・フィルタ。
36. 請求項３５に記載の拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    前記非平面基板の表面高さの変動は、少なくとも１本の対称軸に沿って規則的である拡散型ポラライジング・フィルタ。
37. 請求項３５に記載の拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    前記非平面基板の表面高さの変動は、少なくとも１本の対称軸に沿って不規則的である拡散型ポラライジング・フィルタ。
38. 請求項３５に記載の拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    前記グリッドにおける前記複数本のワイヤは、等間隔で互いに平行に並んでいる拡散型ポラライジング・フィルタ。
39. 請求項３５に記載の拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    前記複数本のワイヤは、カイラル(chiral)構造を形成する拡散型ポラライジング・フィルタ。
40. 請求項３５に記載の拡散型ポラライジング・フィルタであって、
    前記グリッドにおける前記複数本のワイヤの各々は、微視的な複数のギャップを形成するように、分断されている拡散型ポラライジング・フィルタ。
41. グレア軽減型ポラライジング・フィルタであって、
    複数本のメタ材料製ワイヤから成るグリッドを含み、
    前記複数本のメタ材料製ワイヤは、カイラル(chiral)構造を形成し、
    前記グリッドは、第１方向に透過する光に対し、前記第１方向とは反対向きの第２方向に透過する光に対してより強い拡散性を有し、
    前記グリッドは、平行光を前記第２方向に透過させるグレア軽減型ポラライジング・フィルタ。
42. 請求項４１に記載のグレア軽減型ポラライジング・フィルタであって、
    前記グリッドは、前記複数本のワイヤが不規則に配列されたものとして形成されているグレア軽減型ポラライジング・フィルタ。
43. 請求項４１に記載のグレア軽減型ポラライジング・フィルタであって、さらに、
    温度によって入射光の偏光を変化させるサーモトロピック(thermochoromic)・デポラライザ・フィルムであって、前記複数本のメタ材料製ワイヤから成る前記グリッドを支持するものと、
    そのサーモトロピック(thermochoromic)・デポラライザ・フィルムの、前記グリッドを支持する側とは別の側に支持された鏡面反射器と
    を含むグレア軽減型ポラライジング・フィルタ。
44. 液晶によって構成されるとともに、温度によって光学特性が変化するサーモトロピック(thermotropic)、温度によって色が変化するサーモクロミック(thermochoromic)または温度によって反射特性が変化するサーモリフレクティブであるフィルタまたはデバイスが低グレアでの用途に適合する度合いを向上させる方法であって、
    所定の気候に適合する凝固点およびクリアリング・ポイントを有する複数の液晶の混合物であるかまたはそれら液晶を含む混合物を選択する混合物選択工程と、
    前記複数の液晶の、複数の物理的状態間における転移の性質を変化させる添加剤を選択する添加剤選択工程と、
    前記フィルタまたはデバイスによる光またはエネルギーの透過、吸収および／または反射の光学的特性を調整または選択するために前記混合物と前記添加剤とを混合させる混合工程と
    を含む方法。
45. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記混合物選択工程および／または前記添加剤選択工程は、環境条件に対する前記フィルタまたはデバイスの機能の応答特性の安定度を向上させるように実施される方法。
46. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記添加剤は、カイラル(chiral)液晶を含む方法。
47. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記添加剤は、自己組織化材料を含み、その自己組織化材料は、温度しきい値より高温であるときに、整列された配向を想定され、前記温度しきい値より低温であるときに、整列されない配向を想定される方法。
48. 請求項４７に記載の方法であって、
    前記自己組織化材料は、反射性染料と、反射性繊維と、屈折性繊維と、ワイヤ・セグメントと、マクロ分子と、微視的シート片とのうちの少なくとも一つを含む方法。
49. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記添加剤は、前記混合物内において懸濁している方法。
50. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記添加剤は、前記混合物内において溶解している方法。
51. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記添加剤は、温度しきい値より高温であるときに、前記混合物内において浮遊しており、
    前記浮遊している添加剤は、前記温度しきい値より低温であるときに、前記混合物の上面に浮上しているかまたは前記混合物の底部に沈下している方法。
52. 請求項４４に記載の方法であって、
    前記添加剤は、温度しきい値より高温であるときに、前記混合物内において浮遊している浮遊体に付着しており、
    前記浮遊体は、前記温度しきい値より低温であるときに、前記混合物の上面に浮上しているかまたは前記混合物の底部に沈下している方法。
53. サーモトロピック(thermochoromic)分布ブラッグ・リフレクタ・デバイスであって、
    透過性または半透過性を有するとともに、第１屈折率を有する第１材料から成る２以上の第１材料層と、
    温度によって光学特性が変化するサーモトロピック(thermochoromic)であり、かつ、透過性または半透過性を有するとともに、可変である第２屈折率を有する第２材料から成る２以上の第２材料層と
    を含み、
    前記２以上の第２材料層の各々は、前記２以上の第１材料層の各々と交互に配置されており、
    温度しきい値より低温であるときに、前記第１屈折率は、前記第２屈折率と実質的に同一であり、
    前記温度しきい値より高温であるときに、前記第２屈折率は、前記第１屈折率とは実質的に異なるように変化するサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイス。
54. 請求項５３に記載のサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイスであって、
    前記第２材料は、前記温度しきい値より高温であるときに、物理的に伸張し、それにより、前記第２屈折率を変化させるサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイス。
55. 請求項５３に記載のサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイスであって、
    前記第２材料は、さらに、温度によって色が変化するサーモクロミック材料または偏光サーモクロミック材料であるサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイス。
56. 請求項５５に記載のサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイスであって、
    前記第１材料および前記第２材料は、当該デバイスが赤外波長について実質的に反射性を有するように選択されるサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイス。
57. 請求項５５に記載のサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイスであって、
    前記第２材料は、ポリマ分散型液晶と、ポリマ安定化液晶と、コレステリック液晶と、ダイクロイック液晶と、ゲスト・ホスト(Guest-Host)液晶と、ハイルマイヤ(Heilmeier)・ディスプレイと、反射性サーモクロミック（温度によって色が変化する）液晶とのうちの少なくとも一つを含み、
    当該デバイスは、鏡面反射と拡散とのうちの少なくとも一方を行うサーモトロピック分布ブラッグ・リフレクタ・デバイス。
58. 第１方向においては、温度によって反射特性が変化するサーモリフレクティブ効果を実現し、第２方向においては、温度によって吸収特性が変化するサーモアブソープティブ効果を実現する方法であって、
    吸収型ポラライザ・フィルムの層と、反射型ポラライザ・フィルムの層とを交互に配置する配置工程と、
    温度によって入射光の偏光を変化させるサーモトロピック・デポラライザを、前記吸収型ポラライザ・フィルムの層と前記反射型ポラライザ・フィルムの層とから成る第１セットと、前記吸収型ポラライザ・フィルムの層と前記反射型ポラライザ・フィルムの層とから成る第２セットとの間に挿入する挿入工程と
    を含む方法。

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