JP2016105119A - 電磁放射線の遮蔽アセンブリ - Google Patents

Abstract

【課題】人間の視覚器官などの光学的要素を、光の干渉から遮蔽する手段を提供する。【解決手段】電磁遮断アセンブリ１０は、基板に対して位置決めされる透明基板の層１２及び透明な活性層１４を含み、活性層１４は、第１の波長を有する電磁放射線１６を吸収し、第１の波長とは異なる第２の波長を有する電磁放射線１８を放射するように構成され、活性層１４は、原料物質と組み合わされる蛍光分子を含み、蛍光分子は、第１の波長を有する電磁放射線１６を吸収し、第２の波長を有する電磁放射線１８を放射するように構成され、第１の波長は、目に見える電磁スペクトル内にあり、第２の波長は、目に見えない電磁スペクトル内にある。【選択図】図１

Description

本開示は、概して、電磁放射線のフィルタリングに関し、より具体的には、第１の波長を有する光を吸収し、第２の波長を有する光を放射するように構成される、電磁波放射線の遮蔽アセンブリに関する。

レーザービームを発生する装置は、集中的な高出力レーザービームを発生するレーザーポインター及び他の装置として、市販されており利用が可能である。市販のレーザーポインターは、公にただちに利用が可能であり、飛行業務の重要な局面にあるパイロットを邪魔するために使用されている。そのような装置により発生されるレーザービームは、航空機に向けられ、そのような航空機のコックピットに到達することがあり得る。レーザービームがコックピットのガラスと相互作用する場合、当該レーザービームはガラスの上で強くなり若しくはギラギラ光り、及び／又はパイロットの目まで届き、それ故パイロットの視覚を妨げる可能性がある。残念なことに、そのようなレーザービームの事件は、近年において約２倍に増えている。

パイロットは、航空機の外を見なければならないだけでなく、いかなる障害物をもなくして彼らの計器も見なければならない。レーザーが航空機に向けられる場合、そのような事件は、乗客を彼らの目的地まで安全に運ぶという仕事からパイロットの注意を背ける。レーザーポインターは、殊に、離陸及び着陸などの飛行の重要な局面にある間、パイロットの視覚に重大な影響を与え得る。レーザーストライキはまた、パイロットの視覚を妨げる可能性がある。例えば、パイロットが航空機を夜間の条件で操縦していた場合、その目に向けられた突然の輝かしい緑色の光線は、しつこい痛み、目の痙攣、及びパイロットの目の中のスポットをもたらす。

パイロットは、レーザービームを避けるために、レーザービームから目を背け、又は目を閉じるように指導されているが、パイロットが目を背けたり閉じたりするまでの時間に、レーザービームは既にパイロットの目に届いている。さらに、目を背けることは、パイロットの航空機を制御する能力を事実上減少させている。

特別なサングラスはパイロットの目に対するレーザービームの衝撃を減らすことができるが、これらの装置はまた、パイロットのコックピットの計器を見る能力を制限する。他の種類のサングラスは広範囲の波長の光がパイロットの目に到達することを抑止するが、それらのサングラスは、夜間や他の微小光条件において望ましくない可能性があり、悪天候や乱気流の間は取り除かれて、さらなる注意散漫の原因となってしまう可能性がある。それに加えて、サングラスはまた、それらが公式に認められたものである場合高価であり、ギラギラする原因となり、ほこりや油が堆積し易い。

着色ガラスの窓は、すべての波長の光がパイロットの目に到達することを妨げることにより、類似の欠点を被る。自動減光のガラス又は窓は、徐々に暗くなり、パイロットの視覚が既に正常に機能しなくなる前にレーザービームをブロックすることができない。それに加えて、一部の自動減光のガラスは電源を必要とする。

既存の技術は、強烈な光をブロックするために適用されるコーティングを有するガラスを提供する。しかしながら、これらの種類のガラスは、光の全ての波長を制限し、それによって重要な飛行計器及びコックピットの外の視界の外観を暗くしてしまう。

太陽が降り注ぐ条件において、又は近づいてくる車が明るいヘッドライト光線を有している場合、類似の問題は自動車のドライバーに対しても存在する。

したがって、当業者は、人間の視覚器官などの光学的要素を、光の干渉から遮蔽する分野において研究開発の努力を続けている。

１つの実施形態において、開示される電磁放射線の遮蔽アセンブリは、透明な基板層及び基板に対して位置決めされる透明な活性層を含み、当該活性層は、第１の波長を有する電磁放射線を吸収し、第１の波長とは異なる第２の波長を有する電磁放射線を放射するように構成される。

別の実施形態において、開示される電磁遮蔽アセンブリは、透明な基板層及び基板に対して位置決めされる透明な活性層を含み、当該活性層は、第１の波長を有する電磁放射線を吸収し、第１の波長とは異なる第２の波長を有する電磁放射線を放射するように構成され、活性層は、原料物質と組み合わされる蛍光分子を含み、当該蛍光分子は、第１の波長を有する電磁放射線を吸収し、第２の波長を有する電磁放射線を放射するように構成され、第１の波長は目に見える電磁スペクトルの範囲内にあり、第２の波長は目に見えない電磁スペクトルの範囲内にある。

別の実施形態において、開示される電磁遮蔽アセンブリは、透明な原料物質及び当該原料物質と組み合わされる複数の蛍光分子を含んでいる活性層を含み、当該蛍光分子は、第１の波長を有する電磁放射線を吸収し、第１の波長とは異なる第２の波長を有する電磁放射線を放射する。

さらに別の実施形態において、第１の波長を有する光を吸収し、第２の波長を有する光を放射するように構成される電磁放射線の遮蔽アセンブリを作る方法が開示され、当該方法は、（１）所定の波長を有する電磁放射線に反応する励起及び放射特性を有する蛍光分子をデザインするステップ、（２）複数の蛍光分子を受け入れるように構成される原料物質を提供するステップ、（３）複数の蛍光分子を原料物質と組み合わせて、蛍光組成物を形成するステップ、（４）蛍光組成物を透明な活性層へと形成するステップ、（５）透明な基板層を提供するステップ、及び（６）活性層を基板層へ適用するステップ、を含む。

さらに、本開示は、以下の条項による実施形態を含む。

条項１
実質的に透明な基板層と、
前記基板層に対して位置決めされる実質的に透明な活性層とを備え、
前記活性層は、第１の波長を有する電磁放射線を吸収し、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する電磁放射線を放射するように構成される、遮蔽アセンブリ。

条項２
前記活性層は、前記基板層の少なくとも１つの主要面に適用される柔軟な透明フィルムを備える、条項１に記載のアセンブリ。

条項３
前記活性層は、前記基板層の少なくとも１つの主要面に隣接して位置決めされる固い透明なパネルを備える、条項１に記載のアセンブリ。

条項４
前記活性層は、蛍光分子を備える、条項１に記載のアセンブリ。

条項５
前記蛍光分子は、原料物質の中に分散されている、条項４に記載のアセンブリ。

条項６
前記蛍光分子は、分子色素（ａ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｙｅ）である、条項４に記載のアセンブリ。

条項７
前記第２の波長は、前記第１の波長よりも長い、条項１に記載のアセンブリ。

条項８
前記第１の波長は、電磁スペクトルの可視部分に含まれ、前記第２の波長は、前記電磁スペクトルの不可視部分に含まれる、条項１に記載のアセンブリ。

条項９
第２の透明な基板層をさらに備え、前記活性層は、前記基板層及び前記第２の基板層の間に位置決めされる、条項１に記載のアセンブリ。

条項１０
前記活性層に隣接して位置決めされる第２の活性層をさらに備える、条項１に記載のアセンブリ。

条項１１
前記第２の活性層は、蛍光分子を備える、条項１０に記載のアセンブリ。

条項１２
複数の活性層を備え、前記複数の活性層の各々の活性層は、固有の蛍光分子を備える、条項１に記載のアセンブリ。

条項１３
活性層であって、
透明な原料物質と、
前記原料物質の中に分散される蛍光分子とを備え、
前記蛍光分子は、第１の波長を有する電磁放射線を吸収し、前記第１の波長とは異なる第２の波長を有する電磁放射線を放射するように構成される、活性層を備える、遮蔽アセンブリ。

条項１４
前記第１の波長は、電磁スペクトルの可視部分に含まれ、前記第２の波長は、前記電磁スペクトルの不可視部分に含まれる、条項１３に記載のアセンブリ。

条項１５
前記活性層に隣接して位置決めされる第２の活性層をさらに備え、前記第２の活性層は、前記第２の波長を有する前記電磁放射線を吸収し、第３の波長を有する前記電磁放射線を放射するように構成される、条項１３に記載のアセンブリ。

条項１６
前記第１の波長は、電磁スペクトルの可視部分に含まれ、前記第３の波長は、電磁スペクトルの不可視部分に含まれ、前記第２の波長は、前記電磁スペクトルの可視部分と前記電磁スペクトルの不可視部分との間に含まれる、条項１５に記載のアセンブリ。

条項１７
前記蛍光分子は、分子色素（ａ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｙｅ）である、条項１３に記載のアセンブリ。

条項１８
基板層をさらに備え、前記活性層は、前記基板層に結合される、条項１３に記載のアセンブリ。

条項１９
前記活性層は、固体のパネルを備える、条項１３に記載のアセンブリ。

条項２０
第１の波長を有する光を吸収し、第２の波長を有する光を放射するように構成される遮蔽アセンブリを作る方法であって、
所定の波長を有する電磁放射線に反応する励起及び放射特性を備える蛍光分子を提供するステップと、
原料物質を提供するステップと、
前記蛍光分子を前記原料物質の中に分散させて、蛍光組成物を形成するステップと、
前記蛍光組成物を透明な活性層へと形成するステップと、
基板層を提供するステップと、
前記活性層を前記基板層へ適用するステップとを含む、方法。

条項２１
条項１又は１３に記載の遮蔽アセンブリを備える、航空機。

開示される電磁放射線の遮蔽アセンブリの他の実施形態は、後述の詳細な説明、添付図面及び請求の範囲から明らかになるだろう。

図１は、開示される電磁放射線の遮蔽アセンブリの一実施形態の断面図である。 図２は、開示される図１の電磁放射線の遮蔽アセンブリの概略図である。 図３は、蛍光分子を図解している電磁放射線の遮蔽アセンブリの拡大図である。 図４は、電磁放射線の遮蔽アセンブリの別の実施形態の断面図である。 図５は、蛍光分子の実施形態の蛍光の励起及び放射スペクトルの図表である。 図６は、蛍光分子の別の実施形態の蛍光の励起及び放射スペクトルの図表である。 図７は、開示される電磁放射線の遮蔽アセンブリの別の実施形態の断面図である。 図８は、開示される図７の電磁放射線の遮蔽アセンブリの概略図である。 図９は、第１の波長を有する光を吸収し、第２の波長を有する光を放射するように構成される、電磁遮蔽アセンブリを作るための開示方法の実施形態を示す流れ図である。

後に続く実施形態の詳細な説明は、添付の図面を参照することで、本開示の具体的な実施形態を示す。種々の構造及び動作を有する他の実施形態は、本開示の範囲から逸脱しない。類似の参照番号は、異なる図面の同じ要素または構成要素を指し示すことができる。

図１を参照すると、開示される遮蔽アセンブリの一実施形態は、概して、参照番号１０で示されており、基板層１２、及び基板層１２に対して位置決めされる活性層１４を含む。活性層１４は、第１の波長４０を有する電磁放射線（例えば、吸収される電磁放射線１６）を吸収し、第２の波長４２を有する電磁放射線（例えば、放射される電磁放射線１８）を放射するように構成される。放射される電磁放射線１８の第２の波長４２は、吸収される電磁放射線１６の第１の波長４０と異なっている（例えば、より長い又は短い）。それ故、活性層１４は、特定の周波数又は周波数の範囲における電磁放射線１６を吸収し、異なる周波数又は周波数の範囲における電磁放射線１８を放射する。

基板層１２は、任意の透明な又は実質的に透明な原料物質を含む。一実施態様において、基板層１２は、固い材料のパネルである。例えば、基板層１２は、ガラス、アクリル、熱可塑性物質、ポリ（メタクリル酸メチル）、及びそれらのようなものから作られる。基板層１２の具体的な限定されない実施例は、フランスのアルケマ（Ａｒｋｅｍａ）によるプレシキガラス（登録商標）、ルシテ国際会社（Ｌｕｃｉｔｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．）によるルシテ（Ｌｕｃｉｔｅ（登録商標））、及びアリステックアクリルズ有限責任会社（Ａｒｉｓｔｅｃｈ Ａｃｒｙｌｉｃｓ，ＬＬＣ）によるアクリスチール（Ａｃｒｙｓｔｅｅｌ（登録商標））を含む。別の実施態様において、基板層１２は、薄くて柔軟な材料のシートである。例えば、基板層１２は、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、及びそれらのようなものなどの熱可塑性物質から作られる。

図２に示されるように、吸収される電磁放射線１６は可視光であり、第１の波長４０は、可視スペクトルの領域に含まれる。活性層１４は、可視光の波長を不可視光のスペクトル（例えば、第２の波長４２）に向けて転換させる。例えば、可視スペクトルの領域に含まれる波長（例えば、第１の波長４０）を有する入射可視光（例えば、吸収される電磁放射線１６）は、波長の転換を受けて、転換された波長（例えば、第２の波長４０）を有する光（例えば、放射される電磁放射線１８）として放射され、活性層１４を通り抜ける際に当該活性層１４によって吸収される。

図３を参照すると、活性層１４は、可視スペクトルの領域に含まれる波長（例えば、第１の波長４０）を有する電磁放射線（例えば、吸収される電磁放射線１６）（全体的に、可視光又は吸収される光として言及される）を吸収し、不可視又はわずかに可視のスペクトルの領域に含まれる波長（例えば、第２の波長４２）を有する電磁放射線（例えば、放射される電磁放射線１８）（全体的に、不可視光又は放出される光として言及される）を放射するように構成される、蛍光材料又は蛍光組成物を含む。蛍光材料は、可視光に反応するか又は可視光を吸収し、不可視光（例えば、赤外線光又は紫外線光）を放出するように構成される、予め選ばれた特性を有する蛍光分子又は粒子２４を含む。活性層１４の蛍光分子２４は、基板層１２に対して又は基板層１２の上に適用するために、原料物質２６の範囲内に包み込まれ又はカプセルに入れられているような状態になっている。そのようにして、活性層１４は、その中に分子２４を有している透明なシートとして具現化される。

それ故、説明に役立つ実施形態において、活性層１４の蛍光材料（原料物質２６及び蛍光分子２４）は、可視光を受けて反応し不可視光を放射するように構成される任意の材料である。様々な種類の蛍光材料が、活性層１４に対して利用され得る。任意の蛍光粒子のサイズは非常の小さく、例えば、約０．５ナノメートル以上かつ約５００ナノメートル以下の範囲内に含まれる、ナノ粒子又はナノ分子である。蛍光分子２４は、無機分子、無機蛍光体、有機リン酸エステル、有機分子、色素、半導体ベースのナノ粒子、有機金属の分子、有機葉緑素、又は他の適切な有機若しくは無機の材料を含む、任意の適切な種類の分子構成である。

概して、蛍光は、物質が（第１の波長において）一色の可視光を吸収し、（第２の波長において）別の色の光をほとんど瞬間的に発し又は放射する分子現象である。このプロセスは、励起及び放射として知られる。ほとんどの蛍光色素は、明確に定義された励起及び放射のバンドを有している。放射される光のスペクトル分布は、励起波長とはほぼ無関係である。活性層１４の蛍光分子２４は、可視スペクトルの領域に含まれる波長の範囲を有する光を吸収し、肉眼では見ることができない不可視光スペクトルの領域に含まれる波長を有する光を放射するように調整される。活性層１４は、電磁放射線からのエネルギーを捕え、蓄積し、変容し、電気的接続部又は電磁放射線の直接的な放射のいずれかを通じて、エネルギーを放射する。一旦電磁放射線が除去されると、活性層１４の蛍光材料は、光学的要素又は視覚をさえぎったり邪魔したりすることなしにエネルギーを消散させるために、再び励起されることができる励起されていない状態へと戻る。

１つの特定の実施形態において、分子２４は、スチリル色素などの分子色素に類似する、波長の様々な範囲又はいくつかの部分を受け入れることができる、デザイン又は構成を有している有機分子である。概して、スチリル色素は、蛍光性を伴った有機分子である。それらの蛍光性は、炭化水素尾部の媒体への挿入に依存している。炭化水素尾部の長さは、挿入の解離定数を決定する。例えば、短い尾部（例えば、４３Ｃ）は高い解離定数を有して速く動き、一方、長い尾部はより低い解離定数を有する。

例えば、ライフテクノロジー（Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）によるＦＭ１−４３及びＦＭ４−６４などのスチリル色素は、約４３０ナノメートル以上かつ約５２０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長（例えば、青色／緑色の光）により励起される。
放射スペクトルは、ＦＭ１−４３に対して、約５８０ナノメートルの最大波長（例えば、黄色／オレンジ色の光）へ転換される。放射スペクトルは、ＦＭ４−６４に対して、約７３０ナノメートルの最大波長（例えば、遠赤外線光、近赤外線光）へ転換される。

ＦＭ１−４３は、より簡易にスチリル分子又はスチリル色素として知られる、スチリルピリジニウムである。ＦＭ１−４３は、両親媒性の分子であり、親水性及び疎水性の両方の領域を有する。ＦＭ１−４３は、２つの炭化水素チェーン（例えば、ＣＨ３ＣＨ２ＣＨ２ＣＨ２．．．）及び正電気を帯びたアンモニウムヘッドから、作り上げられる親油性尾部を有する。ヘッドは、ピリジニウムのグループであり、２つの芳香環及びそれらの間に、色素分子の蛍光色素分子の部分として知られる、２重結合のブリッジを伴って、作り上げられる。蛍光色素分子のグループは、約５００ナノメートルにおける励起、及び約６２５ナノメートルにおける光の放射を有する。尾部の親油性は、分子色素が、脂、油、脂質、及びヘキサン若しくはトルエンなどの無極性溶媒の中で溶ける能力を提供する。分子の尾部は、正電荷を帯びたヘッドは媒体へと入っていくことができないので、色素が媒体の中へ入っていくことを許容する。炭化水素の尾部の相互作用は、波長の変化の原因となる。

別の実施例において、蛍光分子２４は、蛍光共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）を提供する、周波数が重複している分子の種類の１つである。ＦＲＥＴは、光の粒子を放射することなしに、ドナー分子からアクセプター分子へと励起が移送される、２つの色素分子の電気的な励起状態の間の距離に依存した相互作用である。ＦＲＥＴの効率は、分子間分離（距離）のマイナス６乗に依存し、生体高分子の寸法と同等な距離において有効である。

再び図１を参照すると、基板層１２は、第１の主要面２０及び反対側の第２の主要面２２を含む。活性層１４は、基板層１２の少なくとも第１の主要面２０とともに統合され、又はそれに隣接して位置決めされて、遮蔽アセンブリ１０を形成する。

活性層１４は、任意の透明な又は実質的に透明な原料物質（キャリア又はマトリックス）２６を含む。蛍光材料又は組織（例えば、蛍光分子２４）は、原料物質２６に、加えられ、混合され、接着され、さもなければ組み合わされる。それ故、分子２４は、原料物質２６の範囲内で、カプセルに入れられた状態となる（例えば、シールされる）。原料物質２６の範囲内でカプセルに入れられることは、蛍光分子２４に対して気密の環境を提供し、分子２４が雰囲気から遠ざけられ、分子２４が分解することを妨げる。例えば、原料物質２６は、硬化された場合に固形物を形成する、熱可塑性材料である。別の実施例として、原料物質２６は、バインダー、又は媒剤であり、液体の状態において基板層の表面に吸着し、乾燥して固体のフィルムとなる。

一実施態様において、活性層１４は、基板層１２に覆いかぶさるか又はそれに隣接して位置決めされるように構成される柔軟なシートである。別の実施態様において、活性層１４は、基板層１２に覆いかぶさるか又はそれに隣接して位置決めされるように構成される固いシートである。別の実施態様において、活性層１４は、基板層１２に覆いかぶさるか又はそれに隣接して位置決めされるように構成される、薄くて、柔軟で、固体のフィルムである。さらに別の実施態様において、活性層１４は、基板層１２を覆い吸着するように構成される液化材料であり、乾燥して固体のフィルムとなる。

付加的な他の基板又はコーティングは、基板層１２及び／又は活性層１４を補完し、色付け、基板保護、光のフィルタリング（例えば、外からの紫外線光をフィルタリングする）、又は他の機能を提供する。

開示される遮蔽アセンブリ１０の別の実施形態は、１以上の活性層１４を含み、基板層１２は含まない。活性層１４は、原料物質２６に付加される蛍光分子２４を含む。原料物質２６は、耐性のある固体の活性層１４を形成するように、硬化され、又は設定される。
例えば、蛍光分子２４は、実質的に透明な熱可塑性又は熱硬化性ポリマーの原料物質２６に組み合わされる。そのように、活性層１４又は複数の活性層１４は、単独で特定の用途における遮蔽アセンブリとして利用され得る。

図４を参照すると、開示される遮蔽アセンブリの別の実施形態は、概して、参照番号１０’で示されており、第１の基板層１２’、第２の基板層２８、及び第１の基板層１２’と第２の基板層２８との間に位置決めされる活性層１４’を含む。例えば、遮蔽アセンブリ１０’は、多層構造のラミネートである。活性層１４’は、第１の基板層１２’と第２の基板層２８との間にシールされ、分子（原料物質）２６（図３）を雰囲気から守る付加的な防御を提供する。任意の数の基板層及び活性層が組み合わされて、遮蔽アセンブリ１０を形成するということが、理解されるであろう。

図５は、活性層１４の蛍光分子２４の蛍光吸収（励起）及び放射のスペクトルの実施例を示している。示されるように、分子２４は、波長の範囲（例えば、第１の波長４０）を有する光（例えば、吸収される光）を吸収し、当該吸収される光の波長よりも長い波長の範囲（例えば、第２の波長４２）を有する光（例えば、放射される光）を放射する。
この遷移は、吸収される光（例えば、電磁放射線１６）が、遮蔽アセンブリ１０を通過する際に放射される光（例えば、放射される電磁放射線１８）として放射されるときに、当該吸収される光の波長が増加するので、アップコンバージョンと考えられる。

例えば、活性層１４は、約３８０ナノメートル以上かつ約７５０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長を有する可視光を吸収し、約７５０ナノメートルより長い波長を有する不可視光（例えば、赤外線光）を放射する。

図６は、活性層１４の蛍光分子２４の蛍光吸収（励起）及び放射のスペクトルの別の実施例を示している。示されるように、分子２４は、波長の範囲（例えば、第１の波長４０）を有する光（例えば、吸収される光）を吸収し、当該吸収される光の波長よりも短い波長の範囲（例えば、第２の波長４２）を有する光（例えば、放射する光）を放射する。
この遷移は、吸収される光（例えば、電磁放射線１６）が、遮蔽アセンブリ１０を通過する際に放射される光（例えば、放射される電磁放射線１８）として放射されるときに、当該吸収される光の波長が減少するので、ダウンコンバージョンと考えられる。

例えば、活性層１４は、約３８０ナノメートル（ｎｍ）以上かつ約７５０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長を有する可視光を吸収し、約３８０ナノメートルより短い波長を有する不可視光（例えば、紫外線光）を放射する。

そのようにして、開示される遮蔽アセンブリ１０は、視覚の邪魔をする光のエネルギーを、視覚の邪魔をしない光のエネルギーへと変容させることができる。

より具体的には、活性層１４は、市販の利用可能なレーザーポインターの周波数に対応する波長を有する可視光に反応する、特別にデザインされた蛍光分子２４を含むレーザー適応蛍光材料である。蛍光分子２４がレーザービームの光に反応する場合、分子は、レーザービームからの光を吸収し、視覚の邪魔にならない光を放射する。

一実施例の実施態様において、遮蔽アセンブリ１０は、航空機のコックピットの窓であり、活性層１４は、コックピットの窓に向けられたレーザービームの光（例えば、吸収される第１の波長４０を有する電磁放射線１６）を吸収し、パイロットが視覚を邪魔されることなしに任意の必要な機能を実行することができるように、不可視光（例えば、放射される第２の波長４２を有する電磁放射線１８）を放射する。

例えば、活性層１４は、約４９５ナノメートル以上かつ約５７０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長を有する可視光（例えば、緑色の光）を吸収し、約７５０ナノメートルより長い波長を有するわずかに見える光又は不可視光（例えば、赤外線光）を放射することによって、緑色のレーザーポインターに対応するように構成される。

別の実施例として、活性層１４は、約４９５ナノメートル以上かつ約５７０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長を有する可視光を吸収し、約３８０ナノメートルより短い波長を有するわずかに見える光又は不可視光（例えば、紫外線光）を放射することによって、緑色のレーザーポインターに対応するように構成される。

さらに別の実施例として、活性層１４は、約６２０ナノメートル以上かつ約７５０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長を有する可視光（例えば、赤色の光）を吸収し、約７５０ナノメートルより長い波長を有するわずかに見える光又は不可視光を放射することによって、赤色のレーザーポインターに対応するように構成される。

図７を参照すると、概して１０’’と指定される、開示される遮蔽アセンブリの別の実施形態は、少なくとも１つの基板層１２’’及び複数の活性層（個々に、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄとして識別される）を含む。複数の活性層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、可視光（例えば、第１の波長４０を有する吸収される電磁放射線１６）を吸収し、漸進的に波長を不可視光（例えば、第２の波長４２を有する放射される電磁放射線１８）へ変換するように構成される。

図８に示されるように、遮蔽アセンブリ１０’’は、基板層１２’’、第１の活性層１４ａ、第２の活性層１４ｂ、第３の活性層１４ｃ、及び第４の活性層１４ｄを含む、多層構造のラミネートである。活性層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの各々は、可視光（例えば、吸収される電磁放射線１６）の波長（第１の波長４０）を、不可視スペクトルの領域へ向けて転換する。例えば、可視スペクトルの領域に含まれる波長を有する入射可視光は、第１の波長の転換を受けて、第１の転換された波長３０を有する光として放射され、第１の活性層１４ａを通り抜ける際に当該第１の活性層１４ａによって吸収される。第１の転換された波長３０を有する光は、第２の波長の転換を受けて、第２の転換された波長３２を有する光として放射され、第２の活性層１４ｂを通り抜ける際に当該第２の活性層１４ｂによって吸収される。第２の転換された波長３２を有する光は、第３の波長の転換を受けて、第３の転換された波長３４を有する光として放射され、第３の活性層１４ｃを通り抜ける際に当該第３の活性層１４ｃによって吸収される。第３の転換された波長３４を有する光は、第４の波長の転換を受けて、第４の転換された波長３６（例えば、第２の波長４２）を有する不可視光（例えば、放射される電磁放射線１８）として放射され、第４の活性層１４ｄを通り抜ける際に当該第４の活性層１４ｄによって吸収される。

ここまでで議論したように、活性層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの各々は、所定の波長又は波長の範囲を有する光によって反応し又は励起されるように構成され又は調整される蛍光分子２４（図３）を含む。例えば、第１の活性層１４ａは、約４９５ナノメートル以上かつ約５７０ナノメートル以下の範囲内に含まれる波長を有する可視光（例えば、緑色の光）を吸収し、約５７０ナノメートル以上かつ約５９０ナノメートル以下の範囲内に含まれる第１の転換された波長３０を有する光（例えば、黄色の光）を放射するように構成される。第２の活性層１４ｂは、約５７０ナノメートル以上かつ約５９０ナノメートル以下の範囲内に含まれる第１の転換された波長を有する光を吸収し、約５９０ナノメートル以上かつ約６２０ナノメートル以下の範囲内に含まれる第２の転換された波長３２を有する光（例えば、オレンジ色の光）を放射するように構成される。第３の活性層１４ｃは、約５９０ナノメートル以上かつ約６２０ナノメートル以下の範囲内に含まれる第２の転換された波長３２を有する光を吸収し、約６２０ナノメートル以上かつ約７５０ナノメートル以下の範囲内に含まれる第３の転換された波長３４を有する光（例えば、赤色の光）を放射するように構成される。第４の活性層１４ｄは、約６２０ナノメートル以上かつ約７５０ナノメートル以下の範囲内に含まれる第３の転換された波長３４を有する光を吸収し、約７５０ナノメートルより長い第４の転換された波長３６を有する光（例えば、赤外線光）を放射するように構成される。

複数の波長の各々の転換が、アップコンバージョンの種類（図５）のものであり、赤外線のスペクトルの領域へ向けて光の波長を増加させることができ、又はダウンコンバージョンの種類（図６）のものであり、紫外線のスペクトルの領域へ向けて光の波長を減少させることができる、ということが理解されるであろう。それ故、活性層１４の数は、転換の方向、及び可視光を不可視光へと変容する波長における転換の全体の大きさ（波長における転換の数）に依存する。

遮蔽アセンブリ１０’’は、ビークルのフロントガラス、コックピットの窓、建物の窓、ヘッドアップ表示装置、レンズ、若しくはそれらのようなものの一部又は全体を形成する。開示される遮蔽アセンブリ１０’’は、航空宇宙の用途において使用される場合、特に有効である。開示される遮蔽アセンブリ１０’’は、人間の目、視覚映像化装置、光学センサ、及びそれらと同様なものなどの任意の光学的要素の上のギラギラする光によって引き起こされる視覚的な障害物を、減少させ又は消去するように構成される任意の実質的に透明な表面として利用され得る、ということが考えられている。遮蔽アセンブリ１０’’の多様性は、自動車、法律の執行、航空交通管制、軍事、及び／又は建築工業などの航空宇宙ではない用途においても、等しく有用であるということが理解されるであろう。活性層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、製造の間に基板層１２’’に適用され、又は既存の基板層１２’’への改修に対して供給されることができる。

実施例の実施態様において、遮蔽アセンブリ１０’’は、少なくとも１つの基板層１２’’、及び少なくとも１つの活性層１４ａを含み、コックピットの窓、ヘッドアップ表示装置、ヘルメットバイザー、又は眼鏡のレンズなどを形成する、固くて透明なパネルを形成する。

別の実施例の実施態様において、遮蔽アセンブリは、少なくとも１つの活性層１４ａを含み、コックピットの窓、ヘッドアップ表示装置、ヘルメットバイザー、又は眼鏡のレンズなどの内側表面に適用される、柔軟で透明なシートを形成する。

さらに別の実施例の実施態様において、遮蔽アセンブリ１０’’は、パイロットと、光（例えば、レーザービームの光）がコックピットに入ることが可能な際に通過するコックピットの窓又はヘッドアップ表示装置との間に位置決めされる固くて透明なパネルである。

遮蔽アセンブリ１０’’は、サングラス及び窓の着色によってなされるように、パイロットが見るために使用する可視光をブロックしない、ということが理解できるであろう。さらに、分子２４は常に特定の波長の範囲内の入射光に反応しているので、光が遮蔽アセンブリ１０’’を打つタイミングと、活性層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの分子２４（図３）が光に反応するタイミングとの間にタイムラグが存在しない。

それに加えて、蛍光分子２４（図３）は、作動する電源を必要としない。そのようにして、遮蔽アセンブリ１０’’は、光に反応する眼鏡又は電気的に減光するガラスに関する欠点を克服する。

図９を参照すると、第１の波長を有する光を吸収し、第２の波長を有する光を放射するように構成される、遮蔽アセンブリを作るための概して１００によって指定される方法もまた開示される。ブロック１０２において示されるように、蛍光分子は、特定の波長又は波長の範囲を有する電磁放射線に反応する、特定の励起及び放射特性を有するように選択（例えば、デザイン）される。

ブロック１０４において示されるように、原料物質又はキャリアは、複数の蛍光分子を受け入れるように提供される。

ブロック１０６において示されるように、複数の蛍光分子は、原料物質と組み合わされて、蛍光組成物材料を形成する。

ブロック１０８において示されるように、蛍光組成物材料は、活性層へと形成される。活性層は、透明な固体であるか、又は透明な液体である。

ブロック１１０において示されるように、透明な基板層が提供される。

ブロック１１２において示されるように、活性層は、基板層に適用される。例えば、透明な固体の活性層は、基板層に隣接して位置決めされる。別の実施例のように、透明な液体の活性層は、基板層に対してコーティング又はフィルムとして適用される。

したがって、開示される遮蔽アセンブリは、視覚に対して邪魔をすることなく、かつ視覚に対する損傷を妨げて、可視光を吸収し不可視光を放射することによって、放射源（例えば、レーザービーム）からの電磁放射線の（スペクトルの領域における）方向（すなわち、波長）を自動的に変える。それ故、遮蔽アセンブリは、装着者の物を見る能力を限定してしまう保護的な眼鏡類の必要性を除外する。例えば、航空機のコックピットの窓又はヘッドアップ表示装置として使用される場合、開示される遮蔽アセンブリは、離陸及び着陸、捜索救難活動、自国でのセキュリティービデオ監視、軍事活動、及びそれらのようなものなどの、飛行の重要な局面において、レーザービームの光を原因とするコックピットの窓の上のレーザーが引き起こすギラギラの効果を減少させ消去し、航空機搭乗員の目を保護する。

開示される遮蔽アセンブリの様々な実施形態が示され説明されたが、本明細書を読めば当業者は多数の変更例を思いつくだろう。本出願は、そのような変更例も含んでおり、請求の範囲によってのみ限定される。

１０ 遮蔽アセンブリ
１０’ 遮蔽アセンブリ
１０’’ 遮蔽アセンブリ
１２ 基板層
１２’ 基板層、第１の基板層
１２’’ 基板層
１４ 活性層
１４’ 活性層
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ 複数の活性層
１６ 吸収される電磁放射線
１８ 放射される電磁放射線
２０ 第１の主要面
２２ 第２の主要面
２４ 蛍光分子
２６ 原料物質
２８ 第２の基板層
３０ 第１の転換された波長
３２ 第２の転換された波長
３４ 第３の転換された波長
３６ 第４の転換された波長
１００ 遮蔽アセンブリを作るための方法
１０２ ブロック
１０４ ブロック
１０６ ブロック
１０８ ブロック
１１０ ブロック
１１２ ブロック

Claims (15)

1. 実質的に透明な基板層（１２）と、
   前記基板層（１２）に対して位置決めされる実質的に透明な活性層（１４）と
   を備えた遮蔽アセンブリ（１０）であって、
   前記活性層（１４）は、第１の波長（４０）を有する電磁放射線（１６）を吸収し、前記第１の波長（４０）とは異なる第２の波長（４２）を有する電磁放射線（１８）を放射するように構成される、遮蔽アセンブリ（１０）。
2. 前記活性層（１４）は蛍光分子（２４）を備える、請求項１に記載のアセンブリ（１０）。
3. 前記蛍光分子（２４）は原料物質（２６）の中に分散されている、請求項１又は２に記載のアセンブリ（１０）。
4. 前記第２の波長（４２）は前記第１の波長（４０）よりも長い、請求項１から３のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
5. 前記第１の波長（４０）は電磁スペクトルの可視部分に含まれ、前記第２の波長（４２）は前記電磁スペクトルの不可視部分に含まれる、請求項１から４のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
6. 第２の透明な基板層（２８）をさらに備え、前記活性層（１４）は前記基板層（１２）と前記第２の基板層（２８）の間に位置決めされる、請求項１から５のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
7. 前記活性層（１４）に隣接して位置決めされる第２の活性層（１４ｂ）をさらに備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
8. 前記第２の活性層（１４ｂ）は蛍光分子（２４）を備える、請求項７に記載のアセンブリ（１０）。
9. 各々が固有の蛍光分子を備える複数の活性層（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ）を備える、請求項１から８のいずれか一項に記載のアセンブリ（１０）。
10. 前記活性層は、
    透明な原料物質（２６）と、
    前記原料物質（２６）の中に分散される蛍光分子と
    を備え、
    前記蛍光分子は、第１の波長（４０）を有する電磁放射線（１６）を吸収し、前記第１の波長（４０）とは異なる第２の波長（４２）を有する電磁放射線（１８）を放射するように構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載のアセンブリ。
11. 前記活性層（１４）に隣接して位置決めされる第２の活性層（１４ｂ）をさらに備え、前記第２の活性層（１４ｂ）は、前記第２の波長（４２）を有する前記電磁放射線（１６）を吸収し、第３の転換された波長（３４）を有する前記電磁放射線（１８）を放射するように構成される、請求項１０に記載のアセンブリ。
12. 前記第１の波長（４０）は電磁スペクトルの可視部分に含まれ、前記第３の転換された波長（３４）は電磁スペクトルの不可視部分に含まれ、前記第２の波長（４２）は前記電磁スペクトルの可視部分と前記電磁スペクトルの不可視部分との間に含まれる、請求項１１に記載のアセンブリ。
13. 基板層（１２）をさらに備え、前記活性層（１４）は前記基板層（１２）に結合される、請求項１０から１２のいずれか一項に記載のアセンブリ。
14. 第１の波長（４０）を有する光を吸収し、第２の波長（４２）を有する光を放射するように構成される遮蔽アセンブリ（１０）を作る方法であって、
    所定の波長を有する電磁放射線に反応する励起及び放射特性を備える蛍光分子を提供するステップと、
    原料物質（２６）を提供するステップと、
    前記蛍光分子を前記原料物質（２６）の中に分散させて、蛍光組成物を形成するステップと、
    前記蛍光組成物を活性層（１４）へと形成するステップと、
    基板層（１２）を提供するステップと、
    前記活性層（１４）を前記基板層（１２）へ適用するステップと
    を含む方法。
15. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の遮蔽アセンブリ（１０）を備える航空機。

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