JP2018106154A - 物体を透明に見せる装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のピラーを透明に見せる代替的なクローキング・デバイスを提供する。【解決手段】クローキング・デバイス10は、相互に対して非平面的に配向された複数のクローキング領域境界平面118を含み、クローキング領域境界平面118の各々は、外向きミラー表面118a及び内向き不透明表面118bを有する。クローキング・デバイス10の物体Oサイドに位置されると共にクローキング領域200により視認不能化された物体からの光は、クローキング・デバイス10を通る第１光路を有し、且つ、クローキング領域200により視認不能化されない物体からの光は、クローキング・デバイス10を通る第２光路を有する。第１光路長と第２光路長との間の光路差が減少される如く、第２光路中にて物体サイドと画像サイドとの間には、第１整合化媒体113が位置され、且つ、第１整合化媒体113は第２光路長を増大させる。【選択図】図１

Description

関連出願
本出願は、2016年12月9日に出願された米国仮特許出願第62/432,102号の特典を主張するものであり、該出願の全体が言及したことにより本明細書中に援用される。
本明細書は概略的に、物体を透明に見せる装置及び方法に関し、更に詳細には、車両のピラーに対するクローキング・デバイス(cloaking device)、及び、車両のピラーを透明に見せる方法に関する。

車両のピラーを透明にすると思われるクローキング・デバイスに関する研究は、公表されてきた。斯かる研究は、メタマテリアルを使用し、または、ディスプレイ画面と組み合わせてビデオ・カメラを使用して、車両の乗員が車両ピラーを外見的に“見通す”ことにより車両における見通し不能箇所を減少させ得ることを開示している。しかし、メタマテリアル及びビデオ技術は、複雑な材料設計及び機器を使用する。

従って、車両のピラーを透明に見せる代替的なデバイスに対する要望が存在する。

一実施例において、部材を覆い隠すクローキング・デバイスは、物体サイド(object-side)と、画像サイド(image-side)と、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を備えたクローキング領域(CR)境界平面とを含み、且つ、少なくとも部分的に、上記CR境界平面の上記内向き不透明表面により、CRが境界付けられる。上記外向きミラー表面からは、それに対して概略的に平行に、ハーフミラーが離間され、且つ、上記物体サイドと上記画像サイドとの間には、第1整合化媒体が位置される。上記クローキング・デバイスは、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置されると共に上記CRにより視認不能化された物体から、上記画像サイドの該物体の画像までの第1光路と、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置されると共に上記CRにより視認不能化されない上記物体から、上記画像サイドの該物体までの第2光路と、を有する。上記第1光路は第1光路長を有すると共に、上記第2光路は第2光路長を有する。上記整合化媒体は、上記第2光路中に位置されると共に、該整合化媒体は、上記第1光路長と上記第2光路長と間の光路差が減少され、且つ、上記CRにより視認不能化された上記物体から反射された光から形成された画像と、上記CRにより視認不能化されない上記物体から反射された光からの画像との間で、増進された整合性が提供される如く、上記第2光路長を変化させる。

別実施例に依れば、車両の部材を覆い隠すクローキング・デバイスは、物体サイドと、画像サイドと、少なくとも部分的に上記物体サイドと上記画像サイドとの間に配置された少なくとも２つのCR境界平面とを備えるクローキング・アセンブリを含む。上記少なくとも２つのCR境界平面は、相互に対して非平面的に位置され、且つ、上記少なくとも２つのCR境界平面の各々は、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有する。上記少なくとも２つのCR境界平面の内向き不透明表面により、CRが境界付けられると共に、該CR内には車両部材が位置される。少なくとも部分的に、上記物体サイドと上記画像サイドとの間には少なくとも２枚のハーフミラーが位置され、且つ、該少なくとも２枚のハーフミラーの各々は、外向きミラー表面の各々に対して一枚のハーフミラーが離間され且つそれに対して概略的に平行である如く、上記外向きミラー表面の内の一つから離間され且つそれに対して概略的に平行である。上記画像サイドに、もしくは、それに隣接させて位置された少なくとも一枚の四分の一波長板が含まれ得ると共に、上記物体サイドと上記画像サイドとの間には、少なくとも２つの第1整合化媒体が位置される。上記クローキング・デバイスは、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置され且つ上記CRにより視認不能化された物体から、上記画像サイドの該物体の画像までの少なくとも２本の第1光路と、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置されると共に上記CRにより視認不能化されない上記物体から、上記画像サイドの該物体までの少なくとも２本の第2光路とを有する。上記少なくとも２本の第1光路は各々、第1光路長を有し、且つ、上記少なくとも２本の第2光路は各々、第2光路長を有する。上記少なくとも２つの第1整合化媒体は、該第1整合化媒体の一つが各第2光路中に位置される如く、上記少なくとも２本の第2光路中に位置され、且つ、該少なくとも２つの第1整合化媒体は、上記少なくとも２本の第2光路の上記第2光路長を増大させる。上記クローキング・アセンブリの上記物体サイドに配置されると共に上記CRにより視認不能化された物体からの光は、上記CRの回りで方向変換されて、上記車両部材が透明に見える如く、上記クローキング・アセンブリの上記画像サイドに上記物体の画像を形成する。同様に、上記少なくとも２つの整合化媒体は、上記第1光路長と上記第2光路長との間の光路差を、例えば減少させるなど、変化させることで、上記CRにより視認不能化された上記物体から反射された光から形成された画像と、上記CRにより視認不能化されない上記物体から反射された光からの画像との間の整合性を増進させる。

実施例において、部材を覆い隠すクローキング・デバイスは、物体サイドと、画像サイドと、相互に対して非平面的に位置された４つのCR境界平面とを含む。上記４つのCR境界平面の各々は、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有する。上記４つのCR境界平面の内向き不透明表面により、CRが境界付けられると共に、少なくとも部分的に上記CR内には、部材が配置される。各外向きミラー表面に対してハーフミラーが離間され且つそれに対して概略的に平行である如く、４枚のハーフミラーが、外向きミラー表面に対して離間され且つそれに対して概略的に平行とされる。上記物体サイドと上記画像サイドとの間には、第1整合化媒体が位置される。上記クローキング・デバイスは、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置されると共に上記CRにより視認不能化された物体から、上記画像サイドの該物体の画像までの第1光路と、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置されると共に上記CRにより視認不能化されない上記物体から、上記画像サイドの該物体までの第2光路とを有する。上記第1光路は第1光路長を有すると共に、上記第2光路は第2光路長を有する。上記クローキング・デバイスの上記物体サイドの物体からの光は、上記CRの回りで方向変換されると共に、該クローキング・デバイスの上記画像サイドに上記画像として現れ、且つ、該クローキング・デバイスの上記画像サイドを視認している観測者に対して視認可能であり、且つ、上記CR内の上記部材は、該CR内の上記部材が、該クローキング・デバイスの上記画像サイドを視認している上記観測者に対して透明に見える如く、該クローキング・デバイスの上記画像サイドを視認している上記観測者に対して視認可能でない。同様に、上記整合化媒体は、上記第1光路長と上記第2光路長との間の光路差が変化せしめられることで、上記CRにより視認不能化された上記物体から反射された光から形成された画像と、上記CRにより視認不能化されない上記物体から反射された光からの画像との間の整合性を増進させる如く、上記第2光路中に位置され且つ上記第2光路長を増大させる。

本明細書中に記述された実施例により提供されるこれらの及び付加的な特徴は、図面と併せて以下の詳細な説明を考慮すれば更に十分に理解されよう。

図面中に示された実施例は、本質的に例証的かつ例示的であり、請求項により定義された主題を限定することは意図されない。代表的実施例の以下の詳細な説明は、同様の構造が同様の参照番号で表される以下の図面と併せて読破されたときに理解され得る。

本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係るクローキング・デバイスの概略的平面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る図１のクローキング・デバイスの４つのクローキング・デバイス構成要素の概略的な分離平面図である。 図１のクローキング・デバイスの片側における第１物体及びクローキング・デバイスのクローキング領域(CR)における第２物体を備えた該クローキング・デバイスの概略的な平面斜視図である。 図３のクローキング・デバイスの片側における第１物体及びクローキング・デバイスのCRにおける第２物体を備えた該クローキング・デバイスの概略的な側面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係るクローキング・デバイスの概略的平面図である。 図５のクローキング・デバイスの片側における第１物体及びクローキング・デバイスのCRにおける第２物体及び第３物体を備えた該クローキング・デバイスの概略的な平面斜視図である。 図６のクローキング・デバイスの片側における第１物体及びクローキング・デバイスのCRにおける第２物体及び第３物体を備えた該クローキング・デバイスの概略的な側面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る２つのクローキング・デバイス構成要素の概略的な分離平面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る４つのクローキング・デバイス構成要素を備えたクローキング・デバイスの概略的な平面図である。 図９に示されたクローキング・デバイスの概略的側面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る２つのクローキング・デバイス構成要素の概略的な分離平面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る４つのクローキング・デバイス構成要素を備えたクローキング・デバイスの概略的な平面図である。 図１２のクローキング・デバイスの概略的側面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る２つのクローキング・デバイス構成要素の概略的な分離平面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る４つのクローキング・デバイス構成要素の概略的な平面図である。 図１５のクローキング・デバイスの概略的側面図である。 本明細書において記述かつ図示される一つ以上の実施例に係る、車両のAピラーを覆い隠すクローキング・デバイスの概略的側面図である。

クローキング・デバイスが提供される。該クローキング・デバイスは、物体サイドと、画像サイドと、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有するクローキング領域(CR)境界平面とを有し得る。CRは少なくとも部分的に、上記CR境界平面の内向き不透明表面により境界付けられ、上記外向きミラー表面に対しては、ハーフミラーが離間されると共に、該ミラーは上記外向きミラー表面に対して概略的に平行であり、且つ、上記物体サイドと上記画像サイドとの間には、整合化媒体(matching medium)が位置される。上記ハーフミラーは、ｐ偏光型ハーフミラーまたはｓ偏光型ハーフミラーであり得る。実施例において、例えば、車両のAピラー、車両のBピラーまたは車両のCピラーなどの部材はCR内に位置されると共に、クローキング・デバイスの物体サイドに配置された物体であって該CRにより視認不能化されるという物体からの光は、上記CR及び上記部材の回りで方向変換されると共に、該光は、上記部材が透明に見える如く、上記クローキング・デバイスの画像サイドに上記物体の画像を形成する。上記クローキング・デバイスは、該クローキング・デバイスの上記物体サイドに位置された物体の一部分からの光であって、上記CRにより視認不能化されたという光に対して第1光路長を備える第1光路と、上記物体の別の部分からの光であって、上記CRにより視認不能化されないという光に対して第2光路長を備える第2光路と、を有する。上記整合化媒体は、上記第1光路長と上記第2光路長との間の光路差が、例えば減少されるなどして変化せしめられることで、上記物体から反射されて上記CRにより視認不能化された光から形成された画像と、上記物体から反射されて上記CRにより視認不能化されない光からの画像との間の整合性を増進する如く、上記第2光路中に位置され且つ上記第2光路長を増大する。

図１は概略的に、クローキング・デバイスの一実施例を示している。該クローキング・デバイスは、相互に対して非平面的である少なくとも２つのCR境界平面により少なくとも部分的に境界付けられたクローキング領域(CR)を含んでいる。２つのCR境界平面の各々は、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有している。CR境界平面の各々に対しては、ｐ偏光が通過し且つｓ偏光が反射されることを許容し、または、代替的に、ｓ偏光が通過し且つｐ偏光が反射されることを許容する(例えば、偏光型ハーフミラーなどの)ハーフミラーが離間されると共に、該CR境界平面の各々に対して概略的に平行に配向される。図中における座標系に関し、目標物体の部分(その他の場合には、CRを通して視認可能でない物体の視認不能部分)は、＋Ｙ方向においてCRの直ぐに背後に配置され、且つ、目標物体の部分(物体の視認可能部分)は、＋Ｙ方向においてCRの外側、もしくは、それから離間して配置される。目標物体の視認不能部分からの光線(光)は、上記クローキング・デバイスを通る第1光路長を備える第1光路を有する。特に、目標物体の視認不能部分からの光は、−Ｙ方向に進行し、第１の外向きミラー表面に入射する。上記第１の外向きミラー表面は、目標物体の視認不能部分からの入射光を、＋Ｘ方向において、該第１の外向きミラー表面から離間され且つ該表面に対して概略的に平行に配向された第１ハーフミラーへと反射する。該第１の外向きミラー表面から反射された光からの偏光の一方のモード(例えば、ｐ偏光)は、上記第１ハーフミラーを通過する(＋Ｘ方向において進行し続ける)一方、偏光の他方のモード(例えば、ｓ偏光)は、上記第１ハーフミラーにより−Ｙ方向に反射される。上記第１ハーフミラーにより−Ｙ方向に反射された偏光は、第２ハーフミラーにより−Ｘ方向に反射される。上記第２ハーフミラーにより−Ｘ方向に反射された偏光は、該第２ハーフミラーに対して離間された第２の外向きミラー表面であって、該第２ハーフミラーに対して概略的に平行に配向されるという第２の外向きミラー表面により−Ｙ方向に反射される。上記クローキング・デバイスを＋Ｙ方向に見ている観測者は、上記第２の外向きミラー表面による偏光の反射を視認し、すなわち、目標物体の視認不能部分からの光に由来する偏光は、目標物体の視認不能部分に対してCRの逆側に配置された対象者の目に対して視認可能である。同様に、上記CR内に位置された部材(すなわち、覆い隠された部材)から反射された光は、上記内向き不透明表面を通して透過はされず、且つ、上記クローキング・デバイスを＋Ｙ方向に見ている観測者により視認されない。すなわち、上記クローキング・デバイスは、目標物体からの光が、覆い隠された部材を通過して、該覆い隠された部材が存在しないという視覚的印象を与える如く、目標物体の視認不能部分からの光を効果的に上記CRの回りで方向変換させる。

依然として図１を参照すると、目標物体の視認可能部分からの光は、上記クローキング・デバイスを通る第2光路長を備えた第2光路を有する。特に、目標物体の視認可能部分からの光は、−Ｙ方向に進行すると共に、上記第１ハーフミラーに入射する。入射光の一方のモード(例えば、ｓ偏光)は、上記第１ハーフミラーにより＋Ｘ方向に反射され、且つ、入射光の他方のモード(例えば、ｐ偏光)は、上記第１ハーフミラーを通して透過され、−Ｙ方向に進行し続ける。−Ｙ方向に進行する透過された偏光は、上記第２ハーフミラーに到達し、該第２ハーフミラーを通して透過される。上記クローキング・デバイスを＋Ｙ方向に見ている観測者は、−Ｙ方向に進行する透過された偏光を視認し、すなわち、目標物体の視認可能部分からの光に由来する偏光は、目標物体の視認可能部分に対して上記クローキング・デバイスの逆側に配置された対象者の目に対して視認可能である。従って、対象者は、上記CRの逆側(故に、覆い隠された部材の逆側)に配置された目標物体の全体、すなわち、視認不能部分及び視認可能部分を視認し、上記覆い隠された部材が透明であるという視覚的印象が与えられる。

実施例において、目標物体の視認可能部分からの光は、上記第1光路長と上記第2光路長との間の光路差が変化せしめられる如く、上記第2光路長を増大する整合化媒体を通して透過される。例えば、上記第1光路長と上記第2光路長との間の光路差を減少させると、該当する目標物体の視認不能部分の光から形成された画像と、視認可能部分の光から形成された画像との間の整合性が増進される。

次に図１及び図２を参照すると、クローキング・デバイスの実施例は、４つのCR境界平面118、128、138、148を備えたクローキング・アセンブリ10を含む。相互に隣接して配置されたCR境界平面118、128、138、148は、相互に対して非平面的である。実施例において、対向するCR境界平面118、148及び128、138は、相互に対して平行に配向され得ると共に、隣接するCR境界平面118、128、138、148は、隣接するCR境界平面に対して直交して配向され得、例えば、CR境界平面118は隣接するCR境界平面138、128に対して直交して配向され、CR境界平面128は隣接するCR境界平面118、148に対して直交して配向されるなどである。４つのCR境界平面の各々は、夫々、外向きミラー表面118a、128a、138a、148a、及び、内向き不透明表面118b、128b、138b、148bを有している。外向きミラー表面118a、128a、138a、148aは、外向きミラー表面に入射する光の約100％(±10％)が、該外向きミラー表面から反射される如く、全方向性のフォトニック結晶もしくはミラーで作成され得る。従って、本明細書中で用いられる“ミラー表面”という語句は、該ミラー表面に入射する光の全てのモード(例えば、ｓ偏光及びｐ偏光)の約100％(±10％)を反射する表面を指している。実施例において、CR境界平面118、128、138、148は、少なくとも部分的に内向き不透明表面118b、128b、138b、148bにより境界付けられたCR200を形成する。４つのCR境界平面118、128、138、148は、図中の座標軸のＺ方向に高さ‘h’を有し(図４)、且つ、CR200内で反射もしくは透過された光は、内向き不透明表面118b、128b、138b、148bを通過しない。従って、CR200内に配置された(例えば覆い隠された部材などの)部材は、クローキング・アセンブリ10を＋Ｙ方向に視認している観測者に対しては視認可能でない。

依然として図１から図２を参照すると、４つのCR境界平面118、128、138、148の各々に対しては、夫々、ハーフミラー115、125、135、145が離間され、且つ、それらの各々に対して概略的に平行に(±2°以内で)配向される。ハーフミラー115、125、135、145は、可視光の特定モードを反射する。詳細には、ハーフミラー115、125、135、145の各々は、ｓ偏光型ハーフミラーまたはｐ偏光型ハーフミラーであり得る。ハーフミラー115、125、135、145は、可視光のｓモードは反射し且つ可視光のｐモードは通過を許容し(ｐ偏光の回折格子もしくは薄膜)、または、代替例においては、可視光のｐモードは反射し且つ可視光のｓモードは通過を許容する(ｓ偏光の回折格子もしくは薄膜)、という回折格子もしくは薄膜偏光子の形態であり得る。ハーフミラー115、125は両方がｓ偏光型ハーフミラーもしくはｐ偏光型ハーフミラーであり、且つ、ハーフミラー135、145は両方がｓ偏光型ハーフミラーもしくはｐ偏光型ハーフミラーであること、すなわち、ハーフミラー115、125はｓ偏光ミラーであり得ると共にハーフミラー135、145はｐ偏光型ハーフミラーであり得；ハーフミラー115、125はｐ偏光ミラーであり得ると共にハーフミラー135、145はｓ偏光型ハーフミラーであり得；または、ハーフミラー115、125、135、145の全てがｓ偏光型ハーフミラーまたはｐ偏光型ハーフミラーであり得ること；を理解すべきである。

４つのCR境界平面118、128、138、148、及び、対応するハーフミラー115、125、135、145は、夫々、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140の一部であり得る。各クローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140は、夫々、外向き表面112、122、132、142と、内向き表面114、124、134、144と、外端部表面116、126、136、146と、夫々、内向き不透明表面118b、128b、138b、148bにより画成される内側表面とを有している。外向き表面112、132は上記クローキング・デバイスの物体サイド102を形成し、且つ、外向き表面122、142は上記クローキング・デバイスの画像サイド104を形成する。

実施例において、外向き表面112に隣接して整合化媒体113が位置され得ると共に、代替例において、または、これに加え、外向き表面132に隣接して整合化媒体133が位置され得る。整合化媒体113は、ハーフミラー115の直接的な背後(＋Ｙ方向)に位置され得、すなわち、整合化媒体113は、図中に描かれた−Ｘ方向においてハーフミラー115を越えては延在しなくても良い。整合化媒体133は、ハーフミラー135の直接的な背後(＋Ｙ方向)に位置され得、すなわち、整合化媒体133は、図中に描かれた＋Ｘ方向においてハーフミラー135を越えて延在しなくても良い。他の実施例において、外向き表面122に隣接して整合化媒体123が位置され得ると共に、代替例において、または、これに加え、外向き表面142に隣接して整合化媒体143が位置され得る。整合化媒体123は、ハーフミラー125の直接的な前方に位置され得、すなわち、整合化媒体123は、図中に描かれた−Ｘ方向においてハーフミラー125越えて延在しなくても良い。整合化媒体143は、ハーフミラー145の直接的な前方(−Ｙ方向)に位置され得、すなわち、整合化媒体143は、図に描かれた＋Ｘ方向においてハーフミラー145を越えて延在しなくても良い。更なる他の実施例において、整合化媒体113は外向き表面112に隣接して位置され得、且つ、代替例において、または、これに加え、整合化媒体133は外向き表面122に隣接して位置され得、整合化媒体123は、外向き表面122に隣接して位置され得、且つ、代替例において、または、これに加え、整合化媒体143は、外向き表面142に隣接して位置され得る。

依然として図１から図２を参照すると、外向き表面122上、もしくは、それに隣接して、一枚以上の四分の一波長板125a、125bが位置され得ると共に、外向き表面142上、もしくは、それに隣接して、一枚以上の四分の一波長板145a、145bが位置され得る。四分の一波長板125aはハーフミラー125の右(＋Ｘ方向)に対して位置され、四分の一波長板125bはハーフミラー125の左(−Ｘ方向)に対して位置され、四分の一波長板145aはハーフミラー145の左(−Ｘ方向)に対して位置され、且つ、四分の一波長板145bはハーフミラー145の右(＋Ｘ方向)に対して位置される。光学的リターダとしても知られる一枚以上の四分の一波長板125a、125b、145a、145bは、直線偏光を円偏光に変換し、円偏光を直線偏光に変換し、または、ｐ偏光をｓ偏光とし、もしくは、ｓ偏光をｐ偏光とするなど、直線偏光の特定モードを直線偏光の異なるモードへと変換する。

CR境界平面118、138は、夫々、外向き表面112、132に対して角度θ₁にて配向され、且つ、CR境界平面128、148は、夫々、外向き表面122、142に対して角度β₁にて配向される。実施例において、角度θ₁は角度β₁に等しい。他の実施例において、角度θ₁は角度β₁に等しくない。ハーフミラー115、135は、夫々、外向き表面112、132に対して角度θ₂にて配向され、且つ、ハーフミラー125、145は、夫々、外向き表面122、142に対して角度β₂にて配向される。実施例において、角度θ₂は角度β₂に等しい。他の実施例において、角度θ₂は角度β₂に等しくない。実施例において、角度θ₁は角度θ₂に等しく、且つ、角度β₁は角度β₂に等しい。例えば、θ₁及びθ₂は概略的に45°(±１°)に等しくあり得ると共に、β₁及びβ₂は概略的に45°(±１°)に等しくあり得る。

４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140は、ハーフミラー115、125、135、145、外向きミラー表面118a、128a、138a、148a、内向き不透明表面118b、128b、138b、148b、及び、選択的に、外端部表面116、126、136、146を除き、入射光(偏光及び非偏光の両方)に対して透明である。４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140は、例えば、透明ガラスまたは透明プラスチックなどの任意の適切な透明材料から作成され得る。代替例において、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140は、４つのCR境界平面118、128、138、148及び４つのハーフミラー115、125、135、145を、４つのCR境界平面118、128、138、148と４つのハーフミラー115、125、135、145との間に空気もしくは別の気体を存在させて、相互に対して所望配向で保持する、例えばフレームなどの構造であり得る。該フレームは、４つのCR境界平面118、128、138、148及び４つのハーフミラー115、125、135、145を、４つのCR境界平面118、128、138、148と４つのハーフミラー115、125、135、145との間に空気もしくは別の気体を存在させて、相互に対して所望配向で保持する、複数枚の透明ガラスまたは透明プラスチックの枠体であり得る。実施例において、透明ガラスまたは透明プラスチックの枠体は、外向き表面112、122、132、142、内向き表面114、124、134、144、及び、外端部表面116、126、136、146を形成し、且つ、４つのCR境界平面118、128、138、148及び４つのハーフミラー115、125、135、145を、４つのCR境界平面118、128、138、148と４つのハーフミラー115、125、135、145との間に空気もしくは別の気体を存在させて、相互に対して所望配向で保持する。

外端部表面116、126、136、146は、透明であり、または、自身上に配設された吸収層を有し、または、ハーフミラーであり得る。実施例において、外端部表面116、126、136、146は、透明である。他の実施例において、外端部表面116、126、136、146は、自身上に配設された吸収層であって、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140内からの、及び／または、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140の外側からの入射光を吸収するという吸収層を有する。該吸収層は、例示的に、ガラス、ポリマ、金属、セラミック、複合材料などで作成された暗色の表面を含む、入射光の約90％(±10％)を吸収する任意の適切な材料から作成され得る。他の実施例において、外端部表面116、126、136、146は、入射光の一方のモード(例えば、ｓ偏光またはｐ偏光)は反射され、且つ、入射光の他のモード(例えば、夫々、ｐ偏光またはｓ偏光)は当該ハーフミラーを通して透過される如く、ハーフミラーである。他の実施例において、外端部表面116、126、136、146の一つ以上は透明であり、且つ、外端部表面116、126、136、146の一つ以上は、自身上に配設された吸収層を有する。他の実施例において、一つ以上の外端部表面116、126、136、146は透明であり、且つ、外端部表面116、126、136、146の一つ以上はハーフミラーである。他の実施例において、外端部表面116、126、136、146の一つ以上は、自身上に配設された吸収層を有し、且つ、外端部表面116、126、136、146の一つ以上はハーフミラーである。他の実施例において、外端部表面116、126、136、146の一つ以上は透明であり、外端部表面116、126、136、146の一つ以上は、自身上に配設された吸収層を有し、且つ、外端部表面116、126、136、146の一つ以上は、ハーフミラーである。

図１及び図２は４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140を示しているが、４つのCR境界平面118、128、138、148及び４つのハーフミラー115、125、135、145は、任意数のクローキング・アセンブリ構成要素内に含まれ得ることを理解すべきである。例えば、実施例において、クローキング・アセンブリ構成要素110及び120は、外向き表面112、122間に内向き表面114、124が無い単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得ると共に、クローキング・アセンブリ構成要素130及び140は、外向き表面132、142間に内向き表面134、144が無い単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得る。他の実施例において、クローキング・アセンブリ構成要素110及び130は、単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得ると共に、２つのクローキング・アセンブリ構成要素120及び140は単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得る。他の実施例において、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140の内の３つは、該クローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140の内の残りの一つと共に組立てられた単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得る。例えば、３つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130は、残りのクローキング・アセンブリ構成要素140と共に組立てられた単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得る。他の実施例において、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140は、単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得る。

依然として図１及び図２を参照すると、上記クローキング・デバイスの物体サイド102上に配置された目標物体‘O’からは、光‘lo’が反射されると共に、該光は、−Ｙ方向に進行し、且つ、外向き表面112、132に入射してそれらを透過する。＋Ｙ方向においてCRの直接的に背後に配置された物体‘O’の視認不能部分から反射された光loは、CRの回りに導向されると共に、第1光路長を備える第1光路を有する。特に、＋Ｙ方向においてCRの直接的に背後に配置された目標物体‘O’の視認不能部分から反射された光loは、外向きミラー表面118a、138aにより、夫々、＋Ｘ及びＸ方向に反射される。＋Ｘ及びＸ方向において反射された光loは、夫々、ハーフミラー115、135に入射する。図１に示された如く、ハーフミラー115、135は、光loのｓモード(ls)を反射し且つ該光loのｐモード(lp)の通過を許容するｐ偏光型ハーフミラーである。ハーフミラー115、135により−Ｙ方向に反射されたｓ偏光lsは、夫々、ハーフミラー125、145に入射する。ハーフミラー125、145もまた、夫々、−Ｙ方向に進行するｓ偏光lsを−Ｘ及び＋Ｘ方向に反射するｐ偏光ミラーである。−Ｘ及び＋Ｘ方向に反射されたｓ偏光は、夫々、外向きミラー表面128a、148aに入射し、且つ、該外向きミラー表面128a、148aは、入射ｓ偏光lsを−Ｙ方向に反射する。外向きミラー表面128a、148aにより−Ｙ方向に反射されたｓ偏光は、＋Ｙ方向においてCR200の直上に配置された目標物体の視認不能部分の画像であって、クローキング・アセンブリ10の画像サイド104を視認している観測者に視認可能であるという画像を形成する。実施例において、四分の一波長板125b、四分の一波長板145b、または、両方の四分の一波長板125b、145bは、上述された如く、外向き表面122、142上、もしくは、それに隣接して位置され得る。四分の一波長板125b及び四分の一波長板145bは、外向きミラー表面128a、148aにより−Ｙ方向に反射されたｓ偏光を、＋Ｙ方向においてCR200の直上に配置された目標物体の視認不能部分の画像を形成する前に、(不図示の)ｐ偏光または(不図示の)円偏光へと変換する。

＋Ｙ方向において上記CRの直接的に背後に配置されない目標物体‘O’の視認可能部分から反射された光loの一部であって、画像Iの一部を形成するという光loの一部は、クローキング・アセンブリ10を直接的に貫通して伝搬し、すなわち、CR200の回りに導向はされず、且つ、第2光路長を備える第2光路を有する。特に、目標物体‘O’の視認可能部分から反射された光loは、外向き表面112、132に入射して、それを透過する。透過された光loは、ｐ偏光型ハーフミラー115、135に入射する。ハーフミラー115、135は、入射光loのｓモードlsを、夫々、＋Ｘ及びＸ方向に反射し、且つ、入射光loのｐモードlpを−Ｙ方向に透過する。ハーフミラー115、135を透過したｐ偏光lpは、夫々、ｐ偏光型ハーフミラー125、145に入射し、−Ｙ方向に透過される。ハーフミラー125、145により−Ｙ方向に透過されたｐ偏光lpは、＋Ｙ方向においてCR200の直接的に背後に配置されない目標物体‘O’の視認可能部分の画像であって、＋Ｙ方向において上記クローキング・アセンブリを視認している観測者に対して視認可能であるという画像を形成する。実施例において、四分の一波長板125a、四分の一波長板145a、または、両方の四分の一波長板125a、145aは、上述された如く、外向き表面122、142上、または、それに隣接して位置され得る。四分の一波長板125a及び四分の一波長板145aは、ハーフミラー125、145により−Ｙ方向に透過されたｐ偏光を、＋Ｙ方向においてCR200の上方にて背後に配置されない目標物体‘O’の視認可能部分の画像を形成する前に、(不図示の)ｓ偏光または(不図示の)円偏光へと変換する。従って、目標物体‘O’全体(視認不能部分及び視認可能部分の両方)の画像‘I’は、クローキング・アセンブリ10の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能である。

目標物体‘O’の視認不能部分からの光loであって、第1光路長を有するという光loにより形成された画像は、目標物体‘O’の視認可能部分からの光loにより形成された画像と比較して、非整合であり、または、歪曲されることがある、と言うのも、上記第2光学長は上記第1光路長よりも小さいからである。特に、上記第1光路はCR200の回りに導向され、且つ、上記第2光路はクローキング・アセンブリ10を直接的に貫通しており、すなわち、CR200の回りに導向されておらず、上記第2光路長は上記第1光路長よりも小さい。理論に拘泥することは意図されないが、光路に対する光路長とは、クローキング・アセンブリ10を貫通して光が辿る経路の幾何学的長さと、光が貫通して伝搬する媒体の屈折率との積である。２つの光路の間における光路長の差は、光路差と称され得る。整合化媒体113、123、133、143が無ければ、第1光路長(目標物体‘O’の視認不能部分からの光lo)と、第2光路長(目標物体‘O’の視認可能部分からの光lo)との間の光路差は次式で表現され得る：
Ｐ２−Ｐ１＝２ｒｎ (1)
式中、
Ｐ１は、第1光路長、
Ｐ２は、第2光路長、
‘ｒ’は、外向きミラー表面118a、128a、138a、148aと、夫々のハーフミラー115、125、135、145との間の横方向距離(Ｘ方向)、且つ、
‘ｎ’は、光lo、ls及びlpが踏破するクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140の媒体の屈折率である。
第2光路中に、例えば、整合化媒体113、123、133、143の内の少なくとも一つなどの整合化媒体を位置させると、第2光学長が‘ｉａｔ’だけ増大され、式中、‘ｉ’は第2光路中に位置された整合化媒体の個数であり、‘ａ’は整合化媒体の屈折率であり、且つ、‘ｔ’は整合化媒体の厚みである。従って、第2光路中における２個の整合化媒体(ｉ＝２)による光路差は、次式により表現され得る：
（Ｐ２＋２ａｔ)−Ｐ１＝２ｒｎ (2)
これは、
Ｐ１−Ｐ２＝２ｒｎ−２ａｔ (3)
と書き換えられ得る。
完全な条件に対し、すなわち、画像の非整合性が無ければ、
Ｐ１−Ｐ２＝０ (4)
または、
ｔ＝ｒ（ｎ／ａ) (5)
且つ、
ａ＝（ｒ／ｔ)ｎ (6)
である。

従って、式（１）〜（６）は、整合化媒体113、123、133、143に対する材料及び厚みの選択を支援する。例えば、限定的なものとしてで無く、クローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140がｎ＝1.5のガラスで作成され、且つ、外向きミラー表面118a、128a、138a、148aと夫々のハーフミラー115、125、135、145との間の横方向距離ｒが10ミリメートル(mm)であると想定すると、
ａ＝１０／ｔ×１．５＝１５／ｔ (7)
であり、且つ、所定の屈折率‘ａ’を有する整合化媒体に対する厚み‘ｔ’が算出され得る。実施例において、上記整合化媒体は、入射光(偏光及び非偏光の両方)に対して概略的に透明なフィルム、プレート、薄寸材などであって、限定的なものとしてで無く、以下の表１に列挙された誘電物質を例示的に包含する誘電物質から形成されたというフィルム、プレート、薄寸材などである。例えば、整合化媒体が、約２．４３の屈折率を有する(真空蒸着された)TiO₂から形成されるなら(ａ＝２．４３)、‘ｔ’は約6.17mmである。従って、第2光路中に位置された、約6.17mmの厚みを有する単一のTiO₂整合化媒体、または、各々が約3.08mmの厚みを有する一対のTiO₂整合化媒体は、第1光路長と第2光路長との間の光路差を、約ゼロまで減少させる。

誘電物質から形成されて厚み‘ｔ’を有すると共に、第2光路中に位置された少なくとも一つの整合化媒体は、第1光路長と第2光路長との間の光路差を、約5mm未満まで減少させ得る。実施例において、第2光路中に位置された少なくとも一つの整合化媒体は、光路差を約3mm未満まで減少させる。他の実施例において、第2光路中に位置された上記少なくとも一つの整合化媒体は、光路差を約1mm未満まで減少させる。

本明細書において、ハーフミラー115、125、135、145はｐ偏光型ハーフミラーとして記述されるが、ハーフミラー115、125、135、145は、ｓ偏光型ハーフミラーであり得ると共に、上述の反射された光loの反射部分及び透過部分は、逆とされることを理解すべきである。但し、対象者の目は、ｓ偏光、ｐ偏光、または、円偏光を区別し得ず、且つ、観測者がクローキング・アセンブリ10の画像サイド104を視認しているときには、物体‘O’全体の画像‘I’が、対象者の目に対して視認可能である。同様に、ｐ偏光のみが画像‘I’を形成し、または、ｓ偏光のみが画像‘I’を形成し、または、円偏光のみが画像‘I’を形成し、または、ｐ偏光及び円偏光のみが画像‘I’を形成し、または、ｓ偏光及び円偏光のみが画像‘I’を形成する如く、四分の一波長板125a、125b、145a、145bの内の一つ以上は、上述された如く、外向き表面122、142上に、または、それに隣接して位置され得ることを理解すべきである。外向きミラー表面128a、128aにより−Ｙ方向に反射された偏光、及び、ハーフミラー125、145により−Ｙ方向に透過された偏光に対する斯かる操作によれば、偏光サングラスを装着している観測者が、クローキング・アセンブリ10の画像サイド104を視認することが支援され得る。特に、一枚以上の四分の一波長板125a、125b、145a、145bによれば、ｐ偏光またはｓ偏光を遮断する偏光サングラスが、斯かる偏光サングラスを装着している観測者がクローキング・アセンブリ10の画像サイド104を視認しているときに、目標物体‘O’全体を見ることを妨げないことが確実とされる。

次に図１から図４を参照すると、図３及び図４には、(図１及び図２関して論じられた)実施例に係るクローキング・デバイスの平面斜視図及び側面図が夫々示される。特に、図３は、クローキング・アセンブリ10のCR200内の支柱‘C’の形態の部材、及び、該支柱Cの背後にて、＋Ｙ方向においてクローキング・アセンブリ10の物体サイド102上に配置された自動車‘A’の平面斜視図である。支柱Cは、Ｚ方向において、上記クローキング・デバイスの高さhよりも大きな高さ寸法を有している(高さは、−Ｚ方向において増大する)。図４は、図３に示されたクローキング・アセンブリ10の＋Ｙ方向からの側面図であり、該図は、CR200内にある支柱Cの部分は視認可能でなく、且つ、＋Ｙ方向において支柱Cの背後に配置された自動車Aは、＋Ｙ方向においてクローキング・アセンブリ10を視認している観測者に対して視認可能であることを示している。従って、CR200内に位置された支柱Cは、クローキング・アセンブリ10の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能でなく、且つ、自動車A全体(視認不能部分及び視認可能部分の両方)の画像が、画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能である。整合化媒体113、123、133、143は、第1光路長と第2光路長との間の光路差を減少させることにより、自動車Aの視認不能部分から反射された光から形成された画像と、自動車Aの視認可能部分から反射された光から形成された画像との間の優れた整合性に帰着する。図３及び図４における支柱CはCR境界平面118、128、138、148とは別体的であり、すなわち、支柱Cはクローキング・デバイス10とは別体的な物体であるが、支柱Cは、構造的にクローキング・デバイス10の一部であり得ると共に、該支柱は、外向きミラー表面118a、128a、138a、148aを夫々備えたCR境界平面118、128、138、148を提供し、または、それらと等価的である外側面を有し得ることを理解すべきである。

次に図１から図５を参照すると、図５は、拡大されたCR200を備えるクローキング・アセンブリ12の実施例を示している。特にクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140は、クローキング・アセンブリ構成要素110、130が、Ｙ方向においてクローキング・アセンブリ構成要素120、140から離間され、且つ、内向き表面114、124の間及び内向き表面134、144の間には距離‘d’が在る如く、配置される。Ｘ−Ｙ平面内におけるCR200の面積は、幅‘w’と距離dとの積(w×d)だけ増大される。CR200の体積は、幅wと距離dとCR200の高さh(図４)との積(w×d×h)だけ増大される。図５は、４つのクローキング・アセンブリ構成要素110、120、130、140を示しているが、CR境界平面118、128、138、148及び４つのハーフミラー115、125、135、145は、任意数のクローキング・アセンブリ構成要素内に含まれ得ることを理解すべきである。例えば、実施例において、クローキング・アセンブリ構成要素110及び130は、単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得ると共に、２つのクローキング・アセンブリ構成要素120及び140は単一のクローキング・アセンブリ構成要素であり得る。

図５に示された如く、光loは、目標物体‘O’から反射され、−Ｙ方向に進行し、且つ、外向き表面112、132に入射してそれらを透過する。＋Ｙ方向において上記CRの直接的に背後に配置された物体の視認不能部分から反射された光loは、第1光路を有する。特に、目標物体‘O’の視認不能部分から反射された光loは、外向きミラー表面118a、138aにより、夫々、＋Ｘ及びＸ方向に反射される。＋Ｘ及びＸ方向に反射された光loは、夫々、ハーフミラー115、135に入射する。ハーフミラー115、135は、ｐ偏光型ハーフミラーであり、且つ、光loのｓモードlsを反射すると共に、光loのｐモードlpを透過させる。ハーフミラー115、135により−Ｙ方向に反射されたｓ偏光lsは、夫々、ハーフミラー125、145に入射する。ハーフミラー125、145もまた、−Ｙ方向に進行するｓ偏光lsを、夫々、−Ｘ及び＋Ｘ方向に反射するｐ偏光ミラーである。−Ｘ及び＋Ｘ方向に進行するｓ偏光lsは、夫々、外向きミラー表面128a、148aに入射し、且つ、該外向きミラー表面128a、148aは、入射ｓ偏光lsを−Ｙ方向に反射する。外向きミラー表面128a、148aにより−Ｙ方向に反射されたｓ偏光は、＋Ｙ方向においてCR200の背後に配置された物体の視認不能部分の画像であって、クローキング・アセンブリ12の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能であるという画像を形成する。＋Ｙ方向においてCR200の背後に配置されない目標物体‘O’の視認可能部分から反射された光loは、第2光路を有する。特に、目標物体‘O’の視認可能部分から反射された光loは、外向き表面112、132に入射し、それらを透過される。透過された光loは、ｐ偏光型ハーフミラー115、135に入射すると共に、該ハーフミラー115、135は、入射光loのｓモードlsを、夫々、＋Ｘ及びＸ方向に反射し、且つ、入射光loのｐモードlpを−Ｙ方向に透過させる。ハーフミラー115、135を−Ｙ方向に透過されたｐ偏光lpは、夫々、ｐ偏光型ハーフミラー125、145に入射し、−Ｙ方向へと透過される。ハーフミラー125、145を通して−Ｙ方向に透過されたｐ偏光lpは、＋Ｙ方向においてCR200の背後に配置されない目標物体Oの視認可能部分の画像であって、クローキング・アセンブリ12の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能であるという画像を形成する。従って、目標物体O全体(視認不能部分及び視認可能部分の両方)の画像Iは、クローキング・アセンブリ12の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能である。

上述されたクローキング・アセンブリ10と同様に、目標物体‘O’の視認不能部分からの光loであって、クローキング・アセンブリ12を通る第1光路長を備えるという光loにより形成された画像は、目標物体‘O’の視認可能部分からの光loであって、クローキング・アセンブリ12を通る第2光学長を備えるという光loにより形成された画像と比較して、非整合であり、または、歪曲され得る。すなわち、上記第2光路中に位置された整合化媒体113、133、及び／または、整合化媒体123、143が無ければ、上記第1光路長は、上記第2光路長よりも大きい。従って、整合化媒体113、123、133、143の内の一つ以上は、上記第2光路中に位置されることで、上記第1光路長と第2光路長との間の光路差が減少され且つクローキング・アセンブリ12の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能な画像Iの非整合性が減少される如く、上記第2光路長を増大し得る。

ハーフミラー115、125、135、145はｓ偏光型ハーフミラーであり得ると共に、上述された反射光loの反射部分及び透過部分は、逆とされ得ることを理解すべきである。同様に、四分の一波長板125a、125b、145a、145bの内の一つ以上が含まれ得ることを理解すべきである。但し、対象者の目は、ｓ偏光、ｐ偏光、または、円偏光を区別し得ず、且つ、クローキング・アセンブリ12の画像サイド104を視認している観測者に対し、物体O全体の画像Iが視認可能である。

次に図１から図７を参照すると、図６及び図７には、(図５に関して論じられた)実施例に係るクローキング・デバイスの平面斜視図及び側面図が夫々示される。詳細には、図６は、クローキング・アセンブリ12のCR200内における支柱‘C1’の形態の第１部材及び支柱‘C2’の形態の第２部材、及び、支柱C1、C2の背後にて、＋Ｙ方向においてクローキング・アセンブリ12の物体サイド102上に配置された自動車‘A’の平面斜視図である。支柱C1は、Ｚ方向における第1高さ寸法を有すると共に、支柱C2は、支柱C1の第1高さ寸法よりも大きい(Ｚ方向における)第2高さ寸法を有している。支柱C1の第1高さ寸法及び支柱C2の第2高さ寸法は、いずれも、クローキング・アセンブリ12の高さhよりも大きい。図７は、図６に示されたクローキング・アセンブリ12の＋Ｙ方向からの側面図であり、画像サイド104を示している。CR200内における支柱C1及び支柱C2の部分は視認可能でなく、且つ、＋Ｙ方向において支柱C1及び支柱C2の背後に配置された自動車Aは、クローキング・アセンブリ12の画像サイド104を視認している観測者に対して視認可能である。整合化媒体113、123、133、143は、第1光路長と第2光路長との間の光路差を減少させることにより、自動車Aの視認不能部分から反射された光から形成された画像と、自動車Aの視認可能部分から反射された光から形成された画像との間の優れた整合性に帰着する。図６及び図７における支柱C1、C2は、CR境界平面118、128、138、148とは別体的であり、すなわち、支柱C1、C2はクローキング・アセンブリ12とは別体的な物体であるが、支柱C1、C2は、構造的にクローキング・デバイス12の一部であり得ると共に、該支柱は、外向きミラー表面118a、128a、138a、148aを夫々備えたCR境界平面118、128、138、148を提供し、または、それらと等価的である外側面を有し得ることを理解すべきである。

図８を参照すると、図１、図４、図５及び図７に描かれた画像と併せて付加的画像を表示し得るクローキング・デバイスの実施例が示される。図８は、夫々、＋Ｘ、−Ｘ方向における、番号‘１’の形態の要素(要素１)、及び、外端部表面126、146に隣接して配置された番号‘２’の形態の要素(要素２)を示している。要素１及び要素２から反射された光loは、夫々、−Ｘ、＋Ｘ方向において外端部表面126、146に入射し、それを透過される。外端部表面126、146を透過された光loは、夫々、ハーフミラー125、145に入射する。ハーフミラー125、145(ｐ偏光型ハーフミラー)は、光loのｐモードlpを、夫々、−Ｘ、＋Ｘ方向に透過すると共に、光loのｓモードlsを−Ｙ方向に反射する。−Ｘ、＋Ｘ方向において透過されたｐ偏光lpは、夫々、外向きミラー表面128a、148aに入射する。外向きミラー表面128a、148aは、入射ｐ偏光lpを−Ｙ方向に反射する。ハーフミラー125により−Ｙ方向に反射されたｓ偏光lsは、外向き表面122の右手側上に反転した‘１’の画像を形成し、且つ、ハーフミラー145により−Ｙ方向に反射されたｓ偏光lsは、外向き表面142の左手側上に反転した‘２’の画像を形成する。外向きミラー表面128aにより−Ｙ方向に反射されたｐ偏光lpは外向き表面122の左手側上に反転した‘１’の画像を形成し、且つ、外向きミラー表面148aにより−Ｙ方向に反射されたｐ偏光lpは、外向き表面142の右手側上に反転した‘２’の画像を形成する。図１、図４、図５及び図７に描かれた画像と併せて図８に描かれた付加的画像の表示は、ヘッドアップ・ディスプレイの一部、クローキング・デバイスの物体サイドに物体が配置されたとの警告システム(信号)などとして使用され得ることを理解すべきである。

図１から図１０を参照すると、図９には、夫々、外端部表面126、146、116、136に隣接する‘１’、‘２’、‘３’、‘４’の形態の要素を有するクローキング・アセンブリ14を備えたクローキング・デバイスの実施例が示される。図１０は、クローキング・アセンブリ14の画像サイド104上に視認可能である自動車Aの画像と併せて、要素１及び要素２の反転画像を備えた図９に示されたクローキング・アセンブリ14の側面図である。図９及び図１０に描かれた要素１、２、３、４は、例示目的のためだけに示され、すなわち、図９における要素１、２は、図１０において画像サイド104(Ｘ−Ｚ平面)上に要素１、２の反転画像を提供するために、Ｙ−Ｚ平面内に配向され得ることを理解すべきである。クローキング・アセンブリ14の物体サイド102上には、画像サイド104上に要素１及び要素２の反転画像が形成されるのと同様の様式で、要素３及び要素４の反転画像が形成もしくは提供され得ることも理解すべきである。

図１から図８、及び、図１１を参照すると、図１、図４、図５及び図７に描かれた画像と併せて、画像を選択的に表示し得るクローキング・デバイスの実施例が示される。特に、図１１は、夫々、＋Ｘ、−Ｘ方向において外端部表面126、146に隣接して配置された番号‘１’の形態の要素、及び、番号‘２’の形態の要素を示している。要素１からの光loは、ｓ偏光子150に入射する。ｓ偏光子150は、入射光loのｓモードlsが−Ｘ方向に通過することを許容する。ｓ偏光lsは、ｐ偏光型ハーフミラー125に入射して、それにより−Ｙ方向に反射されると共に、該ｐ偏光型ハーフミラー125を通して、もしくは、それを越えて、−Ｘ方向に透過される光はない。従って、要素１の反転画像は、外向き表面122の右手側上にのみ形成される。要素２の光loは、外端部表面146を通して＋Ｘ方向に透過され、ｐ偏光型ハーフミラー145に入射する。ｐ偏光型ハーフミラー145は、入射光loのｐモードlpを＋Ｘ方向に透過し、且つ、入射光loのｓモードlsを−Ｙ方向に反射する。＋Ｘ方向におけるｐ偏光lpは、外向きミラー表面148aに入射する。外向きミラー表面148aは、入射ｐ偏光lpを−Ｙ方向に反射する。ハーフミラー145により−Ｙ方向に反射されたｓ偏光lsは、外向き表面142の左手側上に反転された要素２の画像を形成する。外向きミラー表面148aにより反射されたｐ偏光lpは、外向き表面142の右手側上に反転された要素２の画像を提供する。

図１から図８、及び、図１１から図１３を参照すると、図１２には、外端部表面126、146に夫々隣接する‘１’及び‘２’の形態の要素、及び、外端部表面126に隣接するｓ偏光子150を有するクローキング・アセンブリ16を備えたクローキング・デバイスの実施例が示される。図１３は、図１２に示されたクローキング・アセンブリ16の側面図であり、自動車Aの画像と併せて示された、クローキング・アセンブリ構成要素120の外向き表面122の右手側上に視認可能である要素１の反転画像と、クローキング・アセンブリ構成要素140の外向き表面142の左手側及び右手側上に視認可能な要素２の反転画像と、を備えている。図１２に描かれた要素１、２は、例示目的のためにのみ示されていること、すなわち、図１２における要素１、２は、図１３に示された画像サイド(104)(Ｘ−Ｚ平面)上に要素１、２の反転画像を提供するために、Ｙ−Ｚ平面内に配向され得ることを理解すべきである。

図１から図８及び図１４を参照すると、図１、図４、図５及び図７に描かれた画像と併せて付加的画像を選択的に表示し得るクローキング・デバイスの別実施例が示される。特に、図１４は、夫々、＋Ｘ、−Ｘ方向において外端部表面126、146に隣接して配置された番号‘１’の形態の要素、及び、番号‘２’の形態の要素を示している。要素１からの光loは、ｐ偏光lpが−Ｘ方向に通過することを許容するｐ偏光子152に入射する。ｐ偏光lpはｐ偏光型ハーフミラー125に入射する。−Ｘ方向における入射ｐ偏光lpは、ｐ偏光型ハーフミラー125により−Ｘ方向に透過されると共に、ｐ偏光型ハーフミラー125により−Ｙ方向に反射されるｓ偏光lsは無い。ｐ偏光型ハーフミラー125を透過されたｐ偏光lpは、外向きミラー表面128aに入射し、且つ、該外向きミラー表面128aは、ｐ偏光lpを−Ｙ方向に反射する。従って、要素１の反転画像は、外向き表面122の左手側上にのみ形成される。要素２から反射された光loは、外端部表面146を通して−Ｘ方向に透過される共に、ｐ偏光型ハーフミラー145に入射する。ｐ偏光型ハーフミラー145は、入射光loのｐモードlpを＋Ｘ方向に透過し、且つ、入射光loのｓモードlsを−Ｙ方向に反射する。＋Ｘにおけるｐ偏光lpは、外向きミラー表面148aに入射する。外向きミラー表面148aは、入射ｐ偏光lpを、−Ｙ方向に反射する。ハーフミラー145により−Ｙ方向に反射されたｓ偏光lsは、外向き表面142の左手側上に反転された２を形成し、且つ、外向きミラー表面148aにより−Ｙ方向に反射されたｐ偏光lpは、外向き表面142の右手側上に、反転された２の画像を形成する。

図１から図８、及び、図１４から図１６を参照すると、図１５には、夫々、外端部表面126、146に隣接する要素１及び要素２と、外端部表面126に隣接するｐ偏光子152とを有するクローキング・アセンブリ18を備えたクローキング・デバイスの実施例が示される。図１６は、図１５に図示されたクローキング・アセンブリ18の側面図であり、自動車Aの画像と併せて、クローキング・アセンブリ構成要素120の外向き表面122の左手側上に視認可能である要素１の単一反転画像と、クローキング・アセンブリ構成要素140の外向き表面142の左手側及び右手側上に視認可能である要素２の反転画像と、を備えている。図１５に描かれた要素１、２は例示目的のためだけに示され、すなわち、図１５における要素１、２は、図１６に示された画像サイド104(Ｘ−Ｚ平面)上に要素１、２の反転画像を提供するために、Ｙ−Ｚ平面内に配向され得ることを理解すべきである。

図１、図２、図５、図８から図１７を参照すると、クローキング・デバイスにより覆い隠されている車両のAピラーの実施例が示される。特に、図１７は、車両VのAピラーPの一部を覆い隠しているクローキング・デバイス19を示している。AピラーPの一部はクローキング・デバイス19の(不図示の)CR200内に位置され、且つ、AピラーPの一部は、上記クローキング・デバイスを越えて延出されると共に、内装材Tにより覆われる。車両Vの外部には、歩行者の形態の目標物体Oが示される。歩行者Oの一部は、車両Vの横窓を通して視認可能であり、且つ、該歩行者の一部は、クローキング・デバイス19により覆い隠されたAピラーPを“通して”視認可能である。クローキング・デバイス19は、歩行者Oから反射された光を、該クローキング・デバイス19のCR200内に位置されたAピラーPの回りで方向変換させ、且つ、該クローキング・デバイス19の画像サイド104上における歩行者Oの画像Iであって、歩行者Oの方を注視する車両Vの乗員に対して視認可能であるという画像Iを形成する。従って、歩行者Oからの光は、AピラーPを通過して見えると共に、AピラーPにより典型的に引き起こされる見通し不能箇所は、該AピラーPの部分がクローキング・デバイス19のCR200内に位置されないときの様には、存在しない。実施例において、AピラーP自体がCR200の役割を果たし、すなわち、AピラーPは、歩行者Oからの光を該AピラーPの回りで方向変換させることを支援する一つ以上の外向きミラー表面を備えた外側面を有する。クローキング・デバイス19によるAピラーPの覆い隠し、及び、AピラーPにより引き起こされた見通し不能箇所の除去は、メタマテリアル、ビデオ画像、カメラ、洗練された電子機器などを使用せずに実施されることを理解すべきである。

本明細書中に記述されたクローキング・デバイスは、車両のAピラー、Bピラー、Cピラー、Dピラーなどの車両部材を覆い隠すと共に、該車両部材により引き起こされる“見通し不能箇所”を除去すべく使用され得る。本明細書中で用いられる如き“見通し不能箇所”という語句は、車両の回りの領域であって、車両を運転している間に運転者により直接的に観察され得ないという領域を指すことは理解される。“物体”、“部材”、及び、“要素”という語句は、光を反射し、もしくは、光を透過させる視覚的な物体もしくは画像(2Dまたは3D)を互換的に指し得ると共に、“〜からの光”という語句は、“〜から反射された光”、もしくは、“〜から透過された光”を指し得る。本明細書においては、任意の量的な比較、値、測定値、または、他の表現に起因し得る不確実性の必然的な度合いを表すべく、“概略的に”、“略々”、及び、“約”という語句が使用され得る。本明細書において、これらの語句は、量的な表現が、問題となる主題の基本機能の変化に帰着せずに、述べられた参照物から変動し得る程度を表すためにも使用され得る。

本明細書においては特定の実施例が図示かつ記述されてきたが、権利請求された主題の精神及び有効範囲から逸脱せずに他の種々の変更及び改変が為され得ることを理解すべきである。更に、本明細書においては権利請求された主題の種々の見地が記述されてきたが、斯かる見地は組み合わされて利用される必要はない。故に、添付の請求項は、権利請求された主題の有効範囲内である全ての斯かる変更及び改変を包含することが意図される。

Claims (20)

1. 物体サイド及び画像サイドと、
   外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有するクローキング領域(CR)境界平面と、
   前記CR境界平面の前記内向き不透明表面により少なくとも部分的に境界付けられたCRと、
   前記外向きミラー表面から離間されると共に、それに対して概略的に平行であるハーフミラーと、
   前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された第1整合化媒体と、
   クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化された物体から、前記画像サイドの該物体の画像までの第1光路と、
   クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化されない前記物体から、前記画像サイドの該物体の画像までの第2光路と、
   を備えるクローキング・デバイスであって、
   前記第1光路は第1光路長を有すると共に、前記第2光路は第2光路長を有し、
   前記第1整合化媒体は、前記第2光路中に位置されて、前記第1光路長と前記第2光路長との間の光路差が変化せしめられる如く、前記第2光路長を変化させる、
   クローキング・デバイス。
2. 前記第2光路中で、前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された第2整合化媒体を更に備える、請求項１に記載のクローキング・デバイス。
3. 前記第1整合化媒体は、当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置され、且つ、前記第2整合化媒体は、前記画像サイドに位置される、請求項２に記載のクローキング・デバイス。
4. 前記ハーフミラーは、ｐ偏光型ハーフミラー及びｓ偏光型ハーフミラーから選択される、請求項１に記載のクローキング・デバイス。
5. 当該クローキング・デバイスは、
   相互に対して非平面的に位置された少なくとも２つのCR境界平面であって、該少なくとも２つのCR境界平面の各々は、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有し、前記CRは少なくとも部分的に該少なくとも２つのCR境界平面の前記内向き不透明表面により境界付けられる、という少なくとも２つのCR境界平面と、
   前記画像サイドに、または、それに隣接して位置された少なくとも一枚の四分の一波長板と、
   外向きミラー表面の各々に対し、少なくとも２枚のハーフミラーの一方が離間され且つそれに対して概略的に平行である如く、外向きミラー表面に対して離間され且つそれに対して概略的に平行である少なくとも２枚のハーフミラーと、
   前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された一対の第1整合化媒体と、
   当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置され且つ前記CRにより視認不能化された前記物体から、前記画像サイドの該物体の画像までの一対の第1光路と、
   当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置され且つ前記CRにより視認不能化されない前記物体から、前記画像サイドの該物体の画像までの一対の第2光路と、
   を更に備え、
   前記一対の第1光路は各々、前記第1光路長を有し、且つ、前記一対の第2光路は各々、第2光路を有し、
   前記一対の第1整合化媒体は、前記第1光路長と前記第2光路長との間の前記光路差が減少される如く該一対の第1整合化媒体の一つが前記一対の第2光路の各々中に位置され且つ前記第2光路長を増大する如く、前記一対の第2光路中に位置される、請求項１に記載のクローキング・デバイス。
6. 前記少なくとも２つのCR境界平面は、相互に直交して位置される、請求項５に記載のクローキング・デバイス。
7. 当該クローキング・デバイスの前記物体サイドの前記物体からの前記光は、前記物体の前記画像を当該クローキング・デバイスの前記画像サイドに形成する前に、第１の外向きミラー表面と、該第１の外向きミラー表面に対して平行に位置された第１ハーフミラーと、該第１ハーフミラーに対して直交して位置された第２ハーフミラーと、該第２ハーフミラーに対して平行に位置された第２の外向きミラー表面と、により反射され、且つ、前記少なくとも一枚の四分の一波長板を通して透過される、請求項６に記載のクローキング・デバイス。
8. 一対の第2整合化媒体の一つが前記一対の第2光路の各々内に位置される如く、前記一対の第2光路中で前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された一対の第2整合化媒体を更に備える、請求項７に記載のクローキング・デバイス。
9. 当該クローキング・デバイスは、端部サイド(end side)を更に備え、
   前記端部サイドに隣接して位置された要素からの光は、当該クローキング・デバイスの前記画像サイドに該要素の画像を形成する、請求項５に記載のクローキング・デバイス。
10. 車両の部材を覆い隠すクローキング・デバイスであって、該デバイスは、
    クローキング・アセンブリであって、
    物体サイド及び画像サイドと、
    少なくとも部分的に前記物体サイドと前記画像サイドとの間に配置された少なくとも２つのCR境界平面であって、該少なくとも２つのCR境界平面は相互に対して非平面的に位置され、且つ、該少なくとも２つのCR境界平面の各々は、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有する、という少なくとも２つのCR境界平面と、
    前記少なくとも２つのCR境界平面の内向き不透明表面により境界付けられたCRと、
    前記CR内に位置された車両部材と、
    少なくとも部分的に前記物体サイドと前記画像サイドとの間に配置された少なくとも２枚のハーフミラーであって、該少なくとも２枚のハーフミラーの各々は、外向きミラー表面の各々に対してハーフミラーが離間され且つそれに対して概略的に平行である如く、前記外向きミラー表面の内の一つから離間され且つそれに対して概略的に平行である、という少なくとも２枚のハーフミラーと、
    前記画像サイドに、もしくは、それに隣接させて位置された少なくとも一枚の四分の一波長板と、
    前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された少なくとも２つの第1整合化媒体と、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置され且つ前記CRにより視認不能化された物体から、前記画像サイドの該物体の画像までの少なくとも２本の第1光路と、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化されない前記物体から、前記画像サイドの該物体までの少なくとも２本の第2光路と、
    を備える、というクローキング・アセンブリを備え、
    前記少なくとも２本の第1光路は各々、第1光路長を有し、且つ、前記少なくとも２本の第2光路は各々、第2光路長を有し、
    前記少なくとも２つの第1整合化媒体は、前記第1光路長と前記第2光路長との間の光路差が減少される如く該少なくとも２つの第1整合化媒体の一つが各第2光路中に位置され且つ前記少なくとも２本の第2光路の前記第2光路長を増大させる如く、前記少なくとも２本の第2光路中に位置され、
    前記クローキング・アセンブリの前記物体サイドに配置されると共に前記CRにより視認不能化された物体からの光は、前記CRの回りで方向変換されて、前記車両部材が透明に見える如く、前記クローキング・アセンブリの前記画像サイドに前記物体の画像を形成する、
    クローキング・デバイス。
11. 前記車両部材は、車両のAピラー、車両のBピラー、及び、車両のCピラーから成る群から選択される、請求項１０に記載のクローキング・デバイス。
12. 前記物体からの前記光は、前記画像を前記クローキング・アセンブリの前記画像サイドに形成する前に、第１の外向きミラー表面と、該第１の外向きミラー表面に対して概略的に平行に配向された第１ハーフミラーと、該第１ハーフミラーに対して概略的に直交して配向された第２ハーフミラーと、該第２ハーフミラーに対して概略的に平行に配向された第２の外向きミラー表面と、により反射され、且つ、前記少なくとも一枚の四分の一波長板を通して透過される、請求項１０に記載のクローキング・デバイス。
13. 当該クローキング・デバイスは、端面を更に備え、
    該端面に隣接して配置された要素からの光は、前記クローキング・アセンブリを通過し、且つ、該要素の画像を前記クローキング・アセンブリの前記画像サイドに形成する、請求項１２に記載のクローキング・デバイス。
14. 前記要素からの前記光のｐモードもしくはｓモードは、該要素の前記画像を前記クローキング・アセンブリの前記画像サイドに形成する前に、前記第２ハーフミラーから反射される、請求項１３に記載のクローキング・デバイス。
15. 前記要素からの前記光のｐモードもしくはｓモードは、
    前記第２ハーフミラーを通して透過され、且つ、
    該要素の前記画像を前記クローキング・アセンブリの前記画像サイドに形成する前に、前記第２の外向きミラー表面により反射される、請求項１３に記載のクローキング・デバイス。
16. 当該少なくとも２つの第2整合化媒体の一つが前記少なくとも２本の第2光路の各々内に位置される如く、前記少なくとも２本の第2光路内で前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された少なくとも２つの第2整合化媒体を更に備える、請求項９に記載のクローキング・デバイス。
17. 物体サイド及び画像サイドと、
    相互に対して非平面的に位置された４つのCR境界平面であって、各々が、外向きミラー表面及び内向き不透明表面を有するという４つのCR境界平面と、
    前記４つのCR境界平面の内向き不透明表面により境界付けられたCRと、
    少なくとも部分的に前記CR内に配置された部材と、
    各外向きミラー表面に対してハーフミラーが離間され且つそれに対して概略的に平行である如く、外向きミラー表面に対して離間され且つそれに対して概略的に平行である４枚のハーフミラーと、
    前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された第1整合化媒体と、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化された物体から、前記画像サイドの該物体の画像までの第1光路と、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化されない前記物体から、前記画像サイドの該物体までの第2光路と、
    を備えるクローキング・デバイスであって、
    前記第1光路は第1光路長を有すると共に、前記第2光路は第2光路長を有し、
    前記第1整合化媒体は、前記第1光路長と前記第2光路長との間の光路差が減少せしめられる如く、前記第2光路中に位置され且つ前記第2光路長を増大させ、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドの前記物体からの光は、前記CRの回りで方向変換されると共に、当該クローキング・デバイスの前記画像サイドに前記画像として現れ、且つ、当該クローキング・デバイスの前記画像サイドを視認している観測者に対して視認可能であり、且つ、
    前記CR内の前記部材は、該CR内の前記部材が、当該クローキング・デバイスの前記画像サイドを視認している前記観測者に対して透明に見える如く、当該クローキング・デバイスの前記画像サイドを視認している前記観測者に対して視認可能でない、
    クローキング・デバイス。
18. 前記物体からの前記光は、当該クローキング・デバイスの前記画像サイドに前記画像を形成する前に、第１の外向きミラー表面と、該第１の外向きミラー表面に対して概略的に平行に配向された第１ハーフミラーと、該第１ハーフミラーに対して概略的に直交して配向された第２ハーフミラーと、該第２ハーフミラーに対して概略的に平行に配向された第２の外向きミラー表面とにより反射される、請求項１７に記載のクローキング・デバイス。
19. 当該クローキング・デバイスは、
    前記物体サイドと前記画像サイドとの間に位置された少なくとも２つの第1整合化媒体と、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化された物体から、前記画像サイドの該物体の前記画像までの少なくとも２本の第1光路と、
    当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置されると共に前記CRにより視認不能化されない前記物体から、前記画像サイドの該物体までの少なくとも２本の第2光路と、
    を更に備え、
    前記少なくとも２本の第1光路は各々、第1光路長を有し、且つ、前記少なくとも２本の第2光路は各々、第2光路長を有し、
    前記少なくとも２つの第1整合化媒体は、該少なくとも２つの第1整合化媒体の一つが各第2光路中に位置される如く、前記少なくとも２本の第2光路中に位置される、請求項１７に記載のクローキング・デバイス。
20. 前記少なくとも２つの第1整合化媒体の一つは、当該クローキング・デバイスの前記物体サイドに位置され、且つ、前記少なくとも２つの第1整合化媒体の一つは、前記画像サイドに位置される、請求項１９に記載のクローキング・デバイス。

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