特許 7010867 収束レンズ及び六角柱を備えるクローキングデバイス、並びにこれを備えるビークル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-01-17

(45)【発行日】2022-02-10

(54)【発明の名称】収束レンズ及び六角柱を備えるクローキングデバイス、並びにこれを備えるビークル

(51)【国際特許分類】

   G02B 17/08 20060101AFI20220203BHJP

   G02B 5/04 20060101ALI20220203BHJP

   G02B 3/08 20060101ALI20220203BHJP

   B60R 1/04 20060101ALI20220203BHJP

   G02B 7/02 20210101ALN20220203BHJP

【ＦＩ】

G02B17/08 Z

G02B5/04 F

G02B3/08

B60R1/04 H

G02B7/02 A

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2019048191

(22)【出願日】2019-03-15

(65)【公開番号】P2019185029

(43)【公開日】2019-10-24

【審査請求日】2020-07-08

(31)【優先権主張番号】15/945,392

(32)【優先日】2018-04-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】507342261

【氏名又は名称】トヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ，インコーポレイティド

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100153729

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 有一

(72)【発明者】

【氏名】イ キュ－テ

(72)【発明者】

【氏名】ミンディ チャン

(72)【発明者】

【氏名】ウ ソンタオ

(72)【発明者】

【氏名】デバシシュ バナージー

【審査官】森内 正明

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１６／００２５９５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－１９５６７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０１８３３７５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１０－１３９９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ １／００ － １／０４

Ｂ６０Ｒ １／０８ － １／３１

Ｇ０２Ｂ ３／００ － ３／１２

Ｇ０２Ｂ ５／０４ － ５／０６

Ｇ０２Ｂ ７／０２ － ７／１６

Ｇ０２Ｂ ９／００ － １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ － ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ － ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

クローキングデバイスであって、
物体側、画像側、前記物体側から前記画像側に延びる基準光軸、及び、前記物体側と前記画像側との間に位置する被クローキング領域と、
前記物体側に位置する物体側収束レンズと、
前記画像側に位置する画像側収束レンズと、
前記物体側収束レンズと前記画像側収束レンズとの間の前記被クローキング領域内に位置する六角柱と、
を備え、
前記被クローキング領域が前記物体と前記画像との間に位置していないように見えるように、前記クローキングデバイスの前記物体側に位置する物体であって前記被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、前記物体側収束レンズ、前記六角柱、及び前記画像側収束レンズを通り伝播して、前記物体の画像を前記クローキングデバイスの前記画像側に形成する、
クローキングデバイス。

【請求項2】

前記物体側収束レンズ及び前記画像側収束レンズのそれぞれが、外向き凸面及び内向き平面を有する、請求項１に記載のクローキングデバイス。

【請求項3】

前記六角柱が、
前記基準光軸の第１の側における、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の内部全反射（ＴＩＲ）面と、
前記第１の側と反対側の前記基準光軸の第２の側における、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２のＴＩＲ面と、
を備える、請求項１に記載のクローキングデバイス。

【請求項4】

前記第１の物体側面及び前記第２の物体側面が前記基準光軸上に物体側頂点を形成し、前記第１の画像側面及び前記第２の画像側面が前記基準光軸上に画像側頂点を形成する、請求項３に記載のクローキングデバイス。

【請求項5】

前記六角柱が細長い六角柱を備える、請求項３に記載のクローキングデバイス。

【請求項6】

光が、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、
前記クローキングデバイスを通って伝播する、請求項３に記載のクローキングデバイス。

【請求項7】

前記六角柱を通って伝播する光が、前記六角柱内で内部全反射される、請求項１に記載のクローキングデバイス。

【請求項8】

前記物体からの光が、前記物体側収束レンズにより前記六角柱上に集束され、前記物体側収束レンズにより前記六角柱上に集束された光が、前記六角柱内で内部全反射される、請求項１に記載のクローキングデバイス。

【請求項9】

前記六角柱内で内部全反射された光が、前記画像側収束レンズに伝播し入射する、請求項８に記載のクローキングデバイス。

【請求項10】

前記画像側収束レンズに入射した光が、前記物体から前記物体側収束レンズに入射する光に対し概ね平行に集束されて、前記クローキングデバイスの前記画像側に前記物体の画像を形成する、請求項９に記載のクローキングデバイス。

【請求項11】

前記物体側収束レンズ及び前記画像側収束レンズは、一対の平凸レンズ、一対のフレネルレンズ、又は、平凸レンズ及びフレネルレンズを備える、請求項１に記載のクローキングデバイス。

【請求項12】

クローキングデバイスアセンブリであって、
物体側、画像側、前記物体側から前記画像側に延びる基準光軸、及び、前記物体側と前記画像側との間に位置する被クローキング領域と、
前記被クローキング領域内に位置する被クローキング物品と、
外向き凸面及び内向き平面を備える物体側収束レンズと、
外向き凸面及び内向き平面を備える画像側収束レンズと、
前記物体側収束レンズと前記画像側収束レンズとの間の前記被クローキング物品内に位置する六角柱と、
を備え、
前記被クローキング領域及び前記被クローキング領域内の前記被クローキング物品が前記物体と前記画像との間に位置していないように見えるように、前記クローキングデバイスアセンブリの前記物体側に位置する物体であって前記被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、前記物体側収束レンズ、前記六角柱、及び前記画像側収束レンズを通り伝播して、前記物体の画像を前記クローキングデバイスアセンブリの前記画像側に形成する、
クローキングデバイスアセンブリ。

【請求項13】

前記六角柱が細長い六角柱を備える、請求項１２に記載のクローキングデバイスアセンブリ。

【請求項14】

前記六角柱が、
前記基準光軸の第１の側に位置する、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の内部全反射（ＴＩＲ）面であって、前記第１のＴＩＲ面が前記第１の物体側面と前記第１の画像側面との間に拡がっている、前記面と、
前記第１の側と反対側の前記基準光軸の第２の側に位置する、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２のＴＩＲ面であって、前記第２のＴＩＲ面が前記第２の物体側面と前記第２の画像側面との間に拡がっている、前記面と、
を備える、請求項１２に記載のクローキングデバイスアセンブリ。

【請求項15】

ビークルであって、
ピラーと、
前記ピラーに位置するクローキングデバイスであって、
物体側、画像側、及び、被クローキング領域であって、前記ピラーが前記被クローキング領域内に位置し、前記物体側が前記ビークルの外部に位置し、前記画像側が前記ビークルの内部に位置する、物体側、画像側、及び、被クローキング領域と、
外向き凸面及び内向き平面を備える物体側収束レンズと、
外向き凸面及び内向き平面を備える画像側収束レンズと、
前記物体側収束レンズと前記画像側収束レンズとの間の前記ピラー内に位置する六角柱と、
を備え、
前記被クローキング領域が前記物体と前記画像との間に位置していないように見えるように、前記クローキングデバイスの前記物体側に位置する物体であって前記被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、前記物体側収束レンズによって前記六角柱上に集束され、前記六角柱内で内部全反射され、前記画像側収束レンズに伝播し入射し、前記画像側収束レンズによって集束されて、前記物体の画像を前記クローキングデバイスの前記画像側に形成する、
ビークル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
本明細書は、概して、物体を透明に見えるようにするための装置及び方法に関し、より具体的には、ビークル（車両、乗り物、輸送体）のピラーのためのクローキングデバイス、及び、ビークルのピラーを透明に見えるようにするための方法に関する。

【背景技術】

【0002】

背景
ビークルのピラーを透明にするように見えるクローキングデバイスについての研究が公表されている。このような研究は、メタマテリアルを使用して、又は、表示スクリーンと組み合わせてビデオカメラを使用して、ビークルの乗員がビークルピラーを通して見掛け上「見る」ことができるようにし、これによってビークルの死角を減少させることを開示している。しかしながら、メタマテリアル及びビデオ技術は、複雑な材料設計及び設備を使用する。

【発明の概要】

【0003】

したがって、ビークルのピラーを透明にするように見える代替的なデバイスに対するニーズが存在する。

【0004】

概要
一実施形態では、クローキングデバイスは、物体側、画像側、物体側から画像側に延びる基準光軸、及び、物体側と画像側との間に位置する被クローキング領域を備える。物体側収束レンズは物体側に位置し、画像側収束レンズは画像側に位置し、六角柱は物体側収束レンズと画像側収束レンズとの間の被クローキング領域内に位置する。被クローキング領域が物体と画像との間に位置していないように見えるように、クローキングデバイスの物体側に位置する物体であって被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、物体側収束レンズ、六角柱、及び画像側収束レンズを通り伝播して、物体の画像をクローキングデバイスの画像側に形成する。

【0005】

いくつかの実施形態では、物体側収束レンズ及び画像側収束レンズのそれぞれが、外向き凸面及び内向き平面を有する。六角柱は、基準光軸の第１の側における、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の内部全反射（ＴＩＲ）面と、第１の側と反対側の基準光軸の第２の側における、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２のＴＩＲ面と、を備えてもよい。第１の物体側面及び第２の物体側面は基準光軸上に物体側頂点を形成してもよく、第１の画像側面及び第２の画像側面は基準光軸上に画像側頂点を形成してもよい。いくつかの実施形態では、六角柱は細長い六角柱を備える。

【0006】

クローキングデバイスの物体側にある物体からの光の一部分は、物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、クローキングデバイスを通って伝播してもよい。クローキングデバイスの物体側にある物体からの光の別の部分は、物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、クローキングデバイスを通って伝播してもよい。

【0007】

六角柱を通って伝播する光は、六角柱内で内部全反射されてもよい。また、物体からの光は、物体側収束レンズにより六角柱上に集束されてもよく、物体側収束レンズにより六角柱上に集束された光は、六角柱内で内部全反射される。六角柱内で内部全反射された光が、画像側収束レンズに伝播し入射し、画像側収束レンズに入射した光が、物体から物体側収束レンズに入射する光に対し概ね平行に集束されて、クローキングデバイスの画像側に物体の画像を形成する。物体側収束レンズ及び画像側収束レンズは、一対の平凸レンズ、一対のフレネルレンズ、又は、平凸レンズ及びフレネルレンズであってよい。

【0008】

別の実施形態では、クローキングデバイスアセンブリは、物体側、画像側、物体側から画像側に延びる基準光軸、物体側と画像側との間に位置する被クローキング領域、及び、被クローキング領域内に位置する被クローキング物品を備える。外向き凸面及び内向き平面を備える物体側収束レンズは物体側に位置し、外向き凸面及び内向き平面を備える画像側収束レンズは画像側に位置する。六角柱は、物体側収束レンズと画像側収束レンズとの間の被クローキング物品内に含まれ位置する。被クローキング領域及び被クローキング領域内の被クローキング物品が物体と画像との間に位置していないように見えるように、クローキングデバイスの物体側に位置する物体であって被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、物体側収束レンズ、六角柱、及び画像側収束レンズを通り伝播して、物体の画像をクローキングデバイスの画像側に形成する。すなわち、被クローキング領域内に位置する被クローキング物品は、透明のように見える。

【0009】

六角柱は、基準光軸の第１の側に位置する、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の内部全反射（ＴＩＲ）面と、第１の側と反対側の基準光軸の第２の側に位置する、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２のＴＩＲ面と、を備えてもよい。第１のＴＩＲ面は第１の物体側面と第１の画像側面との間に拡がっており、第２のＴＩＲ面は第２の物体側面と第２の画像側面との間に拡がっている。いくつかの実施形態では、六角柱は細長い六角柱を備える。

【0010】

物体側にある物体からの光の一部分は、物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、クローキングデバイスを通って伝播してもよい。物体側にある物体からの光の別の部分は、物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、クローキングデバイスを通って伝播してもよい。したがって、物体から物体側収束レンズに入射した光は、物体側収束レンズによって六角柱上に集束され、六角柱内で内部全反射され、画像側収束レンズにより、物体から物体側収束レンズに入射する光に対し概ね平行に集束されて、クローキングデバイスの画像側に物体の画像を形成してもよい。

【0011】

更に別の実施形態では、ビークルは、ピラーと、ピラー上に位置するクローキングデバイスと、を備える。クローキングデバイスは、物体側、画像側、及び、被クローキング領域を備える。物体側はビークルの外部に位置し、画像側はビークルの内部に位置し、ピラーは被クローキング領域内に位置する。物体側収束レンズ及び画像側収束レンズが含まれ、各集束レンズは外向き凸面及び内向き平面を備える。物体側収束レンズと画像側収束レンズとの間のピラー内に六角柱が位置する。被クローキング領域が物体と画像との間に位置していないように見えるように、クローキングデバイスの物体側に位置する物体であって被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、物体側収束レンズによって六角柱上に集束され、六角柱内で内部全反射され、画像側収束レンズに伝播し入射する。画像側収束レンズは、六角柱からの入射光を集束して、物体の画像をクローキングデバイスの画像側に形成する。

【0012】

いくつかの実施形態では、六角柱は、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の物体側面と第１の画像側面との間に拡がる第１の内部全反射（ＴＩＲ）面と、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２の物体側面と第２の画像側面との間に拡がる第２のＴＩＲ面と、を備える。また、六角柱は細長い六角柱であってもよい。

【0013】

物体側にある物体からの光の一部分は、物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、クローキングデバイスを通って伝播してもよい。また、物体からの光の別の部分は、物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、クローキングデバイスを通って伝播してもよい。

【0014】

本開示中に記載の実施形態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ることにより、より完全に理解される。

【0015】

図面の簡単な説明
図面中に記されている実施形態は、事実上説明的かつ例示的なものであり、特許請求の範囲によって定義されている主題を限定するように意図されたものではない。例示的実施形態についての以下の詳細な説明は、以下の図面と併せて読むと、理解可能であり、これらの図面中、類似の構造には、類似の参照番号が示されている。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本開示中に開示されかつ説明されている１つ以上（１つ又は複数）の実施形態に係るクローキングデバイスの頂面図を概略的に描く図である。

【0017】

【図1A】図１の区域１Ａの拡大図を概略的に描く図である。

【0018】

【図2】本開示中に開示されかつ説明されている１つ以上の実施形態に係るクローキングデバイスの頂面図を概略的に描く図である。

【0019】

【図3】本開示中に開示されかつ説明されている１つ以上の実施形態に係る被クローキング物品に取り付けられた図１のクローキングデバイスの頂面図を概略的に描く図である。

【0020】

【図4】本開示中に開示されかつ説明されている１つ以上の実施形態に係るクローキングデバイスの一側に第１の物体があり、クローキングデバイスの被クローキング領域内に第２の物体がある、図１のクローキングデバイスの頂面斜視図を概略的に描く図である。

【0021】

【図5】第１の物体がクローキングデバイスの一側にあり、第２の物体がクローキングデバイスの被クローキング領域内にある、図４のクローキングデバイスの側面図を概略的に描く図である。

【0022】

【図6】本開示中に開示されかつ説明されている１つ以上の実施形態に係るビークルのビークルＡピラーをクローキング（遮蔽）するクローキングデバイスを概略的に描く図である。

【0023】

【図7A】基準光軸とクローキングアセンブリの視角との間の不整合が０°である、図１に係るクローキングアセンブリのためのコンピュータシミュレーションされたクローキング画像を描く図である。

【0024】

【図7B】基準光軸とクローキングアセンブリの視角との間の不整合が１°である、図１に係るクローキングアセンブリのためのコンピュータシミュレーションされたクローキング画像を描く図である。

【0025】

【図7C】基準光軸とクローキングアセンブリの視角との間の不整合が２°である、図１に係るクローキングアセンブリのためのコンピュータシミュレーションされたクローキング画像を描く図である。

【0026】

【図7D】基準光軸とクローキングアセンブリの視角との間の不整合が３°である、図１に係るクローキングアセンブリのためのコンピュータシミュレーションされたクローキング画像を描く図である。

【0027】

【図7E】基準光軸とクローキングアセンブリの視角との間の不整合が４°である、図１に係るクローキングアセンブリのためのコンピュータシミュレーションされたクローキング画像を描く図である。

【0028】

【図7F】基準光軸とクローキングアセンブリの視角との間の不整合が５°である、図１に係るクローキングアセンブリのためのコンピュータシミュレーションされたクローキング画像を描く図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

詳細な説明
本開示中に記載される１つ以上の実施形態によれば、クローキングデバイスは、概して、被クローキング（クローキングされた）領域と、一対の収束レンズと、一対の収束レンズ間の被クローキング領域内に位置するプリズムないし角柱と、を備えてもよい。本開示中に記載されるクローキングデバイスは、六角柱、平凸レンズ、及び／又は、フレネルレンズを利用して、物体からの光を集束させ、反射させ、発散させ、再度集束させるようにしてもよい。ビークルＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラー、Ｄピラーなどのビークル部材をクローキングしてビークル部材により生ずる「死角」を除去するのに、クローキングデバイスを使用してもよい。死角とは、乗員の視界が妨害され得るビークルの領域を意味する。収束レンズ及びコヒーレント画像ガイドを使用することにより、ドライバは、クローキングデバイスがなければビークルのピラーによって妨害されると思われる画像を知覚することが可能になる。本開示では、クローキングデバイスのさまざまな実施形態及びそれらを使用する方法が、添付図面を具体的に参照しながら、さらに詳細に説明される。

【0030】

図１は概して、クローキングデバイスの一実施形態を描いている。クローキングデバイスは、一対の収束レンズによって少なくとも部分的に境界付けられた被クローキング領域を含む。一対の収束レンズ間の被クローキング領域内に六角柱が位置する。クローキングデバイスの物体側に位置する物体からクローキングデバイスの物体側に位置する収束レンズに入射する光は、図１に描かれるように、六角柱に集束される。六角柱に集束された光は、六角柱内で全反射され、発散し、クローキングデバイスの画像側に位置する収束レンズまで伝播し入射する。六角柱から伝播してクローキングデバイスの画像側に位置する収束レンズに入射した光は、物体からクローキングデバイス側に入射する光に概して平行に集束されて、クローキングデバイスの画像側に画像を提供する。

【0031】

本開示では、「収束レンズ」（１つ及び複数）というフレーズは、入射平行光を焦点又は焦線に集束し又は入射発散光を平行光に集束するレンズ（１つ及び複数）を意味する。本開示では、「平行」という用語並びに「平行光」及び「～に対し平行な光」というフレーズは、コリメート光、すなわち互いに平行に伝播する光線を意味する。本開示では、「発散する」及び「発散している」という用語並びに「発散光」というフレーズは、互いに離間しつつ伝播する光線を意味する。したがって、平行光のビームの断面積は、平行光のビームが進行する距離が増えるにつれて、概して一定であり、発散光のビームの断面積は、発散光のビームが源から進行する距離が増えるにつれて、増加する。

【0032】

更に図１を参照すると、クローキングデバイスの実施形態は、物体側１２と、画像側１４と、一対の平凸レンズ１００，１４０と、六角柱１２０と、を備えるクローキングデバイスアセンブリ１０を含む。被クローキング領域ＣＲは、一対の平凸レンズ１００，１４０によって少なくとも部分的に境界付けられ、一対の平凸レンズ１００，１４０の間に位置する。物体側１２は二等分軸１５の上方（＋Ｙ方向）に位置し、画像側１４は二等分軸１５の下方（－Ｙ方向）に位置する。すなわち、二等分軸１５は、物体側１２と画像側１４との間を延びて、物体側１２と画像側１４とを線引する。平凸レンズ１００，１４０はそれぞれ、図面に示された座標軸のＸ軸に沿う長さ、Ｙ軸に沿う厚さ、Ｚ軸に沿う高さを有する。すなわち、図面に示されるＸ軸は、平凸レンズ１００，１４０の長さに沿って延び、図面に示されるＹ軸は、平凸レンズ１００，１４０の厚さに沿って延び、図面に示されるＺ軸は、平凸レンズ１００，１４０の高さに沿って延びる。平凸レンズ１００は、物体「Ｏ」に面するようにクローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２に位置してもよく、本開示では、物体側平凸レンズ１００と称されることもある。平凸レンズ１４０は、クローキングデバイスアセンブリ１０により形成される画像「Ｉ」を提供するように、クローキングデバイスアセンブリ１０の画像側１４に位置してもよく、本開示では、画像側平凸レンズ１４０と称されることもある。

【0033】

物体側平凸レンズ１００及び画像側平凸レンズ１４０はそれぞれ、外向き凸面１０２，１４２と、内向き平面１０４，１４４と、第１の端１０６，１４６と、第２の端１０８，１４８と、を有する。物体側平凸レンズ１００及び画像側平凸レンズ１４０の外向き凸面１０２，１４２及び内向き平面１０４，１４４はそれぞれ、第１の端１０６，１４６と第２の端１０８，１４８との間に拡がる。本開示では、「内向き（の）面」というフレーズは、クローキングデバイスの被クローキング領域に向かう又はこれに近位の表面を意味し、「外向き（の）面」というフレーズは、被クローキング領域から離れる又はこれから遠位の表面を意味する。

【0034】

さて、図１，１Ａを参照すると、六角柱１２０は、物体側１２に位置する一対の物体側面１２２，１２４と、画像側１４に位置する一対の画像側面１２６，１２８と、を有する。一対の面１２２，１２６の間に内部全反射（ＴＩＲ）面１２３が拡がり、一対の面１２４，１２８の間にＴＩＲ面１２５が拡がる。物体側面１２２、ＴＩＲ面１２３、及び画像側面１２６は、物体側１２から画像側１４に延びる基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）に位置してもよく、本開示では、第１の物体側面１２２、第１のＴＩＲ面１２３、及び第１の画像側面１２６とそれぞれ称されることもある。物体側面１２４、ＴＩＲ面１２５、及び画像側面１２８は、第１の側とは反対側の基準光軸１６の第２の側（－Ｘ方向）に位置してもよく、本開示では、第２の物体側面１２４、第２のＴＩＲ面１２５、及び第２の画像側面１２８とそれぞれ称されることもある。

【0035】

六角柱の面１２２，１２４，１２６，１２８はそれぞれ、頂端１２２ａ，１２４ａ，１２６ａ，１２８ａ及び側端１２２ｂ，１２４ｂ，１２６ｂ，１２８ｂを有してもよい。側端１２２ｂ，１２４ｂ，１２６ｂ，１２８ｂはそれぞれ、頂端１２２ａ，１２４ａ，１２６ａ，１２８ａから離間され、面１２２，１２４，１２６，１２８はそれぞれ、頂端１２２ａ，１２４ａ，１２６ａ，１２８ａと側端１２２ｂ，１２４ｂ，１２６ｂ，１２８ｂとの間に拡がる。物体側面１２２，１２４の頂端１２２ａ，１２４ａはそれぞれ、物体側頂点１９０において一致し又は交差する。代替的に又は追加的に、２つの画像側面１２６，１２８の頂端１２６ａ，１２８ａはそれぞれ、画像側頂点１９２において一致し又は交差する。このような実施形態において、基準光軸１６は、物体側頂点１９０及び画像側頂点１９２を二等分し、クローキングデバイスアセンブリ１０の第１の側（＋Ｘ方向）及び第２の側（－Ｘ方向）の間の中心線であってよい。ＴＩＲ面１２３，１２５はそれぞれ、物体側端１２３ａ，１２５ａ及び画像側端１２３ｂ，１２５ｂを有してもよい。画像側端１２３ｂ，１２５ｂはそれぞれ、物体側端１２３ａ，１２５ａから離間され、ＴＩＲ面１２３，１２５は物体側端１２３ａ，１２５ａと画像側端１２３ｂ，１２５ｂとの間に拡がる。図面に描かれたＸ－Ｙ平面内で測定された、面１２２，１２４，１２６，１２８の頂端１２２ａ，１２４ａ，１２６ａ，１２８ａと側端１２２ｂ，１２４ｂ，１２６ｂ，１２８ｂとの間の距離はそれぞれ、本開示において、面１２２，１２４，１２６，１２８の長さと称される。また、図面に描かれたＸ－Ｙ平面内で測定された、物体側端１２３ａ，１２５ａと画像側端１２３ｂ，１２５ｂとの間の距離はそれぞれ、本開示において、第１のＴＩＲ面１２３及び第２のＴＩＲ面１２５の長さと称される。

【0036】

いくつかの実施形態では、六角柱１２０は、細長い六角柱であってよい。本開示では、「細長い六角柱」は、長さが六角柱の残りの面の長さよりも長い一対の平行面を備える六角柱を意味する。例えば、図面に描かれた六角柱１２０は、第１のＴＩＲ面１２３及び第２のＴＩＲ面１２５の長さが物体側面１２２，１２４及び画像側面１２６，１２８のそれぞれの長さよりも長い、細長いプリズムである。第１のＴＩＲ面１２３の長さ及び第２のＴＩＲ面１２５の長さが互いに等しくてもよいことが理解されるべきである。また、面１２２，１２４，１２６，１２８のそれぞれの長さが互いに等しくてもよい。

【0037】

第１の物体側面１２２及び第１の画像側面１２６はそれぞれ、第２の物体側面１２４及び第２の画像側面１２８に対し、角度「θ」をなすよう指向され、第１の物体側面１２２及び第１の画像側面１２６はそれぞれ、第１のＴＩＲ面１２３に対し、角度「β」をなすよう指向され、第２の物体側面１２４及び第２の画像側面１２８はそれぞれ、第２のＴＩＲ面１２５に対し、角度「β」をなすよう指向される。

【0038】

いくつかの実施形態では、平凸レンズ１００，１４０は、図面に描かれたＸ－Ｚ平面内の断面が四角形状であるシリンドリカル平凸レンズであってよい。このような実施形態では、クローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２にある物体「Ｏ」からの光であって外向き凸面１０２に入射する光が六角柱１２０の物体側面１２２，１２４上に集束されるように、第１の物体側平凸レンズ１００は、Ｚ軸に沿って延びかつ物体側平凸レンズ１００から内向き（－Ｙ方向）に位置する物体側焦線（図示しない）を備えてもよい。また、六角柱１２０から伝播して内向き平面１４４に入射する光が、クローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２にある物体「Ｏ」からの光であって物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２上に入射する光に概ね平行に集束されるように、画像側平凸レンズ１４０は、Ｚ軸に沿って延びかつ画像側平凸レンズ１４０から内向き（＋Ｙ方向）に位置する第２の物体側焦線（図示しない）を備えてもよい。

【0039】

別の実施形態では、平凸レンズ１００，１４０は、図面に描かれたＸ－Ｚ平面内の断面が円状である球面平凸レンズであってよい。このような実施形態では、クローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２にある物体「Ｏ」からの光であって外向き凸面１０２に入射する光が六角柱１２０の物体側面１２２，１２４上に集束されるように、物体側平凸レンズ１００は、物体側平凸レンズ１００から内向き（－Ｙ方向）に位置する第１の物体側焦点（図示しない）を備えてもよい。また、六角柱１２０から伝播して内向き平面１４４に入射する光が、クローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２にある物体「Ｏ」からの光であって物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２上に入射する光に概ね平行に集束されるように、画像側平凸レンズ１４０は、画像側平凸レンズ１４０から内向き（＋Ｙ方向）に位置する第２の物体側焦点（図示しない）を備えてもよい。

【0040】

平凸レンズ１００，１４０、本開示に含まれる他の収束レンズ、六角柱１２０、及び、他の本開示に含まれる他の六角柱を、光線を収束しかつ／又は反射するのに適した、任意のレンズ又はプリズム材料から形成してもよい。平凸レンズ及び六角柱の材料の非限定的な例には、ガラス、アクリルポリマ、ポリカーボネートポリマ、及び硬質ビニルポリマが含まれる。

【0041】

図１及び図１Ａを更に参照すると、基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）及び第２の側（－Ｘ方向）にある物体Ｏからの光は、物体側１２から進行し、互いに異なる２つの光路を介して、画像側１４に画像「Ｉ」を形成する。特に、基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）にあるクローキングデバイスアセンブリ１０よりも上方（＋Ｙ方向）に位置する物体からの光であって物体側平凸レンズ１００に入射する光（図１に矢印「１」として示される）は、物体側１２から進行し、第１の光路「Ａ」を介して画像「Ｉ」の一部を形成する。第１の側と反対側の基準光軸１６の第２の側（－Ｘ方向）にあるクローキングデバイスアセンブリ１０よりも上方（＋Ｙ方向）に位置する物体からの光であって物体側平凸レンズ１００に入射する光（図１に矢印「１’」として示される）は、物体側１２から進行し、第２の光路「Ａ’」を介して画像Ｉの一部を形成する。

【0042】

基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）にある第１の光路Ａに関し、物体Ｏからの光１が物体側平凸レンズ１００を通って伝播し（図１に矢印「２」として示される）、そこで屈折し、出て、六角柱１２０まで伝播する（図１に矢印「３」として示される）ように、物体側平凸レンズ１００は六角柱１２０に対して位置する。光３が六角柱１２０を通って伝播し（矢印「４」及び「５」として示される）、そこで屈折し、反射され、発散し、画像側平凸レンズ１４０まで伝播する（矢印「６」として示される）ように、六角柱１２０は画像側平凸レンズ１４０に対して位置する。六角柱１２０から伝播して画像側平凸レンズ１４０に入射する光が、画像側平凸レンズ１４０を通って伝播し（矢印「７」として示される）、光１に概ね平行に集束されて（矢印「８」として示される）、基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）に画像の一部を形成するように、画像側平凸レンズ１４０は六角柱１２０に対して位置する。実施形態では、物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２に入射する光１は、屈折し、光２（図１）として内向き平面１０４まで伝播する。光２は、内向き平面１０４において屈折し、光３として、第１の物体側面１２２（図１Ａ）上に集束される。光３は、屈折し、光４として、第１の物体側面１２２から第２のＴＩＲ面１２５（図１Ａ）まで伝播し、そこで光５として内部全反射され、発散する。光５は、第１の画像側面１２６まで伝播し、そこで屈折し、光６として、画像側平凸レンズ１４０の内向き平面１４４まで伝播する。光６は、内向き平面１４４において屈折し、光７として、画像側平凸レンズ１４０外向き凸面１４２まで伝播する。光７は、外向き凸面１４２において屈折し、光１に対し概ね平行に集束されて、基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）に物体Ｏの画像Ｉの部分を形成する。

【0043】

したがって、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２－物体側平凸レンズ１００の内向き平面１０４－六角柱１２０の第１の物体側面１２２－六角柱１２０の第２のＴＩＲ面１２５－六角柱１２０の第１の画像側面１２６－画像側平凸レンズ１４０の内向き平面１４４－画像側平凸レンズ１４０の外向き凸面１４２－画像Ｉ、という第１の光路Ａを介して、物体側１２から画像側１４まで進行してもよい。すなわち、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２における屈折－物体側平凸レンズ１００の内向き平面１０４における屈折－六角柱１２０の第１の物体側面１２２における屈折－六角柱１２０の第２のＴＩＲ面１２５における内部全反射－六角柱１２０の第１の画像側面１２６における屈折－画像側平凸レンズ１４０の内向き平面１４４における屈折－画像側平凸レンズ１４０の外向き凸面１４２における屈折－画像Ｉ、という第１の光路Ａを介して、物体側１２から画像側１４まで進行してもよい。

【0044】

基準光軸１６の第２の側（－Ｘ方向）にある第２の光路Ａ’に関し、物体Ｏからの光１’が物体側平凸レンズ１００を通って伝播し（図１に矢印「２’」として示される）、そこで屈折し、出て、六角柱１２０まで伝播する（図１に矢印「３’」として示される）ように、物体側平凸レンズ１００は六角柱１２０に対して位置する。光３’が六角柱１２０を通って伝播し（矢印「４’」及び「５’」として示される）、そこで屈折し、反射され、発散し、画像側平凸レンズ１４０まで伝播する（矢印「６’」として示される）ように、六角柱１２０は画像側平凸レンズ１４０に対して位置する。六角柱１２０から伝播して画像側平凸レンズ１４０に入射する光が、画像側平凸レンズ１４０を通って伝播し（矢印「７’」として示される）、光１’に概ね平行に集束されて（矢印「８’」として示される）、基準光軸１６の第２の側（－Ｘ方向）に画像の一部を形成するように、画像側平凸レンズ１４０は六角柱１２０に対して位置する。実施形態では、物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２に入射する光１’は、屈折し、光２’（図１）として内向き平面１０４まで伝播する。光２’は、内向き平面１０４において屈折し、光３’として、第２の物体側面１２４（図１Ａ）上に集束される。光３’は、屈折し、光４’として、第２の物体側面１２４から第１のＴＩＲ面１２３（図１Ａ）まで伝播し、そこで光５’として内部全反射され、発散する。光５’は、第２の画像側面１２８まで伝播し、そこで屈折し、光６’として、画像側平凸レンズ１４０の内向き平面１４４まで伝播する。光６’は、内向き平面１４４において屈折し、光７’として、画像側平凸レンズ１４０外向き凸面１４２まで伝播する。光７’は、外向き凸面１４２において屈折し、光１’に対し概ね平行に集束されて、基準光軸１６の第２の側（－Ｘ方向）に物体Ｏの画像Ｉの部分を形成する。

【0045】

したがって、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２－物体側平凸レンズ１００の内向き平面１０４－六角柱１２０の第２の物体側面１２４－六角柱１２０の第１のＴＩＲ面１２３－六角柱１２０の第２の画像側面１２８－画像側平凸レンズ１４０の内向き平面１４４－画像側平凸レンズ１４０の外向き凸面１４２－画像Ｉ、という第１の光路Ａ’を介して、物体側１２から画像側１４まで進行してもよい。すなわち、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側平凸レンズ１００の外向き凸面１０２における屈折－物体側平凸レンズ１００の内向き平面１０４における屈折－六角柱１２０の第２の物体側面１２４における屈折－六角柱１２０の第１のＴＩＲ面１２３における内部全反射－六角柱１２０の第２の画像側面１２８における屈折－画像側平凸レンズ１４０の内向き平面１４４における屈折－画像側平凸レンズ１４０の外向き凸面１４２における屈折－画像Ｉ、という第１の光路Ａ’を介して、物体側１２から画像側１４まで進行してもよい。

【0046】

図１には収束レンズ１００，１４０が平凸レンズであるとして描かれているけれども、いくつかの実施形態では、収束レンズ１００，１４０は、平凸レンズでない。例えば、図２には、フレネルレンズを備える収束レンズ２００，２４０を有するクローキングデバイスアセンブリ２０が描かれている。特に、クローキングデバイスアセンブリ２０は、物体側２２と、画像側２４と、一対のフレネルレンズ２００，２４０と、六角柱１２０と、を含む。被クローキング領域ＣＲは、一対のフレネルレンズ２００，２４０の間に位置する。物体側２２は、二等分軸２５よりも上方（＋Ｙ方向）に位置し、画像側２４は二等分軸２５よりも下方（－Ｙ方向）に位置する。すなわち、二等分軸２５は、物体側２２と画像側２４との間を延び、物体側２２及び画像側２４を境界付ける。各フレネルレンズ２００，２４０は、図面に示された座標軸のＸ軸に沿う長さ、Ｙ軸に沿う厚さ、Ｚ軸に沿う高さを有する。すなわち、図面に示されるＸ軸は、フレネルレンズ２００，２４０の長さに沿って延び、図面に示されるＹ軸は、フレネルレンズ２００，２４０の厚さに沿って延び、図面に示されるＺ軸は、フレネルレンズ２００，２４０の高さに沿って延びる。フレネルレンズ２００は、物体「Ｏ」に面するようにクローキングデバイスアセンブリ２０の物体側２２に位置してもよく、本開示では、物体側フレネルレンズ２００と称されることもある。フレネルレンズ２４０は、クローキングデバイスアセンブリ２０により形成される画像「Ｉ」を提供するように、クローキングデバイスアセンブリ２０の画像側２４に位置してもよく、本開示では、画像側フレネルレンズ２４０と称されることもある。

【0047】

物体側フレネルレンズ２００及び画像側フレネルレンズ２４０はそれぞれ、外向きフレネル面２０２，２４２（本開示では、外向き凸面とも称される）と、内向き平面２０４，２４４と、第１の端２０６，２４６と、第２の端２０８，２４８と、を有する。物体側フレネルレンズ２００及び画像側フレネルレンズ２４０の外向き凸面２０２，２４２及び内向き平面２０４，２４４はそれぞれ、第１の端２０６，２４６と第２の端２０８，２４８との間に拡がる。

【0048】

いくつかの実施形態では、フレネルレンズ２００，２４０は、図面に描かれたＸ－Ｚ平面内の断面が四角形状であるシリンドリカルフレネルレンズであってよい。このような実施形態では、クローキングデバイスアセンブリ２０の物体側２２にある物体「Ｏ」からの光であって外向き凸面２０２に入射する光が六角柱１２０の物体側面１２２，１２４上に集束されるように、第１の物体側フレネルレンズ２００は、Ｚ軸に沿って延びかつ物体側フレネルレンズ２００から内向き（－Ｙ方向）に位置する物体側焦線（図示しない）を備えてもよい。また、六角柱１２０から伝播して内向き平面２４４に入射する光がクローキングデバイスアセンブリ２０の物体側２２にある物体「Ｏ」からの光であって物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２に入射する光に概ね平行に集束されるように、第１の画像側フレネルレンズ２４０は、Ｚ軸に沿って延びかつ画像側フレネルレンズ２４０から内向き（＋Ｙ方向）に位置する第２の物体側焦線（図示しない）を備えてもよい。

【0049】

別の実施形態では、フレネルレンズ２００，２４０は、図面に描かれたＸ－Ｚ平面内の断面が円状である球面フレネルレンズであってよい。このような実施形態では、クローキングデバイスアセンブリ２０の物体側２２にある物体「Ｏ」からの光であって外向き凸面２０２に入射する光が六角柱１２０の物体側面１２２，１２４上に集束されるように、物体側フレネルレンズ２００は、物体側フレネルレンズ２００から内向き（－Ｙ方向）に位置する第１の物体側焦点（図示しない）を備えてもよい。また、六角柱１２０から伝播して内向き平面２４４に入射する光が、クローキングデバイスアセンブリ２０の物体側２２にある物体「Ｏ」からの光であって物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２上に入射する光に概ね平行に集束されるように、画像側フレネルレンズ２４０は、画像側フレネルレンズ２４０から内向き（＋Ｙ方向）に位置する第２の物体側焦点（図示しない）を備えてもよい。

【0050】

図２を更に参照すると、基準光軸２６の第１の側（＋Ｘ方向）及び第２の側（－Ｘ方向）にある物体Ｏからの光は、物体側２２から進行し、互いに異なる２つの光路を介して、画像側２４に画像「Ｉ」を形成する。特に、基準光軸２６の第１の側（＋Ｘ方向）にあるクローキングデバイスアセンブリ２０よりも上方（＋Ｙ方向）に位置する物体からの光であって物体側フレネルレンズ２００に入射する光（図２に矢印「１」として示される）は、物体側２２から進行し、第１の光路「Ａ」を介して画像「Ｉ」の一部を形成する。第１の側と反対側の基準光軸２６の第２の側（－Ｘ方向）にあるクローキングデバイスアセンブリ２０よりも上方（＋Ｙ方向）に位置する物体からの光であって物体側フレネルレンズ２００に入射する光（図２に矢印「１’」として示される）は、物体側２２から進行し、第２の光路「Ａ’」を介して画像Ｉの一部を形成する。

【0051】

基準光軸２６の第１の側（＋Ｘ方向）にある第１の光路Ａに関し、物体Ｏからの光１が物体側フレネルレンズ２００を通って伝播し（図２に矢印「２」として示される）、そこで屈折し、出て、六角柱１２０まで伝播する（図２に矢印「３」として示される）ように、物体側フレネルレンズ２００は六角柱１２０に対して位置する。光３が六角柱１２０を通って伝播し（矢印「４」及び「５」として示される）、そこで屈折し、反射され、発散し、画像側フレネルレンズ２４０まで伝播する（矢印「６」として示される）ように、六角柱１２０は画像側フレネルレンズ２４０に対して位置する。六角柱１２０から伝播して画像側フレネルレンズ２４０に入射する光が、画像側フレネルレンズ２４０を通って伝播し（矢印「７」として示される）、光１に概ね平行に集束されて（矢印「８」として示される）、基準光軸２６の第１の側（＋Ｘ方向）に画像の一部を形成するように、画像側フレネルレンズ２４０は六角柱１２０に対して位置する。実施形態では、物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２に入射する光１は、屈折し、光２（図２）として内向き平面２０４まで伝播する。光２は、内向き平面２０４において屈折し、光３として、第１の物体側面１２２（図１Ａ）上に集束される。光３は、屈折し、光４として、第１の物体側面１２２から第２のＴＩＲ面１２５（図１Ａ）まで伝播し、そこで光５として内部全反射され、発散する。光５は、第１の画像側面１２６まで伝播し、そこで屈折し、光６として、画像側フレネルレンズ２４０の内向き平面２４４まで伝播する。光６は、内向き平面２４４において屈折し、光７として、画像側フレネルレンズ２４０外向き凸面２４２まで伝播する。光７は、外向き凸面２４２において屈折し、光１に対し概ね平行に集束されて、基準光軸２６の第１の側（＋Ｘ方向）に物体Ｏの画像Ｉの部分を形成する。

【0052】

したがって、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２－物体側フレネルレンズ２００の内向き平面２０４－六角柱１２０の第１の物体側面１２２－六角柱１２０の第２のＴＩＲ面１２５－六角柱１２０の第１の画像側面１２６－画像側フレネルレンズ２４０の内向き平面２４４－画像側フレネルレンズ２４０の外向き凸面２４２－画像Ｉ、という第１の光路Ａを介して、物体側２２から画像側２４まで進行してもよい。すなわち、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２における屈折－物体側フレネルレンズ２００の内向き平面２０４における屈折－六角柱１２０の第１の物体側面１２２における屈折－六角柱１２０の第２のＴＩＲ面１２５における内部全反射－六角柱１２０の第１の画像側面１２６における屈折－画像側フレネルレンズ２４０の内向き平面２４４における屈折－画像側フレネルレンズ２４０の外向き凸面２４２における屈折－画像Ｉ、という第１の光路Ａを介して、物体側２２から画像側２４まで進行してもよい。

【0053】

基準光軸２６の第２の側（－Ｘ方向）にある第２の光路Ａ’に関し、物体Ｏからの光１’が物体側フレネルレンズ２００を通って伝播し（図１に矢印「２’」として示される）、そこで屈折し、出て、六角柱１２０まで伝播する（図１に矢印「３’」として示される）ように、物体側フレネルレンズ２００は六角柱１２０に対して位置する。光３’が六角柱１２０を通って伝播し（矢印「４’」及び「５’」として示される）、そこで屈折し、反射され、発散し、画像側フレネルレンズ２４０まで伝播する（矢印「６’」として示される）ように、六角柱１２０は画像側フレネルレンズ２４０に対して位置する。六角柱１２０から伝播して画像側フレネルレンズ２４０に入射する光が、画像側フレネルレンズ２４０を通って伝播し（矢印「７’」として示される）、光１’に概ね平行に集束されて（矢印「８’」として示される）、基準光軸２６の第２の側（－Ｘ方向）に画像の一部を形成するように、画像側フレネルレンズ２４０は六角柱１２０に対して位置する。実施形態では、物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２に入射する光１’は、屈折し、光２’（図１）として内向き平面２０４まで伝播する。光２’は、内向き平面２０４において屈折し、光３’として、第２の物体側面１２４（図１Ａ）上に集束される。光３’は、屈折し、光４’として、第２の物体側面１２４から第１のＴＩＲ面１２３（図１Ａ）まで伝播し、そこで光５’として内部全反射され、発散する。光５’は、第２の画像側面１２８まで伝播し、そこで屈折し、光６’として、画像側フレネルレンズ２４０の内向き平面２４４まで伝播する。光６’は、内向き平面２４４において屈折し、光７’として、画像側フレネルレンズ２４０外向き凸面２４２まで伝播する。光７’は、外向き凸面２４２において屈折し、光１’に対し概ね平行に集束されて、基準光軸２６の第２の側（－Ｘ方向）に物体Ｏの画像Ｉの部分を形成する。

【0054】

したがって、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２－物体側フレネルレンズ２００の内向き平面２０４－六角柱１２０の第２の物体側面１２４－六角柱１２０の第１のＴＩＲ面１２３－六角柱１２０の第２の画像側面１２８－画像側フレネルレンズ２４０の内向き平面２４４－画像側フレネルレンズ２４０の外向き凸面２４２－画像Ｉ、という第１の光路Ａ’を介して、物体側２２から画像側２４まで進行してもよい。すなわち、物体Ｏからの光は、物体Ｏ－物体側フレネルレンズ２００の外向き凸面２０２における屈折－物体側フレネルレンズ２００の内向き平面２０４における屈折－六角柱１２０の第２の物体側面１２４における屈折－六角柱１２０の第１のＴＩＲ面１２３における内部全反射－六角柱１２０の第２の画像側面１２８における屈折－画像側フレネルレンズ２４０の内向き平面２４４における屈折－画像側フレネルレンズ２４０の外向き凸面２４２における屈折－画像Ｉ、という第２の光路Ａ’を介して、物体側２２から画像側２４まで進行してもよい。

【0055】

図１及び図２には平凸レンズ及びフレネルレンズの形の収束レンズが描かれているけれども、他の形式の収束レンズを本開示に記載されるクローキングデバイスアセンブリに用いてもよいことが理解されるべきである。収束レンズの非限定的な例には、上述した平凸レンズ及びフレネルレンズに加えて、両凸レンズ、色消しレンズ、などが含まれる。図面には、被クローキング領域が２つの平凸レンズ又は２つのフレネルレンズによって境界付けられるクローキングデバイスアセンブリが概略的に描かれているけれども、被クローキング領域が１つの平凸レンズ及び１つのフレネルレンズによって境界付けられるクローキングアセンブリも考えられるということが理解されるべきである。例えば、非限定的に、クローキングデバイスアセンブリは、物体側平凸レンズ及び画像側フレネルレンズ、又は、代替的に、物体側フレネルレンズ及び画像側平凸レンズを備えてもよい。

【0056】

図３を参照すると、被クローキング物品に取り付けられたクローキングデバイスアセンブリが概略的に描かれている。特に、クローキングデバイスアセンブリ１０（図１，１Ａ）は、被クローキング物品３５０に取り付けられて描かれている。六角柱１２０は一対の平凸レンズ１００，１４０同士間の被クローキング物品３５０内に位置する。実施形態では、被クローキング物品３５０の第１の部分３５４が基準光軸１６の第１の側（＋Ｘ方向）に位置しかつ被クローキング物品３５０の第２の部分３５６が基準光軸１６の第２の側（－Ｘ方向）に位置するように、被クローキング物品３５０は、六角柱１２０が位置する穴又は開口３５２を含んでもよい。いくつかの実施形態では、被クローキング物品３５０は、ビークルのピラー３５０、例えばＡピラー３５０、Ｂピラー３５０、Ｃピラー３５０、Ｄピラー３５０、などを含んでもよい。このような実施形態では、被クローキング物品３５０及び／又はクローキングデバイスアセンブリ１０にトリム３６０を取り付けてもよい。クローキングデバイスアセンブリ１０の画像側１４に画像Ｉを形成する、物体側１２にある物体Ｏからの光の伝播は、クローキングデバイスアセンブリ１０について説明されたものと等価であり、ここで繰り返されない。また、図３には、平凸レンズ１００，１４０を備えたクローキングデバイスアセンブリ１０が描かれているけれども、フレネルレンズ２００，２４０を備えたクローキングデバイスアセンブリ２０（図２）、又は、収束レンズ及び六角柱を備えた他のクローキングデバイスを、物品をクローキングするために、用いてもよい。

【0057】

ここで図１，４，及び５を参照すると、図１に関連して説明された実施形態に係るクローキングデバイスの頂面斜視図及び側面図が、それぞれ図３及び４に示される。具体的には、図４は、クローキングデバイスアセンブリ１０の被クローキング領域ＣＲ内の支柱「Ｃ」の形の物品、及び、クローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２の支柱Ｃの＋Ｙ方向後ろに位置する自動車「Ａ」、の頂面斜視図である。六角柱１２０（図示しない）が物体側平凸レンズ１００と画像側平凸レンズ１４０との間の支柱Ｃ内に位置することが理解されるべきである。支柱ＣのＺ方向の高さ（高さは＋Ｚ方向に増大する）は、クローキングデバイスの高さｈよりも大きい（図５）。図５は、図１に示されたクローキングデバイスアセンブリ１０の＋Ｙ方向から見た側面図であり、クローキングデバイスアセンブリ１０を＋Ｙ方向に見る観察者が、被クローキング領域内にある支柱Ｃの部分を視認不能であり、支柱Ｃの＋Ｙ方向後ろに位置する自動車Ａを視認可能である、ということを示している。したがって、クローキングデバイスアセンブリ１０の画像側１４を見ている観察者は、被クローキング領域内に位置する支柱Ｃを視認できず、画像側１４を見ている観察者は自動車Ａを視認できる。

【0058】

図６を参照すると、クローキングデバイスによりクローキングされているビークルのピラーの実施形態が示される。特に、図６は、ビークルＶのピラーＰの一部分をクローキングしている、本開示で説明されるクローキングデバイス１９を示す。いくつかの実施形態では、ピラーＰはＡピラーである。別の実施形態では、ピラーはＢビラーである。更に別の実施形態では、ピラーはＣビラーである。ピラーＰには、クローキングデバイス１９の被クローキング領域（図示せず）内に位置する部分もあれば、クローキングデバイスを越え延びてトリムＴによりカバーされる部分もある。クローキングデバイス１９の物体側にあるビークルＶの外側には、歩行者の形のターゲット物体「Ｏ」が図示される。歩行者Ｏには、ビークルＶのサイドウィンドウを通して視認可能な部分もあれば、クローキングデバイス１９によりクローキングされたピラーＰを「通して」視認可能な部分もある。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、クローキングデバイス１９のクローキング領域内に位置するピラーＰの周りに方向変換し、歩行者Ｏの方を見ているビークルＶの乗員が視認可能な歩行者Ｏの画像Ｉをクローキングデバイス１９の画像側にあるビークルの内部に形成する。したがって、歩行者Ｏからの光は、ピラーＰを通過したように見え、典型的にピラーＰが作り出す死角は、ピラーＰがクローキングデバイス１９の被クローキング領域内に位置していない場合ほど存在しない。実施形態において、ピラーＰ自体が被クローキング領域として役立つ。すなわちピラーＰは、歩行者からの光をピラーＰの周りに方向変換するのを補助する１つ以上の内向き面を備える外面を有する。クローキングデバイス１９を用いてピラーＰをクローキングすること、及び、ピラーＰが生成する死角を迂回することが、メタマテリアル、ビデオ画像、カメラ、複雑な電子工学、などを用いることなく実施される、ということが理解されるべきである。

【0059】

実施例
ここで図７Ａから図７Ｆを参照すると、クローキングアセンブリ１０の物体側１２に位置する物体の、市販ソフトウェアプログラム（Ｚｅｍａｘ ＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏ）を用いてシミュレートされた、画像側１４から見た画像が描かれている。収束レンズ１００，１４０は、市販のアシリンドリカルレンズ（ＡＹＬ５０４０－Ａ，Ｔｈｏｒｌａｂｓ）であり、六角柱１２０は、高屈折率ガラス（ＬＡＳ３５；ｎ＝２）から形成され、角度θは７５度に等しかった。図７Ａは、基準光軸１６と、＋Ｙ方向からのクローキングアセンブリ１０の視角、すなわち画像Ｉを基準光軸１６に沿って＋Ｙ方向に見る個人と、の間の不整合が全くない状態（０°）の物体の画像を描いている。すなわち、本開示では、「不整合」という用語は、クローキングアセンブリの基準光軸と、図中に＋Ｙ方向でもって描かれる、画像側からクローキングアセンブリを見る観察者の視線と、により画定される角度（本開示では「視角」とも称される）を意味する。図７Ｂは、基準光軸１６とクローキングアセンブリ１０の視角との間に１°の不整合を有する物体の画像を描いている。図７Ｃは、基準光軸１６とクローキングアセンブリ１０の視角との間に２°の不整合を有する物体の画像を描いている。図７Ｄは、基準光軸１６とクローキングアセンブリ１０の視角との間に３°の不整合を有する物体の画像を描いている。図７Ｅは、基準光軸１６とクローキングアセンブリ１０の視角との間に４°の不整合を有する物体の画像を描いている。図７Ｆは、基準光軸１６とクローキングアセンブリ１０の視角との間に５°の不整合を有する物体の画像を描いている。図７Ａから図７Ｅの画像により示されるように、クローキングデバイスアセンブリ１０の物体側１２にある物体の画像を、４°までの不整合で明瞭に見ることができ、５°までの不整合で依然として見ることができ。

【0060】

ビークルの内部から見た場合のビークル物品、例えばビークルＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラー、Ｄピラーなどをクローキングし、ビークル物品により生ずる死角を迂回するのに、本開示に記載のクローキングデバイスを用いてもよい。「物体」及び「物品」という用語は、互換的に、光を反射し又は光を透過する視覚的物体又は画像（２Ｄ又は３Ｄ）を意味してもよく、「～からの光」という用語は、「～から反射された光」又は「～から透過された光」を意味してもよい。「概して」及び「約」という用語を、本開示では、いずれかの定量的比較、値、測定、又は他の表現に起因するおそれのある固有の不確実性の程度を表わすのに使用してもよい。また、これらの用語を、本開示において、問題となっている主題の基本的機能の変化を結果としてもたらすことなく、定量的表現が定められた基準から変動し得る程度を表わすのに使用してもよい。

【0061】

本開示で使用されている方向用語、例えば頂部及び底部は、描画された通りの図面を参照するにすぎず、別段の規定のない限り、絶対的向きを暗示するように意図するものではない。

【0062】

本開示では特定の実施形態が例示され説明されてきたけれども、請求対象の主題の真意及び範囲から逸脱することなく、種々の他の変更及び修正を行ってもよい、ということが理解されるべきである。その上、本開示では、請求対象の主題の種々の態様が説明されてきたけれども、このような態様を組み合わせて使用する必要はない。したがって、添付の特許請求の範囲は請求対象の主題の範囲内に包含されるこのような変更及び修正のすべてを網羅する、ということが意図されている。

【0063】

［例１］
クローキングデバイスであって、
物体側、画像側、前記物体側から前記画像側に延びる基準光軸、及び、前記物体側と前記画像側との間に位置する被クローキング領域と、
前記物体側に位置する物体側収束レンズと、
前記画像側に位置する画像側収束レンズと、
前記物体側収束レンズと前記画像側収束レンズとの間の前記被クローキング領域内に位置する六角柱と、
を備え、
前記被クローキング領域が前記物体と前記画像との間に位置していないように見えるように、前記クローキングデバイスの前記物体側に位置する物体であって前記被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、前記物体側収束レンズ、前記六角柱、及び前記画像側収束レンズを通り伝播して、前記物体の画像を前記クローキングデバイスの前記画像側に形成する、
クローキングデバイス。
［例２］
前記物体側収束レンズ及び前記画像側収束レンズのそれぞれが、外向き凸面及び内向き平面を有する、例１に記載のクローキングデバイス。
［例３］
前記六角柱が、
前記基準光軸の第１の側における、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の内部全反射（ＴＩＲ）面と、
前記第１の側と反対側の前記基準光軸の第２の側における、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２のＴＩＲ面と、
を備える、例１に記載のクローキングデバイス。
［例４］
前記第１の物体側面及び前記第２の物体側面が前記基準光軸上に物体側頂点を形成し、前記第１の画像側面及び前記第２の画像側面が前記基準光軸上に画像側頂点を形成する、例３に記載のクローキングデバイス。
［例５］
前記六角柱が細長い六角柱を備える、例３に記載のクローキングデバイス。
［例６］
光が、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、
前記クローキングデバイスを通って伝播する、例３に記載のクローキングデバイス。
［例７］
前記六角柱を通って伝播する光が、前記六角柱内で内部全反射される、例１に記載のクローキングデバイス。
［例８］
前記物体からの光が、前記物体側収束レンズにより前記六角柱上に集束され、前記物体側収束レンズにより前記六角柱上に集束された光が、前記六角柱内で内部全反射される、例１に記載のクローキングデバイス。
［例９］
前記六角柱内で内部全反射された光が、前記画像側収束レンズに伝播し入射する、例８に記載のクローキングデバイス。
［例１０］
前記画像側収束レンズに入射した光が、前記物体から前記物体側収束レンズに入射する光に対し概ね平行に集束されて、前記クローキングデバイスの前記画像側に前記物体の画像を形成する、例９に記載のクローキングデバイス。
［例１１］
前記物体側収束レンズ及び前記画像側収束レンズは、一対の平凸レンズ、一対のフレネルレンズ、又は、平凸レンズ及びフレネルレンズを備える、例１に記載のクローキングデバイス。
［例１２］
クローキングデバイスアセンブリであって、
物体側、画像側、前記物体側から前記画像側に延びる基準光軸、及び、前記物体側と前記画像側との間に位置する被クローキング領域と、
前記被クローキング領域内に位置する被クローキング物品と、
外向き凸面及び内向き平面を備える物体側収束レンズと、
外向き凸面及び内向き平面を備える画像側収束レンズと、
前記物体側収束レンズと前記画像側収束レンズとの間の前記被クローキング物品内に位置する六角柱と、
を備え、
前記被クローキング領域及び前記被クローキング領域内の前記被クローキング物品が前記物体と前記画像との間に位置していないように見えるように、前記クローキングデバイスアセンブリの前記物体側に位置する物体であって前記被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、前記物体側収束レンズ、前記六角柱、及び前記画像側収束レンズを通り伝播して、前記物体の画像を前記クローキングデバイスアセンブリの前記画像側に形成する、
クローキングデバイスアセンブリ。
［例１３］
前記六角柱が細長い六角柱を備える、例１２に記載のクローキングデバイスアセンブリ。
［例１４］
前記六角柱が、
前記基準光軸の第１の側に位置する、第１の物体側面、第１の画像側面、及び、第１の内部全反射（ＴＩＲ）面であって、前記第１のＴＩＲ面が前記第１の物体側面と前記第１の画像側面との間に拡がっている、前記面と、
前記第１の側と反対側の前記基準光軸の第２の側に位置する、第２の物体側面、第２の画像側面、及び、第２のＴＩＲ面であって、前記第２のＴＩＲ面が前記第２の物体側面と前記第２の画像側面との間に拡がっている、前記面と、
を備える、例１２に記載のクローキングデバイスアセンブリ。
［例１５］
光が、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、
前記クローキングデバイスアセンブリを通って伝播する、例１４に記載のクローキングデバイスアセンブリ。
［例１６］
前記物体から前記物体側収束レンズに入射した光が、前記物体側収束レンズにより前記六角柱上に集束され、
前記物体側収束レンズにより前記六角柱上に集束された光が、前記六角柱内で内部全反射され
前記六角柱内で内部全反射された光が、前記画像側収束レンズに伝播し入射し、
前記六角柱から伝播して前記画像側収束レンズに入射した光が、前記物体から前記物体側収束レンズに入射する光に対し概ね平行に集束されて、前記クローキングデバイスアセンブリの前記画像側に前記物体の画像を形成する、
例１２に記載のクローキングデバイスアセンブリ。
［例１７］
ビークルであって、
ピラーと、
前記ピラーに位置するクローキングデバイスであって、
物体側、画像側、及び、被クローキング領域であって、前記ピラーが前記被クローキング領域内に位置し、前記物体側が前記ビークルの外部に位置し、前記画像側が前記ビークルの内部に位置する、物体側、画像側、及び、被クローキング領域と、
外向き凸面及び内向き平面を備える物体側収束レンズと、
外向き凸面及び内向き平面を備える画像側収束レンズと、
前記物体側収束レンズと前記画像側収束レンズとの間の前記ピラー内に位置する六角柱と、
を備え、
前記被クローキング領域が前記物体と前記画像との間に位置していないように見えるように、前記クローキングデバイスの前記物体側に位置する物体であって前記被クローキング領域により視認不能化された物体からの光が、前記物体側収束レンズによって前記六角柱上に集束され、前記六角柱内で内部全反射され、前記画像側収束レンズに伝播し入射し、前記画像側収束レンズによって集束されて、前記物体の画像を前記クローキングデバイスの前記画像側に形成する、
ビークル。
［例１８］
前記六角柱が、
第１の物体側面、第１の画像側面、及び、前記第１の物体側面と前記第１の画像側面との間に拡がる第１の内部全反射（ＴＩＲ）面と、
第２の物体側面、第２の画像側面、及び、前記第２の物体側面と前記第２の画像側面との間に拡がる第２のＴＩＲ面と、
を備える、例１７に記載のビークル。
［例１９］
前記六角柱が細長い六角柱を備える、例１７に記載のビークル。
［例２０］
光が、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第１の物体側面－六角柱の第２のＴＩＲ面－六角柱の第２の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第１の光路を介し、
物体－物体側収束レンズの外向き凸面－物体側収束レンズの内向き平面－六角柱の第２の物体側面－六角柱の第１のＴＩＲ面－六角柱の第１の画像側面－画像側収束レンズの内向き平面－画像側収束レンズの外向き凸面－画像、という第２の光路を介し、
前記クローキングデバイスを通って伝播する、例１７に記載のビークル。

【図1】

【図1A】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図7E】

【図7F】