用于产生散射选择的波长的电磁能量的系统和方法与流程

背景技术：

本申请要求clarkd.boyd等人于2015年4月14日提交的题为“photovoltaiccelland/orphotocellwithlightscatteringlayer”的美国临时专利申请号62/147,573、2016年1月26日提交的题为“systemsandmethodsforproducinglaminates,layersandcoatingsincludingelementsforscatteringandpassingselectedwavelengthsofelectromagneticenergy”的美国专利申请号15006143、以及2016年1月26日提交的题为“systemsandmethodsforproducingobjectsincorporatingselectiveelectromagneticenergyscatteringlayers,laminatesandcoatings”的美国专利申请号15006145的优先权，以上所有的公开内容以其整体通过引用并入于此。

本申请涉及clarkd.boyd等人于2016年1月26日提交的题为“systemsandmethodsforimplementingselectiveelectromagneticenergyfilteringobjectsandcoatingsusingselectablytransmissiveenergyscatteringlayers”的美国专利申请号15006148以及clarkd.boyd等人于2016年1月26日提交的题为“systemsandmethodsforproducingobjectsincorporatingselectablyactiveelectromagneticenergyfilteringlayersandcoatings”的美国专利申请号15006150，以上所有的公开内容以其整体通过引用并入于此。

1.所公开的实施例的技术领域

本公开涉及用于形成电磁能量透射层的系统和方法，所述电磁能量透射层特别地形成为选择性地散射特定波长的电磁能量而同时允许其余波长穿过，包括以独特方式在这样的能量透射层中实现光学光散射技术，以及由这样的透射能量散射层形成或者以其它方式并入这样的透射能量散射层的对象、对象部分、壁板、透镜、滤波器、屏幕等。

2.相关现有技术

提供或者促进电磁能量（包括可见或近可见射频（rf）中的光）通过各层、材料、结构或结构组件的选择性透射的能力在数个真实世界的使用情况和应用中提供了大量益处。在用于光学或者近光学频谱中的电磁能量的最简单水平下，在结构中提供窗户、天窗等以便使结构的内部“自然地”被阳光照耀。在某些实现中，修改窗户或天窗以便限制或者修改透射到结构中的光的数量或者透射到结构中的光的构成波长。在其它实现中，以限制看穿例如特定窗户或天窗的组成面板的能力的方式来修改窗户或天窗。通常并入这样的修改以便解决基本的隐私性顾虑或者低水平安全性的顾虑。玻璃或者其它透明/半透明材料、面板可以例如是磨砂的、带色彩的或者以其它方式修改为提供用于使特定窗户或天窗透过光但是没有被看穿的能力。经染色的玻璃窗户例如通常形成为具有特定图像表示或者多色设计格式，而同时允许光一般地以然后经滤波的方式穿过。不管是实现为解决简单的美学性还是出于其它原因的所有这些技术以某种方式修改窗户和/或构成面板或窗格的光透射性质，但是基本上在两个方向上等同地修改。

可替换地称为单向或者双向镜子的东西通常用于单向观察，其中保持观看房间为暗的以便使观察者可以从观看房间在镜子的相反侧上通过镜子看到相当较亮的所观察的空间或者房间。通过调谐面板的光学性质，这些单向镜子镜面板特别地形成为部分反射和部分透明的，包括通过改变面板中或者上的一个或多个反射层的厚度或者成分。面板的玻璃可以例如涂敷有金属化材料的薄的、几乎透明的层或者具有嵌入其中的金属化材料的薄的、几乎透明的层以便产生镜面，所述镜面反射一些光并且准许剩余部分的光透射通过镜子。然而，光学“骗局”在于，光总是在两个方向上精确等同地穿过镜子。因而，操作原理是保持一侧被明亮地点亮，使得基于反射光从明亮点亮的一侧掩蔽镜子的视觉穿透的原理而“难以”看穿该侧。尽管这可以在特定实现中工作，但是没有人会被欺骗从而相信所观察的镜面面板不是提供用于从另一个非点亮侧观察点亮空间。而且，所意图的效果正是在于，入射光的大部分从镜子的“发亮”侧反射回来，提供环境光通过面板在面板的发亮侧上的基本上不可修改的不利透射性质。

高端车辆窗户染色添加外部反射层，所述外部反射层达成了与单向镜子类似的效果，因为将粘合剂支撑的膜应用到车辆窗户的内部或外部表面以便使它们在从车辆外部观察时基本上是单向镜子。然后变得困难的是从外部看向车辆内部，除非并且直至观察者非常接近于车辆并且遮蔽膜层的部分。通过如此做，观察者可以能够看穿车辆窗户，即便他可能仍然被非常严重地遮蔽，基本上击败严重染色的目的。而且此处，基本上转黑的染色的配置不利地影响例如从车辆的外部向车辆的内部的光透射性质，这必然地以不可辨别的方式转黑或者遮蔽。

最近，已经出现广告方案，其中将商业上描述为“透视乙烯基”的东西应用于窗户以便提供在第一次观察时看起来为不透明的标牌的东西，其通常是以特定广告的形式，形成在办公室窗户上、公共车窗户上、或者出于方便应用和在必要的情况下乙烯基应用的移除而选择的其它类似的玻璃或者透明塑料表面上。在密切检查时，揭示的是，基于利用针孔对所应用的乙烯基膜（一般具有印刷的图像侧和粘合剂承载的非图像侧）进行穿孔，可以从非图像侧有效地“透视”乙烯基应用，所述针孔可以优选地以直径1.5mm的范围而处于典型地65/35图案中，其中移除印刷侧上的图形的35%以便产生精细网状窗户覆盖物。这样的穿孔方案在观察侧上留下标牌“看起来”不透明的足够的印刷设计。然而，穿孔方案从膜移除足够多的乙烯基材料以便提供从非印刷或非图像侧的看穿可见性。然而，此处再次地，这些外部应用的窗户处置的关注点是向特定窗户提供优选的“外貌”，其中减少关心由外部应用的涂层创建的窗户的光透射性质上的任何影响。这些方案进一步地受到必要地要求要覆盖的窗户区域的特定尺寸已知所限制，并且窗户区域必须可用于要向其应用的透视乙烯基。

分别地，存在某些制作的织物，其看起来对于观察而言是不透明的，但是允许特定波长的电磁能量的透射，包括可见光线或者近可见光线。这样的织物的示例是从其制得所谓的茶色透过泳衣和其它衣服的microsol^®。这样的材料的描述及其使用例如在riedel的美国专利号5,518,798（1996年5月21日颁布）中找到，其描述了透射太阳光的特定材料的成分，以及从该材料制得的泳衣和光防护佩戴物，并且在lanham-new的英国专利申请公开号2461488（2011年3月8日公布）中找到，其针对的是头饰物品，并且特别地，某些谨慎实践要求覆盖佩戴者的头部、额头、面部和/或眼睛的头饰物品，它们由看起来如所观察的那样基本上不透明的材料形成，但是透射太阳光以便致力于例如减少佩戴者中的维生素d不足。然而，这些织物将产生相同的滤波效果，而不管光照的是织物的哪一侧。在这方面中，通过织物等同地在任一方向上对光进行滤波。

随着新的且独特的运用场景的出现，用于通过存在于特定受监控区域中的电磁能量元件的收集和分析而辨别特定受监控区域中的环境因素和/或活动的所有方式的远程传感器继续得到更宽泛的扩散和接受。在区域观察、监视和监控领域中，通常采用静止和视频相机，以及所有方式的视觉光和近视觉光的反应式传感器。取决于区域观察、监视和监控的本性，可能优选的是隐藏或掩饰特定相机或其它电磁能量传感器的存在以便这样的存在对于受监控区域中的观察者或入侵者而言在很大程度上是未被检测到的。其它考虑包括，可以简单地优选的是以不会不利地影响结构的美学性的方式在特定结构中不引人注目地嵌入相机或传感器。困难在于，隐藏、掩饰或者以其它方式遮住相机的透镜或者与特定传感器相关联的其它图像或能量接收器的常规尝试一般地不加区分地并且不利地修改穿过任何隐藏、掩饰或以其它方式遮住的层的电磁能量的特性。在视觉或近视觉的光穿过相机或传感器设备的隐藏处的情况下，穿过该层的能量的特性的这种修改可以并且一般地的确不利地影响这样的设备在隐藏的操作运用场景中的操作。

在能量收集和能量收获的领域中，通常有利地在特定结构中或上运用光伏电池或其它光电池以便将环境光转换为电。特定光电池的效率受其吸收和/或最小化入射光在光电池的表面上的反射的能力的影响。出于该原因，光电池一般形成为具有暗的（一般地，黑色或者暗灰色）曝光的面向光或光入射（“面部”）的表面。当将暗的面部表面曝光于可见或近可见频谱中的未经滤波的光时，实现光电池的操作中的最大效率。正是出于该原因，在实质上所有的常规安装中，光电池未经修改地安装在结构的外部表面上，要么（1）完全曝光于，要么（2）在干净玻璃、干净塑料或者类似的干净（基本上是透光的）保护外部结构层后面曝光于光电池的面部表面。由任何保护外部结构层赋予的保护旨在单纯地抵抗对光电池的面部表面的不利环境影响和/或损坏，而没有不利地影响可见或近可见光向光电池的面部表面的完全透射。然后对于在数个潜在的有益操作或运用场景中使用的光电池的更广泛扩散而言明显的缺点在于，在许多实例中，此类“所要求”的安装不利地影响要在其上安装光电池以供使用的结构或对象的美学性。

换句话说，已知的是，光电池典型地必须是以不受阻碍的和/或未经滤波的方式对于周围环境光而言是可见的。进一步已知的是，光电池的视觉外观不能显著地从面部表面提供的暗呈现或成分更改，而没有使光电池明显更不高效，或者以其它方式基本上使其操作降级。光电池在特定安装中的存在因此容易在视觉上可区分。单纯出于该原因，通常避免光电池在特定安装中的包括或者与某些结构、对象或产品的关联。制造商通常基于光电池在安装时变为结构、对象或产品的外观或装饰设计的视觉贬低者或扰乱者而作出这些决定，在所述结构、对象或产品上光电池可以以其它方式有利地应用和运用。

技术实现要素：

以上讨论集中于用于提供表面处置和覆盖物的已知技术的应用，其在特定环境下有效地“诱骗”人类眼睛从观看、观察或光入射侧看向一般不透明的呈现，而同时以允许某些但不是全部的rf能量穿透表面处置和覆盖物的方式提供可见光或者近可见光通过表面处置和覆盖物的某一粒化水平的经滤波的透射。尽管以上讨论集中于视觉光学器件，但是根据本公开的原理可以等同地适用于很好地处在视觉频谱外部的波长电磁能量的滤波。然而，基于其固有限制、特定制作过程（通过其形成对象，包括这些特殊化能力）以及其使用中的某些随附缺点，至今为止，以上讨论的特定实现以及其它类似的实现在其能力方面全部受约束以便更加广泛地适配于更大范围的使用情况，特别地，关于其中在它从能量或光入射侧传递到特定结构、结构组件结构外部层的相反侧时，形成、滤波、遮蔽或者以其它方式修改电磁能量（包括可见和近可见频谱中的光）的方式。

鉴于以上关于已知单向能量透射方案、技术和/或素材的应用所标识的限制，将有利的是研发高级光散射层，以及3d对象或对象外部层形成方案和/或过程，其提供从外部、观看、观察或能量/光入射侧看起来“不透明”的特别适配的结构和光散射层，但是以其它方式提供基本上未经滤波的能量/光透射性质，使得由此形成的层、对象和/或对象外部层基本上是能量/光透射的，如从所形成的对象的内部观看或者从所形成的结构或外部层的相反或非能量/光入射侧观看。

根据本公开的系统和方法的示例性实施例可以提供技术、过程和方案，通过其形成或者以其它方式在固体对象和/或所制作的系统或者系统的组件（形成或者制作为无数有益目的）中并入一个或多个单向光透射或者基本上透明的对象部分、层、透镜、滤波器、屏幕等。

示例性实施例可以从基本上透明的微米和亚微米球体中形成单独的能量散射层，包括微颗粒和/或纳米颗粒，其可以具有并入在它们之间的微空隙和/或纳米空隙。在实施例中，各个颗粒或者其中固定它们的基质的折射率可以是可调谐的，以便使成品层在从能量/光入射侧观看（或者曝光于入射能量）时提供选择性地不透明外观。在牵涉到视觉范围中的光的散射的实施例中，可以根据各个用户的期望来渲染选择性地不透明外观，而散射层对于穿过成品层以到达那些成品层后面的区域或传感器的其它波长的能量/光是基本上透明。

在实施例中，因为能量/光散射层包括基本上透明的成分（颗粒和固定基质），所以实质上不存在特定环境上或者特定使用的约束，其中层和/或由层形成的对象也许经可操作地部署以供使用。

示例性实施例可以形成固体或中空对象主体结构，或者以其它方式的对象外部层，其包括布置于基质中的基本上透明的微米和亚微米球体或颗粒，所述球体或颗粒具有提供在其之间的微空隙或纳米空隙，以便使层从观看、观察或者能量/光入射侧看起来能量不透明，其中当从非观看或者非能量/光入射侧观看时，或者从中空对象主体结构内的固体对象主体结构的内部部分观看时，或者从与观看、观察或光入射侧相反的对象外部层的一侧观看时，对象主体部分、对象外部层或者对象外部层的选择性分立部分是基本上能量/光透明的。

示例性实施例可以从微颗粒、纳米颗粒、微/纳米空隙（如可以由微球体或者蒸发过程产生）或者以上的组合形成固体对象主体结构、中空对象主体结构的外壳或者以其它方式的对象外部层，以便通过以“调谐”反射或“散射”光的波长的方式对基本上透明的微颗粒、纳米颗粒等的构成性质的操控来呈现根据特定期望颜色的不透明外观。

在实施例中，基于这样的物质在表面涂敷和/或涂料制作产业中的可用性，微米和亚微米球体或颗粒可以包括例如二氧化钛以便利用高折射率和相对低的成本的优点。

在实施例中，能量散射层的折射率可以根据微米和亚微米球体的尺寸、从其可以形成微米和亚微米球体的材料的成分、形成基质的材料的成分（微米和亚微米球体分散和固定在基质中）以及提供在微米和亚微米球体之间的间隙空间（空隙）的尺寸来特别地调谐。

示例性实施例可以提供设置在固体对象主体结构、中空对象主体结构上或者作为其构成组件、或者以其它方式作为对象外部层的光散射层，其中光散射层允许波长光穿过光散射层，而同时散射确定波长的光以便在从观看、观察或光入射侧观看时产生光散射层中的期望视觉外观。

在实施例中，光散射层可以以跨特定光散射层的整体散射相同波长的光的方式形成，而不管是包括对象的外部表面的完整覆盖还是仅在对象的外部表面的分立部分处。在这样的实施例中，球体或者颗粒尺寸，以及球体或者颗粒的材料成分，以及在其内固定球体或者颗粒的基质，可以跨光散射层的跨度基本上均匀。

在实施例中，光散射层可以以在光散射层的分立区域内散射确定波长的光的方式形成，以便使得光散射层可以反射多个颜色以及甚至图案化、纹理化和/或多色的图像，而不是反射单个颜色。在这样的实施例中，通过改变球体或者颗粒尺寸，和/或球体和/或颗粒的材料成分，以及在其内固定球体和/或颗粒的基质，跨光散射层的跨度呈现不同的折射率。换言之，光散射层的成分将基本上非均匀。

在实施例中，可以使用嵌入在介电基质中的基本上透明的金属纳米颗粒来形成能量/光散射层。

在实施例中，能量/光散射层可以根据过程来形成，所述过程独特地适配用于光散射层形成的2d图像形成技术，包括照相乳剂图像形成技术，并且进一步独特地适配用于整体地或者部分地形成包括这样的能量/光散射层的3d对象的3d增材制作（“am”）、印刷和/或层压技术。

在实施例中，光散射层可以通过例如向对象的表面应用照相级卤化银胶材并且使用折光（chromoskedasic）显影过程形成且向特定颜色或图像呈现固定层的光散射性质而形成。

在实施例中，在从观看、观察或光入射侧观看时看起来不透明的表面或表面层可以形成为看起来由特定颜色的材料形成或者包括特定图案，包括多色图案，随形成对象或对象层的用户的意见。

示例性实施例可以形成固体对象主体结构或者对象外部层，其可以用于促进光在一个方向上的透射性以便促使通过原本由常规材料形成的结构遮挡的区域的照明。作为非限制性示例，这些通常被遮挡的区域可以包括在抬起的走廊底层的区域或者其它类似的通常不利遮挡的区域的体积。

示例性实施例可以形成固体对象主体结构或者对象外部层，其可以容纳或者覆盖所有方式的光激活、光吸收、光运用或者以其它方式可操作地牵涉到光的传感器，包括但不限于相机、光传感器、光伏电池/光电池等。

在实施例中，嵌入式光伏电池或光电池的外观可以通过涂层或膜而增强，所述涂层或膜特别地布置为允许在该层后面掩蔽光伏电池或光电池的外观，以基本上没有打断或者降级光伏电池和/或光电池的高效操作的方式呈现了宽范围的所选颜色和/或所选图案中的一个或多个。

在实施例中，基于其所认识的在可能容易曝光于某些对象的表面上可获得的光的充足结构区域上的限制和易脆性，这样的叠覆层用于光伏电池和/或光电池的应用可以解决光伏电池和/或光电池的较宽广使用中的不足。

在实施例中，可以使特定对象的基本上整个外部层对于光伏电池和/或光电池的嵌入式阵列透明，由此增加特定对象的潜在可用的能量收集或能量收获能力，而没有不利地影响特定对象的所要求的美学一致性或者可选地美学上令人愉悦的外部呈现。

示例性实施例可以提供特别形成的防护外部层，其（1）在嵌入式光电池或其它传感器的支持下允许能量/光基本上未经修改地穿过的透射，以及（2）允许所选波长的光的反射，由此创建高度可适配的表面抛光效果。如上文所指示，这些高度可适配的表面抛光效果可以一般地配置成看起来为任何特定用户选择的颜色或者根据任何规定（和/或用户选择）的图案，包括多色图案或者多色图像。以该方式，示例性实施例可以提供由表面光散射层形成或者作为外部层而包括表面光散射层的对象，其允许要在对象表面后面掩蔽的嵌入式组件的视觉外观，这对于观察者而言可以看起来是具有预确定的表面颜色或者预确定的表面颜色图案，或者包括预确定的表面图像。

示例性实施例可以将典型住宅和/或商业配置的壁板形成为固体对象主体结构，包括用于覆盖典型的电气开关、插座以及其它住宅和商业安装的光散射层。在实施例中，底层开关箱和/或插座箱可以配置为包括能量和/或光激活的传感器、设备、电力生成组件等。根据所公开的实施例的壁板的提供可以促进通过具有不透明外观的壁板向底层传感器、设备或组件的能量透射。在实施例中，这样的传感器、设备或组件可以固设到壁板的箱侧（非光入射侧）。

示例性实施例可以提供对象主体结构，其可以包括附加的分离形成的、部分透射且选择性反射的层。部分透射且选择性反射的层可以例如包括定向透明层，其可以形成有穿孔或者没有穿孔。在其中可以包括穿孔的实施例中，穿孔在尺寸上可以基本上等于确定波长的光。在实施例中，穿孔可以是以包括光散射层的微米或亚微米球体之间的空隙和/或裂缝的形式。在实施例中，穿孔可以是以其中固定微米或亚微米球体的基质材料中的开口的形式。

示例性实施例可以形成对象主体结构，其包括构成光会聚/重定向层、光学隔离体层、镜面层等的附加层。

所公开的系统和方法的这些和其它特征和优点在各种示例性实施例的以下详细描述中描述或者从各种示例性实施例的以下详细描述显而易见。

附图说明

将参照以下各图详细地描述所公开的用于形成电磁能量透射层的系统和方法的各种示例性实施例，所述电磁能量透射层特别地形成为选择性地散射特定波长的电磁能量而同时允许其余波长穿过，包括通过独特地运用那些层中的基本上透明的微米或亚微米球体的光学光散射技术，以及由这样的透视能量散射层形成或者以其它方式并入这样的透射能量散射层的对象、对象部分、壁板、透镜、滤波器、屏幕等，其中

图1图示了根据本公开的设置在3d主体结构的透明部分上的示例性对象能量/光散射表面层的示意图；

图2图示了根据本公开的具有表面（至少部分地由光散射表面构成）的3d对象中嵌入的示例性光敏传感器元件的示意图；

图3图示了根据本公开的作为层压层中的一个或多个而包括能量/光散射层的示例性3d对象层压表面的示意图；

图4图示了根据本公开的具有包括能量/光散射表面层的至少一个门户部分的示例性3d对象的示意图；

图5a-5c图示了根据本公开的从观看、观察或光入射侧以平面形式观看的光散射表面层的示例性描绘；

图6图示了根据本公开的能量/光散射层的细节的示例性实施例；

图7图示了根据本公开的可用于能量/光散射表面层和/或包括能量/光散射表面层的3d对象主体结构的自动化形成的示例性am3d对象形成系统的示意图；

图8图示了根据本公开的用于形成包括至少一个能量/光散射表面层的对象的3d对象形成方案或者能量/光散射表面层形成方案的示例性方法的流程图；

图9图示了根据本公开的可用于光散射层中的多层单独微米或亚微米球体的示例性细节的示意图；以及

图10图示了根据本公开的并入由能量/光散射层形成的至少一个分立部分的示例性壁板的示意图。

具体实施方式

根据本公开的系统和方法包括用于形成电磁能量透射和/或散射层的技术。这些层可以特别地形成为选择性地散射特定波长的电磁能量，包括视觉、近视觉或非视觉范围中的光能量，而同时允许其余波长穿过。这些层可以独特地运用包括那些层中的基本上透明的微米或亚微米球体的这种能量散射层中的光学光散射技术。所公开的系统和方法可以进一步包括用于形成包括或者以其它方式并入这样的透射能量散射层和/光散射层的对象、对象部分、壁板、透镜、滤波器、屏幕等的技术。所公开的系统和方法的描述将引用一系列真实世界使用情况和应用以用于如此形成的2d能量/光散射层和/或用于并入如此形成的一个或多个2d能量/光散射层的3d对象。

本公开中描述和描绘的示例性实施例不应当解读为特别地限于以下中的任何特定配置：（1）结构、对象、对象部分、制造品或其组件区段；（2）在任何层形成过程中用于形成所描述的能量/光散射、光定向或光透射层的特定单独材料，包括但不限于微米或亚微米球体的任何特定成分，包括微颗粒和/或纳米颗粒，以及在这样的微米或亚微米球体之间建立的任何间隙空隙或纳米间隙；或者（3）任何特定类别的能量/光收集传感器组件，其可以可选地安装在这样的能量/光散射、光定向或光透射层中、装设在其中或者放置在其后面，以便在从对象或层的观看、观察或光入射外部表面观看包括这样的传感器组件的对象时隐藏以致不能观看，从这一角度来看，能量/光散射、光定向或光透射层对于入射电磁能量而言可以看起来“不透明”。应当认识到，如包括在所公开的示例性系统和方法的范围内，设想到用于形成能量/光透射、光定向和/或光散射层以及由这样的层形成或者以其它方式并入这样的层的对象的所公开的方案的任何有利使用以便实现对象或层的美学上一致的或者美学上令人愉悦的向外外观而同时允许特别地可见或近可见光组分穿过运用的系统、方法、技术、过程和/或方案，诸如在本公开中详细讨论的那些。

所公开的系统和方法将被描述为特别地可适配于在从观看、观察或光入射侧可能看起来不透明的层后面或者对象内隐藏某些光伏电池或光电池（一般地在下文笼统称为“光电池”）。如贯穿本公开的均衡所使用的，术语“光电池”意图在没有限制的情况下参考广泛种类的光激活、光吸收、光运用或者以其它方式可操作地牵涉到光的传感器、传感器组件或设备，其中有利地运用光生电、光导或光伏效应以便在曝光于光（在可见或者近可见范围的电磁频谱中）或其它所选电磁辐射时产生电流或电压。本领域技术人员认识到，这样的光电池可以可替换地称为光生电电池、光伏电池或者光导电池，并且更通俗地作为“电眼”的某些实现。术语光电池在本公开中的一般使用涵盖但不限于这些术语。

光电池覆盖在二氧化硅结晶、非晶、薄膜、有机或其它光定向层中。这些光定向层通过实现散射和/或等离子体效应而进行工作，其中一般地通过使用在那些纳米颗粒的表面等离子体共振处激活的金属纳米颗粒散射光而改进光吸收。表面等离子体共振或者spr一般地是指在由入射光刺激时负和正介电常数材料之间的界面处的传导电子的共振振荡。当入射光子的频率与抵抗正核的恢复力进行振荡的表面电子的本生频率匹配时，建立共振条件。

在根据本公开的系统和方法的实施例中，独特且有利的光定向层在光定向层的观看、观察或光入射侧上的观察者的方向上将撞击光频谱的小部分散射回来。以该方式，特定光定向层可以看起来具有视觉频谱中的特定颜色，而光能量的大部分可准许地穿过薄光定向层，撞击在底层光电池的操作表面上以便根据光生电效应而产生电。

可以参照所公开的能量/光透射层、能量/光散射层和/或能量/光定向层，因为这些术语可以在本公开的上下文中可互换地使用，特别地可用于在美学上隐藏光电池。然而，应当认识到，所公开的层可以等同地在运用场景和/或使用情况中有效，其中包括定位在这样的层后面的某种形式的相机或成像设备或透镜的其它传感器可以可用于观察空间或区域。在基本上所有照明条件中可使用的这样的相机或成像设备的容量可以仅受相机或成像设备本身的能力所限制，并且不是基于光散射层的任何故障而限制，在所述光散射层后面放置相机或成像设备以便关于相机或成像设备基本上透明。光散射层后面的这样的相机或成像设备的位置可以基本上被“隐藏”或者以其它方式隐蔽，如可以以类似的方式的任何数目的光致动的检测、传感器或其它设备组件的位置。在这一方面中，作为嵌入式光电池对所公开的能量/光散射层或者由那些能量/光散射层形成的对象的使用的一般引用不应当视为将所公开的系统和方法限于任何特定集合或种类的光激活或光运用的传感器。另外，尽管将对“光散射”效应作出一般引用，但是这些引用不意图排除电磁频谱的其它部分中的能量散射，对此，可以使某些能量散射层看起来对于特定波长的非可见辐射不透明。

附加地，对从其可以形成所公开的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的材料的任何特定有用成分的引用也仅是对广泛种类的输入材料的描述，所述输入材料可以以一般地透明或者看似透明的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的形式可呈现。用于这样的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的适当材料可以特别地根据其成分进行讨论，或者可以更加广泛地通过某些功能参数（包括可变折射率）来引用，其不应当视为限制可以由其形成这样的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒的广泛范围的可用输入材料。典型的球体或颗粒尺寸将在25微米或更少的范围中，一般地取决于意图由能量散射层散射的入射能量的波长。附加地，将描述这样的微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒可以稳定于其中的典型介电基质。此处再次地，对促进特定微米或亚微米球体、微颗粒和/或纳米颗粒在层形式中的稳定或固定的特定透明介电材料的任何引用意图为说明性和非限制性的。

示例性实施例可以有利地运用能量/光定向、能量/光反射和/或能量/光散射层，其覆盖特定3d对象的外部表面的至少一部分，包括如可以在任何模制、加工或am对象形成过程中形成的此类3d对象。能量/光定向、能量/光反射和/或能量/光散射层可以可用于将撞击的能量和/光频谱的至少一部分散射回到观察者。在其中例如可见光被散射回到观察者的情况下，对象可以给出具有特定颜色或特定图案或者包括成品对象的外部表面上的特定图像的外观。

光散射层的表观颜色、图案或图像可以通过根据颗粒的尺寸、颗粒的材料成分、颗粒的物理（成层）成分、其中可以固定颗粒的基质材料的成分、颗粒之间的间隙空隙的存在和尺寸、大量的单独颗粒/基质层或者以上的任何组合来调节颗粒的折射率而产生。表观固体颜色可以通过跨光散射层的光入射表面呈现以上参数的基本上均匀的组合而产生。图案可以通过借助于跨光散射层的光入射表面操控以上参数中的一个或多个而适当地改变折射率的调节来产生。

在实施例中，可以提供对象、用于对象的外部表面涂层和/或外部膜，其设计为允许从对象的观看、观察或光入射侧向观察者呈现广泛范围的所选颜色而同时基本上维持任何嵌入式传感器或光电池的效率，尽管被任何实质上干净的光透明覆盖物、涂层或防护外部层所覆盖。

在实施例中，事实上可以修改任何对象表面，使得与对象表面相关联的光电池或其它传感器可以被完全地掩蔽或隐蔽。例如包括商业建筑物或住宅家庭的结构的房顶可以被光电池覆盖，但是仍然具有典型的木瓦、金属、沥青或其它表面处置的房顶的外观。分别地，结构的壁的部分（内部或外部）可以嵌入有光电池，而同时维持着色表面、纹理化表面的外观，或者甚至是特别选择的工艺品的表示。包括小轿车和/或公交车的车辆可以在各种外部表面上提供有光电池，光电池被光定向和/或光散射层的护膜掩蔽以便将受影响的表面渲染为看起来只是由正常着色表面形成。

结构、车辆或对象的外部表面层可以并入多个不同的传感器，其经掩蔽或隐蔽以便在可见上不可检测，或者以美学上正确、令人愉悦或者根据操作环境或使用情况中的约束所要求的方式。在这一方面中，结构或结构组件的外部层的所要求或期望的外观可以例如在结构的翻新中保留，其经受历史保留或其它向外外观（或者外观修改）约束，而同时提供对象或对象表面层的光透射性质的有利使用以便促进维持向外所要求或期望的外观的对象或对象表面后面、之外、下面或周围的区域的光照。

可以产生固体对象主体结构、中空对象主体结构或者其它对象表面层，其可上色或者视觉上可纹理化，而没有使用色素、漆料、油墨或者单纯地吸收某些波长的光的其它表面处置。所公开的能量/光散射层允许确定的可见、近可见或非可见波长的能量/光基本上不受阻碍地穿过该层，而同时散射其它确定的可见、近可见或非可见波长的能量/光，因而在可见光散射的情况下，例如产生针对包括或并入能量/光散射层的对象的表面的上色外貌。

图1图示了设置在3d主体结构120的透明部分上的示例性对象能量/光散射表面层110的示意图100。如图1中所示，能量/光散射层110配置为允许第一确定波长的能量/光wlp穿过能量/光散射层110。能量/光散射层110的配置同时使某些第二确定波长的能量/光wls在入射方向上散射回来，基本上如所示的那样。

如上文所指出，并且如将在下文更加详细地描述，能量/光散射层110可以配置为具有以变化尺寸的微米或亚微米球体的形式的基本上透明的颗粒，基本上在25微米或更少的范围中，包括微颗粒、纳米颗粒以及基本上透明的颗粒之间的间隙或纳米空隙。基本上透明的颗粒可以稳定在还包括基本上透明的基质材料的结构或其它层中，包括但不限于介电材料。将基本上透明的颗粒配置为“调谐”光散射层110的光散射表面以便散射特定第二确定波长的能量/光wls的能力可以提供能量/光散射层110以单个颜色、多个颜色或者根据由能量/光散射层110提供的图像式视觉呈现而产生期望视觉外观的容量。换言之，取决于包括能量/光散射层110（或多个层）的组件的特定成分，可以由能量/光散射层110在视觉上产生一个或多个颜色、纹理、颜色图案或者颜色图案化的图像。

在其中入射能量包括视觉频谱中的波长的情况下，能量/光散射层110的折射率可以基于颗粒的一个或多个尺寸、颗粒的一个或多个材料成分、颗粒的一个或多个物理成分、可以在其内固定颗粒的任何基质的一个或多个材料成分、固定在基质中的颗粒之间的间隙开口或空隙或者以上参数的任何组合来选择性地调谐。在其中能量/光散射层110意图看起来为跨能量/光散射层110的表面的单个颜色的实施例中，跨能量/光散射层110的表面的颗粒/基质/空隙方案的成分可以基本上是同样的或者均匀的。在其中光散射层110意图看起来是以多个颜色、多个纹理或者作为经成像的表面的实施例中，跨能量/光散射层110的表面的颗粒/基质/空隙方案的成分呈现具有不同折射率的表面层部分，由此在从能量/光散射层110的光入射侧观看时看起来作为不同的颜色。

能量/光散射层110的光散射效应可以响应于一般地来自能量/光散射层110的表面附近和/或撞击在能量/光散射层110的表面上的环境光的光照而产生。可替换地，能量/光散射层110的光散射效应可以响应于直接光照而产生，所述直接光照一般地通过某一定向光源130在能量/光散射层110的光入射表面上会聚光照而产生。

在图1中所示的一般配置中，能量/光散射层110以允许第一确定波长的能量/光wlp以基本上不受滤波的方式不仅穿过能量/光散射层110而且还进一步穿过透明3d主体结构120的方式而形成在透明3d主体结构120之上，这在视觉范围中的光的情况下允许以下列方式通过第一确定波长的能量/光wlp光照定位在透明3d主体结构120中、下方或后面或者能量/光散射层110后面以及例如嵌入在透明3d主体结构120中的区域或光激活的传感器：就像可能已经以其它方式使那些第一确定波长的能量/光wlp基本上未经滤波地穿过玻璃、塑料或者其它透明的外部覆盖物或防护层。以该方式，穿过能量/光散射层110和透明3d主体结构120的第一确定波长的能量/光wlp可以提供显著的光能量来简单地光照被透明3d主体结构120遮挡的区域，或者以便在适当的情况下通过任何方式的光检测组件来运用，包括定位在透明3d主体结构120的全部或部分中或后面的任何光激活、光吸收、光运用或者以其它方式可操作地牵涉到光的传感器。

图2图示了嵌入在3d对象的透明3d对象主体结构220中的示例性光敏传感器元件240的示意图200，所述3d对象具有至少部分地由光散射表面层210构成的表面。如图2中所示，光散射层210附近的至少第一确定波长wlp的环境光或者从光源230定向在光散射层210处的光可以以上文关于图1中所示的实施例描述的方式穿过光散射层210，而至少第二确定波长wls的环境光或者定向光可以以上文描述的方式在入射方向上散射回来。可以使所述至少第一波长wlp的环境光或者定向光撞击在示例性光敏传感器元件240的面向或面部表面上。

在实施例中，光散射层210可以直接地设置在示例性光敏传感器元件240的面部表面上。至少第一波长wlp的环境光或者定向光可以使示例性光敏传感器元件240生成特定输出信号，所述特定输出信号可以输出到示例性光敏传感器元件240可以与其有线或无线通信的处理器（或能量收获器）260。无线通信可以在示例性光敏传感器元件240和处理器（或能量收获器）260之间直接地或者经由中间或相关联的无线通信接口250进行。这样的无线通信接口250可以根据任何兼容的无线信号处理协议进行操作，包括但不限于wi-fi、wigig、bluetooth^®、bluetoothlowenergy（le）®（还称为bluetoothsmart^®或者bluetooth^®规范的版本4.0+）、zigbee^®或者其它类似的无线信号处理协议。

在其中示例性光敏传感器元件240可以包括光电池的实施例中，所述至少第一波长的光wlp可以提供充足的光能量以便以下列方式激活光电池：将所述至少第一波长的光wlp转换为电以便由能量收获器或其它电气能量存储元件收集或者经由电气能量传送构件传送至相关联的负载。

尽管出于说明和理解的方便而被描绘为分立元件，但是通过具有直接地设置在光电池阵列上的光散射层210，示例性光敏传感器元件240尤其是在呈现有光电池时可以包括基本上集成的和/或单式的光电池阵列，其嵌入或者放置在透明3d主体结构220中或后面或者以其它方式替换透明3d主体结构220的大部分。

图3图示了作为层压层中的一个或多个而包括能量/光散射表面层310的示例性3d对象层压表面的示意图300。如图3中所示，能量/光散射层310附近的环境能量/光或者从能量/光源330定向在能量/光散射层310处的能量/光可以穿过干净覆盖层312，其可以是以干净防护层的形式。干净覆盖层312可以由玻璃、塑料、其它能量/光透明成分和/或从其基本上形成透明3d主体结构的材料形成。能量/光散射层310可以配置为以与上文关于图1描述的能量/光散射层相同的方式进行操作。至少第一波长的能量/光wlp可以穿过能量/光散射层310，而至少第二波长的能量/光wls可以以上文描述的方式在入射方向上散射回来。

所述至少第一波长的能量/光wlp可以通过配置为能量/光会聚/滤波层（或元件）314的一个或多个层压层进行会聚或滤波。能量/光会聚/滤波层可以是以光学隔离体、棱镜、透镜等的形式，并且可以会聚、滤波或者以其它方式调控第一波长的能量/光wlp，如可以适当地控制底层区域向第一波长的能量/光wlp的曝光，或者如可以要求以使第一波长的能量/光wlp与一个或多个底层或嵌入式传感器（包括相机和/或其它成像设备）的能力或输入要求可兼容。本领域技术人员将认识到，第一波长的能量/光wlp可以要求稍许修改和/或重新滤波以便使得可兼容。

第一波长的能量/光wlp还可以或者以其它方式部分地遮挡以便不能通过一个或多个不透明的、几乎不透明的或者暗的能量/光遮挡物316（其可以是以固体对象主体组件的形式）而进一步传输到以及通过透明的3d主体结构320。能量/光遮挡物316可以基本上遮蔽或者隐蔽透明3d主体结构320的部分，以及透明3d主体结构320中或后面的能量/光散射层310后面所放置的任何区域或传感器，以便不能曝光于第一波长的能量/光wlp。能量/光滤波层（或元件）314以及能量/光遮挡物316可以以任何配置进行布置以便排他性地起作用或者以其它方式协作地起作用，以便控制和/或以其它方式引导第一波长的能量/光wlp通过透明3d主体结构320向例如3d主体结构320后面的区域或传感器的透射。

图4图示了具有至少一个门户部分427的示例性3d对象的示意图400，所述至少一个门户部分427包括3d主体结构420中的能量/光散射表面层410。如图4中所示，能量/光散射表面层410可以配置为以与上文参照图1描述的能量/光散射层相同的方式进行操作。至少第一波长wlp的环境能量/光或者从能量/光源430发出的定相能量/光可以穿过能量/光散射层410，而至少第二波长wls的环境能量/光或者定向能量/光可以以上文描述的方式在入射方向上散射回来。

图4中示出的配置中的差异在于：3d主体结构420不是完全透明的。3d主体结构420包括透明门户部分427和非透明遮挡部分425使得第一波长的能量/光wlp可以以下列方式信道通过门户部分427：分立地控制底层区域向第一波长的能量/光wlp的曝光，或者分立地控制可以布置在透明门户部分427中或者与透明门户部分427对齐的一个或多个底层或嵌入式传感器的曝光。

考虑其中3d主体结构420可以采取结构建筑物组件（诸如例如，甲板铺板）的形式的实施例。甲板铺板的至少一部分可以包括在能量/光散射层410底层的门户部分427以便提供通过光能量对由这样的甲板铺板的一个或多个单元构成的抬起甲板所遮蔽的区域的光照或者曝光。能量/光散射层410的配置可以呈现与甲板铺板的固体部分或者没有配置为具有这样的能量/光散射层410部分的其它相邻常规甲板铺板相同的视觉外观。以该方式，可以为甲板表面提供美学上均一的外观，而同时可以提供小块光照以便使甲板底层的通常被不利地遮挡的区域曝光于光能量。

图5a-5c图示了根据本公开的从观看、观察或光入射侧以平面形式观看的光散射表面层的示例性描绘。如图5a中所示，示例性实施例500包括光散射表面层，其形成为跨整个光散射表面层散射相同波长的光wls，由此产生单个可见颜色510。如图5b中所示，示例性实施例530包括光散射表面层，其形成为以便作为背景颜色540而散射第一波长的光wls1并且作为其它颜色/纹理部分545而散射多个第二波长的光wlsn。产生颜色/纹理部分545的所述多个第二波长的光wlsn可以形成在光散射表面层中并且配置为仅在光散射表面层的确定区域内散射一个或多个第二确定波长的光wlsn，由此在光散射表面层中产生某种相同方式的多色和/或纹理化外观。如图5c中所示，示例性实施例550包括光散射表面层，其形成为以便作为第一背景颜色560而散射第一波长的光wls1，作为（多个）第二中间背景颜色565而散射第二（或更多）波长的光wls2，并且作为颜色/纹理/图像部分570而散射多个第三波长的光wlsn。作为颜色/纹理/图像部分570而散射多个第三波长的光wlsn可以形成在光散射表面层中并且配置为在光散射表面层的确定区域内散射一个或多个第三确定波长的光wlsn，由此在光散射表面层中产生某种方式的多色、多纹理和/或图像式外观。

在以上描述的所有实施例中，应当领会到，各种光散射层可以以下列方式形成：允许第一确定波长的光wlp作为可见、近可见或非可见范围中的所选波长而穿过光散射层，并且允许第二确定波长的光wls(x)作为主要在可见范围中的所选波长而散射。单个颜色、多色、多纹理或者逐图像视觉呈现可以由基本上以上文描述的方式根据特定参数中的变化对光散射层的折射率的局部调谐来产生，所述特定参数关于颗粒的成分、基质以及空隙。

图6图示了根据本公开的能量/光散射层600的细节的示例性实施例。所公开的方案、过程、技术或方法可以产生能量/光散射层600，其使用在直径25微米或更少的范围中的基本上透明的微米或亚微米球体以及嵌入在基本上透明的介电基质610中的金属纳米颗粒620的形式来创建。作为示例，金属纳米颗粒620可以包括二氧化钛纳米颗粒。公知的是，基于其明亮度和相当高的折射率，二氧化钛广泛地用作白色色素。基于其性质以及其强烈的紫外（uv）光吸收能力，还有对在曝光于uv光之下的褪色的一般阻性，二氧化钛例如在大量物理防晒霜中找到。纳米级的二氧化钛颗粒可以主要地使用在防晒霜乳液中，例如因为它们散射可见光而同时提供大量uv防护。另外，能量/光散射层600可以包括能量/光散射层600中或者通过能量/光散射层600的随机或图案化空隙630。在实施例中，图案化空隙630，诸如在图6中示出的那些，可以减少或者基本上消除以其它方式重新滤波或者重新对准撞击在相机透镜或其它成像设备传感器上的光的任何需要。

如根据所公开的方案所运用的，二氧化钛可以呈现为具有宽带隙（例如=3.2-3.4（ev））和高折射率（n=2.5-2.9）的基本上透明的半导体材料。这些特性允许二氧化钛与基本上透明的金属介电复合物结合地使用，所述金属介电复合物设计为获得或者以其它方式控制能量/光散射层600在可见和近视觉光范围中的期望光学性质。在实施例中，金属介电复合物可以包括如硅、金和/或银纳米颗粒这样的材料。

包含贵金属包含物的复合物的颜色可以基于针对金属相中的复合物的表面等离子体共振（spr）来调谐。包括具有很好分离的嵌入式金属化纳米颗粒的膜的光散射层可以通过吸收谱的可见范围中的峰值来表征，其中维度明显小于激活光的波长。最大效果的带宽、强度和所有物可以取决于周围介电基质的成分，以及金属化纳米颗粒的尺寸、分布和形状。控制基本上透明的构成成分的这些物理性质的能力允许可以从其形成光散射层的复合材料的光学性质的调谐。复合材料的光学性质的这种调谐可以包括以下中的一个或多个：（1）改变基质（nh）的折射率，以及（2）修改金属化包含物的形貌和分布，由此改变金属化纳米颗粒的纵横比。通过应用等离子体共振以及通过颗粒对光的散射的组合，可以直接地且精确地控制具有包括基本上透明的微米或亚微米球体的光散射表面层的对象的颜色的外观（包括以上描述的示例性纳米颗粒的组件）。

能量/光散射层的最终光学性质或特性可以使用散射理论来控制和/或确定。这样的散射理论的示例是对麦克斯韦方程的mie解或mie理论，所述麦克斯韦方程描述通过均匀球体对电磁平面波的散射。mie解采取球形多极部分波的无限序列。一般地参见stratton，j.a.,electromagnetictheory，mcgraw-hill（1941）。

在实施例中，能量/光散射层的一个或多个表观颜色可以使用基本上透明的微米或亚微米球体来创建。多个层的一种或多种次序可以通过从例如聚苯乙烯胶乳悬浮液蒸发水来形成，所述悬浮液可以包含直径小于可见光的波长的单分散性球形颗粒。参见例如dushkin等人的“coloredmultilayersfromtransparentsubmicrometer-spheres”，proteinarrayproject，erato，jrdc，5-9-1tokodai，tsukuba，300-26，japan（1993年5月28日）。

在实施例中，能量/光散射层可以通过应用照相级卤化银胶材并且使用折光显影过程来形成。胶状悬浮液中的卤化银晶体可以作为透明复合主体结构而涂敷在基底材料上，包括玻璃。卤化银胶材可以例如直接地应用在光电池的面向表面上。当卤化银晶体曝光于光时，卤化银晶体的表面上的灵敏性微粒被调谐至金属化银的小微粒中。如果金属化银的微粒包含大概四个或更多原子，则使得它是可显影的，这意味着它可以经历将整个晶体转变成金属化银的显影。接收较大数量的光的乳胶的区域经历最大的显影并且因此导致最高的光学密度。在折光显影过程中，在不同化学物质和/或曝光于光的情况下精细地管理卤化银颗粒，以使得那些颗粒具有不同尺寸。这些不同尺寸的银颗粒继而以不同方式散射光以便根据mie效应产生不同的颜色。用于完成此的化学物质通常是醋酸盐缓冲的硫氰化物“稳定剂”和稀释的氢氧化钾“激活剂”。

可以提供照相级卤化银胶材，诸如例如liquidlight^®。一般地，卤化银胶材可以是特定形式的放大速度的卤化银照相溶胶。在该上下文中，选取卤化银胶材使得可以利用标准的照相级显影剂和固定剂处理它。取决于针对能量/光散射层所预想的特定使用情况，卤化银胶材是优选的，因为它提供了不包含任何苯酚或者其它类似溶剂的无毒物质。

取决于底层基底主体结构的表面纹理（包括光电池），在随后将卤化银胶材应用于基底主体结构的接收表面之前，可以应用表面制备。在其中要求表面制备的实例中，或者以其它方式优选地，可以使用基于油类的预涂层以用于良好的粘合，并且附加地防止潜在的覆盖层的褪色。这样的预涂层可以包括聚氨酯、胶状预涂层和/或照相“底层”溶液。预涂层的目标是提供平滑表面，其将乳胶融合到基底主体结构的底层接收表面。应当领会到，如果要向其应用卤化银胶材的接收表面是足够多孔的以便锚定乳胶，可以将卤化银胶材直接地应用到基底主体结构的接收表面上而没有任何预涂层。

在所公开的表面涂敷过程期间，有利的是使用中等橙色、暗黄色或者红色安全灯或者适用于在照相暗室中使用的其它光源中的一个，而同时应用卤化银胶材。安全灯选取为仅从卤化银胶材对其基本上不灵敏的可见频谱的部分来提供光照。因为在该上下文中卤化银胶材相对较慢，所以卤化银胶材可以容忍大量安全灯量度和曝光而没有起雾。为了最大化安全灯输出，在表面涂敷过程期间可以有效地使用具有橙色滤波器的低压钠汽灯。

一旦恰当地制备基底主体结构的接收表面，如所必要的，使用刷子、海绵、涂漆机、滚漆筒、喷雾器、喷射过程中的一个或多个，或者通过流出以及排干卤化银乳胶，或者通过其它已知的或者随后研发的应用过程或方法，向接收表面应用卤化银胶材。卤化银胶材的多个涂层应用于基底主体结构的接收表面之上。当每一个卤化银胶材层设立并且变得例如发粘时，可以对每一个卤化银胶材层进行曝光和显影。可替换地，具有所应用的卤化银胶材的基底主体结构可以经干燥和存储以供之后使用。

一旦已经制备光散射层，对光散射层显影以实现期望的颜色或图案可以如下进行。

可以适当地混合激活剂（诸如例如kodak®511激活剂）和稳定剂（诸如例如kodak®ektamatics30稳定剂）百分之十（10%）到百分之二十（20%）溶液。可以将激活剂和稳定剂的大概二分之一盎司（0.5oz）添加到水的四点五个盎司（4.5oz）以便得出百分之十（10%）溶液。可以将激活剂和稳定剂溶液的大概1盎司（1.0oz）以得出百分之二十（20%）溶液。通过分离地采用两种不同溶液中的每一个，可以实现在显影过程之上的附加控制。在可替换实施例中，通过利用五个盎司（5oz）的水稀释五个盎司（5.0oz，存货，不是工作强度）来使用dektol®显影剂的百分之五十（50%）溶液。应当领会到，可以在类似的稀释中制备其它显影剂以供使用。

通过在光散射层的一个或多个区域上应用dektol^®的百分之五十（50%）溶液来制备和曝光要由卤化银形成在基底主体结构上的光散射层，在所述一个或多个区域中期望显影特定颜色。在显影期间，当颜色或图像出现在光散射层中时，如所需要，可以应用附加的显影剂。

在大概90秒之后，或者在颜色/图像正确出现时，可以使用水或者另一种溢出或冲洗溶液来抑制并且最终地停止显影过程，由此设定颜色。当实现了适当的显影时，可以将大概百分之十（10%）的稳定剂应用于与以上产生的所显影的区域邻近的光散射层的部分，如果有的话，以便同样设定那些邻近部分的颜色。

可以将百分之十（10%）激活剂溶液应用于光散射层的所选部分。光散射层的经曝光的部分也可以曝光于荧光或其它光以便进一步显影光散射层中的颜色/图像。

可选地，可以将百分之五十（50%）dektol®溶液应用于光散射层以便加速动作。颜色/图像可以进一步利用稳定剂和/或激活剂的百分之十（10%）和百分之二十（20%）溶液进行显影，或者通过将经稀释的dektol®添加到变暗的颜色进行显影。

不同强度的光可以更改颜色或者颜色的深度。附加地，一般地如上文所指示的光与激活剂和稳定剂溶液与胶状卤化银乳胶中的银盐起作用以便形成不同尺寸的金属化银颗粒。这些变化的颗粒尺寸使光散射层中的光折射以便创建变化的色调。颜色效果可以在光散射层的表面中的图像式呈现中的不同颜色效果的界面处更加突显。

当不同化学物品在乳胶中相遇时，创建颜色。当显影剂的化学反应被阻止（使用稳定剂）或者加速（使用激活剂），一个或多个表观颜色可以逐步地改变成用户期望的那样。附加地，不同稀释将利用更改的强度产生不同的颜色。因而，应当领会到，应用于光散射层的颜色、图案、纹理和/或成像是用户基于光散射层的期望特性和/或功能性以及在其上设置和显影光散射层以供使用的基底主体结构的条件、功能和/或成分的设计选择。

在以上描述的方式中，产生了成品且稳定表观颜色的、多组成颜色、纹理化或者以其它方式图像显影的表面透明光散射层。这样的层的大规模产生可以是根据用于沉积光散射层的已知印刷或沉积和显影方法，在基底结构上作为层接收衬底而形成组件，并且自动地控制表面组件的曝光、激活和/或稳定以便实现特定颜色、多色、纹理化和/或图像式的图案化光散射层表面。

图7图示了根据本公开的可用于包括能量/光散射层的3d对象主体结构或者2d能量/光散射层的自动化形成的示例性am3d对象形成系统700的示意图。示例性系统700可以用于在基底3d主体结构上作为增材层而制备和构建单独的能量/光散射层，或者作为要一起累积和层压在例如构建平台上的单独层本身以便在am3d对象构建或形成过程中形成3d主体结构。以该方式，可以在am3d对象构建过程中例如从层形成或显影站单独地产生单独的2d能量/光散射层组件并且将其机械转移至构建平台中。每一个附加的2d能量/光散射层组件可以顺序地添加到可能已经构成构建平台上的部分过程中3d对象的之前处理的2d能量/光散射层的堆叠。

如图7中所示，示例性系统700可以包括层形成设备710。层形成设备710可以包括多个液体沉积单元720，其可以可用于以上文针对能量/光散射层的形成讨论的成分和方式以及用于形成不同对准层的其它成分在构建平台738上或者在所形成和固定的能量/光散射或层压层728的之前形成的堆叠上设置液体组件724，包括变化尺寸和成分的基本上透明的颗粒（其可以分散在用于沉积过程的载体溶液中）、基本上透明的基质材料或其组合。如适当的，每一个层可以曝光于某种形式的辐照显影剂单元722，例如在光散射层的形成的情况下，从中可以使用安全灯辐照726以便光照am3d对象构建过程的层形成部分中的过程中2d光散射层。尽管在图7中示出为基本上平面层，但是根据本公开的沉积过程和能量/光散射层显影过程不仅限于平面层。在实施例中，每一个层可以分离地形成在过程中3d对象中以便随后在am3d对象构建过程中构建对象。

构建平台738可以在方向a上可平移以关于层形成设备710最优地定位构建平台728，以便适应变化尺寸的3d对象基底结构和过程中3d对象以用于包括能量/光散射层或者在其上的下一能量/光散射层的层压层的最优沉积和显影。

构建平台738可以在方向b上在和层形成设备710相反的层形成位置与和层固定设备740相反的层固定位置（描绘为738'）之间可平移，所述层固定设备740可以运用已知的层固定方法（包括使用热量和/或压力）来将每一个随后的2d能量/光散射层（或者其它分离的层压层）融合或者以其它方式固定在之前处理的2d能量/光散射层（或者其它分离的层压层）728的堆叠上以作为构成过程中3d对象的基本上层压层。构建平台738可以在方向b上例如使用运输机输运系统730或者其它相当的输运系统而可平移，包括但不限于，机器臂类型的材料输运设备。如图7中描绘的运输机输运系统730可以包括一系列运输机辊732,734，可以使运输机带736围绕其流转。运输机输运系统730可以具有元件，所述元件在方向a上竖直地可移动以便适应过程中3d对象的构建过程，其中沉积2d层压层728的堆叠的每一个随后的2d层压层。运输机输运系统730可以可用于使构建平台738在层形成位置与层固定位置之间来回循环以便适应3d对象构建过程中的每一个随后2d层压层的转移和固定。

示例性系统700可以在处理器或控制器750的控制之下操作。可以输入关于3d模型的层与对象形成信息，要从包括由示例性系统700印刷和处理的至少一个能量/光散射层的层压层的集合构建所述3d模型。控制器750可以提供有3d对象形成数据，其经移交或者解析成组件数据以便执行可控过程，其中对单独的层压层（包括特别地一个或多个能量/光散射层）进行成像和形成以在从成品能量/光散射层或者能量/光散射层作为其组件的成品3d对象的观看、观察或能量/光入射侧观看时产生单个颜色、多色、纹理化表面或者图像图案化呈现。控制器750可以控制运输机输运系统730的移动以及层固定设备740的操作。

所公开的实施例可以包括用于实现能量/光散射层形成方案或者用于形成包括能量/光散射表面层的对象的3d对象形成方案的方法。图8图示了这样的示例性方法的流程图。如图8中所示，方法的操作在步骤s8000处开始并且进行到步骤s8100。

在步骤s8100处，可以制备或者调控过程中3d对象主体组件的表面或者层压层构建平台的表面以便接收层形成材料的多个基本上透明的微米或亚微米球体的沉积，但是球体处于25微米或更少的范围中。表面制备可以包括一个或多个基本上透明的基质组件材料在层压层构建平台或者过程中3d对象主体的表面上的沉积，包括但不限于介电组件材料，所述层形成材料的多个基本上透明的微米或亚微米球体可以沉积到所述过程中3d对象主体的表面上。方法的操作进行到步骤s8200。

在步骤s8200中，可以将层形成材料的多个基本上透明的微米或亚微米球体沉积在层构建平台或者3d对象主体组件的所制备的表面上。方法的操作进行到步骤s8300。

在步骤s8300中，可以将所沉积的多个基本上透明的微米或亚微米球体显影成能量/光散射层，其根据（例如可见光范围中的可选散射波长）借助以上描述的方案从能量/光散射层的光入射表面散射的光的所渲染的可感知地单个颜色、多色、图案化、纹理化或者逐图像呈现而基于散射其它可选波长的能量/光使某些波长的能量/光穿过该层。方法的操作进行到步骤s8400。

步骤s8400是确定步骤，其中确定所制备的能量/光散射层是否为要显影的仅有能量/光散射层，或者过程中3d对象的所有能量/光散射层是否在逐层材料沉积方案中显影和固定以便例如在am对象形成过程中形成3d对象。

如果在步骤s8400中，确定所制备的能量/光散射层不是要显影的仅有能量/光散射层，或者过程中3d对象的所有能量/光散射层没有在逐层材料沉积方案中显影和固定以形成3d对象，则方法的操作进行到步骤s8500。

在步骤s8500中，所显影的能量/光散射层可以固定到过程中3d对象，是要形成3d对象的逐层材料沉积方案中的下一层压层。方法的操作回到步骤s8200。

如果在步骤s8400中，确定所制备的能量/光散射层是要显影的仅有光散射层，或者过程中3d对象的所有能量/光散射层在逐层材料沉积方案中显影和固定以形成3d对象，则方法的操作进行到步骤s8600。

在步骤s8600中，作为要显影的仅有光散射层的所制备的能量/光散射层，或者形成过程中3d对象的能量/光散射层的最后部分可以固定在最终形式中。方法的操作进行到步骤s8700。

在步骤s8700中，可以将成品处理应用于所显影的能量/光散射层或者最后形成的3d对象。方法的操作进行到步骤s8800。

在步骤s8800中，所形成和成品的能量/光散射层或者最后形成和成品的3d对象可以从am3d对象形成系统输出。方法的操作进行到步骤s8900，其中方法的操作停止。

所公开的实施例可以包括存储指令的非暂时性计算机可读介质，所述指令在由处理器执行时可以使处理器执行以上概述的方法的步骤的至少一些或全部。

如上文所指示，可以根据数个机制来修改能量/光散射层的折射率。这些机制包括颗粒分散和固定在其中的颗粒和基质材料的物理和公式化成分，以及复合材料层中的任何空隙。微米或亚微米球体的成分可以包括具有不同折射率的多个层。

图9图示了根据本公开的能量/光散射层中可使用的多层单独微米或亚微米球体900的示例性细节的示意图。所公开的实施例的基本上透明的颗粒可以具有如所示出的成层构造。每一个层910-950可以展现不同的折射率。颗粒层的数目可以在由特定应用和/或使用情况要求的范围之上变化。这样的颗粒成分允许在调节颜色、透射和散射方面的附加自由度，即，在“调谐”由能量/光散射层的成分产生的能量/光散射效应方面。

如上文以某种细节所述，根据本公开的系统和方法可以针对的是以独特的方式从基本上透明的组件材料形成公共对象以便具有特定能量/光散射特性，其使得基本上透明的组件材料的组合在曝光于具有可见光谱中的波长的入射能量时看起来例如是不透明的。图10图示了根据本公开的并入由能量/光散射层形成的至少分立部分的示例性壁板1000的示意图。这样的壁板1000可以在具有带开口1020、1022、1024的壁板表面1010的典型住宅和/或商业配置中可使用以便适应如可以通常在底层工具箱中找到的机械可移动开关和/或容器组件中的一个或多个。

在实施例中，壁板表面1010可以是整个地由根据以上描述的能量/光散射层形成的固体对象主体结构的示例。在单独的实施例中，壁板表面1010可以基本上由指定颜色的常规材料形成，而同时在其平面形式中适应由一个或多个能量/光散射层形成的某些分立部分1030、1032、1034。在任一种构造中，示例性壁板1000的能量/光散射层可以覆盖典型的电气开关、插座以及其它住宅和商业安装。在实施例中，底层开关箱和/或插座箱可以配置为包括能量和/或光激活的传感器、设备、电力生成组件等。根据所公开的实施例的壁板1000的提供可以促进能量通过壁板1000的透射，要么整个地要么在分立部分中，而同时维持对底层传感器、设备或组件的不透明外观。在实施例中，这样的底层传感器、设备或组件可以固设到壁板1000的箱侧（非光入射侧），或者可以以其它方式固设到底层组件中的一个或多个或者工具箱本身的侧面。应当领会到，不意图由图10中的示例性描绘来限制所公开的壁板1000的特定限制配置。

以上描述的示例性系统和方法参照某些常规组件、传感器、材料和真实世界使用情况以便提供其中可以实现本公开的主题的适当的操作、产品处理、能量/光散射层形成和3d对象形成或者am环境的简要、一般性描述以用于熟悉和方便理解。尽管不要求，但是本公开的实施例可以至少部分地提供为硬件电路、固件或者软件计算机可执行指令的形式以便控制或者实施所描述的具体能量/光散射层形成功能。这些可以包括由处理器执行的单独程序模块。

本领域技术人员将领会到，所公开的主题的其它实施例可以在许多不同配置的许多全异的膜形成、层形成、层压层形成、3d对象形成、am3d对象形成和/或壁板形成系统、技术、过程和/或设备中实践，包括各种加工、模制、增材和减材层形成和制作方法。

如上文所指示，在本公开的范围内的实施例可以包括具有所存储的计算机可执行指令或数据结构的计算机可读介质，所述计算机可执行指令或数据结构可以由一个或多个处理器访问、读取和执行以用于控制所公开的能量/光散射层形成和3d对象形成方案。这样的计算机可读介质可以是任何可用的介质，其可以由处理器、通用或专用计算机来访问。作为示例而非限制，这样的计算机可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom、闪速驱动、数据存储器卡或者其它模拟或数字数据存储设备，其可以用于承载或者存储以可访问计算机可执行指令或数据结构的形式的期望程序元件或步骤以用于例如使特定对象、对象结构、层、层组件和/或壁板（作为真实世界使用情况的特定示例）的计算机辅助设计（cad）或计算机辅助制作（cam）付诸实践。

计算机可执行指令包括例如非暂时性指令和数据，其可以分别被执行和访问以便使处理器单独地或者以各种组合实施以上指定的功能中的某些。计算机可执行指令还可以包括远程地存储以用于由处理器访问和执行的程序模块。

用于使那些可执行指令付诸实践的可执行指令或相关联的数据结构的示例性所描绘的序列表示用于实现在以上概述的示例性方法的步骤中描述的功能的动作的对应序列的一个示例。示例性所描绘的步骤可以以任何合理的次序执行以便使所公开的实施例的目标付诸实践。没有通过图8中的描绘而必然地暗示方法的所公开的步骤的特定次序，除非其中特定方法步骤是任何其它方法步骤的执行的必要先决条件。

尽管以上描述可以包含具体细节，但是它们不应当解读为以任何方式限制权利要求。所公开的系统和方法的所述实施例的其它配置是本公开的范围的部分。

将领会到，各种以上公开的以及其它特征和功能或其可替换形式可以合期望地组合到许多其它不同的系统或应用中。而且，本文的各种可替换形式、修改、变化或改进可以由本领域技术人员随后作出，其还意图由以下权利要求涵盖。