(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
二つの画像発生器と、両方の画像発生器の光通路の中で鋭角をなしている一つのビームスプリッタとを備え、一つの凹面鏡を使用して、重なった二つの面に二つの移動画像を表示する装置において、両方の画像発生器（１４，１６）が互いに90°の角度をなし、ビームスプリッタ（２２）がその側面を第一および第二画像発生器（１４，１６）に対向させていて、その長手中心線に対して45°の角度をなし、凹面鏡（２４）が第二画像発生器（１６）の光通路でビームスプリッタの第二画像発生器（１６）とは反対の側面にあり、フレネルレンズ（２６）が第一および第二画像発生器（１４，１６）の共通の光通路にビームスプリッタ（２２）の第一および第二画像発生器（１４，１６）とは反対の側面にあることを特徴とする装置。
【請求項２】
第一画像発生器（１４）は観察者にとって後面にある画像を表示することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の装置。
【請求項３】
第二画像発生器（１６）は観察者にとって前面にある画像を表示することを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の装置。
【請求項４】
ビームスプリッタ（２２）の透過度は50％であることを特徴とする請求の範囲第１〜３項の何れか１項に記載の装置。
【請求項５】
ビームスプリッタ（２２）の外形寸法は50×50cmであることを特徴とする請求の範囲第４項に記載の装置。
【請求項６】
両方の画像発生器（１４，１６）は長方形で、対角線の長さは6〜76cmであることを特徴とする請求の範囲第１〜５項の何れか１項に記載の装置。
【請求項７】
凹面鏡（２４）の湾曲深さは4〜18cmであることを特徴とする請求の範囲第１〜６項の何れか１項に記載の装置。
【請求項８】
フレネルレンズ（２６）の湾曲深さは6〜20cmであることを特徴とする請求の範囲第１〜７項の何れか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
この発明は、二つの画像発生器と、両方の画像発生器の光通路の中で鋭角をなしている一つのビームスプリッタとを備え、一つの凹面鏡を使用して、重なった二つの面に二つの移動画像を表示する装置に関する。
観察者に仮想像のように見えるように画像を空間に浮かして表示する装置は周知である（ドイツ実用新案登録第295 15 955号明細書）。中空円筒体内にはこの装置は少なくとも一つの画像発生器を有し、この光通路に一つのビームスプリッタが45°で延びている。このビームスプリッタの画像発生器とは反対側には、中空円筒体に覗き窓がある。この覗き窓の前にいる観察者には、画像がビームスプリッタの後にあるように見える。観察者はこのただ一つの画像しか見えない。一般に、フィルムと比較できる移動画像が問題である。この周知の装置は、どの自動車のドライバーもその乗物のフロントガラスで体験する物理原理を使用している。フロントガラスの前の置場にある物体がこのフロントガラスに映っているので、この物体が自動車のドライバーには、走行方向に見て、フロントガラスの前にあるように見える。この周知の装置では、表示すべき物体が画像発生器からフロントガラスに相当するビームスプリッタに投影される。そうすると、この物体は観察者にとってビームスプリッタの後ろにあるかのように見えるようにビームスプリッタに映えている。この物体は仮想像として現れる。観察者はビームスプリッタでの鏡映が分からない。彼は空間に浮かぶ物体しか見ていない。更に、観察者に物体の実像と仮想像を仲介する装置が知られている（ドイツ特許第195 29 936号明細書）。この装置には、一つのビームスプリッタと、鏡として働くスクリーンと、一部を反射する透過性の板がある。観察者には、この板の前に実像が、またこの板の後ろに仮想像が見える。
この発明は、重なった二つの面に移動する異なった二つの画像を表示する装置を提供することを課題としている。冒頭に述べた周知の装置を出発点として、上記の課題の解決策は、この発明により、両方の画像発生器が互いに90°の角度をなし、ビームスプリッタが一方の側面を第一および第二の画像発生器に対向させ、長手中心線に対して45°の角度をなし、凹面鏡が第二画像発生器の光通路でビームスプリッタのこの画像発生器とは反対の側面に、またフレネルレンズが第一画像発生器と第二画像発生器の共通の光通路でビームスプリッタの両方の画像発生器とは反対の側面にあることにより与えられる。観察者はこのフレネルレンズとビームスプリッタを介して所謂第一画像発生器を眺める。この画像発生器は観察者の視界で直接所謂後方面にある。装置の使用に応じて、この画像発生器は、例えば啓蒙フィルムまたは宣伝フィルムを表示する。所謂第二画像発生器はビームスプリッタを通してその画像を凹面鏡の上に投影する。この凹面鏡は画像をビームスプリッタに逆投影し、このビームスプリッタは画像を90°回転させてフレネルレンズと観察者に映す。観察者には、この像が空間に浮かぶ仮想像としてフレネルレンズの前にあるように見える。装置の使用に応じて、第二の画像発生器は、啓蒙フィルムの場合、例えば講演者であり、あるいは宣伝フィルムの場合、商社ロゴマークである。この講演者または商社ロゴマークはフィルムの前の前景に背景となって現れる。従って、観察者は稀な演劇を体験する。つまり、彼は従来の技術の場合のように背景にフィルムを、またこの背景の前の前景に空間に浮かぶ仮想像を見る。この仮想像はビームスプリッタ、凹面鏡およびフレネルレンズの作用により生じる。ビームスプリッタ、凹面鏡およびフレネルレンズの寸法と光学データは、観察者が60°までの広い角度範囲内で仮想像を眺めるように互いに調整される。つまり、観察者はこの装置の前で左右に移動し、仮想像が静止して見える。
説明したように、第一画像発生器は観察者にとって後方面にある画像を、また第二画像発生器は観察者にとって前方面にある画像を表示する。
ビームスプリッタは透過率が50％であると効果的である。ガラス板であるとよい。先に説明した周知の装置では、ビームスプリッタはぴんと張ったフォイルである。コスト的に好ましいガラス板の使用は、この発明の目的に十分である。ビームスプリッタは50×50cmの外形寸法である。
両方の画像発生器は、対角線が6〜76cmの長方形であると有効である。テレビのブラウン管あるいは通常のモニターであるとよい。両方の画像発生器は任意の方式で制御できる。両者をデジタルで制御すると効果的である。
凹面鏡の湾曲深さが4〜18cmであると有効である。フレネルレンズの湾曲深さが6〜20cmであると有効である。
図面に模式的に示す実施例に付いて、この発明を更に説明する。
この装置には、ハウジング１２と、その中に第一画像発生器１４および第二画像発生器１６とがある。この第一画像発生器１４は制御装置あるいは記憶装置１８により、また第二画像発生器１６は他の制御装置あるいは記憶装置により制御される。ビームスプリッタ２２は両方の画像発生器１４と１６の光通路の間にある。このビームスプリッタ２２の上でハウジング１２の外側には凹面鏡２４がある。ビームスプリッタ２２の前、あるいは図面を眺めてビームスプリッタ２２の左に、フレネルレンズ２６がある。このレンズの前、あるいは図面を眺めてこのフレネルレンズ２６の左には、仮想像２８が空間に浮かぶ。
フレネルレンズ２６の前、あるいは図面を眺めてこのレンズの左に、観察者がいる。フレネルレンズ２６とビームスプリッタ２２の上には、第一画像発生器１４に対して直接眺めが生じる。観察者にはこの像を第一画像発生器１４の面内であるいは背景の中に見る。フレネルレンズ２６あるいはビームスプリッタ２２は第一画像発生器１４に関する眺めに影響を与えない。更に、第二画像発生器１６から出る画像がある。この画像は観察者にはフレネルレンズ２６の前に仮想像２８として空間に浮かんで見える。
この装置が重なった二つの面内で動く画像を表示することに加えて、観察者は幻覚も体験する。この幻覚は仮想像２８が空間に自由に浮かんでいることにある。スクリーン、画面等は見ることもできず、手で掴むこともできない。同様に、観察者はこの仮想像を掴むこともできない。
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