专利名称：在前后两个平面上显示运动图象的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在前后两个平面上显示运动图象的装置，它具有两个图象发生器，一个在两个图象发生器的光路中以锐角配置的光束分路器，并且利用一个凹镜。
已经公开(DE-U29515955)了一种显示自由飘浮于空间中的一幅图象的装置，此图象作为虚像提供给观看者。该装置在一个凹圆柱体中具有至少一个图象发生器，在其光路中一个光束分路器以45°展开。在光束分路器的与图象发生器相反的一侧凹圆柱体上有一视窗。对于在视窗前观看的观看者而言图象位于分路器后面。观看者仅仅看到单幅图象。通常需要显示的是类似于电影这样的运动图象。已知的装置是利用物理的原理，每个汽车驾驶者在其汽车挡风板上对此是有感受的。在挡风板前货架上的物体如此反射，使得在汽车驾驶者看来此物体位于在汽车前进方向上挡风板的前面。在已知的装置中所显示的物体从图象发生器投射到光束分路器，它对应于挡风板，并且在光束分路器中如此反射，使得在观看者看来此物体出现于光束分路器后面。此物体作为虚像被呈现。观看者并不了解在光束分路器中的光束反射。他只看到自由飘浮在空间中的物体。此外还公开了一种装置(DE19529936A1)，它给观看者呈现一个物体的一个实像和一个虚像的混合图象。该装置包括一个光束分路器，一个起镜子作用的屏幕和一个部分反射的透光板。在观看者看来实象在透光板前面，而虚像在透光板后面。
本发明的目的在于提供一种在前后两个平面上显示两个不同的运动图象的装置。从前面描述的已知的装置出发，本发明的解决方案是两个图象发生器相互成90°角放置，光束分路器以其一个侧面对着第一个和第二个图象发生器并且与它们的纵向中心线呈45°角放置，一个凹镜置于光束分路器与第二个图象发生器相反的一侧该图象发生器的光路中，并且一个菲涅尔透镜位于光束分路器与第一个和第二个图象发生器相反的一侧该两个图象发生器的公共光路中。观看者通过菲涅尔透镜和光束分路器看到所谓第一个图象发生器。在观看者看来它直接在所谓的后平面上。根据该装置不同的应用情况，这个图象发生器显示例如一部教育影片或者广告片。所谓的第二个图象发生器通过光束分路器将其图象投射到凹镜上。凹镜又将图象投射回光束分路器，它将光束旋转90°反射到菲涅尔透镜，并从而将图象提供给观看者。在观看者看来图象是位于菲涅尔透镜前面的自由飘浮在空间中的虚像。依赖于该装置应用情况，第二个图象发生器例如在一部教育影片的情况下显示一位讲授者或者在一部广告片的情况下显示公司的标记，它出现于后景中影片的前方，即前景中。这样观看者获得了罕见的视觉感受，他在后景中见到一般意义下的一部电影并在后景前面的前景中看到一幅自由飘浮于空间中的虚像。该虚像是通过光束分路器，凹镜和菲涅尔透镜的联合作用而获得的。光束分路器，凹镜和菲涅尔透镜的尺寸和光学数据可相互匹配，使得观看者在直至60°的大角度范围内看到此虚像。这就是说，观看者可在此装置前向左和向右走动并能持续地见到此虚像。
如上所述，第一个图象发生器显示在观看者看来在后平面上的图象，而第二个图象发生器则显示在观看者看来在前平面上的图象。
光束分路器需有50％的透射率。它可以是一块玻璃板。在前面描述的已知装置中光束分路器由一绷紧的薄膜构成。应用廉价的玻璃板足以满足本发明的要求。光束分路器的边长为50×50cm。
两个图象发生器最好为矩形，具有6至76cm的对角线尺寸。它可以是电视显象管或普通监视器。它们可以任意方式受控。它们以数字方式工作是合乎目的的。
凹镜应有4至18cm的陷入深度。菲涅尔透镜需有6至20cm的焦距。
下面以附图
示出的实施例作为例子详细说明本发明。
该装置包括一个外壳12和在其中的第一个图象发生器14和第二个图象发生器16。第一个图象发生器由一个控制装置或一个存贮器18激励，而第二个图象发生器16由一个控制装置或一个存贮器20激励。一个光束分路器22在两个图象发生器14和16的光路中。在光束分路器22上方外壳12的上侧面上有凹镜24。在光束分路器22的前面或光束分路器22左边观看图形的视线上有菲涅尔透镜26。在它前面或菲涅尔透镜26左边观看图形的视线上呈现自由飘浮于空间中的虚像28。
在菲涅尔透镜26的前面或其左边观看图形的视线上是观看者。观看者的视线经过菲涅尔透镜26和光束分路器22直接到达第一个图象发生器14。观看者在第一个图象发生器14或在后景中看到这个图象。菲涅尔透镜26或光束分路器22不妨碍射向第一个图象发生器14的视线。另一方面是由第二个图象发生器16给出的图象，这个图象在观看者看来是出现在菲涅尔透镜26前面自由飘浮于空间中的虚像28。
此外，在前后两个平面上显示运动图象的装置也使观看者感受一种幻觉。此幻觉在于虚像28自由地飘浮于空间中。既看不到银幕，显示屏或类似物，也不能用手触摸它。观看者绝不能触摸到这个虚像。
权利要求
1．在前后两个平面上显示两个运动图像的装置，它具有两个图象发生器，一个以锐角置于两个图象发生器光路中的光束分路器，并且使用一个凹镜，其特征在于，两个图象发生器(14,16)相互成90°角放置，光束分路器(22)以其一个侧面对着第一个和第二个图象发生器(14,16)并且与它们的纵向中心线呈45°角放置，一个凹镜(24)被置于光束分路器(22)与第二个图象发生器(16)相反的一侧该图象发生器(16)的光路中，并且一个菲涅尔透镜(26)被置于光束分路器(22)与第一个和第二个图象发生器(14,16)相反的一侧两个图象发生器(14,16)的公共光路中。
2．如权利要求1所述的装置，其特征在于，第一个图象发生器(14)显示在观看者看来位于后平面上的图象。
3．如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，第二个图象发生器(16)显示在观看者看来位于前平面上的图象。
4．如权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，光束分路器(22)具有50％的透射率。
5．如权利要求4所述的装置，其特征在于，光束分路器(22)具有50×50cm的边长。
6．如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，两个图象发生器(14,16)为矩形，并具有6至76cm的对角线尺寸。
7．如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，凹镜(24)具有4至18cm的陷入深度。
8．如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，菲涅尔透镜(26)具有6至20cm的焦距。
全文摘要
显示两个运动图象的装置,为此设置了两个图象发生器(14,16),它们相互成90°角并且对准一个光束分路器(22)。在光束分路器(22)与图象发生器(14,16)相反的两侧面上有凹镜(24)和菲涅尔透镜(26)。观看者看到两幅在空间中一前一后的自由飘浮的图象。这两幅图象可以是例如一个广告影片和一个公司标记。
文档编号G02B27/22GK1211333SQ97192205
公开日1999年3月17日 申请日期1997年10月22日 优先权日1996年10月22日
发明者乌韦·马斯 申请人:乌韦·马斯