DE19503097A1 - Vorrichtung zur Anzeige eines Bildes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Anzeige eines Bildes von einem Objekt, umfassend einen Strahlenteiler zum Empfang von Licht von einem auf einer Seite von ihm befindlichen Objekt und zum Reflektieren wenigstens eines Teils dieses Lichts in einer ersten und in einer zweiten Richtung, und Retro-Reflek­ tormittel zum Empfangen des in der ersten und zweiten Richtung reflektierten Lichts und zum Reflektieren wenigstens eines Teils dieses Lichts zurück zum Strahlenteiler, um von diesem durchge­ lassen zu werden und ein Bild des Objekts auf der anderen Seite des Strahlenteilers zu erzeugen.

Unsere schwebende Anmeldung Nr. PCT/GB 94/02611 offenbart eine solche Vorrichtung, bei der Licht von dem Objekt durch den Strahlenteiler in einer ersten, einer zweiten und einer dritten Richtung reflektiert wird, wobei die Richtungen zusammen einen Winkel von mehr als 180° um das Objekt einnehmen, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Retro-Reflektormittel nicht zwischen dem Objekt und dem Strahlenteiler liegen.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verbesserung der im ersten Absatz definierten Vorrichtung, die dadurch gekenn­ zeichnet ist, daß zwischen den Retro-Reflektormitteln und dem Bild Abschirmmittel mit ersten und zweiten Teilen vorgesehen sind, die von den Retro-Reflektormitteln in der ersten bzw. in der zweiten Richtung reflektiertes Licht durchlassen, und die in der anderen der Richtungen reflektiertes und direkt vom Objekt kommendes Licht abschirmen.

Somit können Beobachter, die das schwebende Bild aus ver­ schiedenen Richtungen sehen können, das Objekt selbst nicht se­ hen.

Die Vorrichtung kann Verschlußmittel zum wahlweisen Verhin­ dern des Durchlasses von Licht von einem Teil der Retro-Reflek­ tormittel zum Beobachter enthalten. In diesem Fall kann die Sicht eines Beobachters des schwebenden Bildes blockiert werden, wäh­ rend die Sicht eines anderen Beobachters nicht blockiert wird.

Statt dessen kann die Vorrichtung Mittel zur wahlweisen Ände­ rung der Polarisation des vom Objekt stammenden Lichtes ändern, wobei der Strahlenteiler zwei Teile hat, die in entgegengesetzten Richtungen polarisationsselektiv sind.

Bei einer anderen alternativen Ausführungsform können wenig­ stens zwei Filtermittel vorgesehen werden, die den Durchlaß von Licht erlauben, das unterschiedliche gegebene Spektraleigenschaf­ ten hat, wobei die Filtermittel jeweils zwischen einem unter­ schiedlichen Teil der Retro-Reflektormittel und dem Bild angeord­ net werden.

Die Erfindung wird nachfolgend zum besseren Verständnis an­ hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen stellen dar:

Fig. 1 eine Querschnitts-Ansicht einer Ausfüh­ rungsform der Erfindung; und

Fig. 2 und 3 Querschnitts-Ansichten von anderen Aus­ führungsformen der Erfindung.

Gemäß Fig. 1 ist ein anzuzeigendes Objekt 2 auf einer Seite eines Strahlenteilers 4 angeordnet. Das Objekt ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein im wesentlichen ebener Schirm, z. B. der Schirm einer Kathodenstrahlröhre, der parallel zum Strahlenteiler verläuft. Retro-Reflektormittel, die beispielsweise aus zwei ge­ genüberliegenden Retro-Reflektoren 6, 7 bestehen, die eben sein können, sind in einem Weg für Licht von dem Objekt angeordnet, das von dem Strahlenteiler 4 in einer ersten bzw. einer zweiten Richtung reflektiert worden ist. Bei diesem Beispiel nehmen die Retro-Reflektoren 6, 7 einen Winkel von etwa 45° zu dem Objekt und dem Strahlenteiler ein, und sie erstrecken sich zwischen dem Strahlenteiler und dem Rand des Objekts. Die beschriebene Vor­ richtung ist somit ähnlich wie die in Fig. 1 unserer schwebenden Anmeldung gezeigte Vorrichtung. Gemäß der vorliegenden Erfindung enthält die Vorrichtung zusätzlich Abschirmmittel 8, 9, die bei diesem Beispiel aus zwei Jalousie-Schirmen bestehen, die entgegengesetzt gerichtete Jalousie-Stäbe haben und nahe dem Strahlenteiler angeordnet sind.

Es ist zu sehen, daß die Jalousie-Stäbe einen solchen Winkel aufweisen, daß Licht unmittelbar von dem Objekt 2 daran gehindert wird, durch den Strahlenteiler 4 zu einem Beobachter hindurchge­ lassen zu werden, aber daß Licht, das von dem Strahlenteiler zu dem Retro-Reflektor 6 oder 7 reflektiert wird, durch die Jalou­ sie-Stäbe 8 bzw. 9 durchgelassen wird.

Die Beobachter 10, 11 auf gegenüberliegenden Seiten der Vor­ richtung können das Objekt 2 nicht direkt sehen, aber jeder kann ein Bild 12 davon sehen, das auf der anderen Seite des Strahlen­ teilers 4 schwebt.

Bei einigen Anwendungen der Erfindung kann die Möglichkeit erforderlich sein, das Bild von einem Beobachter oder dem anderen abzublocken. Eine solche Anwendung ist denkbar für computerisier­ te Kartenspiele oder z. B. das Spiel "Schiffe versenken".

Gemäß Fig. 2 wird dies durch Verschlußmittel erreicht, die aus Verschlüssen 14, 15 bestehen, um selektiv den Durchlaß von Licht von dem entsprechenden Retro-Reflektor 6 bzw. 7 durch den Strahlenteiler 4 zum entsprechenden Beobachter 10 bzw. 11 zu verhindern. Für den einen Verschluß 15 zeigt die Zeichnung alter­ native Positionen.

Die Verschlüsse 14, 15 bestehen aus einem Material, das je nach Bedarf durchlässig oder undurchlässig gemacht werden kann; beispielsweise können sie aus polymer-dispergiertem Flüssigkri­ stallmaterial (PDLC) bestehen. Wenn das Objekt, beispielsweise eine Anzeige auf einem Anzeigeschirm, zwischen den für die jewei­ ligen Beobachter bestimmten Bildern wechselt, wobei die Ver­ schlüsse damit synchron arbeiten, kann dafür gesorgt werden, daß jeder Beobachter ein unterschiedliches kontinuierliches Bild sieht, das ein statisches oder ein sich bewegendes Bild sein kann. Die Verschlüsse 14, 15 und das Objekt 2 können beispiels­ weise so arbeiten, daß jedes Bild pro Sekunde etwa 20 bis 30 Mal angezeigt wird.

Gemäß Fig. 3 kann derselbe Effekt durch Verwendung eines po­ larisierenden Elements 16 erzielt werden, das vor dem Objekt 2 angeordnet wird. Das polarisierende Element 16, z. B. ein Flüssig­ kristallelement, hat zwei Zustände und kann dazu gebracht werden, zwischen diesen abzuwechseln, so daß sich die Richtung der Pola­ risation ändert, beispielsweise zwischen links- und rechtsdrehen­ der Kreispolarisation. Beispielsweise kann das polarisierende Element 16 ein linearer Polarisierer sein, der mit einem Viertel- Wellen-Verzögerer kombiniert ist. Der Strahlenteiler 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel polarisationsselektiv, wobei ein Teil 18 Licht reflektiert, das eine Polarisation einer Richtung hat und der andere Teil 19 solches Licht durchläßt, während das Umge­ kehrte für Licht gilt, das die andere Polarisationsrichtung hat. Somit kann das Bild von einem Beobachter gesehen werden, wenn sich das polarisierende Element 16 in einem Zustand befindet, und von dem anderen Beobachter, wenn das Element 16 sich im anderen Zustand befindet, was durch Pfeile in der Figur angegeben ist.

Als Alternative kann das Objekt ein Anzeigeschirm sein, der zwei überlagerte Bilder zeigt, jedes in einer unterschiedlichen Farbe. Wenn unterschiedliche Farbfilter beispielsweise auf der Unterseite des Strahlenteilers in Positionen angeordnet werden, die jeweils einem Jalousie-Film entsprechen, ist jeder Beobachter in der Lage, eines der verschiedenfarbigen Bilder zu sehen.

Es sei bemerkt, daß Abwandlungen bei den verschiedenen Aus­ führungsformen der Erfindung gemacht werden können, ohne den Schutzumfang der in den Ansprüchen definierten Erfindung zu ver­ lassen. Wenn beispielsweise drei oder mehr Beobachter vorhanden sind, können die Retro-Reflektormittel drei oder mehr Facetten haben, die rund um das Objekt angeordnet sind, oder sie können von kegelstumpfförmiger Form sein. In diesem Fall kann die Vor­ richtung beispielsweise drei oder mehr Jalousie-Filme neben dem Strahlenteiler enthalten, beispielsweise transparente Kunststoff- Platten mit undurchlässigen gewinkelten Stäben, wobei die Filme dreieckige Form oder Segment-Form haben können.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Anzeige eines Bildes von einem Objekt, umfas­ send einen Strahlenteiler (4) zum Empfangen von Licht von einem auf einer Seite von ihm befindlichen Objekt (2) und zum Reflek­ tieren wenigstens eines Teils dieses Lichts in einer ersten und in einer zweiten Richtung, und Retro-Reflektormittel (6, 7) zum Empfangen des in der ersten und zweiten Richtung reflektierten Lichts und zum Reflektieren wenigstens eines Teils dieses Lichts zurück zum Strahlenteiler (4), um von diesem durchgelassen zu werden und ein Bild (12) des Objekts (2) auf der anderen Seite des Strahlenteilers zu erzeugen, gekennzeichnet durch Abschirm­ mittel (8, 9) zwischen den Retro-Reflektormitteln (6, 7) und dem Bild (12) mit ersten und zweiten Teilen, die von den Retro-Re­ flektormitteln in der ersten bzw. der zweiten Richtung reflek­ tiertes Licht durchlassen, und die in der anderen der Richtungen reflektiertes und direkt vom Objekt kommendes Licht abschirmen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Verschluß­ mittel (14, 15) zum wahlweisen Verhindern des Durchlasses von in der ersten oder zweiten Richtung zum Bild (12) reflektierten Lichts.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel (16) zum wahlweisen Ändern der Polarisation von Licht von dem Objekt, wobei der Strahlenteiler (4) erste und zweite Positionen hat, die Licht in der ersten bzw. zweiten Richtung reflektieren, und wobei die beiden Teile in entgegengesetzten Richtungen polarisations­ selektiv sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch erste und zweite Filtermittel, die jeweils den Durchlaß von Licht mit un­ terschiedlichen Spektraleigenschaften erlauben, wobei die Filter­ mittel im Weg von Licht angeordnet sind, das in der ersten bzw. der zweiten Richtung zum Bild reflektiert wird.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Licht von dem Objekt durch den Strahlenteiler (4) in einer ersten, einer zweiten und einer dritten Richtung re­ flektiert wird, wobei die Richtungen einen Winkel von mehr als 180° um das Objekt einnehmen und die Retro-Reflektormittel zwi­ schen dem Objekt (2) und dem Strahlenteiler (4) entfallen.