JPS6059317A - 自由空間内で自然で可視的且光学的相互作用像を生じるための光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 不発ヴ」は、陰極線管ディスプレイのような物体を光学
的に見るための装置に関し、特に、物体の位１ｆｆｔと
異なる自由空間内の位置で浮かぶように見える物体の自
然で可視的且つ光学的相互作用像を生じることができる
光学装置に関する。

〔発ＩＪＪの背ｌ：１〕 面上に像を投影する光学装置が、当技術分野において周
知である。そのような像は、可視的であるが、絵及び写
辿は自然でないという意味で自然ではない。その理由は
、それらの像が他の如何々る物体とも相互作用すること
ができず、その中に含まれる三次元＋Ｗ　報が固定した
相互作用しない形態で見る人に提供きれるからである。

望遠鏡的、顕微鏡的且つ立体的光学装置も壕だ、当技術
分野において周知でちる。そのような装置は、観察者の
周囲と全く関係ない不明確且つ想像上の位置で設けられ
た物体の拡大像を生じる。そのような拡大像それ自体の
中に含まれる三次元情報は光学的に相互作用してもよい
が、その像は像自体の外側の如何なる物体とも光学的に
相互作用することができないという点で不自然である。

放物面鏡又は球面の使用を通じて物体の自由空間内の自
然で可視的且つう゛Ｃ学的相互作用像を生じることが、
当技術分野において知られている。しかしながら、その
物体は、鏡の焦点に関して精密に設けられなければなら
ず、従って、物体及び生じた像は装置に関して固定され
ていなければならない。

最後に、自由空間内に自然で可視的且つ光学的相互作用
像を生じる／こめのホログラフィ装置が、当技術分野に
おいて知られている。しかしながら、そのような装置１
４は、最初にポログラフィ透明陽画が精密に設置された
レーザー装置を用いて物体から作られ、次にホログラフ
ィ透明陽画は精密に設置されたレーザー装置によって照
射されて自由空間内に像を生じることを必要とする。そ
のような装置行は、製造と使用との両方において高価で
あり、即時に物体の像を直接見ることができない。

本発明に従って、簡単で且つ安価な装置が提供されて、
物体の位置とは異なる自由空間内の位置で浮かぶように
見える物体の像を即時に生じ、その像は自然で可視的で
且つ周囲及び背景と光学的に相互作用し、装置に関する
物体の移動に対応して装置に関して移動するであろう。

〔発明の概侠〕

本発明に従う装置は、第１凸レンズ及び第２凸レンズか
ら成る。各々のレンズは、約０．５と約１．５との間の
Ｆナンバーを有して互いに関して配列し、そこを通して
発光体を含む視界をもたらす。第ルンズ、第２レンズ及
び発光体は、非反射内面及び開口をイｊする不透明物質
の中空おおいによって取り囲１れている。第１凸レンズ
は、第２凸レンズと見られるべき物体との間に設置され
ている。

第２凸レンズは、おおいＯ開口と第１凸レンズとの間に
設置されている。おおいの開口をのぞく観察者が、観察
者と第２凸レンズとの間の自由空間内に浮かぶように見
える物体の自然で可視的且つ光学的相互作用像を見るこ
とができる。装置に関する物体の移動は、即時での装置
に関する像の対応する移動をもたらすであろう。

〔好適実施例の説明〕

第１ジ１で示される本発明の実施例１０は、簡略化され
ているため説明するうえで好適である。この実施例１０
は、在来の陰極線管モニター１４によって一端で閉じら
れた長方形断面の細長い管状おおい１２から成る。おお
い１２は、不透明物質から成って、非反射内ｍ１を備え
ている。陰極線管モニターの表ｒＲ１板１６はおおい１
２の開放端１８に面し、陰極線管モニター１４に適切な
信号及び電力入力線はおおい１２の閉じた一端を通して
もたらされる。

第１凸レンズ２１が、陰極線管モニターの表面板１６の
前方の特定の距離で位置づけられる。第２凸レンズ２２
が、第１凸レンズ２１とおおい１２の開放端１８との間
に位置づけられている。おおい１２の開放端１８と第２
凸レンズ２２との間の距離は、好適には第１凸レンズ２
１と陰極線管モニターの表面板１６との間の特定の距離
と同じか又はわずかに大きい。

本発明の好適実施例において、第１凸レンズ２１及び第
２凸レンズ２２は、光学的特性が互いに実質的に等しく
、物体及び像に関して同一の光学的方向で配向される。

第１凸レンズ２１及び第２凸レンズ２２は、各々好適に
は１のＦナンバーを有する。すなわち、各々のレンズの
焦点距離は、好適にはその有効径に等しい。従って、第
１図で示される本発明の実施例１０において、第１凸レ
ンズ２１及び第２凸レンズ２２の各々が、おおい１２の
内部対角線寸法に等しい対角線寸法を有する長方形凸フ
レネルレンズであって、通當おおい１２内でその軸に対
して各々のレンズの平坦面が陰極線管モニター１４の表
面板１６に面するようにηソシ句けられる。ＩＨａ実施
例において、第１凸フレネルレンズ２１はその焦点距離
に等しい物体距離を用いて設計され、第２凸フレネルレ
ン／／″２２はその焦点距離に等しい像距離を用いて設
計される。

第２レンズ２２の中心及び第２レンズ２２の中心の両方
が好適におおい１２の軸上にあり、促って、おおい１２
の軸と一致する光軸を設定する。

本発明の実施例１０において、第１図で示されるように
、適切な電力及び適切な信号が陰極線管モニター１４へ
線１９全通して印加されて、陰極線管モニター１４の表
面板１６上に物体２３を生じる。そのような物体２３は
、本質的に光を発し、物理的には平面であるが三次元の
情報を含んでもよい。目２５によって示され、おおい１
２の開放端１８をのぞく観察者が、観察者と第２：凸レ
ンズ２２との自由空間内に明らかに浮かぶ物体２３の像
２４を見ることができる。第１凸レンズ２１の焦点距離
及び第２凸レンズ２２の焦点距離は実質的に互いに等し
いので、第２凸レンズ２２と像２４との間の間隔は、実
質的に第１凸レンズ２１と物体２３．！：の間の間隔に
等しいであろう。像２４け、面上に投影された像が［実
在Ｊ　（ｒｅａｌ　）　であるという意味で「実在」で
はない。その代り、像２４は、自由空間内の音源がステ
レオ音響システムの聴取者の心の中で生じているのと同
じ感覚で観察者２５の心によって空間内に生じる。厳密
に言えば、像２４＋ｉ光学的幻影であシ、それだけで、
像２４は、第１図で示される自由空間の位置からある観
察者の心の中で第２レンズ２２０面する面上の位置へ本
発明によってもたらされる助けなしに変動されてもよい
。

従って、その開放端１８を取シ巻くおおい１２の端部−
は、光学的幻影を増大させて自由空間内の像２４の位置
を多くの観察者の目に安定化させる傾向のある第１透明
平面を画成する第１可視関係手段２６をも／こらず。観
察者２５に面する第２レンズ２２の面上又はその面に近
接した第２透明平面を画成する第２可視関係手段２８を
加えることは、像２４の３次元外観へ寄与することによ
って光学的幻影を更に増大させるだけでなく、空間内の
像２４の位置を安定化させる傾向もあるであろう。従つ
−Ｃ，ｍ２可視関係手段２８は、好適に観Ｖ者の目にレ
チクル型表現をもたらすグリッド状装置であるが、像２
４の後方の観察者２５によって見られるであろう。例え
ば、その片面に細い線を形成して側部照明の散乱をもた
らす側部照射透明シートが用いられて、第２透明平面を
画成する第２可視関係手段２８を設けてもよい。

第２図を参照すれば、物体２３は平面形状であるので、
像２４もまた第１可視関係手段２６によって画成された
透明平面と第２可視関係手段２８によって画成された透
明平面との間の空間内に設置された平面で平面形状であ
ろう。しかしながら、像２４内に含まれる３次元情報は
すべて、像２４に関して第１可視関係手段２６及び第２
可視関係手段２８によって観察者２５の目に示された視
差効果によって増大されるであろう。

不透明おおい１２は、像２４のためのオーダーで自然で
且つ可視的であることを要求される。観察者から第２レ
ンズ２２の反対側についてのおおいの部分が不透明でな
いならば、或いｄｌ、過度の反射がそこで起こるならば
、像２４は、自由空間内の位置と観察者に面する第２レ
ンズ２２の面上の位置との間で変動するように見えるで
あろう。

しかしながら、＠１可視関係手段２６によって設定され
る第１透明平面と第２可視関係手段２８によって１■１
１成される第２透明平面との間のおおい１２の部分は不
透１ｊＪＪである必要がないことが、明らかとなってい
る。実際、おおい１２の部分２９は、省略することが便
利な場合には本発明で省略されてもよい。

本明細書中で開示される他の実施例と同様に、第１及び
２図で図示される本発明の実施例１０は、別個の発光体
２３が別のフ゛ランク表面板１６上に生じる場合に特に
効果的である。観察者２５は、第１可視関係手段２６に
よって画成される第１透明平面と像２４の横側の第２可
視関係手段２８によって画成きれる第２透明平面との間
のおおい１２内に観察者の手を置いてもよい。観察者は
、彼の手の部分が物体２３と像２４との間に置かれない
限り、像２４を越えて伸びる彼の手の明るい幻影を有す
るであろう。従って、本発明は、像２４とその横側に設
置された実際の物体との間に光学的相互作用を可能にす
る。

物体２３が陰極線管１４の表面板１６全体を占める原色
又は写真である場合に、そのような写真又は景色は、可
視関係手段２６及び２８によってそれぞれ画成される第
１透明平面と第２透明平面との間の自由空間内の平面で
設置されるように見えるであろう。そのような県色は実
際の物体又は他の像と光学的に相互作用することはでき
ないりれども、そのよう々景色内に含寸れる三次元情報
は、観察者への見かけで微妙に増大されるであろう。

本発明の大部分の重要な適用は、別個の発光体２３が明
細書中でより十分に記載される背景又は物体と光学的に
相互作用できるという事実から生じる。

第ルンズ２１の光学的特性は第２レンズ２２の光学的特
性と実質的に同じであるので、第１及び２図で示される
実施例１０でのレンズ間の間隔は、重要でない。すなわ
ち、第ルンズ２１と第２レンズ２２との間の間隔に関係
なく、像２４は、第２レンズ２２の前方の距離で離れだ
平面内に設置されるように観察者２５には常に見えるで
あろう。この第２レンズ２２の前の距離は、実質的に第
ルンズ２１が陰極線管モニター１４の表面板１６から離
れている距離に等しい。従って、本発明の好適実７／ｆ
ｉｉ例で、複雑な光学を避けるために物体２３に関する
像２４の大きさの拡大又は縮小は、の場合に約１のＦナ
ンバーを有する。そのようなＦナンバーは出願人の発明
のすべての実施例で０．５と１．５との間になければな
らない。０．５よシ小さいＦナンバーを有するレンズは
、高価であって製造するのが困難である。実は、０．５
よりも小さいＦナンバーを有スるフレネルレンズ以外の
レンズーー、本発明の目的を損う内部の像を生じる傾向
がちるであろう。１．５より大きいＦナンバーを有する
レンズは、弱い像を生じる傾向があるであろう。

すなわち、物体２３からの光は、物体２３が過度に発光
させられない限９本発明のために観察者の目によって要
求されるよυ下のレベルまで像２４のツ１らかな明るさ
を減少させる傾向のある光学的装置で失われるであろう
。

しかしながら、第ルンズ２１及び第２レンズ２２が本発
明の実施例すべてで互いに対して同じ方向で配向される
必要がないことが、わかるであろう。レンズ２１がレン
ズ２２と同じ方向で配向されないならば、光収差は、本
発明の好適実施例でのように補正される傾向（−ｉない
であろう。同様に、第ルンズ２１ｆｄ、本発明の実施例
すべてで第２レンズと同じ倍率を有する必要がない。第
ルンズ２１及び第２レンズ２２が同じ倍率を有しないな
らば、装置の光学的特性はより複雑になり、物体２３に
関する像２４の幾分可変的鉱犬又は縮小は、装置が構成
される精度及び明細肩中で記載されるように互いに対す
るレンズの移動に依存することが予期されるべきである
。

第３図を参照すれば、本発明の実施例３０が、第１及び
２図の実施例１０とは一対の鏡３１及び３２が用いられ
て折られた光軸をもたらすと七でのみ異なって図示され
る。このように、実施例３０は、第１図の細長い管状お
おいではなく、その一端で開口３８を有する中空箱の形
態でのおおい３４を含む。実施例３０は、ほかの点では
第１及び２図の実施例１０に等しく、第１及び２図の参
照数字は、相当する部分を示すように第３図で用いられ
ている。

第３図で示されるように、陰極線管モニター１４は、開
口３８から離れて面する陰極線管モニター１４の表面板
１６とともに開口３８の下方のおおい３４で位置づけら
れる。第１鏡３１は、陰極線管モニター１４の表面板１
６の前方で４５°の角度で位置づけられて、第１凸レン
ズ２１を通して第２鏡３２へ上方に陰極線管モニター１
４の表面板１６上に生じた物体２３の像を反射する。第
２鏡３２は、第１鏡３１に対して直角に位置づけられて
、第２凸レンズ２２を通しておおい３４の開口３８に向
かって物体２３の像を反射する。要素の間隔及び寸法は
、観察者２５に物体２３の像２４が第２凸レンズ２２の
前部での自由空間に明らかに浮かぶように見えるように
選択される。開口３８れ、観察者２５と像２４との間に
第１透明平面を設定する増大した可視関係手段をもたら
す。第２可視関係手段２８が、像２４の可視性を増大さ
せるために観察者２５に面する第２凸レンズ２２の面上
又は面に近接した関係で設けられてもよい。

実施例１０又は実施例３０のいずれか一方によって示さ
れるように観察者２５と本発明の装置との間の間隔は、
像２４の位置又は可視性に影響を及ぼさないことが指摘
されるべきである。もちろん、観察者が像２４を見るた
めに設置されなければならない一定の観察円錐形がある
。しかしながら、そのような観察円錐形の頂角は全く大
きく、観察者が非常に像２４に接近して第１可視関係手
段２６の周囲の認識を失なうとしても、像２４は、第２
可視関係手段２８によって可視的であろう。

本発明の実施例１０で、図面で示され且つ前述されるよ
うに、第１凸レンズ２１及び第２凸レンズ２２は、本発
明の基本動作の説明を簡単〆するために平行な平面で配
向される。

同様に、第３図で示される実施例３０で、第１凸レンズ
２１及び第２凸レンズ２２は、各々装置の光軸に普通に
延在するように示される。しかしながら、第３図での点
線３６によって示されるように、第２凸レンズ２２は、
傾けられて、点線３７によって示されるように像２４の
相当する傾きを生じてもよい。第１凸レンズ２１もまた
、像２４の相当する傾きを生じるように傾けられ得る。

第１凸レンズ２１及び第２凸レンズ２２の両方が傾けら
れるならば、像２４の傾きは、第１凸レンズ２１及び第
２凸レンズ２２の傾きの合成となろう。

本発明のこの特徴は、物体２３及び像２４によって表わ
される３次元情報を増大させることが用いられ得るため
に重要である。すなわち、第３図を参照すれば、物体２
３が観察者から上方に離れて示すように見える視界を生
じた矢印である力らば、点線３６によって示される第２
凸レンズ２２の傾きは、そのような視界情報を増大させ
るので、像２４０３次元幻影は観察者２５の目に増大さ
れる１り　リ１　ヌ、　ら 第４図を参照すれば、本発明の実施例４０が更に、背景
４４が像２４の後ろに通して見られる部分釣鐘（ｐａｒ
ｔｉａｌ　ｍ１ｒｒｏｒ　）　４２を含むことを除いて
、第１及び２図の実施例に等しく示される。従って、第
１及び２図の参照数字が用いられて、相当する部分を示
す。実施例４０の細長い管状おおい４６は両端で閉じ、
陰極線管モニター１４から遠い端部で側部開口４８を備
えていることがわかるであろう。部分釣鐘４２は、第２
凸レンズ２２に関して開口４８に４５°の角度で対向し
て取シ付けられる。背景４４は、開口４８から部分釣鐘
４２の反対側に取シ付けられる。開口４８０縁２６は、
第１透明平面を画成する可視関係手段をも／こらし、開
口４８を通して見る観察者２５は、陰極ａ管モニター１
４の表面板１６上に生じた物体２３の像２４を開口４８
内の自由空間で明らかに浮かんで見るであろう。観察者
２５は、像２４の後方の背景４４もまた見るであろう。

本発明のこの実施例で、背景４４は、点線４９によって
示されるように第２凸レンズ２２の面上又は面に効果的
に設けられ、従って、背景４４は部分釣鐘４２と組み合
わせて第２　；’ｊ！ｉ明平面４９を画成する第２可視
関係手段をもたらすであろう。像２４は、観察者２５の
目に背景４４と光学的に相互作用するであろう。

前述したように、第１凸レンズ２１及び第２凸し′クズ
２２は、傾けられて、像２４内又は背景４４内に含捷れ
る３次元情報を増大させてもよい。更に、第１凸レンズ
２１と陰極線管モニター１４の表面板１６との間の間隔
は、変化させられて、背景４４に関して像２４の明らか
な位置を調整してもよい。同４ｊＴｅに、背景４４に対
する像２４の明らかな位置は、部分釣鐘４２に対する第
２凸レンズ２２の位置を調整することによって変化され
得る。

背景４４は、部分釣鐘４２全通して観察者２５が見るた
めに発光体を示す照射された透明陽画、陽画又は物であ
ってもよい。いわゆる「ブラックライト」型、＋′！ス
ターが、特に効果的な背景４４をもたらすであろう。変
形的に、背景４４は、開口４８からの部分釣鐘４２の反
対側のおおい４６の側壁を通して介在させられた他の陰
極線管型モニターの表面板上に発生させられてもよい。

第５図を参照すれば、本発明の他の実施例５０が、互い
に対して離れた位置で自由空間内に２つの像を生じるこ
とができるように示される。実施例５０のおおい５２は
、内部隔壁５３を有する大きな中空箱状構造である。内
部隔壁５３；は、第５図で示されるように内部を左手部
分及び右手部分に分割する。実施例５０の右手部分は、
第４図の背景４４が実施例５０でおおい５２の隔壁５３
を通る開口５４によって置き換えられているのを除いて
、第４図で示される本発明の実施例４ｏに実質的に等し
い。従って、第４図の参照数字は、第５図で示される実
施例５ｏの右手部分での相当する部分を示すために用い
られる。

第５図で示される実施例５０の左手部分は、第１陰極線
管モニター１４から隔壁５３の反対側に第２陰極線管モ
ニター５５を含む。第２陰極線管モニター５５の表面板
５６は、第１陰極線管モニター１４の表面板１６と同じ
方向で配向される。

第１凸レンズ６１、第２凸レンズ６２及び鏡６４から成
る他の光学的配列が、第２陰極綜管モニター５５の表向
板５６の前方に位置づけられている。

第２凸レンズ６２が隔壁５３の開口５４で位置づけられ
、第１凸レンズ６１が第２陰極線管モニター５５の表向
板５６の前方に位置づけられている。

鐘６４は、第１凸レンズ６１廉びに隔壁５３の開口５４
及びおおい５２の開口４８と整列した第２凸レンズ６２
の両方に対して４５°の角度で延在する。従って、実施
例５０の第１凸レンズ６１、第２凸レンズ６２及び鏡６
４の配列は、第３図で示される本発明の実施例３０の第
１凸レンズ２１、第２凸レンズ２２及び鏡３２に対する
配列及び動作に等しい。第３図の可視関係手段２８に相
当する可視関係手段６８が、観察者２５に面する第２凸
レンズ６２の面上又は面に近接した関係で好適に設けら
れるであろう。従って、第２陰極線管モニター５５に接
続した入力線１９へ適切な電力及び信号を印加すること
は、その表面板５６上に発光体７３を生じるであろう。

そのような発光体７３の像７４が、観察者２５には観察
者２５と第２凸レンズ６２との間の空間内に浮かぶよう
に見えるであろう。

第５図で示されるように、第２陰極線管モニター５５の
表面板５６と第１凸レンズ６１との間の間隔は、第１陰
極綜管モニター１４の表ＩａＩ板１６と凸レンズ２１と
の間の間隔よりも小さい。従って、像７４は像２４の背
景の中に見え、観察者２５は像２４と像７４との間の３
次元相互作用関係を認めるであろう。物体２３及び７３
０発光は調整されて、像２４及び７４は観察者２５に互
いに匹敵する発光を有するように兄えるであろう。前述
てれるように、種々の凸レンズ２１．２２．６１．６２
が、互いに対して且つそれぞれの陰極線管モニター１４
及び５５に対して傾けられて、像２４．７４及びそれら
の相互作用関係に３次元行性を更にイマ」課してもよい
。頭が２つの矢印８１．８２．８３及び８４によって示
されるように、凸レンズ２１．２２．６１及び６２は、
観察者２５によって感知される」：うな像２４及び７４
の位置の所望の変化を生じるために、互いからの間隔及
びそれぞれの陰極）胃管モニター１４及び１５からの間
隔を調整されでもよい。第５図で示されるように、陰４
ヶ線・（ｆｆモニター１４及び５５はまた、共に付設さ
れたレンズ２１，２２．６１及び６２に対して何］げら
ｔて、ｆれらレンズに向かって又はそれらレンズから廟
１れで心動させられて、像２４及び７４の感知≧ｊ′シ
る位置を調整してもよい。

本発明の内容に従って生じる像は、第１透明平面を画成
する第１川視関係手段及び第２透明平面を画成する一′
１５２町視関係手段のうち少なくとも一方がないときに
（弓、見ることか困藷であることが注目式れる。ｒ＋’
；　１及び第２可視関係手段の使用は、好適ではあるか
、大部分の観察者にとって絶対的に必吸で（・」、斤い
。史に、第１及び第２透明平面は、本発明に従って必要
とされる効果をもたらすのが全く微妙な多（）Ｊ（性の
広い可視関係手段によってもだら芒れてもよい。

陰極線管表示の形態での発光体は特に図面で示され且つ
前述されているか、如伺なる発光体が、本発明の実施例
で用いられてもよい。例えば、発光体は、本発明に従っ
て装置内に見えるように適切に設置された、適切な光源
を有する物理的物、透り」陽画又は陽画、或いは面上に
投影された光の像であってもよい。

当業者が特許請求の範囲を逸脱することなく図面で示さ
れ且つ前述した本発明の実施例の明らかな変形及び組合
せを行なえることが、理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、直線的光軸を有する本発明の好適実施例の、
切欠き部分を有して内部の要素を示す斜視図である。 第２図は、おおいの左側が取り除かれて内部の要素をさ
らした第１図の縮小側面図である。 第３図は、折られた光軸を有する本発明の実施例を示す
第２図に類似の側面図である。 第４図は、背景が生じた像に加えられる本発明の実施例
を示す第２図に類似の側面図である。 第５図は、互いに光学的相互作用関係で２つの分離した
像を生じるようにされた本発明の実施例を示す第２図に
類似の側面図である。 〔」ニー゛ツ符号の説明〕 １２．３４．４６．５２・・おおい　１４・・・陰極線
管モニター１６．５６・・表面板　１９・・・入力線２
１．６１・・・第１凸フレネルレンズ２２．６２・・・
第２凸フレネルレンズ２３．７３・・・物体又は発光体
　２４．７４・・・像２５・・・観察者の目　２６・・
・第１可視関係手段２８．６８・・・第２可視関係手段
　３１・・・第１鏡３２・・第２鏡　４２・・・部分釣
鐘 ４４・・・背景　５３・・・内部隔壁 ５５・・・第２陰極線管モニター 出Ｍｌｊ　人　ローエルΦニー・ノープル２ゾ゛Ｉ″パ
− 同面の浄書（内容に変更なし） 。７櫻、 ＦＪＧ、３　ＦｆＧ、４ 手続補正書（方式−自発） 昭和５９年９月７２日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、　事件の表示　ＩＩＩ！ｊ’ＴＨ５９’Ｐ　特許Ｉ
ｎ　ｆｆ１ｌ　７３４５３９２、　発明の名称　自由室
ｆｉｌｌ内で自然で可視的且つ光学的相互作用像を生じ
るための光学装置 ３、　補正を東る者 事件との関係　特許出願人 氏　名　ローニル慢ニーΦノープル ４、代理人 住　所　ＪＩＣ京都港区四新ｔ＋１丁目６番２１号大和
銀行虎ノ門ビルディング

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　自由空間内に発光体の可視的で自然で且つ光学的
   相互作用像を生じるだめの装置であって：ａ）％定のａ
   ｌｌ　を有し、一端で閉じ、前記発光体が前記一端で設
   置されているところの管状不透明で内部が非反射のおお
   い： ｂ）前記発光体と前記おおいの開放端との間で前記おお
   いの前記軸を横切って前記おおいの内部に１１って延在
   する第１凸フレネルレンズであって、該第１フレネルレ
   ンズの中心は前記発光体から前記おおいの前記軸上で特
   定の距離離され、その最大横寸法の約０．５倍と約１．
   ５倍との間の焦点圧部を有するところの第１凸７レネル
   レンズ； Ｃ）前記おおいの前記軸上に中心づけられ、前記第１フ
   レネルレンズに離れた関係で且つ前記発光体から前記第
   １フレネルレンズの反対側に前記おおいを横切って前記
   おおいの内面に亘って延在するところの第２凸フレネル
   レンズであって、該第２フレネルレンズはその最大横寸
   法の約０，５倍と約１．５倍との間の焦点距離を有する
   ところの第２凸フレネルレンズ；並びに ｄ）前記発光体が通して見える前記第１フレネルレンズ
   から前記第２フレネルレンズの反対側で透明平面を画成
   する前記おおいの他端での可視関係手段； から成るところの装置。 ２、特許請求の範囲第１項に記載された装ｆΔであって
   ： 前記透明平面は、前記おおいの前記特定の軸で通常延在
   し且つ前記第１フレネルし／ンズが前記発光体から離れ
   た前記特定の距離に少なくともほぼ等しい距離だけ前記
   おおいの前記軸に沿って前記第２フレネルレンズから離
   れているところの装置。 ３　特許請求の範囲第１項に記載された装置であって： 前記透明平面が前記第２フレネルレンズの面で前記おお
   いの前記特定の光軸で通常延在するところの装置。 ４、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって： 前記お」、・いの前記他端での前記可視関係手段が、前
   記おおいの前記特定の何１に関して約４５度の含寸れる
   角度で取シ付けられた平面鏡手段から成るところの装置
   。 ５、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって： 前屈第１凸フレネルレンズ及び前記第２凸フレネルレン
   ズが、実質的に同じ特定の光特性を有し且つ前記発光体
   に関して同じ特定の光方向で前記おおいの前記特定の軸
   に通常取り付けられているところの装置。 ６、特許請求の範囲第１項に記載された装置であって： 前記第１凸フレネルレンズがその焦点距離に等しい物体
   距離を用いて設計され、前記第２凸フレネルレンズがそ
   の焦点距離に等しい像距離を用いて設計されているとこ
   ろの装置。 ７、　発光体の空間内に可視的で自然で且つ光学的相互
   作用像を生じるだめの装置であって：核装置は、単一で
   特定の開口を有する中空不透明で内部が非反射のおおい
   を形成する前記発光体を取９巻く手段並びに特定の光軸
   に沿って前記おおいでの前記特定の開口を通して前記発
   光体の前記像を見るための前ｄ［：おおい内の光学装置
   から成り、 前記光学装置は、約０．５と約１．５との間のＦナン・
   ぐ−を有する第１凸レンズ並びに約０．５と約１．５と
   の間のＦナンバーを有する第２凸レンズから成シ、 前記第１凸レンズは、前記発光体と前記第２凸レンズと
   の間の前記光軸上に設けられ、前記第２凸レンズは、前
   記おおいでの前記特定の開口と前記第１凸レンズとの間
   の前記光軸上に設けられている、 ところの装置。 ８、特許請求の範囲第７項に記載された装置であって： 前記第１凸レンズ及び前記第２凸レシズのうちの１つが
   Ｍｉｌ記特定の光軸に対して傾けられているところの装
   置。 ９、特ｈ′［請Ｎ、の範囲第７項に記載された装置であ
   って： 前記第１凸レンズ及び前記第２凸レンズの両方が前記特
   定の光軸に対して傾けられているところの装置ｙ（。 １０、特許請求の範囲第７項に記載された装置であって
   ： 前記特定の光軸に沿った前記第２凸レンズと前記おおい
   での前記特定の開口との間の間隔は、前記特定のブＣ軸
   に沿った前記Ｍ’ｌ　１凸レンズと前記発光体との間の
   間隔よりも太きいところの装イン′へ。 １１、特許請求の範囲第７項に記載された装置であって
   ： 前記光学装置は、前記第１凸レンズから前記第２凸レン
   ズの反対面で透明平面を画成する可視関係手段を含むと
   ころの装置。 １２、特許請求の範囲第１１項に記載格れた装置であっ
   て： 前記可視関係手段は前記第２凸レンズの前記反対面に近
   接しており、それによっで画成でれる前記透明平面は前
   記特定の光軸に対して垂直に延在するところの装置。 １３、特許請求の範囲第１２項に記載された装置であっ
   て： 前記光学装置は、前記特定の光軸に対して垂直に延在し
   且つ前記特定の光軸に沿った前％２第１凸レンズと前記
   発光体との間の間隔よりも大きい距離だけ前記特定の光
   軸に沿って前記第２凸レンズから離れている第２透明平
   面を画成する第２可視関係手段を含むところの装置。 １４、特許請求の範囲第７項に記載きれた装置であって
   ： 前記光学装贋”は、前記特定の光軸で角度をもたらす鏡
   −］二段を含むところの装置。 １５、　７１￥許１泊求の範囲第１４項に記載された装
   置であっで： 前記鏡手段は前記第２凸レンズと前記おおいでの前記特
   定の開口との間に介在した部分釣鐘であシ、第２発光体
   が前記おおいでの前記特定のＬｉ１１口から前記鏡手段
   の反対側での前記おおい内に設けられているところの装
   置。 １６、特許請求の範囲第７項に記載された装置であって
   ： 前記発光体は、前記おおい内の陰極線管の表面板上に形
   成された別個の画像であるところの装置。 １７、特許請求の範囲第１６項に記載された装置であっ
   て： 前記陰極線管の前記表面板は、前記特定の光軸に関して
   傾けられているところの装置。 １８、／ｌ￥、許請求の範囲第１４項に記載された装置
   であって、 前記鏡手段は、前記第１凸レンズと前記第２凸レンズと
   の間に介在するところの装置。 １９、％許請求の範囲第１４項に記載された装置であっ
   て： 前記鏡手段は、前記第１凸レンズと前記発光体との間に
   介在するところの装置。 ２０、自由空間内に即時に発光体の可視的で自然で且つ
   光学的相互作用像を生じるための装置であって、 ａ）約０．５と約１．５との間の特定のＦナンバーを有
   する第１凸レンズ； ｂ）約０．５と約１，５との間の特定のＦナンバーを有
   する第２凸レンズであって、前記第１凸レンズ及び前記
   第２凸レンズは、互いに関して離れた関係で配向され、
   前記第１及び第２レンズを通る視界に前記発光体をもた
   らし、該発光体は前記第２凸レンズから前記第１凸レン
   ズの反対側の前記視界の中で且つ前記第１凸レンズから
   特定の距離に位置づけられているところの第２凸レンズ
   ：並びに Ｃ）前記第１凸レンズ、前記第２凸レンズ及び前記発光
   像を取り囲む非反射内面を有し且つ前記第２凸レンズを
   通して前記視界を観察するための開口を有する中空不透
   明おおい；から成るところの装置。 ２、特許請求の範囲第２０頓に記載された装置であって
   ： 前記第１凸レンズから前記第２凸レンズの反対側に前記
   視界を横切って延在する透明平面を画成する可視関係手
   段を含むところの装置。 ２、特許請求の範囲第２１項に記載された装置であって
   ： 前記透明平面は、前記第１凸レンズから前記発光体の前
   記特定の距離よりも大きい距離だけ前記第２凸レンズか
   ら離れているところの装置。 ２、特許請求の範囲第２１項に記載された装置であって
   ： 前記透明平面は、前記第１凸レンズから反対（Ｆｉｌｌ
   にある前記第２凸レンズの面で実質的に設置され−Ｃい
   るところの装置。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載された装置であって
   ： 第１透明平面を画成する第１可視関係手段及び第２透明
   平面を画成する第２可視関係手段を含み、 前記第１透明平面は前記第１凸レンズから前記第２凸レ
   ンズの反対側で前記視界を横切って延在し、 前記第２透明平面は前記第１凸レンズから前記第２凸レ
   ンズの反対側で前記視界を栴切って延在し、 前記第２凸レンズから前記第１透明平面までの距離は前
   記第１凸レンズから前記発光体までの前記特定の距離よ
   りも大きく、 前記第２凸レンズから前記第２透明乎面捷での距離は前
   記第１凸レンズから前記発光体までの前記特定の距離よ
   りも小さい、 ところの装置。 ２、特許請求の範囲第２０項に記載された装置であって
   ： 情手段が、前記第１凸レンズ及び前記第２凸レンズを通
   る前記視界をもたらすところの装置。