[发明专利]光学元件和照明设备

说明书

光学元件(3)具有：带有透镜装置(7)的成像区域(9)，所述透镜装置沿着光学轴线(O)定向；和准直区域(8)，所述准直区域关于光学轴线(O)侧向地包围成像区域(9)。照明设备(1)具有光学元件(3)和用于同时照亮光学元件(3)的准直区域(8)和成像区域(9)的光产生装置(2)，其中透镜装置(7)为了改变其光学特性能机械地调节和/或光产生装置(2)构建用于局部地改变由其放射的光的光密度分布。本发明尤其能用于例如用于交通工具、舞台照明和效果照明、室外照明等的探照灯。

技术领域

本发明涉及一种光学元件，所述光学元件具有带有透镜装置的成像区域，所述透镜装置沿着光学轴线定向。本发明也涉及一种照明设备，所述照明设备具有这种光学元件。本发明尤其能够用于例如用于交通工具、舞台照明和效果照明、室外照明等的探照灯。

背景技术

原则上已知光学元件，所述光学元件具有沿着光学轴线设置的透镜装置。原则上也已知光学透光元件，所述光学透光元件用作为准直仪。

从汽车技术中已知探照灯系统，其中光分布或光放射图案由多个光源(例如由多个串联地和/或作为二维矩阵设置的LED)产生。

在现有技术中已知探照灯系统，其中使用多个能单独切换的光源(通常为LED)，以便产生的光放射图案可变地构成。在此，光放射图案的变化通常限制于在光分布中相应的区域的亮度变化，所述光分布由相应的光源操控。

用于汽车技术的探照灯系统的共同点是：为了在道路交通中的安全性，需要所谓的基础光分布(例如，近光灯，前场照明)，所述基础光分布典型是不可变的或仅轻微可变的。如果期望光分布可变地构成(例如，以便强调对象或使光分布或光放射图案匹配于速度)，那么需要光放射图案的“恒定的”份额和“可变的”份额。这两个部分通过不同的光学系统提供，这表示高的成本耗费和器件耗费。此外，这种不同的光学系统典型地需要大量结构空间并且相对于如震动等的外部影响是易受干扰的。

发明内容

本发明的目的是：至少部分地克服现有技术的缺点，并且尤其提供改进的可能性，提供照明设备的光放射图案，所述光放射图案具有随时间变化的份额和随时间至少主要恒定的份额，更确切地说借助于尤其紧凑的、鲁棒的和/或价格便宜的构造。

所述目的根据本发明的特征来实现。优选的实施方式尤其能够从下面的描述中推出。

所述目的通过一种光学元件来实现，所述光学元件具有第一区域(在下文中不限制普遍性地称作为“成像区域”)和准直的第二区域(在下文中不限制普遍性地称作为“准直区域”)，所述第一区域具有透镜装置，所述透镜装置沿着光学轴线定向，所述第二区域关于光学轴线侧向地包围成像区域。

射入到关于透镜装置的物平面(焦平面)上的光或由处于物平面中的光源发射的光由成像区域的透镜装置或透镜形成射束，尤其以成像的方式形成射束。射入到准直区域上的光被准直或平行取向并且在此均匀化或一致化。因此，射入到准直区域中的光不由准直区域聚焦或不由准直区域清晰地聚焦。

在下文中，射到光学元件上的光的图案称作为“光照射图案”。光照射图案尤其能够包括局部的亮度分布、局部的色彩分布、局部的射束方向等。

因此，借助于成像区域，能够在像平面中或在远场中产生第一光放射图案，所述第一光放射图案将射到成像区域的物平面上的光的图案(尤其局部的亮度分布)以精确且高分辨率的方式成像。精确且高分辨率的成像尤其适用于以下情况：产生光的光产生装置的光发射面处于成像区域的焦平面或聚焦平面中，因此即位于物平面中。如果光照射图案的射到成像区域的物平面上的份额——例如通过光发射面的亮度分布的变化——变化，那么第一光放射图案相应地变化。