[發明專利]光學元件和照明設備

有效

• 申請號: 201710599802.2
• 申請日: 2017-07-21
• 公開（公告）號: CN107642756B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 斯特凡·施魏格爾;于爾根·黑格
• 申請（專利權）人: 歐司朗股份有限公司
• 主分類號: F21V5/04
• 分類號: F21V5/04;G02B3/00;F21S8/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 丁永凡;張春水

光學元件(3)具有：帶有透鏡裝置(7)的成像區域(9)，所述透鏡裝置沿著光學軸線(O)定向；和準直區域(8)，所述準直區域關于光學軸線(O)側向地包圍成像區域(9)。照明設備(1)具有光學元件(3)和用于同時照亮光學元件(3)的準直區域(8)和成像區域(9)的光產生裝置(2)，其中透鏡裝置(7)為了改變其光學特性能機械地調節和/或光產生裝置(2)構建用于局部地改變由其放射的光的光密度分布。本發明尤其能用于例如用于交通工具、舞臺照明和效果照明、室外照明等的探照燈。

技術領域

本發明涉及一種光學元件，所述光學元件具有帶有透鏡裝置的成像區域，所述透鏡裝置沿著光學軸線定向。本發明也涉及一種照明設備，所述照明設備具有這種光學元件。本發明尤其能夠用于例如用于交通工具、舞臺照明和效果照明、室外照明等的探照燈。

背景技術

原則上已知光學元件，所述光學元件具有沿著光學軸線設置的透鏡裝置。原則上也已知光學透光元件，所述光學透光元件用作為準直儀。

從汽車技術中已知探照燈系統，其中光分布或光放射圖案由多個光源(例如由多個串聯地和/或作為二維矩陣設置的LED)產生。

在現有技術中已知探照燈系統，其中使用多個能單獨切換的光源(通常為LED)，以便產生的光放射圖案可變地構成。在此，光放射圖案的變化通常限制于在光分布中相應的區域的亮度變化，所述光分布由相應的光源操控。

用于汽車技術的探照燈系統的共同點是：為了在道路交通中的安全性，需要所謂的基礎光分布(例如，近光燈，前場照明)，所述基礎光分布典型是不可變的或僅輕微可變的。如果期望光分布可變地構成(例如，以便強調對象或使光分布或光放射圖案匹配于速度)，那么需要光放射圖案的“恒定的”份額和“可變的”份額。這兩個部分通過不同的光學系統提供，這表示高的成本耗費和器件耗費。此外，這種不同的光學系統典型地需要大量結構空間并且相對于如震動等的外部影響是易受干擾的。

發明內容

本發明的目的是：至少部分地克服現有技術的缺點，并且尤其提供改進的可能性，提供照明設備的光放射圖案，所述光放射圖案具有隨時間變化的份額和隨時間至少主要恒定的份額，更確切地說借助于尤其緊湊的、魯棒的和/或價格便宜的構造。

所述目的根據本發明的特征來實現。優選的實施方式尤其能夠從下面的描述中推出。

所述目的通過一種光學元件來實現，所述光學元件具有第一區域(在下文中不限制普遍性地稱作為“成像區域”)和準直的第二區域(在下文中不限制普遍性地稱作為“準直區域”)，所述第一區域具有透鏡裝置，所述透鏡裝置沿著光學軸線定向，所述第二區域關于光學軸線側向地包圍成像區域。

射入到關于透鏡裝置的物平面(焦平面)上的光或由處于物平面中的光源發射的光由成像區域的透鏡裝置或透鏡形成射束，尤其以成像的方式形成射束。射入到準直區域上的光被準直或平行取向并且在此均勻化或一致化。因此，射入到準直區域中的光不由準直區域聚焦或不由準直區域清晰地聚焦。

在下文中，射到光學元件上的光的圖案稱作為“光照射圖案”。光照射圖案尤其能夠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，借助于成像區域，能夠在像平面中或在遠場中產生第一光放射圖案，所述第一光放射圖案將射到成像區域的物平面上的光的圖案(尤其局部的亮度分布)以精確且高分辨率的方式成像。精確且高分辨率的成像尤其適用于以下情況：產生光的光產生裝置的光發射面處于成像區域的焦平面或聚焦平面中，因此即位于物平面中。如果光照射圖案的射到成像區域的物平面上的份額——例如通過光發射面的亮度分布的變化——變化，那么第一光放射圖案相應地變化。