CN107642756A - 光学元件和照明设备 - Google Patents

Abstract

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。

Description

光学元件和照明设备

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。

借助于准直区域产生第二光放射图案，所述第二光放射图案的亮度分布是非常均匀的(也能称作为“基础光分布”)。光照射图案的射到准直区域的物平面上的份额的局部的亮度变化几乎不改变第二光放射图案的均匀性。有利的是，成像区域的物平面和准直区域的物平面重合。因此，光学元件的通过第一光放射图案和第二光放射图案的叠加产生的总光放射图案能够有利地实现产生大面积的、均匀的子区域和可变的、高分辨率成像的子区域。此外，光学元件能够是鲁棒且紧凑的，并且此外少量的部件或光学构件足以。

因此，可用于辐照光学元件的光产生装置能够同时辐照成像区域和准直区域。因此，光学元件的共同的光入射面(物平面)包括成像区域的和准直区域的光入射子面(物子面)。光照射图案因此在成像区域和准直区域之上延伸。

第一光放射图案能够由第二光放射图案包围，进而形成总光放射图案的“核心”。

一个设计方案是：光学元件能够作为唯一的元件操作，并且更确切地说，即使所述光学元件由多个部件组成时也如此。这能够实现尤其简单的操作和精准的定位。该设计方案也能够称作为(准)一件式的可操作性。

准直区域能够以完全环绕的方式或关于光学轴线以扇形的方式包围成像区域。

成像区域的和/或准直区域的材料是至少部分透光的，尤其对于出自可见光范围、红外范围或紫外范围的区域的电磁辐射的至少一小部分是至少部分透明的。成像区域的和/或准直区域的材料能够是塑料或玻璃。成像区域的材料和准直区域的材料能够是相同的或不同的。

对于透镜装置具有仅一个透镜或透镜区域的情况，始终满足透镜装置沿着光学轴线定向。那么也能够忽略该特征。对于透镜装置具有多个透镜或透镜区域的情况，该特征尤其能够包括：多个透镜或透镜区域在光学轴线的方向上或沿着光学轴线串联地设置。在此，多个透镜或透镜区域的光学轴线能够重合。但是，多个透镜或透镜区域也能够具有平行的、但是侧向错开的光学轴线，例如这通过如下方式实现：所述多个透镜或透镜区域侧向错开地设置。此外，多个透镜或透镜区域能够具有彼此倾斜的或不平行的光学轴线。那么，多个透镜或透镜区域能够沿着共同的轴线、尤其沿着光学轴线中的一条串联地设置。当透镜或透镜区域串联地设置，但是相对于该轴线倾斜时，例如能够存在这种情况。

准直区域和成像区域的光学轴线能够重合，彼此平行伸展或彼此倾斜。

提供随时间可变的份额尤其涉及肉眼的时间分辨能力或其视觉暂留。就此而言，由光源放射的光在下述情况下视作为可变的：所述光以由肉眼可察觉的速度变化。相应地，由光源放射的光在下述情况下能够视作为恒定的：所述光以由肉眼不可察觉的频率变化(例如在PWM操控的情况下)。

一个改进方案是：光学元件是一件式制成的体部。因此，所述光学元件不是由多个单独制成并且然后结合或拼合的光学部件组成。该设计方案具有如下优点：其制造是尤其简单且价格便宜的。这种光学元件也是尤其鲁棒的并且本身无需校准。

一个改进方案是：光学元件是由塑料(PMMA，PC，硅树脂等)构成的注塑件，使得所述光学元件可尤其价格便宜地制造。光学元件能够借助于单组分注塑、多组分注塑等制造。

又一改进方案是：光学元件是玻璃件并且例如通过玻璃压制制造。这能够实现透镜装置和必要时准直区域的尤其高的折射值和相对于高的辐射密度的尤其高的抗性。

一个改进方案是：光学元件具有多个分开制造并且合并或结合成光学元件的光学部件。由此，能够提供尤其复杂构造的光学元件。一个改进方案是：准直区域和成像区域彼此分开地制造，并且成像区域插入到准直区域中。成像区域又能够具有多个分开制造的透镜。此外，成像区域的透镜能够在共同的框架中固持并且与准直区域连接。由此，得到作为唯一元件的可操作性和准确的可定位性。

又一设计方案是：透镜装置为了改变其光学特性是机械和/或机电和/或电磁等可调节的。这得到如下优点：能够改变可借助于透镜装置产生的射束成形，例如焦点的位置。一个改进方案是：为此能机械地调节透镜装置的至少一个透镜。该透镜能够分开地制造。

一个改进方案是：为了调节透镜装置存在执行器，例如，电动机、压电执行器等。

一个改进方案是：例如通过径向向内朝向光学轴线的方向的按压，透镜装置的至少一个透镜或透镜区域为了改变其光学特性可变形。透镜或透镜区域由此更加鼓起，这例如能够改变焦点。

另一设计方案是：透镜装置具有多个能够可变地相对于彼此定位的透镜。因此，射束成形能够通过透镜装置尤其强烈地改变。对此，透镜装置具有至少一个分开制造的透镜，所述透镜沿着光学轴线可选地能够更靠近或更远离另一透镜定位。

一个改进方案是：至少一个透镜是可移动的。所述透镜为此能够固持在可移动的承载件上。

还一改进方案是：透镜直线地沿着光学轴线串联设置。可移动的透镜尤其能够是沿着光学轴线可移动的。

此外，一个设计方案是：准直区域构成为反射器。这能够实现尤其强烈的光偏转，以在小的空间上准直。

另一设计方案还是：准直区域构成为TIR区域。因此，耦合输入到准直区域中的光能够在TIR区域中通过内部的全反射在表面上反射。该设计方案能够实现提供可尤其简单且价格便宜地制造的光学元件。

一个替选的或附加的设计方案是：准直区域具有漫反射的或镜反射的层作为反射面。这能够实现尤其轻的光学元件和尤其精确地设定光放射图案的通过准直区域产生的外部边缘的宽度。层例如能够施加在准直区域的透光的基本体的表面上(例如镜反射的铝层或银层，二向色的层或具有白色颜料、例如具有二氧化钛的漫反射层等)。替选地，反射器能够是自承式的反射器，例如板件，或施加在——不起准直区域的作用的——承载件上的反射层。承载件例如能够是板件、玻璃件或塑料件。板件例如能够是铝板件。

一个设计方案也是：准直区域具有在光学轴线的方向上碗形扩张的、反射的表面。这能够实现在光学轴线的方向上的尤其强的准直。一个改进方案是：反射表面是至少部段地抛物线状成形的、球形成形的、非球形成形的或自由成形的表面。准直区域的光学面不需要是旋转对称的。

此外，一个设计方案是：准直区域的光入射面具有射束成形的面。由此，射到光入射面上的光能够尤其均匀地分布。这尤其能够适用于以下情况：准直区域构成为反射器，其中那么射束成形的光入射面尤其能够构成为用于，将照射的光尤其均匀地分布到反射的表面上。这得到如下优点：由准直区域放射的光的亮度分布能够尤其强地合并。这更尤其能够适用于以下情况：准直区域是TIR区域。那么，射束成形的光入射面尤其能够构成为用于：将照射的光分布在反射的表面上，使得可靠地遵循用于TIR反射的条件。

又一改进方案也是：准直区域的光出射面以射束成形的方式或射束均匀化的方式构成，例如不是平面的和/或呈棱面的形式。从该改进方案获得如下优点：能够更进一步降低由准直区域放射的光的或光放射图案对由射入到准直区域中的光的局部亮度变化的敏感度。光出射面的棱面以及成形(例如自由形状)附加地在光分布的设计中允许更多的自由度。为此，光出射面例如能够构成为多棱面的自由形状面，所述自由形状面借助于光折射允许在那里穿过的光的进一步偏转。多棱面的自由形状面例如能够具有多个微透镜或微垫片。多棱面的自由形状面也能够具有菲涅尔结构，如菲涅尔环等。

此外，一个设计方案是：成像区域和/或准直区域围绕光学轴线转动对称地构成。由此能够产生具有尤其均匀的基本形状的光放射图案。尤其能够将转动对称的构成理解为n重转动对称，即在转动360°/n时构成的转动对称，其中n＝2，3，……。成像区域和/或准直区域也能够关于光学轴线完全转动对称地(“旋转对称地”)构成，也就是说，在任何转动角度下转动对称。其改进方案是：成像区域和/或准直区域的外部轮廓在对着光学轴线观察时具有圆形的、椭圆形的或卵形的形状。根据用于准直的反射面(例如TIR面、漫反射面或镜反射面)的应用和表现，也能够破坏任何对称性。

所述目的也通过一种照明设备来实现，所述照明设备具有如上所述的光学元件和用于同时照亮光学元件的准直区域和成像区域的光产生装置，其中透镜装置可机械调节以改变其光学特性和/或光产生装置构建用于：将由其放射的光的放射特征(例如光分布)局部地变化，或射入到(多个)物平面上的光照射图案以可变的方式成像。

该照明设备具有如下优点：所述照明设备能够以简单且可价格便宜地执行的方式实现产生用于均匀照亮的第二光放射图案和用于同时随时间可变的或动态的照亮的第一光放射图案。

在一个或多个物平面中的放射特征或光分布的局部变化尤其能够是亮度或亮度分布的局部变化。但是，通过准直区域产生的第二光放射图案仅少量地对到准直区域中的光入射的准确位置作出反应。

然而，原则上也可行的是，射到物平面上的光具有局部的色彩变化。关于色彩变化，准直区域也引起准直，进而在借助于成像区域保持色彩分离时，通常也引起统一化或均匀化。

光产生装置尤其能够放射白光。

一个设计方案是：光产生装置具有多个——尤其并排设置的——光源，所述光源能够单独地操控，尤其以设定其亮度。由此，由光源产生的光射束进而还有光照射图案能够在光学元件的物面上或在光学元件的物面中局部地改变横截面。

一个改进方案是：多个光源分别构建(例如设置)用于同时照亮准直区域和成像区域。换言之，存在多个光源，所述光源也单独地照亮准直区域还有成像区域。又一改进方案是：这适用于全部光源。由此，实现如下优点：准直区域能被尤其均匀地照亮。

还一改进方案是：光源中的至少一个光源构建用于仅照亮准直区域或仅照亮成像区域。由此，有利地，能够改变第一光放射图案和/或第二光放射图案的亮度，而这不影响相应其他的光放射图案。

一个改进方案是：光产生装置具有至少一个LED。LED是尤其明亮的、紧凑的且耐用的。此外，LED具有如下优点，所述LED原则上具有朗伯放射特征。所述放射特征能够实现尤其大面积地并且局部小波动地辐照准直区域，并且更强地以及局部更集中地辐照成像区域。这促进均匀的第二放射图案的构成和第一放射图案的明显可察觉的变化。尤其，LED能够作为LED芯片，例如作为表面辐射的LED芯片，例如所谓的TOP-LED存在。多个LED能够是无机LED或OLED。

一个用于简单地产生并且改变光放射图案的有利的改进方案是：多个LED以均匀图案设置，尤其以矩阵图案设置。

然而，所使用的(多个)光源的种类原则上不受限制。

因此，又一改进方案是：光产生装置具有能通过激光辐照的发光材料体(也称作为转换体或英文为“Phosphor(荧光体)”)，所述发光材料体完全地或部分地对激光进行波长转换。例如，发光材料体能够将蓝色的激光部分地转换成黄色的转换光或次级光，以便整体上产生蓝黄色的或白色的混合光作为有效光。如果激光器和发光材料体空间上彼此分开，那么也涉及LARP(“Laser Activated Remote Phosphor”，激光激发远程荧光体”)装置。这种LARP装置也促进均匀的第二放射图案的构成和第一放射图案的明显可察觉的变化。LARP光产生装置的光发射面能够对应于发光材料体的放射有效光的表面。

又一设计方案是：光产生装置具有光调制器，所述光调制器构建用于局部地改变由至少一个光源发射的光。因此，实现如下优点：至少一个光源能以恒定的亮度运行，这简化对至少一个光源的操控和/或能够提高局部变化的分辨率。一个改进方案是：光调制器构建用于在横截面中局部地改变由至少一个光源发射的光射束或光束的亮度。

然而，原则上也可行的是，光产生装置构建用于单独操控多个光源并且在光源的光学下游附加地接入光调制器。因此，能够实现光放射图案的尤其高的局部分辨率。

一个改进方案是：光调制器是透光的屏幕，例如液晶屏(LCD)。

又一改进方案是：光调制器具有微镜场(也能称作为“Micro Mirror Array，微镜阵列”或DMD)，以便将至少一个光源的光偏转到光学元件上。所述光能够通过微镜场局部地改变，例如逐像素地接通或关断。为了射入到光学元件上的光射束的尤其高位置分辨率的变化，光产生装置能够具有例如光学串联的和/或并联的多个微镜场。

此外，一个改进方案是：光调制器具有(例如以谐振的或非谐振的方式运行的)MEMS镜，所述MEMS镜驱使由其反射的光射束以沿轨道的方式或以扫描的方式经过光学元件的材料的、光学透明的物平面。在此，在一个时刻，在光学元件的物平面上产生光点。如果关于多个时刻积分，那么以该方式，尤其对于肉眼，在物面上产生光照射图案。在另一实施例中，波长转换元件处于物平面中，所述波长转换元件将照射的激发光至少部分地转换成转换光。

该光照射图案的局部变化、尤其亮度变化能够通过MEMS镜的角速度或谐振频率的时间变化构建。这对应于光射束或光斑在光学元件处的扫掠速度的时间变化。

对于光产生装置构建用于单独操控至少一个照亮MEMS镜的光源的情况，附件地或替选地，通过该光源的随时间的亮度变化，例如根据所谓的飞点法的类型，能够实现光照射图案的局部变化。在此，在穿过光学元件上的轨道时，例如通过光源的PWM调制，光源能够部段地接通和关断或调光。

对于光产生装置构建用于局部改变在物平面中的光发射面的光分布或在那里产生的光照射图案的情况，一个有利的设计方案是：由光产生装置发射的光通量保持恒定。因此，各个光源的相对亮度仅能够在如下情况下改变：由其整体上产生的光通量保持恒定。由此，实现第二光放射图案的亮度和/或光分布至少近似保持相同，即使当第一光放射图案的局部的光分布变化时也如此。如果考虑的光源分别同时照亮成像区域和准直区域，那么这尤其能够适用。

一个改进方案是：光产生装置设置成，使得其光发射面处于透镜装置的焦平面的区域中。这能够实现产生的光图案通过成像区域的尤其清晰的成像。光发射面能够是一件式的或多件式的。例如，具有多个LED的光产生装置的光发射面能够由各个LED的发射面组成。

一个设计方案是：光源的光发射面是可变的，例如关于其形状和/或位置和/或布置，例如通过移动、扭转、倾斜、(例如在LARP中)改变光密度分布、(当由多个像点组成时)关断可能的像点等。以该方式，在特定程度上从中得到如下优点：出自准直区域的光实际上不变地放射，而成像份额的光能够直接成像，也就是说改变。

照明设备能够是模块。照明设备能够具有至少一个在光学元件下游接入的光学装置，或者弃用所述光学元件。

还一设计方案是：照明设备是探照灯或探照灯的一部分，尤其是交通工具探照灯的一部分。

普遍地，照明设备能够是交通工具照明设备或交通工具照明设备的一部分。替选地，照明设备能够设置和/或构建用于舞台照明和效果照明、室外照明等。

所述目的也通过一种具有至少一个这种照明设备的交通工具来实现。交通工具能够是机动车(例如，汽车，如载客汽车、载货汽车、公共汽车等，或摩托车)、铁道、水运交通工具(例如，船或舰)或空运交通工具(例如，飞机或直升飞机)。

附图说明

本发明的在上文中描述的特性、特征和优点以及如何实现所述特性、特征和优点的方法和方式结合下面对实施例的示意性的描述变得可更清晰且更清楚地理解，结合附图详细阐述所述实施例。在此，为了概览性，相同的或起相同作用的元件能够设有相同的附图标记。

图1作为剖视图示出根据第一实施例的照明设备的侧视图；并且

图2作为剖视图示出根据第二实施例的照明设备的侧视图。

具体实施方式

图1示出具有光产生装置2和光学元件3的照明设备1。

光学元件3是例如由塑料或玻璃一件式制成的、透明的体部。所述体部具有例如抛物面或自由面成形的外部的罩面4，所述罩面在此沿轴线O向前扩张。

光学元件3具有关于轴线O在中央引入的后侧的凹部5和关于轴线O在中央引入的前侧的凹部6。两个凹部5和6通过透镜状成形的分隔壁7彼此分开。透镜状的分隔壁7形成光学元件3的成像区域9的透镜装置，而光学元件3的侧向环绕地包围透镜状的分隔壁7的区域形成准直区域8。因为透镜状的分隔壁7在此表示透镜装置的唯一的透镜，透镜状的分隔壁7对应于成像区域9。轴线O对应于透镜状的分隔壁7的光学轴线。准直区域8和成像区域9能够关于光学轴线O转动对称、尤其旋转对称地构成。

光产生装置2的光发射面10处于透镜状的分隔壁7的焦平面F1的区域处或处于透镜状的分隔壁7的焦平面F1的区域中。由光发射面10放射的光L部分地射到透镜状的分隔壁7上，所述透镜状的分隔壁的后侧的表面11对应于光入射面并且所述透镜状的分隔壁的前侧的表面12对应于光出射面。光发射面10的光分布或亮度分布通过透镜状的分隔壁7的光学有源面11、12以特定的间距(“远场”)在光学元件3上游成像或在那里产生第一光放射图案，所述光发射面优选形成成像区域的物平面。

由光发射面10放射的光L的另一部分射到后侧的凹部5的连接于透镜状的分隔壁7的内壁13上。该内壁13对应于准直区域8的光入射面。在那里耦合输入的光L穿过准直区域8并且在准直区域8的环形的前面14上再次耦合输出。因此，前面14对应于准直区域8的光出射面。在此，耦合输入到准直区域8中的光L在其再次耦合输出之前能够至少部分地——尤其完全地——在构成为反射器的罩面4上反射。因此，准直区域8借助沿光学轴线O的方向碗形地扩张的反射表面、即罩面4构成为反射器。为了将光损失尤其小地保持，光发射面10处于后侧的凹部5的开口处或处于后侧的凹部5中。因此，避免光绕过光学元件3辐射。为了尤其均匀的光入射，光发射面10处于轴线O上，尤其以关于所述轴线定心的方式。光发射面10优选也形成准直区域8的物平面。

在一个改进方案中，罩面4能够构成为TIR反射器，使得由光发射面10放射的光L在穿过内壁13之后以一定角度射到罩面4上，使得所述光在那里由于内部的全反射朝向前面14的方向反射。因此，准直区域8构成为TIR区域。为了促进光L均匀地并且以适合于TIR反射的角度落到罩面4上和/或尽可能大份额地耦合输入到光学装置3、8中，内壁13以射束成形的方式、例如在此凹形地成形。

在另一改进方案中，准直区域不是TIR体部，而是具有漫反射的或镜反射的反射器(在此未示出)，所述反射器能够类似于罩面4成形。在该改进方案中，由光发射面10放射到准直区域上的光L在穿过空气间隙之后直接射到反射器上，并且由所述反射器向前反射，以便产生第二光放射图案。因此，所述光不穿过光学元件的透光的固体区域。

从前面14射出并且形成第二光放射图案的光L不成像，而是被准直并且此外局部地均匀化。由此，第二光放射图案能够实现均匀的照亮。第二光放射图案能够具有剩余发散量。第二光放射图案能够有针对性地成形(例如不完美地准直，但配设有角度相关的变型形式)。

为了改变第一光放射图案，优选形成物平面的光发射面10能局部可变地运行。对此，光发射面10能够局部地改变其亮度，例如根据(多个)光源的放射特征的变化。对此，光产生装置2例如能够具有多个——例如矩阵状地——并排设置的LED芯片(在此未示出)，所述LED芯片的各个发射面是(总)光发射面10的子区域。LED芯片可借助于控制单元15单独地操控，并且分别由于其朗伯放射特征照亮准直区域8和成像区域9。如果以与之前不同的方式操控(例如，接通、关断、调光等)一些或全部LED芯片，那么(多个)光源的改变的放射特征由成像区域9根据成像区域9的成像特性转化成(在远场中的)光放射图案。因为准直区域8是整流的、不成像的光学装置，所以对第二光放射图案的影响是小的。

尤其，当光发射面10的(总)光通量改变时，能够出现第二光放射图案的亮度波动。这例如能够是下述情况：接通之前关断的LED芯片，并且其余的LED芯片不变地运行。第二光放射图案的亮度的由此得到的提高能够是期望的或不期望的效果。如果是不期望的效果，那么控制单元15能够构建用于将光产生装置2的总光通量保持恒定。在接通LED芯片时，这例如能够实现成，使得降低全部接通的LED芯片的亮度水平。

前面14在此平滑地绘制，但是例如以成形的方式(凹状、凸状、自由形状)，和/或通过存在棱面、微透镜、微垫片、菲涅尔环、粗糙部等，可选地能够具有射束成形的结构。

照明设备1能够是尤其用于交通工具、用于舞台照明、用于效果照明或用于室外照明的探照灯或探照灯的一部分。

图2作为剖视图示出照明设备16的侧视图。照明设备16同样具有光产生装置2，但是其中在此仅示出光发射面10，所述光发射面在此也优选构成透镜装置20的物平面。

光学元件17类似于光学元件3构造，但是现在具有后侧的凹部18的例如凸状成形的内壁18。

此外，分隔壁19现在具有平面的光入射面和光出射面，所述光入射面和所述光出射面不起射束成形的作用或基本上不起射束成形的作用。透镜装置20安置在前侧的凹部6中并且包括三个沿着轴线O串联设置的透镜21、22和23。所述透镜21至23是单独制造的并且例如借助于支架(在此未示出)插入到前侧的凹部6中。成像区域24能够具有分隔壁19和透镜21至23。因此，由光发射面10放射的光的一部分穿过分隔壁9并且然后穿过成像区域24的透镜21至23。透镜21至23聚焦光并且产生第一光放射图案。

透镜21至23中的至少一个如通过双箭头标明的那样沿着轴线O可移动地固持，使得透镜21至23通过能调节其相互间的距离的方式能够相对于彼此可变地定位。由此，透镜装置20的焦点或焦平面能够沿着轴线O移动，所述轴线对应于透镜装置20的光学轴线。为了机械移动透镜21至23，所述透镜能够例如借助于支架可纵向移动地引导并且与驱动器(例如压力执行器)连接。驱动器能够例如借助于控制单元15控制。

第一光放射图案的变化能够仅通过透镜21至23的移动来实现。那么由光发射面10发射的光能够随时间保持恒定。这能够实现使用唯一的光源。替选地，类似于照明设备16，光发射面10能够局部地改变由其发射的光，使得能够实现尤其多样的变化。

虽然通过示出的实施例在细节上详细说明和描述了本发明，但本发明不局限于此，并且其他变型形式能够由本领域技术人员从中导出，而不脱离本发明的保护范围。

因此，光学元件也能够具有多个与准直区域8固定地连接的透镜区域，所述透镜区域沿着轴线O串联地设置。

准直区域的光入射面也能够以不射束成形的方式构成。

此外，能够弃用分隔壁18。那么，光学元件能够具有沿轴线O存在的穿引部。

一般地，尤其在“至少一个”或“一个或多个”等的范围中，能够将“一”，“一个”等理解为单个或多个，只要这例如不通过表述“刚好一个”被明确排除。

只要没有明确排除，数字说明也可以包括精确说明的数字和常见的公差范围。

附图标记列表

照明设备 1

光产生装置 2

光学元件 3

罩面 4

后侧的凹部 5

前侧的凹部 6

分隔壁 7

准直区域 8

成像区域 9

光发射面 10

后侧的表面 11

前侧的表面 12

内壁 13

前面 14

控制单元 15

照明设备 16

光学元件 17

后侧的凹部 18

分隔壁 19

透镜装置 20

透镜 21

透镜 22

透镜 23

成像区域 24

第一焦点 F1

光 L

轴线 O

Claims (15)

1.一种光学元件(3；17)，所述光学元件具有：

-带有透镜装置(7；21-23)的成像区域(9；24)，所述透镜装置沿着光学轴线(O)定向，和

-准直区域(8)，所述准直区域关于所述光学轴线(O)侧向地包围所述成像区域(9；24)。

2.根据权利要求1所述的光学元件(3)，

其中所述光学元件(3)能一件式地操作，尤其是一件式制成的体部(8，9)。

3.根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(17)，

其中所述透镜装置(20)为了改变其光学特性能变形和/或能调节。

4.根据权利要求3所述的光学元件(17)，

其中所述透镜装置(20)具有多个能可变地相对于彼此定位的透镜(21-23)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(3；17)，

其中所述准直区域(8)构成为反射器(4)。

6.根据权利要求5所述的光学元件(3；17)，

其中所述准直区域(8)构成为TIR区域和/或所述准直区域(8)具有漫反射层或镜反射层。

7.根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(3；17)，

其中所述准直区域(8)具有沿所述光学轴线(O)的方向碗形扩张的、反射性的表面(4)。

8.根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(3；17)，

其中所述准直区域(8)的光入射面(13；18)具有射束成形的面或是射束成形的面。

9.根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(3；17)，

其中所述成像区域(9；24)和/或所述准直区域(8)围绕所述光学轴线(O)转动对称地构成。

10.一种照明设备(1；16)，所述照明设备具有：

-根据上述权利要求中任一项所述的光学元件(3；17)，和

-用于同时照亮所述光学元件(3；17)的所述准直区域(8)和所述成像区域(9；24)的光产生装置(2)，

其中

-所述透镜装置(7；20)为了改变其光学特性能至少部分地机械地调节和/或变形，和/或

-所述光产生装置(2)构建用于局部地改变由其放射的光的放射特征。

11.根据权利要求10所述的照明设备(1；16)，

其中所述光产生装置(2)为了局部地改变所述放射特征具有多个光源，所述光源能单独地操控。

12.根据权利要求10或11所述的照明设备，

其中所述光产生装置具有光调制器，所述光调制器构建用于：在物平面或焦平面上局部地改变由至少一个光源发射的光的亮度。

13.根据权利要求10或11所述的照明设备，

其中所述光产生装置是LARP光产生装置。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的照明设备(1；16)，

其中由所述光产生装置(2)发射的光通量能保持恒定。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的照明设备(1)，

其中所述照明设备(1)是探照灯或探照灯的一部分，尤其是交通工具探照灯的一部分。