本發(fā)明涉及一種包括可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的照明設(shè)備，以及一種包括這種照明設(shè)備和控制單元的照明系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

替代于使用可移動(dòng)光源來操控（steer）光束，而使用可旋轉(zhuǎn)的光學(xué)活動(dòng)構(gòu)件來將光束定向到期望位置的照明設(shè)備和照明系統(tǒng)在本領(lǐng)域中是已知的。例如us4118109公開了一種照明設(shè)備，其包括圍繞公共軸可旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)折射棱鏡。已知的照明設(shè)備還包括控制電路以使棱鏡呈現(xiàn)（assume）適當(dāng)?shù)奈恢谩榱耸股涫軌蛟谳S周圍的任意方位角上可定向，并且使得能夠?qū)崿F(xiàn)可變的極角，已知照明設(shè)備中的兩個(gè)折射棱鏡圍繞所述軸相互獨(dú)立地可旋轉(zhuǎn)。然而，這導(dǎo)致已知的照明設(shè)備具有下述缺點(diǎn)：其包括相對(duì)復(fù)雜和昂貴的機(jī)械構(gòu)造，以使得能夠?qū)崿F(xiàn)所述相互獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)。

此外，在目前的照明市場(chǎng)中，期望一般規(guī)格的照明設(shè)備提供通用范圍的動(dòng)態(tài)照明可能性。已知照明設(shè)備的另一缺點(diǎn)是其不符合關(guān)于這些規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樗耐ㄓ眯韵鄬?duì)有限，例如在于它的動(dòng)態(tài)光強(qiáng)度可能性限制為只將光束接通和斷開。

de102009060565a1公開了一種具有包括不同led組的光源的照明設(shè)備，所述led包括位于前方的偏轉(zhuǎn)透鏡，并且所述led利用控制器被獨(dú)立地操作，以與圍繞軸可旋轉(zhuǎn)的偏轉(zhuǎn)元件協(xié)作地制造不同的照明條件。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種如在開頭段落中提到的類型的照明設(shè)備，其中上述缺點(diǎn)中的至少一個(gè)被消除。另外，根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備包括光源，該光源包括布置在中心軸周圍的至少兩個(gè)相互獨(dú)立地可操作的照明元件；固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，其固定地安裝在所述軸上并且面向光源并且包括至少兩個(gè)部分，該至少兩個(gè)部分在偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和/或該偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的取向上相互不同，并且各自與相應(yīng)的照明元件相關(guān)聯(lián)；可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，其圍繞所述軸可旋轉(zhuǎn)地安裝并且面向該固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件，其中該固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件定位于該光源和該可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件之間，并且其中該固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面包括同心環(huán)形的偏轉(zhuǎn)部分。該偏轉(zhuǎn)構(gòu)件和偏轉(zhuǎn)部分能夠經(jīng)由折射和/或反射和/或tir來偏轉(zhuǎn)光。

環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分完全覆蓋固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面，并且因此在其表面區(qū)域中不存在沒有用于將光偏轉(zhuǎn)到期望方向的空當(dāng)（openspots）。因此，溢散光（spilllight）以這種方式被消除。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面的供選擇的細(xì)分是固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面包括同心環(huán)形的偏轉(zhuǎn)部分，并且每個(gè)環(huán)形部分的表面區(qū)域的尺寸優(yōu)選相等。

本發(fā)明的照明設(shè)備通過具有由相關(guān)聯(lián)的偏轉(zhuǎn)部分形成的準(zhǔn)直器的固定折射構(gòu)件的可操作照明元件與可旋轉(zhuǎn)折射構(gòu)件的組合操作，實(shí)現(xiàn)光的準(zhǔn)直的各種操作模式。例如，光束能夠旋轉(zhuǎn)，和/或能夠通過一系列的接通和斷開該至少兩個(gè)照明元件中的一個(gè)或多個(gè)而從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移（jump）到另一個(gè)位置，并且在于其能夠被調(diào)暗或增亮，例如逐漸可調(diào)暗，或者以至少三個(gè)步驟可調(diào)暗，或者通過一系列的逐個(gè)斷開照明元件而可調(diào)暗。操作模式的數(shù)量隨著照明元件和/或不同偏轉(zhuǎn)部分的數(shù)量的增加而增加。對(duì)于照明元件而言，方便的是其被體現(xiàn)為led，并且本發(fā)明的描述將主要藉由led來描述，然而，當(dāng)在描述中提到led時(shí)，這隱含意味著一般的照明元件，比如緊湊型光源（如鹵素?zé)?、短弧hid燈）。照明元件和偏轉(zhuǎn)部分的數(shù)量的范圍可以是從2到100，或者甚至高達(dá)1000，例如4、8、12、50、120、200。此外，照明設(shè)備經(jīng)由同時(shí)操作的照明元件的數(shù)量的控制，使得能夠?qū)崿F(xiàn)射束圖案的變化。另外，照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，至少兩個(gè)照明元件同時(shí)可操作，但是這也可以是例如3、6、10、20、75、150個(gè)。隨著同時(shí)可操作的照明元件和相關(guān)聯(lián)的偏轉(zhuǎn)部分的數(shù)量的增加，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)生更復(fù)雜和專用的動(dòng)態(tài)射束圖案，例如蝙蝠翼狀的射束圖案或雙蝙蝠翼狀的圖案，即當(dāng)具有四個(gè)相關(guān)聯(lián)的折射部分的四個(gè)照明元件被同時(shí)操作時(shí)產(chǎn)生具有四個(gè)瓣的射束圖案。

每個(gè)照明元件優(yōu)選地包括至少一個(gè)led，例如一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、六個(gè)或十五個(gè)led，這取決于所期望的光輸出，不過其它類型的容易可調(diào)暗和/或瞬時(shí)可切換的光源（諸如微型鹵素?zé)簦┮彩怯形Φ墓庠?。本發(fā)明的照明設(shè)備具有大量的照明元件以使得能夠?qū)崿F(xiàn)所期望的效果，并且由led實(shí)現(xiàn)的照明設(shè)備的緊湊性是非常方便的。然而，鑒于led的成本價(jià)格的趨勢(shì)的方向是“l(fā)ed免費(fèi)”，該大量的led對(duì)照明設(shè)備的整體成本價(jià)格沒有顯著的影響。特別地，led提供了容易的即刻的開/關(guān)切換、調(diào)暗或增亮的可能性。此外，如果led由rgbled源（可選地以及w和/或aled源）組成（rgbwa代表紅色、綠色、藍(lán)色、白色和琥珀色），則另外，通過rgbwaled源中的任何的選擇性操作，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)顏色和顏色圖案變化。

此外，為了進(jìn)一步改進(jìn)照明設(shè)備的功能性，從照明元件發(fā)出的光優(yōu)選作為平行光束來發(fā)出。另外，對(duì)于照明元件而言方便的是具有集成的準(zhǔn)直元件，例如碗形的tir準(zhǔn)直透鏡，或者照明元件共享具有準(zhǔn)直器的板?？蛇x地，這樣的準(zhǔn)直器能夠在其頂部表面處包括偏轉(zhuǎn)部分，該偏轉(zhuǎn)部分于是可以被視為固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的相關(guān)聯(lián)的偏轉(zhuǎn)部分的替代物。在具有集成準(zhǔn)直器和集成偏轉(zhuǎn)部分的照明元件的這樣的實(shí)施例中，固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件被認(rèn)為是作為照明元件/光源的集成部件存在于照明設(shè)備中。

隨著環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分的數(shù)量的增加，動(dòng)態(tài)照明可能性的通用性增加，因?yàn)樗鋈肷涔饽軌虮欢ㄏ虻降姆较虻臄?shù)量通過每個(gè)環(huán)而增加。因此，環(huán)的數(shù)量?jī)?yōu)選為至少四個(gè)，例如五個(gè)、八個(gè)、九個(gè)、十六個(gè)或十七個(gè)。環(huán)能夠具有圓形、圈形的形狀，或者能夠具有相對(duì)高邊數(shù)的正多邊形的形狀，該正多邊形具有與圓圈十分相似的形狀，例如是六邊形、八邊形、十邊形或十二邊形。

因?yàn)楣潭ㄆD(zhuǎn)構(gòu)件定位于光源和固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件之間，因此能夠?qū)崿F(xiàn)的是，將固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件正對(duì)、靠近光源地定位。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)偏轉(zhuǎn)部分與相應(yīng)照明元件的容易的對(duì)齊，此外，消除了溢散光和反應(yīng)部分與照明元件的相鄰組合之間的交叉的風(fēng)險(xiǎn)。還優(yōu)選的是，可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件靠近于固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件、但不與之光學(xué)接觸地定位，以進(jìn)一步減少溢散光并且使得能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)緊湊的照明設(shè)備的制造。替代地，可能的是，在光源和固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件之間定位可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件。然而，由于可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)，由可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件偏轉(zhuǎn)的光，對(duì)于單個(gè)照明元件，將出現(xiàn)照射在固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的可變位置的效果，因此需要固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的偏轉(zhuǎn)部分的更復(fù)雜的布置。然而，通過沿中心軸將固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件與可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件直接相鄰地定位，能夠顯著地減小此效果。在固定構(gòu)件定位于光源和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的情況下，此效果一般沒有問題，因?yàn)榭尚D(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面上的折射結(jié)構(gòu)對(duì)于整個(gè)主表面而言一般是相同的，不過為了使照明設(shè)備甚至更通用，將所述表面分成兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)偏轉(zhuǎn)部分的一些子劃分（sub-partition）也是可能的。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件是在所有照明元件之上延伸的單個(gè)件。因此，減少了組裝所必需的部件的數(shù)量，并且由此實(shí)現(xiàn)了照明設(shè)備的相對(duì)容易的組裝。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件中的每一個(gè)都是折射構(gòu)件，并且優(yōu)選地，每個(gè)構(gòu)件包括棱柱形的主表面，主表面上的棱柱形脊優(yōu)選地具有相同的形狀，即相同的高度和相同的頂部角。棱柱形主表面可以面向光源，但是替代地，可以背對(duì)光源。主表面上的偏轉(zhuǎn)元件的許多形狀（例如波浪形的主表面或由微面（microfacies）形成的主表面）是可能的。波浪形主表面包含逐漸變化的偏轉(zhuǎn)角，并且因此導(dǎo)致寬的偏轉(zhuǎn)射束，并且在期望這種寬射束的情況下是有利的。微面形表面制作起來更復(fù)雜，但是提供了實(shí)際上可以賦予經(jīng)偏轉(zhuǎn)射束任何期望形狀的優(yōu)點(diǎn)。棱柱形主表面具有下述優(yōu)點(diǎn)：它們制造起來相對(duì)容易，并且如果（至少每個(gè)偏轉(zhuǎn)部分的）棱柱形脊全部具有相同的形狀，則光束在每個(gè)偏轉(zhuǎn)部分上偏轉(zhuǎn)相同的角度（假設(shè)對(duì)于整個(gè)偏轉(zhuǎn)部分而言，所述偏轉(zhuǎn)部分上的入射角相同）。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)窄射束的重定向。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，平行于軸地入射到固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的光被相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)部分重定向到唯一方向上。因此，動(dòng)態(tài)照明可能性的通用性隨著所述入射光能夠被定向到的方向的數(shù)量而增加。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，對(duì)于所有環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分而言，每個(gè)環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分的相關(guān)聯(lián)的led的數(shù)量基本上是恒定的。于是，當(dāng)從與第一環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分相關(guān)聯(lián)的led切換到與另一環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分相關(guān)聯(lián)的led時(shí)，容易實(shí)現(xiàn)，照明設(shè)備在操作期間發(fā)出的光的量能夠保持恒定。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面的供選擇的細(xì)分是固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面包括同心環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分，環(huán)形部分的表面區(qū)域的尺寸相等。于是，每個(gè)環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分的led的密度可以相同。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，每個(gè)環(huán)具有在整個(gè)環(huán)上相同的唯一偏轉(zhuǎn)。因此能夠?qū)崿F(xiàn)與相應(yīng)偏轉(zhuǎn)部分相關(guān)聯(lián)的照明元件的led的簡(jiǎn)單圓形布置。此外，這使得當(dāng)人直接看向照明設(shè)備時(shí)，該照明設(shè)備具有更美的外觀。替代地，照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，每個(gè)環(huán)由在偏轉(zhuǎn)上相互不同的偏轉(zhuǎn)環(huán)片段構(gòu)建。因此，實(shí)現(xiàn)的是，隨著照明元件的簡(jiǎn)單圓形布置，動(dòng)態(tài)照明可能性的通用性得到增加，因?yàn)樗鋈肷涔饽軌虮欢ㄏ虻降姆较虻臄?shù)量通過每個(gè)環(huán)得到增加。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，在固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的表面之上的徑向上，針對(duì)仰角/極角的偏轉(zhuǎn)程度具有逐漸的變化，優(yōu)選從中心到外圍連續(xù)地增加或減小。因此，能夠?qū)崿F(xiàn)（重定向的）動(dòng)態(tài)射束的平滑的徑向地向內(nèi)/向外的移動(dòng)，例如，因?yàn)橄嚓P(guān)聯(lián)的照明元件在所述徑向上有序地調(diào)暗和增亮。

照明設(shè)備的實(shí)施例的特征在于，可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件是直徑等于或大于盤形固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的直徑的圓盤。這實(shí)現(xiàn)了針對(duì)兩個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的方便、緊湊、圓柱形的殼體。通常，偏轉(zhuǎn)部分中的至少一些可以將光偏轉(zhuǎn)離開軸，并且在可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的直徑稍大于固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的直徑的時(shí)候，對(duì)于可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件而言，攔截到所述偏轉(zhuǎn)光是方便的。因此，溢散光的風(fēng)險(xiǎn)被降低。

本發(fā)明還涉及一種包括至少一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的照明系統(tǒng)，并且該照明系統(tǒng)還包括用于至少控制可操作照明元件的控制單元。如果照明系統(tǒng)包括用于旋轉(zhuǎn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的驅(qū)動(dòng)裝置，則控制單元還可以用于所述驅(qū)動(dòng)裝置的控制。

照明系統(tǒng)的實(shí)施例的特征在于，其還包括用于向控制單元提供傳感器信號(hào)的傳感器。這樣的傳感器例如可以是用于在檢測(cè)到人的存在的情況下接通照明設(shè)備的占有傳感器，或者其可以是檢測(cè)人的移動(dòng)、并且隨后向控制單元發(fā)送傳感器信號(hào)以將光束操控至所述人并且利用光束來跟隨所述人的路徑的移動(dòng)傳感器。

照明系統(tǒng)的實(shí)施例的特征在于，其包括至少兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備，該至少兩個(gè)照明設(shè)備由控制單元控制以用于相互協(xié)作。然后該至少兩個(gè)照明設(shè)備可以協(xié)作以使照明設(shè)備在更大的目標(biāo)區(qū)域之上具有甚至更多的動(dòng)態(tài)照明可能性的通用性，因?yàn)榈谝徽彰髟O(shè)備的動(dòng)態(tài)行為能夠被第二或另外的照明設(shè)備的動(dòng)態(tài)行為接管/跟隨。相比于單個(gè)照明設(shè)備的跟隨范圍，還能夠?qū)崿F(xiàn)在延伸的距離上利用光束跟隨或引導(dǎo)所述人的路徑。

附圖說明

本發(fā)明將借助示意圖予以進(jìn)一步闡述，在圖中，為了清楚起見，一些特征可能在尺寸/規(guī)格上被放大，并且在圖中：

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的照明設(shè)備；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的第一實(shí)施例；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的第二實(shí)施例；

圖4a-b示出固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的偏轉(zhuǎn)部分的第一布置，以及相關(guān)聯(lián)的照明元件和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件；

圖5a-c示出固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的偏轉(zhuǎn)部分的第二布置、在相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的相互位置中的透視圖，以及重定向射束的動(dòng)態(tài)范圍；

圖6a-b示出具有集成準(zhǔn)直元件的照明元件的兩個(gè)實(shí)施例；

圖7示出固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的偏轉(zhuǎn)部分的第三布置；

圖8示出具有三個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的照明系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的照明設(shè)備，其中第一、可旋轉(zhuǎn)的棱鏡10安裝在載體11中，僅有部分的載體11被示出。載體布置成圍繞中心軸15可旋轉(zhuǎn)，并且形成有用于與小齒輪（pinion）12協(xié)作的齒輪傳動(dòng)裝置（toothedgearing）。小齒輪連接到第一電機(jī)13和同步分解器14。第二可旋轉(zhuǎn)棱鏡16位于第一棱鏡附近，使得其攔截離開第一棱鏡的輻射的射束。平分棱鏡10和16的頂角的平面被布置成近似垂直于載體圍繞其旋轉(zhuǎn)的中心軸15。第二棱鏡也安裝在載體17中，載體17可旋轉(zhuǎn)并且具有用于與被第二電機(jī)19驅(qū)動(dòng)的小齒輪18嚙合的齒輪傳動(dòng)裝置。第二同步分解器20也連接到第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)。兩個(gè)棱鏡圍繞中心軸的旋轉(zhuǎn)可能彼此相當(dāng)獨(dú)立，同時(shí)保持面的平面之間的必要關(guān)系。兩個(gè)分解器14和20被布置成產(chǎn)生輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)唯一地識(shí)別相對(duì)于參考角位置的兩個(gè)棱鏡的角位置。兩個(gè)分解器14和20的輸出以及對(duì)兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)13和19的控制輸入連接到控制電路21。

圖2示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的第一實(shí)施例。照明設(shè)備包括光源101（圖中的led），其限定中心軸z，并且安裝在殼體110的底部109上。光源包括至少兩個(gè)相互獨(dú)立可操作的照明元件113，其中的五個(gè)在附圖中示出。每個(gè)照明元件包括準(zhǔn)直器（未示出），其向固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102提供30°fwhm或更?。ɡ?0°fwhm）的相對(duì)窄的射束。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102定位在光源和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件103之間，為了清楚起見，與光源之間的相互距離d1和與偏轉(zhuǎn)構(gòu)件之間的相互距離d2被示出為是相對(duì)大的，但通常這些距離是小的，例如d1和d2大約在0.1mm至10mm的范圍內(nèi)（例如1mm）。每個(gè)照明元件包括三個(gè)led源115，即一個(gè)紅色、一個(gè)藍(lán)色和一個(gè)綠色led源。照明設(shè)備還包括固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102，并且該固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件被固定地安裝在所述殼體中，并且居中于所述軸上，并且橫切該軸地延伸，并且以主表面111面對(duì)光源。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件在所述主表面上包括至少兩個(gè)相互不同的偏轉(zhuǎn)部分121。在附圖中，純粹示意性地給出主表面變?yōu)榇蠹s同心的八邊形偏轉(zhuǎn)部分（八邊形）的細(xì)分，該八邊形中的每一個(gè)與相應(yīng)的照明元件相關(guān)聯(lián)。每個(gè)偏轉(zhuǎn)部分具有唯一偏轉(zhuǎn)特性。照明設(shè)備還包括可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件103，其安裝到所述殼體，并且圍繞所述軸z可旋轉(zhuǎn)，并且橫切該軸地延伸?？尚D(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件具有面對(duì)固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面117，并且被提供有形狀相等的平行延伸的棱柱形脊119。棱柱形脊具有基本平行于軸z的一個(gè)陡?jìng)?cè)（steepside），和一個(gè)活動(dòng)側(cè)（activeside），該活動(dòng)側(cè)相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面以典型在0°至40°的范圍內(nèi)的活動(dòng)角傾斜。但是，如果棱柱形脊被提供到背對(duì)固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主面上，則活動(dòng)角應(yīng)小于臨界角。典型地，偏轉(zhuǎn)構(gòu)件由高折射率的透光材料（例如pmma（聚甲基丙烯酸甲酯）或pc（聚碳酸酯）、高含鋇玻璃等）制成。

圖3示出根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的第二實(shí)施例，其具有如圖2所示的類似結(jié)構(gòu)。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102在其主表面111上包括同心環(huán)，其中，除了中心環(huán)之外的每個(gè)環(huán)由作為偏轉(zhuǎn)部分121的四個(gè)折射弧片段構(gòu)建，它們?cè)谄D(zhuǎn)上相互不同。光源101包括照明元件113，其以與偏轉(zhuǎn)部分相同的方式布置，以形成照明元件與相關(guān)聯(lián)的偏轉(zhuǎn)部分的組合。圖3還示出光束210的路徑，該光束首先被固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分偏轉(zhuǎn)，并且隨后被可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)，因此最終以相對(duì)于中心軸z的極角θ發(fā)出。

圖4a示出了正方形固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102上的偏轉(zhuǎn)部分121的第一布置以及相關(guān)聯(lián)的照明元件113的沿中心軸z的投影。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面包括36個(gè)棋盤格的正方形的偏轉(zhuǎn)部分，箭頭141是棱柱形脊的擠出方向和/或每一個(gè)偏轉(zhuǎn)部分的偏轉(zhuǎn)方向的指示物。四個(gè)中心的正方形不具有棱柱形的表面，并且因此不偏轉(zhuǎn)光。每個(gè)偏轉(zhuǎn)部分與36個(gè)照明元件中的相應(yīng)的一個(gè)相關(guān)聯(lián)，在附圖中，照明元件是單個(gè)白光led。圖4b示出可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件103，其具有被提供有相互平行地延伸的彎曲槽123的主表面117。每個(gè)槽的曲率包括或多或少平行于軸z的陡?jìng)?cè)，并且包括彎曲的活動(dòng)側(cè)，該活動(dòng)側(cè)相對(duì)于主表面具有在0°至40°的范圍內(nèi)的逐漸變化的活動(dòng)角，并且該活動(dòng)側(cè)在入射光的曲率上引起可變的偏轉(zhuǎn)，因此光作為相對(duì)寬的光束被重定向或偏轉(zhuǎn)到目標(biāo)方向。

圖5a示出從固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102上的偏轉(zhuǎn)部分121的第二布置以及相關(guān)聯(lián)的照明元件獲得的射束方向的區(qū)；圖5b示出在相對(duì)于可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的相互位置中的照明元件的透視圖，該照明元件包括具有集成的固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的準(zhǔn)直器；并且圖5c示出每個(gè)重定向的射束的動(dòng)態(tài)范圍。

在圖5a中，針對(duì)每個(gè)區(qū)獲得的射束方向由箭頭141指示，并且作為偏轉(zhuǎn)方向投影到xy平面上。如圖5a所示，具有相同射束方向的區(qū)是同心環(huán)，這是包括作為偏轉(zhuǎn)部分的具有相同布置的四個(gè)同心環(huán)的固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的結(jié)果。

圖5b示出照明設(shè)備100的實(shí)施例的透視圖。照明設(shè)備包括光源101、固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102和可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件103，可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件103具有棱柱形結(jié)構(gòu)，該棱柱形結(jié)構(gòu)在背對(duì)光源的主表面112上具有平行延伸的棱柱形脊119。光源包括緊湊布置的照明元件113。每個(gè)照明元件包括led源115、準(zhǔn)直器161和偏轉(zhuǎn)部分121的一部分，其與準(zhǔn)直器和led源形成集成單元。箭頭141指示從每個(gè)照明元件獲得的射束偏轉(zhuǎn)方向。如在圖5b中清楚可見的，與相應(yīng)的偏轉(zhuǎn)部分相關(guān)聯(lián)的led源的數(shù)量隨著每個(gè)偏轉(zhuǎn)部分而顯著變化。從一個(gè)偏轉(zhuǎn)部分的照明切換到對(duì)另一偏轉(zhuǎn)部分的照明可能導(dǎo)致從照明設(shè)備發(fā)出的光強(qiáng)度突然減小或增加的效果，并且是固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分的不同尺寸的結(jié)果，因?yàn)榄h(huán)形偏轉(zhuǎn)部分在徑向上具有相同的寬度。該效果能夠通過led源的平衡的調(diào)暗/增亮，或者通過led源的布置的緊湊性的逐漸變化來消除，但是替代地，可以利用具有圖7所示的同心環(huán)的固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件（即利用具有相同表面尺寸的同心環(huán)）來消除。

圖5c在xy平面中示出從照明設(shè)備（即，包含可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件）獲得的所投影的得到的射束方向（表示為點(diǎn)151）。固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件和照明元件與圖5a中的相同。圓圈155指示當(dāng)將可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件從0°旋轉(zhuǎn)到360°時(shí)的射束的相應(yīng)主方向跟隨的路徑，是射束被重定向的方位角。射束方向是以x,y=0,0開始、至四條曲線上的點(diǎn)的矢量。點(diǎn)151給定棱鏡板旋轉(zhuǎn)角度的得到的射束方向，并且箭頭153表示從中心開始的射束角變化的方向。所示情況表示具有從兩個(gè)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的主表面測(cè)量的25°角的棱鏡的情況，并且其由pmma制成且提供12.8°的射束傾斜。

圖6a-b示出具有集成的準(zhǔn)直元件的照明元件的兩個(gè)實(shí)施例。圖6a所示的照明元件113包括led源115和集成的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的碗形準(zhǔn)直器透鏡161，該準(zhǔn)直器透鏡包括內(nèi)折射壁163，用于tir的外反射壁165，具有凹部171的第一內(nèi)折射表面167（led源位于凹部171中），并且該準(zhǔn)直器透鏡還被提供有第二、頂部表面173，其可以是平面的，但是在附圖中包括局部的彎曲的部分175，由led源產(chǎn)生的平行光線的射束210從該頂部表面173以基本上平行于中心軸z的方向出現(xiàn)。

圖6b示出包括位于凹部171中的led源115的照明元件113，照明元件的結(jié)構(gòu)類似于圖6a所示的照明元件的結(jié)構(gòu)。然而，圖6b的照明元件還包括作為（虛擬）固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件的偏轉(zhuǎn)部分的鋸齒狀結(jié)構(gòu)169，在附圖中，其作為緊固到準(zhǔn)直器透鏡的第二表面的單獨(dú)的箔177來提供。通過準(zhǔn)直器的內(nèi)折射表面167處的折射與準(zhǔn)直器的外反射壁165處的tir的組合效果，準(zhǔn)直器確保來自led源的光線以平行于中心軸z的方向從平坦頂部表面173發(fā)出，該光線隨后在具有棱柱形表面/鋸齒結(jié)構(gòu)的箔處以特殊角度偏轉(zhuǎn)。經(jīng)偏轉(zhuǎn)的光線照射在可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件（未示出，但見圖3）上，以被進(jìn)一步偏轉(zhuǎn)到最終目標(biāo)方向。

圖7示出作為固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件102上的偏轉(zhuǎn)部分121的五個(gè)同心環(huán)的第三布置。這些同心環(huán)相互具有相同的表面尺寸。在從穿過圓心的中心軸開始的序列中，每個(gè)環(huán)的半徑根據(jù)下述來增加：r1²=1r1=1，r2²=2r2=1.41，r3²=3r3=1.73，r4²=4r4=2，r5²=5r5=2.24等。然后可以為每個(gè)環(huán)提供相等數(shù)量的照明元件，使得從一個(gè)組到另一個(gè)組的切換不導(dǎo)致強(qiáng)度上的差異。替代地，對(duì)于尺寸相互不同的環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分而言，這可以通過每個(gè)環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分的照明元件的不同密度的分布來實(shí)現(xiàn)。四個(gè)外環(huán)125、127、129、131中的箭頭是具有五個(gè)區(qū)的同心環(huán)的固定偏轉(zhuǎn)構(gòu)件板的、投影到xy平面上的偏轉(zhuǎn)方向。中心環(huán)133不具有偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)并且將匹配（未示出的）可旋轉(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件上的中心環(huán)形偏轉(zhuǎn)部分（其于是也可以不具有偏轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)），因此同樣的，未偏轉(zhuǎn)的射束通過該照明設(shè)備可獲得。

圖8示出具有三個(gè)根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備100的照明系統(tǒng)200和用于照明設(shè)備的受控制的切換/調(diào)暗的預(yù)編程控制單元206，該控制單元由傳感器204觸發(fā)。此選擇性切換/調(diào)暗能夠通過查找表完成，該查找表需要照明設(shè)備對(duì)于目標(biāo)區(qū)域的照明的發(fā)射角作為輸入。傳感器204感測(cè)人202的存在和移動(dòng)（方向），并且隨后向處理傳感器信號(hào)的控制單元提供這些傳感器信號(hào)，并且指示照明設(shè)備相應(yīng)地采取行動(dòng)。在附圖中，人已經(jīng)經(jīng)過左邊的照明設(shè)備很久了，因此左邊的照明設(shè)備被斷開。人剛剛經(jīng)過中心的照明設(shè)備，該中心的照明設(shè)備仍然發(fā)出三個(gè)射束210、212、214（這三個(gè)射束由照明元件與相關(guān)聯(lián)的偏轉(zhuǎn)部分的三個(gè)它的組合產(chǎn)生），產(chǎn)生朝向左邊的光束210的組合已被調(diào)暗，另外兩個(gè)射束212、214（仍然）在完全模式下操作（未被調(diào)暗）。右邊的照明設(shè)備先于迎面而來的人行動(dòng)，并且在那里，兩個(gè)光束216、218已經(jīng)以調(diào)暗模式、而不是完全未調(diào)暗模式接通，因?yàn)檫@可能使人看不見?？尚D(zhuǎn)偏轉(zhuǎn)構(gòu)件使得能夠?qū)崿F(xiàn)人的路徑的容易的照明，即使人跟隨的路徑是彎曲的。