AT510000B1 - Elektrische leuchtkerze - Google Patents

Description

österreichisches Patentamt AT510 000B1 2012-01-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine elektrische Leuchtkerze mit einem Kerzenschaft und einem an einem ersten Ende des Kerzenschafts angeordneten Leuchtabschnitt umfassend ein zumindest für Licht des sichtbaren Spektrums im Wesentlichen transparentes Material und einer an einem vom ersten Ende entfernten zweiten Ende des Kerzenschafts angeordneten Lichterzeugungsvorrichtung, wobei der Leuchtabschnitt und der Kerzenschaft eine normal auf die Längsrichtung des Kerzenschafts angeordnete gemeinsame Grenzfläche aufweisen.

[0002] Im Stand der Technik sind bereits elektrische Leuchtvorrichtungen in Kerzenform bekannt, die zum Einen die mit herkömmlichen Kerzen verbundene Feuergefahr minimieren und zum Anderen bei entsprechender Ausbildung des Kerzenschafts und des Leuchtabschnitts äußerst ansprechende Formen aufweisen können. Ein Beispiel einer derartigen elektrischen Leuchtkerze mit einem Kerzenschaft und einem auf dem Kerzenschaft angeordneten Leuchtabschnitt, der als facettiert geschliffener Glasstein ausgebildet ist, ist in der AT 411 847 B gezeigt. Nachteilig an der in dieser Schrift offenbarten Leuchtkerze ist, dass das Licht hauptsächlich im spitzförmigen Endbereich des Leuchtabschnitts austritt, da hier die geometrischen Bedingungen für Totalreflexion nicht mehr erfüllt sind. Eine derartige Leuchtkerze wird aus diesem Grund häufig als zu wenig authentisch empfunden.

[0003] Zur Vermeidung dieses Nachteils ist in der in der AT 11 037 U1 gezeigten Leuchtkerze im Inneren des Leuchtabschnitts ein Hohlraum angeordnet, der derart ausgebildet ist, dass Licht, das sich durch den Kerzenschaft in den Leuchtabschnitt ausbreitet, zumindest teilweise an der Wandung des Hohlraumes in seitlicher Richtung totalreflektiert wird und in dieser Richtung aus dem Leuchtabschnitt austritt. Der Nachteil einer derartigen Leuchtkerze ist, dass die Anordnung des Hohlraums im Inneren des Leuchtabschnitts aufwändig und kompliziert herzustellen ist.

[0004] Darüber hinaus ist es bekannt, einen im Wesentlichen massiv ausgebildeten, transparenten Körper als Leuchtvorrichtung zu verwenden, indem in seinem Inneren Lichterzeugungsmittel angeordnet werden, beispielsweise in Form einer Leuchtdiode. Als nachteilig hat sich dabei erwiesen, dass die Zuleitung von elektrischem Strom vielfach kompliziert zu erfolgen hat. Des Weiteren bringt die mit den Lichterzeugungsmitteln verbundene Hitzeentwicklung Probleme mit sich. Überdies kann man - falls sich die Lichterzeugungsmittel nicht in Betrieb befinden -diese und auch die elektrischen Zuleitungen im Inneren des Körpers erkennen, was gemeinhin als unästhetisch empfunden wird. Dasselbe gilt für im Inneren eines Körpers angeordnete Lichtumlenkungsvorrichtungen, wie beispielsweise Linsen oder Prismen. Neben einem komplizierten Aufbau ergibt sich hier wiederum der Nachteil, dass bei sich nicht im Betrieb befindlicher Lichterzeugungsmittel die Anordnung der optischen Elemente im Hohlraum erkennbar ist.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu vermeiden und in einer konstruktiv einfachen Art eine elektrische Leuchtkerze mit einem Kerzenschaft und einem an einem ersten Ende des Kerzenschafts angeordneten Leuchtabschnitt, wobei an einem vom ersten Ende entfernten zweiten Ende des Kerzenschafts eine Lichterzeugungsvorrichtung angeordnet ist, zur Verfügung zu stellen, und wobei das von der Lichterzeugungsvorrichtung erzeugte Licht umgelenkt wird und in einem bestimmten vorgegebenen Winkelbereich aus dem Leuchtabschnitt austritt.

[0006] Dies wird durch eine elektrische Leuchtkerze mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

[0007] Die Kerzenform der erfindungsgemäßen Leuchtkerze ist durch einen Kerzenschaft und einen an einem ersten Ende des Kerzenschafts angeordneten Leuchtabschnitt, wobei der Leuchtabschnitt zumindest für Licht des sichtbaren Spektrums im Wesentlichen transparentes Material umfasst, realisiert. Der Leuchtabschnitt kann auch als Vollkörper, bestehend aus dem für Licht des sichtbaren Spektrums im Wesentlichen transparenten Material bestehen. An einem vom ersten Ende entfernten zweiten Ende des Kerzenschafts ist eine Lichterzeugungsvorrichtung angeordnet. Das von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierte Licht wird durch den Ker- 1 /12 österreichisches Patentamt AT510 000B1 2012-01-15 zenschaft zum Leuchtabschnitt geleitet. Dabei kann der Kerzenschaft ebenfalls zumindest für Licht des sichtbaren Spektrums im Wesentlichen transparentes Material umfassen oder als Vollkörper, bestehend aus diesem Material ausgebildet sein, wobei sich im Inneren des Kerzenschafts fortpflanzendes Licht an der Wandung des Kerzenschafts totalreflektiert wird. Es kann aber auch vorgesehen sein, verspiegelte Bereiche am Kerzenschaft anzuordnen, damit sich im Inneren des Kerzenschafts fortpflanzendes Licht an diesen Spiegelflächen reflektiert wird. Darüberhinaus kann der Kerzenschaft auch hohl ausgebildet sein und die Funktion eines Lichtleiters aufweisen oder Lichtleiter umfassen, damit von der Lichtquelle emittiertes Licht zum Leuchtabschnitt weitergeleitet wird.

[0008] Der Leuchtabschnitt und der Kerzenschaft weisen eine gemeinsame Grenzfläche auf, die normal auf die Längsrichtung des Kerzenschafts angeordnet ist. Dabei kann die Grenzfläche als eine gedachte Grenzfläche ausgebildet sein, beispielsweise wenn der Kerzenschaft und der Leuchtabschnitt einstückig ausgebildet sind. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die gemeinsame Grenzfläche einen Bereich darstellt, an dem der Leuchtabschnitt und der Kerzenschaft zusammengefügt werden.

[0009] Indem nun der Kerzenschaft im Bereich seines ersten Endes eine in einem Winkel von ungleich 0° zur Grenzfläche angeordnete schräge Lichtaustrittsfläche aufweist, von der von der Lichterzeugungsvorrichtung emittiertes und durch den Kerzenschaft in Richtung des Leuchtabschnitts zur Lichtaustrittsfläche ausgebreitetes Licht, zumindest teilweise zu einer im Leuchtabschnitt angeordneten Lichteintrittsfläche hin gebrochen wird, wird eine erste Umlenkung des sich großteils in Längsrichtung des Kerzenschafts ausbreitenden Lichts in erreicht, wobei Licht, das sich parallel zur Längsrichtung fortpflanzt in eine Richtung quer zur Längsrichtung umgelenkt wird. Ohne eine derartige schräge Lichtaustrittsfläche würde sich in Längsrichtung des Kerzenschafts ausbreitendes Licht ungebrochen aus dem Kerzenschaft austreten, während sich schräg im Kerzenschaft ausbreitendes Licht weniger stark in Richtung des Leuchtabschnittes hin brechen würde. Das bei der Lichtaustrittsfläche austretende und in Richtung zu einer im Leuchtabschnitt angeordneten Lichteintrittsfläche gebrochene Licht trifft dann von außen auf die Lichteintrittsfläche und wird beim Wiedereintritt in den Leuchtabschnitt wiederum gebrochen.

[0010] Das in den Leuchtabschnitt an der Lichteintrittsfläche eintretende Licht pflanzt sich dann im Leuchtabschnitt weiter fort und trifft auf eine Lichtaustrittsfläche des Leuchtabschnittes, wo das Licht - gegebenenfalls unter einer nochmaligen Brechung aus dem Leuchtabschnitt zumindest teilweise austritt. Diese Lichtaustrittsfläche kann gegenüber der Lichteintrittsfläche angeordnet sein. In Folge der Umlenkung des sich fortpflanzenden Lichts durch die erfindungsgemäße Schrägheit der Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts wird die weitere Ausbreitungsrichtung der Lichtstrahlen im Leuchtabschnitt in einer vorbestimmten Art derart geändert, dass die Lichtstrahlen in einem bestimmten vorgegebenen Winkelbereich seitlich aus der Lichtaustrittsfläche des Leuchtabschnitts austreten. Ohne diese Umlenkung würden die Lichtstrahlen auf dieser Lichtaustrittsfläche des Leuchtabschnitts vielfach in einem derart flachen Winkel auftreffen, dass dort die Bedingungen für Totalreflexion in stärkerem Ausmaß erfüllt wären, wodurch das Licht in einen weiter entfernt vom Kerzenschaft angeordneten oberen Bereich des Leuchtabschnitts weitergeleitet würde, wo es - ähnlich wie im Stand der Technik - dann aus dem Leuchtabschnitt austreten würde. Aufgrund der erfindungsgemäßen Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts und die damit verbundene Lichtbrechung hin zur Lichteintrittsfläche des Leuchtabschnitts wird dies vermieden, weil für die Lichtstrahlen großteils die Bedingungen für Totalreflexion nicht mehr erfüllt sind und die Lichtstrahlen bereits beim ersten Auftreffen auf den Leuchtabschnitt aus diesem zumindest teilweise austreten können.

[0011] Es kann dabei vorgesehen sein, dass nicht für alle sich im Kerzenschaft ausbreitenden Lichtstrahlen diese Umlenkung nötig ist. Beispielsweise kann die schräge Lichtaustrittsfläche auf einen Bereich des oberen Endes des Kerzenschafts beschränkt sein, während beispielsweise das zentrale Innere des ersten Endes des Kerzenschafts senkrecht zur Längsrichtung angeordnet ist. In diesem Bereich sich in Längsrichtung des Kerzenschafts ausbreitende Lichtstrahlen treten ungebrochen aus dem Kerzenschaft aus. Es kann vorgesehen sein, dass zumindest Teilbereiche dieses zentralen Inneren als Grenzfläche vorgesehen sin. In diesen Fall 2/12 österreichisches Patentamt AT510 000 B1 2012-01-15 treten in diesen Teilbereichen die Lichtstrahlen ungebrochen in den Leuchtabschnitt ein. Dadurch wird eine homogene Lichtabstrahlung in viele verschiedene Richtungen aus dem Leuchtabschnitt heraus erreicht.

[0012] Die Lichterzeugungsvorrichtung ist am zweiten Ende des Kerzenschafts angeordnet, wobei es vorgesehen sein kann, dass die Lichterzeugungsvorrichtung unmittelbar an den Kerzenschaft angrenzt. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Lichterzeugungsvorrichtung in zu diesem Zweck vorgesehenen Ausnehmungen am zweiten Ende des Kerzenschafts platziert wird. Die Halterungen, sowie die nötigen elektrischen und elektronischen Bauteile für den Betrieb der Lichterzeugungsvorrichtung sind an sich im Stand der Technik bekannt.

[0013] Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

[0014] In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts in einem Winkel kleiner als 80° vorzugsweise kleiner als 70° zur Grenzfläche angeordnet.

[0015] Besonders bevorzugt ist es, wenn auch die Lichteintrittsfläche des Leuchtabschnitts in deren Richtung die aus der Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts austretenden Lichtstrahlen hin gebrochen werden in einem Winkel von ungleich 0° zur Grenzfläche und somit ebenfalls schräg angeordnet ist. Dadurch tritt beim Eintritt der in Richtung der Lichteintrittsfläche gebrochenen Lichtstrahlen eine zweite Umlenkung in Folge einer Brechung auf, sodass der oben angeführte erfinderische Effekt weiter verstärkt wird. In einer Ausführungsform ist dabei die Lichteintrittsfläche in einem Winkel kleiner als 80° vorzugsweise kleiner als 70° zur Grenzfläche angeordnet.

[0016] Die schräge Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts, gegebenenfalls in Kombination mit einer schrägen und die Lichteintrittsfläche können eine Einkerbung an der Außenseite der Leuchtkerze ausbilden.

[0017] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Lichteintrittsfläche und/oder die Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts symmetrisch, vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich einer zur Längsrichtung des Kerzenschafts parallelen Achse ausgebildet. Diese parallele Achse kann beispielsweise die Mittelachse des Kerzenschafts sein. Die Lichtaustrittsfläche des Kerzenschafts und die Lichteintrittsfläche können dabei ringförmig im unteren Bereich des Leuchtabschnitts, der dem Kerzenschaft zugewandt ist bzw. im Bereich des ersten Endes des Kerzenschafts angeordnet sein.

[0018] In einer Ausführungsform der Erfindung sind der Leuchtabschnitt und der Kerzenschaft als einstückiges Bauteil ausgebildet. Es ist aber auch möglich, den Leuchtabschnitt und den Kerzenschaft an der gemeinsamen Grenzfläche zusammenzufügen, vorzugsweise zusammenzukleben. Dadurch ist eine getrennte Herstellung des Leuchtabschnitts und des Kerzenschafts möglich.

[0019] Um die gewünschten Umlenkungen der Lichtstrahlen und die daraus resultierende Abstrahlung in einen vorgegebenen Winkelbereich besonders gut zu realisieren, ist in einerweiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass der Leuchtabschnitt als konvexer Körper ausgebildet ist. Ein Beispiel eines derartigen konvexen Körpers ist ein eine Flamme stilisierender Leuchtabschnitt. Ein derartiger Leuchtabschnitt erfüllt auch besonders gut die ästhetischen Erfordernisse einer elektrische Leuchtkerze.

[0020] Weiters kann es vorgesehen sein, dass der Leuchtabschnitt facettiert geschliffen ist. Ein derartiger Facettenschliff wirkt äußerst ästhetisch. Zudem können durch Brechungs- und Reflexionseffekte insbesondere an den Kanten zwischen den Facetten weitere gewünschte optische und dekorative Effekte erzeugt werden.

[0021] Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Kerzenschaft und/oder der Leuchtabschnitt aus Glas bestehen, wobei ein Vollkörper aus Glas besonders gewünscht ist. Glas zeichnet sich dabei als günstig in der Herstellung und äußerst vielfältig in seinen Anwendungs- und Gestaltungsmöglichkeiten aus. Je nach verwendeter Glasart verändert sich auch die Charakte- 3/12 österreichisches Patentamt AT510 000B1 2012-01-15 ristik des von der Leuchtvorrichtung austretenden Lichtes, da die Brechzahlen für Gläser im Bereich von 1,4 bis 1,9 liegen. Während Quarzglas einen Brechungsindex von 1,46 aufweist, liegt der Brechungsindex von Flintglas zwischen 1,61 und 1,76. Dabei gelten die in dieser Offenbarung angegebenen Brechungszahlen für die gelbe Natriumlinie bei einer Wellenlänge von 589,3 Nanometer bei 20° Celsius für feste Stoffe und Flüssigkeiten und bei 0° Celsius für gasförmige Stoffe. Natürlich kann als transparentes Material auch ein geeigneter Kunststoff oder Edelstein eingesetzt werden. Diamant wäre sogar äußerst vorteilhaft, da er einen besonders hohen Brechungsindex von 2,41 aufweist, wäre aber natürlich mit viel höheren Herstellungskosten verbunden als Glas.

[0022] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Lichterzeugungsvorrichtung eine oder mehrere Leuchtdioden. Leuchtdioden zeichnen sich durch ihre Flexibilität hinsichtlich der emittierten Strahlung sowie durch ihre Energieeffizienz und Langlebigkeit aus. Zudem sind Leuchtdioden kompakt und damit Platz sparend. Falls eine einzelne Leuchtdiode vorgesehen ist, ist diese vorzugsweise zentral in einem Bereich des zweiten Endes des Kerzenschafts angeordnet.

[0023] Der gewünschte Winkelbereich, in dem die Lichtstrahlen aus dem Leuchtabschnitt austreten sollen, lässt sich besonders gut realisieren, wenn die Fortpflanzung der Lichtstrahlen im Kerzenschaft möglichst parallel zur Längsrichtung des Kerzenschafts erfolgt. Zu diesem Zweck ist in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung am zweiten Ende des Kerzenschafts eine Kollimationslinse zur Parallelisierung der von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten, in den Kerzenschaft eintretenden Lichtstrahlen vorgesehen. Besonders bevorzugt ist in diesem Fall vorgesehen, dass die Kollimationslinse mindestens eine Ausnehmung aufweist, in der eine Leuchtdiode angeordnet ist, wobei die Ausnehmung zentral in der Kollimationslinse angeordnet sein kann, wodurch die Parallelisierung in einem hohen Ausmaß erreichbar ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Kollimationslinse beabstandet vom Kerzenschaft oder auch direkt an den Kerzenschaft angrenzend angeordnet ist. Es ist auch möglich, die Kollimationslinse und den Kerzenschaft einstückig auszubilden.

[0024] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Folgenden näher erläutert. Darin zeigt: [0025] Fig. 1 a-1c [0026] Fig. 2a-2d [0027] Fig. 3 [0028] Fig. 4 schematische Seitenansicht von verschiedenen Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Leuchtkerzen,

Querschnittsdarstellungen einer erfindungsgemäßen Leuchtkerze mit schematisch dargestellten Strahlengängen eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Leuchtkerze und eine schematische Querschnittsdarstellung des Effekts der Erfindung.

[0029] Fig. 1a zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Leuchtkerze 1, bei der ein Kerzenschaft 2 und ein Leuchtabschnitt 3 an einer gemeinsamen Grenzfläche 10 zusammengeklebt sind. Am oberen ersten Ende des Kerzenschafts ist eine rotationssymmetrische Lichtaustrittsfläche 5 ringförmig um die gemeinsame Grenzfläche 10 angeordnet. Am unteren zweiten Ende des Kerzenschafts 2 sind mehrere Leuchtdioden 4 angeordnet. Die von diesen Leuchtdioden 4 emittierten Lichtstrahlen 9 treten in den Kerzenschaft 2 ein und werden dort über Totalreflexion an der Wandung des Kerzenschafts 2 in Richtung des Leuchtabschnitts 3 geleitet, wo jene Strahlen die im Bereich der gemeinsamen Grenzfläche 10 aus dem Kerzenschaft 2 austreten im Wesentlichen ungehindert in den Leuchtabschnitt 3 eintreten. Jene Lichtstrahlen 9, die im Bereich der Lichtaustrittsfläche 5 an das erste Ende des Kerzenschafts 2 gelangen, treten an der Lichtaustrittsfläche 5 aus, werden dort in Richtung der Lichteintrittsfläche 6 des Leuchtabschnitts 3 hin gebrochen und treffen von außen auf die Lichteintrittsfläche 6 auf. Die Lichteintrittsfläche 6 ist rotationssymmetrisch um eine zur Längsrichtung des Kerzenschafts 2 parallele Mittelachse der Leuchtkerze 1 ausgebildet. Das an der Lichteintrittsfläche 6 eintretende Licht wird wiederum gebrochen und tritt an der 4/12 österreichisches Patentamt AT510 000B1 2012-01-15

Lichtaustrittsfläche 7 des Leuchtabschnitts 3 unter einer weiteren Brechung aus dem Leuchtabschnitt 3 aus.

[0030] Fig. 1b unterscheidet sich von Fig. 1a dadurch, dass die Lichterzeugungsvorrichtung in dieser Ausführungsform der Leuchtkerze 1 eine einzelne, zentral angeordnete Leuchtdiode 4 umfasst.

[0031] In der Ausführungsform der Leuchtkerze 1 nach Fig. 1c ist im unteren zweiten Ende des Kerzenschafts 2 eine Kollimationslinse 8 angeordnet, die zur Parallelisierung der sich im Kerzenschaft 2 fortpflanzenden Lichtstrahlen 9 dient. Am vom Kerzenschaft 2 abgewandten Ende der Kollimationslinse 8 ist eine zentrale Ausnehmung 11 angeordnet, in der eine Leuchtdiode 4 angeordnet ist.

[0032] Fig. 2a zeigt eine Querschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Leuchtkerze 1, bei der die Verläufe von verschiedenen Strahlen 9, 9', 9" schematisch dargestellt sind. Eine Beleuchtungseinrichtung, umfassend eine LED 4, ist in einer Ausnehmung 11 angeordnet und emittiert Licht in Richtung des Kerzenschaftes 2. Die LED 4 selbst ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Beim Eintritt in den Kerzenschaft 2 werden die Lichtstrahlen 9, 9', 9" entsprechend des Übergangs von einem optisch dünneren in ein optisch dichteres Medium zum Lot hin gebrochen. Anschließend pflanzen sich die Lichtstrahlen 9, 9', 9" entlang des Kerzenschaftes 2 in Richtung des Leuchtabschnitts 3 fort. In diesem Fall ist die Fortpflanzung in geradliniger Form dargestellt. Die Lichtstrahlen 9, 9', 9" können auch mittels Totalreflexion an der Außenwandung des Kerzenschaftes 2 in Richtung des Leuchtabschnitts 3 weitergeleitet werden. Es kann darüber hinaus auch vorgesehen sein, dass die Außenwandung des Kerzenschaftes 2 mit einer reflektierenden Schicht versehen ist, sodass eine Fortpflanzung der Lichtstrahlen 9, 9', 9" im Kerzenschaft 2 auch mittels Reflexion erfolgen kann. Aufgrund der gegenüber der Grenzfläche 10 in einem Winkel ungleich 0° schräg angeordneten Lichtaustrittsfläche 5 werden die Lichtstrahlen 9, 9" vom Lot 12 entsprechend eines Übergangs von einem optisch dichteren in ein optisch dünneres Medium weggebrochen. Durch diese Brechung in Richtung der Lichteintrittsfläche 6 hin werden die Lichtstrahlen 9 und 9" so abgelenkt, dass sie nach einer erneuten Brechung beim Wiedereintritt in den Leuchtabschnitt 3 in einem derartigen Bereich 7 bzw. 7' aus dem Leuchtabschnitt 3 - wiederum nach einer Brechung - in einem bestimmten vorgegebenen Winkelbereich austreten. Ohne die schräg angeordnete Lichtaustrittsfläche 5 würde der Lichtstrahl 9 in einem flacheren Winkel auf die Lichtaustrittsfläche 7 bzw. 7' auftreten, sodass statt eines Austritts des Lichtstrahls 9, 9" aus dem Leuchtabschnitt 3 eine Totalreflexion in Richtung der der Grenzfläche 10 gegenüberliegenden Spitze des Leuchtabschnitts 3 erfolgen würde, wo der Lichtstrahl 9, 9" dann austreten würde. Durch die schräg angeordnete Lichtaustrittsfläche 5 wird somit ein seitlicher Lichtaustritt bzw. eine Abstrahlung des Lichts in seitlicher Richtung realisiert. Der Lichtstrahl 9' wird im zentralen Inneren des Kerzenschafts 2 in Richtung des Leuchtabschnitts 3 weitergeleitet, sodass keine Brechungen beim Austritt aus dem Kerzenschaft 2 bzw. Eintritt in den Leuchtabschnitt 3 erfolgt.

[0033] In Fig. 2b ist wiederum dargestellt, wie der Lichtstrahl 9 aufgrund der Brechung an der schräg angeordneten Lichtaustrittsfläche 5 so abgelenkt wird, dass er letztendlich in einer bezüglich der Längsrichtung des Kerzenschaftes 2 im Wesentlichen senkrechten Richtung an der Lichtaustrittsfläche 7' des Leuchtabschnitts 3 austritt. Dargestellt sind auch die Neigungen der Lichtaustrittsfläche 5 und der Lichteintrittsfläche 6, wobei die Lichtaustrittsfläche 5 gegenüber der Grenzfläche 10 in einem Winkel a geneigt ist, und die Lichteintrittsfläche 6 in einem Winkel ß gegenüber der Grenzfläche 10 angeordnet ist.

[0034] Fig. 2c zeigt die Leuchtkerze 1 mit einem weiteren schematisch dargestellten Strahlengang eines Lichtstrahls 9, der in diesem Fall an der Lichtaustrittsfläche 7 des Leuchtabschnitts 3 in einer zur Längsrichtung des Kerzenschaftes 2 im Wesentlichen senkrechten Richtung und somit seitlich aus dem Leuchtabschnitt 3 austritt. Dies wird wiederum durch die schräge Neigung der Lichtaustrittsfläche 5 gegenüber der Grenzfläche 10, wodurch der Lichtstrahl 9 beim Austritt aus dem Kerzenschaft 2 in Richtung der Lichteintrittsfläche 6 des Leuchtabschnitts 3 hingebrochen wird, realisiert. 5/12

Claims (14)

1. österreichisches Patentamt AT510 000B1 2012-01-15 [0035] Fig. 2d zeigt den schematisch dargestellten Strahlenverlauf eines Lichtstrahls 9', der im zentralen Inneren des Kerzenschaftes 2 durch die Grenzfläche 10 ungebrochen zum Leuchtabschnitt 3 vordringt. [0036] Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfin-dungsgemäßen Leuchtkerze 1, wobei in diesem Fall sowohl der Kerzenschaft 2 als auch der Leuchtabschnitt 3 als facettiert geschliffene Glaselemente ausgebildet sind, die an einer Grenzfläche 10 zusammengefügt sind oder aus einem einzelnen Glaselement in dieser Form geschliffen wurden. Auch die Lichtaustrittsfläche 5 und die Lichteintrittsfläche 6 sowie die Lichtaustrittsfläche 7 sind facettiert geschliffen. [0037] Fig. 4 illustriert anhand einer schematischen Querschnittsdarstellung den Effekt der schrägen Lichtaustrittsfläche 5. Der Lichtstrahl 9, dargestellt mit einer durchgezogenen Linie, repräsentiert einen Lichtstrahl, der erfindungsgemäß an der schrägen Lichtaustrittsfläche 5 zur Lichteintrittsfläche 6 hin gebrochen wird, was sich in weiterer Folge positiv für den Austritt des Lichtstrahls 9 aus dem Leuchtabschnitt 3 mittels einer Brechung an der Lichtaustrittsfläche 7 auswirkt. [0038] Der Lichtstrahl 9 tritt in einem vorbestimmten Winkelbereich in seitlicher Richtung aus dem Leuchtabschnitt 3 aus, da sich aufgrund der Brechung hin zur Lichteintrittsfläche 6 der Eintrittswinkel des Lichtstrahls 9 in den Leuchtabschnitt 3 zunächst so verändert, dass eine geringere Brechung beim Eintritt in den Leuchtabschnitt 3 erfolgt. In weiterer Folge trifft der Lichtstrahl 9 im Bereich der Lichtaustrittsfläche 7 in einem derartigen Winkel auf die Wandung des Leuchtabschnitts 3 auf, sodass unter Berücksichtigung der Geometrie des Leuchtabschnitts 3 die Brechung beim Austritt aus dem Leuchtabschnitt 3 weg vom Lot derart beschränkt bleibt, dass der Lichtstrahl 9 zumindest eine wesentliche Komponente in seitlicher Richtung bezüglich des Kerzenschafts 2 aufweist. [0039] Demgegenüber stellt die strichliert gezeichnete Linie 13 einen Strahl dar, der beim Austritt aus dem Kerzenschaft 2 in fiktiver Weise nicht zum Leuchtabschnitt 3 hin gebrochen wird, und dadurch in einem derartigen Winkel auf die Lichteintrittsfläche 6 auftrifft, dass eine starke Brechung in Richtung der Spitze des Leuchtabschnitts 3 erfolgt. Aus diesem Grund trifft der Strahl 13 im Bereich der Lichtaustrittsfläche 7 derart auf die Wandung des Leuchtabschnitts 3 auf, dass der austretende Strahl im Wesentlichen nur mehr eine Vertikalkomponente, d.h. eine Komponente in Richtung der Längsrichtung des Kerzenschafts 2, aufweist. Je nach Geometrie des Leuchtabschnitts 3 könnte ein Austritts des Strahls 13 in diesem Bereich sogar total verhindert werden, falls der Strahl 13 eine Totalreflexion erfährt und weiter in Richtung der Spitze des Leuchtabschnitts abgelenkt wird. [0040] In den Fig. 2a bis 2d sind jeweils Lichtstrahlen 9, 9', 9" ausgewählt, die auf der dargestellten rechten Seite des Leuchtabschnitts 3 austreten. Vorzugsweise sind die Leuchtkerzen jedoch diskret bzw. kontinuierlich rotationssymmetrisch ausgebildet, sodass Licht aus dem Leuchtabschnitt 3 symmetrisch austritt. Patentansprüche 1. Elektrische Leuchtkerze mit einem Kerzenschaft und einem an einem ersten Ende des Kerzenschafts angeordneten Leuchtabschnitt umfassend ein zumindest für Licht des sichtbaren Spektrums im Wesentlichen transparentes Material und einer an einem vom ersten Ende entfernten zweiten Ende des Kerzenschafts angeordneten Lichterzeugungsvorrichtung, wobei der Leuchtabschnitt und der Kerzenschaft eine normal auf die Längsrichtung des Kerzenschafts angeordnete gemeinsame Grenzfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerzenschaft (2) im Bereich seines ersten Endes eine in einem Winkel von ungleich 0° zur Grenzfläche (10) angeordnete schräge Lichtaustrittsfläche (5) aufweist, von der von der Lichterzeugungsvorrichtung emittiertes Licht zumindest teilweise zu einer im Leuchtabschnitt (3) angeordneten Lichteintrittsfläche (6) hin gebrochen wird und von außen auf die Lichteintrittsfläche (6) auftrifft. 6/12 österreichisches Patentamt AT510 000B1 2012-01-15
2. 2. Leuchtkerze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche (5) des Kerzenschafts (2) in einem Winkel (a) kleiner als 80° vorzugsweise kleiner als 70° relativ zur Grenzfläche (10) angeordnet ist.
3. 3. Leuchtkerze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (6) in einem Winkel (ß) von ungleich 0° zur Grenzfläche (10) angeordnet ist.
4. 4. Leuchtkerze nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (6) in einem Winkel (ß) kleiner als 80°, vorzugsweise kleiner als 70° relativ zur Grenzfläche (10) angeordnet ist.
5. 5. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichteintrittsfläche (6) und/oder die Lichtaustrittsfläche (5) des Kerzenschafts (2) symmetrisch, vorzugsweise rotationssymmetrisch bezüglich einer zur Längsrichtung des Kerzenschafts (2) parallelen Achse ausgebildet sind.
6. 6. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtabschnitt (3) und der Kerzenschaft (2) als einstückiges Bauteil ausgebildet sind.
7. 7. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtabschnitt (3) und der Kerzenschaft (2) an der gemeinsamen Grenzfläche (10) zusammengeklebt sind.
8. 8. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Leuchtabschnitt (3) als konvexer Körper ausgebildet ist.
9. 9. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerzenschaft (2) und/oder der Leuchtabschnitt (3) facettiert geschliffen sind.
10. 10. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kerzenschaft (2) und/oder der Leuchtabschnitt (3) aus Glas bestehen.
11. 11. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichterzeugungsvorrichtung eine vorzugsweise zentral in einem Bereich des zweiten Endes des Kerzenschafts (2) angeordnete Leuchtdiode (4) umfasst.
12. 12. Leuchtkerze nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichterzeugungsvorrichtung mehrere Leuchtdioden (4) umfasst.
13. 13. Leuchtkerze nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am zweiten Ende des Kerzenschafts (2) eine Kollimationslinse (8) zur Parallelisierung der von der Lichterzeugungsvorrichtung emittierten, in den Kerzenschaft (2) eintretenden Lichtstrahlen (9) angeordnet ist.
14. 14. Leuchtkerze nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kollimationslinse (8) mindestens eine Ausnehmung (11) aufweist, in der eine Leuchtdiode (4) angeordnet ist. Hierzu 5 Blatt Zeichnungen 7/12