CN110678689A - 无焰电子蜡烛 - Google Patents

Abstract

提供了一种仿蜡烛，通过提供反射到火焰元件上的闪烁光效果来模拟明火。可以使用诸如光纤电缆之类的光传输装置来产生闪烁光效果，该光传输装置允许光从位于蜡烛底座附近的光源传播到蜡烛顶部以从火焰元件反射出。仿蜡烛还可包括位于蜡烛底座的附加光源，以照亮蜡烛主体。这样的附加光源可以是一个或多个不同颜色的光源，其可以允许蜡烛主体改变颜色。可选地，可以与位于蜡烛顶部的产生闪烁效果的光源结合实现变色主体。

Description

无焰电子蜡烛

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年3月28日提交的标题为“CANDLE HAVING A LIGHTTRANSMISSION DEVICE”的美国临时申请62/477,668的优先权，其全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及蜡烛，特别是无焰电子蜡烛。

背景技术

蜡烛会产生必要和愉悦的效果。与传统蜡烛相比，无焰蜡烛提供了一种安全的方法，因为它们通常由小灯泡或发光二极管(LED)照亮，而不是由明火照亮，因此威胁或火灾隐患较小，因为可以将无焰蜡烛放在无人看管的地方。明火的危险已导致许多州和地方政府将公共场所内的传统蜡烛取缔，许多家庭已将其从家中移走。除安全因素外，与传统蜡烛相比，无焰蜡烛的易用性和便利性以及成本降低使其成为有吸引力的选择。此外，无焰蜡烛比传统的明火蜡烛更环保，后者将有害的毒素和油类释放到空气中。无焰蜡烛也可以使用多年，这意味着用户无需在使用后不断更换蜡烛，从而减少了浪费。

存在各种类型的无焰蜡烛，包括茶蜡烛、许愿蜡烛、柱状蜡烛或其他类型的蜡烛。无焰蜡烛可以模拟真实蜡烛的闪烁效果，而没有明火的危险。例如，一些这样的技术在美国专利No.6,616,308、9,447,937和9,068,706中描述。无焰蜡烛可能包括各种部件，包括灯、电池触点和开关。有些甚至可以通过遥控设备进行操作。

无焰蜡烛的一个缺点是灯、灯泡或LED不能像明火那样吸引人，因为它们不能提供逼真的火焰外观。因此，仍然需要具有更逼真的外观的无焰蜡烛。

发明内容

本发明是一种通过在火焰元件上提供反射的闪烁光效果来模拟明火的仿蜡烛。可以使用诸如光纤电缆之类的光传输装置来产生闪烁光效果，该光传输装置允许光从位于蜡烛底座附近的光源传播到蜡烛顶部以从火焰元件反射出来。仿蜡烛还可包括位于蜡烛底座的附加光源，以照亮蜡烛主体。这样的附加光源可以是一个或多个不同颜色的光源，其可以允许蜡烛的主体变色。可选地，变色主体可以与位于蜡烛顶部的产生闪烁效果的光源结合实现。

在一种实施方式中，本发明的仿蜡烛包括例如由蜡或其他物质制成的不透明壳体，以模仿蜡烛主体、顶表面；可操作地连接至包含一个或多个作为光源的LED的电路的能量或电源；壳体内的光传输装置(例如，光纤电缆，线路或管道，包括但不限于丙烯酸光管)，可操作地与至少一个LED光源相邻并终止在仿蜡烛的靠近顶表面的另一端，以将光反射到人造火焰元件上。人造火焰元件可以是扁平的，也可以是某些三维形状的，例如球形，且可以是固定的或可移动的，例如通过自由悬挂，固定地附接在摆锤上或通过强制机械运动来实现。在一个示例中，可以使一个或多个LED光源闪烁以产生更逼真的蜡烛效果。

可选地，凹形反射器可以定位在顶表面下方，以帮助将来自光传输装置的光反射到人造火焰元件上。可选地，光传输装置可以终止于球形火焰元件的下端。在另一个示例中，球形火焰元件还可以在火焰元件的底座中包括反射表面，以将来自光传输装置的光散射到球形元件内。

在另一种实施方式中，可以在蜡烛的底座提供光源，以从蜡烛的壳体内照亮蜡烛主体。光源可以是不同颜色的几个LED，例如红色，绿色和蓝色LED，它们可以通过标准电路分别，一起和/或以各种组合方式被照亮，分别以相同或不同的强度被照亮以产生颜色改变效果，从而产生变色光源。变色光源能够由处理器控制，被编程为以不同的操作模式控制光源，以产生具有变色主体的蜡烛。这种用于改变蜡烛主体的颜色的变色蜡烛光源,可以与在蜡烛顶部上产生闪烁火焰效果的光源一起使用以产生明火外观。可以使用光传输装置或闪烁光源(其可以单独使用或与人造火焰元件结合使用)来产生这种闪烁火焰效果，其中，光传输装置和/或闪烁光源将光直接投射在人造火焰元件上。

通过检查以下附图和详细描述，本发明的其他设备、装置、系统、方法、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。旨在将所有这样的附加系统、方法、特征和优点包括在本说明书中、在本发明的范围内，并由所附权利要求书保护。

附图说明

通过参考以下附图可以更好地理解本发明。附图中的组件不一定按比例绘制，而是将重点放在说明本发明的原理上。在附图中，贯穿不同的视图，相似的附图标记表示对应的部件。

图1示出了本发明的仿蜡烛的实施方式的一个示例的侧面透视图。

图2是图1的仿蜡烛的局部剖视图。

图3是图1的仿蜡烛的另一局部剖视图。

图4示出了本发明的仿蜡烛的实施方式的另一示例的局部剖视图。

图5示出了本发明的仿蜡烛的实施方式的另一示例的侧面透视图。

图6是图5的仿蜡烛的顶部透视图。

图7是图5的仿蜡烛的局部剖开的侧透视图。

图8是图5的仿蜡烛的光源壳体的横截面。

图9是枢转地连接至图5的仿蜡烛的枢转支撑件的火焰元件的透视图。

图10是图5的仿蜡烛的火焰元件的透视图。

图11是图5的仿蜡烛的枢转支撑件的透视图。

图12是示出用于模拟本发明的电子蜡烛中的闪烁火焰元件的示例电路的示意图。

图13是示出用于在本发明的电子蜡烛的底座中产生变色效果的示例电路的示意图。

具体实施方式

图1-3示出了本发明的仿蜡烛的一种实施方式的示例。特别地，图1示出了根据本发明的仿蜡烛的一个示例的侧视透视图。参照图1，最简单形式的仿蜡烛100包括类似于蜡烛的壳体102，其中壳体102包括主体104，主体104具有水平下表面108和顶表面106，主体104静止在水平下表面108。壳体102还包括一个或多个内部空腔，以允许将电子组件放置在仿蜡烛100内。壳体102可以由蜡或适合于提供蜡状或蜡烛状外观的任何材料制成。壳体102可以进一步是不透明的，使得没有光可以照射透过主体104，或者可以是透明的，以使得光可以照射透过主体104。类似地，壳体102的顶表面106可以是不透明的或半透明的。

在一些示例中，顶表面106和主体104可以包括不同的材料，以实现不同水平的半透明性。例如，当顶表面106是不透明的时，主体104可以是半透明的，或者当主体104是不透明的时，顶表面106可以是半透明的。在另一个示例中，主体104本身可以包括不同的材料，以在整个壳体102中实现不同水平的半透明性，以产生例如梯度、分层或其他不均匀的半透明效果。壳体102可以是独立的，也可以位于可以由玻璃或其他半透明材料(例如塑料)制成的容器内或底座(未示出)上，和/或位于任何不透明的底座(例如木制底座)上。

虽然将仿蜡烛100图示为圆柱形，但是其他水平横截面形状也是可能的，例如矩形、正方形或三角形、以及不规则形状。顶表面106虽然显示为基本上平坦的，但是可以包括凹入或凹陷的中央区域，该中央区域的形状优选地类似于真实的火焰蜡烛的顶部部分，该火焰蜡烛的顶部部分已经通过熔化以供给由中心灯芯支撑的火焰而减少。图5示出了可用于仿蜡烛100的另一种蜡烛形状的示例。

在示出的示例中，仿蜡烛100的顶表面106在顶表面106的中心附近设置有通孔114。光传输装置壳体112位于顶表面106的正下方，该光传输装置壳体112具有圆形边缘115，该圆形边缘周向布置在通孔114的周边，以将光传输装置壳体112固定到仿蜡烛100的顶表面106。

火焰元件110可以定位成向上延伸并伸出通孔114。从通孔114向上延伸的火焰元件110的至少一部分可以成形为模仿燃烧的蜡烛的火焰。如将在下面更详细地讨论的，从光源206发射的光(图2)可以反射到从通孔114突出的火焰元件110的至少一部分上，所述光源206布置在壳体102的中空区域或空腔中。

虽然图1-3将火焰元件110示为三维元件(例如，球形)，火焰元件可以是任何其他形状。例如，如图10示，火焰元件可以是平坦的或基本上是二维的。此外，火焰元件110可以是固定的，在自然风或手动运动的作用下自由摇摆，或者可以由使用任何机械或电气装置的摆动机构强迫其摆动，该机械或电气装置使火焰元件100相对于壳体102移动。无论火焰元件110是自由摆动还是由摆动机构摆动，目的是，当从远处看时，火焰元件的摆动都像真实的蜡烛火焰一样摆动或移动，就好像它是完全逼真的火焰一样，因此很难与真正的烛光区别开来。

此外，火焰元件110可以是刚性的。火焰元件110可以由一种或多种材料形成，例如玻璃、塑料、金属或箔。这样的材料可以是至少部分反射的。火焰元件110可以是不透明的、半不透明的、透明的、磨砂的或半透明的。火焰元件110还可具有网眼或其他纹理化表面。

如上所述，从光源206发射的光(图2)，可以反射到火焰元件110的至少一部分上。可以理解，光可以反射到火焰元件110的外壁上。替代地，当火焰元件110为球形时，可以将光或发光元件定位在火焰元件110内,并从球形火焰元件110的内壁反射出来。

图2和3示出了图1的仿蜡烛的局部剖开的侧视透视图。图3与图2不同,不同之处在于，还切掉了光传输装置壳体112的一部分，示出了位于光传输装置壳体112内的组件。

如图2和图3所示，壳体102包括电源202、连接至光源206的电路板204、光传输装置208和反射器210。反射器210形成光传输装置壳体112的一部分。电源202可以由电池(例如，两个AA电池，如图所示),或通过与外部AC电源的连接,或两者来提供。如图所示，电源202向电路板204供电。电路板204可以是标准电路板，其可以简单地打开或关闭光源206，可以向光源206提供闪烁效果，可以向光源206提供变色效果，或其任意组合。另外，电路板204可以是可编程控制器，其编程为以不同模式操作仿蜡烛100。

光源206可以是单个发光二极管(LED)或多个LED。如上所述，可以通过快速打开和关闭光源，或者通过交替地照明多个LED以产生闪烁效果，来使光源206闪烁。当光源206包括多个光源206时，可以通过本领域已知的任何电路来一起控制光源206或独立地控制光源206以产生闪烁效果。在图12提供了可以与仿蜡烛100结合使用以产生闪烁效果的电路的示例。尽管图12的电路示出了两个光源的使用，但是已经认识到，也可以通过快速打开和关闭单个光源或者通过交替点亮的两个或更多个光源来产生闪烁效果。

另外，光源206可提供变色光，其中变色光由本领域中已知的任何电路控制以产生变色效果。在图13提供了可用于产生与仿蜡烛100有关的变色效果的电路的示例。在本发明的其他示例中，光源206可以连接到本领域已知的提供闪烁和颜色改变效果中的一个或两个的电路。此外，可以可选地使变色效果也产生闪烁效果。

参照图1-4所示的示例，光源206可以连接到光传输装置208。尽管图2和图3示出了光传输装置208为光纤电缆或线路，但是本领域技术人员将认识到，光传输装置208可以是能够将从光源206照亮的光传输到远离光源206的另一位置的任何装置。这样的光传输装置208可以包括但不限于光纤电缆、光纤线路、光管,诸如丙烯酸管、塑料管、由能够传输光的材料制成的其他细长构件。

光传输装置208定位在光源206附近(例如，在光源208上方或附近)，以将来自光源206的光通过光传输装置208传输到光传输装置壳体112，其中，光206可以反射在仿蜡烛100的火焰元件110上。图2和图3还示出了完全位于壳体102内并且在光源206与壳体102的顶部之间延伸的光传输装置208，其中光传输装置208缠绕在光传输装置壳体112的圆形边缘115的下侧周围，其包围火焰元件110，如图3所示。

虽然图3示出了包围火焰元件110的光传输装置208，但是本领域技术人员将认识到，光传输装置208可以以许多不同的方式终止。例如，光传输装置208可以在火焰元件110内部延伸并且从内部照亮火焰元件110。在该示例中，光传输装置208可以终止在火焰元件110的下端内，并且火焰元件110可以在其内部底座表面中包括反射表面，以将来自光传输装置208的光散射在火焰元件110内。

在光传输装置208环绕火焰元件110的示例中，如图3所示，光传输装置208可以通过设置在光传输装置壳体112的下侧,而完全或部分地包围仿蜡烛100的顶表面106上的通孔114。通过设置在光传输装置壳体112的下侧，光传输装置208可能不会从仿蜡烛100外部直接可见。

为了帮助将来自光传输装置208的光反射到火焰元件110上，反射器201(如图2和图3所示)作为光传输装置壳体112的一部分包括在内，接合在顶表面106下方的壳体102内。反射器210可以是凹形的，使得靠近壳体102的顶表面106的反射器210的顶部包围通孔114和圆形边缘115，使得反射器210比通孔114和圆形边缘115宽。图2和图3示出了反射器210在蜡烛100的顶表面106附近处于其最宽的位置，当反射器210向内弯曲时它朝底部变窄，从而形成倒置的圆顶形状，从而将来自光传输装置208的光向上反射穿过通孔114。

如图3的局部剖视侧视图所示，反射器210的内表面302是反射性的。仿蜡烛100的顶表面106的底侧和火焰元件110的外表面也可以是反射性的(不管火焰元件110是平坦的(即二维的)还是三维的)。在操作中，当由电源202向光源206提供电力时，即，电源被“接通”时，来自光源206的光穿过光传输装置208并照亮反射器210的反射内表面302和反射器210上方的仿蜡烛100的顶表面106的下侧。光还通过反射器210的内表面302经过通孔114的凹曲率所形成的角度,反射到火焰元件110(火焰元件也可以是反射性的)上。在这种情况下，火焰元件110可能看起来是“点亮的”。反射器210和火焰元件110可以由诸如塑料、玻璃、金属、镜子的材料,或具有反射表面的任何其他材料(或反射表面可以沉积在其上)形成。

在示于图1-3中的示例中，火焰元件110可以附接到摆锤212的顶端，其可以具有配重214，该配重214附接到摆锤212的相对的底端。摆锤212可以在反射器210的圆周内的顶表面106正下方的中心处枢转地接合在壳体102内，从而允许摆锤212和火焰元件110响应于诸如风、空气流或振动的环境条件而自然地运动。

如图2和图3所示，为了容纳所示示例的摆锤212和光传输装置208的通过，反射器210的底部可以具有开口304，摆锤212和光传输装置208穿过该开口304。

如上所述，壳体102还可以包括一个中心空腔或多个空腔，以允许光传输装置208从光源206传递到仿蜡烛100的顶部，并容纳诸如电源202和电路204之类的东西,并允许所示示例的反射器210和摆锤212接合。

还应当注意，可以将其他配重摆结构与仿蜡烛100的火焰元件110结合使用，例如图9所示的火焰元件结构900。除了如图所示悬浮在摆锤上之外，火焰元件110还可以是静止的，或者可以通过摆动机构通过机械或电子装置(例如，电动机或磁学)被迫运动。

可选地，可以在壳体102中与电源202电连接地提供产生声音的电子芯片，以在打开电源时提供期望的声音效果。可以在壳体102中进一步设置扬声器以产生声音效果。可选地，仿蜡烛100还可包括有线和/或无线网络功能，包括但不限于Wi-Fi和蓝牙连接，以允许蜡烛100被网络启用或由电子设备控制。另外，壳体可以包含接收器和微处理器，以允许通过遥控器进行操作，和/或包含在特定时间“打开”或“关闭”仿蜡烛的计时器。蜡烛还可以包括必要的硬件和软件，以允许使用RF信号通过遥控器控制蜡烛。在某些情况下，遥控器可以包括安装在诸如智能手机、平板电脑、膝上型计算机或其他计算设备的电子设备上的软件应用程序。

图4示出了本发明的仿蜡烛400的实施方式的另一示例的局部剖视图。如图所示，除了设置在可以由平台406支撑的仿蜡烛400的主体104内的光源402之外，图4包括图1-3中描述的所有特征。

特别地，光源402是与光源206分离的光源，因为光源402未连接至任何光传输装置208。光源402不是照亮、照射或反射光到火焰元件110上，而是照亮仿蜡烛400的主体104。因此，仿蜡烛400的主体104可以是半透明的，使得从光源402发出的光透过仿蜡烛400的主体104的壁可见。

光源402可以是单个LED或多个LED。尽管图4示出了光源402、204,它们连接到同一电路板204并且共享相同的电源202，但是本领域技术人员将认识到，光源402、204可以连接到具有单独的电源的单独的电路，共享相同电源的独立电路，或相同电路，但单独地并联由电源供电。

类似于光源206，可以通过本领域已知的任何电路一起控制光源402或单独地控制光源402。光源402可以是固态灯或可以产生闪烁效果。在图12中提供了可以与仿蜡烛400结合使用以产生闪烁效果的电路的示例。这样的电路可以用于在光源206、402中的一个或两个中产生闪烁效果。另外，光源402可以包括允许蜡烛主体104的颜色改变的不同颜色的光源。可以通过本领域中已知的任何电路来控制这种变色光以产生变色效果。在图13提供了可以与仿蜡烛400结合使用以产生变色效果的电路的示例。在本发明的其他示例中，光源402可以连接到本领域已知的提供闪烁和/或颜色改变效果的任何电路。

在操作中，可以将光效果的任何组合提供给光源402或光源206。例如，可以向光源206提供闪烁效果，以通过光传输装置208向火焰元件110提供闪烁效果，同时可以向光源402提供颜色改变效果，以改变仿蜡烛400的主体404的颜色。类似地，可以将变色效果提供给光源206以向火焰元件110提供变色效果，同时可以将闪烁效果提供给光源402以向仿蜡烛400的主体404提供闪烁效果。替代地，变色效果还可以产生闪烁效果，使得选择的颜色产生闪烁效果。

虽然布置在蜡烛400的主体104中的光源402可以与具有光传输装置308的单独的光源208组合使用，如图4所示，还应当注意，在不使用光传输装置208的情况下,布置在蜡烛400的主体104中的光源402可以与直接照射在火焰元件(例如110)上的单独的光源(例如图6的602)组合使用,如图5-11所示。

特别地，图5-11示出了本发明的仿蜡烛的实施方式的另一示例。图5示出了仿蜡烛500的侧面透视图。参照图5，最简单形式的仿蜡烛500包括类似于蜡烛的壳体502，其中壳体502包括主体504，主体504具有水平的下表面508和顶表面506，主体504静止在下表面508。壳体502还包括一个或多个内部空腔，以允许将电子组件放置在仿蜡烛500内。壳体502可以由蜡或适合于提供蜡状或蜡烛状外观的任何材料制成。壳体502可以进一步是不透明的，使得没有光可以照射透过主体504；透明的以使得光可以照射透过主体504；或者可以是任何梯度成分或任何分层的(例如，垂直或水平)成分(例如不透明和透明材料的交替层)。类似地，壳体502的顶表面506可以是不透明的或半透明的。在一些示例中，顶表面506和主体504可以包括不同的材料以实现不同水平的半透明性。例如，主体504可以是半透明的而顶表面506是不透明的，或者顶表面506可以是半透明的而主体504是不透明的。壳体502可以是独立的，也可以位于可以由玻璃或其他半透明材料(例如塑料)制成的容器内或底座(未示出)上，和/或位于任何不透明的底座(例如木制底座)上。

虽然将仿蜡烛500图示为圆柱形，但是其他水平横截面形状也是可能的，例如矩形、正方形或三角形、以及不规则形状。例如，顶表面506示为具有升高的后壁510，而前壁512的高度较短。该构造旨在类似于真实的火焰蜡烛的顶部部分，该顶部部分已经通过熔化以供给由中心灯芯支撑的火焰而减少。图1示出了可用于仿蜡烛500的另一种蜡烛形状的示例。应当注意，后壁510和前壁512在仿蜡烛500的顶表面506的顶部周边周围可以具有任何变化的高度。

仿蜡烛500的顶表面506可以在顶表面506的中心附近提供通孔514，并且圆环518可以围绕通孔514的周边周向设置以包围通孔514。火焰元件516可以布置在通孔514中。火焰元件516的至少一部分向上延伸穿过通孔514，并且可以成形为燃烧蜡烛的火焰。

如将在下面进一步详细讨论的，光从光源602发射，该光源布置在壳体502的顶部中空区域或空腔附近，并投射到延伸穿过通孔514的火焰元件516的至少一部分上。虽然图5-10示出了火焰元件516为平坦或基本二维的元件，但是火焰元件516可以是任何其他形状。例如，火焰元件516可以是如图1-4所示的三维形状(例如，球形)。尽管火焰元件516在图5-10中示出为基本上二维的，应当注意，火焰元件516可以是平的、凹形的、凸形的或其各种组合。火焰元件516还可具有一个或多个投射表面。例如，火焰元件516可具有两个投射表面-前和后。

火焰元件516可以是刚性的，并且可以由一种或多种材料形成，例如玻璃、塑料、金属或箔。这样的材料可以是至少部分反射性的。火焰元件516可以是不透明的、半不透明的、透明的、磨砂的或半透明的。火焰元件516还可具有网眼或其他纹理化的表面。

此外，火焰元件516可以是固定的，在自然风的作用下自由摇摆，或者可以由使用任何机械或电气装置的摆动机构强迫其摆动，该机械或电气装置使火焰元件516相对于壳体502移动。无论火焰元件516自由地摆动还是由摆动机构摆动，目的是，当从远处观看时，火焰元件516的摆动都像真实的蜡烛火焰那样摆动或运动，就好像它是完全逼真的火焰一样，因此很难与真正的火焰蜡烛区分开。

图6示出了图5的仿蜡烛500的顶部透视图。如图6所示，光源602布置在仿蜡烛500的顶表面506附近，使得可以从蜡烛500的顶部看到它。如图6-8，光源602可以位于顶表面506下方，并且可以将光通过通孔514投射到火焰元件516的至少一个表面上。投射到火焰元件516的至少一个表面上的光可以穿透到火焰元件516的另一侧。光源602的位置也可以相对于火焰元件516的位置固定。尽管所示示例仅示出了一个光源602(其可以包括一个或多个照明元件或LED)，但应认识到，可以使用超过一个的独立光源602来将光照射在火焰元件516上。例如，光源602可以位于火焰元件506的相对侧。

图7示出了图5仿蜡烛的局部剖视侧视图。如图7所示，壳体502包括电源708，连接至两个单独的光源602、712的电路板710，用于支撑光源712的光源平台714,以及用于容纳光源602的光源壳体702。

电源708可以容纳在电源壳体706中，并且可以由电池(例如，如图所示的两个AA电池)、或通过与外部AC电源的连接、或两者来提供。如图所示，电源708向电路板710提供电源。电路板710可以是标准电路板，其可以简单地打开或关闭光源602、712，可以向光源602、712提供闪烁效果，可以向光源602、712提供变色效果，或其任何组合。电路板712可以进一步是处理器或可编程芯片，其能够编程以允许仿蜡烛500以不同模式操作。

图7进一步示出了设置在仿蜡烛500的主体内并由平台714支撑的光源712。平台714可以模制到侧壁上或者可以形成为容纳蜡烛500的电子器件的隔室的顶部。平台714可以进一步包括光源壳体轴704、光源602和光源712穿过的开口。

光源602、712可各自包括单个LED或多个LED。使用本领域中的已知电路，可以通过快速打开和关闭LED或通过照明多个LED来使光源602、712闪烁，以产生闪烁效果。在图12中示出了可以与仿蜡烛500组合使用以提供闪烁效果的电路的示例。光源602、712可以一起被控制或被独立地控制。

另外，光源602、712可以提供变色光，其中，还可以通过本领域已知的任何电路来提供变色效果以产生变色效果。在图13中提供了可以与仿蜡烛500结合使用以产生变色效果的变色电路板的示例。在本发明的其他示例中，光源602、712可以连接到本领域已知的提供闪烁和变色效果中的一个或两个的电路。

尽管图7示出了连接到相同电路板710并且共享相同电源708的光源602、712，但是本领域普通技术人员将认识到，光源602、712可以连接到具有独立电源的独立电路，共享相同电源的独立电路，或相同电路，但单独地并联由电源供电。

在操作中，可以将光效果的任何组合提供给光源602或光源712。例如，可以向光源602提供闪烁效果以向火焰元件51提供闪烁效果，同时可以向光源712提供变色效果以改变仿蜡烛500的主体504的颜色。类似地，可以将变色效果提供给光源602以向火焰元件516提供变色效果，同时可以将闪烁效果提供给光源712以向仿蜡烛500的主体504提供闪烁效果。

图7还示出了布置在蜡烛500的壳体502内的光源壳体702。光源壳体702以一定角度保持光源602，使得来自光源602的光穿过通孔514向上投射到火焰元件516的至少一个表面上。光源602可以通过胶水或本领域中已知的任何其他附接材料附接到光源壳体702。光源壳体可以由附接或模制到电池壳体706或平台714上的光源壳体轴704支撑。光源壳体702可以进一步包括中空内部空腔，以允许火焰元件516在壳体702内自由地悬挂,如图8所示。

图8示出了仿蜡烛500的光源壳体702的横截面。特别地，图8示出了光源602穿过通孔514将光投射到火焰元件516的至少一个表面上的相对角度。尽管光源602示出为相对于火焰元件516以特定角度定位，但是光源602可以以任何角度定位以将光投射在火焰元件516上。

图8示出了附接到摆锤806的顶端的火焰元件516，火焰元件516具有附接到摆锤806的相对的底端的配重802。摆锤806还可具有垂直于摆锤806突出的相对的枢转摆锤杆804，以使摆锤806与枢转支撑件810的内壁可枢转地接合或直接与光源壳体702接合。如图所示，枢转摆锤杆804在光源壳体702内的枢转接合允许火焰元件左右摆动,并响应于诸如风、气流、振动或通过手动移动的环境条件自然地运动。

如图8所示，摆锤806，枢转摆锤杆804和配重元件802可基本设置在光源壳体702的空腔内，而火焰元件516的至少一部分可从光源壳体702突出。

还应当注意，可以将其他配重摆锤结构与仿蜡烛500的火焰元件516结合使用，例如图1-4所示的火焰元件结构110。除了如图所示悬浮在摆锤上之外，火焰元件516还可以是固定的，或者可以通过摆动机构通过机械或电子装置(例如，电动机或磁学)被迫移动。

如图8所示，枢转摆锤杆804可与枢转支撑件810(如图9和11所示)枢转地接合，或者可选地，可直接枢转地接合至光源壳体702的内壁。枢转支撑件810可具有相对的枢转支撑杆904，以与光源壳体702的内壁枢转地接合。枢转支撑件810的目的是允许火焰元件响应于诸如风、空气流或振动的环境条件而沿任何方向(即，左右、前后等)摆动。因此，枢转支撑件810用作常平架，以允许火焰元件516围绕单个轴线旋转。

图9示出了仿蜡烛500的火焰元件结构900的透视图。如图所示，火焰元件516可枢转地连接到枢转支撑件810。特别地，半圆形凹口906位于枢转支撑件810的相对侧上，以接收并枢转地接合摆锤516的枢转摆锤杆804。枢转支撑件810可以进一步包括相对的枢转支撑杆904，用于与光源壳体702的内壁枢转地接合。枢转摆锤杆804与枢转支撑件810的枢转接合允许火焰元件相对于光源壳体702左右摆动(即，首摇旋转)，同时枢转支撑杆904与光源壳体702的内壁的枢转接合允许火焰元件相对于光源壳体702向前和向后摆动(即，俯仰旋转)。如图9进一步所示，当枢转摆锤杆804与枢转支撑件810枢转地接合时，枢转摆锤杆804与枢转支撑杆904形成十字图案。该十字图案最终允许火焰元件516绕单个轴线(即，十字图案相交的点)旋转。

图10示出了图5的仿蜡烛的火焰元件516的透视图。特别地，图10示出了具有在一端附接有火焰元件516并且在相对端附接有配重元件802的摆锤806。图10还示出了从摆锤806垂直伸出的两个相对的枢转摆锤杆804，以与支撑构件接合(例如枢转支撑件810)或直接与光源壳体702接合。

图11示出了图5的仿蜡烛的枢转支撑件810的透视图。特别地，图11示出了枢转支撑件810，其具有两个相对的半圆形凹口906，用于枢转地接收枢转摆锤杆804。枢转支撑件810还包括两个相对的枢转支撑杆904，其垂直于半圆形凹口906定位，以与光源壳体702可枢转地接合。

图12是示出产生闪烁效果的本发明的电子蜡烛的示例电路1200的示意图。已经认识到，可以使用本领域中已知的其他电路来产生闪烁光效果，并且仅以示例的方式提供该电路1200。特别地，L1和L2表示两个光源，在该示例中为半导体二极管或发光二极管(LED光源)。应当注意，本文所述的每个光源206、402、602、712可以包括一个或多个半导体二极管，并且在该示例中，L1和L2一起表示单个光源，其可以是光源206、402、602、712。可以针对每个光源206、402、602、712重复该电路，或者可以将附加光源L1和L2添加到电路并由芯片或处理器1202进行控制，独立地控制L1和L2，或者同时控制L1和L2。

PB0和PB1表示I/O引脚，它允许电流流向L1和L2。PB0和PB1由电压源(VCC)共享，该电压源用作正电源电压。虽然电路示出了并行使用两个光源L1和L2，但是本领域技术人员将认识到，在图12的电路中可以使用超过两个光源。

在操作中，通过使用脉冲宽度调制交替照明L1和L2来产生闪烁效果。每个光源的强度也可以通过改变提供给给定光源的脉冲编码调制信号或脉冲宽度调制信号来调节。

还应该注意的是，图12的示意图示出了同时而不是独立地控制L1和L2两者的电压。在电路的另一示例中，本领域技术人员将认识到，L1和L2也可以被独立地控制。例如，电路1200可以独立地控制由光源206、402或602、712投射的光的一个或多个不同方面，其每个光源例如可以进一步包括一个或多个LED。例如，电路1200可以能够独立控制每个光源206、402、602、712的强度或颜色。另外，电路1200可以以不同的强度序列照亮每个光源206、402、602、712。这样的序列可以包括随机序列、半随机序列或预定序列。序列可以包括重复循环(例如5-10秒循环)。这样的序列可以包括彼此异相的频率。例如，一个预定序列可以施加到光源206，并且相同的预定序列可以施加到光源402，但是是异相的。作为另一个示例，可以将第一预定序列施加到光源206，并且可以将第二预定序列同步施加到光源402。第二预定序列可以由对第一预定序列进行滤波或调整而得到。这样的滤波可以包括高通和低通滤波，并且这种调整可以包括衰减第一预定序列的幅度。

序列可能会受到其他因素或输入(例如计时器)的动态影响。在另一示例中，来自光传感器(未示出)的输出信号可以由电路1200接收，该电路又可以根据光传感器的输出信号按序列调整强度水平(例如，在更高光下增加强度)。作为另一个示例，来自声音传感器(未示出)的输出信号可以由电路1200接收，该电路又可以根据声音传感器输出信号按序列调整强度水平(例如，响应于接收到的声音的特性,调整强度变化的频率)。

根据一个示例，可以为每个光源206、402、602、712提供单独的控制器。每个单独的控制器可以集成到容纳LED的环氧树脂盒中。两个单独的控制器可以通过提供给每个控制器或在控制器之间的同步信号进行同步。例如，额外的导线可能会从控制器延伸到环氧树脂盒的外部。来自两个LED组件的其他导线可以连接在一起，并且可以通过此连接在它们之间传递同步信号，以实现同步操作。

图13是示出本发明的电子蜡烛的电路1300的示例的示意图，该电路可用于在蜡烛的底座产生变色效果。特别地，本领域技术人员将认识到，在一个示例中，根据本发明的可用于改变光源206、402、602、712颜色的电路的电路1300通过以下方式实现：使用受芯片、处理器或控制器1308控制的红色、绿色、蓝色LED 1302、1304和1306，其可以通过开关控制或可以是可编程芯片(编程为以不同模式进行操作)，从而以各种颜色组合和不同的强度照亮红色、绿色和蓝色LED而产生许多不同的颜色效果。

在上述所有示例中，可选地，声卡或芯片可以位于壳体中，以在照亮蜡烛时产生声音效果，从而在打开电源时提供更逼真的效果。另外，壳体可以包含接收器和微处理器，以允许通过遥控器进行操作，和/或包含在特定时间“打开”或“关闭”仿蜡烛的计时器。蜡烛还可以包括必要的硬件和软件，以使蜡烛能够联网或能够进行无线通信(例如，使用Wi-Fi、无线电或蓝牙连接)，例如可以通过遥控器或通过移动设备上的应用软件来控制。可以进一步包括计时器、声音传感器和/或光传感器以控制或影响仿蜡烛100、400和500的操作。

应该理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以改变本发明的各个方面或细节。为了说明和描述的目的，已经给出了对实施方式的前述描述。它不是穷举性的，也不将要求保护的发明限于所公开的精确形式。根据以上描述进行修改和变化是可能的，或者可以从实践本发明中获得。例如，虽然已经主要公开了电子蜡烛，但是在不脱离本发明范围的情况下，本发明的方面可以应用于其他照明装置，例如壁灯、灯笼、纸蜡烛或提基火炬。权利要求及其等同物限定了本发明的范围。

Claims (30)

1.一种仿蜡烛，包括：

(a)壳体，其模拟蜡烛主体，具有顶表面、底座和侧壁；

(b)人造火焰元件，其位于壳体顶表面上；

(c)第一光源，其位于壳体内靠近底座的位置；和

(d)光传输装置，其在第一光源和人造火焰元件之间延伸，以将光从第一光源传输到人造火焰元件。

2.根据权利要求1所述的仿蜡烛，其中，所述第一光源提供闪烁照明效果。

3.根据权利要求1所述的仿蜡烛，其中，所述第一光源提供变色照明效果。

4.根据权利要求1所述的仿蜡烛，其中，第二光源设置在所述壳体的底座附近，以照亮所述蜡烛主体。

5.根据权利要求4所述的仿蜡烛，其中，第二光源提供闪烁照明效果。

6.根据权利要求4所述的仿蜡烛，其中，第二光源提供变色光效果。

7.根据权利要求1所述的仿蜡烛，其中，所述光传输装置是光纤电缆，其中，光纤电缆的一端与第一光源相邻，并且光纤电缆的另一端在人造火焰元件附近传输光，使得传输的光在人造火焰元件的表面反射。

8.根据权利要求1所述的仿蜡烛，还包括位于所述壳体的顶表面的通孔，其中，所述人造火焰元件位于所述壳体的顶表面的通孔的上方，并且其中，光传输装置传输的光穿过通孔照射在人造火焰元件上。

9.根据权利要求8所述的仿蜡烛，其中，光反射器位于所述通孔的下方，以将来自所述光传输装置的光反射到所述人造火焰元件上。

10.根据权利要求9所述的仿蜡烛，其中，所述光传输装置是光纤电缆，并且其中，所述光纤电缆至少部分地包围所述通孔。

11.一种仿蜡烛，包括：

(a)模拟蜡烛主体的壳体，其中，所述壳体具有顶表面、底座和侧壁；

(b)位于壳体顶表面上方的火焰元件，其中，所述火焰元件产生闪烁照明效果；

(c)位于壳体底座附近的光源，用于从壳体内部照亮蜡烛体。

12.根据权利要求11所述的仿蜡烛，其中，所述闪烁照明效果由第二光和光传输装置提供，其中，所述第二光位于所述壳体内的蜡烛主体的底座附近，所述光传输装置在第二光源和火焰元件之间延伸，光传输装置将闪烁光从第二光源传输到火焰元件。

13.根据权利要求11所述的仿蜡烛，其中，所述闪烁照明效果由位于所述壳体的顶表面附近的第二光源通过从人造火焰元件反射来提供。

14.根据权利要求11所述的仿蜡烛，其中，位于所述壳体的底座附近的光源提供变色照明效果，所述变色照明效果能够以不同的颜色照亮蜡烛主体。

15.根据权利要求11所述的仿蜡烛，其中，所述火焰元件包括在其上反射光的人造火焰元件，其中，所述人造火焰元件从壳体的顶表面悬浮，从而允许所述人造火焰元件相对于壳体自由地摆动。

16.根据权利要求14所述的仿蜡烛，其中，所述火焰元件包括在其上反射光的人造火焰元件，其中，所述人造火焰元件附接到摆锤的一端，并且其中，配重元件附接到摆锤的与所述人造火焰元件相对的相对端，并且其中，摆锤可枢转地连接到壳体，以允许人造火焰元件相对于壳体自由摆动。

17.一种仿蜡烛，包括：

(a)壳体，其模拟蜡烛主体，具有顶表面、底座和侧壁；

(b)第一光源，其位于壳体内靠近底座的位置，以照亮蜡烛主体；

(c)第二光源，其位于壳体内靠近底座的位置；和

(d)光传输装置，其邻近第二光源定位并且在第二光源和壳体的顶表面之间延伸，以将光从第二光源传输到壳体的顶表面，从而在壳体的顶表面产生火焰外观。

18.根据权利要求17所述的仿蜡烛，其中，所述第一光源提供闪烁照明效果。

19.根据权利要求17所述的仿蜡烛，其中，所述第一光源提供变色照明效果。

20.根据权利要求17所述的仿蜡烛，其中，所述第二光源提供闪烁照明效果。

21.根据权利要求17所述的仿蜡烛，其中，所述第二光源提供变色照明效果。

22.根据权利要求17所述的仿蜡烛，其中，所述光传输装置为光管或光纤电缆。

23.根据权利要求17所述的仿蜡烛，还包括火焰元件，其位于所述壳体的顶表面上方，并且其中，由所述光传输装置传输的光反射到所述火焰元件上。

24.根据权利要求23所述的仿蜡烛，还包括位于所述壳体的顶表面中的通孔，其中，所述火焰元件位于通孔的上方，并且其中，由光传输装置传输的光穿过通孔照亮并投射到火焰元件的反射表面上。

25.根据权利要求23所述的仿蜡烛，其中，所述光传输装置至少部分地包围通孔。

26.一种仿蜡烛，包括：

(a)壳体，其模拟蜡烛主体，其中所述壳体具有顶表面、底座和侧壁；

(b)第一光源，其位于壳体的顶表面附近，用于产生火焰效果；和

(c)第二光源，其位于壳体底座附近的位置，用于照亮蜡烛主体的内部。

27.根据权利要求26所述的仿蜡烛，其中，所述第一光源提供闪烁照明效果。

28.根据权利要求26所述的仿蜡烛，其中，所述第一光源提供变色照明效果。

29.根据权利要求26所述的仿蜡烛，其中，所述第二光源提供闪烁照明效果。

30.根据权利要求27所述的仿蜡烛，其中，所述第二光源提供变色照明效果。

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