CN117461249A - 具有随机化运动的物品 - Google Patents
具有随机化运动的物品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117461249A CN117461249A CN202280032490.6A CN202280032490A CN117461249A CN 117461249 A CN117461249 A CN 117461249A CN 202280032490 A CN202280032490 A CN 202280032490A CN 117461249 A CN117461249 A CN 117461249A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- article
- container
- magnetic field
- motion
- housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 title claims abstract description 278
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 221
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 35
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 19
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 230000005019 pattern of movement Effects 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 claims 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 64
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 34
- 239000000463 material Substances 0.000 description 24
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 15
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 14
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 12
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 9
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 6
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 5
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 3
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 2
- 244000178289 Verbascum thapsus Species 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 2
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000003278 mimic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- -1 decorative coatings Substances 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000005293 ferrimagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005389 magnetism Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006267 polyester film Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H33/00—Other toys
- A63H33/26—Magnetic or electric toys
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S10/00—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect
- F21S10/04—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect simulating flames
- F21S10/046—Lighting devices or systems producing a varying lighting effect simulating flames by movement of parts, e.g. by movement of reflectors or light sources
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
- F21S6/00—Lighting devices intended to be free-standing
- F21S6/001—Lighting devices intended to be free-standing being candle-shaped
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63F—CARD, BOARD, OR ROULETTE GAMES; INDOOR GAMES USING SMALL MOVING PLAYING BODIES; VIDEO GAMES; GAMES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- A63F9/00—Games not otherwise provided for
- A63F9/24—Electric games; Games using electronic circuits not otherwise provided for
- A63F2009/2448—Output devices
- A63F2009/245—Output devices visual
- A63F2009/2461—Projection of a two-dimensional real image
- A63F2009/2469—Projection of a two-dimensional real image of a contour
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F21—LIGHTING
- F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
- F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
- F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2201/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
- H02K2201/18—Machines moving with multiple degrees of freedom
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Magnetic Treatment Devices (AREA)
- Electromagnets (AREA)
- Pinball Game Machines (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
物品可以由运动生成器在任意方向上激励或移位。运动生成器建立磁场,该磁场改变被限制在受限空间或边界中的磁响应物体的取向和/或位置。物体的改变的取向和/或位置进一步激励或移位一个或多个附近磁响应物品的取向/位置。
Description
技术领域
本发明总体上涉及运动生成器和可以由运动生成器刺激或激励的物品。更具体地,本发明涉及一种生成磁场的装置,该磁场可以改变被限制在受限空间或边界中的磁响应物体的位置或取向。物体的位置或取向可以在方向和速度上以不断变化的移动模式(pattern)改变,并且可以与一个或多个相关联的物品耦接以在存在或不存在物理连接的情况下影响其随机化运动。
背景技术
在过去,已经利用磁场来使相邻或附近的磁响应物体旋转或以其他方式移动。作为示例,已经设计了电动机的许多变型和迭代以使中心轴成角度地移位。这些电动机结合了一个或多个定子和一个或多个转子,以使转子和附接的中心轴以可预测的角动量围绕受限轴线旋转。另外,磁场也已经用于使物体悬浮并沿着可预测的路径线性移动物体。作为示例,列车已经使用磁体组来将列车提升到轨道上方并沿着轨道移动提升的列车。在较小规模上,线性致动器和螺线管使用磁场在固定位置之间系统地线性致动杆或芯。这些现有装置试图通过限制磁响应物体的运动自由度来减少或消除随机运动。
多年来,人造壁炉和蜡烛试图模仿火焰的随机闪烁。柔性细丝已被结合到这些结构中以模拟火焰的外观。已经尝试使用各种机械和电气装置来致动细丝。然而,这些现有设备产生系统的可预测运动,其不能真实地复制火焰的不可预测的随机闪烁和颤振。本发明提供了一种能够随机化物体位移的低功率设备。本发明还可以利用物体的自随机化位移来随机化物品响应于物体的运动。
发明内容
根据本发明的各方面的实施例提供了随机化的非线性位移和运动的源。运动生成器或源还可以用于致动、刺激或以其他方式影响其他耦接的物品的运动。源可以生成磁场,该磁场作用在有界或受限的磁响应物体上,以使物体沿若干自由度移位。在没有意图限制的情况下,物体可以具有磁性、铁磁性或亚铁磁性特性。作为示例,物体可以由铁、钴、镍、磁合金或表现出磁特性的其他材料构成或包括铁、钴、镍、磁合金或表现出磁特性的其他材料。为了刺激或移动物体,磁场源可以是一个或多个电磁线圈。线圈可以包括具有磁性的芯,或者可以具有例如空气作为其芯。具有空气作为其芯的电磁体通常产生较低强度的磁场,然而,场强对于某些应用可能是足够的。此外,电磁线圈的刺激电流可以是连续的、间歇的或通过线圈内的强度和/或方向变化,以进一步使相关联的对象的行为随机化。
在一些实施例中,磁场源可以是一个或多个磁体,所述一个或多个磁体被机械地移动以改变相关联的磁极性取向,诸如根据需要以产生适于刺激或移动物体的磁场的方式交替磁极性取向。
当物体在限制或边界内的位置改变时,物体的限制或边界本身可以移动或改变。可移动的限制或容器增加了物体的移动自由度。如下面将更详细描述的,在某些实施例中,限制可以安装到一个或多个枢转轴线,例如使用一个或多个万向节,或者可以在液体中浮动以进一步使保持在限制内的物体的移动随机化。在一些实施例中,移动物体可以随着其质量在容器内移动而移动容器(限制),这进一步使物体的运动随机化。在其他实施例中,可移动容器可以通过机械、机电和/或电磁机构移动。当容器通过机械、机电和/或电磁机构移动时,这种实施例中的容器的形状可以引起物体的移动。因此,根据本发明的各方面的这些实施例还提供了一种改变物体的磁特性(诸如其磁矩)的装置,该磁特性也可以影响向相关联的物品施加的运动。
本发明的特定实施例可以包括被限制在形成于壳体中的空隙中的物体。当壳体内的空隙的尺寸仅略大于物体的尺寸时,其因此在一定程度上被限制在壳体内。该限制可以降低物体的移动自由度。在一些实施例中,可以允许物体在旋转运动中围绕一个或多个轴线自由旋转,但是限制平移运动。其他实施例可以允许某些平移移动,同时限制其他移动。向物体施加磁场可以使磁响应物体以某种方式从其静止取向移动。可以施加额外的磁场以进一步刺激对象。多个施加的磁场的磁通量可以彼此偏移地对准。以这种方式,从两个磁场生成器生成磁场允许对象的多方向致动。
为了产生物体的多向运动,可以扩大空隙,使得物体的移动可以包括旋转和平移运动。当重力作用在包含在壳体的空隙中的物体上时,向壳体施加单个磁场可以导致物体在壳体内以若干自由度运动。本领域技术人员将理解,壳体和物体可以由已知的合适材料构成,以减小当物体在壳体内被致动或移动时生成的声音的幅度,以及影响物体和壳体之间的摩擦相互作用。在本发明的某些实施例中,物体可以是球形、椭圆形、盘形、环形或其他形状,以便于物体在有限空间内滚动、旋转或翻滚。另外的替代实施例可以将具有浮力和磁响应特性的物体限制在液体容器内。施加磁场可以使物体在液体内随机移动。
本发明的其他实施例可以包括磁反应物体、具有盘形内部的基座、以及靠近基座外部的电磁线圈。物体被容纳或限制在基座的盘子中。为了触发、激活、移位、刺激或以其他方式使物体运动,电力连续地或不连续地传输到电磁线圈。线圈被通电以产生磁场,该磁场刺激物体从其静止位置或取向运动。该磁场与物体的磁特性相互作用,并使物体在受到容器和重力限制的同时移动。提供给线圈的电力生成相对弱的电磁场,该电磁场作用于物体的磁特性,使得物体在由基座限定的边界内以不可预测的、不断变化的运动模式移动。
物体、基座和线圈被配置成使得在线圈断电的情况下,物体将停留在确保物体在线圈重新通电时移动的位置和/或取向。在一些实施例中,基座的内部轮廓和侧壁使得重力将物体返回到基座的静止位置。球形钕磁体由于其低滚动阻力而特别适合于使其自身返回到基座的静止位置。可替代地,磁体可以嵌入对象体内。尽管各种实施例的磁矩可以具有不同的特性,但是物体的形状和重心决定了物体如何到达静止位置和取向,以及在线圈重新通电时物体如何从静止位置和取向激活/移动。只要电磁线圈的极轴在静止位置/取向时与物体的磁极不对准,线圈的通电就会使物体从其静止位置/取向移动。
在一些实施例中,电磁线圈的极轴可以与基座的突起对准,该突起防止物体停留在与极轴磁性对准的位置/取向处。容器的侧壁和底部之间的交叉可以混合,使得物体的运动随着其接近容器的侧壁或边界而逐渐反转。磁反应物体的致动或激励与重力、牵引力、惯性和物体的形状一起都有助于物体在容器内以不断变化的随机模式移动。
在其他实施例中,本发明可以利用运动生成器来激活或刺激相关联的物品。附加物品可以被配置和/或定位成响应于被驱动物体,在一些情况下,使得被驱动物体本身可以以不断变化的运动模式移动。举例来说,运动生成器(包括电磁线圈、容器和磁响应物体)可以与人造火焰组件和光源组合,从而以高度随机化的方式致动人造火焰,以产生火焰的真实闪烁和颤振。
示例性人造火焰组件包括屏幕、线环、枢转物体、枢转盘、两个盘形磁体和磁体保持器。线环将所有部件耦接在一起,并且足够刚性以将磁体的运动传递到屏幕。线环插入穿过屏幕中的槽、穿过枢转物体、穿过枢转盘、穿过磁体保持器,并且固定在两个磁体之间。人造火焰组件通过接头保持在运动生成器的容器附近的适当位置,该接头允许火焰组件以若干自由度俯仰、偏转和滚动。人造火焰组件还可以相对于运动生成器定向,使得盘形磁体组合在一起,其磁极平行于容器的顶部平面对准。
磁性组件可以被封装在流体中以抑制筛网的运动。抑制运动迫使屏幕弯曲并减弱活动。选择筛网和流体的比重关系以及磁性组件的重心,使得磁性组件的纵向轴线垂直于或垂直于容器的顶部平面。可以调节运动生成器和人造火焰组件之间的距离,以增加或减少不断变化的运动模式的速率。
当期望物品的随机化移位时,可以利用从运动生成器发出的磁场的取向来移位各种磁响应物品。本领域技术人员将理解,容器的形状和尺寸以及物体的形状可以被设计成产生独特的外观、模拟、动画或错觉。此外,运动生成器可以结合到具有磁响应物品的其他设备中,以进一步复合动画或错觉。作为示例而非限制,运动生成器可以结合到水族箱中。漂浮的人造鱼形物体可以穿过箱中的液体,其中物体可以具有磁响应特性。当磁场施加到水箱或由相邻的运动生成器生成磁场时,物体在水箱内沿随机方向移位,从而产生人造鱼在水族箱内游动的外观。
并入本说明书中并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例,并且与详细描述一起用于进一步解释本发明。本文所示的实施方案目前是优选的;然而,应当理解,本发明不限于所示的精确布置和手段。为了更全面地理解本发明的本质和优点,应结合附图参考详细描述。
附图说明
在不一定按比例绘制的各个附图中,所有附图中相同的数字标识基本相似的部件。
图1是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出为具有静止限制;
图2是图1所示类型的本发明的运动生成器的局部截面透视图;
图3是图1所示类型的本发明的运动生成器的侧透视图;
图4是图1所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图5是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出为具有移动限制;
图6是图5所示类型的本发明的运动生成器的侧透视图;
图7是图5所示类型的本发明的运动生成器的底部透视图;
图8是图5所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图9是本发明运动生成器实施例的侧面透视图,其具有位于位置限制下的两个电磁体;
图10是图9所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧透视图;
图11是示出为具有位置限制的本发明运动生成器实施例的顶部透视图;
图12是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,该运动生成器实施例具有位于位置限制的侧面上的两个电磁体;
图13是本发明运动生成器实施例的局部剖视顶部透视图,其具有位于位置限制的侧面上的两个电磁体;
图14是图12所示类型的本发明的运动生成器的侧视图;
图15是图12所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视右侧视图;
图16是图12所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视左侧视图;
图17是本发明运动生成器实施例的底部透视图,示出了封闭的限制;
图18是图17所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视顶部透视图;
图19是图17所示类型的本发明的运动生成器的局部截面透视图;
图20是本发明运动生成器实施例的局部剖视顶部透视图,其具有位于封闭限制上的两个电磁体;
图21是图20所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视图;
图22是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,该运动生成器实施例具有两个电磁体,这两个电磁体定位在封闭的限制上,并且具有形成其顶部的波纹管;
图23是图22所示类型的本发明的运动生成器的侧视图;
图24是图22所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视右侧视图;
图25是图22所示类型的本发明的运动生成器的局部截面后视图;
图26是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出为具有单轴万向限制;
图27是图26所示类型的本发明的运动生成器的局部截面透视图;
图28是图26所示类型的本发明的运动生成器的侧透视图;
图29是图26所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图30是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出为具有多轴万向限制;
图31是图30所示类型的本发明的运动生成器的底部透视图;
图32是图30所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图33是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出了顶部万向限制;
图34是图33所示类型的本发明的运动生成器的侧透视图;
图35是图33所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图36是本发明的运动生成器的前透视图,示出了可由运动生成器移动的磁体;
图37是图36所示类型的本发明的运动生成器的后透视图;
图38是本发明运动生成器实施例的底部透视图,示出了封闭的静止限制;
图39是图38所示类型的本发明的运动生成器的顶部透视图;
图40是图38所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图41是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出了封闭的位置限制;
图42是图41所示类型的本发明的运动生成器的底部透视图;
图43是图41所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图44是具有封闭位置限制的本发明的运动生成器的底部透视图;
图45是图44所示类型的本发明的运动生成器的局部透明透视图;
图46是图44所示类型的本发明的运动生成器的局部透明透视图;
图47是图44所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图48是本发明运动生成器实施例的顶部透视图,示出为具有封闭的移动限制;
图49是图48所示类型的本发明的运动生成器的局部剖视侧视图;
图50是适用于本发明人造蜡烛的实施例人造火焰组件的透视图;
图51A是适用于本发明人造蜡烛的实施例人造火焰组件的平台的透视图;
图51B是具有图51A的平台的人造火焰组件的透视图;
图52是本发明适合于人工火焰随机化运动的封闭式人工蜡烛实施例的前部局部透明透视图;
图53是图52所示类型的封闭式人造蜡烛实施例的后部局部透明透视图;
图54是图52所示类型的封闭式人造蜡烛实施例的局部透明透视图;
图55是图52所示类型的封闭式人造蜡烛实施例的部分透明侧面透视图;
图56是图52所示类型的封闭式人造蜡烛实施例的局部剖视侧视图;
图57是适于人工火焰随机化运动的本发明组合的封闭式人工蜡烛和运动生成器实施例的顶部局部透明透视图;
图58是图57所示类型的组合的封闭式人造蜡烛和运动生成器实施例的侧面部分透明透视图;
图59是图57所示类型的组合的封闭式人造蜡烛和运动生成器实施例的底部局部透明透视图;
图60是图57所示类型的组合的封闭式人造蜡烛和运动生成器实施例的局部截面侧视图;
图61是适用于本发明人造蜡烛的镜子实施例的透视图;以及
图62是适于与本发明的运动生成器一起使用的椭圆形物体的透视图。
具体实施方式
以下描述提供了本发明的各种实施例的细节,其一个或多个示例在下面阐述。这些实施例中的每一个都是为了解释本发明而提供的,而不是为了限制本发明。此外,本领域技术人员将理解,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可以对本发明进行各种修改和变化。作为示例,本领域技术人员将认识到,作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以用于另一实施例中以生成又一实施例。因此,本发明还旨在覆盖落入所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
本发明实施例的各种装置和方法特别适合于生成磁响应物体的随机化运动。当物体本身表现出磁特性时,运动生成器生成磁场,该磁场作用在物体上,从而改变物体的磁极对准。当物体在边界空间内自由移动时,物体的杆对准的变化可以在限制边界内移动物体。移位磁极对准还特别适合于产生磁响应物体的随机化运动或致动。在附图中进一步示出了运动生成器和相关方法的各种特征。
通常,本发明的运动生成器包括电磁体、磁响应物体和用于物体的约束或容器。至少一个电磁体邻近或靠近容器定位,使得电磁体的磁场作用于或影响由容器容纳的磁响应物体。容器限制磁响应物体的移动,但也允许物体在容器内以多个自由度移动。容器可以包括抛物线形、椭圆形、凹形或其他弯曲的表面或结构,其限制物体的滚动或翻滚,同时迫使物体在重力作用下返回到静止位置。物体在容器内的移动可以响应于重力和磁力。容器可以是静态的,或者可以包括柔性或可枢转的安装件,以允许当由容器界定的物体的位置波动时容器的摆动或摇摆运动。由容器界定的磁反应物体的位置可以用于驱动或迫使可以以某种方式耦接到磁响应物体的其他物品的移动。耦接的示例模式包括磁耦接、电耦接和物理耦接。可替代地,物品可以位于容器附近,使得当物体以容器为边界移动时,磁响应物体可以任意地或随机地接触相邻的成对物品。
本发明的替代实施例可以将运动生成器和一个或多个成对物品与旨在照射运动生成器和成对物品中的一个或两个的至少一部分的光源组合。容器可以包括反射器,该反射器反射光源以产生光源正在移动的外观,特别是在采用可移动容器的实施例中。可替代地,光源可以以将光引向物体(诸如响应于运动生成器而移动的移动物体)的方式与运动生成器组合。可以在强度、颜色、焦点等方面调制光。例如,光阻挡器可以移入和移出光束以调制光束的光强度和特性。可替代地,光阻挡器可以由多色材料制成,使得当光阻挡器移动通过光束时,将生成和感知调制颜色。此外,可替代地,物体、物品和装置中的一个或多个可以由材料构成,被配置和定位成反射、漫射和/或产生来自光源的阴影。此外,光源可以被凹面镜反射,以将光束引向屏幕组件。光源和/或其他部件可以阻挡一些发射光,以在屏幕上显示的光束或阴影中产生变化的光强度。在一些实施例中,阴影可以在接收光的屏幕的基部处提供蜡烛芯的外观。
本发明的其他实施例可以将运动生成器和/或成对物品的部分包封在粘性流体内。作为示例而非限制,磁响应物体、容器和成对物品中的一个或多个可以部分地或完全地浸入液体中。可以选择液体的粘度以影响液体内的移动体的位移速率。此外,流体可用于影响运动部件上的热管理、光学、声学、导电性和物理磨损。当选择流体时,用户可以考虑流体的许多性质,包括折射率、粘度、透明度、比重、摩擦系数、导电系数、凝固点和(非)毒性。
参考附图,将更详细地描述根据本发明的各方面的运动生成器的各种实施例和部件。图1-4示出了将磁反应物体200限制在容器、基座或壳体20的边界内的运动生成器10。在该实施例中,容器20被示出为固定到从容器安装基座50延伸的支撑件52。形成在支撑件52中的凹部54提供稳定的内凸缘,容器20搁置在该内凸缘上。这些内凸缘限制容器20的左右移动和上下移动。容器20包括侧壁24,侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。侧壁24的内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。上顶部凸缘26和底部部分30之间的过渡部可以是倒角的或以其他方式弯曲的,以提供逐渐弯曲的相交部36。此外,底部部分30可以从底部部分30的中心区域40向上和向外弯曲,以相对于底部部分30形成凸起的中心区域。可替代地,非平面底部部分30可以包括定位在内表面34的底部部分30的中心区域40中的向上延伸的凸块42。应当理解,对于本文所述的所有实施例,预期对示例配置的各种修改在本发明中是有用的。例如,可以设想,本发明的某些实施例可以涉及用于容器的内表面的平面部分。
随机运动生成器10的该实施例包括单个电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立磁场。绕组104的中心芯可以是中空的或填充有空气。连续导线106的线圈绕组104的中心或中心轴线116可以相对于壳体20的中心轴线40a偏移或不对准(参见图3),使得来自绕组104的磁通量可以具有与中心轴线40a间隔开的轴线。物体200可以具有球形外表面206。图2和图4示出了可以嵌入具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成(参见图1和图3)。本领域技术人员将理解,本文描述的利用球形物体200的各种实施例可以替代地利用椭圆形物体218(参见图62)或由磁性材料制成或具有嵌入其中的盘形磁体的其他形状,如图4所示。在一些实施例中,物体200具有便于相对于表面34移动的外表面,该外表面由电磁线圈100和磁体210之间的磁相互作用驱动。因此,外表面206可以是圆形的,以在响应于由电磁线圈100生成的磁场时促进滚动运动。
当不存在来自线圈100的磁场或者磁场不足以引起物体200的运动时,物体的形状连同容器20和/或表面34的形状以及重力可以使物体200静止在容器20的静止位置40处。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体200从容器20的静止位置40移位。容器20的内表面34可以被配置为当物体响应于所施加的磁场时,在由容器20限定的边界内随机化物体200的运动。如果物体200施加其自身的磁场,则物体200的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩可以相互作用,进一步推动物体200在容器20的表面34上移动,优选地以不断变化的运动模式移动。根据通过电磁线圈100的电流的方向和物体200的磁矩的取向,物体200可以被吸引朝向线圈100的极轴116或被推动远离线圈100的极轴116。当物体200沿着表面34移动时,物体200的磁矩的取向可以是不断变化的,这进一步有助于物体200的随机化运动。此外,当物体200在容器20的弯曲内表面34上移动时,作用在物体200上的重力进一步加剧了运动的随机性。
接下来参考图5至图8,示出了具有容器、基座或壳体20的运动生成器10,该容器、基座或壳体20将磁响应物体200限制在由容器限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为由从安装基座50向上延伸的圆顶56支撑。容器20包括从容器底部延伸的弹性杆44。杆延伸穿过圆顶56中的孔,并且弹性杆44的自由端固定到定位在线圈100的基部或板下方的保持器46。弹性杆44可以被张紧,使得容器的底部28压靠圆顶56,但保持足够的柔性以允许容器以多个自由度看到围绕圆顶的锯、摆动或摇动。容器20相对于安装基座50的移动可以通过物体200响应于施加的磁场而沿着表面34的移动来驱动。具有与弹性杆44的轴线间隔开的重力矢量的物体200的重量引起容器20相对于安装基座50的移动。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。内表面34可以是倒角的或以其他方式弯曲的,以在上顶部凸缘26和底部部分30之间提供逐渐弯曲的轮廓。此外,表面34的底部部分30可以在中心区域40处向上弯曲。
电磁线圈100可以在容器20下方固定到安装基座50,并且在弹性杆44的张力下保持就位。线圈100可以包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈100时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。连续导线106的线圈绕组104的中心或中心轴线可以与壳体20的中心对准。
接下来参考图9至图11,示出了将磁响应物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内的运动生成器10。在该实施例中,容器20被示出为固定到从容器安装基座50延伸的支撑件52。形成在支撑件52中的凹部54提供稳定的内凸缘,容器20搁置在该内凸缘上。这些内凸缘限制容器20的左右移动和上下移动。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。表面34可以在上顶部凸缘26和底部部分30之间倒角或以其他方式弯曲。此外,底部部分30可以在中心区域40处向上弯曲。另选地,非平面底部部分30可包括定位在底部部分30的中心区域40中的向上延伸的凸块。
运动生成器10的该实施例可以包括位于容器20下方的两个或更多个电磁线圈100。每个线圈100包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到形成在板112上的电触点或导体焊盘110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。可以同时向两个线圈供电,或者可以在两个线圈100之间交替供电。当电子流过线圈时,建立与每个线圈相关联的磁场。物体200可以具有球形外表面206。图10示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成(参见图9)。
当不存在来自线圈100的磁场或者磁场不足以引起物体200的运动时,物体的形状连同容器20和/或表面34的形状以及重力可以使物体200静止在容器20的静止位置处。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体200从容器20的静止位置40移位。容器20的内表面34可以被配置为当物体响应于所施加的磁场时,在由容器20限定的边界内随机化物体200的运动。如果物体200施加其自身的磁场,则物体200的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩可以相互作用,进一步推动物体200在容器20的表面34上移动,优选地以不断变化的运动模式移动。根据通过电磁线圈100的电流的方向和物体200的磁矩的取向,物体200可以被吸引朝向线圈100的极轴116或被推动远离线圈100的极轴116。当物体200沿着表面34移动时,物体200的磁矩的取向可以是不断变化的,这进一步有助于物体200的随机化运动。此外,当物体200在容器20的弯曲内表面34上移动时,作用在物体200上的重力进一步加剧了运动的随机性。
接下来参考图12-16,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为固定到从容器安装基座50延伸的支撑件52。形成在支撑件52中的凹部54提供稳定的内凸缘,容器20搁置在该内凸缘上。这些内凸缘限制容器20的左右移动和上下移动。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。表面34可以在上顶部凸缘26和底部部分30之间倒角或以其他方式弯曲。此外,底部部分30可以从中心区域40向上弯曲。
运动生成器10的该实施例可以包括沿着容器20的侧面定位并且相对于彼此正交地间隔开的两个或更多个电磁线圈100。每个线圈包括从无芯或空心芯114向外缠绕的连续导线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。可以同时向两个线圈供电,或者可以在两个线圈之间交替供电。当电子流过线圈时,建立与每个线圈相关联的磁场。物体200可以具有球形外表面206。图13、15和16示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成(参见图12和图14)。
接下来参考图17-19,示出了运动生成器10,其将磁性球形物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,基部20包括固定到容器的基部20的顶部88。基部20和顶部88都包括凹形内部。当顶部88固定到基部20时,内腔90由凹形内部形成,该凹形内部将物体200捕获并容纳在腔90内。空腔90优选地是球形的,并且空腔的直径尺寸略大于物体200,以允许物体在空腔90内自由旋转。
运动生成器10的该实施例包括安装到容器20的底部外部28的电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立与线圈相关联的磁场。物体200可以具有球形外表面206。图18和19一起示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有球形形状并且由永磁体制成。
当不存在来自线圈100的磁场或者存在不足以促使物体200运动的磁场时,物体的形状与略微更大的球形腔90和重力一起使物体停留在基座20的重力底部。当电通过线圈100中的至少一个时,生成与物体200的磁矩相互作用的磁场,使得物体响应于所施加的磁场而在腔90内移动。有源电磁线圈100的磁矩与物体200的磁矩相互作用,导致物体在腔90内移动。取决于通过电磁线圈的电流的方向和物体的磁矩的取向,物体200可以被吸引朝向腔90的底部或被推动远离腔90的底部。当物体移动时,物体的磁矩的取向不断变化,这进一步有助于物体的运动模式不断变化。此外,当物体在腔90内四处移动时,作用在物体上的重力进一步加剧了随机化运动。
接下来参考图20和21,示出了运动生成器10,其将磁性球形物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20包括固定到容器20的基部的顶部88。底部和顶部都包括凹形内部。当顶部88固定到基部20时,形成内腔90,该内腔90将物体200捕获并容纳在腔90内。空腔90优选地是球形的,并且空腔的直径尺寸略大于物体200,以允许物体200在仅由空腔90的壁界定的空腔90内自由移动。
运动生成器10的该实施例包括安装到容器20的底部外部28的第一电磁线圈100和安装到容器的侧面的第二电磁线圈102。每个线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立与线圈相关联的磁场。两个线圈100和102的磁矩彼此正交地对准。图21示出了一起形成球形物体200的多个磁体。当然,物体200可以替代地具有球形形状并且由永磁体制成。
当没有来自线圈100和102的磁场存在时,或者当一个或多个磁场的强度不足以促使物体200运动时,物体200的形状与稍大的球形腔90和重力一起使物体200停留在基座的底部。当电通过第一线圈100和第二线圈102时,生成与物体200的磁矩相互作用的磁场,使得物体响应于所施加的磁场而在腔90内移动。两个电磁线圈100的磁矩与物体200的磁矩相互作用,导致物体以不断变化的旋转模式移动,可能包括通过在外壳内自旋和旋转。物体200的运动的随机性可以通过同时或顺序地间歇地激活线圈100和102中的一个或两个来改变。根据通过电磁线圈的电流的方向和物体的磁矩的取向,物体200可以被吸引朝向球形腔90的底部或侧面或被推动远离球形腔90的底部或侧面。当物体在球形腔内旋转和自旋时,物体的磁矩的取向一直在变化,这进一步有助于物体200的随机化运动。此外,当物体在腔90内四处移动时,作用在物体上的重力进一步加剧了运动。
接下来参考图22-25,示出了运动生成器10,其将磁性物体240限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。物体240可以是非球形的,具有第一部分242和从第一部分242向外延伸的杆244。在该实施例中,容器20包括固定到容器的基部的开口顶部92。波纹管94固定到开口顶部,从而封闭容器的内部。杆244延伸穿过波纹管94的中心部分,其中波纹管的弹性倾向于将杆244推向中心取向。当顶部92固定到基部20时,形成捕获并容纳物体240的内腔。底座的内部具有凹形形状,其尺寸略大于物体240的球形部分。顶部92的内部被倒角或成角度96,从而限定杆可以从波纹管94的中心移位的最大范围。
运动生成器10的该实施例包括安装到容器20的底部外部28的第一电磁线圈100和安装到容器的侧面的第二电磁线圈102。每个线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立与线圈相关联的磁场。两个线圈100和102的极轴或磁矩彼此正交地对准。图24和25示出了嵌入外壳242中的磁体246。当然,物体可以替代地具有球形形状并且由永磁体制成。从部分242延伸的杆244本身可以是磁性的,可以由磁反应材料制成,或者可以由其他非磁性材料制成。杆244的自由端248可以耦接到物品以在物品中产生移动,或者可以以其他方式与物品配对,使得杆不时地碰撞或移位配对的物品。本领域技术人员将理解可移位杆244的其他用途。
波纹管94使主体242停留在基座的底部,使得当不存在来自线圈100和102的磁场时,杆244从波纹管的中心垂直向上定向。当电通过第一线圈100和第二线圈102时,生成与物体200的磁矩相互作用的磁场,使得物体响应于所施加的磁场而在腔98内自旋和旋转。两个电磁线圈100和102的磁矩与物体或物体240的磁矩相互作用,导致物体在外壳内自旋和旋转。主体240的移动可以通过同时或顺序地间歇地激活线圈100和102中的一个或两个来改变。根据通过电磁线圈的电流的方向和物体的磁矩的取向,物体可以被吸引朝向或推动远离腔的球形底部的底部或侧面。当物体在空腔内滚动和旋转时,物体的磁矩的取向不断变化,这进一步有助于杆244的运动。此外,当物体在超大球形腔98内四处移动时,作用在物体上的重力进一步加剧了运动。然而,波纹管的弹性力支配球体242和杆244在容器20内的定向。
接下来参考图26-图29,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为由容器安装基座50支撑并且在接头62处旋转地附接到限定第一轴线的万向节60。接头62允许容器围绕第一轴线旋转。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。表面34可以在上顶部凸缘26和底部部分30之间倒角或以其他方式弯曲。此外,底部部分30可以从中心区域40向上弯曲。可替代地,底部部分30可以包括向上延伸的凸块42,其防止物体200的磁轴与线圈100的极轴116对准。这种未对准确保了当线圈100通电时物体200将从静止位置/取向移动。
运动生成器10的该实施例包括固定到第一万向节60的基座64的单个电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈100时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。可以移除基部支架50的中心以减少分离磁场和物体200的材料的量。物体200可以具有球形外表面206。图27和29示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有球形或非球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成(参见图26)。
物体的形状以及容器20的非平面弯曲底部30和重力使物体静止在静止位置/取向,当不存在来自线圈100的磁场时,该静止位置/取向可以在容器20的中间或中心40。然而,静止位置/取向可以替代地是非居中的。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁反应物体200上并使物体从容器的静止位置40移位。容器20的底部部分30处的非平面内表面34使得物体200响应于所施加的磁场以不断变化的运动模式沿着表面34移动。当物体200沿着表面34移位时,物体200的质量使容器20围绕接头62枢转。当物体200包括其自身的磁场时,物体200的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩相互作用,进一步使物体200沿着容器20的表面34移动,优选地在非线性随机化方向上移动。根据通过电磁线圈100的电流的方向和物体200的磁矩的取向,物体可以被吸引朝向线圈的极轴116或被推动远离线圈的极轴116。当物体200移动时,物体200的磁矩的取向是不断变化的,这进一步有助于不断变化的模式的运动。此外,当物体200在容器20的弯曲表面34上移动时,作用在物体200上的重力进一步加剧了运动。
接下来参考图30至图32,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为由容器安装基座50支撑并且在接头62处旋转地附接到限定第一轴线的第一万向节60。接头62允许容器20围绕第一轴线旋转。第一万向节60在接头68处旋转地附接到第二万向节66,以允许围绕由接头68限定的第二正交轴线旋转。在其他实施例中,一个或多个枢转轴线可以由除万向节之外的结构限定。容器和万向节进一步由基座64支撑。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。表面34可以在上顶部凸缘26和底部部分30之间倒角或以其他方式弯曲。此外,底部部分30可以从中心区域40向上弯曲。替代地,非平面底部部分30可以包括向上延伸的凸块42,凸块42防止物体200的磁轴与线圈100的极轴116对准。这种未对准确保了当线圈100通电时物体200将从静止位置/取向移动。
运动生成器10的该实施例包括固定到第一万向节60的基座64的单个电磁线圈100。线圈100包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈100时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。可以移除基部支架50的中心以减少分离磁场和物体200的材料的量。物体200具有球形外表面206。图32示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有非球形或球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成(参见图30)。
物体200的形状以及容器20的表面34的形状、容器20的枢转接头62、68和重力使物体200静止在静止位置/取向,当不存在来自线圈100的磁场时,该静止位置/取向可以在容器20的中间或中心40。然而,静止位置/取向可以替代地是非居中的。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体从容器的静止位置移位。容器20的非平面表面34有助于响应于所施加的磁场的随机化运动。当物体在容器内移位时,物体200的质量使容器20围绕枢转轴线62、68中的一个或多个旋转。当物体200施加其自身的磁场时,物体200的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩相互作用,进一步使物体200沿着容器20的表面34移动,优选地在非线性随机化方向上移动。根据通过电磁线圈的电流的方向和物体的磁矩的取向,物体200可以被吸引朝向线圈的极轴116或被推动远离线圈的极轴116。当对象移动时,对象的磁矩的取向可以是不断变化的,这进一步有助于不断变化的模式和位移的运动。此外,当物体200沿着容器20的表面34移动并且容器20围绕一个或多个枢转轴线62、68枢转时,作用在物体200上的重力进一步加剧了运动。
接下来参考图33-35,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为由容器安装基座50悬吊(suspend),容器安装基座50在接头62处旋转地附接到第一万向节60。万向节是U形的并且包括为万向节60提供稳定性的基部64。接头62允许容器围绕由接头62限定的竖直轴线悬挂和旋转360度。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和底部部分30之间延伸。表面34可以在上顶部凸缘26和底部部分40之间倒角或以其他方式弯曲。此外,底部30可以从底部40的中心向上弯曲。可替代地,底部部分可以包括向上延伸的凸块42,凸块42阻止物体200的磁轴与线圈100的极轴116对准。这种未对准确保了当线圈100通电时物体200将从静止位置/取向移动。
运动生成器10的该实施例包括固定到第一万向节60的基座64的单个电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立磁场。绕组的中心芯114可以是中空的或填充有空气。可以移除基部支架50的中心以减少分离磁场和物体200的材料的量。物体200可以具有球形外表面206。图35示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有非球形或球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成(参见图34)。
物体200的形状以及容器20的弯曲底部部分30和作用在物体200和容器20两者上的重力有助于物体静止在静止位置,在一些实施例中,当不存在来自线圈100的磁场时,该静止位置可以在底部部分30的中间或中心40。然而,静止位置/取向可以替代地是非居中的。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体从容器的静止位置40移位。容器20的非平面内表面34有助于物体200在施加的磁场下的随机化运动。当物体在容器内移位时,物体的质量使容器围绕枢转轴线62枢转。当物体200施加其自身的磁场时,物体的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩相互作用,进一步使物体沿着表面34移动,优选地在非线性随机化方向上移动。根据通过电磁线圈100的电流的方向和物体200的磁矩的取向,物体可以被吸引朝向线圈100的极轴116或被推动远离线圈100的极轴116。当物体200移动时,物体200的磁矩的取向是不断变化的,这进一步有助于不断变化的模式的运动。此外,当物体沿着容器20的表面34移动时,作用在物体和容器上的重力进一步加剧了运动。
接下来参考图36-图37,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在由容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为固定到容器安装基座50。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部部分与上顶部凸缘26之间延伸。内表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。
运动生成器10的该实施例包括安装到旋转马达136的轴138的永磁体或电磁体130。当马达136被激活时,轴旋转或旋转,导致磁体130旋转。马达136包括电触点142以耦接到低压电源。当磁体旋转时,磁体的磁矩改变,这然后引起物体200沿着表面34的位移或移动。当电机136停止旋转时,磁反应物体200的形状以及容器20的非平面弯曲表面34和重力使得物体200静止在表面34的静止位置。当马达被激活并开始旋转时,来自磁体130的磁场作用在磁响应物体200上并将物体200从静止位置推动。位移是由于物体200的磁轴相对于磁体130的极轴116的未对准。容器20的非平面表面34有助于物体20在来自自旋磁体130的施加磁场下的随机化运动。当物体200施加其自身的磁场时,物体的磁矩和磁体130的磁矩相互作用,进一步使物体沿着容器的表面34移动,优选地在非线性随机化方向上移动。当物体移动时,物体的磁矩的取向不断变化,这进一步有助于以不断变化的模式的运动。此外,当物体在容器20的弯曲内表面34上移动时,作用在物体上的重力进一步加剧了运动。
接下来参考图38-图40,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在由封闭容器、基座或壳体20限定的边界内。在该实施例中,容器20被示出为固定到盖50。盖或顶部50密封到容器20和基座22。容器20包括外侧壁24和内表面34,内表面34包括非平面且弯曲的部分30。表面34可以在侧壁和顶部50之间倒角或以其他方式弯曲。流体容纳在容器20内并填充容器20的内部。物体200的质量以及流体的粘度、比重和摩擦系数都被选择成使得物体200在流体中移位的速度小于物体在空气中的速度。尽管通过流体行进的物体的位移仍然经受不断变化的运动模式,但是物体的速度降低。
运动生成器10的该实施例包括单个电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。物体200可以具有球形外表面206。图38和40示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。可替代地,物体可以具有非球形或球形形状并且由永磁材料制成,或者可以由具有磁响应特性的材料制成。
物体的形状以及容器20的非平面弯曲顶部30和浮力使得物体静止在静止位置/取向,当不存在来自线圈100的磁场时,该静止位置/取向可以在容器20的中间或中心40。在该实施例中,物体200可以被包裹在比重大于物体200的比重的流体中。因此,静止位置在重力作用下靠在顶部30上。然而,静止位置/取向可以替代地是非居中的。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁反应物体200上并使物体从容器的静止位置40移位。容器顶部的非平面内表面30使得物体响应于所施加的磁场而在容器内随机移动。当物体200包括其自身的磁场时,物体的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩相互作用,进一步导致物体在容器内沿非线性随机化方向移动,由表面30限制。取决于通过电磁线圈的电流的方向和物体的磁矩的取向,物体可以被吸引朝向线圈的极轴116或被推动远离线圈的极轴116。当物体移动时,物体的磁矩的取向不断变化,这进一步有助于不断变化的模式的运动。如上所述,流体减慢了物体的运动,但不会降低运动的随机性。
接下来参考图41-图43,示出了将磁响应物体200限制在由封闭容器、基座或壳体20限定的边界内的运动生成器10。运动生成器10的该实施例包括单个电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体焊盘110和板112。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。
在该实施例中,容器20被示出为固定到安装基座50。盖或顶部22密封到容器20和基座50。容器20和基座50被示出为单个整体。液态流体80可以容纳在容器20和盖或顶部22A内并填充容器20和盖或顶部22A的内部。盘形磁体210可以嵌入具有球形或非球形外表面206的外壳208中。外壳由密度小于液态流体80的材料制成,其密度达到当不存在磁场时允许物体在相对致密的流体介质中向上浮动的程度。尽管物体200可以具有球形外表面206,但是可以改变形状以模仿其他水生物体。物体200的浮力以及流体的粘度、比重和摩擦系数都被选择成使得物体在流体中移位的速度小于物体在类似磁力下在空气中的速度。尽管通过流体行进的物体的位移保持随机化,但是物体的速度降低。
当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体在容器20内移位。物体200响应于所施加的磁场而在容器内移动。物体200的磁矩和电磁线圈100的磁矩相互作用,导致浮力物体200在非线性随机化方向上移动。根据通过电磁线圈100的电流的方向和物体200的磁矩的取向,物体可以被吸引朝向电磁线圈100或从电磁线圈100排斥,电磁线圈100可以邻近容器的底部定位。当物体200在流体内移动时,物体的磁矩的取向一直在改变,这进一步有助于物体的随机运动。如上所述,流体减慢了物体的运动,但不会降低运动的随机性。
参考图44-图47,示出了运动生成器10,其将磁反应物体200限制在浮动容器48内,浮动容器48本身封闭在容器、基座或壳体20中。运动生成器10的该实施例包括单个电磁线圈100。线圈包括连续线106的若干绕组104。线圈绕组104的端部耦接到电触点或导体垫110。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。在该实施例中,容器20被示出为具有密封到容器20的盖或顶部22。容器20包括外侧壁24和底部28。流体80容纳在容器20内部的一部分内并填充容器20内部的一部分。
物体200被封闭并密封在浮动容器48内。浮动容器的内部具有中空椭圆形状,当容器在容器a内浮动时,该中空椭圆形状允许物体200在容器内自由地滚动。盘形磁体210可以嵌入具有球形外表面206的外壳208中。容器由浮力材料制成,该浮力材料允许容器漂浮在容纳在外壳20内的流体80的表面上。选择容器的浮力以及流体的粘度、比重和摩擦系数,使得当物体在容器内滚动时,容器将以多个自由度随机地枢转和旋转。尽管物体在容器内的位移以几个自由度继续,但是在容器内位移的物体的速度减小。
当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体移位,随后也使容器48移位。物体在器皿48内移动,并且器皿响应于所施加的磁场而在容器内浮动。物体的磁矩和电磁线圈100的磁矩相互作用,使得物体在容器内沿非线性随机化方向移动。根据通过电磁线圈的电流的方向和物体的磁矩的取向,物体可以被线圈100向下吸引或排斥。当物体在浮动船舶内移动时,物体的磁矩的取向不断变化,这进一步有助于物体的运动。如上所述,船舶的流体和浮力减慢了物体的运动,但不会降低运动的随机性。
参考图48-49,运动生成器10被示出为具有容器、基座或壳体20,该容器、基座或壳体20将磁响应物体200限制在由容器限定的边界内。在该实施例中,盖或顶部22密封至基部50和底板58。盖22的顶部可以是透明的,或者可以制成具有镜面426的凹形。容器20被示出为由从线圈100和安装基座50向上延伸的圆顶56支撑。容器20包括从容器底部延伸的弹性杆44。杆44延伸穿过圆顶56和线圈100中的孔。弹性杆44的自由端通过保持器46固定到基部50。弹性杆44被张紧,使得容器的底部压靠圆顶56,但保持足够的柔性,以允许容器20在物体200在容器内移位时以若干自由度围绕圆顶摆动。容器20包括外侧壁24,外侧壁24在容器的下部或底部28和上顶部凸缘26之间延伸。表面34在上顶部凸缘26和非平面且弯曲的底部部分30之间延伸。表面34在上顶部凸缘26和底部部分30之间被倒角或以其他方式弯曲。此外,底部部分30可以从容器的中心区域向上弯曲。
运动生成器10的该实施例包括固定到容器20下方的安装基座50的单个电磁线圈100。线圈包括连续导线的若干绕组104。线圈绕组104的相对端耦接到电触点或导体垫。低压电源可以电耦接到焊盘,从而使电子流过线圈绕组104。当电子流过线圈时,建立磁场。绕组的中心芯可以是中空的或填充有空气。在一些实施例中,连续导线的线圈绕组104的极轴116与壳体20的中心对准。物体200可以具有球形或非球形外表面206。图49示出了嵌入在具有球形外表面206的外壳208中的盘形磁体210。
当不存在来自线圈100的磁场时,物体的形状与容器20的非平面弯曲表面34和重力一起使物体静止在静止位置,该静止位置可以是容器20的中间或中心。然而,静止位置/取向可以替代地是非居中的。当电通过线圈绕组104时,生成磁场,该磁场作用在磁响应物体200上并使物体从容器的静止位置40移位。表面34有助于物体200在施加的磁场下的随机化运动。当物体200施加其自身的磁场时,物体的磁矩和有源电磁线圈100的磁矩相互作用,进一步使物体在表面34上随机化移动。根据通过电磁线圈100的电流的方向和物体200的磁矩的取向,物体可以被吸引朝向线圈100的极轴116或被推动远离线圈100的极轴116。当物体200移动时,物体的磁矩的取向随着容器20围绕由杆44限定的轴线摆动而不断变化,进一步有助于不断变化的模式的运动。此外,当物体200沿着摆动容器20的表面34移动时,运动进一步被作用在物体200上的重力复合。
参考图50、51A和51B,示出了筛网组件300和悬吊平台或枢转盘350。筛组件300包括筛304、线环308、枢转物体312、磁体318和磁体保持器320。筛网组件300可以由平台350枢转地支撑,如图51B所示。平台350可以安装在运动生成器10附近或附近,使得物体200可以连续地或不连续地与筛网组件300的磁体318耦接。在一些实施例中,物体200可以通过物体200和磁体318之间的磁性相互作用与筛网组件300的磁体318磁性配对。物体200可以附加地或替代地与屏幕组件300物理地交互。通过这种耦接,物体200的运动将运动传递给筛网组件300。优选地,假设不断变化的移动模式,赋予或诱导的移动是随机化的。在这方面,筛网组件300是相关联的或配对的物品的示例,其通过物体200和筛网组件300之间的连续或不连续耦接而与运动生成器10相关联,以提供具有独特运动特性的筛网组件。然而,可以设想的是,可以采用各种各样的形状、图形和机构作为配对的一个或多个物品。
在一些实施例中,诸如当筛网组件300的筛网304被配置为具有火焰外观时,线环308可以被配置为类似于蜡烛的灯芯。特别地,筛网可以固定到线环308,使得线环308的远端309与筛网304的基端305间隔开。因此,实现了从灯芯的端部区域周围发出的火焰的外观。线环308可以是足够刚性的,以将施加在磁体318上的运动传递到屏幕304。然而,在一些实施例中,线环308可以在操作中表现出柔性,以提供芯弯曲或以其他方式由于外力(例如冲击芯的移动空气)而移动的自然外观。在一些实施例中,线环308可以由相对薄的金属线制成,该金属线提供必要的刚性以有效地将运动传递到筛网304,但也可以表现出如上所述的一定程度的柔性。此外,线环308的薄度可以有利于减少线的可见突出。示例性线环308可以由不锈钢制成,示例性厚度在0.05mm至0.2mm之间。
线环308的每个端部可以通过筛网304中的槽或孔306、通过延伸穿过枢转主体312的孔314、通过枢转盘350中的孔358、以及通过磁体保持器320中的开口324被接收。线环308的端部可以被定位在磁体保持器320内的分隔壁的相对侧上,使得当多于一个磁体主体316形成磁体318并且在磁体保持器320中被拉在一起时,线环308的端部可以被夹在相应的磁体主体316和分隔壁之间以被牢固地保持在适当位置。本发明还考虑了用于将线环308与磁体保持器320固定的其他技术和配置。
枢转主体312优选地被配置成与悬吊平台/枢转盘350协调。在所示的实施例中,枢转主体312由枢转盘350支撑,其中线环308延伸穿过孔358。枢转主体312限制筛网组件300通过枢转盘350的孔358的移动,但是优选地构造成便于筛网组件在若干自由度上的移动。枢转主体312与枢转盘350的相互作用允许筛网组件304在几个自由度上俯仰、偏转、滑动和滚动,这在轴向上受到枢转主体312和磁体保持器320相对于孔358的相对较大尺寸的限制,否则受到孔358相对于线环308的厚度的相对尺寸的限制。在一些实施例中,枢转主体312和枢转盘350的相互作用类似于万向接头,其允许筛网组件300的几个运动自由度,同时限制几个运动自由度。枢转主体312可以是球形、半球形、椭圆形、透镜形或便于筛网组件相对于枢转盘350的期望移动的任何其他形状。球形枢转主体312可以提供限制或避免由枢转主体312在其枢转时投射的轮廓或阴影的显著变化的优点。然而,枢转主体312的其他形状也可以表现出这种光学优点。
枢转板350可以采用各种构造并且由各种材料制成。然而,在一些实施例中,光透射率可以是枢转板350的重要特性。因此,枢转板350可以对电磁辐射基本上透明,例如波长在可见光范围、红外光范围、紫外光范围及其组合内的辐射。出于本文的目的,术语“透明”可以意指具有透射光的性质,使得物体可以被光照射。在一些实施例中,枢转板可以是完全透明的。然而,在其他实施例中,仅枢转板350的一部分或某些部分可以是透明的。如下文将更详细描述的,枢转板350的功能可以是允许光沿着至少方向“T”穿过枢转板350的厚度。枢转板350的示例性构造可以是沿方向“T”具有0.05-0.2mm的厚度的可见光透明聚酯片材。在一些实施例中,枢转板350的上表面351可以表现出光反射特性,或者可以具有施加到其上的反射涂层。孔358优选地具有小于枢转主体312的横截面尺寸的直径。
枢转板350也可以或替代地对光是半透明或半透明的。出于本文的目的,术语“半透明”可以意指在可见光的情况下允许一些光通过但使其漫射使得物体不能通过其清晰可见的性质。枢转板可以具有半透明的一些部分,以及透明或不透明的其他部分。
筛组件300和枢转板350通常相对于运动生成器10定位,使得磁体318响应于从运动生成器10发出的磁场的变化和/或从物体200发出的磁场的变化。在一些实施例中,物体200施加磁场。如上所述,物体200可以由运动生成器10推动移动。物体200的移动可以包括滚动、翻滚、旋转等,这使得物体200的磁场的极轴相应地移动。由物体200施加的移动磁场还可以在屏幕组件300的磁体318中引起磁响应。磁体318的磁响应可以包括响应于运动生成器10的物体200的随机化定位的空间位移。因此,当磁体318与物体200磁性配对时,基于物体200的移动及其与磁体318的相对接近度和空间关系,磁体318本身可以以稍微随机化的方向和幅度移动。
在一些实施例中,磁体318可以磁响应于运动生成器10,但不响应于物体200。在一些实施例中,物体200可以干扰由运动生成器10施加的磁场,使得当物体200沿着容器20的表面34移动时,可以间歇地改变或阻挡磁场。由运动生成器10和/或物体200引起的磁体318的运动导致筛网组件300的运动。因为线环308将运动从磁体318传递到屏幕304,所以在磁体318中从运动生成器10和/或物体200引起的不断变化的运动模式可以传递到屏幕304,受到由枢转主体312和枢转板350之间的关系表示的万向接头处允许的运动自由度的限制。
屏幕304可以优选地包括能够至少部分地被入射光照射的柔性主体。出于本文的目的,术语“光”可以意指在一个或多个波长范围(诸如可见、紫外和红外波长范围)内的电磁辐射。因此,屏幕304的柔性主体可以对光具有漫射性。屏幕304可以成形为表示可由运动生成器10直接或间接移动的物品。在一些实施例中,屏幕304的柔性对于其功能和外观是重要的。图50和图51B示出了形状类似火焰的屏幕304。因此,屏幕304具有足够的柔性以在屏幕组件300的诱导运动期间弯曲,以类似于闪烁的火焰。示例性屏幕304是厚度在0.01-0.03mm之间的聚酯膜。然而,其他材料和材料厚度也被认为可用于制造屏幕304。此外,屏幕304可以根据需要成形以最好地适应本发明的相应应用。因此,屏幕304可以具有各种形状、尺寸、材料、柔性、光响应性等。
在所示实施例中,屏幕304成形为修改的不对称新月形,每个侧边缘307a、307b具有带有多个半径的复合曲率。然而,在其他实施例中,侧边缘307a、307b可以各自具有单个曲率半径,无论是否彼此相等。屏幕304的所示实施例旨在表示火焰。
可以将涂层施加到屏幕304以修改其照明或物理特性。示例性涂层包括光反射涂层、光漫射涂层、着色剂、装饰涂层、液体不可渗透涂层、硬化剂等。
筛网组件300可以被包裹在液体中以抑制其运动。当磁体318响应于附近磁场的变化时,抑制屏幕组件300的运动可以增加屏幕304的弯曲,从而使线环308俯仰、偏转,并且以其他方式由磁体318的感应运动驱动。可以选择和控制筛网304的柔性和形状,以及液体的粘度和密度,以及从运动生成器10引起的筛网组件的运动和方向变化的速度和幅度,使得实现筛网304的期望运动。在一些实施例中,屏幕304的移动模仿闪烁的火焰。已经发现,将屏幕304浸入相对粘性的流体(诸如各种液体)中有助于逼真的闪烁火焰错觉。
参考图52-56,屏幕组件300被示出为固定在照明的流体填充箱400内。所示的装置可以构成无蜡蜡烛,其中火焰由被光发射器照射的屏幕304表示。外壳400内的筛组件300由运动生成器10沿若干自由度驱动。在一些实施例中,包装物400可以包括基部404、圆顶或盖406和主体412。主体412可以是中空的并且可以固定在基部404和盖406之间。筛网组件300的枢转板350的尺寸可以设计成由主体412的顶部凸缘支撑。特别地,枢转板350的突片352可以被接收在主体412的相应凹部413中。在该实施例中,枢转板350可以是基本上透明的并且可选地包括槽360。包装物400可以由有助于呈现配对物品(在这种情况下为屏幕304)的期望外观的材料制成。在一些实施例中,圆顶或盖406可以部分或全部是透明的。在其他实施例中,圆顶或盖406可以部分或全部是半透明的,或者可以是透明、半透明、半透明和不透明的组合,其中包装物400的各个区域表现出不同的光学特性。包装物400可以被成形、纹理化、装饰或以其他方式配置成实现期望的光学特性、物理特性和/或外观。
在一些实施例中,包装物400可以是基本上圆柱形的。在所示实施例中,盖406可以具有至少部分透明的圆柱形侧壁。申请人已经确定,透明圆柱形侧壁可以用作透镜以增强屏幕304的外观,特别是当屏幕304被照射时。由圆柱形侧壁形成的透镜可以放大屏幕304的外观,这取决于屏幕304相对于透镜的曲率中心和透镜的焦点的位置。
流体416可以设置在由外壳400限定和/或在外壳400内的腔室中。如上所述,流体416可以是液体,并且优选地表现出增强屏幕装置300的外观和功能的物理特性。例如,流体416可以部分地针对其粘度性质来选择,其中流体416用作筛网304的移动阻滞剂。与气体混合物(如空气)相比,增加的粘度可以优选地导致筛网在浸入空气中的情况下比其在其他情况下更显著地弯曲。申请人已经发现,在由运动生成器10驱动的屏幕304的运动期间由流体416施加在屏幕304上的弯曲增强了闪烁火焰的逼真外观。筛网304在移动期间的理想弯曲可以通过筛网304的一种或多种材料、厚度、尺寸和形状、筛网304到线环308的安装布置以及流体416的粘度特性的组合来建立。本发明考虑了这些和其它因素的优化以适合特定应用。示例性流体416是水,例如去离子水,其是光学透明的并且在20℃下表现出约1cP的粘度。其他流体材料,例如各种水溶液和其他无毒液体,也被认为可用于本发明。
光源422(例如发光二极管)可以由支撑体420支撑在屏幕组件300下方。电导体或引线424从光源422朝向基座404延伸。光源422优选地被定位成以照射屏幕304的方式发射光。申请人设想了可以适当地照射屏幕304的各种照明机构和布置。在一些实施例中,反射表面426(也参见图61)可以位于光源422下方。反射表面426可以具有凹形配置,其中入射光可以被表面426朝向一个或多个焦点反射。在特定实施例中,反射光焦点427中的至少一个可以位于由盖406限定的腔室407内的特定位置处,以提供屏幕304的期望照明。例如,屏幕304可以在光源和焦点427之间。在该布置中,期望的照明模式(诸如圆锥形或三角形照明模式)可以照射屏幕304的至少一部分。在屏幕304呈现火焰外观的情况下,由光源422和反射表面426的布置和配置产生的照明模式可以通过模仿火焰的照明边界来增强这种外观。屏幕304还可以或替代地与焦点427相交。因此,当屏幕304在腔室407内移动时,包括具有不同程度的弯曲,屏幕304的部分可以与反射光的焦点427相交。通过将发射的光朝向焦点427引导,可以相对于源强度增强屏幕304的照明强度。结果,光源422可能需要比实现由本发明的布置促进的照明效果所需的功率更少的功率。然而,应当理解,除了焦点427处之外,来自光源422的反射光也可以与屏幕304相交。在一些实施例中,反射表面426可以通过真空金属化基底404来形成。
通常,组件可以通过在内部轮廓处装载和捕获部件来构造。基部404和支撑体420组合以在结合就位时密封圆顶406的底部。可以将抗反射涂层施加到装置的各个表面,以使来自光源422的发射光的不期望的反射最小化,并且使在屏幕304处接收的光的强度最大化。抗反射涂层可以施加到例如枢转板350的下表面和支撑体420的下侧。
在一些实施例中,可以有意地阻挡或漫射发射光的一部分,以增强屏幕304和/或装置的部分或全部的视觉外观。例如,光源422本身以及屏幕组件300的磁体318和枢转物体312可以阻挡来自反射表面426的反射光的一部分。光阻元件被布置在装置中,使得由光阻元件投射的一个或多个阴影增强被照射的屏幕304的视觉外观,在一些情况下通过在屏幕304上创建动态的漫射阴影模式来增强火焰错觉的现实质量。在一些实施例中,由一个或多个光阻挡元件投射在屏幕304处的阴影可以类似于蜡烛芯。因此,装置可以优选地在光源422和屏幕304之间的光路中包括一个或多个光阻挡元件。
处理或机制也可以应用于反射表面426的至少一部分,或者应用于光源22和屏幕304之间的光路中,以便以某种方式调节入射到其上或穿过其的光。在一些实施方案中,反射表面426的着色区域可用作滤色器,以调节入射到着色区域并从由着色区域叠加的反射表面426反射的光的可见波长光谱。这样的布置可以通过在屏幕304处创建琥珀色照明区域来增强火焰错觉的外观。着色区域/滤光器可以环形模式施加在反射表面426处,使得反射光的仅一部分受到着色区域/滤光器的影响。
穿过屏幕304或在屏幕304周围穿过的光的至少一部分可以被屏蔽件430吸收、漫射、散射和/或反射,而不是穿过圆顶406。因此,屏蔽件430限制光通过圆顶/盖406发射,并且产生仅屏幕304被照射的外观,就好像是其自己的光源一样。因此,屏蔽件430可以表现出光吸收特性。屏蔽件430还可以或替代地具有凸形表面,该凸形表面用于散射从其反射的任何光,从而极大地减小任何单个位置处的光强度。在其他实施例中,屏蔽件430可以具有凹形反射表面,以将入射光反射回屏幕304处或附近的焦点。这样做进一步增强了入射到屏幕304上的光的强度。
参考图57至图60,示出了运动生成器10、筛网组件300和外壳400的组合的示例性实施例。运动生成器10耦接到外罩400的底座404,并且圆顶或盖406延伸到运动生成器10的底板58。电源耦接器59固定到底板58的内侧。运动生成器10的部件的布置与关于图5-8和图48-49描述的那些一致。类似地,外壳40和筛网组件300的部件的布置与关于图52-56描述的那些一致。本领域技术人员将认识到,运动生成器的上述实施例和运动生成器的其他变型可以与包装物和物品相关联,以因此使附接到线环308的物品移位。此外,在没有限制的情况下,可以修改包装物的外观以模拟各种蜡烛或物品在若干自由度内移动的其他环境。另外,多个物品和包装物可以与单个运动生成器相关联,该单个运动生成器因此以随机化运动移位所有相关联的物品。在使用中,作为示例而非限制,用户可以向电磁线圈100提供低压电力。物体200在由容器20限定的边界内移位。当物体200移位时,相应的磁场作用在物品300的磁体318上,引起屏幕304的移位。屏幕304的随机化移位类似于蜡烛火焰的随机闪烁和颤动。低压电力还可以通过导管424输送到光源422,并且光束可以聚焦在屏幕304上。屏幕304的闪烁和颤动影响屏幕304的部分。照明的这种变化进一步产生照明屏幕是活动火焰的错觉。
本发明的这些和各种其他方面和特征的描述旨在是说明性的而非限制性的。本文已经详细描述了本发明,以便符合专利法规并向本领域技术人员提供应用新颖原理以及根据需要构造和使用这种专用部件所需的信息。然而,应当理解,本发明可以通过特定的不同构造来实现,并且在不脱离本发明的范围的情况下,可以实现关于构造和操作过程的各种修改。此外,在所附权利要求中,过渡术语“包括”和“包含”以开放式意义使用,因为也可以存在除所列举的那些之外的元件。在阅读本文档后,其他示例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
Claims (44)
1.一种具有随机化运动的物品,包括:
壳体;
能够生成磁场的运动生成器,限定边界的容器,以及响应于所述磁场可移动的物体,其中所述物体被所述磁场推动以移动通过所述边界内的空间;
物品装置,所述物品装置耦接到所述壳体并且包括响应主体,所述响应主体通过与所述物体和所述磁场中的一个或多个相互作用而可移动,其中所述响应主体将运动传递到所述物品,使得所述物品能够以多个自由度移动;以及
光源,所述光源耦接到所述壳体并且被布置成以能够与所述物品相交的光束发射光。
2.根据权利要求1所述的物品,其中所述容器包括限定所述边界的非平面容器表面,其中所述物体通过以不断变化的模式沿着所述表面移动来响应于所述磁场。
3.根据权利要求2所述的物品,其中所述物体包括圆形外表面并且通过沿着所述非平面容器表面滚动而移动。
4.根据权利要求1所述的物品,其中所述主体与所述物体间隔开,并且所述响应主体对所述物体和所述磁场中的至少一个磁响应。
5.根据权利要求1所述的物品,其中所述物品装置包括可由所述壳体支撑的枢转板,以及延伸穿过所述枢转板中的孔的耦接元件。
6.根据权利要求5所述的物品,其中所述物品装置包括连接到所述耦接元件和所述物品的枢转主体,所述枢转主体能够由所述枢转板支撑以便以多个自由度枢转。
7.根据权利要求6所述的物品,其中所述耦接元件通过所述枢转主体和所述响应主体在穿过所述孔的行程中受到限制。
8.根据权利要求1所述的物品,包括用于将来自所述光源的入射光反射到焦点的凹形反射表面,其中所述物品设置在所述光源和所述焦点之间。
9.根据权利要求8所述的物品,其中,所述物品能够与所述焦点相交。
10.根据权利要求8所述的物品,所述物品由对来自所述光源的入射可见光漫射的柔性膜形成。
11.根据权利要求8所述的物品,其中所述枢转主体在所述束的路径中,并且投射与所述物品相交的阴影。
12.根据权利要求8所述的物品,包括用于调节从所述光源发射的光的波长光谱的滤光器。
13.根据权利要求12所述的物品,其中所述滤光器包括施加到所述反射表面的涂层。
14.根据权利要求13所述的物品,其中所述涂层以环形模式施加。
15.根据权利要求1所述的物品,其中所述运动生成器和所述光源设置在所述壳体内。
16.一种具有随机化运动的物品,包括:
壳体;
所述壳体内的腔室,所述腔室包含液体;
运动生成器,所述运动生成器包括具有限定边界的表面的容器,以及在所述边界内以不断变化的模式沿着所述表面可移动的物体;
物品装置,所述物品装置包括响应主体,所述响应主体通过与所述物体相互作用而可移动,所述响应主体耦接到所述物品并能够将运动传递到所述物品,其中所述物品包括柔性屏幕,所述柔性屏幕至少部分地浸没在所述液体中;以及
光源,所述光源被布置成以可与所述屏幕相交的光束发射光。
17.根据权利要求16所述的物品,其中所述柔性屏幕包括对所述光束漫射的膜。
18.根据权利要求17所述的物品,其中所述膜具有小于0.1mm的厚度。
19.根据权利要求18所述的物品,其中所述柔性屏幕被配置为火焰。
20.根据权利要求16所述的物品,其中所述壳体包括透明部分。
21.根据权利要求20所述的物品,其中所述透明部分是圆柱形的。
22.根据权利要求16所述的物品,包括用于将由所述光源发射的光反射到焦点的凹形反射表面,其中所述屏幕在所述光源和所述焦点之间。
23.根据权利要求22所述的物品,其中所述焦点能够与所述屏幕相交。
24.根据权利要求16所述的物品,其中所述运动生成器能够生成所述物体对其磁响应的磁场,并且其中所述物体的磁响应包括沿着所述表面的移动。
25.根据权利要求24所述的物品,其中所述磁场是间歇的。
26.根据权利要求24所述的物品,其中所述磁场和重力沿着所述表面以所述不断变化的移动模式驱动所述物体。
27.根据权利要求16所述的物品,包括在所述光源和所述屏幕之间的透明屏障。
28.根据权利要求16所述的物品,包括连接到所述壳体以用于接收所述光束的屏蔽件,其中所述接收选自吸收、反射和散射中的一种或多种。
29.根据权利要求16所述的物品,其中所述运动生成器、物品装置和光源设置在所述壳体内。
30.一种装置,所述装置以非线性运动随机致动物品,所述装置包括:
用于生成磁场的电磁线圈;
物体,所述物体对所述磁场能够磁响应;
容器,所述容器具有表面和边界,所述表面和所述边界一起限定结合表面,所述物体能够磁响应于所述磁场而沿着所述结合表面自由移动;
磁响应物品,所述磁响应物品在所述容器附近悬吊或以其他方式限制其运动自由度;以及
光源,所述光源照射所述物品的至少一部分。
31.根据权利要求30所述的装置,包括用于重定向从所述光源发射的光束的反射构件。
32.根据权利要求31所述的装置,包括外壳,所述外壳容纳有液体,其中,所述磁响应物体、容器和物品中的一个或多个至少部分地浸没在所述外壳的所述液体内。
33.一种用于生成随机化运动的装置,包括:
用于生成磁场的电磁线圈;
物体,所述物体对所述磁场能够磁响应;
容器,所述容器具有表面和边界,所述边界限制所述物体沿着所述表面的移动,其中所述物体对所述磁场的所述磁响应包括沿着所述表面的移动,并且其中所述表面被配置为以多个自由度传送所述物体的所述移动。
34.根据权利要求32所述的装置,其中,所述表面限定所述物体的静止位置,在所述静止位置处,所述物体在没有所述磁场的情况下是静止的。
35.根据权利要求33所述的装置,其中,所述电磁线圈包括从所述静止位置偏移的极轴。
36.根据权利要求34所述的装置,其中所述表面在所述边界内是非平面的。
37.根据权利要求32所述的装置,包括对所述物体和所述磁场中的一个或多个磁响应的物品。
38.根据权利要求36所述的装置,其中所述物品以允许多个移动自由度的布置固定到壳体。
39.一种用于生成随机化运动的装置,包括:
容器,所述容器具有一起限定容纳区域的表面和边界;
物体,所述物体设置在所述容纳区域中;
运动生成器,用于沿着不断变化的运动模式引起所述容纳区域内的所述物体的运动,其中所述物体在所述容纳区域内可自由移动;以及
物品,所述物品在所述容纳区域外部并且能够由所述物体以多个自由度移动。
40.根据权利要求38所述的装置,其中所述物品能够对所述物体磁响应。
41.根据权利要求39所述的装置,其中,所述物品能够通过对所述物体进行磁响应而移动。
42.根据权利要求38所述的装置,其中,所述运动生成器包括能够生成磁场的磁线圈。
43.根据权利要求41所述的装置,其中,所述物体能够对所述磁场磁响应。
44.根据权利要求38所述的装置,其中,所述物体与另一主体没有物理连接。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202163155875P | 2021-03-03 | 2021-03-03 | |
US63/155,875 | 2021-03-03 | ||
PCT/US2022/018718 WO2022187494A1 (en) | 2021-03-03 | 2022-03-03 | Article with randomized motion |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117461249A true CN117461249A (zh) | 2024-01-26 |
Family
ID=83154494
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202280032490.6A Pending CN117461249A (zh) | 2021-03-03 | 2022-03-03 | 具有随机化运动的物品 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP4302387A1 (zh) |
CN (1) | CN117461249A (zh) |
AU (1) | AU2022228240A1 (zh) |
CA (1) | CA3212516A1 (zh) |
WO (1) | WO2022187494A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7210809B2 (en) * | 2005-04-08 | 2007-05-01 | Robert Blackstock | Decorative optical display |
US8070319B2 (en) * | 2008-09-30 | 2011-12-06 | Disney Enterprises, Inc. | Kinetic flame device |
US8258644B2 (en) * | 2009-10-12 | 2012-09-04 | Kaplan A Morris | Apparatus for harvesting energy from flow-induced oscillations and method for the same |
CN104054231A (zh) * | 2011-11-21 | 2014-09-17 | 摩西·英迪格 | 通过随机运动操作的电动机 |
-
2022
- 2022-03-03 EP EP22764057.0A patent/EP4302387A1/en active Pending
- 2022-03-03 CN CN202280032490.6A patent/CN117461249A/zh active Pending
- 2022-03-03 CA CA3212516A patent/CA3212516A1/en active Pending
- 2022-03-03 AU AU2022228240A patent/AU2022228240A1/en active Pending
- 2022-03-03 WO PCT/US2022/018718 patent/WO2022187494A1/en active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4302387A1 (en) | 2024-01-10 |
AU2022228240A1 (en) | 2023-09-28 |
WO2022187494A1 (en) | 2022-09-09 |
CA3212516A1 (en) | 2022-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5897746B2 (ja) | 運動学的な炎装置 | |
US10533719B2 (en) | Kinetic flame device | |
US8070319B2 (en) | Kinetic flame device | |
EP3403022B1 (en) | Artificial candle with flame simulator | |
US20110110073A1 (en) | Kinetic flame device | |
CN113108265B (zh) | 具有漂浮火焰元件的无焰蜡烛 | |
CN117461249A (zh) | 具有随机化运动的物品 | |
JP2007275134A (ja) | 磁気浮揚玩具 | |
GB2362454A (en) | A lighting apparatus projecting a ripple effect generated on a liquid surface | |
GB2422681A (en) | Moving lighting effect and apparatus and method therefor | |
WO2001088428A1 (en) | Lights |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |