具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式作详细说明。

在本文的描述中，通孔阵列是指有规律排列的通孔的集合；通孔矩阵是指行列大致垂直相交、整体呈矩形分布的通孔的集合；环形阵列是指围绕中心，向周围呈环形扩展分布的通孔的集合；通孔环是指呈环形分布的通孔的集合。图1与图2所表达的是同一个矩阵型实施例，称为第一实施例；图3与图4所表达的是同一个环形阵列型实施例，称为第二实施例；图5与图6所表达的是同一个有旋转曲面特征的环形阵列型实施例，称为第三实施例。在第一实施例中，“行”与“列”是沿直线分布的通孔的集合，各行大致互相平行、各列大致互相平行、行与列分布方向大致互相垂直，行与列相交处为通孔位置。为方便描述，第一实施例中，使用通孔矩阵的行与列附图标记的结合形式来表示对应的通孔，例如：m1n1表示第一行与第一列交汇处的通孔，也代表该通孔的坐标，可称为通孔m1n1。通孔110泛指通孔阵列内的通孔。

图1与图2示出了圆珠游戏装置的一种矩阵型实施例，即本文第一实施例的透视图，图2为图1实施例的底板与圆珠组合体的俯视图。

第一实施例的圆珠游戏装置包含盒体1和圆珠2，盒体1由底板11、盒盖12与围边组成，盒体1的围边由下垂的盒盖围边121和上翘的底板围边111组成，圆珠2置于盒体1容腔内；该游戏装置包含通孔阵列，该通孔阵列为通孔矩阵mn，通孔矩阵mn排布于底板11上；通孔矩阵mn内的通孔110贯穿底板11；圆珠2可嵌入通孔110，具体指：圆珠2的底部可部分落入通孔110内，通孔110可支撑圆珠2；圆珠2具有可区分组别或者顺序的标识符号，圆珠2可依据标识符号有序排列于通孔矩阵mn上。

盒体1具有容纳圆珠2的容腔，圆珠2可在容腔内活动；盒体1的围边起到限制圆珠2活动范围和防护圆珠2跌落的作用，并分隔盒盖12与盒底11，形成容腔。底板11、盒盖12、围边之间的配接方式采用各种常见的盒体盒盖的配接方式即可。图1的盒盖12为透明材质，处于打开状态。

通常盒体材料用塑料为佳，第一实施例中的盒体材料为塑料，且盒盖12用透明材料；盒盖12若采用非透明材质，需在盒盖上设计视孔，或者视窗，或者要求游戏参与者操控时打开盒盖12观察圆珠状态。底板11也可以采用金属材质，可获得更薄的厚度、更结实的底板。圆珠2可用各种常见材质，比如塑料、玻璃、金属等。

通孔矩阵mn内的所有通孔110都贯穿底板11，因为通孔110除了支撑、定位圆珠2，也是手指干预圆珠2的通道。游戏参与者用手指，特别是指尖上的肉垫按压通孔110底部，位于该通孔110上的圆珠2就会被顶起，被顶起的圆珠2的势能就会略高于其他圆珠2，在摆动盒体1的时候，该圆珠2就先发生滚动，位于其他通孔110上的圆珠2就处于相对底板11静止的状态，以上过程展现了圆珠2移位的方式。而盲孔无助于干预圆珠2的移位。

底板11的厚度决定了通孔110的深度。如果通孔110的孔径较小，底板11的厚度越薄越方便使用，可用手指指头上的肉垫通过通孔110挤压、触控圆珠2底部；如果通孔的孔径较大，比如孔径大于手指宽度，那么底板11的厚度对操作的影响就小很多，甚至手指都能伸入通孔去触碰圆珠2。

圆孔是通孔形状的优选方案，第一实施例中通孔110为圆孔。通孔也可以是其他形状，比如正方形、多边形或者其他非规则图案，需确保通孔110起到支撑圆珠2的作用。圆珠2的每一个截面都是圆形，那么与其最佳匹配的通孔就是圆形孔。圆形通孔相比其他形状，它以最小的开孔面积获得最大的有效支撑面积。意味着，相同的开孔面积，圆形孔让圆珠2具有最稳定的状态。圆孔还具有加工方便的特点。因此，圆形通孔是通孔形状的优选项。

第一实施例中的通孔110的有效孔径，即圆孔的直径略小于圆珠2直径。其他形状通孔的有效孔径定义为通孔截面的内接圆或者内切圆的直径。相对圆珠2大小而言，通孔110的有效孔径的大小对圆珠2在底板11上的稳定状态是有影响的。通孔110有效孔径越大，支撑圆珠2的有效面积也会越大，圆珠2落入通孔110的深度也越深。有效孔径越接近圆珠2，且比圆珠2直径小时，圆珠2的稳定性越好。通常，如果有效孔径大于圆珠2直径，通孔110就无法支撑圆珠2。参照匹配的圆珠2的大小，设计与圆珠2大小相近的通孔用于偏重体验逻辑思维的游戏装置；设计较小的通孔用于偏重体验平衡感的游戏装置。

通孔间距也会影响到游戏体验。本文用通孔110之间的孔心距来衡量通孔间距。孔心距是指通孔110截面的内接圆或者内切圆的圆心之间的距离。相邻通孔110的孔心距不能小于所匹配的圆珠2的直径。在第一实施例中，如图2所示，同一行或者同一列任意相邻的通孔110之间的孔心距如果小于圆珠2直径，将造成圆珠2互相干涉，影响圆珠2正常排布。在第二实施例中，如图4所示，任意相邻的两个通孔110之间的孔心距都明显大于圆珠2直径。在环形阵列内，圆珠移动的通道的宽度受通道两侧圆珠2的挟持，可能小于圆珠直径，当圆珠2向相邻的通孔110移动时会受通道两侧静止的圆珠2干涉。比如，通孔环c6上的相邻通孔110孔心距如果等于圆珠2的直径，任意一颗圆珠2要移入中心通孔o，可能会受到移入通道两侧的所述圆珠的阻碍，因为这种情况下通道的宽度小于圆珠直径。这种阻碍会让圆珠2移动不顺畅，但是并不能阻止圆珠2移动，毕竟两侧圆珠夹持形成的通道依然是势能较低的通道，圆珠2只要略高于相邻的圆珠2就能通过。孔心距越大，圆珠2在通孔间移动的距离变长，运动轨迹不确定性增大，运动速度难控制，入位难度增大。利用这一特点，可设计较大的孔心距用于偏重平衡感训练的游戏装置。

可选的，底板11的上表面为平面、波浪曲面、或者旋转曲面中的一种。

底板11的上表面为平面的好处在于：平面简洁、方便加工制造、圆珠2在平面移动的任意方向的概率一样。第一实施例与第二实施例都选用了平面结构。

底板11的上表面也可设计为曲面。

进一步的，可将底板11的上表面设计为波浪形曲面，任意相邻通孔110之间的最短路径可做成曲面的波谷。例如，在第一实施例的基础上，每一行、每一列的中轴及其近旁可构建曲面的波谷。而远离波谷与通孔的区域可做成曲面的波峰，比如通孔m1n1与通孔m2n2之间的中心位置及其近旁可做成曲面的波峰。又比如，在第二实施例的基础上，环形阵列内任意三个互相相邻的通孔110孔心的连线构成三角形，三角形中心可构建曲面的波峰，任意两个通孔110之间的最短路径可构建曲面的波谷。通常，圆珠2移动路径是波谷而不是波峰。波浪形曲面的好处在于波谷具有一定的导向作用，可令圆珠2移动时偏移的可能性降低；重新摇盒打乱圆珠2顺序后，波峰令圆珠2可以更快落回通孔110上。其原理是圆珠2在重力作用下趋向于势能低的位置。波浪形曲面结构适合用于偏重逻辑控制的游戏装置。

底板11的上表面还可以设计为旋转曲面。比如，第三实施例的底面就具有旋转曲面特征。详情可参阅后文描述。

第一实施例中底板11上的通孔阵列为通孔矩阵mn，通孔矩阵mn提供了一组通孔数量为36个、行与列互相垂直的通孔的集合，通孔矩阵mn具有六行六列通孔110，分别用m1、m2、m3、m4、m5、m6代表各行通孔的集合，用 n1、n2、n3、n4、n5、n6代表各列通孔的集合。通孔矩阵mn限定了圆珠集合的分布状态。由于行数与列数相等，该通孔矩阵mn也可称为通孔方阵。明显的，通孔矩阵mn中包含有三阶通孔方阵，例如通孔m1n1，m1n2，m1n3，m2n1，m2n2，m2n3，m3n1，m3n2，m3n3这9个通孔110，分布成三行三列，组成了三阶通孔方阵。可认为三阶通孔方阵是通孔矩阵的最小单元，因为小于三阶的通孔方阵的通孔数量太少，用于对圆珠110分组或者排序的意义不大。

圆珠2的标识符号（图中未示出）为颜色、数字号码、文字符号、图形中的任一种或者它们的组合。标识符号依附在珠体表面，比如涂抹、印刻、绘制等工艺方法，都能让标识符号在珠体表面展现出来，调制不同颜色的珠体材质也能展现标识符号。标识符号也可植入珠体内部，比如透明、半透明珠体材质内植入各种立体图形图案。第一实施例的标识符号由颜色与数字号码组合而成，珠体颜色为珠体材质调制而得，数字印在圆珠2表面。m1、m2、m3、m4、m5、m6对应的各行圆珠2的颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、紫这六种颜色；n1、n2、n3、n4、n5、n6对应的各列圆珠2依次标示有1至6的数字符号。于是构造出了圆珠集合“红2，红3，红4，红5，红6；橙1，橙2，橙3，橙4，橙5，橙6；黄1，黄2，黄3，黄4，黄5，黄6；绿1，绿2，绿3，绿4，绿5，绿6；蓝1，蓝2，蓝3，蓝4，蓝5，蓝6；紫1，紫2，紫3，紫4，紫5，紫6”，总共35颗，分为6组。把这些圆珠2有序排入通孔矩阵mn内，同一组内圆珠2颜色相同、按数字顺序排序；同一列内圆珠的顺序标识符号相同，颜色不同。第一实施例中通孔m1n1处的圆珠2是没有放置的，即没有“红1” 号圆珠2，圆珠2数量比通孔110数量少一个，目的是留下操作空间。

如果第一实施例中圆珠2只有颜色区分，没有数字标识符，该圆珠游戏装置适合用于圆珠分组游戏，或者用于按颜色顺序给圆珠排序的游戏，适合简单的逻辑思维游戏和专注力训练。如果上述圆珠2没有颜色区分，有1至35的数字标识符，该圆珠游戏装置适合用于难度较大的数字排序游戏。

关于圆珠数量与通孔数量如何匹配，分三种情况：圆珠2与通孔110数量一致；圆珠2比通孔110数量少；圆珠2比通孔数量110多。如何选择，需在具体案例中考量。第一实施例与第二实施例都采用“圆珠比通孔数量少一”方案，这是较好的选择。因为，在分组或者排序过程中，至少要有一个空的通孔110，以便移位操作。如果让圆珠数量与通孔数量一致也是可以的，置入上述“红1” 号圆珠2后，游戏参与者打乱圆珠2顺序之后，取出任意一颗或者几颗圆珠2，才能开始分组、排序。取出哪颗圆珠，也考验了游戏参与者的判断能力，通常会选择取出有利于减少总移动次数的圆珠。如图5所示，在第三实施例中“圆珠数量与通孔数量一样多”，底板11上有足够的位置容纳圆珠2；也可以在所示的第三实施例的基础上配置干扰圆珠，此时圆珠数量多于通孔数量，这可以增加游戏的难度。

图3示出了圆珠游戏装置的一种环形阵列型实施例的透视图，图4为图3实施例的底板11与圆珠2组合体的俯视图，现结合这两幅图对第二实施例作进一步说明。

第二实施例的圆珠游戏装置包含盒体1和圆珠2，盒体1由底板11、盒盖12与围边3组成，圆珠2置于盒体1的容腔内，该装置底板上有通孔阵列，该通孔阵列为环形阵列。该环形阵列内的通孔110贯穿底板11，圆珠2可嵌入通孔110；圆珠2具有可区分组别或者顺序的标识符号。

第二实施例的环形阵列为三十七孔环形阵列，具有三个通孔环和一个中心通孔o。第一通孔环围绕中心通孔o均布、有6个通孔110，称为六孔通孔环c6；六孔通孔环c6与中心通孔o构成七孔环形阵列；第二通孔环有12个通孔110，围绕六孔通孔环c6均布，称为十二孔通孔环c12；第三通孔环有18个通孔110，围绕十二孔通孔环c12均布，称为十八孔通孔环c18；各通孔环内通孔中心依次连线呈六边形结构；任意相邻的两个通孔之间的距离基本相等。具有上述排列规律的通孔集合，还具有下述特点：六边形通孔环的顶点处有通孔110；过六边形的顶点与中心有三条对称轴：第一对称轴x、第二对称轴y、第三对称轴z，任意二条对称轴之间的夹角为60度；各个通孔环的对称轴基本重合；对称轴上的通孔110排成直线序列。该三十七孔环形阵列提供了一组孔数明确、排列有序的通孔集合作为圆珠2的支撑位和目标位，圆珠集合依靠该环形阵列可实现有序分布。

基于七孔环形阵列还能扩展出其他的环形通孔阵列，比如十九孔、六十一孔、九十一孔等六边形环形阵列；或者扩展出包含七孔环形阵列的其他布局结构的通孔阵列，比如三角形、菱形等具有对称布局结构的通孔阵列。

第二实施例中圆珠2的标识符号（图中未示出）为六种附着于珠体表面的不同颜色。红、橙、黄、绿、青、蓝各有6颗，合计36颗，比三十七孔环形阵列的通孔110的数量少一。游戏参与者摇盒后，对圆珠2重新排布分组，可实现相同颜色的圆珠2集中呈三角形分布，均匀环绕在中心通孔周围，每个三角形等同六边形的六个花瓣。另一种可实现的排布方式是：按红、橙、黄、绿、青、蓝顺序，相邻排列，循环排序，最终所有圆珠2排入该具有6个循环节的循环序列之中。

利用第二实施例中的三十七孔环形阵列还可以匹配如下的圆珠组合：彩色圆珠2有6颗：红、橙、黄、青、蓝、紫各一颗，白圆珠2与黑圆珠2各有15颗。游戏参与者摇盒后，对圆珠2重新排布，最终可实现：6颗彩色圆珠2按序排成一条直线，位于其中一条对称轴上，中心通孔o处无圆珠2，而白色圆珠2与黑色圆珠2分成两组位于彩色圆珠2两侧。标识符号的组成多种多样，排列出的有规律可循的图案也多种多样。再举一个简单的例子：匹配的圆珠2分成两组，红色18颗，蓝色18颗，摇盒后，能把红色圆珠2和蓝色圆珠2分开成两组，则算游戏任务完成。

下面结合图5和图6对第三实施例作进一步说明。

第三实施例圆珠游戏装置包含盒体1和圆珠2，盒体1由底板11、盒盖12与围边组成，盒体1的围边由下垂的盒盖围边121和的上翘的底板围边111组成，圆珠2置于盒体1容腔内；该装置包含通孔阵列，该通孔阵列为七孔环形阵列。该七孔环形阵列排布于底板11上；通孔110贯穿底板11，圆珠2可嵌入通孔110；圆珠2具有可区分组别或者顺序的标识符号。

第三实施例的一个显著特点是底板11的上表面具有旋转曲面特征。旋转曲面的特点在于离旋转轴R远近不同的位置，曲面高度会发生变化；离旋转轴R距离相同的位置，曲面高度一致，形成等高圆。图5所示的实施例中，旋转轴R附近曲面较高形成了凸台，而离旋转轴R较远的区域的形成了一环形的凹槽112。游戏参与者要想让圆珠2嵌入通孔110，就要先让指定的圆珠2摆脱凹槽112的限制，此时，位于凹槽112的其他圆珠2不受约束，都可能成为干扰源，而盒体1的倾斜角度也不能太大，否则已位于孔位上的圆珠2会脱离通孔110回到凹槽112内。可见，第三实施例的旋转曲面增加了游戏者的操作难度，趣味性也提升了。

第三实施例的圆珠2的标识符号（图中未示出）为附着于珠体表面的颜色。彩色圆珠2有7颗：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各一颗。摇盒后，可对圆珠2排序，按如下规则排序：红色圆珠2进入中心的通孔110，其他圆珠2按顺时针方向依次排序进入周围通孔110，排序先后为橙、黄、绿、青、蓝、紫。如果圆珠2错入通孔，需用手指顶出圆珠2，重新排序。利用第三实施例的盒体1，可以配套其他类型的圆珠，比如配套单色圆珠2共7颗。游戏参与者只需把圆珠2按次序依次置入通孔110内，则完成游戏任务。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。本发明的宗旨是利用通孔阵列从底部对圆珠实施人为干预，实现对圆珠集合的分组或者排序。本领域技术人员只要掌握了这一宗旨就可以开发出更多的实施案例。这些实施案例都可能落入本发明的保护范围。