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手電筒
來源:互聯(lián)網(wǎng)

手電筒(Flashlight),別名電筒,是一種手持式電子照明工具。一個典型的手電筒有一個經(jīng)由電池供電的燈泡和聚焦反射鏡,并有供手持用的手把式外殼。

手電筒最早由俄羅斯人康拉德·休伯特發(fā)明,最初使用碳絲燈泡、纖維管外殼和鋅碳電池,存在照明功能、壽命和外觀不足。此后隨技術(shù)進(jìn)步,手電筒的發(fā)展經(jīng)歷四個時代,20世紀(jì)初出現(xiàn)第一代手電筒,采用鎢絲燈泡、堿性電池和電鍍鐵皮外殼,但仍有供電不穩(wěn)、發(fā)光效率低等問題。20世紀(jì)中期,第二代手電筒突破發(fā)光和外觀,采用惰性氣體燈泡、高性能電池和鋁合金外殼。至20世紀(jì)90年代,第三代手電筒引入LED燈泡。而第四代手電筒,受IPhone啟發(fā),結(jié)合傳統(tǒng)調(diào)光技術(shù)與IT技術(shù),內(nèi)置開放式可編程智能控制芯片,可自定義發(fā)光模式,標(biāo)志著智能手電時代的到來。

第一代手電工作原理基于電池的電力供應(yīng)來驅(qū)動燈泡發(fā)光。但其燈泡發(fā)光性能卻十分不穩(wěn)定,時明時暗,故名“Flashlight”。第二代手電是當(dāng)電流通過燈絲時,燈絲會發(fā)熱到極高溫度,這時燈絲會發(fā)光,產(chǎn)生可見光線。第三代手電主要基于發(fā)光二極管(LED)的發(fā)光原理。其最主要的特征是采用了LED燈泡,由于LED本身結(jié)構(gòu)的原因,可靠性更好。色溫達(dá)到了前所未有的高度,接近甚至超過白光的色溫,功耗更低。發(fā)光模式亦首次出現(xiàn)在手電上,一經(jīng)推出,廣受歡迎。第四代手電是其工作原理結(jié)合了傳統(tǒng)手電筒的調(diào)光技術(shù)與IT技術(shù)。手電筒按外形分類,可分為普通手握式、手提式和迷你式;按供電方式分類,可分為干電池供電式、手搖或握壓發(fā)電式、太陽能供電式;按使用人群分類,可分為軍用手電和民用手電;按功能分類,可分為單一照明功能和多功能手電。手電筒除在日常生活中照明使用外,也會應(yīng)用到一些特殊工作場景如:消防手電筒、催淚手電筒、眩暈光手電筒、戶外手電筒等。

歷史沿革

電筒誕生

100年前,在托馬斯·愛迪生制成第一盞具有商業(yè)價值的白燈之后,一位名叫康拉德·休伯特的俄國移民來到美國工作。一次,他下班回家時,在朋友家看到一個裝有電池和小燈泡的閃光花盆,燈泡一亮就能照亮花朵,給他留下了深刻印象。這啟發(fā)他思考如何將電燈隨身攜帶以便在黑暗中照明。回到家后,休伯特開始實(shí)驗,他將燈泡和電池固定之后,在電池外面包裹上一層外殼,這樣,就制成了簡易的“移動電燈”。由于當(dāng)時的電池并沒有很強(qiáng)的蓄電力,小燈泡只能維持短暫的光亮,因此,休伯特將其命名為“flashlight”,寓意“短暫的燈”。

電筒發(fā)展

最初手電筒采用碳絲燈泡、纖維管外殼、鋅碳電池,其照明的功能、壽命、外觀等方面都不盡如人意,隨著相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步,手電筒的發(fā)展經(jīng)歷了四個時代。

第一代手電筒出現(xiàn)在20世紀(jì)初,源于1910年左右白熾燈泡技術(shù)取得的重大突破。第一代手電筒的特征是采用鎢絲燈泡、堿性電池、表面電鍍鐵皮外殼,輕質(zhì)但工藝簡單,但仍存在電池供電不穩(wěn)、發(fā)光效率低、燈泡易燒壞、壽命較短、外殼易銹蝕等缺陷,且電池容積大但續(xù)航能力不高。代表品牌是中國的虎頭牌。

第二代手電筒出現(xiàn)在20世紀(jì)中期,主要特征是惰性氣體燈泡、高性能電池、鋁合金外殼,在發(fā)光性能和外觀方面都有了全新的突破。典型代表之一是采用氪氣燈泡和高性能堿性電池,其照明亮度比普通白熾燈泡增加70%,燈泡壽命更長。鋁合金外殼表面采用氧化處理工藝,工藝精細(xì),外觀精美,色彩豐富,質(zhì)感頗佳。代表品牌是美國的Maglite。另一典型代表是采用氙氣燈泡和鋰離子電池。氙[xiān]氣燈泡利用氣體放電,能達(dá)到類似白晝的太陽光芒,其亮度是傳統(tǒng)燈泡的3倍,使用壽命比傳統(tǒng)燈泡長10倍,并提出"戰(zhàn)術(shù)手電"的概念,為手電開辟更多應(yīng)用場景。代表品牌是美國的SureFire及Streamlight。

第三代LED手電筒筒出現(xiàn)在20世紀(jì)90年代,主要特征是應(yīng)用了LED(發(fā)光二極管)燈泡。事實(shí)上,LED燈泡最早出現(xiàn)在1963年,但因其發(fā)光功率一直沒有太大突破,所以一直未被應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際中。直到20世紀(jì)90年代初期,大功率藍(lán)光LED出現(xiàn),讓LED技術(shù)應(yīng)用在手電中成為可能。第三代手電具備了耗電量低、使用壽命更長、亮度強(qiáng)、發(fā)熱量低的優(yōu)點(diǎn)。此后,手電筒的發(fā)展日新月異。代表品牌有美國的INOVA、德國LED LENSER、以及中國的fenix

第四代手電筒是手電筒行業(yè)受IPhone的啟發(fā),將傳統(tǒng)手電調(diào)光技術(shù)與IT技術(shù)相結(jié)合開發(fā)出的新產(chǎn)品,主要特征是內(nèi)置開放式可編程智能控制芯片,可通過專用軟件自定義發(fā)光模式,被稱為智能LED手電筒。代表品牌主要是中國廣東納麗德移動照明有限責(zé)任公司

主要分類

現(xiàn)在市場上的手電筒各式各樣。按外形分類,可分為普通手握式、手提式和迷你式;按供電方式分類,可分為干電池供電式、手搖或握壓發(fā)電式、太陽能供電式;按使用人群分類,可分為軍用手電和民用手電;按功能分類,可分為單一照明功能和多功能手電。其中,自發(fā)電手電、多功能手電和智能手電備受消費(fèi)者青睞。如今,環(huán)保低碳已成為日常生活的主題,手搖式自發(fā)電、握壓式自發(fā)電及太陽能手電應(yīng)運(yùn)而生,但因發(fā)電功率小造成LED手電筒照明亮度較低,在市場中還沒有占據(jù)主導(dǎo)地位,相應(yīng)技術(shù)有待進(jìn)一步提高。多功能是很多產(chǎn)品熱衷的發(fā)展方向,手電筒也不例外。手電的功能特性決定了它多與應(yīng)急、逃生相關(guān)功能相結(jié)合,但多功能手電筒的實(shí)用性及功能的實(shí)現(xiàn)程度仍有不足之處。智能手電是受IPhone的啟發(fā),基于fenix提出的多模式的概念而被創(chuàng)造出來的。用戶可通過專用軟件定制個性化的手電發(fā)光模式。中國納利德公司發(fā)明了全球第一款智能手電,該手電支持模式的導(dǎo)入與導(dǎo)出,用戶可以在官網(wǎng)上下載適合戶外登山、露營、狩獵等活動的預(yù)設(shè)模式,也可以設(shè)置個性化手電信號進(jìn)行手電通信及身份識別。智能手電主要應(yīng)用于軍隊等特殊群體。

構(gòu)造與原理

設(shè)計外形

手電筒外觀發(fā)展分析在外形方面,第一代和第二代手電筒的外殼均為圓筒狀,形態(tài)單一,直到第三代手電,才出現(xiàn)棱柱、曲面等形態(tài),如今市場上的手電筒外形呈現(xiàn)多元化趨勢。總而言之,手電筒外形向多元化發(fā)展,同時在滿足用戶移動照明功能的前提下,更加注重人機(jī)因素;在色彩方面,手電筒外殼也由單一金屬色向有彩色發(fā)展;在材料方面,隨著材料工藝及相關(guān)技術(shù)的發(fā)展,手電筒外殼由最初的電鍍鐵皮,到鋁合金、鎂鋁合金,再到后來的新型塑料,并且始終以滿足人們的需求為根本出發(fā)點(diǎn),向著多元化發(fā)展。

參考資料

特征特性

手電筒功能發(fā)展分析作為移動照明工具,手電筒具備兩個最基本的功能:一是照明,二是可移動。第一代手電筒滿足了人們簡單的移動照明需求,但在工作壽命、照明亮度等方面還存在很大欠缺;第二代手電筒的照明亮度有了很大提高,開始注重防水、防摔等設(shè)計;第三代手電筒設(shè)置了多種發(fā)光模式,壽命顯著增加,更注重環(huán)保。

種類應(yīng)用

手電筒除在日常生活中照明使用外,也會應(yīng)用到一些特殊工作場景如下:

發(fā)展趨勢

據(jù)QYResearch調(diào)研團(tuán)隊最新報告“全球手電筒市場報告2023-2029”顯示,預(yù)計2029年全球手電筒市場規(guī)模將達(dá)到12.7億美元,未來幾年年復(fù)合增長率CAGR為4.2%。

品牌

全球范圍內(nèi)手電筒生產(chǎn)商主要包括Energizer、Maglite、Ledlenser、Pelican、Jiage、Taigeer、Streamlight、Fenix、SureFire、KENNEDE等。2022年,全球前五大廠商占有大約33.0%的市場份額。

相關(guān)事件

2024年1月20日,一項美國軍方調(diào)查顯示,一個價值1400萬美元的戰(zhàn)斗機(jī)引擎遭到無法修復(fù)的損壞,而此前,維修工程師將手電筒留在了發(fā)動機(jī)內(nèi),然后將其密封并啟動。

參考資料 >

周五親子時光丨手電筒簡筆畫.上海科普網(wǎng).2024-03-02

..2024-03-04

503 Service Temporarily Unavailable.zol新聞中心.2024-03-04

手電筒市場調(diào)研:預(yù)計2029年達(dá)到12.7億美元.雪球.2024-03-04

因為一個手電筒,1400萬美元沒了.百家號.2024-03-04

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