工业设计课题调研-手电发展史.ppt

,工业设计课题调研手电发展史,一、手电筒的定义,手电筒：简称电筒，或手电，是一种手持式移动电子照明工具。一个典型的手电筒至少由一个经由电池供电的灯泡、聚焦反射镜，和供手持用的手把式外壳。虽然是相当简单的设计，但它一直迟至19世纪末期才被发明，因为它必须结合电池与电灯泡的发明。在早期，因为电池的蓄电力不足，因此在英文中它被称为flashlight，意即短暂的灯。,二、起源,移动照明工具的发展可追溯至人类社会发展的初期原始社会。自从人类学会钻木取火以来，移动照明经历了从火把、油灯、煤气灯、蜡烛到手电的发展历程。,火把，从原始社会一直沿用至今；春秋时期（公元前770年），出现了成型的油灯，并经过了多次改进；为了防风人们给油灯加上了罩，从早期的纸糊罩（灯笼），到后来改用玻璃罩，这样的油灯不怕风吹、透光率更高，便于户外移动照明；公元前3世纪左右，便有人用蜂蜡做成了蜡烛。到了18世纪，出现了用石蜡制作的蜡烛，并且开始用机器大量生产；十九世纪初，又出现了煤气灯，使人类的照明方法向前迈进了一大步。但这种灯很不安全，其气体为为水蒸气、一氧化碳、二氧化碳和氮、氧的混合物，在室内使用，燃烧不完全，容易发生危险，因此刚开始只当路灯或室外照明用。,三、手电筒的出现与发展,1799年，意大利的伏特发明了电堆及电池。1879年，爱迪生发明了白炽灯，首次出现了用电作为能源的照明设备。从此，移动照明也向前迈进了一大步。1897年，休伯特成立了“美国电动产品与制造公司”，经营诸如手持式风扇、口袋灯等电动小玩意。1896年以来，随着便携式灯泡及锌碳干电池的相继发明，出现了“手电筒”的雏形。1903年8月26日，休伯特获得了“手电筒”的美国发明专利，这是一个把灯泡、电池、开关组装在一个圆筒里面的便携式的照明工具。自此，世界上第一支电筒诞生了。,1、第一代手电筒时间：约19世纪末起特征：钨丝灯泡+碱性电池,以表面电镀的铁皮作外壳。第一代手电，俗称“老式手电”，最初的灯泡一般采用碳丝白炽灯泡，寿命约1500小时。1910年左右，白炽灯泡取得重大突破，出现了稳定性更好，寿命更长的钨丝灯泡。同时期，表面镀镍工艺引入手电筒外壳制造中来，使手电筒变得美观，手电筒慢慢地流行起来。第一代手电籍者技术的发展，取得了很大的进步，但供电不稳定，发光效率低，容易烧坏，整个手电寿命较短。手电的外壳为表面电镀的铁皮，质量轻、工艺简单，容易发生锈蚀、漏水、漏电等现象。代表品牌：美国的Eveready,中国的虎头牌。,2、第二代手电时间：约1913年起特征：灯泡充入特殊气体+高性能电池，以铝合金作为外壳材料。第二代手电，无论在性能还是外观方面都有了全新的突破。1913年起，美国的兰米尔发明了在灯泡内充入惰性气体可以防止灯丝升华并增加灯丝稳定性，从此充气钨丝灯泡得到了大量应用。早期的充气灯泡以氩气、氪气等惰性气体为主第二代手电的典型代表之一是采用“氪气灯泡+高性能碱性电池”，能够比普通白炽灯增加70%的亮度，灯泡寿命更长。电池的性能在20世纪60年代得到了很大的提升，碱性电池已经商业化应用到各行各业，续航时间更持久。1956年Energizer制造出第一个9伏电池，使手电的亮度得到了大大的提高。手电的外壳首次以铝合金为材料，表面采用氧化处理工艺，工艺精细，外观精美，色彩丰富，质感颇佳，解决了锈蚀的问题。代表品牌：美国的Maglite镁光。（Maglite镁光）,充气灯泡可以提高亮度这种作法启发了当时人们对亮度的追求-是否可以在灯泡内充入某种气体，通过某些方法，使其亮度大大提高？于是，第二代手电的另一典型代表是“氙气灯泡+锂离子电池”应运而生。氙气灯泡由安定器和灯泡组成，首先将氙气灌入石英管中，再通过安定器将12伏特电力瞬间提高到25000伏特，激发管内的氙气电子游离，与稀有金属发生化学反应，产生一束超电弧发光，我们称之为气体放电，其电弧光照强，色温高，能达到类似白昼的太阳光芒。其亮度是传统灯泡的三倍，使用寿命比传统灯泡长10倍。另一方面，随着1970年锂电池实用化，使其具备更高功率的承受能力。由此，提出了“战术手电”的概念，并且开始关注防水、防撞击、充电功能的设计，广泛应用于警察、保安、军队等特殊行业，为手电开辟了一片崭新的市场。代表品牌：美国的Surefire神火、Streamlight。,3、第三代手电LED出现在1963年，但其功率一直没有太大的突破，直到90年代初期，以日亚为代表，大功率蓝光LED出现，让LED应用在手电中成为可能。1998年，第一款LED手电出现。此后，随着LED的发展，手电日新月异。第三代手电最主要的特征是采用了LED（发光二极管）。LED是低压微电子产品，是半导体光电器件“高新尖”技术。与其他传统光源相比，LED具有：体积小、质量轻、耗电量低、使用寿命长、高亮度、低热量、环保、坚固耐用、灵活多变的特点。LED手电出现不久，Fenix就首先提出了多种发光模式的概念，并应用到手电上，使人们可以控制手电的发光状态，创造出高亮、低亮、爆闪、SOS等多种模式，使手电的应用更加广泛。模式的概念一经推出，广受欢迎。代表品牌：美国的INOVA艾诺华，德国的LEDLenser镭神，中国的Fenix菲尼克斯,4、第四代手电时间：约2008年起特征：LED技术+IT技术，内置开放式可编程智能控制芯片，可通过专用软件自定义发光模式智能手电。智能手电，是受iPhone的启发，基于Fenix提出的多模式的概念，将传统手电调光技术与IT技术相结合，内置开放式可编程智能控制芯片，用户可通过专用软件定制个性化的手电发光模式的全新一代手电筒。智能手电继承前几代手电硬件方面的优化设置，并在此基础上加入软件调制功能，创新提出与计算机相结合，使它能与计算机连接，通过其专属的模式调制软件NEXTUNER，实现亮度和频闪等模式的个性化定制，满足不同用户的不同需求和使用习惯。还能导入和导出个性化模式，供用户备份和交流。智能手电，划开了手电行业的新时代。代表品牌：中国的NEXTORCH（纳丽德）,5、智能手电-智能手电与非智能手电的区别：（1）智能手电拥有可视化的操作软件，并支持用户个性化定制各种亮度和频闪模式，这是与非智能手电的根本区别。通过可视化应用软件的调节，使得手电发光模式更加的丰富，更加直观和准确，并更加迎合用户的使用习惯。目前市场上出现的许多具有调节模式的手电，但并不是智能手电，因为这些模式调节仅仅是通过手电电路板的元件进行的，是固化在元件里的，并不是在可视化操作软件上完成，调节不准，不能满足个性化的需求。(2)智能手电能够导入和导出个性化的模式。用户可在网上自行下载预设模式并导入到手电中，如户外模式、家庭模式、S.O.S模式等等。另外，用户也可导出DIY的模式，与手电爱好者分享，也可以增进爱好者之间的交流。(3)智能手电拥有独立的存储空间，能够