论便携式照明设备发烧的持久战:序章—电筒进化论

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本文章部分图片摘自网络(如有冒犯请联系撤下)。

电筒大家触手可及,从上世纪最经典的虎头手电,到后来的填充各种气体的灯灯泡手电、LED手电。以及现在大多数人都用手机闪光灯做手电。每一种东西也许你觉着很了解,其实不然,简单的东西背后往往会更加复杂。可能有前辈写过类似的文章,小弟这个系列就算致敬和对近几年电筒发展断档补充吧。

那么电筒是如何被创造的?要从人类可以控制火种那天说起序章—电筒进化论 ,火把、油灯、汽灯并不算电筒。但是具有相同的作用,那就是为人类驱走黑暗,一个人的出现彻底改变了用火来获得光明的世界,那就是托马斯.爱迪生。然而仅仅有光源还是不够的,直至19世纪末,把能源和光源结合起来后,一个真正意义上的手电筒问世了。但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。

虽然一个典型的手电筒必须有一个经由电池供电的灯泡和聚焦反射镜,并有供手持用的手把式外壳。但是现在这个标准越来越模糊,越来越多的变种手电出现,手电筒并不局限于过去的定义。

第一代手电筒:

从电筒诞生开始,直到上世纪末,常见的手电筒基本都是下图这个结构。使用小型化的钨丝灯泡作为光源,也就是当年俗称的小电珠,使用2~3节2号电池或者1号电池作为能源。外壳在60年代前多为铜材质,且制造商多为外国公司。

下图为早期手电筒样式,灯泡最初使用单纯的真空钨丝灯泡,不过寿命堪忧序章—电筒进化论 ,后期开始填冲惰性气体,氮、氩或氪气延长灯泡寿命。

早期

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60年代后国内崛起一款民用手电厂,广州市电筒总厂。也许提起厂家名字大家都觉着陌生,但是说起虎头牌手电的话,怕是无人不知无人不晓。最令人深刻当然是手电屁股上这枚虎头标了,相信21世纪前出生的人都用过,至少摸过。

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下图为虎头手电的经典结构。头部可以转动调焦,不过光斑和亮度着实感人。序章—电筒进化论 另一个印象比较深的是,虎头手电的尾盖内还有一枚备用灯泡。良心设计序章—电筒进化论 ,现在有些地方还能买到。

结构图

虎头牌手电的型号很多,楼主还依稀记着巡防队带着红袖箍,拿着超大号的虎头手电的样子。设计简单,价格低廉使虎头手电走入了千家万户。在那个物质稀少的年代,甚至是一个家庭的唯一一件电器。

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第二代手电筒:

在国内虎头手电走进千家万户的时候,大洋的另一边开始了手电的革命。

由于早期的钨丝灯泡寿命较短,发光效率较低。不甘寂寞的人类的又开始了对光明新的追求,尝试改进普通的钨丝灯,以提升发光效率。随后填充卤素和氙气等的灯泡问世,当然这里的氙气是指低压氙气灯泡。还是传统意义上的有丝灯泡,并不是大家印象里汽车前照灯HID那样的电弧灯泡。(当然也有使用HID的手电)嘛,貌似扯远,这些在后续的光源篇详细讲解吧。

多使用CR123一次性锂电池,也有使用AA AAA干电池或者18650(国产氙气泡手电使用居多)的产品。

下图为surefire mn10灯泡

泡子

说起第二代泡子手电就不能不提大名鼎鼎surefire(神火),当然不是某宝那些所谓的神火,那些只能呵呵。然而说起surefire就得提起6P这款经典型号,被国内厂商大量仿制。所谓的那些警用26.5灯杯的直冲手电大多数都采用了和6P同样的造型。回到正题,surefire电筒的型号数不胜数,世界各国军警广泛使用。关于介绍surefire的文章也比较多,楼主就不在这里长篇大论谈surefire了。序章—电筒进化论 由于其手电里劳斯莱斯的价格,普通人除了发烧友很少有人会买,最好玩的还是其模块化的设计,你可以任意拼装。

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第二代氙气灯泡手电当然国内品牌也有做,价格也相对低廉。其中比较有代表性的就是使用26.5一体灯杯的各种电筒。例如下图~纳丽德的早期手电筒RT3。

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当然灯泡手电里还有另一个变种,那就是使用电弧灯泡的大功率手电筒,例如下图的HID手电。

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第三代手电筒:

手电筒的核心就是光源,所以每次光源技术的突破之日,就是手电筒的革命之时。1993年第一款真正意义上的商用二极管(LED)问世,只不过当时一般的LED功率非常之小,只有30~60mW。直至1999年才有超过1W的量产LED。

随后LED的的发展和开挂一样突飞猛进,其中最具代表性的就是来自美帝的CREE,LED的更新速度和水果机换代一样,每年都会爬上一个新的台阶,从最初的十几流明/W的光效发展到现如今的172流明/W,现如今单核心LED的最大光通量已经可以达到1883LM。相信CREE的实验室中已经有更逆天的高光效单核心大功率LED,只是在等待量产的时机。

不过大家接触最多的可能还是下面这种LED电筒吧。价格低廉,使用方便,市价从几元到十几元就可以买到。不过其仍旧使用的是低功率LED,没有任何光效及光学素质可言,亮度也是十分感人。(PS:大多数都只靠电阻限流,内置铅酸电池供电。给铅酸电池充电的电路也是极其简单的阻容降压后定压充电电路,所以并不会自动停冲。)

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它们光源是这样的~(注:唯一的优点就是价格比较低廉,几分钱~几毛钱,光通量只有几流明。)

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当然烧的不是上图那种手电,是下图这样的,俗称强光手电。序章—电筒进化论 (注:下图为楼主的一部分收藏)

它们多数都使用来自CREE的LED,金属外壳(铝合金为多数),使用的电池则是五花八门。从常见的1.2V AA AAA到一次性的CR123A 3V锂电池以及可充电的16340 14500 18650 26650锂离子电池。量产手电最大光通量短时间内甚至可以达到数千流明,so~请勿交于小朋友玩耍。

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序章—电筒进化论 他们的光源是这样的~(注:下图为CREE XML灯珠,光通量为600LM~800LM。)

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第四代手电筒:

序章—电筒进化论 未知序章—电筒进化论 掀起幕布的或许会是超导体真正应用之后开始发展的新型光源和电池???

序章—电筒进化论 俗话说万事开头难,既然楼主铲起了填坑的第一锹土,这个系列必然会写完。这篇导文只是一个开胃菜,后续会分多章节详细探讨。

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