1.引言
在科学技术飞速发展的今天，手持式照明工具已经由过去传统形式的手电筒转变成更加方便快捷的照明软件。这类软件广泛应用于手机、平板电脑、iPod等电子产品中。相关技术仍在不断进步，人们对产品的要求也越来越高，引发我们对未来手持移动照明产品的思考。
2.手持式照明工具的发展历程
移动照明工具的起源可追溯至人类社会发展伊始—原始社会。自从人类学会钻木取火以来，手持式照明工具经历了从火把、油灯、煤气灯、蜡烛、手电筒到照明软件的发展历程（如图1所示）。
美国人休伯特受到朋友“发光花盆”的启迪，萌发了发明手电筒的想法。并于1903年，获得手电筒的美国发明专利。早期的手电筒发光性能十分不稳定，时明时暗，故名“Flashlight”[1]。相较之前的移动照明工具，手电筒在外观和性能方面都取得了飞跃性的进展。
2.1手电筒发展史
最初手电筒采用碳丝灯泡、纤维管外壳、锌碳电池，其照明的功能、寿命、外观等方面都不尽如人意，随着相关技术的进步，手电筒的发展经历了四个时代[2]。
第一代手电筒出现在20世纪初，源于1910年左右白炽灯泡技术取得的重大突破。第一代手电筒的特征是采用钨丝灯泡、碱性电池、表面电镀铁皮外壳，但仍存在电池供电不稳、发光效率低、灯泡易烧坏、寿命较短、外壳易锈蚀等缺陷。代表品牌是中国的虎头牌（如图2所示）。
第二代手电筒出现在20世纪中期，主要特征是惰性气体灯泡、高性能电池、铝合金外壳，在发光性能和外观方面都有了全新的突破。典型代表之一是采用氪气灯泡和高性能碱性电池，其照明亮度比普通白炽灯泡增加70%，灯泡寿命更长。代表品牌是美国的Maglite（如图2）。另一典型代表是采用氙气灯泡和锂离子电池。氙气灯泡利用气体放电，能达到类似白昼的太阳光芒，其亮度是传统灯泡的3倍，使用寿命比传统灯泡长10倍。代表品牌是美国的Surefire及Streamlight（如图2）。
第三代手电筒出现在20世纪90年代，主要特征是应用了LED（发光二极管）灯泡。事实上，LED灯泡最早出现在1963年，但因其发光功率一直没有太大突破，所以一直未被应用到生产实际中[3]。直到20世纪90年代初期，大功率蓝光LED出现，让LED技术应用在手电中成为可能。第三代手电具备了耗电量低、使用寿命更长、亮度强、发热量低的优点。此后，手电筒的发展日新月异。代表品牌有美国的INOVA、德国的LED Lenser、以及中国的Fenix（如图3所示）。
第四代手电筒是近几年在市场上才出现的，是手电筒行业受iPhone手机的启发，将传统手电调光技术与IT技术相结合开发出的新产品，主要特征是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，被称为智能手电。代表品牌主要是中国纳利德（如图3）。
在手电筒发展历程中，相关技术的进步起到了极大的促进作用，表1是TRIZ理论的40条发明创造原理在手电筒发展史中的体现。
2.2手电筒功能发展分析
作为移动照明工具，手电筒具备两个最基本的功能：一是照明，二是可移动。
第一代手电筒满足了人们简单的移动照明需求，但在工作寿命、照明亮度等方面还存在很大欠缺；第二代手电筒的照明亮度有了很大提高，开始注重防水、防摔等设计；第三代手电筒设置了多种发光模式，寿命显著增加，更注重环保；第四代手电筒则迎合时代潮流，通过专用软件定制个性化的手电发光模式，满足不同用户各异的使用习惯和需求。
表2是利用TRIZ理论的40条发明创造原理对手电筒的功能发展进行分析。
2.3手电筒外观发展分析
在外形方面，第一代和第二代手电筒的外壳均为圆筒状，形态单一，直到第三代手电，才出现棱柱、曲面等形态，如今市场上的手电筒外形呈现多元化趋势。总而言之，手电筒外形向多元化发展，同时在满足用户移动照明功能的前提下，更加注重人机因素；在色彩方面，手电筒外壳也由单一金属色向有彩色发展；在材料方面，随着材料工艺及相关技术的发展，手电筒外壳由最初的电镀铁皮，到铝合金、镁铝合金，再到后来的新型塑料，并且始终以满足人们的需求为根本出发点，向着多元化发展。
3 手持式照明工具的发展现状分析
3.1手电筒产品现状
现在市场上的手电筒各式各样。按外形分类，可分为普通手握式、手提式和迷你式；按供电方式分类，可分为干电池供电式、手摇或握压发电式、太阳能供电式；按使用人群分类，可分为军用手电和民用手电；按功能分类，可分为单一照明功能和多功能手电。其中，自发电手电、多功能手电和智能手电（如图4所示）备受消费者青睐。
如今，环保低碳已成为日常生活的主题，手摇式自发电、握压式自发电及太阳能手电应运而生，但因发电功率小造成手电照明亮度较低，在市场中还没有占据主导地位，相应技术有待进一步提高。
多功能是很多产品热衷的发展方向，手电筒也不例外。手电的功能特性决定了它多与应急、逃生相关功能相结合，但多功能手电筒的实用性及功能的实现程度仍有不足之处。
智能手电是受iPhone的启发，基于Fenix提出的多模式的概念而被创造出来的。用户可通过专用软件定制个性化的手电发光模式。中国纳利德公司发明了全球第一款智能手电，该手电支持模式的导入与导出，用户可以在官网上下载适合户外登山、露营、狩猎等活动的预设模式，也可以设置个性化手电信号进行手电通信及身份识别。智能手电主要应用于军队等特殊群体。
3.2手机照明软件现状
手机已经成为人们的随身必备品，手机照明软件的研制成功，使用户实现以手机为载体，达到移动照明的目的。在某种程度上可以说，手持照明工具实现了体积缩小为零，用户使用极其便捷。当然这也成为大多数消费者乐于选用该软件的原因，但目前照明软件仍存在模式单一的缺点，有待进一步开发和完善。
随着智能手机的普及，目前谷歌和开放手持设备联盟开发和领导的Android系统[4]和思科公司的IOS系统，凭借操作方式便捷、运行速度快、软件开源等优势成为当今市场上手机中的主流系统。当然，配合相应智能手机的照明软件也主要分为Android系统和IOS系统两种。
照明软件虽然功能基本一致，但照明原理不尽相同：一种是使手机显示屏显示最大亮度；另一种则是通过激活摄像头的闪光灯来实现[5]。照明软件操作界面主要有如图5所示的几种。
3.3其他移动照明工具产品现状
除了上述两种主要的手持式移动照明工具外，市场上还存在一些其他形式的能实现移动照明的产品。
随着自身会发光的织物的发明，自身会发光的衣服已经面世，照明单元、连电器和电源被设置在织物结构内。这种织物虽然已经被用来制作衣服，但因技术不够成熟造成发光稳定性较差，目前可发光衣服主要以童装为主。市场上出现了一种LED发光照明伞具[6],发光装置或照明装置安装在内部孔道内,通过多个LED灯彼此电性串连以朝外发光,能够达到理想发光照明功效。这项发明虽可以解决了人们雨天的照明需求，但目前大多用于露天咖啡座与庭园等户外场所。另外，最近出现了一种兼具手持照明及发光功能的帽子[7],包括帽体、照明装置与供电装置,该帽体照明装置设于帽体外侧,该供电装置系设于帽体上并可取下,可控制帽体照明装置执行亮灯、闪烁或熄灭动作。类似的移动照明工具有很多，形态也各式各样，但大都没有实现普及型。
4 结论
通过分析手持式照明工具演变历程，总结了目前市场上手持照明产品的特点，可以看出未来日常家用手持照明工具的发展方向不是单一的。可以想象未来的手电可能是衣服上的一颗小小的纽扣，可能是一枚漂亮的戒指，也许是镶在眼镜框上，更或许发光装置和控制装置实现了分离，用户可以遥控照明。作为产品的设计师，我们只有掌握手持式照明工具的演变历史，结合相关的先进技术，准确预测发展趋势，才能更好地为未来手电的设计奠定基础，把握方向！
参考文献：
［1］手电筒—百度百科，http://www.wapbaike.baidu.com/view
［2］纳利德之手电发展史，http://www.docin.com/p-424058073.html
［3］LED-百度百科，http://www.wapbaike.baidu.com/view/52538.htm:
［4］安卓系统-百度百科，http://www.wapbaike.baidu.com/view/1241829.htm
［5］手机照明软件工作原理，http://www.wapiknow.baidu.com/question/300543885.html
［6］谢源田.LED发光照明伞具:台湾,CN202043725U[P].2011-11-23
［7］廖松岳.兼具手持照明及发光功能的帽子:中国,CN201640593U[P].2010-11-24
［8］图片来源：http://image.baidu.com/
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