CN108105627A - 可调节光照宽度和/或角度的led灯具 - Google Patents

可调节光照宽度和/或角度的led灯具 Download PDF

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Abstract

一种积木式的可变换灯具形状且无眩光的调节光照宽度和/或角度的LED灯具。包括灯罩和灯光架，灯光架由若干个LED标准模组拼装构成，每个LED标准模组由芯片散热一体化的LED光源、承载该LED光源的基座和托持该基座且呈方形的标准模块组成，在该灯罩的两端各设一个固罩夹板，在灯光架的两端设有用于承托灯罩的托罩架，灯罩通过设置于固罩夹板与托罩架之间的球铰链结构置于灯光架之上。其可使使用者很容易通过改变灯罩相对于灯光架的位置来调节光照的宽度或照射角度。另外，由于该灯具是由标准部件采用积木拼装方式搭建而成的，这又使得该LED灯具很容易装配。同时，其采用具有漫反射的灯罩，使由LED光源发出的光线出光均匀。

Description

可调节光照宽度和/或角度的LED灯具
技术领域
本发明涉及一种LED照明灯具，特别涉及到一种采用若干标准模块43拼装组成且可调节照明宽度和/或角度并具有漫反射效果的LED台灯。
背景技术
现有技术中的LED照明灯具，特别是台灯大致由四部分组成，分别是灯座、灯臂、灯罩和安装在灯罩上的灯泡或灯管，而灯罩与灯臂固定连接，灯臂固定在灯座上。通常，灯罩形状和照射角度基本为固定结构，不易改变，若想改变照明角度则需用力弯折灯臂，通过改变灯臂的弯曲程度来实现，当使用者为儿童时，则非常不便。
另外。其使用的光源多为球泡灯或灯管，配置在光源上的灯罩的作用仅为将该光源向无用方向发出的光线反射到桌面，有许多灯罩并不能阻挡光线直射读书者的眼睛。这种直接反射且无漫反射功能的灯罩，极易导致读书儿童的眼睛损坏。另外，上述台灯安装好后，当出现问题需要维修时，则需专业维修人员使用专用工具才能将其拆解后进行维修。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种积木式的可变换灯具形状且无眩光的调节光照宽度和/或角度的LED灯具。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
本发明的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，包括灯罩和灯体，所述灯体由灯座、灯臂和灯光架组成，其特征在于：所述灯光架由若干个LED标准模组拼装构成，每个LED标准模组由芯片散热一体化的LED光源、承载该LED光源的基座和托持该基座且呈方形的标准模块组成，相邻的LED标准模组通过其间的标准模块上的可快速拆装的卡装结构固接在一起，在该灯罩的两端各设一个固罩夹板，在所述灯光架的两端设有用于承托灯罩的托罩架，所述灯罩通过设置于所述固罩夹板与托罩架之间的球铰链结构置于所述灯光架之上。
所述灯罩由两张分离设置且为长方形的平板构成；所述两个固罩夹板均包括一个等腰梯形的连接板和分别设置在该连接板内侧且位于腰边的长条凸台，在该长条凸台上设有可将所述平板的端部插入的定位槽；在两个固罩夹板中的一个固罩夹板上的连接板内侧中央设置一个具有半球形腔体的球铰扣，在另一个固罩夹板上的连接板中央设有直通孔，采用带有螺栓的紧固旋钮以螺栓穿过所述直通孔将该另一个固罩夹板旋接定位在所述灯光架上；所述托罩架为卡扣在所述LED光源顶部且具有中央通光孔的框架，在该框架外侧面设有可与所述球铰扣构成所述球铰链结构的圆球。
所述灯罩由两张分离设置的罩板构成，每张罩板由连为一体的矩形板和弧形板制成；所述两个固罩夹板结构相同，每个固罩夹板由结构基本相同且分离设置的一对定位板构成，每个定位板均由半圆形的基板和扇形的侧板构成，基板与侧板之间夹角为直角，在基板内侧中央设置一个具有半球腔体的球铰扣，在基板边侧设有可将所述矩形板的端部插入的定位槽；所述托罩架为卡扣在所述LED光源顶部且具有中央通光孔的框架，在该框架侧面设有“T”形支架，在该支架的横部的两端设有可与所述球铰扣构成所述球铰链结构的圆球。
所述灯罩由两张成60－120度夹角的裙板和将该两张裙板连接在一起的顶连板构成；所述两个固罩夹板结构相同，每个固罩夹板由圆弧形的套接板和扇形的转向板构成，套接板与转向板之间的夹角为直角；在转向板内侧中央设置一个具有半球腔体的球铰扣，在套接板的边侧设有可将所述顶连板的端部插入的定位槽；所述托罩架为卡扣在所述LED光源顶部且具有中央通光孔的框架，在该框架外侧面设有可与所述球铰扣构成所述球铰链结构的圆球。
所述灯臂、灯座均由若干个所述的标准模块拼装构成，相邻的标准模块之间通过可快速拆装的卡装结构固接在一起。
所述标准模块的六个面为方形的敞口，在每个面的敞口内设有正方形的内边框，六个面上的六个内边框合围构成正方体的空心内腔，采用双头型的弹性卡头插入空心内腔中，将相邻两个标准模块连接在一起，或者将相邻的标准模块与光源基座连接在一起。
在所述标准模块上设有可将裸露的敞口封闭住的封盖。
在所述灯罩的内侧面上设有起漫反射且由纳米反射材料制成的涂层。
本发明的LED灯具中的灯罩与灯光架之间采用万向球铰链的结构，使得使用者可以很容易通过改变灯罩相对于灯光架的位置来调节光照的宽度或照射角度。另外，由于本发明的灯具是由标准部件采用积木拼装方式搭建而成的，这又使得该LED灯具很容易装配。同时，其采用具有漫反射的灯罩，使由LED光源发出的光线出光均匀。
附图说明
图1为本发明实施例1的示意图。
图1.1为图1中A部放大图。
图1.2为图1中B部放大图。
图1.3为图1中的一个固罩夹板的放大示意图。
图1.4为图1中的紧固旋钮的放大示意图。
图1.5为图1中的另一个固罩夹板的放大示意图。
图1.6为图1中呈平板的灯罩的放大示意图。
图1.7为图1中的托罩架的放大示意图。
图2为本发明实施例2的示意图。
图2.1为图2的俯视图。
图2.2为图2.1中的D部放大示意图。
图2.3为图2中的C部变角状态之一的放大示意图。
图2.4为图2中的C部变角状态之二的放大示意图。
图2.5为图2中的C部变角状态之三的放大示意图。
图2.6为图2中的一个固罩夹板的放大示意图。
图2.7为图2中的另一个固罩夹板的放大示意图。
图2.8为图2中呈罩板的灯罩的放大示意图。
图2.9为图2中的托罩架的放大示意图。
图3为本发明实施例3的示意图。
图3.1为图3中灯罩与灯光架爆炸示意图。
图3.2为图3中E部的放大示意图。
图3.3为图3中的灯罩的放大示意图。
图3.4为图3中的固罩夹板的内侧放大示意图。
图3.5为图3.4的外侧示意图。
图3.6为图3中的托罩架的放大示意图。
附图标记如下：
灯座1、灯臂2、灯光架3、LED标准模组4、LED光源41、基座42、标准模块43、灯罩5、平板51、矩形板52、弧形板53、裙板54、顶连板55、固罩夹板6、连接板61、长条凸台62、限位柱63、直通孔64、定位板65、前板651、后板652、基板653、侧板654、套接板66、转向板67、紧固旋钮68、托罩架7、框架71、通光孔72、定位槽8、球铰链结构9、球铰扣91、圆球92、支架93。
具体实施方式
本发明的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具主要采用积木拼装式结构的标准部件搭建构成，其特点是通过设置在灯体上的万向球调节结构来调节灯罩5 的张口大小和方向，以改变LED光源41所射光线的照明宽度和照射方向，为使用者提供更多的用灯方式，以满足使用者根据所需及时方便调节光照宽度和角度。同时，使用者还可根据所需将该LED灯具按照拼装规则组装成其它形状的 LED灯具。
如图1、2、3所示，本发明的LED灯具主要以台灯外形展示，其由灯座1、灯臂2、灯光架3、灯罩5和LED光源41组成(本文件将灯座1、灯臂2和灯光架3合称为灯体)。灯座1可座落于箱台柜架上，在灯座1上安装有用于给LED 光源41供电的电源模块，灯臂2固接在灯座1上用于支撑灯光架3，所述灯罩 5置于灯光架3之上用于将LED光源41所发光线反射至用光区域。
本发明的灯座1、灯臂2均由若干个呈方形的标准模块43采用积木拼装方式固接构成。
每个所述标准模块43有六个面正方形的表面，每一面上开有方形的敞口，在每个敞口内，设有一个内边框的台阶面，内边框的中央为正方形的通孔，即六个面上的六个内边框合围构成的内部空间为一个正方体的空心内腔，该标准模块43的六个表面可通过所述的空心内腔串通。
采用双头型的弹性卡头(图中未示出)插入空心内腔中，即可将相邻两个标准模块43连接在一起，即采用若干个标准模块43可以拼装成处于同一平面内的板层，也可将其拼装成具有三维立体形状的板、柱或其它异形形状的物体。
当所拼装台灯完成后，为了防止灰尘和滴水落入标准模块43内，可在所述标准模块43上采用与其配套的封盖(图中未示出)将标准模块43上裸露的敞口封闭住。一、灯光架3
本发明的所述灯光架3由若干组LED标准模组4并列连接组成。
每组LED标准模组4由三部分竖向叠置组成，分别为芯片散热一体化的LED 光源41、承载该LED光源41的基座42和托持该基座42的所述标准模块43。
1、芯片散热一体化的LED光源41
该LED光源41由LED芯片和承接该LED芯片的一个由导热良好的材料制作的散热件构成，散热件的体表面积远大于LED芯片，而且其绝大部分置于大气环境中。
散热件的外形轮廓围合的空间形状可为棱台形、圆台形、棱柱形或圆柱形，即散热件的外形可为圆柱、长方体、正方体、椭圆柱(即其断面形状为圆形、矩形、正方形或椭圆形)、正多面体或者将矩形板52、圆形板的周边向下弯折构成的外形轮廓形状为棱台形、圆台形、棱柱形或圆柱形的空心板体。
所述LED芯片的正负引线以与所述散热件绝缘的方式引出并形成标准化的插件。所述散热件优选为铜柱或铝柱，其最大外径在25mm，其厚度在8mm－15mm。
其最大的特点就是：体积远大于LED芯片的散热件能在较短的时间内吸收LED芯片产生的热量，从而快速的将该部分热量散发至周围空间，同时，采用标准件的形式，可以使其形成以积木拼装方式构成的LED光源41器件(包括台灯)。
2、基座42
上述LED光源41插接在该基座42上，在该基座42上设有供电接口，通过快速插接的电连线可将LED光源41与直流供电的电源模块相连接。
同时，在该基座42上还设有可将其与所述的标准标准以快速拆装结构连接的卡孔，采用前述的双头型的弹性卡头即可将该基座42固接在所述的标准模块 43上。
采用前述的双头型的弹性卡头连接在相邻的该LED标准模组4中的标准模块43之间，即可将若干个LED标准模组4串接或并接成具有“一”字型、“十”字型或圆环形的光源。
二、灯罩5
本发明的灯罩5由塑料一次注塑成形，其通过与其连接的固罩夹板6和设置在灯光架3两端上托罩架7架设在所述灯光架3上，在固罩夹板6与托罩架7 之间设有球铰链结构9，该灯罩5通过所述的球铰链结构9可以改变该灯罩5的张口宽度(即光源光线的照射宽度)和/或灯罩5的张口方向(即光源光线的照射方向)。
本发明的灯罩5、固罩夹板6、托罩架7和所述的球铰链结构9有以下三种实施例。
实施例1
如图1至图1.7所示，本实施例中的LED光源41发光面朝下。
1)灯罩5
为两张分离设置的平板51，平板51的形状为长方形，在该平板51的内侧涂有起漫反射且由纳米反射材料制成的涂层，该漫反射可有效防止光源产生的眩光对使用者眼睛的损失。
2)固罩夹板6
有两个，分别为左侧固罩夹板6和右侧固罩夹板6，左右固罩夹板6的结构基本相同，其均包括一个等腰梯形的连接板61和分别设置在该连接板61内侧 (朝向灯罩5的一侧为内侧，远离灯罩5的一侧为外侧)且位于连接板61腰边的长条凸台62，长条凸台62有一定的厚度和宽度，在该长条凸台62上设有长条形的盲孔，简称定位槽8，该定位槽8的宽度与所述平板51的厚度相当，即安装时，将所述平板51两端部插入对应的固罩夹板6上的定位槽8中，即可将灯罩5与固罩夹板6连接在一起(其间可采用紧配合连接，也可采用胶粘连接，还可采用卡扣连接或其它常规连接方法连接)。
如图1.3所示，在左侧固罩夹板6上的连接板61内侧中央设置一个具有大半球形内腔的球铰扣91，如图1.5所示，在右侧固罩夹板6上的连接板61中央带有直通孔64的限位柱63。
3)托罩架7
为一个，该托罩架7为一个固定在灯光架3左端部的所述LED光源41底面上的方形的框架71，该框架71的中央为可使LED光源41所发光线穿过的通光孔72，该托罩架7与LED光源41之间通过快速拆装结构的连接方式固接在一起，该快速拆装结构可为双头型弹性卡头连接、卡扣式连接或螺旋连接。
在该托罩架7的框架71外侧面上设有一个较短的支柱，支柱的端部设有一个圆球92。
在灯光架3的右端部也设有一个托罩架7，该托罩架7的框架71外侧未设圆球92，而是在该外侧开设一个螺纹孔(图中未示出)。
为了整洁美观，可采用无圆球92的托罩架7装配在灯光架3上其它未设托罩架7的LED光源41上。
4)装配及调节方法
a.先将灯罩5左端与左侧固罩夹板6连接，使左侧固罩夹板6上的球铰扣 91扣合在固定在灯光架3左端的托罩架7上的圆球92上，以形成所述的球铰链结构9。
所述球铰扣91由具有一定弹性的材料所制，本发明选PC材料(中文名为聚碳酸酯)所制，装配时，将所述圆球92用力压入球铰扣91的球腔体中即可，圆球92与球铰扣91的内腔壁之间存有一定的间隙，间隙的大小以球铰扣91在适当的外力作用下绕圆球92转动为宜。
b.之后，再将右侧固罩夹板6与灯罩5的右端连接，将紧固旋钮68(如图 1.4所示)的螺栓穿过设置在右侧固罩夹板6的限位柱63上的直通孔64旋接在设置于灯光架3右侧托罩架7上的螺纹孔中，由此，将灯罩5固定在灯光架3 上。
c.调节光照角度时，将紧固旋钮68旋松，调节灯罩5张口的方向至所需方向，再将紧固旋钮68旋紧即可。
实施例2
如图2至图2.9所示，本实施例中的LED光源41发光面朝下。
1)灯罩5
为两张分离设置的罩板，每张罩板由连为一体的矩形板52和弧形板53制成(如图2.8所示)，如实施例1相同，在罩板的内侧涂有起漫反射且由纳米反射材料制成的涂层。
2)固罩夹板6
固罩夹板6由两对分别设置在灯光架3两端的定位板65构成，每对定位板 65结构基本相同且由分为前板651和后板652。前板651和后板652均由半圆形的基板653和扇形的侧板654构成，基板653与侧板654之间夹角为直角，侧板654与灯光架3的端面平行，基板653基本与灯光架3的前后侧面平行(在调节角度时，基板653与灯光架3前后侧面形成一定的夹角)，在基板653内侧中央设置一个具有半球腔体的球铰扣91(如图2.6、图2.7所示)。
基板653有一定的厚度，在其边侧设有长条形的盲孔，简称定位槽8，该定位槽8的宽度与所述矩形板52的厚度相当，安装时，可将所述灯罩5上的矩形板52的端部插入该定位槽8中，即可将灯罩5与固罩夹板6连接在一起(其间可采用紧配合连接，也可采用胶粘连接，还可采用卡扣连接或其它常规连接方法连接)。
3)托罩架7
有两个，分别设置在灯光架3的左右两端，每对定位板65对应一个托罩架7。托罩架7由框架71部分和圆球92部分。
框架71部分如实施例1相同，同样是固定在灯光架3两端的LED光源41 的底面上，其上也设有通光孔72。
圆球92部分为：在该框架71侧面设有一个呈“T”形的支架93，在该支架 93的横部的两端设有可与所述球铰扣91构成所述球铰链结构9的圆球92(如图2.9所示)。
4)装配及调节方法
a.将灯罩5矩形板52的两端与对应侧的固罩夹板6连接，即将灯罩5矩形板52的左端插入左侧两个定位板65上的定位槽8中，将灯罩5的矩形板52的右端插入左侧两个定位板65的定位槽8中，使左右侧的两对定位板65上的球铰扣91扣合在托罩架7上的圆球92上，以形成所述的球铰链结构9，由此，将灯罩5固定在灯光架3上。
球铰扣91与圆球92的装配方法及相关要求与实施例1相同。
b.调节光照宽度时，将定位板65内旋(即每个定位板65的上部向灯光架3 内侧旋转)，即可使灯罩5的弧形板53的下缘向外旋转而使灯罩5的张口增大，从而，将光照的宽度调大(参见图2.3、图2.4)，反之旋转定位板65则会使光照宽度调小(参见图2.5)。
调节光照角度时，将定位板65中的前板651和后板652同向旋转，即可将光照方向调到所需方向(参见图2.4所示)。
实施例3
如图2至图3.6所示，本实施例中的LED光源41发光面朝上。
1)灯罩5
所述灯罩5为一个，其由笼罩在灯光架3前后侧的裙板54和将两侧的裙板 54连为一体的顶连板55，两侧的裙板54形成60－120度的夹角(如图3.3)，两侧的裙板54的形状可以相同且对称，也可为不相同且非对称，本发明选择前后两侧的裙板54的形状为非对称的，在前侧的裙板54的下端设有一个向斜下方延伸的前缘56，而后侧的裙板54的上端(与顶连板55相接的部分)设有一个小台阶57，该形状具有一种非对称美，后侧裙板54上的小台阶57还可提高光线的漫反射效果。如前两个实施例相同，在裙板54和顶连板55的内侧涂有起漫反射且由纳米反射材料制成的涂层。
2)固罩夹板6
有两个，分别设置于灯光架3左右两端，两个固罩夹板6结构相同，每个固罩夹板6由圆弧形的套接板66和扇形的转向板67构成。
套接板66与转向板67一体成形，其间的夹角为直角，套接板66有一定的厚度，在其边侧设有圆弧形的盲孔，简称定位槽8，该定位槽8的宽度和形状与所述顶连板55的厚度和形状相当，安装时，可将所述灯罩5两端部的顶连板55 插入该定位槽8中(如图3.1、图3.2所示)，即可将灯罩5与固罩夹板6连接在一起(其间可采用紧配合连接，也可采用胶粘连接，还可采用卡扣连接或其它常规连接方法连接)。
在转向板67内侧中央设置一个具有半球腔体的球铰扣91(如图3.4所示)。
3)托罩架7
为两个，分别设置在灯光架3的两端，其形状与结构与实施例1中的托罩架7相同。如实施例1中相同，在该托罩架7的框架71外侧面上设有一个较短的支柱，支柱的端部设有一个圆球92。
4)装配及调节方法
a.将灯罩5与固罩夹板6连接，即将灯罩5上的顶连板55部分插入固罩夹板6的套接板66上的定位槽8中。同时，使固罩夹板6的转向板67上的球铰扣91扣合在所述托罩架7上的圆球92上，以形成所述的球铰链结构9。由此，将灯罩5固定在灯光架3上。
球铰扣91与圆球92的装配方法及相关要求与实施例1相同。
b.调节光照角度时，向内推动裙板54或向外拉动裙板54，使球铰扣91相对圆球92转动，即可调节灯罩5张口的方向至所需方向，使光照方向变化。
本实施例可将向上发射的光线漫反射至桌面，可有效避免LED光源41所发光线直射使用者的眼睛。

Claims (8)

1.一种可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，包括灯罩(5)和灯体，所述灯体由灯座(1)、灯臂(2)和灯光架(3)组成，其特征在于：所述灯光架(3)由若干个LED标准模组(4)拼装构成，每个LED标准模组(4)由芯片散热一体化的LED光源(41)、承载该LED光源(41)的基座(42)和托持该基座(42)且呈方形的标准模块(43)组成，相邻的LED标准模组(4)通过其间的标准模块(43)上的可快速拆装的卡装结构固接在一起，在该灯罩(5)的两端各设一个固罩夹板(6)，在所述灯光架(3)的两端设有用于承托灯罩(5)的托罩架(7)，所述灯罩(5)通过设置于所述固罩夹板(6)与托罩架(7)之间的球铰链结构(9)置于所述灯光架(3)之上。
2.根据权利要求1所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：所述灯罩(5)由两张分离设置且为长方形的平板(51)构成；所述两个固罩夹板(6)均包括一个等腰梯形的连接板(61)和分别设置在该连接板(61)内侧且位于腰边的长条凸台(62)，在该长条凸台(62)上设有可将所述平板(51)的端部插入的定位槽(8)；在两个固罩夹板(6)中的一个固罩夹板(6)上的连接板(61)内侧中央设置一个具有半球形腔体的球铰扣(91)，在另一个固罩夹板(6)上的连接板(61)中央设有直通孔(64)，采用带有螺栓的紧固旋钮(68)以螺栓穿过所述直通孔(64)将该另一个固罩夹板(6)旋接定位在所述灯光架(3)上；所述托罩架(7)为卡扣在所述LED光源(41)顶部且具有中央通光孔(72)的框架(71)，在该框架(71)外侧面设有可与所述球铰扣(91)构成所述球铰链结构(9)的圆球(92)。
3.根据权利要求1所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：所述灯罩(5)由两张分离设置的罩板构成，每张罩板由连为一体的矩形板(52)和弧形板(53)制成；所述两个固罩夹板(6)结构相同，每个固罩夹板(6)由结构基本相同且分离设置的一对定位板(65)构成，每个定位板(65)均由半圆形的基板(653)和扇形的侧板(654)构成，基板(653)与侧板(654)之间夹角为直角，在基板(653)内侧中央设置一个具有半球腔体的球铰扣(91)，在基板(653)边侧设有可将所述矩形板(52)的端部插入的定位槽(8)；所述托罩架(7)为卡扣在所述LED光源(41)顶部且具有中央通光孔(72)的框架(71)，在该框架(71)侧面设有“T”形支架(93)，在该支架(93)的横部的两端设有可与所述球铰扣(91)构成所述球铰链结构(9)的圆球(92)。
4.根据权利要求1所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：所述灯罩(5)由两张成60－120度夹角的裙板(54)和将该两张裙板(54)连接在一起的顶连板(55)构成；所述两个固罩夹板(6)结构相同，每个固罩夹板(6)由圆弧形的套接板(66)和扇形的转向板(67)构成，套接板(66)与转向板(67)之间的夹角为直角；在转向板(67)内侧中央设置一个具有半球腔体的球铰扣(91)，在套接板(66)的边侧设有可将所述顶连板(55)的端部插入的定位槽(8)；所述托罩架(7)为卡扣在所述LED光源(41)顶部且具有中央通光孔(72)的框架(71)，在该框架(71)外侧面设有可与所述球铰扣(91)构成所述球铰链结构(9)的圆球(92)。
5.根据权利要求1所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：所述灯臂(2)、灯座(1)均由若干个所述的标准模块(43)拼装构成，相邻的标准模块(43)之间通过可快速拆装的卡装结构固接在一起。
6.根据权利要求1所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：所述标准模块(43)的六个面为方形的敞口，在每个面的敞口内设有正方形的内边框，六个面上的六个内边框合围构成正方体的空心内腔，采用双头型的弹性卡头插入空心内腔中，将相邻两个标准模块(43)连接在一起，或者将相邻的标准模块(43)与光源基座(42)连接在一起。
7.根据权利要求6所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：在所述标准模块(43)上设有可将裸露的敞口封闭住的封盖。
8.根据权利要求1所述的可调节光照宽度和/或角度的LED灯具，其特征在于：在所述灯罩(5)的内侧面上设有起漫反射且由纳米反射材料制成的涂层。
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