CN207438161U - 用于照明装置的支撑结构和相应的照明装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于照明装置(100)的支撑结构,例如用于机动车灯的灯和灯泡,包括:支撑构件(12),该支撑构件(12)沿着轴线(X12)延伸并且具有相反表面(12a、12b),所述相反表面(12a、12b)带有用于例如LED源的至少一个电启动光辐射源(L)的安装位置(18);管状壳体(20),该管状壳体(20)布置在支撑构件(12)上,该管状壳体(20)具有在支撑构件(12)的安装位置(18)处的相对的开口(22a、22b)。所述相反的开口(22a、22b)由框架部分包围,该框架部分具有面向LED(L)在支撑构件(12)的相反表面(12a、12b)上的安装位置(18)的向外展开的侧壁(220a、222a、220b、222b)。
Description
技术领域
本申请涉及照明装置,具体地涉及用于照明装置的支撑结构。
一个或多个实施方式可以提及适于使用电启动光辐射源的照明装置,例如诸如LED源的固态光辐射源。
背景技术
随着LED光辐射源的使用越来越多,趋势正在发展到设计和开发适于在例如汽车行业中使用作为传统灯或灯泡——例如被标识为H8、H10、H11和H16的所谓“H型”灯泡——的替代品的灯或“灯泡”。
在这种照明装置的实现中,可以采用包括例如聚合物的塑料材料的支撑结构(即壳体)。这样的材料可以提供各种优点,例如重量轻、易成型和降低成本。
使用这种材料的一个关键问题是该材料可能由于例如蓝光的辐射而降解。事实上,LED源发射的光辐射可以具有窄峰为440nm左右(即在可见光谱的蓝色区域中)的发射光谱和在500nm至700nm的区域中并且在550nm处具有峰值的较宽的钟形曲线。
由于相应的LED源可能是发射具有5000K和6500K之间的相关色温(CCT)的白光的相当高功率的源,所以在汽车行业(例如在H型灯泡的改装应用中)中,由于暴露于蓝光而导致的材料降解可能更严重。
此外,在各种应用中,壳体的壁可能为了有助于满足特定要求而反射LED源的光,这可能涉及例如黑暗截止区域的存在。特别是在光辐射照射在壁上的区域中,材料可能受到相当严重的降解。
可以通过使用对蓝色区域中的光表现出高抵抗力的聚合物和/或填充有颗粒或混合物的聚合物来解决塑料材料降解的问题。
然而,这样的解决方案可能不完全令人满意,例如在材料预定要在高操作温度下受到蓝光长时间照射的应用中。此外,这些材料中的一部分可能相当昂贵并且难以通过模制和粘合(焊接)加工。
一个替代的解决方案可以包括在暴露于光辐射的壁的表面上沉积涂层(例如薄膜涂层),以保护塑料材料免受蓝光辐射。
虽然相关技术相当普遍和先进,并且尽管它们在粘合性和与光辐射的相互作用方面提供良好的性能,但是一些应用需要相当麻烦的处理,例如在涂层必须选择性地施用在特定区域(例如在照明装置的壳体中的辐射发射窗口处)情况下。一旦光辐射源安装在反射器中,例如反射涂层的涂层在整个壳体上的沉积确实可能导致不期望的杂散光和/或重影。
对于现有技术的可能的概述可以包括,例如:
-文献US 7 923 907 B2,该文献涉及一种包括平面支撑件(PCB)的LED灯组件,该平面支撑件(PCB)至少具有安装在主侧面上的LED并且布置在散热器的宽平表面上;
-文献WO 2015/032896 A1,该文献涉及用于汽车行业的照明灯,该照明灯包括布置在PCB板的主表面上的多个固态照明构件和降低照明等级的减耀光图案;以及
-文献EP 1 348 534 A1,该文献描述了制造一种光学反射器的方法,该方法包括本体的包覆成型步骤和反射层的沉积。
实用新型内容
一个或多个实施方式旨在进一步改进先前概述的解决方案,例如,关于以下方面:
-按照现行规定,注重H型灯或灯泡的截止角度;
-减少由于来自光源的发射——例如LED源的蓝色区域的发射——引起的塑料材料的降解,
-改善将灯泡安装到灯中时光度场中的直射光。
根据一个或多个实施方式,可以藉由具有在后面具体阐述的特征的用于照明装置的支撑结构来实现所述目的。
一个或多个实施方式还可以涉及照明装置以及相应的方法。
权利要求是在本文中参考实施方式提供的技术教示的组成部分。
根据本实用新型的一个方面提供了一种用于照明装置的支撑结构,所述结构包括:支撑构件,支撑构件沿着轴线延伸并且具有相反表面,相反表面带有用于至少一个电启动光辐射源的安装位置,管状壳体,管状壳体布置在支撑构件上,管状壳体中具有在支撑构件的相反表面上的安装位置处的相对的开口,相对的开口被框架部分包围,框架部分具有面向支撑构件的相反表面上的安装位置的向外展开的侧壁。
根据本实用新型的另一个方面提供了一种照明装置,其包括:根据上述方面的支撑结构,至少一个电启动光辐射源,至少一个电启动光辐射源优选为LED源并且布置在支撑构件的相反表面的安装位置处。
根据本实用新型的又一方面提供了一种制造上述方面的支撑结构的方法,该方法包括用与壳体的其余部分的材料不同的材料制作造和/或涂覆向外展开的侧壁。
一个或多个实施方式可以设想为壳体的特定部分提供选择性地沉积在壳体表面的各个区域的涂层。
在一个或多个实施方式中,涂层可以表现出不同的光学性质,例如在光辐射源以及其他区域的暗体(几乎是黑色)的特征附近的镜面反射率/漫反射率。
一个或多个实施方式能够保护位于光辐射源附近的材料免受由源本身发射的光辐射引起的降解(例如,LED源在蓝色区域中的发射),同时避免杂散光。
一个或多个实施方式有可能选择特定涂层将沉积在其上的材料。
附图说明
现在将参考附图仅通过非限制性示例来描述一个或多个实施方式,在附图中:
-图1是根据一个或多个实施方式的包括支撑结构的照明装置的分解透视图,
-图2示出了根据一个或多个实施方式的适于包括支撑结构的照明装置,以及
-图3是举例示出了通过一个或多个实施方式可以实现的操作特征的侧视图。
具体实施方式
在下面的描述中,给出了各种具体细节以提供对本说明书的各种示例性实施方式的透彻理解。实施方式可以在没有一个或多个特定细节的情况下实施,或者通过其他方法、部件、材料等实施。在其他情况下,未示出或详细描述公知的结构、材料或操作以避免使实施方式的各个方面模糊。
贯穿本说明书提到的“一个实施方式”或“一实施方式”意味着结合该实施方式描述的特定特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中。因此,短语“在一个实施方式中”或“在一实施方式中”在贯穿本说明书的各个地方的可能的出现并不一定都是指相同的实施方式。此外,特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施方式中组合。
本文提供的标题仅为方便起见,因此不说明实施方式的保护范围或意义。
在附图中,附图标记100总体上表示照明装置。在一个或多个实施方式中,这种装置可以包括适于用作例如用于汽车应用的改进照明装置的灯或“灯泡”。
在一个或多个实施方式中,装置100可以包括例如适于包括板部分12的支撑件10,该板部分12可以沿轴线X12延伸并且包括用于安装一个或多个电启动光辐射源的相反表面12a、12b。
在一个或多个实施方式中,这样的源是固态光辐射源,例如LED 源L.
在一个或多个实施方式中,支撑件10可以包括翅片部分14,该翅片部分14热耦合至部分12并适于充当散热器。
在一个或多个实施方式中,翅片部分14可以包括一定数量的翅片140。
在一个或多个实施方式中,如图1举例说明的,翅片140可以包括环绕轴线X12的大致环形的翅片。
在一个或多个实施方式中,支撑件10还可以包括居间的、大致圆柱形部分16(但是圆柱形部分16还可以包括凹槽和/或翅片),该部分16适于充当在板部分12和翅片部分14之间的连接部分。此外,可以给出将反射器R联接至支撑件10的可能性(见图3),反射器适于例如在正面方向上反射由光辐射源L发射的光辐射,如下文所述。
在本文举例说明的一个或多个实施方式中,支撑件10适于充当散热器(部分12、14和16)。
这可以例如按同一申请人在同一日期提交的“工业发明专利申请”中所描述的进行。
在一个或多个实施方式中,部分14可以包括以悬臂方式从连接部分16沿着与轴线X12的指定方向基本上一致的方向延伸的翅片140(如图2所示)以代替围绕轴线X12沿***延伸的环形翅片(如图1所示)。
在一个或多个实施方式中,该光辐射源L或每个光辐射源L可以安装在基本上类似于印刷电路板(PCB)18的平面支撑件上,该平面支撑件适于布置在支撑件/散热片10的板部分12的相应表面12a、12b上。
本文举例说明的一个或多个实施方式可以包括布置在相应支撑件或PCB 18上的对应安装位置或部位处的两个源L,该两个源L在单个U形件的环路部分18a处彼此连接。所述U形件适于以大致夹层状结构装配在板部分12上。以这种方式,光辐射源可以在板部分12的表面12a、12b处布置在支撑件18上。
在一个或多个实施方式中,所述安装方案能够将光辐射源L放置成相对于参考平面(其可以是,仅仅作为示例,包括在图3中的反射器R的底部中的理想平面)的距离与使用常规照明源(例如卤素灯)的情况下白炽灯的相应可能灯丝相对于参考平面的距离相同。
一个或多个实施方式使得适于用作这种传统照明装置的替代品的照明装置能够实现。
这可以简化光辐射源L至支撑件/散热器10的固定,同时有助于消散操作中产生的热量。
关于全局照明效应,来自LED L的光辐射可以依照与由白炽灯发射的辐射图案基本上相似的辐射图案来进行发射。
这还有助于符合如为例如H型灯或灯泡所设想的例如在辐射截止角方面的国际规定。
在一个或多个实施方式中,包括支撑件10的结构还可以包括适于围绕部分12的管状壳体20。
在一个或多个实施方式中,管状壳体20可以包括两个互补的半壳体20a、20b,每个半壳体具有基本上类似于瓦片的形状。
在一个或多个实施方式中,管状壳体20可以通过一种塞子20c(参见图2和图3)在管状壳体20的远端处(即,在翅片部分14的相反侧)封闭。
当然,所提及的这种可能的实现仅仅是示例性的,并且不能被解释为限制可能的实施方式。
在一个或多个实施方式中,壳体20(无论其结构如何)可以装配在板部分12(其承载具有光辐射源L的基座18)上。
同时,设置在壳体10中的彼此相对的开口或窗口22a、22b面对布置在板构件12上的光辐射源L的安装位置(例如,在将要装配到所述板部分上的支撑件18上)。
在一个或多个实施方式中,所述开口22a、22b(在目前考虑的示例中,开口数量是两个并且径向相对:但是,所述选择不是必须的)可以被适于包括分开或向外展开的侧壁220a、222a(窗口22a)和220b、222b(窗口22b)并且面向光辐射源L的安装位置的“框架”部分包围。
在一个或多个实施方式中,壁220a、222a和220b、222b的倾斜表面可以是平坦的或弯曲的。例如,如果它们是弯曲的,则它们可以是凹形或凸形的,并且可以沿循沿着轴线X12的方向或沿着垂直于轴线X12的方向或者两者的组合延展的生成曲线来生成。
在本文举例说明的一个或多个实施方式中,所述框架部分可以包括适于在沙漏状壳体20内形成一种变窄或变紧的腰部的呈通道形状切口;这可以通过例如图3的侧视图理解。
在一个或多个实施方式中,所述框架部分可以各自包括一对彼此相对的倾斜壁(例如,对于窗口22a为220a、222a,以及对于窗口22b为220b、222b),每对壁进而在轴线X12的纵向方向上彼此相对。
在一个或多个实施方式中,所述轴线可以限定板部分12的纵向轴线和装配成围绕部分12的壳体20(其可以是例如管状和圆筒形的)的纵向轴线。
在一个或多个实施方式中(参见例如图3),壁220a和220b(一方面)以及壁222a、222b(另一方面)可以具有不同的相对于轴线X12的倾斜角度。
例如,在一个或多个实施方式中,壁220a、220b的铺开的平面可以相对于纵向轴线X12形成倾斜角,该倾斜角大于由另外的壁222a、222b形成的同类的倾斜角。
在一个或多个实施方式中,包括在围绕开口或窗口22a、22b的框架中的所述壁的位置和/或斜面可以相对于穿过轴线X12的平面(参见图3)大致对称(类似镜像):但是,这样的实现方式并不是必须的。
在一个或多个实施方式中,壳体20因此可以被认为具有基本上圆筒形的形状,该圆筒形形状在光辐射源L的安装位置处(沙漏形状的“腰”线)具有不连续性。
如前所述,这种不连续性可以(在部分12上的LED L的安装位置处)与倾斜表面220a、222a、220b、222b相关联,这些倾斜表面的倾斜角度被选择为以便根据与例如H型灯或灯泡相关的现有规定来获得辐射截止角。
在一个或多个实施方式中,由装置100发射的整体光辐射图案可能因此得自两个分量的重叠:
-来自光辐射源L的直接发射分量(参见例如图3中由光线A1举例说明的辐射,该辐射沿着与轴线X12垂直的方向的输出),以及
-一个或多个光辐射分量,一旦被从源L发射,该一个或多个光辐射分量就可以在壁220a、222a、220b、222b和/或适于联接至照明装置100的反射器R的壁上反射(参见例如图3中由光线A2举例说明的辐射分量)。
在一个或多个实施方式中,可以通过作用于辐射所照射的各种表面的光学性质来修改这种光辐射分布的特征。
例如:
-如果辐射照射在(镜面)反射表面上,则光束可以被镜面反射;
-如果辐射照射在白色或纹理的表面上,则反射将是漫反射,
-如果辐射照射的表面较暗并且吸光(几乎是黑色),则光辐射基本上被吸收。
在一个或多个实施方式中,壁220a、222a、220b、222b的光学特性可以与壳体的其余部分——例如半壳体20a、20b的半圆筒形部分的不对应于形成窗口22a、22b的凹口或凹槽的表面——的光学性质不同。
例如,壁220a、222a、220b、222b可以被抛光以便“管控”光辐射图案,而壳体的其余部分可以执行吸收光辐射的作用,以便避免不期望的杂散光或者阴影或闪耀区域:仅作为示例,参见图3中作为A2示出的光线的传播路径的最后部分。
例如,在一个或多个实施方式中,壁220a、222a、220b、222b的表面可以被形成或处理成使得它们具有反射性质(镜面反射或漫反射),而壳体20的其余部分可以是暗色的(几乎是黑色),使得在将照明装置安装到承载它的灯(例如雾灯)中时,照明装置100产生期望的光辐射图案(例如扩散图案),同时减少不期望的杂散光。
在一个或多个实施方式中,壳体20的不同部分具有不同光学性质的可能性可以有助于例如解决由于来自(例如)LED源L的蓝光辐射引起的塑料材料降解的问题。
例如,在上述示例中(壳体20除了壁220a、222a、220b、222b以外的其他部分总体上为暗色,几乎是黑色,而壁220a、222a、220b、222b与之相反是反射性的),具有高反射率的镜面反射涂层适于保护材料免受由例如蓝光引起的降解。
在一个或多个实施方式中,可以通过沉积诸如铝、铬、银之类的金属材料来获得这种镜面涂层(如本身已知的)。
如果壁220a、222a、220b、222b具有具有漫反射性的白色涂层,则这种反射性可以在任何情况下有益于保护免受由于例如蓝光辐射引起的降解。
为了以不同的方式处理/涂覆同一壳体20的各个区域,可以采用各种技术方案。
例如,真空沉积技术(例如“铝化”)可能是有用的,因为它们在干净的环境中获得高质量涂层。然而,这些技术可能需要使用掩模用于在壳体的不同区域中选择性地沉积膜层;如果壳体的几何形状是复杂的,例如表面不连续,则后一种方案可能是麻烦的。
一个或多个实施方式可以设想采用电镀浴沉积。后者涉及例如通过将部件浸入发生氧化还原反应的溶液来沉积金属涂层。这种技术还可以在不需要使用掩模的情况下使不同涂层能够在结构的不同区域中沉积。
在一个或多个实施方式中,壳体20可以包括不同的材料,例如使用:
-用于窗口22a、22b和围绕它们的壁220a、222a、220b、222b的第一聚合物材料,在这些区域中该第一聚合物材料必须表现出例如对于蓝光辐射的高反射率,
-用于壳体20的其它部分的与第一聚合物材料不同的第二聚合物材料。
在一个或多个实施方式中,第一材料可以是有助于反射涂层的沉积的材料,而第二材料不适于反射涂层的沉积,但是第二材料可以例如经由超声波焊接结合到第一材料。
以这种方式,必须制成具有反射性的部件可以例如经由电镀工艺而不使用掩模以诸如铬、镍、铝或银之类的材料涂覆,这利用了例如这些涂层材料不粘附到壳体的其它部分的事实。
例如,可用于窗口22a、22b和相应的框架部分(壁220a、222a、220b、222b)的材料是适于经由电镀技术涂覆(镀)的ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。
诸如ABS的材料适于与聚碳酸酯(PC)共同模制,聚碳酸酯本身不适用于电镀,但可以超声波焊接至ABS。以这种方式,在电镀过程中,由“双重”材料(ABS-PC)制成的壳体10可以浸入电镀槽中,使得最终只有ABS部分被金属涂层覆盖。
考虑到LED源操作时伴随有相当高的温度,ABS可以由除了具有较高机械强度之外还具有更高耐热性的ABS/PC化合物代替。
当然,提及的诸如ABS和PC的材料不能被解释为对实施方式的限制。可以使用其它聚合物材料(树脂)——例如尼龙、改性聚酯、聚砜、聚酰亚胺和聚醚酰亚胺——作为适于镀覆的材料,可选地比ABS或PC+ABS的量更少。
图1举例说明,在一个或多个实施方式中,如先前举例说明的材料的使用可以使得能够将壳体20与使用轻质金属材料或导热塑料材料的支撑件/散热器10组装。
组装过程可以基本上是机械的,例如采用总体上表示为24的垫圈或固定弹簧,和/或各种定心构件或衬套。
图3的示例性表示突出了在一个或多个实施方式中将如本文举例说明的照明装置100结合至少近似抛物线式的反射器R(例如,反射器R在其表面上设置有所谓的“垫座”)使用的可能性,以便扩大辐射光束并获得符合例如用于雾灯的使用的国际规定的测光图案。
在一个或多个实施方式中,从正面看向反射器R(即,从图3的视点上方)的外部观察者将能够将反射器(例如,其镜像垫座)看作在基本上对应于通常由卤素灯泡的灯丝所占据区域的区域中具有焦点,因此该卤素灯泡可以在如本文举例说明的一个或多个实施方式中由LED源替代。同时,如由A2表示的两条光线的路径所示出的,避免了前方的耀光现象。
在一个或多个实施方式中,壳体和区域的颜色和光洁度可以在从外部观察时改变反射器的外观。以这种方式,例如,可以使反射器具有与保险杠相似的外观和颜色,其中,反射器安装在该保险杠上。这可以是在例如文献DE 1020 14 226012A1描述的安装在机动车辆的保险杠上的例如前雾灯情况。
一个或多个实施方式因此可以涉及用于照明装置(例如100)的支撑结构,该结构包括:
-沿着轴线(例如X12)延伸的具有相反表面(例如12a、12b)的支撑构件(例如板部分12),该相反表面带有用于至少一个电启动光辐射源(例如L)的安装位置(例如18),
-布置在所述支撑构件上的管状壳体(例如20),所述管状壳体具有在支撑构件的相反表面的所述安装位置处的相对的开口(例如,22a、22b),所述相对的开口被框架部分包围,所述框架部分具有面向支撑构件的相反表面上的所述安装位置的向外展开的壁(例如,220a、222a和220b、222b)。
在一个或多个实施方式中,所述管状壳体可以包括呈通道形状的相反的切口部分,该切口部分限定所述管状壳体的变窄的“腰部”部分(参见例如图3),所述开口设置在所述切口部分的通道形状的底部。
在一个或多个实施方式中,所述框架部分可以具有成对的彼此相对的侧壁(例如,220a、222a和220b、222b),每对侧壁的壁具有不同的相对于支撑构件的倾斜度。
在一个或多个实施方式中,所述管状壳体可以包括圆筒形壳体,该圆筒轴线与所述轴线共同延伸(co-extensive)。
在一个或多个实施方式中,所述管状壳体可以包括互补的半壳体(例如,20a、20b),所述互补半壳体与夹置在所述半壳体之间所述支撑构件相互联接(例如24)。
一个或多个实施方式可以包括翅片部分(例如14、140),其中所述支撑构件从所述翅片部分向远侧延伸。
在一个或多个实施方式中,所述向外展开的侧壁可以包括反光表面。
在一个或多个实施方式中,所述壳体的外表面可以包括能吸光表面。
在一个或多个实施方式中,所述能吸光表面可以位于所述反光表面的周围。
在一个或多个实施方式中,照明装置可以包括根据一个或多个实施方式的支撑结构以及布置在所述支撑构件的所述相反表面上的所述安装位置处的至少一个电启动光辐射源,可选地是LED源(例如L)。
在一个或多个实施方式中,制造根据一个或多个实施方式的支撑结构的方法可以包括用与所述支撑结构的其余部分的材料不同的材料来制造和/或涂覆所述向外展开的侧壁。
在一个或多个实施方式中,所述方法可以包括分别用第一材料和第二材料形成所述向外展开的侧壁和所述管状壳体的其余部分。
在一个或多个实施方式中,所述第一材料可以包括能够以反光涂层涂覆的材料,而所述第二材料可以包括与反光涂层不相容的材料。
在不违背基本原理的情况下,在不脱离保护范围的情况下,细节和实施方式可以相对于在本文中仅作为非限制性示例描述的实施方式变化,甚至明显地变化。
保护范围由所附的权利要求限定。
Claims (11)
1.一种用于照明装置(100)的支撑结构,其特征在于,所述支撑结构包括:
-支撑构件(12),所述支撑构件(12)沿着轴线(X12)延伸并且具有相反表面(12a、12b),所述相反表面(12a、12b)带有用于至少一个电启动光辐射源(L)的安装位置(18),
-管状壳体(20),所述管状壳体布置在所述支撑构件(12)上,所述管状壳体(20)中具有在所述支撑构件(12)的所述相反表面(12a、12b)上的所述安装位置(18)处的相对的开口(22a、22b),所述相对的开口(22a、22b)被框架部分包围,所述框架部分具有面向所述支撑构件(12)的所述相反表面(12a、12b)上的所述安装位置(18)的向外展开的侧壁(220a、222a、220b、222b)。
2.根据权利要求1所述的支撑结构,其特征在于,所述管状壳体(20)包括呈通道形状的相反的切口部分,所述切口部分提供所述管状壳体(20)的窄腰部区域,所述开口(22a、22b)设置在所述切口部分的通道形状的底部。
3.根据权利要求1或2所述的支撑结构,其特征在于,所述框架部分包括成对的彼此相对的侧壁(220a、222a和220b、222b),每对所述侧壁中的壁具有不同的相对于所述支撑构件(12)的所述轴线(X12)的倾斜度。
4.根据权利要求1或2所述的支撑结构,其特征在于,所述管状壳体(20)包括圆筒形壳体,所述圆筒形壳体的圆筒轴线与所述轴线(X12)共同延伸。
5.根据权利要求1或2所述的支撑结构,其特征在于,所述管状壳体(20)包括互补的半壳体(20a、20b),所述半壳体(20a、20b)与夹置在所述半壳体(20a、20b)之间的所述支撑构件(12)相互联接(24)。
6.根据权利要求1或2所述的支撑结构,其特征在于,包括翅片部分(14、140),其中,所述支撑构件(12)从所述翅片部分(14、140)向远侧延伸。
7.根据权利要求1或2所述的支撑结构,其特征在于,所述向外展开的侧壁(220a、222a和220b、222b)包括反光表面。
8.根据权利要求7所述的支撑结构,其特征在于,所述管状壳体(20)的外表面包括吸光表面。
9.根据权利要求8所述的支撑结构,其特征在于,所述吸光表面位于所述反光表面的周围。
10.一种照明装置(100),其特征在于,包括:
-根据权利要求1至9中的任一项所述的支撑结构,
-至少一个电启动光辐射源,所述至少一个电启动光辐射源布置在所述支撑构件(12)的所述相反表面(12a、12b)的所述安装位置(18)处。
11.根据权利要求10所述的照明装置(100),其特征在于,所述至少一个电启动光辐射源为LED源(L)。
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