CN101680622A - 光引导led装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于向优先侧面照明的LED装置(10)，包括：发光器(18)，具有基板(22)上的至少一个LED；初级透镜(16)，位于发光器上方且具有中心轴(26)；次级透镜(20)，被设置为内表面围绕初级透镜。次级透镜具有限定基本垂直于该中心轴的主平面的基板邻接下端部和具有中间区域参考点的混合外透镜表面(24)，该中间区域参考点限定了平行于该中心轴(26)的参考轴(44)。该混合外透镜表面包括：(A)集中在该优先侧面上的主周长表面(38)，该主周长表面(a)投影到围绕该中心轴对向成基本角度的脊线，且(b)向内终止于该脊线(44)，(B)中间区域(50)，包括参考点且具有围绕该参考点的凹面；以及(C)非主周长表面，其集中在非优先侧面上且邻接该中间区域和该主周长表面。

Description

光引导LED装置
技术领域
本发明通常涉及发光系统领域，更具体地，涉及利用LED光源以预定图形的光强度照射区域的装置。
背景技术
存在对低成本且高效能的发光装置的需求。LED(发光二极管)提供了高效能的光源，且LED技术的优势在于随着时间甚至提供这种更高的效率。此外，使用LED作为光源的一个优点简单地在于在包含这种源的设备中，这种源的较小封装转化为低得多的材料利用率，由此产生附带的成本有效性。由于技术进步和LED封装成本降低，这种材料利用率的成本优势将变得更加重要。
发光系统的典型应用是道路和停车场照明，其中存在将光均匀分布在被照射的区域上而相邻区域没有光溢出的性能需求。因此，沿着道路以及在停车场中，需要能够将光以偏离横向的方向引导以避免邻近房屋上所谓的光侵扰，例如，在对道路或停车场提供均匀照明时。
出于与光的优先横向引导无关的许多目的，许多LED封装具有透镜，一些包括次级透镜。此外，已经进行了一些有限的努力以改进光引导LED装置，其使用小LED发光器封装上的小透镜，并利用透镜将所发射的一些光量优先重新引导到一个侧面。但是，这种透镜利用了具有一个或多个投射元件和大区域不连续性的透镜表面，该透镜适当地降低需求来避免光侵扰。光侵扰的测量包括多于恰好落向非优先侧面的光能量的数量而且包括光落向的非优先区域多远。
避免光侵扰的需求甚至可以表现在优选吸收光而不是使光发射到非优先侧面的区域中的一些应用中。
发明内容
本发明的目的在于，在发光系统领域中，提供一种LED发光装置，其以横向偏离的方向从装置引导光，并克服现有技术的一些问题和缺点。
本发明的另一目的在于提供一种LED光引导装置，其将光引导向优先侧面，同时将极少的光引导向非优先(相反)侧面。
本发明的另一目的在于提供一种LED光引导装置，其使引导向优先侧面的光最大化并使引导向非优先侧面的光最小化。
本发明的另一目的在于提供一种LED光引导装置，其通过使光被引导到的非优先侧面上的区域中的距离最小化而使光侵扰最小化。
本发明的另一目的在于提供一种LED光引导装置，当被安装在被照射区域上时，该装置在优先侧面的区域上均匀分布光。
本发明的另一目的在于提供一种LED光引导装置，其仅利用一次折射引导最大的光量，从而实现引导光的改进的控制。
本发明的又一目的在于提供一种LED光引导装置，当用于与其他这种装置结合照射较大区域时，该装置在多个这种装置的优先侧面上的区域上均匀分布光。
本发明的再一目的在于提供一种LED光引导装置，其以成本有效的方式利用上述方式引导光。
本发明的这些和其他目的将由以下描述和附图而变得明显。
为了方便而在描述本发明及其各方面时在此使用了术语“向下”，但并不是以任何方式要求装置的任何取向使用。换言之，“向下”并不限于重力方向。因此，如果并入在此披露的本发明的光引导LED装置的光设备取向“向上”而不是向下，或是某种横向取向方向，则术语“向下”包含这种意思。由于本发明装置的一种重要应用是从垂直灯柱向地面发光，因此使用了术语“向下”。注意，附图主要示出了这种“向下”方向作为通常的向上，因为为了清楚起见，以这种取向可以最佳地观看到透视图中次级透镜的混合外透镜表面的视图。当在附图的上下文中提及这种方向时进行了说明。
术语“参考轴半平面”是指在一个方向上从参考轴延伸使得参考轴位于半平面的边缘处的无数平面中的每一个平面。
在此使用的惯用语“围绕......对向成基本角度”是指对向角度至少约为90°，尽管大于约150°的角度对于许多发光应用来说更有用。更优选的，特别是对于诸如道路照明的应用来说，其为约180°的角度，稍大于180°的角度是最优选的。
只要该组中的这些点满足此处限定的脊线的定义，在此使用的术语“脊线”还可以包括区域中的一组点而不仅仅是成线的点。当沿混合外透镜表面以径向方向到达参考轴或来自参考轴的斜面在沿该表面的一段这种曲线内而不是仅沿着这种曲线上的单个点处平行于本文中限定的主平面时，就会发生上述情形。换言之，所有这种区域中的点位于如下平面中，所述平面在混合外透镜表面的这种区域内平行于主平面。
本发明提供一种用于在向下和向外方向上照向优先侧面的LED装置。本发明的装置包括：(1)发光器，具有基板上的至少一个LED；(2)初级透镜，位于发光器上方且具有中心轴；和(3)次级透镜，被设置为内表面围绕初级透镜。次级透镜具有限定基本垂直于该中心轴的主平面的基板邻接下端部和具有中间区域参考点的混合外透镜表面，该中间区域参考点限定了平行于该中心轴的参考轴。混合外透镜表面包括集中在该优先侧面上的主周长表面，该主周长表面(a)从该基板邻接下端部向下并向内投影到由位于各参考轴半平面中的距该主平面最远且与该参考点间隔开的一组外透镜表面点限定的脊线，该脊线围绕该中心轴对向成基本角度，且(b)向内终止于该脊线。混合外透镜表面还包括脊线以内的中间区域，包括中间区域参考点并具有围绕其的凹面。混合外透镜表面进一步包括非主周长表面，其集中在非优先侧面上并邻接中间区域和主周长表面。
在优选实施例中，参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。(当参考轴可以与中心轴重合或向优先侧面偏离时，优选的是参考轴从中心轴向非优先侧面偏离。)
在某些优选实施例中，脊线围绕该中心轴对向成大于180°的角度。
在一些实施例中，在与主周长表面交叉的每个参考轴半平面中只有单个脊线点。
在本发明装置的某些优选实施例中，主周长表面双向对称，且在一些实施例中，非主周长表面双向对称。此外，在一些优选实施例中，混合外透镜表面双向对称。
在一些优选实施例中，在初级和次级透镜之间存在间隙且用光学级凝胶体填充该间隙。
在某些实施例中，初级透镜具有围绕该中心轴基本上轴向对称的照明图形，且在某些实施例中，初级透镜基本上为半球形。
在更优选的实施例中，混合外透镜表面通过以下成形：(a)参考轴半平面中的多个间隔开的目标透镜设计曲线，以及(b)所述曲线之间平滑地匹配该多个目标透镜设计曲线的表面。该目标透镜设计曲线终止于该中间区域参考点及该下端部。
在一些实施例中，本发明装置包括：发光器，具有基板上的至少一个LED；和透镜，位于发光器上方且具有中心轴、限定基本垂直于该中心轴的主平面的基板邻接下端部和具有中间区域参考点的混合外透镜表面，该中间区域参考点限定了平行于该中心轴的参考轴。混合外透镜表面包括：集中在该优先侧面上的主周长表面，该主周长表面(a)从下端部向下并向内投影到如下脊线，所述脊线是由位于各参考轴半平面中的距该主平面最远且与该参考点间隔开的一组外透镜表面点限定的，该脊线围绕该中心轴对向成基本角度，且(b)向内终止于该脊线。混合外透镜表面还包括脊线以内的中间区域，其包括中间区域参考点并具有围绕其的凹面。混合外透镜表面进一步包括非主周长表面，其集中在非优先侧面上且邻接该中间区域和该主周长表面。
本发明的装置最典型地应用于将多种这种装置布置在所谓的LED模块上，其中的一个或多个用在发光设备内以获得期望的照明。虽然存在很多这种装置的其他应用，但道路和停车场照明就是这种应用。
附图说明
图1是本发明的光引导LED装置的一个实施例的透视图。
图2-4是图1的装置在图2C-4C中其各个截面观看的三个不同的视图。
图5是图1的本发明装置的初级透镜的透视图。
图6是图1的装置的初级透镜的照射图形的图示。
图7是具有安装其上的本发明装置的灯杆的示意图；在作为图1的本发明装置典型应用的透视图中，沿道路的侧边设置灯杆。
图8是图1的装置的次级透镜的透视线条图，主要示出了次级透镜的混合外透镜表面。
图9是图1的装置的次级透镜的透视线条图，主要示出了次级透镜混合外透镜表面的相对侧。
图10是图1的装置的次级透镜的底部正视图(相对于图9的“底部”)。
图11-13是从各个视角看到的图1的装置的次级透镜的CAD产生的固体模型透视图。
图14是图1的装置的次级透镜的CAD产生的线框模型透视图。
图15是图1的装置的CAD产生的固体模型透视图，示出了在次级透镜内安装定位的发光器的基板。
图16是图1的装置的次级透镜的CAD产生的固体模型透视图，示出了用于产生次级透镜外表面的五个目标透镜设计曲线。
图17-19是图1的装置的次级透镜的三个视图，其每一个描述了沿多个目标透镜设计曲线中的一个确定其形状的曲线与次级透镜混合外透镜表面相交的截面平面。
图17C-19C分别是图17-19中限定的截面图(没有与次级透镜混合外透镜表面相对的背底)，进一步示出了图1的装置的次级透镜外表面的五个目标透镜设计曲线。
图20是图1的本发明装置的二维照明强度分布图。
图21A-21C示出了本发明光引导LED装置的第二实施例的成对视图，第二实施例加入了集成透镜。每一对视图限定了在该对中随后示出的截面平面，该视图等价于本发明装置第一实施例的图17-19C的视图。
具体实施方式
本发明的光引导LED装置的一个实施例在图中被示出为装置10。参考图1-5，装置10包括安装在基板22上的LED发光器18。发光器18可以包括多个LED中的一个。来自发光器18的光通过位于发光器18上方的初级透镜16射出。在装置10中，透镜16为半球形且由折射率为1.4和1.6之间的玻璃构成。初级透镜16还可以由其他适当的材料构成，例如但不限于光学级硅树脂。初级透镜16具有通常垂直于基板22的中心轴26，以使从发光器18通过透镜16射出的光产生照明图形28(图6中示出了典型的截面图)，该图形基本沿中心轴26轴向对称。装置10还包括圆环30，优选由铝构成，其位于基板22上围绕初级透镜10，用于定位透镜16并反射来自发光器18的一部分光从而有助于照明图形28的形成。
现在参考图7，示意性地示出了道路11，其具有安装在沿道路11安装的灯杆15顶部的装置10。虽然没有限制，但这种应用是本发明装置10的典型使用方式。由参考数字14标记的方向箭头表示优先侧面(道路侧)，且由参考数字14N标记的方向箭头指向相对的、非优先侧面(房屋侧)。由于这种应用是典型的，因此，术语“道路侧”还与优先侧面相关联，而术语“房屋侧”与非优先侧面相关联。术语“道路侧”和“房屋侧”不做限制性解释。
再次参考图7，装置10定位在平行于道路11的路缘线17的正上方。路缘线17由较短的虚线表示。在此使用的术语“路缘线”不是指路缘的实际位置，而是指如上限定的线，其平行于道路11且位于分隔优先侧面和非优先侧面的平面(未示出)中。
装置10还包括次级透镜20，其具有围绕初级透镜16的内表面32。在一些实施例中，初级和次级透镜之间存在小的空隙。在装置10中，用光学指数匹配的凝胶体(未示出)填充初级透镜16和内表面32之间的这种空隙19(参见图2)，以使初级透镜16和次级透镜20之间的整个分界面的折射损失最小。在装置10中，次级透镜20是使用具有1.51折射率的紫外线稳定的光学级丙烯酸模制而成的。光学级凝胶体的目的在于提供与初级透镜16的材料和次级透镜20的材料的折射率的大致匹配。一种适合的凝胶体是出自Fairhaven，Massachusetts，USA Nye Optical Products的SmartGelTMNye
Figure G2008800170679D00071
OC431A。这种凝胶体是在402nm(纳米)波长处具有1.4995折射率的光学透明指数匹配的凝胶体。所有这些材料对于光学和光学系统的本领域技术人员来说都是熟知的。
适合的LED发光器18是USA NC Durham的CREE公司制造的Xlamp 7090。这种发光器被提供在其基板22上并具有初级透镜16作为部分封装。初级透镜10是具有0.17″直径的半球。
在装置10中，次级透镜20包括邻接基板22的下端部34。下端部34限定了平行于下端部34的主平面34P，主平面34P平行于图3、4、10、18和19的页平面。次级透镜20还包括平行于主平面34P的边缘34F。(主平面34P在图中仅用其参考数字标记了一次，在图16中。)如图1、2C、3、4、4C、8和14所示，次级透镜20限定了如由参考数字14所示的优先侧面。透镜20的边缘34F包括两个缺角12a和12b，它们也指示了透镜20的优先侧面。图1还通过参考数字14N指示了朝向相反的、非优先侧面(房屋侧)的方向。根据这些限定，在使用时，排列装置10以便使装置10的优先侧面向该应用的优先侧面定向，如图7所示。
次级透镜20具有混合外透镜表面24。图8-15以总体的方式示出了次级透镜20的形状，特别是，从各个视角所看到的混合外透镜表面24。由于混合外透镜表面24包括复杂的形状以实现装置10所期望的光引导光学性能，因此为了清楚起见包括了图8-15的不同视图。许多图是混合外透镜表面24的CAD产生的固体模型表示图，其能够更容易地显现混合外透镜表面24。由于这些图是相同元件的不同视图，因此图8-15仅采用了较少的参考数字。
图16-19C提供了混合外透镜表面24的更详细描述。图16是混合外透镜表面24的另一个CAD制作的固体模型表示图。混合外透镜表面24具有主周长表面38，其具有中间区域参考点48(为了简短而在此通常称为参考点48)，该参考点限定了平行于中心轴26的参考轴44。混合外透镜表面24包括集中在优先侧面上的主周长表面38，如箭头14所示。主周长表面38从下端部34向下投影(如上所述在图中是向上)并向内投影到由位于每个参考轴半平面内的一组外透镜表面点(混合外透镜表面24上的点)所限定的脊线42上，这些外透镜表面点距离主平面34P最远且与参考点48隔开。脊线42围绕中心轴44对向(subtend)成大于180°的角度，在如箭头14所示的优先侧面的方向上在线段26a和26b之间测量这个角度。(参见图18)。主周长表面38向内结束于脊线42处。
混合外透镜表面24还包括脊线42内的中间区域50并包括中间区域参考点48。中间区域50具有围绕参考点48的凹面46。混合外透镜表面24进一步包括非主周长表面39，其集中在如箭头14N所示的非优先侧面上。非主周长表面39邻接中间区域50和主周长表面38。
图16-19C示出了上述混合外透镜表面24的说明。利用如图16所示的五个目标透镜设计曲线40A-40E来构造混合外透镜表面24。混合外透镜表面是围绕中心线CL双向对称的。图17-19以及其图17C-19C中相应的截面还详细示出了五个目标透镜设计曲线40A-40E。
在本实施例中，截面A-A限定了一个平面，参考轴44(包括参考点48)和中心线CL都在该平面中且该平面垂直于主平面34P。截面B-B限定了垂直于主平面34P、垂直于截面A-A并包括参考轴44和参考点48的平面。截面C-C限定了垂直于主平面34P、以与截面B-B的平面成约38.7度(根据所选规格为tan-1(0.8))的角度θ定向的平面，且该平面包括参考轴44和参考点48。全部五个目标透镜设计曲线40A-40E具有位于参考点48处的一个端点。
参考点48位于垂直于限定参考轴44的主平面34P的线上并沿中心线CL从中心轴26移动距离Δ。在该特定实施例中，Δ具有约0.040英寸的值，且次级透镜20在主平面34P处的外直径为0.5″。在图17C、18、19和19C中，由在从字符Δ的参考线端部，距离Δ由线段的短部分表示。距离Δ还在图4中示出。
从a到h的参考箭头有助于限定五个目标透镜设计曲线：曲线40A具有端点a和b；曲线40B具有端点f和g；曲线40C具有端点d和e；曲线40D具有端点g和h，以及曲线40E具有端点b和c。端点b、d和g与参考点48重合并位于该处，端点a、c、e、f和h位于下端部34处的主平面34P中。五个目标透镜设计曲线40A-40E的每一个被成形为使得能够沿着如上所述的由截面A-A、B-B和C-C限定的方向上实现光的期望导向。换言之，每个目标透镜设计曲线被成形为满足于沿单一方向的单个或单组透镜性能标准，能够使光学工程师指定高度复杂的透镜作为一系列更容易定义的标准。
五个曲线40A-40E在参考点48处会合。然后通过使用NURBS(非均匀有理B样条)、用于CAD系统成面的数学平滑方式和其他计算机图形应用程序以及CAD和计算机图形技术的本领域技术人员已知的方式，在五个目标设计曲线40A-40E之间生成平滑表面来完成混合外透镜表面24。通过五个目标透镜设计曲线40A-40E、双向对称的需求(对于本实施例来说)和主平面34P很好地限定了混合外透镜表面24，从而使混合外透镜表面24获得了具有主周长表面38、中间区域50和围绕参考轴44的凹面46的表面。
根据各种特定的透镜设计需求，可以通过使用多于或少于五个目标透镜设计曲线、利用产生混合外透镜表面的NURBS功能来构造本发明的光引导LED装置的其他实施例。
根据目标透镜设计曲线的特定形状(或者用于产生本发明次级透镜的混合外透镜表面的任何其他方法)，可以在混合外透镜表面内改变凹面46的相对尺寸和形状。此外，根据用于制造次级透镜的技术，围绕参考点的凹面区域可以非常小。
图20示出了包括单个发光器18、单个初级透镜16和单个次级透镜20的实施例的二维照明强度分布52。利用光射线追踪软件产生图形52以模拟从本发明装置10发出的照明强度。“Local Y”轴表示路缘线前面和后面距位于平行于“Local X”轴Y＝4的位置处的路缘线的距离。Y的值大于4表示图形52的优先侧面(道路侧)区域，Y的值小于4表示图形52的非优先侧面(房屋侧)区域。在模拟中位于装置10正下方的位置是Y＝4且X＝4所定位的位置，通过路缘线17和线54的交叉点来指示。X和Y的单位可以认为是灯杆长度，即，如果灯杆高20英尺，则X轴和Y轴的整个范围是8×20英尺或160英尺。
图20中照明图形52的亮度示出了相对强度分布，证明了从装置10发出的光的很大百分比通过装置10的次级透镜20被重新引导向优先侧面，且只有少量的光侵入到非优先侧面上。
图21A-21C示出了并入到初级透镜中的次级透镜的第二实施例。图21A-21C在所有方面与图17-19C相关，只是初级透镜和次级透镜是集成透镜60。集成透镜60省去了对初级透镜和次级透镜之间的光学匹配凝胶体的需要以及消除了这两个透镜之间的分界面所带来的光学缺点。图21A-21C示出了集成透镜60的三个视图和没有背底的截面。
在图21A-21C所示的第二实施例中，集成透镜60围绕环30成形。集成透镜60可以通过形成在透镜60内的环30制造，该环优选由诸如铝的反射材料制成，或者透镜60可以被成形为适合围绕环30。
虽然已经结合特定实施例描述的本发明的原理，应当清楚地理解这些描述仅仅是示例方式且并不意在限制本发明的范围。

Claims (38)

1.一种用于以向下和向外的方向向优先侧面照明的LED装置，包括：
发光器，具有基板上的至少一个LED；
初级透镜，位于发光器上方且具有中心轴；
次级透镜，被设置为内表面围绕初级透镜，所述次级透镜具有：(a)限定基本垂直于该中心轴的主平面的基板邻接下端部和(b)具有中间区域参考点的混合外透镜表面，该中间区域参考点限定了平行于该中心轴的参考轴，该混合外透镜表面包括：
·集中在该优先侧面上的主周长表面，该主周长表面(a)从该下端部向下并向内投影到脊线，所述脊线是由位于各参考轴半平面中的距该主平面最远且与该参考点分离的一组外透镜表面点限定的，该脊线围绕该中心轴对向成一基本角度，且(b)向内终止于该脊线；
·脊线内的中间区域，包括中间区域参考点且具有围绕该中间区域参考点的凹面；以及
·非主周长表面，其集中在非优先侧面上且邻接该中间区域和该主周长表面。
2.根据权利要求1的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
3.根据权利要求1的LED装置，其中该脊线围绕该中心轴对向成大于180°的角度。
4.根据权利要求3的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
5.根据权利要求1的LED装置，其中在与主周长表面交叉的每个参考轴半平面中只有单个脊线点。
6.根据权利要求1的LED装置，其中该主周长表面双向对称。
7.根据权利要求1的LED装置，其中该非主周长表面双向对称。
8.根据权利要求1的LED装置，其中该混合外透镜表面双向对称。
9.根据权利要求1的LED装置，其中在该初级和次级透镜之间存在间隙且用光学级凝胶体填充该间隙。
10.根据权利要求1的LED装置，其中该初级透镜具有围绕该中心轴基本上轴向对称的照明图形。
11.根据权利要求1的LED装置，其中该初级透镜基本上为半球形。
12.根据权利要求1的LED装置，其中该混合外透镜表面通过以下成形：(a)参考轴半平面中的多个间隔开的目标透镜设计曲线，所述曲线终止于该中间区域参考点和该下端部，以及(b)在所述曲线之间平滑地匹配该多个目标透镜设计曲线的表面。
13.根据权利要求12的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
14.根据权利要求12的LED装置，其中该脊线围绕该中心轴对向成大于180°的角度。
15.根据权利要求14的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
16.根据权利要求12的LED装置，其中在与该主周长表面交叉的每个参考轴半平面中只有单个脊线点。
17.根据权利要求12的LED装置，其中该主周长表面双向对称。
18.根据权利要求12的LED装置，其中该非主周长表面双向对称。
19.根据权利要求12的LED装置，其中该混合外透镜表面双向对称。
20.根据权利要求12的LED装置，其中该初级和次级透镜之间存在间隙且用光学级凝胶体填充该间隙。
21.根据权利要求12的LED装置，其中该初级透镜具有围绕该中心轴基本上轴向对称的照明图形。
22.根据权利要求12的LED装置，其中该初级透镜基本为半球形。
23.一种用于以向下和向外的方向向优先侧面照明的LED装置，包括：
发光器，具有基板上的至少一个LED；
透镜，位于发光器上方且具有中心轴、限定基本垂直于该中心轴的主平面的基板邻接下端部和具有中间区域参考点的混合外透镜表面，该中间区域参考点限定了平行于该中心轴的参考轴，该混合外透镜表面包括：
·集中在该优先侧面上的主周长表面，该主周长表面(a)从该下端部向下并向内投影到脊线，所述脊线是由位于各参考轴半平面中的距该主平面最远且与该参考点分离的一组外透镜表面点限定的，该脊线围绕该中心轴对向成一基本角度，且(b)向内终止于该脊线；
·脊线内的中间区域，包括中间区域参考点且具有围绕该中间区域参考点的凹面；以及
·非主周长表面，其集中在非优先侧面上且邻接该中间区域和该主周长表面。
24.根据权利要求23的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
25.根据权利要求23的LED装置，其中该脊线围绕该中心轴对向成大于180°的角度。
26.根据权利要求25的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
27.根据权利要求23的LED装置，其中在与主周长表面交叉的每个参考轴半平面中只有单个脊线点。
28.根据权利要求23的LED装置，其中该主周长表面双向对称。
29.根据权利要求23的LED装置，其中该非主周长表面双向对称。
30.根据权利要求23的LED装置，其中该混合外透镜表面双向对称。
31.根据权利要求23的LED装置，其中该混合外透镜表面通过以下成形：(a)参考轴半平面中的多个间隔开的目标透镜设计曲线，该曲线终止于该中间区域参考点和该下端部，以及(b)在曲线之间平滑地匹配该多个目标透镜设计曲线的表面。
32.根据权利要求31的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
33.根据权利要求31的LED装置，其中该脊线围绕该中心轴对向成大于180°的角度。
34.根据权利要求33的LED装置，其中该参考轴从该中心轴向该非优先侧面偏离。
35.根据权利要求23的LED装置，其中在与该主周长表面交叉的每个参考轴半平面中只有单个脊线点。
36.根据权利要求31的LED装置，其中该主周长表面双向对称。
37.根据权利要求31的LED装置，其中该非主周长表面双向对称。
38.根据权利要求31的LED装置，其中该混合外透镜表面双向对称。
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