该成果依托福州市科技局市校科技合作项目"用于强LED均匀照明场合的小光束角非球面透镜纳米制造关键技术研发与应用"项目开展。

　　一、研究目的与意义：

　　本项目开发的光学塑胶模具产品的主体内容为用于节能环保产业的先进制造业，属于战略新兴产业。光学塑胶模具产业是我省大力 发展的重要产业。当前，我省大部分光学塑胶注塑产品的成型精度和品质指标水平还只能面向中低端市场，还难以满足高端市场的需求，尤其是用于高档汽车照明件、电子信息元器件、航空器件等重要场合的光学塑胶塑料件，开发生产能力较弱。市场急需我省光学塑胶模具行业在精密注塑关键技术创新能力上取得突破，产品精度和品质得到提升，推动产业转型升级。

　　当前，我省正大力发展光学塑胶零件的相关产业，而光学塑胶模具产业的水平决定着我省使用"绿色照明"水平，相关企业也朝着专业化、信息化方向发展。本项目提出的"单点金刚石切向加工工艺"技术，也将带动相关企业在上游的产品设计和下游的机械制造等方面进一步拓展的发展。

　　二、主要论点与论据：

　　（1）小光束角非球面透镜设计方法研究。主要包括透镜配光系统设计，LED照度分布设计，对小光束角下的光效率进行设计。

　　（2）强LED对聚碳酸酯透镜的热变形影响与控制方法研究。主要包括强LED光源散热片与透镜之间的传热模型建立，耐候环境下透镜受热变形的机理和规律，基于高效散热和透镜变形区间的结构改进设计方法。

　　（3）光学非球面模具设计及超精密微纳车削技术。主要包括利用软件设计和光学仿真获得光学透镜的最终结构，统筹确定模具技术要求，研究微纳加工的精加工编程、表面残余应力检测与控制、型腔和型芯检测规范与测试等超精密微纳车削技术。

　　（4）精密PC透镜关键制造技术成果产业化应用。

　　三、创新点：

　　（1）创新设计面向强LED光源的非球面透镜设计方法。综合强LED长时间照明的热流密度对LED光学指标的影响，以及对PC精密透镜的热变形影响进行改进设计，增强光形和光效调控效果。

　　（2）利用突破传统的小光束角（＜10°）来有效控制光照均匀化指标，与传统大光束角（＞25°）相比，达到均布光能量比率由85%提高到90%以上。

　　（3）开发系统的微纳车削加工中的光学非球面母线二阶导数连续技术，从而保障透镜成型模具光顺无拐点，确保LED光效。

　　四、社会经济效益：

　　经济效益：实现新增产值约1150万元，新增税收150万元。

　　社会效益：该成果突破制约塑胶光学零件产品精度和品质提升的关键环节--镜面抛光技术，实现均匀小角度非球面二次透镜光曲线的镜面抛光技术，保障产品的尺寸精度和性能，提升产品质量，提升公司的技术水平，可助推光学塑胶模具产业向精密化方向发展。同时，形成的单点金刚石切向加工工艺系统，并应用于生产大功率LED的小角度非球面二次透镜，这是一种先进的新型加工技术，它涉及先进制造、材料科学、测试技术等关联产业，对上、下游产业的技术水平和制造能力具有较强的带动作用。