大功率LED光源的小有效光束角非球面聚碳酸酯透镜微纳制造关键技术的研发及其应用
来源:成果转化处、省对外科技交流中心 时间:2022-10-20 10:51

  本项目研究成果如下:

  (1)小有效光束角非球面透镜设计方法研究;

  完成了从LED芯片出射光线在透镜入射面和出射面的光线设计、光能损耗计算与均匀化设计。依照广场照明要求和矩形或近似矩形的光斑要求,修正光线入射和出射拼角,得到无盲区的明亮区域的拼接计算方法。以小有效光束角为约束边界条件,以均匀照度为目标函数,对光效率进行改进设计

  (2)大功率LED对聚碳酸酯透镜的热变形影响与控制方法研究;

  建立了大功率LED光源散热片与透镜之间的传热模型,研究了耐候环境下透镜受热变形的机理和规律。并对高效散热和透镜变形区间的结构进行改进设计。

  (3)光学非球面模具设计及超精密微纳车削技术

  根据光线特性要求,利用光学设计软件和机械建模软件进行设计和光学仿真,得到了光学透镜的最终结构。对构成模具的不同部件进行协调设计,并研究了超精密微纳车削的粗、半精和利用Precitech Nanoform机床微纳加工的精加工编程方法、精度一致性控制方法、表面残余应力检测与控制方法、型腔和型芯检测规范与测试方法。保证模具表面达到0.01μm等级别,产品表面精度达到了0.1μm的要求。

  (4)精密PC透镜的光学指标测试技术

  根据透镜几何结构和光学性能、照明要求,建立光学布置、结构、组合、截面、制造工艺、检测等设计规范。根据封装LED淘汰的均匀化等系列要求,利用空间照明光谱检测计,模拟其工况制定检测方案并成了测试。

  (5)精密PC透镜关键制造技术成果产业化应用

  在福州富兰机电技术开发有限公司现有生产条件的基础上,添置部分精密模具制造、检测设备,强化研发技术中心人才队伍建设;开展了配套集成技术的研究开发与推广应用,系统解决透镜制造工艺、连续生产可靠性、精密塑料件的测试与质量控制技术等产业化配套技术。

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