Anunci dels resultats

La nostra sèrie "Guangheng" de carcasses remotes dissenyades específicament per a endoscopis visuals{0}}de gamma alta han fet que la precisió d'instal·lació i alineació dels components òptics sigui a l'escala nanomètrica. Mitjançant dues tecnologies bàsiques, "processament de superfícies de referència de precisió nanomètrica" ​​i "estructura auxiliar d'alineació òptica in-in situ", aquest producte garanteix que la tolerància de posició relativa entre el sensor de la càmera, la lent òptica i la finestra d'il·luminació sigui estable en ± 3 micròmetres, eliminant la distorsió de la imatge, l'aberració cromàtica i les zones fosques de la il·luminació mecànica. Aquest producte s'ha convertit en un component bàsic indispensable per als endoscopis d'ultra-alta-definició 4K/8K, els endoscopis de visió estereoscòpica 3D i els endoscopis d'imatge de fluorescència.

Recerca i Desenvolupament Antecedents Reptes

La qualitat de les imatges endoscòpiques serveix com a "ulls" per al diagnòstic i la cirurgia, i el seu coll d'ampolla principal sovint es troba en l'alineació òptica a l'extrem distal. En la fabricació tradicional de carcassa, els plans de referència clau, com ara la superfície d'instal·lació de la càmera, la superfície de l'anell de retenció de la lent i la superfície de sortida de la fibra lleugera, es processen per diferents processos per separat, i els errors acumulats poden provocar fàcilment desviació de l'eix òptic, inclinació del sensor o desenfocament de l'objectiu. Fins i tot una petita desviació (com ara una inclinació del sensor de 0,02 mil·límetres) després de l'ampliació òptica, provocarà una distorsió trapezoïdal de la imatge òbvia, desenfocament de les vores o una il·luminació desigual. A més, la contracció dels adhesius i l'alliberament de tensió durant el procés de muntatge introduirà encara més errors d'alineació incontrolables. En entorns clínics, problemes com el "suavització de les vores" de les imatges, les "ombres fosques a les cantonades" o el "trastorn de vergència" en la visió 3D causats per una mala alineació òptica afecten seriosament la precisió de l'observació i el funcionament dels metges, i també són els factors clau que contribueixen a les diferències de rendiment i experiència dels productes endoscòpics.

Innovació Tecnològica bàsica

• Procés de formació d'una-superfície de referència múltiple:Trencant el mode de processament tradicional-a-pas a pas, hem desenvolupat una solució de processament d'ultra-precisió de "subjecció d'una vegada, formació de funcions completes". Al centre de processament de micro-eixos de 5-alta rigidesa de 5-, mitjançant l'algoritme de "compensació d'error d'acoblament tèrmic-tèrmic" desenvolupat per si mateix, es poden processar contínuament totes les superfícies de referència òptiques clau, la cavitat del barril de la lent, el sòcol de fibra òptica i el canal. Això elimina l'error de conversió de referència causat per la subjecció repetida i redueix el paral·lelisme, la perpendicularitat i l'error de posició entre cada superfície de referència òptica en més d'un 80%, aconseguint el concepte de fabricació d'"alineació de disseny".
• Disseny integrat-marca de calibratge i funció de mesurament in situ:A l'àrea no-funcional de la closca, es processen les innovadores ranures en forma de micro{-v-, línies creuades o depressions hemisfèriques com a marques de calibratge in-situ. Aquestes marques poden servir com a referents de referència d'alta-precisió per al sistema de visió artificial en el procés posterior d'alineació activa (AA) dels components òptics, millorant molt l'eficiència i la precisió de l'alineació. Al mateix temps, es dissenya un pla de micro-mesura dedicat a la carcassa, que permet utilitzar interferòmetres làser o sensors confocals per al mesurament in-situ durant el muntatge, el seguiment-en temps real de les dimensions clau, formant una prova-de tancament de fabricació-assemblatge.
• Tractament de la interfície de connexió de baixa tensió i alta estabilitat:Per a l'àrea d'unió dels components òptics, es va desenvolupar una tecnologia especial de tractament de superfícies micro-texturades. Mitjançant la textura de la superfície làser, es forma una distribució regular de matrius de micro-cons a la superfície d'unió, que no només augmenta significativament l'àrea d'unió efectiva i la força d'enclavament mecànica, sinó que també proporciona un flux estable i un espai de curat per a l'adhesiu, reduint l'estrès d'inclinació dels components causat per la contracció desigual de la capa adhesiva en un 70%. Combinat amb cola epoxi de grau -medicinal amb baixa taxa de contracció i alta conductivitat tèrmica, s'assegura l'estabilitat posicional a llarg termini dels components òptics amb cicles de temperatura de -40 graus a 135 graus i una esterilització repetida.

Mecanisme d'Acció

La funció principal de la carcassa de la sèrie "Guangheng" és establir un "sistema de coordenades mecàniques de deriva zero-" per a sistemes òptics complexos. Totes les funcions que serveixen els components òptics de la carcassa han estat sotmeses a una estricta anàlisi i optimització de restriccions cinemàtiques. Per exemple, la superfície de muntatge del sensor de la càmera està dissenyada amb una estructura de "posició de sis-punts" que garanteix una planitud i verticalitat precises, limitant així els sis graus de llibertat de moviment i assegurant que el sensor no pugui patir cap micro-moviment després de ser fixat. El canal d'introducció de la fibra d'il·luminació i la cara de l'extrem de sortida s'han controlat amb precisió per a la concentricitat i l'angle, assegurant que el con de llum emès pugui cobrir uniformement el camp de visió de la càmera i mantenir un angle preestablert amb l'eix òptic, evitant l'enlluernament directe de la lent. Per als endoscopis 3D, les dues cavitats independents que s'utilitzen per instal·lar els mòduls de càmera esquerre i dret tenen l'espaiat entre els eixos òptics, l'angle de convergència i la coplanaritat dels plans del sensor processats amb una precisió sub-micra. Aquesta és la base física per aconseguir una visió estereoscòpica natural i no -fatigant. Aquestes relacions mecàniques precises constitueixen l'"esquelet invisible" de la imatge òptica-d'alta qualitat.

Verificació d'eficàcia

El mòdul endoscòpic equipat amb la carcassa del "equilibri de la llum" funciona excepcionalment bé a la plataforma de proves òptiques professionals: a la prova estàndard de projecció de la graella, la taxa de distorsió geomètrica dins del camp de visió complet és inferior a l'1,5% (l'estàndard màxim de la indústria és normalment<3%); in the uniformity lighting test, the illumination uniformity within the field of view is greater than 90%; in the modulation transfer function (MTF) test, at the Nyquist frequency, the ratio of MTF values at the center and the edge is greater than 0.8, demonstrating excellent off-axis imaging performance. In the thermal stability test, during the temperature change from 10°C to 50°C, the image center drift is less than 2 pixels. The customer's complete machine test report shows that after using this housing, the 4K endoscope's geometric correction parameters at the factory are almost not requiring personalized adjustment, significantly simplifying the production process and improving the yield rate. In clinical simulations, the doctors' depth perception score for the 3D images using this housing significantly improved.

Estratègia i Filosofia de Recerca i Desenvolupament

La nostra estratègia és "definir la precisió mecànica basada en el rendiment òptic". Estem a l'avantguarda del disseny òptic d'endoscopis i hem establert una profunda cooperació amb les principals empreses de disseny òptic i fabricants de sensors d'imatge del món. No només entenem dibuixos mecànics, sinó que també tenim un coneixement exhaustiu de les funcions de modulació òptica, la teoria de l'aberració i l'òptica d'il·luminació. Les nostres entrades de disseny no són només models CAD i bandes de tolerància, sinó també les corbes de la funció de transferència de modulació (MTF), els diagrames d'il·luminació relativa (RI) i les quadrícules de distorsió del sistema òptic del client. Convertim aquests indicadors de rendiment òptic mitjançant l'anàlisi de sensibilitat en requisits de tolerància mecànica quantificables i mesurables per a cada característica rellevant de la carcassa. La nostra filosofia és: una carcassa remota perfecta ha de permetre que el disseny perfecte dels enginyers òptics es presenti sense pèrdua en el món real. Som els "realitzadors" dels somnis òptics.

Perspectives de futur

En el futur, l'alineació òptica s'integrarà profundament amb una compensació intel·ligent. Estem desenvolupant una "carcassa d'alineació òptica activa", que integra actuadors micro piezoelèctrics al seu interior. Abans de la producció o durant l'ús, pot realitzar un ajustament fi- a nivell nanomètric-de la posició de la càmera o dels components de la lent en funció dels senyals d'imatge detectats per compensar la deriva menor causada per l'ús-a llarg termini o per entorns extrems, aconseguint "una precisió per a tota la vida". Al mateix temps, estem explorant i integrant-nos amb imatges computacionals per desenvolupar estructures d'habitatges optimitzades específicament per a noves tecnologies d'imatge com ara "imatge sense-lent" o "imatge de camp lleuger". Aquestes tecnologies poden tenir requisits de precisió mecànica diferents de l'òptica tradicional. La visió més gran és participar en la investigació i el desenvolupament d'"endoscopis a nivell de xip-", integrant sensors CMOS i components micro òptics a nivell de hòstia. La nostra funció serà fabricar la base de microestructura definitiva amb planitud-atòmica i concordança tèrmica que transporta aquest "xip òptic", conduint els endoscopis a l'era del "sistema-en-un-xip".