إعلان النتائج

لقد نجحت سلسلة "Guangheng" من العلب البعيدة المصممة خصيصًا للمناظير الداخلية البصرية المتطورة- في دفع دقة تركيب ومحاذاة المكونات البصرية إلى مقياس النانومتر. من خلال تقنيتين أساسيتين، "المعالجة السطحية المرجعية بدقة النانومتر" و"الهيكل المساعد للمحاذاة البصرية في الموقع-"، يضمن هذا المنتج أن يكون التسامح النسبي للموضع بين مستشعر الكاميرا والعدسة البصرية ونافذة الإضاءة مستقرًا في حدود ±3 ميكرومتر، مما يزيل تشويه الصورة والانحراف اللوني وإضاءة المناطق المظلمة من السبب الجذري الميكانيكي. لقد أصبح هذا المنتج مكونًا أساسيًا لا غنى عنه للمناظير الداخلية عالية الوضوح 4K/8K-عالية الوضوح، ومناظير الرؤية المجسمة ثلاثية الأبعاد، ومناظير التصوير الفلوري.

تحديات خلفية البحث والتطوير

تعد جودة الصور بالمنظار بمثابة "العيون" للتشخيص والجراحة، وغالبًا ما يكمن عنق الزجاجة الأساسي في المحاذاة البصرية في النهاية البعيدة. في تصنيع الغلاف التقليدي، تتم معالجة المستويات المرجعية الرئيسية مثل سطح تركيب الكاميرا وسطح حلقة الاحتفاظ بالعدسة وسطح مخرج الألياف الضوئية من خلال عمليات مختلفة بشكل منفصل، ويمكن أن تؤدي الأخطاء التراكمية بسهولة إلى انحراف المحور البصري أو إمالة المستشعر أو إلغاء تركيز العدسة الموضوعية. حتى الانحراف البسيط (مثل إمالة المستشعر بمقدار 0.02 ملم) سيؤدي، بعد التكبير البصري، إلى تشويه شبه منحرف واضح للصورة، أو عدم وضوح الحواف، أو إضاءة غير متساوية. علاوة على ذلك، فإن انكماش المواد اللاصقة وإطلاق الضغط أثناء عملية التجميع سيؤدي إلى حدوث أخطاء محاذاة لا يمكن السيطرة عليها. في البيئات السريرية، تؤثر مشكلات مثل "تنعيم حواف الصور" أو "الظلال الداكنة في الزوايا" أو "اضطراب التجانح" في الرؤية ثلاثية الأبعاد الناتجة عن ضعف المحاذاة البصرية بشكل خطير على دقة مراقبة الأطباء وتشغيلهم، كما أنها عوامل رئيسية تساهم في الاختلافات في الأداء والخبرة في منتجات التنظير الداخلي.

الابتكار التكنولوجي الأساسي

• عملية تشكيل السطح المرجعي المتعدد-لمرة واحدة-مرة واحدة:من خلال كسر وضع المعالجة-بخطوة-التقليدية، قمنا بتطوير حل معالجة فائق الدقة-من "التثبيت لمرة واحدة-وتشكيل الميزات الكاملة." في مركز المعالجة الدقيق -عالي الصلابة المكون من 5-محور-، من خلال خوارزمية "تعويض خطأ الاقتران الحراري الحراري" -المطورة ذاتيًا، يمكن معالجة جميع أسطح القياس البصري الرئيسية، وتجويف أسطوانة العدسة، ومقبس الألياف الضوئية، والقناة بشكل مستمر في مشبك واحد. يؤدي هذا إلى التخلص من خطأ تحويل المعيار الناتج عن التثبيت المتكرر ويقلل من التوازي والتعامد وخطأ الموضع بين كل سطح معياري بصري بأكثر من 80%، مما يحقق مفهوم التصنيع "محاذاة التصميم".
• علامة المعايرة والقياس في الموقع- تتميز بتصميم متكامل:في المنطقة غير الوظيفية- من الغلاف، تتم معالجة الأخاديد الصغيرة المبتكرة على شكل -v- أو الخطوط المتقاطعة أو المنخفضات النصف كروية كعلامات معايرة في الموقع-. يمكن أن تكون هذه العلامات بمثابة معايير مرجعية عالية الدقة- لنظام رؤية الآلة في عملية المحاذاة النشطة اللاحقة (AA) للمكونات البصرية، مما يؤدي إلى تحسين كفاءة المحاذاة ودقتها بشكل كبير. وفي الوقت نفسه، تم تصميم مستوى قياس دقيق-مخصص على الغلاف، مما يسمح باستخدام مقاييس تداخل الليزر أو أجهزة استشعار متحدة البؤر في القياس-في الموقع أثناء التجميع، ومراقبة الوقت الحقيقي-للأبعاد الرئيسية، وتشكيل-التجميع-حلقة مغلقة للاختبار.
• معالجة واجهة اتصال منخفضة الضغط وعالية الاستقرار:بالنسبة لمنطقة ربط المكونات البصرية، تم تطوير تقنية خاصة لمعالجة الأسطح ذات الأنسجة الدقيقة-. من خلال تركيب السطح بالليزر، يتم تشكيل توزيع منتظم للمصفوفات المخروطية الدقيقة على سطح الربط، الأمر الذي لا يزيد بشكل كبير من مساحة الربط الفعالة وقوة التشابك الميكانيكية فحسب، بل يوفر أيضًا تدفقًا مستقرًا ومساحة معالجة للمادة اللاصقة، مما يقلل من إجهاد إمالة المكون الناتج عن انكماش الطبقة اللاصقة غير المتساوية بنسبة 70%. بالاشتراك مع غراء إيبوكسي من الدرجة الطبية- بمعدل انكماش منخفض وموصلية حرارية عالية، يتم ضمان الاستقرار الموضعي طويل الأمد للمكونات البصرية تحت درجة حرارة تتراوح من -40 درجة إلى 135 درجة والتعقيم المتكرر.

آلية العمل

تتمثل الوظيفة الأساسية لمبيت سلسلة "Guangheng" في إنشاء "نظام إحداثيات ميكانيكي انجراف صفري" للأنظمة البصرية المعقدة. خضعت كل ميزة تخدم المكونات البصرية داخل الهيكل لتحليل وتحسين دقيق للقيود الحركية. على سبيل المثال، تم تصميم سطح تركيب مستشعر الكاميرا ببنية "وضع النقاط الست-" التي تضمن التسطيح الدقيق والعمودي، مما يحد من درجات حرية الحركة الست ويضمن عدم تعرض المستشعر لأية-حركات دقيقة بعد تثبيته. تم التحكم بدقة في قناة إدخال ألياف الإضاءة ووجه نهاية الخروج من أجل التركيز والزاوية، مما يضمن أن مخروط الضوء المنبعث يمكنه تغطية مجال رؤية الكاميرا بشكل موحد والحفاظ على زاوية محددة مسبقًا مع المحور البصري، وتجنب الوهج المباشر من العدسة. بالنسبة للمناظير ثلاثية الأبعاد، فإن التجويفين المستقلين المستخدمين لتثبيت وحدات الكاميرا اليسرى واليمنى لهما تباعد المحور البصري، وزاوية التقارب، والمستوى المشترك لمستويات المستشعر، جميعها تتم معالجتها بدقة أقل من - ميكرون. وهذا هو الأساس المادي لتحقيق رؤية مجسمة طبيعية وغير مرهقة. تشكل هذه العلاقات الميكانيكية الدقيقة "الهيكل غير المرئي" للتصوير البصري عالي الجودة-.

التحقق من الفعالية

تعمل وحدة التنظير الداخلي المجهزة بغلاف "توازن الضوء" بشكل جيد للغاية على منصة الاختبار البصري الاحترافية: في اختبار إسقاط الشبكة القياسي، يكون معدل التشوه الهندسي داخل مجال الرؤية الكامل أقل من 1.5% (المعيار الأعلى في الصناعة هو عادةً<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.

استراتيجية البحث والتطوير والفلسفة

استراتيجيتنا هي "تحديد الدقة الميكانيكية بناءً على الأداء البصري". نحن في طليعة التصميم البصري للمنظار الداخلي وأقمنا تعاونًا عميقًا مع شركات التصميم البصري الرائدة في العالم والشركات المصنعة لأجهزة استشعار الصور. نحن لا نفهم الرسومات الميكانيكية فحسب، بل لدينا أيضًا معرفة شاملة بوظائف التعديل البصري ونظرية الانحراف وبصريات الإضاءة. مدخلات التصميم لدينا ليست فقط نماذج CAD ونطاقات التسامح، ولكن أيضًا منحنيات وظيفة نقل التعديل (MTF)، ومخططات الإضاءة النسبية (RI)، وشبكات التشويه للنظام البصري للعميل. نقوم بتحويل مؤشرات الأداء البصري هذه من خلال تحليل الحساسية إلى متطلبات تحمل ميكانيكية قابلة للقياس والقياس لكل ميزة ذات صلة بالإسكان. فلسفتنا هي: يجب أن يتيح السكن البعيد المثالي تقديم التصميم المثالي للمهندسين البصريين دون خسارة في العالم الحقيقي. نحن "محققو" الأحلام البصرية.

النظرة المستقبلية

في المستقبل، سيتم دمج المحاذاة البصرية بشكل عميق مع التعويض الذكي. نحن نعمل على تطوير "مبيت المحاذاة الضوئية النشط"، الذي يدمج المحركات الكهروضغطية الدقيقة بالداخل. قبل الإنتاج أو أثناء الاستخدام، يمكنه إجراء ضبط دقيق على مستوى النانومتر-لموضع الكاميرا أو مكونات العدسة استنادًا إلى إشارات الصورة المكتشفة للتعويض عن الانحراف البسيط الناتج عن الاستخدام-على المدى الطويل أو البيئات القاسية، مما يحقق "الدقة مدى الحياة". وفي الوقت نفسه، نقوم بالاستكشاف والتكامل مع التصوير الحسابي لتطوير الهياكل السكنية المُحسّنة خصيصًا لتقنيات التصوير الجديدة مثل "التصوير بدون-العدسة" أو "التصوير في مجال الضوء". قد يكون لهذه التقنيات متطلبات مختلفة للدقة الميكانيكية عن البصريات التقليدية. وتتمثل الرؤية الأكبر في المشاركة في البحث والتطوير بشأن "المناظير الداخلية على مستوى الرقاقة"، والتي تدمج مستشعرات CMOS والمكونات البصرية الدقيقة على مستوى الرقاقة. سيكون دورنا هو تصنيع قاعدة البنية المجهرية النهائية ذات المستوى الذري-المسطح والمطابقة الحرارية التي تحمل هذه "الشريحة الضوئية"، مما يدفع المناظير الداخلية إلى عصر "النظام-على-الشريحة-".