Visninger: 0 Forfatter: Nettstedredaktør Publiseringstid: 21-10-2025 Opprinnelse: nettsted
Som den optiske kjernekomponenten i en endoskopkameramodul, bestemmer objektivets beskyttende ytelse direkte bildestabilitet og utstyrets levetid. I scenarier som forfølger miniatyrisering (f.eks. linser med en diameter på 1,5 mm), begrenser å legge til et stålskall romlig tilpasningsevne. Dermed må det etableres et flerdimensjonalt beskyttelsessystem gjennom materialoppgraderinger, strukturell optimalisering, prosesskontroll og testverifisering. Ved å kombinere produktegenskaper og industriteknisk praksis, analyserer denne artikkelen beskyttelsesimplementeringsveien for stålskallfrie linser.
Den iboende ytelsen til linsesubstratet fungerer som grunnlaget for beskyttelse, og krever en balanse mellom lett design og skademotstand. For plastlinsene som brukes i produktet, foretrekkes medisinsk-teknisk plast (som modifisert PC eller PEEK). Disse materialene muliggjør ikke bare miniatyrisert prosessering med en diameter ≤1,5 mm, men tåler også etylenoksidsterilisering i medisinske scenarier og kjemisk korrosjon i industrielle miljøer. For å kompensere for den utilstrekkelige hardheten til plast, er overflateforbedringsteknologi nødvendig for å forbedre slitestyrken – vakuumbelegg kan brukes til å avsette et 2-5μm tykt diamantlignende karbon (DLC)-belegg, og øke linsens overflatehardhet til over HV1000 samtidig som en optisk transmittans ≥92 % opprettholdes, og dermed unngå tap av bildekvalitet.
For midlertidig beskyttelse kan høykvalitets polyetylenbeskyttelsesskall brukes. Deres hullstruktur tillater ikke bare steriliseringsmedier å trenge inn, men blokkerer også skarpe gjenstander fra å ripe linsen under transport og lagring. I tillegg er det ingen gjenværende adhesjon igjen etter sterilisering, noe som oppfyller sterilitetskravene i medisinske scenarier. Dette materialsystemet, som kombinerer «inboende underlagsbeskyttelse + overflateforbedring + midlertidig fysisk barriere», kan erstatte den mekaniske beskyttelsesfunksjonen til et stålskall.
For å oppnå støv- og vannbestandighet på IP67-nivå, stoler stålskallfrie linser på forseglet strukturell design, med kjernen liggende i grensesnittforsegling mellom linsen og modulkroppen, så vel som mellom optiske komponenter. For koblingen mellom linse og linseholder kan Elaplus SIPC 2150 nøytral alkoholfri fugemasse brukes. Dette materialet opprettholder fleksibilitet innenfor et bredt temperaturområde på -60 ℃ ~ 260 ℃, og danner et tett forseglingslag etter herding. Den tåler nedsenking i 1,5 meter vann uten lekkasje og produserer ingen flyktige stoffer i hvit tåke som kan påvirke den optiske ytelsen. Påføringen av tetningsmassen kontrolleres nøyaktig av en dispenserrobot, med bredden begrenset til 0,2-0,3 mm, noe som sikrer effektiv forsegling innenfor begrensningen av en diameter på 1,5 mm.
For de interne optiske komponentene i linsen kan en integrert 'pre-sealing + herding'-løsning brukes: etter montering av linsegruppen via Active Alignment (AA)-prosessen, injiseres ultrafiolett (UV) herdende lim umiddelbart inn i gapene mellom komponentene, etterfulgt av herding i et nitrogenbeskyttet UV-herdekammer. Det oksygenfrie miljøet forhindrer bobledannelse under herding, og øker forseglingskvalifiseringsgraden fra 88 % til 99,5 % samtidig som den reduserer herdetiden med 60 %, noe som sikrer konsistens i masseproduksjon. Videre kan en enkel forseglingsdeteksjonsmekanisme integreres – vannabsorberende testpapir og dreneringsspor er installert ved linsens hale for å overvåke vanninntrenging i sanntid og gi advarsler.
Presisjonsproduksjonsprosesser er nøkkelen til å implementere beskyttende ytelse. For linsesprøytestøping brukes ultrapresisjonsformer, med toleranser kontrollert innenfor ±0,005 mm for å unngå forseglingsgap forårsaket av dimensjonsavvik. Før linsebelegg er det nødvendig med ultralydrensing med klasse 10-renslighet for å fjerne partikkelformige urenheter som er større enn 0,1 μm fra overflaten, og sikre at belegget fester seg ordentlig.
Under monteringsfasen av modulen må Surface Mount Technology (SMT)-prosessen utføres i et klasse 100-renrom for å forhindre at forurensninger som loddemiddel påvirker tetningseffekten. Sammenstillingen av linsen og sensoren oppnår μm-nivå innrettingsnøyaktighet gjennom AA-prosessen, noe som reduserer risikoen for sprekkdannelse av tetningsmiddellaget forårsaket av mekanisk påkjenning. Umiddelbart etter forseglingen utføres tokanals lufttetthetstesting ved bruk av positivt trykktesting ved 95-150kPa. I løpet av 21 sekunder (5 sekunder for oppblåsing + 10 sekunder for trykkholding + 5 sekunder for deteksjon + 1 sekund for deflasjon), identifiseres lekkasjer i området -0,1~0,05kPa nøyaktig, noe som sikrer at beskyttelsesytelsen til hvert produkt oppfyller standardene.
Påliteligheten til beskyttelsesytelsen må verifiseres gjennom flerdimensjonal testing. Testing av miljøtilpasning inkluderer 50 sykluser med høy-lav temperatur-sykling (-40 ℃ ~ 80 ℃), med forseglingsintegritet og bildeklarhet testet etter hver syklus. Korrosjonsmotstandstesting simulerer medisinske steriliseringsprosesser – etter 200 sykluser med etylenoksidsterilisering er linsetransmittansdempningen ≤3 %.
Ved mekanisk ytelsestesting gjentas en falltest på 1,5 meter (slipp på en hardtreoverflate) 10 ganger, uten at det er observert noen strukturell skade på linsen etterpå. For testing av slitestyrke gnis linseoverflaten 1000 ganger med bomullsklut dyppet i 75 % alkohol, uten tydelige riper. Alle testdata lagres synkront i en database, og et sporbarhetssystem etableres i forbindelse med sertifiseringskrav som CE, FCC og RoHS, som sikrer at beskyttelsesytelsen oppfyller de strenge standardene for medisinske og industrielle scenarier.
Oppsummert krever beskyttelsen av stålskallfrie linser i endoskopkameramoduler 'skademotstand for materialer som fundament, strukturell forsegling som kjernen, prosesspresisjon som garanti, og fullscenariotesting som verifisering.' Gjennom synergien mellom flere teknologier oppnås kompatibilitet mellom beskyttelse og miniatyrisering. Denne tekniske banen oppfyller ikke bare de romlige kravene til ultrafine 1,5 mm-linser, men oppnår også IP67-beskyttelsesnivå og langsiktig pålitelighet, og gir en gjennomførbar løsning for scenarier som minimalt invasive medisinske prosedyrer og industriell tynnrørsinspeksjon.
