公式実績発表

を正式に開始しますジンモウシリーズ超精密遠位ハウジングは、内視鏡遠位端統合技術におけるマイルストーンとなる画期的な進歩をもたらします。 ±0.005 mm という極めて高い寸法および位置公差を誇るこの製品は、小型カメラ、照明用光ファイバー、流体チャネル、および機器の作業チャネルをわずか 1.5 mm の最小直径スペース内に完全にカプセル化します。 5 軸 CNC マイクロミリングと微細放電加工 (マイクロ EDM) を組み合わせることで、シャープな内部プロファイルを備えた複雑なマルチルーメン形状のバリのない製造を実現し、次世代の高解像度、3D、ロボット支援内視鏡のための完璧な構造基盤を提供します。

研究開発の背景と問題点

従来の内視鏡遠位コンポーネントの製造は、以下のトレードオフによって長い間制約されてきました。機能統合と構造強度。小型化が進む CMOS/CCD センサー、高ピクセル光学モジュール、追加の機能チャネルに対応するために、内部ハウジング構造はより複雑になっています。しかし、従来の機械加工方法 (ドリル加工、2.5 軸フライス加工など) では、マイクロスケールで高精度で不規則な形状の管腔を製造するのが困難でした。内側の角が鋭くないと、光学部品のミクロンレベルの位置ずれが生じ、画像の歪み、光路の損失、照明の不均一が引き起こされます。ルーメン内のバリや微細な凹凸は、繊細なファイバー束やセンサー ケーブルを傷つけ、デバイスの早期故障の主な原因となります。臨床フィードバックによると、内視鏡の画質問題 (ケラレ、歪み、ピクセル異常など) の約 15% は、遠位ハウジングの製造精度が不十分であることが原因です。

コア技術革新

• 5 軸連動マイクロミリングとマイクロ EDM のハイブリッドプロセス当社は独自のハイブリッド製造ワークフローを開発しました。最初にフライス加工、次に EDM 仕上げ。まず、最小直径 0.1 mm の超硬合金マイクロカッターを 5 軸 CNC 機械で使用して、医療グレードのステンレス鋼またはチタン合金にミクロンレベルのマイクロミリングを実行し、一次ルーメンを事前に形成します。次に、マイクロ EDM を、フライスではアクセスできない精密な内部直角コーナー、深く狭い溝、極薄リブ (最小 0.05 mm) に適用します。自社開発のオンライン電極ドレッシングと経路補償アルゴリズムにより、マイクロ EDM は±2 μm の寸法精度と Ra 0.2 μm 以下の表面粗さを達成し、鋭い内部コーナーとバリのない表面を完璧に実現します。
• オンマシンプローブに基づく閉ループ加工補償システム高精度の接触プローブと白色光干渉計が工作機械に統合されています。主要な処理ステップの後、その場でワークピースの測定が行われ、内腔寸法、位置精度、真円度などのリアルタイムデータが取得されます。このシステムは、測定データと CAD モデルを比較し、人工知能アルゴリズムによって工具の摩耗と熱変形の誤差を予測し、後続の処理ステップで動的に補正します。これにより、バッチ間の重要な寸法変動の標準偏差が 0.0015 mm 以内に制御され、極めて許容度の高い大量生産が可能になります。
• 多段階ナノスケール表面仕上げ技術後処理には、次の 3 段階のワークフローが含まれます。電気化学研磨 - 磁気レオロジー研磨 - 超臨界 CO₂ 洗浄。電気化学研磨により、数ミクロンの表面物質が除去され、微細な山と谷が滑らかになります。磁気レオロジー研磨により、光学取り付け面などの重要な領域にナノスケールの仕上げが施され、鏡面グレードの仕上げ (Ra 0.05 μm 以下) が実現します。最終的な超臨界 CO₂ 洗浄は、サブミクロンスケールの残留粒子と油膜を損傷することなく完全に除去し、その後の光学部品の無菌接着と正確な位置合わせに最適な基板を作成します。

動作メカニズム

この製品の核となるメカニズムは、光と情報のための絶対的に正確な物理座標系を構築する。ハウジング内のすべてのルーメンと位置決め面は、光学部品および電子部品のマイクロアセンブリベースとして機能します。 ±0.005 mm の許容差により、カメラのセンサー面と光学レンズ グループの間の光軸の偏差が、知覚可能な画像歪みのしきい値未満に維持されます。鋭い内部コーナーにより、不規則な光学コンポーネント (D 型 CMOS センサーなど) を隙間なく取り付けることができ、滅菌や臨床使用中の熱膨張や収縮によって引き起こされる微小な動きを防ぎます。バリのない内部チャネルにより、直径 125 μm の光ファイバーが繰り返しの挿抜による損傷から保護され、一貫した照明の明るさと均一性が保証されます。超薄でありながら均一なリブ壁 (0.05 mm) は、有限要素最適化設計により全体の構造剛性を維持しながら内部空間の利用を最大化し、内視鏡が人体内で曲がるときに発生する複雑な応力に耐えます。

パフォーマンスの検証

光学アライメントテストでは、Jingmou ハウジングを備えた内視鏡モジュールは、カメラの光軸と機械軸との間の同軸誤差が 0.01 度未満、レンズ焦点面とセンサー面との間の平行度が 1 秒角以内であり、業界標準を大幅に上回っています。 ISO 8600-3 標準解像度テスト チャートでは、完成した内視鏡は中心領域と周辺領域の間で 5% 未満の MTF (変調伝達関数) 減衰差を示し、優れた光学アライメントの一貫性を示しています。信頼性試験では、5 000 サイクルの高温高圧滅菌後の主要な取り付け面の寸法変化は 0.002 mm 未満であり、内腔内に腐食や粒子の発生は観察されません。複数の内視鏡メーカーからのアプリケーション データによると、このハウジングの採用により、全体的な画質検査の初回パスの歩留まりが平均 18% 向上し、遠位コンポーネントの問題による販売後の修理率が 60% 削減されることが示されています。

研究開発戦略と理念

私たちは次の研究開発哲学を支持します。精度は統合の基礎であり、構造は機能の伝達手段です。私たちの戦略的アプローチは、システムレベルの要件からコンポーネントの精度を導き出す。個々の部品の個別の加工指標を追求するのではなく、当社はお客様の光学およびシステム設計に深く関与し、カメラモジュールの位置合わせ公差チェーン、ファイバーバンドルの曲げ半径制限、および灌漑用水路の流体力学的要件を理解します。これらのシステムレベルの要求は徐々に分解され、ハウジング上のあらゆる幾何学的特徴の製造公差と表面要件にマッピングされます。この目的のために、当社は光学、機械学、材料科学をカバーする学際的な共同設計チームを設立しました。モデルベース定義 (MBD) テクノロジーが採用されており、すべての公差と注釈を含む 3D モデルを設計と製造のための唯一の信頼できる情報源として使用し、設計意図から完成品までのロスレス伝達を保証します。

今後の展望

将来的には、遠位ハウジングは受動的構造コンポーネントを超えて、アクティブなインテリジェント プラットフォーム。当社は、マイクロ導光構造と統合されたハウジングを開発しています。ハウジング内の微細構造の光導波路が部分的な照明ファイバー機能を置き換え、内部空間をさらに解放します。一方、私たちは、局所的な薬物送達や温度制御のために、ハウジング内に埋め込まれたマイクロチャネルの直接積層造形を研究しています。さらに先を見据えて研究します異種材料一貫製造は、金属ハウジング上の特定の位置に絶縁性または生物活性セラミック/ポリマーの機能ゾーンを直接成形することを目的としており、構造的、電気的、生物学的機能のモノリシック統合を実現します。2030 年までに発売する予定です。感覚的なインテリジェントな遠位チップ小型 MEMS センサー (圧力、温度、pH など) が埋め込まれており、内視鏡がイメージングと同時にリアルタイムの多次元生化学データを取得できるようになり、内視鏡診断の新時代の到来をもたらします。