Jaké senzory se používají v moderních endoskopických kamerách?

Úvod
je Modul endoskopické kamery jen tak dobrý, jak dobrý je senzor uvnitř. Senzor přemění světlo na elektronický signál, který ovlivňuje ostrost, barvu a výkon při slabém osvětlení. Starší endoskopy používaly CCD snímače, ale dnešní konstrukce spoléhají téměř výhradně na technologii CMOS Camera Module . Tento článek se zabývá běžnými senzory v moderních endoskopových kamerách – od malých čipů, které umožňují návrhy malých kamerových modulů , až po senzory s vysokým rozlišením v USB endoskopických kamerových modulů . produktech

Proč CMOS CCD
CCD snímače byly kdysi standardem, protože měly nízký šum a dobrou kvalitu. Senzory nyní CMOS Camera Module dominují z několika důvodů:

• Nižší výkon – důležité pro bateriově napájené ruční puškohledy.

• Vyšší integrace – ADC na čipu a časování redukují vnější části.

• Rychlejší čtení – podporuje vysoké snímkové frekvence a menší rozmazání pohybu.

• Menší velikost – umožňuje provedení malých kamerových modulů pod 3 mm.

Běžné velikosti a rozlišení snímačů

Modul senzorové kamery musí vyvážit počet pixelů, velikost pixelů (citlivost na světlo) a celkový průměr. 1/9″ snímač s 1,4 µm pixely se hodí pro 1,5 mm hrot, ale výkon při slabém osvětlení je slabý. 1/3″ 1080p snímač (např. Sony IMX290) má 2,9 µm pixely – skvělá citlivost – ale hrot naroste na 5–6 mm.

Populární rodiny snímačů

1. Řada Sony IMX (Starvis / Starvis 2)
Senzory Sony IMX jsou nejpoužívanější v profesionálních endoskopech. Technologie Back-illuminated (BSI) zvyšuje citlivost při slabém osvětlení – kritická, když je osvětlení LED omezené. Běžné modely:

• IMX290 – 2,1 MP (1080p), 1/2,8″, 2,9 µm pixely. Vynikající slabé osvětlení. Používá se v laparoskopech a boroskopech.

• IMX307 – 2,1 MP, 1/2,8″, podobně jako IMX290 s různými možnostmi výstupu. Populární v USB endoskop kamerových modulů . produktech

• IMX415 – 8 MP (4K), 1/2,8″, 1,45 µm pixely. Používá se ve špičkových 4K endoskopech.

2. Lékařské senzory OmniVision
OmniVision vyrábí velmi malé senzory pro jednorázové použití a mikroendoskopii. OV6948 je kompletní modul malého fotoaparátu – čip 0,65 mm × 0,65 mm s integrovanou čočkou, vhodný pro cévy a slzné cesty. Další modely:

• OV9732 – 1/9″, 720p, pro ultratenké dalekohledy.

• OV2740 – 1080p, používaný v některých opakovaně použitelných endoskopech.

3. Ostatní výrobci (ST, ON Semi, GalaxyCore)
Méně běžné, ale vyskytují se u levnějších nebo specializovaných oborů. Například globální závěrka VD56G3 společnosti ST se používá v průmyslových boroskopech, kde je třeba odstranit rozmazání pohybu.

Klíčové vlastnosti senzoru pro endoskopii

• Globální roleta vs. roleta – roleta je běžná (lepší slabé osvětlení, nižší cena). Pro rychlý pohyb je preferována globální závěrka.

• Vysoký dynamický rozsah (HDR) – nezbytný pro scény s jasnými odrazy a tmavými stíny. Mnoho snímačů Sony IMX má ohromující HDR.

• Nízký temný proud – Snižuje šum při dlouhých expozicích.

• Back-illuminated (BSI) – Téměř všechny moderní endoskopické senzory používají BSI pro lepší zachycení světla.

Jak se senzory vejdou do malého modulu kamery
Balení senzoru ovlivňuje velikost:

• CSP (Chip Scale Package) – Senzor v malém plastovém nebo keramickém obalu s pájecími kuličkami. Snadná montáž, ale přidává tloušťku.

• COB (Chip on Board) – Holá matrice nalepená přímo na DPS a spojená drátem. Bez obalu – nejtenčí modul malého fotoaparátu . COB je preferován pro endoskopy pod 5 mm.

Modul USB endoskopické kamery – možnosti senzoru Modul
USB endoskopické kamery se připojuje k počítači nebo smartphonu. Většina používá snímače 1080p (2 MP), jako je Sony IMX307 nebo OmniVision OV2710. Tyto jsou vybrány, protože:

• Pracují dobře s můstky UVC (USB Video Class).

• Výkon při slabém osvětlení je přijatelný pro obecnou kontrolu.

• Jsou nákladově efektivní.

U špičkových endoskopů USB lze použít 4K senzor, jako je IMX415, ale to vyžaduje USB 3.0 a dražší přemosťovací čip.

Kompromisy: Malý vs. Schopný
Malý kamerový modul (špička pod 3 mm) se nevejde na 1/3″ snímač. Návrháři musí akceptovat nižší rozlišení (720p nebo VGA) a horší citlivost při slabém osvětlení. Na oplátku získají přístup do velmi úzkých prostor – jako je krevní céva nebo malý vstřikovač paliva.

Moduly endoskopických kamer od Sincere
Ve společnosti Sincere nabízíme návrhy modulů endoskopických kamer s mnoha možnostmi senzorů:

• Malý kamerový modul – až do průměru 1,5 mm pomocí snímačů OV6948 nebo větších pro větší hroty.

• Modul CMOS kamery – Sony IMX307, IMX415, OmniVision OV9732 a další.

• Modul senzorové kamery – vlastní výběr senzoru a balení (CSP nebo COB).

• Modul USB endoskopu kamery – modely 1080p a 4K, kompatibilní s UVC.

Souhrn
Moderní endoskopové kamery používají CMOS Camera Module . téměř výhradně snímače Oblíbené rodiny jsou Sony IMX (velké nízké osvětlení) a OmniVision (ultra malé). Velikost snímače – od 1/9″ do 1/3″ – určuje průměr hrotu a kvalitu obrazu. Malý kamerový modul s 1/9″ snímačem se vejde do malých prostor, ale obětuje detaily a citlivost. Modul USB endoskopu obvykle používá snímač 1/2,8″ 1080p pro dobrou rovnováhu mezi výkonem a cenou. Pochopení možností modulu senzorové kamery vám pomůže vybrat správný rozsah pro vaše lékařské nebo průmyslové potřeby.

Kontaktujte společnost Sincere a prodiskutujte požadavky na senzorový modul modulu endoskopické kamery .