Jaké jsou hlavní součásti modulu endoskopické kamery?

Úvod
Modul endoskopické kamery je malý zobrazovací systém uvnitř každého boroskopu nebo lékařského dalekohledu. Umožňuje vám nahlédnout do těsných prostorů – uvnitř motorů, za zdmi nebo do lidského těla. Navzdory své malé velikosti obsahuje tento modul několik přesných částí, které spolupracují při snímání a přenosu snímků. Tento článek vysvětluje hlavní součásti a co každá z nich dělá.

Co je modul endoskopické kamery?
Modul endoskopické kamery je miniaturizovaná kamera navržená tak, aby se vešla do omezených prostor. Je to jádro každého endoskopického zařízení. Modul zachycuje video z těžko dostupných oblastí a posílá je na obrazovku pro sledování v reálném čase. Typická usb endoskopická kamera obsahuje všechny základní zobrazovací komponenty zabalené v dostatečně malém balení, aby prošlo úzkými otvory.

V průmyslovém prostředí se tyto moduly používají v průmyslových boroskopech ke kontrole strojů, turbín a potrubí, aniž by se věci rozebíraly.

Hlavní komponenty

1. Čočka
Čočka je první částí dopadu světla. Shromažďuje a zaostřuje světlo na obrazový snímač. V modulu endoskopu musí být čočka extrémně malá – často jen 1–2 milimetry v průměru – a přitom stále poskytovat jasný a široký pohled.

Čočky endoskopu jsou vyrobeny ze skla nebo vysoce kvalitního plastu. Některé používají více čoček naskládaných na sebe pro zlepšení kvality obrazu. Lékařský endoskop může potřebovat čočku se širokým zorným polem (např. 120° nebo více), aby viděl co největší plochu.

Objektiv také určuje hloubku ostrosti – jak velká část obrazu zůstane zaostřená na různé vzdálenosti. potřebuje Inspekční kamera endoskopu dobrou hloubku ostrosti, takže objekty v různých vzdálenostech zůstanou ostré bez neustálého nastavování.

2. Obrazový snímač
Za objektivem je umístěn obrazový snímač. Tento čip je srdcem modulu fotoaparátu. Je pokrytý miliony pixelů citlivých na světlo, které přeměňují světlo na elektrické signály. Většina modulů endoskopů dnes používá snímače CMOS, protože spotřebovávají méně energie, generují méně tepla a lze je zmenšit.

Typický snímač kamerového modulu v endoskopu může měřit jen několik milimetrů napříč, ale obsahuje 1 až 5 megapixelů. Vyšší rozlišení umožňuje inspektorům vidět jemnější detaily, jako jsou vlasové praskliny v kovu nebo jemné změny barvy tkáně.

Citlivost snímače na světlo – určená velikostí pixelů – ovlivňuje výkon fotoaparátu v tmavých podmínkách. Vzhledem k tomu, že endoskopy často pracují v temných prostorách, na tom záleží.

3. Systém osvětlení
Bez světla nemůžete zachytit obraz a prostory, které endoskopy zkoumají, jsou obvykle tmavé. Proto každý modul endoskopu obsahuje světla.

Většina moderních modulů používá malé LED diody namontované kolem čočky fotoaparátu. Ty poskytují jasné bílé světlo pro osvětlení oblasti. V některých provedeních světlo přichází prostřednictvím optických kabelů ze vzdáleného zdroje, takže hlava kamery je ještě menší.

Počet a jas LED ovlivňuje kvalitu obrazu. Dobrá inspekční kamera endoskopu má nastavitelné osvětlení pro různé podmínky – od detailní kontroly po větší dutiny.

4. Deska s plošnými spoji
Všechny elektronické součástky musí být připojeny, a to je úkolem desky plošných spojů (PCB). V modulu endoskopu je deska plošných spojů často malá a může být flexibilní, aby se vešla do stísněných prostor.

Deska plošných spojů nese obrazový snímač a další komponenty. Zvládá také přenos video signálu a dodávku energie. V modulu usb endoskopické kamery se PCB připojuje k rozhraní USB a spravuje data i napájení.

Některé moduly obsahují obrazový signálový procesor (ISP) na stejné desce. ISP se stará o korekci barev, redukci šumu a doostření obrazu předtím, než video opustí modul.

5. Kabel a konektor
Jakmile snímač zachytí snímek, musí tato data putovat na displej. To dělá kabel.

V usb endoskopické kameře přenáší kabel video z hlavy kamery do USB konektoru. Poskytuje také napájení pro chod kamery a LED diod. Kabel musí být dostatečně odolný, aby vydržel ohýbání, zejména v průmyslových boroskopech , které umožňují manévrování kolem překážek.

USB je oblíbené rozhraní, protože je univerzální a jednoduché. Endoskopická kamera plug and play , která se připojuje přes USB, nepotřebuje žádný speciální software – stačí ji zapojit a funguje jako standardní kamera na vašem počítači.

6. Kryt
Všechny tyto choulostivé části potřebují ochranu. Pouzdro drží vše pohromadě a udržuje přesné vyrovnání mezi objektivem a snímačem – což je důležité pro udržení zaostřeného obrazu.

U lékařských endoskopů musí být kryt sterilizovatelný. U průmyslových modelů musí být vodotěsný, prachotěsný a odolný vůči chemikáliím. Mnoho inspekčních dalekohledů má krytí IP (jako IP67) pro vlhké prostředí.

Pouzdro také určuje průměr hlavy kamery. Menší je lepší, protože se vejde přes těsnější otvory. Některé hlavy endoskopických boroskopických kamer jsou široké jen 2-4 milimetry.

Jak spolu fungují
Když používáte plug and play endoskopovou kameru :

1. Světlo proniká objektivem a zaostřuje na snímač

2. Senzor převádí světlo na elektrické signály

3. Světelné diody osvětlují scénu

4. Obvodová deska zpracovává data

5. Kabel přenáší video do vašeho USB portu

6. Na obrazovce se zobrazí živý obraz

To vše se děje v reálném čase s minimálním zpožděním, což je kritické pro vedení dalekohledu těsnými prostory.

Různé typy pro různá použití

Moduly lékařských endoskopů
Lékařské moduly musí splňovat přísné požadavky na sterilizaci a kvalitu obrazu. Používají se v kolonoskopii, gastroskopii a laparoskopii. pro lékařský endoskop Inspekční kamera potřebuje přesnou barvu, aby lékaři mohli správně identifikovat stav tkáně.

Moduly průmyslového boroskopu
Průmyslové moduly jsou odolnější. Kontrolují:

• Turbíny proudových motorů na praskliny

• Vnitřek potrubí pro korozi

• Automobilové motory pro hromadění karbonu

• Stavební konstrukce pro skryté poškození

Tyto průmyslové boroskopy mají často vyměnitelné hroty a kloubové hlavice, které se ohýbají.

Moduly USB endoskopů
Spotřebitelské a profesionální USB endoskopy jsou cenově dostupné a snadno se používají. Modul usb endoskopické kamery se připojuje přímo k notebooku nebo smartphonu a mění jej na inspekční nástroj. Nejlepší jsou návrhy endoskopických kamer typu plug and play , které fungují bez instalace ovladačů.

Shrnutí
Modul endoskopické kamery obsahuje na malém prostoru mnoho: čočku, senzor, LED diody, obvodovou desku, kabel a kryt. Každá část má specifickou práci:

• Objektiv: Zaostřuje světlo

• Senzor: Převádí světlo na data

• LED diody: Rozsvítí tmavé prostory

• Obvodová deska: Zpracovává a přenáší signály

• Kabel: Poskytuje napájení a video

• Pouzdro: Chrání a vyrovnává vše

Ať už potřebujete lékařskou endoskopickou boroskopickou kameru , odolné průmyslové boroskopy nebo jednoduchou endoskopickou kameru typu plug and play , pochopení těchto součástí vám pomůže vybrat ten správný nástroj.

Ve společnosti Sincere vyrábíme kamerové moduly pro mnoho aplikací, včetně kompaktních senzorů používaných v kontrolních zařízeních. Pokud vyvíjíte produkt, který potřebuje kamerový modul usb endoskopu nebo máte dotazy ohledně toho, který senzor kamerového modulu se hodí pro váš projekt, kontaktujte nás. Jsme tu, abychom vám pomohli.