Τι μέγεθος αισθητήρα χρησιμοποιείται σε μικροσκοπικές κάμερες ενδοσκοπίου;

Εισαγωγή
Στην ενδοσκόπηση, το μικρότερο είναι συχνά καλύτερο. Μια μικροσκοπική μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου πρέπει να χωράει μέσα από στενές διόδους – αιμοφόρα αγγεία, δακρυϊκούς αγωγούς ή μικροσκοπικές βιομηχανικές τρύπες βοθροσκοπίου. Ο αισθητήρας, η καρδιά του αισθητήρα της μονάδας κάμερας , καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τη διάμετρο του άκρου. Η επιλογή του σωστού μεγέθους αισθητήρα εξισορροπεί την ποιότητα της εικόνας με το φυσικό μέγεθος. Αυτό το άρθρο εξηγεί τυπικά μεγέθη αισθητήρων για διαφορετικά σχέδια δομοστοιχείων κάμερας ενδοσκοπίου , από εξαιρετικά λεπτά ιατρικά πεδία έως εύκαμπτα βιομηχανικά εργαλεία.

Τι είναι το μέγεθος του αισθητήρα και γιατί έχει σημασία;
Το μέγεθος του αισθητήρα είναι η διαγώνιος της περιοχής απεικόνισης (π.χ. 1/9″, 1/6″, 1/4″). Ένας μικρότερος αισθητήρας επιτρέπει μικρότερο φακό και περίβλημα, καθιστώντας ολόκληρη τη μικροσκοπική μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου εξαιρετικά λεπτή. Αλλά οι μικρότεροι αισθητήρες έχουν μικρότερα pixel, συλλαμβάνοντας λιγότερο φως και παράγουν περισσότερο θόρυβο. Οι μεγαλύτεροι αισθητήρες (1/3″) παρέχουν καλύτερη απόδοση σε χαμηλό φωτισμό και υψηλότερη ανάλυση, αλλά κάνουν το άκρο πιο παχύ.

Κοινά μεγέθη αισθητήρων για μικροσκοπικές κάμερες ενδοσκοπίου

Μικροσκοπική μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου – 1/9″ έως 1/6″
Η μικρότερη μονάδα μικροσκοπικής κάμερας ενδοσκοπίου χρησιμοποιεί συχνά 1/9″ ή 1/6″ αισθητήρα μονάδας κάμερας . Τα pixel pixel είναι περίπου 1,4–2,0 μm. Η ανάλυση εικόνας είναι συνήθως VGA (640×480) ή 720p. Για παράδειγμα, το OmniVision OV6948 (ενσωματωμένος φακός και αισθητήρας) έχει διαστάσεις μόλις 0,65 mm × 0,65 mm – ιδανικό για ιατρικά μικροενδοσκόπια μιας χρήσης. Μια εύκαμπτη μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου με αισθητήρα 1/6″ μπορεί να πλοηγηθεί σε στενά ουρολογικά περάσματα ή μικρούς κυλίνδρους κινητήρα.

Μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου HD – 1/4″ έως 1/3″
Για μεγαλύτερη λεπτομέρεια, μια μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου HD (720p ή 1080p) χρησιμοποιεί συνήθως έναν αισθητήρα 1/4″ έως 1/3″. Η μεγαλύτερη περιοχή επιτρέπει περισσότερα pixel (2 MP) και καλύτερη ευαισθησία στο φως. Μια μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου cmos με 1/3″ Sony IMX290 προσφέρει εξαιρετική απόδοση σε χαμηλό φωτισμό για ιατρική λαπαροσκόπηση ή επιθεώρηση στροβίλου, ενώ διατηρεί το άκρο κάτω από 6 mm.

Μονάδα κάμερας USB για ενδοσκόπηση
Πολλά καταναλωτικά και επαγγελματικά ενδοσκόπια USB χρησιμοποιούν μονάδα κάμερας USB με αισθητήρα 1/4″ ή 1/3″. Το USB τα κάνει plug-and-play και ο μεγαλύτερος αισθητήρας προσφέρει καλή ποιότητα εικόνας για γενικές εργασίες. Μια τυπική μονάδα κάμερας USB με αισθητήρα 1080p (1/4″) έχει διάμετρο άκρου 5,5–7 mm – αρκετά μικρή για τα περισσότερα οπίσθια υδραυλικών και αυτοκινήτων.

Μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου CMOS – Τεχνολογία πίσω από μικρούς αισθητήρες
Όλα τα σύγχρονα μικροσκοπικά ενδοσκόπια χρησιμοποιούν μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου cmos (CMOS) αντί για CCD. Το CMOS ενσωματώνει ανάγνωση και ενίσχυση στο τσιπ, επιτρέποντας εξαιρετικά μικρά μεγέθη καλουπιών. Το CMOS με οπίσθιο φωτισμό (BSI) βελτιώνει περαιτέρω την ευαισθησία σε χαμηλό φωτισμό ακόμα και σε μικροσκοπικούς αισθητήρες 1/9″. Για μια εύκαμπτη μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου , ο αισθητήρας είναι συχνά τοποθετημένος σε ένα εύκαμπτο PCB για να αντέχει σε επαναλαμβανόμενη κάμψη.

Trade-Off: Μικρός αισθητήρας έναντι ποιότητας εικόνας

Πρακτικά Παραδείγματα

• Ιατρική μικροενδοσκόπηση (άκρο 1,2 mm) – Χρησιμοποιεί αισθητήρα 1/9″, VGA, σταθερής εστίασης. Η μικροσκοπική μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου είναι συχνά μίας χρήσης.

• Εύκαμπτο βιομηχανικό οπίσθιο (άκρο 4 mm) – Χρησιμοποιεί 1/4″ 1080p cmos μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου . Μια εύκαμπτη μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου περνάει μέσα από σωλήνες ενώ παρέχει καθαρές εικόνες.

• Ενδοσκόπιο USB για μηχανικούς (άκρο 5,5 mm) – Χρησιμοποιεί μονάδα κάμερας USB με αισθητήρα 1/3″ 1080p, δακτύλιο LED και σταθερή εστίαση.

Μικροσκοπικές μονάδες κάμερας ενδοσκοπίου της Sincere
Στη Sincere, σχεδιάζουμε προϊόντα μονάδας κάμερας ενδοσκοπίου με μεγέθη αισθητήρων από 1/9″ έως 1/3″:

• Μικροσκοπική μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου – 1/9″ και 1/6″ για εξαιρετικά λεπτά σκοπευτικά.

• Μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου HD – 1/4″ και 1/3″ για 720p/1080p.

• Μονάδα κάμερας USB – Ενδοσκόπια Plug-and-play με αισθητήρες 1/4″ ή 1/3″.

• Μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου Cmos – τεχνολογία BSI για καλύτερη ευαισθησία.

• Ευέλικτη μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου – Αισθητήρες σε flex PCB για κάμψη.

• Αισθητήρας μονάδας κάμερας – Προσαρμοσμένη επιλογή για να ταιριάζει με τη διάμετρο και την ανάλυση.

Σύνοψη
Το μέγεθος του αισθητήρα σε μια μικροσκοπική μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου είναι μια κρίσιμη επιλογή. Για το μικρότερο άκρο (1,5–3 mm), ένας αισθητήρας 1/9″ ή 1/6″ παρέχει VGA στα 720p – αρκετά για μικροχειρουργική ή επιθεώρηση ακριβείας. Για καλύτερη ποιότητα εικόνας (1080p), ένας αισθητήρας 1/4″ ή 1/3″ δίνει διάμετρο άκρου 4–7 mm. Μια μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου cmos με τεχνολογία BSI βελτιώνει την απόδοση σε χαμηλό φωτισμό ακόμα και σε μικρούς αισθητήρες. Είτε χρειάζεστε μια μονάδα κάμερας USB για ένα μποροσκόπιο καταναλωτή είτε μια ευέλικτη μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου για τη βιομηχανία, η κατανόηση του μεγέθους του αισθητήρα σάς βοηθά να εξισορροπήσετε τη διάμετρο και την ποιότητα της εικόνας.