¿Qué tamaño de sensor se utiliza en las cámaras endoscópicas en miniatura?

Introducción
En endoscopia, lo más pequeño suele ser mejor. Un módulo de cámara endoscópica en miniatura debe pasar a través de conductos estrechos: vasos sanguíneos, conductos lagrimales o pequeños orificios de boroscopio industrial. El sensor, el corazón del sensor del módulo de la cámara , determina en gran medida el diámetro de la punta. Elegir el tamaño de sensor correcto equilibra la calidad de la imagen con el tamaño físico. Este artículo explica los tamaños de sensor típicos para diferentes diseños de módulos de cámara de endoscopio , desde endoscopios médicos ultrafinos hasta herramientas industriales flexibles.

¿Qué es el tamaño del sensor y por qué es importante?
El tamaño del sensor es la diagonal del área de imagen (p. ej., 1/9”, 1/6”, 1/4”). Un sensor más pequeño permite una lente y una carcasa más pequeñas, lo que hace que todo el módulo de cámara del endoscopio en miniatura sea extremadamente delgado. Pero los sensores más pequeños tienen píxeles más pequeños, capturando menos luz y produciendo más ruido. Los sensores más grandes (1/3″) ofrecen un mejor rendimiento en condiciones de poca luz y una resolución más alta, pero hacen que la punta sea más gruesa.

Tamaños de sensores comunes para cámaras endoscópicas en miniatura

Módulo de cámara para endoscopio en miniatura: 1/9″ a 1/6″
El módulo de cámara para endoscopio en miniatura más pequeño suele utilizar un de 1/9″ o 1/6″ sensor de módulo de cámara . El tamaño de los píxeles oscila entre 1,4 y 2,0 µm. La resolución de imagen suele ser VGA (640×480) o 720p. Por ejemplo, el OmniVision OV6948 (lente y sensor integrados) mide solo 0,65 mm × 0,65 mm, ideal para microendoscopios médicos desechables. Un módulo de cámara endoscópica flexible con un sensor de 1/6 ″ puede navegar por conductos urológicos estrechos o cilindros de motor pequeños.

Módulo de cámara endoscópica HD: de 1/4″ a 1/3″
Para obtener mayor detalle, un módulo de cámara endoscópica HD (720p o 1080p) normalmente utiliza un sensor de 1/4″ a 1/3″. El área más grande permite más píxeles (2 MP) y una mejor sensibilidad a la luz. Un módulo de cámara endoscópica CMOS con Sony IMX290 de 1/3″ ofrece un excelente rendimiento en condiciones de poca luz para laparoscopia médica o inspección de turbinas, manteniendo la punta por debajo de 6 mm.

Módulo de cámara USB para endoscopia
Muchos endoscopios USB profesionales y de consumo utilizan un módulo de cámara USB con un sensor de 1/4 ″ o 1/3 ″. El USB los hace plug-and-play y el sensor más grande brinda buena calidad de imagen para tareas generales. Un módulo de cámara USB típico con un sensor de 1080p (1/4″) tiene un diámetro de punta de 5,5 a 7 mm, lo suficientemente pequeño para la mayoría de los boroscopios de plomería y automoción.

Módulo de cámara endoscópica CMOS: tecnología detrás de sensores pequeños
Todos los endoscopios en miniatura modernos utilizan un módulo de cámara endoscópica CMOS (CMOS) en lugar de CCD. CMOS integra lectura y amplificación en el chip, lo que permite tamaños de matriz extremadamente pequeños. El CMOS retroiluminado (BSI) mejora aún más la sensibilidad en condiciones de poca luz incluso en sensores diminutos de 1/9”. Para un módulo de cámara de endoscopio flexible , el sensor suele montarse en una PCB flexible para resistir flexiones repetidas.

Compensaciones: sensor pequeño frente a calidad de imagen

Ejemplos prácticos

• Microendoscopia médica (punta de 1,2 mm): utiliza un sensor de 1/9 ″, VGA, enfoque fijo. El módulo de cámara del endoscopio en miniatura suele ser desechable.

• Boroscopio industrial flexible (punta de 4 mm): utiliza un módulo de cámara endoscópica cmos de 1/4″ y 1080p . Un módulo de cámara de endoscopio flexible serpentea a través de las tuberías mientras ofrece imágenes claras.

• Endoscopio USB para mecánicos (punta de 5,5 mm): utiliza un módulo de cámara USB con un sensor de 1/3″ 1080p, anillo LED y enfoque fijo.

Módulos de cámara para endoscopios en miniatura de Sincere
En Sincere, diseñamos productos de módulos de cámara para endoscopios con tamaños de sensor de 1/9″ a 1/3″:

• Módulo de cámara para endoscopio en miniatura : 1/9″ y 1/6″ para endoscopios ultradelgados.

• Módulo de cámara para endoscopio HD : 1/4″ y 1/3″ para 720p/1080p.

• Módulo de cámara USB : endoscopios plug-and-play con sensores de 1/4″ o 1/3″.

• Módulo de cámara endoscópica Cmos : tecnología BSI para una mejor sensibilidad.

• Módulo de cámara de endoscopio flexible : sensores en PCB flexible para doblar.

• Sensor del módulo de cámara : selección personalizada para que coincida con el diámetro y la resolución.

Resumen
El tamaño del sensor en un módulo de cámara para endoscopio en miniatura es una elección fundamental. Para la punta más pequeña (1,5–3 mm), un sensor de 1/9″ o 1/6″ ofrece VGA a 720p, suficiente para microcirugía o inspección de precisión. Para una mejor calidad de imagen (1080p), un sensor de 1/4″ o 1/3″ proporciona un diámetro de punta de 4 a 7 mm. Un módulo de cámara endoscópica CMOS con tecnología BSI mejora el rendimiento en condiciones de poca luz incluso en sensores pequeños. Ya sea que necesite un módulo de cámara USB para un boroscopio de consumo o un módulo de cámara de endoscopio flexible para la industria, comprender el tamaño del sensor le ayudará a equilibrar el diámetro y la calidad de la imagen.