Implémentation du module de caméra d'endoscope OCHTA10 0,9 mm dans des sondes rigides et flexibles

La conception d'instruments médicaux mini-invasifs, d'outils de diagnostic basés sur des cathéters et de systèmes micro-industriels de tests non destructifs (CND) nécessite un équilibre précis entre les dimensions physiques et la fidélité de l'image. Le module de caméra d'endoscope OCHTA10 répond à ces limitations spatiales en intégrant un submillimétrique de 0,9 mm ensemble optique avec une architecture de circuit découplée et séparée.

Construit par SincereFirst à l'aide de chaînes d'assemblage automatisées Active Alignment (AA), ce module fournit une vidéo en temps réel sur une interface plug-and-play pour les applications où les empreintes de caméra standard ne peuvent pas être intégrées.

1. Miniaturisation architecturale : la conception à tête séparée

Les conceptions de modules de caméra conventionnelles sont physiquement limitées par la colocalisation du capteur d'image et des composants logiques périphériques sur un seul substrat. Le module OCHTA10 contourne ce goulot d'étranglement physique grâce à une disposition structurelle séparée.

• Astuce ultra-miniature : la tête de la caméra abrite uniquement l'ensemble d'objectif et la puce brute du capteur, interconnectés via de fins fils de liaison à une carte de traitement principale distante (mesurant environ 14,0 × 46,0 mm).

• Gestion thermique : ce découplage structurel permet à la pointe d'imagerie de maintenir un diamètre extérieur de seulement 0,9 mm . Les équipes d'ingénierie peuvent acheminer la micro-sonde flexible à travers des canaux très restreints, tels que des cathéters vasculaires, des endoscopes urologiques de petit calibre ou des espaces internes d'aubes de turbine, tout en conservant la gestion de l'énergie génératrice de chaleur et les circuits ISP dorsaux localisés au niveau de l'interface côté hôte.

2. Physique des capteurs et tolérances optiques

La capture de données spatiales utilisables à une échelle inférieure au millimètre nécessite d’optimiser l’architecture des pixels pour contrer les faibles taux de capture photonique. Le module OCHTA10 utilise la technologie de puces empilées PureCel® Plus-S d'OmniVision , organisant un réseau de 400 × 400 pixels avec un pas de pixel de 1,008 μm.

Efficacité quantique et réduction du bruit

L'architecture empilée rétroéclairée (BSI) maximise le facteur de remplissage de chaque micropixel, minimisant ainsi le courant d'obscurité et le bruit de lecture. Ce profil de performance garantit des définitions structurelles claires à l'intérieur des cavités non éclairées (par exemple, des lumières anatomiques ou des boîtes de vitesses mécaniques) lorsqu'il est associé à des canaux d'éclairage à fibre optique ou à micro-LED.

Cartographie optique et faible distorsion

L'objectif à mise au point fixe présente une distance focale effective (EFL) ultra-courte de 0,175 mm et une ouverture rapide F2,8 . Optimisé pour l'inspection en champ proche, il maintient un contraste MTF élevé sur une profondeur de mise au point de 3 mm à 30 mm . Alors que les objectifs miniatures grand angle introduisent souvent une déformation périphérique importante, le train optique OCHTA10 limite la distorsion TV à moins de -11 % sur un symétrique de 100° H × 100° V champ de vision (FOV) , préservant les proportions spatiales sur l'ensemble de la matrice.

3. Intégration électrique et cohérence de la production de masse

Du point de vue de l'intégration électronique, le module fonctionne comme un appareil standard compatible Universal Video Class (UVC) sur un bus USB 2.0 via une connexion Micro USB à 5 broches.

• Fonctionnement multiplateforme sans pilote : le matériel prend en charge les formats à double flux : MJPEG compressé pour une sortie économe en bande passante de 30 FPS et YUV brut pour une manipulation directe des pixels. Il s'interface de manière native avec les architectures Linux embarquées, les postes de travail Windows et les plates-formes Edge Android sans nécessiter de pilotes de périphériques personnalisés au niveau du noyau.

• Tolérances optomécaniques AA : à une échelle de 0,9 mm, même un déplacement mécanique de 1 micron détruit la symétrie de l'image. SincereFirst atténue cet écart en utilisant des lignes d'assemblage automatisées COB de classe 10/100 équipées de systèmes d'alignement actif à 6 axes. La position de l'objectif est optimisée de manière dynamique tandis que le capteur image activement une grille cible, garantissant une netteté constante d'un coin à l'autre.

• Conformité mondiale : les modules sont entièrement conformes aux normes CE, FCC, RoHS et Reach pour répondre à des critères de déploiement régional stricts.

4. Spécifications techniques

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5. Champs de candidature principaux

• Dispositifs médicaux et diagnostics : bronchoscopes, cystoscopes, hystéroscopes et ensembles d'imagerie par micro-cathéter jetables à usage unique pour lesquels les coûts de retraitement en autoclave doivent être éliminés.

• Essais non destructifs industriels (CND) : inspection interne des aubes de compresseur de turbine d'aviation, des cordons de soudure de tuyaux à micro-alésage, des parois de cylindres automobiles et des sections transversales de traces de PCB multicouches haute densité.

• Instrumentation scientifique : canaux d'observation de puces microfluidiques, analyse d'échantillons biologiques en temps réel et systèmes de vision robotisés par micromanipulateur.

6. Foire aux questions techniques (FAQ)

Q1 : Ce module peut-il être intégré directement dans des systèmes médicaux à usage unique/jetables ?
R : Oui. L'architecture du module OCHTA10 est optimisée pour les dispositifs médicaux à usage unique. En tirant parti de l'assemblage automatisé de COB à grand volume, SincereFirst contrôle les frais généraux de fabrication jusqu'à un point où l'élimination des composants est commercialement viable, éliminant ainsi les coûts de stérilisation hospitalière et les risques de contamination croisée.

Q2 : Quels sont les avantages exacts de l'intégration de la « conception séparée » ?
R : Le découplage du capteur d'imagerie du contrôleur de pont permet à la pointe de la sonde de rester à un profil de 0,9 mm de diamètre. La dissipation thermique des circuits logiques se produit entièrement au niveau de la carte de traitement arrière (14,0 × 46,0 mm), évitant ainsi les dommages thermiques aux tissus biologiques sensibles ou aux éléments de surveillance de l'environnement au niveau de la pointe de la sonde.

Q3 : Comment le module gère-t-il les environnements sans lumière ?
R : L'OCHTA10 utilise la physique des pixels rétroéclairés qui acheminent les photons entrants directement dans la photodiode sans obstruction des couches de routage métalliques. Lorsqu'il est associé à un éclairage externe (comme un anneau de micro-LED ou un guide de lumière à fibre optique intégré dans le manchon de la sonde), le train optique F2.8 offre une définition structurelle nette jusqu'à 1 lux.

Q4 : Quel niveau de personnalisation matérielle SincereFirst peut-il prendre en charge pour ce module ?
R : Nous proposons des modifications au niveau des composants pour l’intégration de volumes. Cela inclut la modification de la longueur du fil de liaison flexible, l'ajout de manchons extérieurs rigides en acier inoxydable ou en polymère biocompatible, l'intégration de réseaux d'éclairage LED personnalisés sur la pointe et le réacheminement de la géométrie du PCB côté hôte pour correspondre à votre configuration matérielle spécifique.

Q5 : SincereFirst est-il une entité commerciale ou un fabricant direct ?
R : SincereFirst est une entreprise de fabrication optique de haute technologie directe basée à Guangdong, en Chine. Nous exploitons 33 350 mètres carrés d'installations de production, y compris des ateliers de production automatisés COB sans poussière de classe 10 et de classe 100, ce qui nous permet de maintenir une responsabilité technique directe depuis les échantillons techniques initiaux jusqu'à la production de masse d'un million d'unités.

Pour toute demande technique, demande de pilote personnalisé ou pour obtenir des échantillons d’unités pour évaluation, veuillez contacter directement notre équipe d’assistance technique.