Quelle est la plus petite lentille utilisée en endoscopie ?

Introduction
En endoscopie, plus petit signifie moins invasif et une plus grande portée. Au cœur de chaque endoscope ultrafin se trouve une minuscule lentille. Alors, quelle est la plus petite lentille utilisée en endoscopie aujourd’hui ? Les lentilles miniatures disponibles dans le commerce peuvent avoir aussi petit que 0,65 mm un diamètre , soit à peu près l'épaisseur d'une aiguille. Ces lentilles font partie d'un module de caméra micro-endoscope qui peut naviguer dans les vaisseaux sanguins, les canaux lacrymaux ou les micromachines. Cet article explore les limites de taille, la technologie qui les sous-tend et la manière dont elles s'intègrent dans la conception des modules de caméra d'endoscope .

Qu'est-ce qu'une « plus petite lentille » en endoscopie ?
Une lentille dans un endoscope est un système optique multi-éléments qui concentre la lumière sur un capteur de caméra à module cmos . Le « plus petit » fait référence au diamètre extérieur de l’ensemble de lentilles complet. Pour la microendoscopie médicale (par exemple, visualisation des artères coronaires), des lentilles de 0,5 mm à 1,0 mm sont déjà utilisées. Le record de production de masse est le package de capteurs OmniVision OV6948, qui comprend un objectif intégré mesurant 0,65 mm × 0,65 mm – un complet module de caméra micro-endoscope montrant à quel point les optiques sont devenues petites.

Quelle peut être la taille d’un objectif ?
Les limites physiques proviennent de :

• Diffraction – Lorsque l'ouverture devient trop petite, la résolution en souffre.

• Tolérance de fabrication – Le meulage et le polissage du verre submillimétrique sont très difficiles.

• Taille des pixels du capteur – L'objectif doit résoudre les détails au niveau des pixels (généralement 1,0 à 1,9 µm).

Les plus petites lentilles actuelles utilisent des optiques au niveau de la tranche (WLO) , qui gravent des centaines de lentilles sur une tranche de verre. Cette technique produit des lentilles constantes jusqu'à un diamètre de 0,4 mm . Pour une image utilisable, la plupart des endoscopes médicaux utilisent des lentilles d'environ 0,8 à 1,5 mm pour obtenir suffisamment de lumière et de résolution.

Applications des plus petites lentilles

Un module de caméra micro-endoscope doté d'un objectif submillimétrique est généralement à mise au point fixe et utilise une caméra à module cmos avec de très petits pixels (par exemple, 1,0 µm). La résolution est souvent VGA ou 720p – un module caméra 1080p aurait besoin d’un objectif plus grand pour obtenir suffisamment de lumière.

Capteurs CMOS et petites lentilles
Un module de caméra micro-endoscope associe la petite lentille à une caméra à module cmos correspondante . Pour maintenir le diamètre total en dessous de 1 mm, la puce du capteur elle-même est miniaturisée. Par exemple, l'OmniVision OV6948 empile l'objectif sur le capteur, créant ainsi une caméra à l'échelle d'une puce. Cette puce s'adapte aux lunettes médicales jetables.

Pour une commodité plug-and-play , le module peut être construit comme un module de caméra USB avec une carte pilote externe. Cependant, dans les tailles inférieures au millimètre, seuls le capteur et l’objectif rentrent dans la pointe – l’interface USB est gérée dans une poignée plus grande.

Pourquoi ne pas toujours utiliser le plus petit objectif ?
Les compromis comprennent :

• Qualité d'image – Les objectifs extrêmement petits collectent peu de lumière et ont une résolution limitée.

• Coût – Les optiques au niveau des tranches sont coûteuses à outiller.

• Champ de vision – Les très petits objectifs ont souvent un champ de vision étroit (<70°).

• Profondeur de champ – Les objectifs miniatures ont généralement un DOF peu profond.

Pour la plupart des endoscopies médicales et industrielles, un diamètre d'objectif de 2 à 4 mm constitue le point idéal, offrant des performances de module de caméra HD (1080p) avec une bonne capture de la lumière. Un module de caméra 1080p utilisé dans un endoscope standard possède généralement un objectif de 3 à 5 mm.

Modules de caméra pour micro-endoscope de Sincere Chez Sincere, nous fabriquons des solutions
standard et de taille micro de modules de caméra pour endoscope  :

• Module de caméra micro-endoscope – Objectifs aussi petits que 0,7 mm, avec capteurs de caméra du module cmos jusqu'à 400 × 400.

• Module de caméra USB – Pour une utilisation industrielle non stérile, nous proposons des modules compatibles UVC avec des pointes de 1,0 mm.

• Module caméra 1080p – Pour les applications où la résolution compte plus que la taille, nos modules 2,8 à 5 mm offrent une résolution Full HD.

• Module de caméra HD – options 720p et 1080p avec du module de caméra UVC . interface plug-and-play

• Plug-and-play – Nos modèles de modules de caméra UVC fonctionnent immédiatement sur n'importe quel PC.

Résumé
La plus petite lentille utilisée aujourd'hui en endoscopie atteint 0,65 mm de diamètre, permettant de véritables procédures micro-invasives. Ces objectifs font partie d'un module de caméra micro-endoscope combinant des capteurs de caméra du module cmos avec une optique au niveau de la tranche. Bien qu'impressionnante, la plupart des endoscopies de routine utilisent des lentilles de 2 à 5 mm pour équilibrer la qualité de l'image, la sensibilité à la lumière et le coût. Pour les applications nécessitant une miniaturisation ultime, Sincere propose des conceptions personnalisées de modules de caméra pour endoscope jusqu'à 0,7 mm. Que vous ayez besoin d'un module de caméra USB pour la micro-inspection industrielle ou d'un module de caméra 1080p pour les endoscopes standards, nous adaptons la taille de l'objectif à vos besoins.

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