Quelle est la taille typique des modules de caméra d'endoscope ?

Introduction
Si vous concevez quelque chose qui doit voir dans des espaces restreints (une lunette médicale, un outil d'inspection industrielle ou même un gadget de bricolage), la taille est primordiale. Le module de caméra doit passer par n’importe quelle ouverture dont vous disposez. Trop gros, il n'ira pas là où il le faut. Trop petit et vous risquez de ne pas obtenir la qualité d’image dont vous avez besoin. Alors, quelles sont réellement les tailles disponibles ? Cet article explique les dimensions typiques du module de caméra d'endoscope et comment choisir le bon.

Pourquoi la taille est importante
Les caméras d'endoscope vont là où les yeux humains ne peuvent pas le faire. Ils doivent passer par des passages étroits : vaisseaux sanguins, cylindres de moteur, tuyaux ou minuscules trous d’accès. Le diamètre de la tête de la caméra est généralement le chiffre le plus critique. La longueur compte aussi, mais le diamètre est ce qui détermine si la lunette peut même entrer.

Catégories de taille

1. Ultra-miniature : moins de 2 mm.
Les plus petits modules d'endoscope sont utilisés dans des applications médicales comme la cardiologie et la microchirurgie. Ceux-ci peuvent être aussi petits que 0,6 mm à 1,9 mm de diamètre. À cette échelle, le capteur est extrêmement petit – souvent quelques centaines de milliers de pixels seulement – ​​car il n’y a pas de place pour quelque chose de plus grand.

Ceux-ci sont utilisés pour :

• Procédures médicales via les vaisseaux sanguins ou les voies biliaires

• Microchirurgie

• Inspection de minuscules composants comme les injecteurs de carburant

Un mini-endoscope à caméra de cette taille nécessite une fabrication de précision. La lentille, le capteur et les LED sont empilés avec une précision au micron. La plupart d’entre eux sont construits sur mesure.

2. Petit : 2 mm à 4 mm
La plage de 2 mm à 4 mm est celle où se trouvent la plupart des endoscopes professionnels. Cette taille équilibre la petitesse avec une qualité d’image décente. Les résolutions vont de VGA (640 × 480) à 1080p HD.

Utilisations courantes :

• Arthroscopie médicale (articulations) et laparoscopie (abdomen)

• Endoscopes industriels pour moteurs et turbines

• Inspection automobile

De nombreux systèmes de caméras d'inspection industrielles utilisent des modules de cette gamme. Une typique caméra à module cmos peut avoir un diamètre de 3,9 mm , une norme courante pour les endoscopes automobiles et industriels.

3. Moyen : 4 mm à 8 mm
Les modules de cette gamme sont courants dans les endoscopes grand public et semi-professionnels. Ils peuvent s'adapter à des capteurs plus grands et à des LED plus lumineuses, ce qui améliore la qualité d'image.

Applications :

• Caméras endoscopiques USB pour l'inspection de la maison et la plomberie

• Inspection industrielle générale

• Endoscopie vétérinaire

Une caméra endoscopique USB possède souvent une tête de caméra de 5,5 mm ou 7 mm . Ceux-ci sont populaires car ils équilibrent le coût, la qualité de l’image et l’accessibilité. De nombreux produits de caméras modulaires destinés aux consommateurs entrent dans cette catégorie.

4. Grand : 8 mm et plus.
Des modules plus grands sont utilisés lorsque la qualité de l'image compte plus que l'accès à l'espace. Ils peuvent inclure des capteurs haute résolution (jusqu'à 4K), plusieurs LED et même des mécanismes articulés.

Utilisé pour :

• Endoscopie médicale haut de gamme où le détail de l'image est essentiel

• Endoscopes chirurgicaux rigides

• Inspection industrielle spécialisée là où la résolution compte le plus

Certaines sociétés fabriquant des modules de caméra pour endoscopes proposent des modules standard de 10 mm, 12 mm ou plus . Ceux-ci sont moins courants dans les outils portables mais utilisés dans les systèmes chirurgicaux et fixes.

Qu'est-ce qui détermine la taille du module ?

Taille du capteur
Le capteur est généralement le plus gros composant. Des capteurs plus grands signifient généralement une meilleure qualité d’image car ils ont des pixels plus gros qui captent plus de lumière. Mais ils agrandissent également le module. Une caméra à module cmos avec un capteur de 1/4 de pouce (diagonale d'environ 4 mm) s'insère dans un module de 5 à 6 mm de diamètre. Un capteur de 1/2 pouce a besoin de plus d'espace.

Assemblage de l'objectif
Le système d'objectif prend également de la place. Des champs de vision larges ou une grande profondeur de champ peuvent nécessiter plusieurs éléments de lentille. Plus d’éléments signifient des modules plus longs. Les mécanismes de mise au point automatique ajoutent à la fois de la longueur et du diamètre.

Les LED d'éclairage
occupent de l'espace autour de l'objectif. Plus de LED signifie une lumière plus brillante mais un diamètre plus grand. Certaines conceptions utilisent à la place des guides de lumière à fibres optiques, qui maintiennent la tête plus petite mais nécessitent une source de lumière externe.

Connexion du câble
Le câble se fixe à l'arrière du module. L'épaisseur du câble affecte la taille globale, en particulier pour les oscilloscopes flexibles où le câble assure l'étanchéité à la tête. Les câbles plus épais sont plus durables mais nécessitent des points d’étanchéité plus grands.

Boîtier et étanchéité
Le boîtier de protection ajoute de l'épaisseur. Les modules médicaux nécessitent des joints hermétiques pour la stérilisation. Les modules industriels nécessitent une étanchéité (IP67 ou IP68). Les modules grand public peuvent avoir des boîtiers plus simples et plus minces.

Taille et qualité de l'image
Il y a un compromis. Les modules plus petits ont des capteurs plus petits, ce qui signifie :

• Résolution inférieure

• Pire performance en basse lumière

• Moins de détails

Si vous construisez un endoscope à mini-caméra pour des applications où la taille est critique, comme les procédures médicales utilisant de minuscules incisions, vous acceptez une qualité d'image inférieure. Si les détails de l'image sont plus importants, comme la documentation de la corrosion des pipelines, vous utilisez un module plus grand.

Tailles standards communes

Une caméra endoscopique USB à usage domestique a souvent une tête de 5,5 mm ou 7 mm. Il est assez grand pour des capteurs décents et des LED lumineuses, mais suffisamment petit pour passer à travers les drains et les trous de bougies d'allumage.

Personnalisé ou standard
Lorsque vous vous approvisionnez auprès d'un fabricant de modules de caméra pour endoscope , vous avez deux options :

Les modules standard sont disponibles dans des tailles courantes (comme 3,9 mm, 5,5 mm, 7 mm). Ils sont prêts à être expédiés, moins chers et plus rapides. Mais ils peuvent ne pas répondre exactement à vos besoins.

Les modules personnalisés peuvent être construits à n’importe quelle taille dont vous avez besoin. Un endoscope à mini-caméra destiné à un dispositif médical spécialisé peut nécessiter un diamètre non standard pour s'adapter à un port d'accès spécifique. La personnalisation vous permet d'optimiser la taille, les performances et les coûts.

Comment choisir
Lorsque vous choisissez un module, posez-vous les questions suivantes :

1. Quelle est la plus petite ouverture par laquelle il doit passer ? Mesurez-le. Le diamètre du module doit être plus petit.

2. De quelle qualité d’image avez-vous besoin ? Une meilleure qualité nécessite des capteurs plus grands, ce qui signifie des modules plus grands.

3. Quel est l'environnement? L'imperméabilisation ajoute de l'épaisseur. La stérilisation médicale peut ajouter du volume au logement.

4. Quel est votre budget ? Les modules plus petits à haute résolution sont plus chers. Une caméra à module cmos dans la gamme 2-3 mm coûte beaucoup plus cher qu'un module 5,5 mm avec une résolution similaire.

Résumé
Les modules de caméra d'endoscope sont disponibles dans des tailles allant des oscilloscopes médicaux ultra-miniatures de 1 mm aux caméras chirurgicales rigides de 10 mm et plus. Votre choix dépend de l'espace d'accès, des besoins en matière de qualité d'image et de l'environnement.

• Moins de 2mm : Micro-endoscopie médicale, précision industrielle

• 2 mm à 4 mm : endoscopes professionnels, arthroscopie médicale

• 4 mm à 8 mm : endoscopes USB, inspection générale, plomberie

• 8mm+ : Médical haut de gamme, lunettes rigides, applications spécialisées

Que vous ayez besoin d'une caméra endoscopique USB pour un usage domestique, d'une caméra d'inspection industrielle pour la maintenance en usine ou d'une caméra à module personnalisé d'un fabricant de modules de caméra endoscopique , comprendre ces tailles vous aide à choisir le bon. Une caméra à module cmos peut être construite dans presque toutes les tailles, et un endoscope à mini-caméra peut être personnalisé selon vos spécifications exactes.

Chez Sincere, nous fabriquons des modules de caméras pour endoscopes de différentes tailles et proposons une conception personnalisée. Avec plus de 30 ans d'expérience, nous pouvons vous aider à trouver ou à construire le bon module. Contactez-nous pour discuter de vos besoins.