Implementazione del modulo telecamera per endoscopio OCHTA10 da 0,9 mm in sonde rigide e flessibili

La progettazione di strumenti medici minimamente invasivi, strumenti diagnostici basati su cateteri e sistemi di test non distruttivi microindustriali (NDT) richiede un preciso equilibrio tra dimensioni fisiche e fedeltà dell'immagine. Il modulo telecamera per endoscopio OCHTA10 risolve queste limitazioni spaziali integrando un gruppo ottico sub-millimetrico da 0,9 mm con un'architettura circuitale separata e disaccoppiata.

Costruito da SincereFirst utilizzando linee di assemblaggio automatizzate Active Alignment (AA), questo modulo fornisce video in tempo reale su un'interfaccia plug-and-play per applicazioni in cui non è possibile integrare le impronte standard delle telecamere.

1. Miniaturizzazione architettonica: il design della testa separata

I progetti convenzionali dei moduli fotocamera sono fisicamente limitati dalla co-ubicazione del sensore di immagine e dei componenti logici periferici su un unico substrato. Il modulo OCHTA10 aggira questo collo di bottiglia fisico attraverso un layout strutturale separato.

• Suggerimento ultraminiaturizzato: la testa della telecamera ospita solo il gruppo obiettivo e la matrice del sensore grezzo, collegati tramite sottili fili di collegamento a una scheda di elaborazione principale remota (che misura circa 14,0 × 46,0 mm).

• Gestione termica: questo disaccoppiamento strutturale consente alla punta di imaging di mantenere un diametro esterno di soli 0,9 mm . I team di ingegneri possono instradare la microsonda flessibile attraverso canali altamente ristretti, come cateteri vascolari, endoscopi urologici di piccolo diametro o spazi interni tra le pale delle turbine, mantenendo la gestione dell'energia che genera calore e i circuiti ISP backend localizzati sull'interfaccia lato host.

2. Fisica dei sensori e tolleranze ottiche

L’acquisizione di dati spaziali utilizzabili su scala submillimetrica richiede l’ottimizzazione dell’architettura dei pixel per contrastare i bassi tassi di acquisizione fotonica. Il modulo OCHTA10 utilizza la tecnologia a matrice impilata PureCel® Plus-S di OmniVision , disponendo un array di 400 × 400 pixel con un passo dei pixel di 1,008 μm.

Efficienza quantistica e riduzione del rumore

L'architettura stack retroilluminata (BSI) massimizza il fattore di riempimento di ciascun micropixel, riducendo al minimo la corrente di buio e il rumore di lettura. Questo profilo prestazionale garantisce chiare definizioni strutturali all'interno di cavità non illuminate (ad esempio, lumi anatomici o riduttori meccanici) se abbinato a canali di illuminazione a fibra ottica o micro-LED.

Mappatura ottica e bassa distorsione

L'obiettivo a fuoco fisso presenta una lunghezza focale effettiva ultracorta (EFL) di 0,175 mm e un'apertura rapida F2,8 . Ottimizzato per l'ispezione in campo vicino, mantiene un elevato contrasto MTF su una profondità di messa a fuoco compresa tra 3 mm e 30 mm . Mentre gli obiettivi miniaturizzati grandangolari spesso introducono gravi deformazioni periferiche, il treno ottico OCHTA10 limita la distorsione TV a meno del -11% su un campo visivo (FOV) simmetrico di 100° H x 100° V , preservando le proporzioni spaziali nell'intera matrice.

3. Integrazione elettrica e coerenza della produzione di massa

Dal punto di vista dell'integrazione elettronica, il modulo funziona come un dispositivo conforme allo standard Universal Video Class (UVC) su un bus USB 2.0 tramite una connessione Micro USB a 5 pin.

• Funzionamento multipiattaforma senza driver: l'hardware supporta formati dual-stream: MJPEG compresso per output a 30 FPS con efficienza di larghezza di banda e YUV grezzo per la manipolazione diretta dei pixel. Si interfaccia in modo nativo con architetture Linux integrate, workstation Windows e piattaforme edge Android senza richiedere driver di dispositivo personalizzati a livello di kernel.

• Tolleranze optomeccaniche AA: su una scala di 0,9 mm, anche uno spostamento meccanico di 1 micron distrugge la simmetria dell'immagine. SincereFirst mitiga questa variazione utilizzando linee di assemblaggio COB automatizzate di Classe 10/100 dotate di sistemi di allineamento attivo a 6 assi. La posizione dell'obiettivo è ottimizzata dinamicamente mentre il sensore cattura attivamente l'immagine di una griglia target, garantendo una nitidezza costante da un angolo all'altro.

• Conformità globale: i moduli sono conformi a CE, FCC, RoHS e Reach per soddisfare rigorosi criteri di distribuzione regionali.

4. Specifiche tecniche

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5. Campi di applicazione primari

• Dispositivi medici e diagnostica: broncoscopi monouso, cistoscopi, isteroscopi e gruppi di imaging per microcateteri in cui è necessario eliminare i costi di ricondizionamento in autoclave.

• Test non distruttivi industriali (NDT): ispezione interna di pale di compressori di turbine aeronautiche, cordoni di saldatura di tubi micro-foro, pareti di cilindri automobilistici e sezioni trasversali di tracce PCB multistrato ad alta densità.

• Strumentazione scientifica: canali di osservazione di chip microfluidici, analisi di campioni biologici in tempo reale e sistemi di visione con micromanipolatore robotico.

6. Domande tecniche frequenti (FAQ)

D1: Questo modulo può essere integrato direttamente nei sistemi medici monouso/monouso?
R: Sì. L'architettura del modulo OCHTA10 è ottimizzata per dispositivi medici monopaziente. Sfruttando l'assemblaggio automatizzato di COB di grandi volumi, SincereFirst controlla le spese generali di produzione fino al punto in cui lo smaltimento dei componenti è commercialmente fattibile, eliminando i costi di sterilizzazione ospedaliera e i rischi di contaminazione incrociata.

D2: Quali sono gli esatti vantaggi di integrazione del 'Design separato'?
R: Il disaccoppiamento del sensore di imaging dal controller del ponte consente alla punta della sonda di rimanere su un profilo di 0,9 mm di diametro. La dissipazione del calore dai circuiti logici avviene interamente sulla scheda di elaborazione posteriore (14,0 × 46,0 mm), prevenendo danni termici ai tessuti biologici sensibili o agli elementi di monitoraggio ambientale sulla punta della sonda.

Q3: In che modo il modulo gestisce gli ambienti a luce zero?
R: OCHTA10 utilizza la fisica dei pixel retroilluminati che instradano i fotoni in entrata direttamente nel fotodiodo senza ostacoli da parte degli strati metallici di instradamento. Se abbinato a un'illuminazione esterna (come un anello di micro-LED o una guida luminosa in fibra ottica integrata nel manicotto della sonda), il treno ottico F2.8 fornisce una definizione strutturale pulita fino a 1 lux.

Q4: Quale livello di personalizzazione hardware può supportare SincereFirst per questo modulo?
R: Forniamo modifiche a livello di componente per l'integrazione dei volumi. Ciò include la modifica della lunghezza del filo di collegamento flessibile, l'aggiunta di manicotti esterni rigidi in acciaio inossidabile o polimeri biocompatibili, l'integrazione di array di illuminazione LED personalizzati sulla punta e il reinstradamento della geometria PCB sul lato host per adattarla al layout hardware specifico.

Q5: SincereFirst è un'entità commerciale o un produttore diretto?
R: SincereFirst è un'impresa di produzione ottica ad alta tecnologia diretta con sede a Guangdong, in Cina. Gestiamo 33.350 metri quadrati di impianti di produzione, tra cui laboratori di produzione automatizzati COB senza polvere di Classe 10 e Classe 100, che ci consentono di mantenere la responsabilità tecnica diretta dai campioni ingegneristici iniziali alla produzione di massa di milioni di unità.

Per domande tecniche, richieste di driver personalizzati o per ottenere unità campione per la valutazione, contattare direttamente il nostro team di supporto tecnico.