Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 21/05/2026 Origine: Sito
Introduzione La qualità di
un modulo telecamera per endoscopio è pari al sensore al suo interno. Il sensore trasforma la luce in un segnale elettronico, influenzando la nitidezza, il colore e le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione. Gli endoscopi più vecchi utilizzavano sensori CCD, ma i progetti odierni si basano quasi interamente sulla tecnologia del modulo fotocamera CMOS . Questo articolo esamina i sensori comuni nelle moderne fotocamere per endoscopio: dai minuscoli chip che consentono la progettazione di moduli fotocamera di piccole dimensioni ai sensori ad alta risoluzione nei prodotti con modulo fotocamera per endoscopio USB .
Perché CMOS ha sostituito il CCD
I sensori CCD una volta erano lo standard perché avevano un basso rumore e una buona qualità. Ora, i sensori CMOS Camera Module dominano per diversi motivi:
Consumo ridotto: importante per gli oscilloscopi portatili alimentati a batteria.
Maggiore integrazione: gli ADC e la temporizzazione su chip riducono le parti esterne.
Lettura più veloce: supporta frame rate elevati e meno motion blur.
Dimensioni ridotte: consente progetti di moduli fotocamera di dimensioni inferiori a 3 mm.
Dimensioni e risoluzioni comuni dei sensori
Dimensioni del sensore |
Risoluzione tipica |
Utilizzo |
|---|---|---|
1/9″-1/6″ |
400×400 – 1280×720 |
Microendoscopia, endoscopi monouso |
1/4″ – 1/3″ |
1280×720 – 1920×1080 |
Ambiti medici standard, endoscopi industriali |
1/2,5″ – 1/1,8″ |
1920×1080 – 3840×2160 |
Ispezione chirurgica 4K di fascia alta |
Un modulo fotocamera con sensore deve bilanciare il numero di pixel, la dimensione dei pixel (sensibilità alla luce) e il diametro complessivo. Un sensore da 1/9″ con pixel da 1,4 µm si adatta a una punta da 1,5 mm, ma le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione sono scarse. Un sensore 1080p da 1/3″ (ad esempio Sony IMX290) ha pixel da 2,9 µm – ottima sensibilità – ma la punta cresce fino a 5‑6 mm.
Famiglie di sensori popolari
1. Serie Sony IMX (Starvis / Starvis 2)
I sensori Sony IMX sono i più utilizzati negli endoscopi professionali. La tecnologia retroilluminata (BSI) aumenta la sensibilità in condizioni di scarsa illuminazione, fondamentale quando l'illuminazione LED è limitata. Modelli comuni:
IMX290 – 2,1 MP (1080p), 1/2,8', pixel da 2,9 µm. Eccellente in condizioni di scarsa illuminazione. Utilizzato in laparoscopi e boroscopi.
IMX307 – 2,1 MP, 1/2,8″, simile a IMX290 con diverse opzioni di uscita. Popolare nei prodotti con modulo fotocamera per endoscopio USB .
IMX415 – 8 MP (4K), 1/2,8', pixel da 1,45 µm. Utilizzato negli endoscopi 4K di fascia alta.
2. Sensori medici OmniVision
OmniVision produce sensori molto piccoli per monouso e micro‑endoscopia. OV6948 è un piccolo modulo telecamera completo : un chip da 0,65 mm × 0,65 mm con obiettivo integrato, adatto per vasi sanguigni e dotti lacrimali. Altri modelli:
OV9732 – 1/9″, 720p, per telescopi ultrasottili.
OV2740 – 1080p, utilizzato in alcuni endoscopi riutilizzabili.
3. Altri produttori (ST, ON Semi, GalaxyCore)
Meno comuni ma presenti in ambiti a basso costo o specializzati. Ad esempio, l'otturatore globale VD56G3 della ST viene utilizzato nei boroscopi industriali in cui è necessario rimuovere l'effetto mosso.
Caratteristiche chiave del sensore per l'endoscopia
Global Shutter vs. Rolling Shutter – La tapparella è comune (migliore scarsa illuminazione, costo inferiore). Per il movimento veloce, è preferibile l'otturatore globale.
Gamma dinamica elevata (HDR) : essenziale per scene con riflessi luminosi e ombre scure. Molti sensori Sony IMX hanno HDR sfalsato.
Bassa corrente di buio : riduce il rumore durante le lunghe esposizioni.
Retroilluminato (BSI) : quasi tutti i moderni sensori per endoscopi utilizzano il BSI per una migliore cattura della luce.
Come si inseriscono i sensori in un modulo telecamera di piccole dimensioni
La confezione del sensore influisce sulle dimensioni:
CSP (Chip Scale Package) – Sensore in un piccolo pacchetto di plastica o ceramica con sfere di saldatura. Facile da montare ma aggiunge spessore.
COB (Chip on Board) : die nudo incollato direttamente sul PCB e legato a filo. Nessun pacchetto: il modulo fotocamera più sottile e piccolo . Il COB è preferibile per gli endoscopi inferiori a 5 mm.
Modulo fotocamera per endoscopio USB: scelte di sensori
Un modulo fotocamera per endoscopio USB si collega a un computer o smartphone. La maggior parte utilizza sensori 1080p (2 MP) come Sony IMX307 o OmniVision OV2710. Questi vengono scelti perché:
Funzionano bene con i bridge UVC (USB Video Class).
Le prestazioni in condizioni di scarsa illuminazione sono accettabili per l'ispezione generale.
Sono convenienti.
Per gli endoscopi USB di fascia alta, è possibile utilizzare un sensore 4K come l'IMX415, ma ciò richiede USB 3.0 e un chip bridge più costoso.
Compromessi: piccolo vs potente
Un modulo fotocamera piccolo (punta inferiore a 3 mm) non può contenere un sensore da 1/3″. I progettisti devono accettare una risoluzione inferiore (720p o VGA) e una sensibilità in condizioni di scarsa illuminazione peggiore. In cambio, ottengono l’accesso a spazi molto stretti, come un vaso sanguigno o un minuscolo iniettore di carburante.
Moduli per fotocamera per endoscopio di Sincere
Noi di Sincere offriamo modelli di moduli per fotocamera per endoscopio con molte opzioni di sensori:
Modulo fotocamera piccolo : diametro fino a 1,5 mm utilizzando sensori OV6948 o più grandi per punte più grandi.
Modulo telecamera CMOS : Sony IMX307, IMX415, OmniVision OV9732 e altri.
Modulo fotocamera con sensore : selezione e confezionamento personalizzati del sensore (CSP o COB).
Modulo fotocamera per endoscopio USB : modelli 1080p e 4K, conformi UVC.
Riepilogo
Le moderne fotocamere per endoscopi utilizzano del modulo fotocamera CMOS . quasi esclusivamente sensori Le famiglie più diffuse sono Sony IMX (ottima in condizioni di scarsa illuminazione) e OmniVision (ultra-piccola). La dimensione del sensore, da 1/9″ a 1/3″, determina il diametro della punta e la qualità dell'immagine. Un piccolo modulo fotocamera con sensore da 1/9' si adatta a spazi ristretti ma sacrifica dettagli e sensibilità. Un modulo fotocamera per endoscopio USB utilizza in genere un sensore 1080p da 1/2,8″ per un buon equilibrio tra prestazioni e costi. Comprendere le opzioni del modulo fotocamera con sensore ti aiuta a scegliere l'oscilloscopio giusto per le tue esigenze mediche o industriali.
Contatta Sincere per discutere i requisiti del sensore del modulo telecamera per endoscopio .
