はじめに
医療用スコープ、工業用検査ツール、さらには DIY ガジェットなど、狭いスペースを覗く必要があるものを設計する場合、サイズがすべてです。カメラ モジュールは、どのような開口部であっても適合する必要があります。大きすぎると必要な場所に届きません。小さすぎると、必要な画質が得られない可能性があります。では、実際にはどのようなサイズがあるのでしょうか?この記事では、一般的な内視鏡カメラ モジュールの寸法と、適切な内視鏡カメラ モジュールの選択方法について説明します。
サイズが重要な理由 内
視鏡カメラは人間の目では行けない場所にも設置できます。血管、エンジンシリンダー、パイプ、または小さなアクセス穴など、狭い通路を通過する必要があります。通常、カメラ ヘッドの直径が最も重要な数値です。長さも重要ですが、スコープが入るかどうかは直径によって決まります。
サイズカテゴリー
1. 超小型: 2mm 未満
最小の内視鏡モジュールは、心臓病学や顕微手術などの医療用途に使用されます。これらはほどの小さなものもあります。 0.6 mm ~ 1.9 mm 直径このスケールでは、これより大きなセンサーを搭載する余地がないため、センサーは非常に小さく、多くの場合わずか数十万ピクセルです。
これらは次の目的で使用されます。
血管または胆管を介した医療処置
マイクロサージェリー
燃料インジェクターなどの小さなコンポーネントの検査
です 。 このサイズのミニカメラ内視鏡は精密な製造が必要レンズ、センサー、LEDがミクロンレベルの精度で積層されています。これらのほとんどはカスタムビルドです。
2. 小型: 2mm ~ 4mm
2mm ~ 4mm の範囲は、ほとんどのプロ用内視鏡が使用する範囲です。このサイズは、小ささと適切な画質のバランスが取れています。解像度の範囲は VGA (640×480) から 1080p HD までです。
一般的な用途:
医療用関節鏡検査 (関節) および腹腔鏡検査 (腹部)
エンジンおよびタービン用の工業用ボアスコープ
自動車検査
多くの 産業用検査カメラ システムでは、この範囲のモジュールが使用されています。一般的な cmos モジュール カメラの で 直径は 3.9 mm、これは自動車および産業用ボアスコープの一般的な標準です。
3. 中: 4mm ~ 8mm
この範囲のモジュールは、民生用およびセミプロフェッショナルの内視鏡で一般的です。より大きなセンサーとより明るい LED を搭載できるため、画質が向上します。
アプリケーション:
住宅検査および配管用の USB 内視鏡カメラ
一般工業検査
獣医内視鏡検査
USB 内視鏡カメラには が付いていることがよくあります 、5.5 mm または 7 mm のカメラヘッド 。これらは、コスト、画質、アクセスしやすさのバランスが取れているため人気があります。消費者向けの多くが モジュール カメラ製品の このカテゴリに分類されます。
4. 大型: 8mm 以上
アクセススペースよりも画質が重要な場合は、大型モジュールが使用されます。これらには、高解像度センサー (最大 4K)、複数の LED、さらには関節機構も含めることができます。
用途:
画像の詳細が重要なハイエンド医療用内視鏡検査
硬性外科用内視鏡
解像度が最も重要な特殊な工業検査
一部の 内視鏡カメラモジュールメーカーは 標準モジュールを提供しています 、10mm、12mm、またはそれ以上の。これらはポータブルツールではあまり一般的ではありませんが、外科用システムや固定システムでは使用されます。
モジュールのサイズは何によって決まりますか?
センサーのサイズ
通常、センサーは最大のコンポーネントです。センサーが大きいほど、より多くの光を取り込むピクセルが大きくなるため、一般に画質が向上します。ただし、モジュールも大きくなります。 ます 。 1/4 インチセンサー (対角約 4 mm) を備えた cmos モジュールカメラは、直径 5 ~ 6 mm のモジュールに収まり1/2 インチのセンサーにはさらに多くのスペースが必要です。
レンズアセンブリ
レンズシステムにもスペースが必要です。広い視野や長い被写界深度には、複数のレンズ要素が必要になる場合があります。要素が増えるとモジュールが長くなります。オートフォーカス機構により、長さと直径の両方が追加されます。
照明
LED はレンズの周囲にスペースをとります。 LED の数が多いほど、光は明るくなりますが、直径は大きくなります。一部の設計では代わりに光ファイバー ライト ガイドを使用します。これによりヘッドは小さくなりますが、外部光源が必要になります。
ケーブル接続
ケーブルはモジュールの背面に接続します。ケーブルの太さは、特にケーブルがヘッドに密着するフレキシブルスコープの場合、全体のサイズに影響します。太いケーブルは耐久性が高くなりますが、より大きなシールポイントが必要になります。
ハウジングとシーリング
保護ハウジングにより厚みが増します。医療モジュールには滅菌用の密閉シールが必要です。産業用モジュールには防水(IP67 または IP68)が必要です。民生用モジュールは、よりシンプルで薄いハウジングを備えている場合があります。
サイズと画質には
トレードオフがあります。モジュールが小さいほどセンサーも小さくなります。これは次のことを意味します。
解像度が低い
低照度でのパフォーマンスの低下
詳細が少ない
小さな切開による医療処置など、サイズが重要な用途向けのを構築している場合は、 ミニカメラ内視鏡 低画質を受け入れることになります。パイプラインの腐食を文書化するなど、画像の詳細がより重要な場合は、より大きなモジュールを使用します。
一般的な標準サイズ
直径 |
一般的な使用方法 |
解像度範囲 |
|---|---|---|
1.2mm~1.9mm |
医療用微小内視鏡検査 |
400×400~640×480 |
2.8mm~3.9mm |
工業用ボアスコープ、関節鏡検査 |
640×480~1280×720 |
5.5mm~7.0mm |
USB内視鏡、配管 |
1280×720~1920×1080 |
8mm~12mm |
硬性手術用スコープ、HD システム |
1920×1080~3840×2160 |
家庭用のUSB 内視鏡カメラに は5.5mmまたは7mmのヘッドが付いていることがよくあります。まともなセンサーや明るい LED を取り付けるのに十分な大きさですが、排水管や点火プラグの穴に収まるほど小さいです。
カスタム vs. 標準 内
から調達する場合 視鏡カメラ モジュール メーカー、次の 2 つのオプションがあります。
標準モジュール には一般的なサイズ (3.9mm、5.5mm、7mm など) があります。すぐに発送でき、より安価で、より早く発送できます。ただし、正確なニーズに合わない場合もあります。
カスタム モジュールは 必要なサイズに合わせて構築できます。特殊な医療機器用のミニ カメラ内視鏡で は、特定のアクセス ポートに適合するために標準以外の直径が必要になる場合があります。カスタマイズにより、サイズ、パフォーマンス、コストを最適化できます。
選択方法
モジュールを選択するときは、次のことを自問してください。
通過する必要がある最小の開口部はどれくらいですか? 測定してください。モジュールの直径は小さくする必要があります。
どのような画質が必要ですか? 品質を向上するには、より大きなセンサーが必要であり、これはより大きなモジュールを意味します。
環境は何ですか? 防水加工により厚みが増します。医療滅菌により筐体がかさばる可能性があります。
予算はいくらですか? 高解像度の小型モジュールはより高価になります。 2 ~ 3 mm 範囲のcmos モジュール カメラの コストは、同様の解像度の 5.5 mm モジュールよりも大幅に高くなります。
まとめ
内視鏡カメラ モジュールには、超小型の 1 mm 医療用スコープから 10 mm 以上の硬質外科用カメラまでのサイズがあります。選択は、アクセス スペース、画質のニーズ、および環境によって異なります。
2mm未満: 医療用微小内視鏡検査、精密工業用
2mm~4mm: 専門的なボアスコープ、医療用関節鏡検査
4mm~8mm: USB内視鏡、一般検査、配管用
8mm+: ハイエンドの医療用、硬性スコープ、特殊な用途
必要な場合でも、工場メンテナンス用の USB 内視鏡カメラが 家庭用の 産業用検査カメラが必要な 場合でも、 モジュール カメラが必要な場合でも のカスタム 内視鏡カメラ モジュール メーカー、これらのサイズを理解すると、適切な選択に役立ちます。 cmos モジュール カメラは ほぼあらゆるサイズで構築でき、 ミニ カメラ内視鏡は 正確な仕様に合わせてカスタマイズできます。
Thinking では、さまざまなサイズの内視鏡カメラ モジュールを製造し、カスタム設計を提供しています。 30 年以上の経験を持つ当社は、適切なモジュールの検索と構築をお手伝いします。ニーズについては、お問い合わせください。