소개
내시경 카메라 모듈의 성능은 내부 센서의 성능에 달려 있습니다. 센서는 빛을 전자 신호로 변환하여 선명도, 색상 및 저조도 성능에 영향을 줍니다. 이전 내시경은 CCD 센서를 사용했지만 오늘날의 디자인은 거의 전적으로 CMOS 카메라 모듈 기술에 의존합니다. 이 기사에서는 최신 내시경 카메라의 일반적인 센서를 살펴봅니다 소형 카메라 모듈 설계를 가능하게 하는 작은 칩부터 의 고해상도 센서에 이르기까지 USB 내시경 카메라 모듈 제품 .
CMOS를 대체하는 이유 CCD
CCD 센서는 소음이 적고 품질이 좋기 때문에 한때 표준이었습니다. 이제 CMOS 카메라 모듈 센서는 다음과 같은 여러 가지 이유로 지배적입니다.
낮은 전력 - 배터리로 구동되는 휴대용 내시경에 중요합니다.
더 높은 통합 – 온칩 ADC 및 타이밍으로 외부 부품이 줄어듭니다.
더 빠른 판독 – 높은 프레임 속도를 지원하고 모션 블러를 줄입니다.
더 작은 크기 – 작은 카메라 모듈 설계가 가능합니다. 3mm 미만의
일반적인 센서 크기 및 해상도
센서 크기 |
일반적인 해상도 |
사용 |
|---|---|---|
1/9″ – 1/6″ |
400×400 – 1280×720 |
미세내시경, 일회용 내시경 |
1/4″ – 1/3″ |
1280×720 – 1920×1080 |
표준 의료용 내시경, 산업용 내시경 |
1/2.5″ – 1/1.8″ |
1920×1080 – 3840×2160 |
고급 수술용, 4K 검사 |
센서 카메라 모듈은 픽셀 수, 픽셀 크기(감도) 및 전체 직경의 균형을 유지해야 합니다. 1.4μm 픽셀의 1/9인치 센서는 1.5mm 팁에 맞지만 저조도 성능은 좋지 않습니다. 1/3인치 1080p 센서(예: Sony IMX290)의 픽셀 수는 2.9μm로 감도가 뛰어나지만 팁은 5-6mm까지 커집니다.
인기 있는 센서 제품군
1. Sony IMX 시리즈(Starvis / Starvis 2)
Sony IMX 센서는 전문 내시경에 가장 널리 사용되는 센서입니다. 후면 조명(BSI) 기술은 저조도 감도를 향상시켜 LED 조명이 제한적일 때 매우 중요합니다. 일반적인 모델:
IMX290 - 2.1 MP(1080p), 1/2.8인치, 2.9 µm 픽셀. 뛰어난 저조도. 복강경 및 내시경에 사용됩니다.
IMX307 – 2.1MP, 1/2.8″, 다양한 출력 옵션을 갖춘 IMX290과 유사합니다. 으로 인기가 높습니다 USB 내시경 카메라 모듈 제품 .
IMX415 – 8 MP(4K), 1/2.8″, 1.45 µm 픽셀. 고급 4K 내시경에 사용됩니다.
2. OmniVision 의료용 센서
OmniVision은 일회용 및 미세 내시경용 매우 작은 센서를 만듭니다. OV6948은 완전한 소형 카메라 모듈 입니다. 혈관과 누관에 적합한 통합 렌즈가 포함된 0.65mm × 0.65mm 칩의 기타 모델:
OV9732 – 1/9″, 720p, 초박형 스코프용.
OV2740 – 1080p, 일부 재사용 가능한 내시경에 사용됩니다.
3. 기타 제조업체(ST, ON Semi, GalaxyCore)
덜 일반적이지만 비용이 저렴하거나 특수한 범위에서 발견됩니다. 예를 들어, ST의 VD56G3 글로벌 셔터는 모션 블러를 제거해야 하는 산업용 내시경에 사용됩니다.
내시경용 주요 센서 기능
글로벌 셔터 대 롤링 셔터 – 롤링 셔터가 일반적입니다(더 나은 저조도, 더 낮은 비용). 빠른 동작의 경우 글로벌 셔터가 선호됩니다.
높은 동적 범위(HDR) – 밝은 반사와 어두운 그림자가 있는 장면에 필수적입니다. 많은 Sony IMX 센서에는 스태거드 HDR이 있습니다.
낮은 암전류 - 장시간 노출 시 소음을 줄입니다.
후면 조명(BSI) – 거의 모든 최신 내시경 센서는 더 나은 빛 캡처를 위해 BSI를 사용합니다.
센서가 소형 카메라 모듈에 장착되는 방식
센서 포장은 크기에 영향을 미칩니다.
CSP(칩 스케일 패키지) - 솔더 볼이 포함된 작은 플라스틱 또는 세라믹 패키지의 센서입니다. 조립은 쉽지만 두께가 늘어납니다.
COB(칩 온 보드) - 베어 다이를 PCB에 직접 접착하고 와이어 본딩합니다. 패키지 없음 – 가장 얇은 소형 카메라 모듈 . COB는 5mm 미만 내시경에 선호됩니다.
USB 내시경 카메라 모듈 – 센서 선택
USB 내시경 카메라 모듈은 컴퓨터나 스마트폰에 연결됩니다. 대부분은 Sony IMX307 또는 OmniVision OV2710과 같은 1080p(2MP) 센서를 사용합니다. 다음과 같은 이유로 선택되었습니다.
UVC(USB Video Class) 브리지와 잘 작동합니다.
저조도 성능은 일반 검사에 적합합니다.
비용 효율적입니다.
고급 USB 내시경의 경우 IMX415와 같은 4K 센서를 사용할 수 있지만 이를 위해서는 USB 3.0과 더 비싼 브리지 칩이 필요합니다.
장단점: 소형 vs. 고성능
소형 카메라 모듈 (팁 길이 3mm 미만)은 1/3인치 센서에 맞지 않습니다. 디자이너는 더 낮은 해상도(720p 또는 VGA)와 더 나쁜 저조도 감도를 수용해야 합니다. 그 대가로 그들은 혈관이나 작은 연료 주입기와 같은 매우 좁은 공간에 접근할 수 있습니다.
Sincere의 내시경 카메라 모듈 Sincere에서는
제공합니다 . 내시경 카메라 모듈 설계를 다양한 센서 옵션이 포함된
소형 카메라 모듈 - 더 큰 팁을 위해 OV6948 이상의 센서를 사용하여 직경이 1.5mm까지 가능합니다.
CMOS 카메라 모듈 – Sony IMX307, IMX415, OmniVision OV9732 및 기타.
센서 카메라 모듈 - 맞춤형 센서 선택 및 패키징(CSP 또는 COB).
USB 내시경 카메라 모듈 – 1080p 및 4K 모델, UVC 준수.
요약
최신 내시경 카메라는 거의 독점적으로 CMOS 카메라 모듈 센서를 사용합니다. 인기 있는 제품군은 Sony IMX(매우 낮은 조명) 및 OmniVision(초소형)입니다. 센서 크기(1/9″ ~ 1/3″)는 팁 직경과 이미지 품질을 결정합니다. 됩니다 . 1/9인치 센서가 장착된 소형 카메라 모듈은 작은 공간에 적합하지만 디테일과 감도가 희생 USB 내시경 카메라 모듈은 일반적으로 성능과 비용의 적절한 균형을 위해 1/2.8인치 1080p 센서를 사용합니다. 이해하면 센서 카메라 모듈 옵션을 의료 또는 산업 요구 사항에 적합한 범위를 선택하는 데 도움이 됩니다.
대해 논의하려면 Sincere에 문의하세요 내시경 카메라 모듈 센서 요구 사항에 .
