Hva er den minste linsen som brukes i endoskopi?

Innledning
Ved endoskopi betyr mindre mindre invasiv og større rekkevidde. I hjertet av hvert ultratynne endoskop er en liten linse. Så hva er den minste linsen som brukes i endoskopi i dag? Kommersielt tilgjengelige miniatyrlinser kan være så små som 0,65 mm i diameter - omtrent tykkelsen på en nål. Disse linsene er en del av en mikroendoskopkameramodul som kan navigere i blodårer, tårekanaler eller mikromaskineri. Denne artikkelen utforsker størrelsesgrensene, teknologien bak dem og hvordan de integreres i design av endoskopkameramoduler .

Hva er en 'minste linse' i endoskopi?
En linse i et endoskop er et optisk system med flere elementer som fokuserer lys på en cmos-modulkamerasensor . Den «minste» refererer til den ytre diameteren til hele linseenheten. For medisinsk mikroendoskopi (f.eks. visning av koronararterier), er linser på 0,5 mm til 1,0 mm allerede i bruk. Rekorden for masseproduksjon er sensorpakken OmniVision OV6948, som inkluderer en integrert linse som måler 0,65 mm × 0,65 mm – en komplett mikroendoskopkameramodul som viser hvor liten optikk har blitt.

Hvor liten kan en linse være?
Fysiske grenser kommer fra:

• Diffraksjon – Når blenderåpningen blir for liten, lider oppløsningen.

• Produksjonstoleranse – Sliping og polering av sub-millimeter glass er svært vanskelig.

• Sensorpikselstørrelse – Linsen må løse detaljer på pikselnivå (vanligvis 1,0–1,9 µm).

Dagens minste linser bruker wafer-level optics (WLO) , etser hundrevis av linser på en glasswafer. Denne teknikken produserer konsistente linser ned til 0,4 mm diameter. For et brukbart bilde bruker de fleste medisinske endoskoper linser rundt 0,8–1,5 mm for å få nok lys og oppløsning.

Bruk av de minste linsene

En mikroendoskopkameramodul med en sub-millimeterlinse har vanligvis fast fokus og bruker et cmos-modulkamera med svært små piksler (f.eks. 1,0 µm). Oppløsningen er ofte VGA eller 720p – en kameramodul 1080p vil trenge et større objektiv for nok lys.

CMOS-sensorer og små linser
En mikroendoskopkameramodul parer den lille linsen med et matchende CMOS-modulkamera . For å holde den totale diameteren under 1 mm, er selve sensordysen miniatyrisert. For eksempel stabler OmniVision OV6948 linsen på toppen av sensoren, og skaper et kamera i brikkeskala. Denne brikken passer inn i medisinske engangsskoper.

For plug-and-play- komfort kan modulen bygges som en USB-kameramodul med et eksternt driverkort. Men ved sub-millimeterstørrelser passer bare sensoren og linsen i spissen – USB-grensesnittet håndteres i et større håndtak.

Hvorfor ikke alltid bruke den minste linsen?
Avveininger inkluderer:

• Bildekvalitet – Ekstremt små linser samler lite lys og har begrenset oppløsning.

• Kostnad – Optikk på wafer-nivå er dyrt å verktøye.

• Synsfelt – Svært små linser har ofte smalt FOV (<70°).

• Dybdeskarphet – Miniatyrlinser har vanligvis grunt DOF.

For de fleste medisinske og industrielle endoskopier er en linsediameter på 2–4 mm det beste punktet, og gir hd-kameramodul (1080p) ytelse med god lysfangst. En kameramodul 1080p brukt i et standard boreskop har vanligvis en 3–5 mm linse.

Sinceres mikroendoskopkameramoduler
Hos Sincere produserer vi både standard- og mikroendoskopkameramodulløsninger :

• Mikroendoskopkameramodul – Linser så små som 0,7 mm, med cmos-modulkamerasensorer ned til 400×400.

• USB-kameramodul – For ikke-steril industriell bruk tilbyr vi UVC-kompatible moduler med 1,0 mm spisser.

• Kameramodul 1080p – For applikasjoner der oppløsning betyr mer enn størrelse, leverer våre 2,8–5 mm-moduler Full HD.

• HD-kameramodul – 720p- og 1080p-alternativer med for UVC-kameramodul . plug-and-play-grensesnitt

• Plug-and-play – Våre UVC-kameramodulmodeller fungerer umiddelbart på enhver PC.

Sammendrag
Den minste linsen som brukes i endoskopi i dag når en diameter på 0,65 mm , noe som muliggjør ekte mikroinvasive prosedyrer. Disse linsene er en del av en mikroendoskopkameramodul som kombinerer cmos-modulkamerasensorer med wafer-nivå optikk. Selv om det er imponerende, bruker de fleste rutinemessige endoskopi linser på 2–5 mm for å balansere bildekvalitet, lysfølsomhet og kostnad. For applikasjoner som krever den ultimate miniatyriseringen, tilbyr Sincere tilpassede endoskopkameramoduldesign ned til 0,7 mm. Enten du trenger en USB-kameramodul for industriell mikroinspeksjon eller en kameramodul 1080p for standard boreskoper, tilpasser vi objektivstørrelsen til dine behov.

Kontakt Sincere for å diskutere kravene til mikroendoskopkameramodulen .