Trong thiết bị nội soi y tế, các thông số quang học của mô-đun máy ảnh trực tiếp xác định độ chính xác của quan sát lâm sàng và hiệu quả hoạt động, với sự phù hợp giữa tiêu cự và trường nhìn (FOV) là các yếu tố thiết kế cốt lõi. Hai thông số này không tách biệt—với kích thước cảm biến cố định, tiêu cự ngắn hơn dẫn đến FOV lớn hơn và phạm vi quan sát rộng hơn, trong khi tiêu cự dài hơn dẫn đến FOV nhỏ hơn và khả năng phóng đại chi tiết mạnh hơn. Các sự kết hợp khác nhau hướng tới các tình huống lâm sàng riêng biệt với những lợi thế riêng biệt. Mô-đun máy ảnh nội soi y tế thu nhỏ độ phân giải cao 1MP dựa trên cảm biến OV9734 của OmniVision (tiêu cự 1,25mm + FOV 90°) thể hiện khả năng khớp thông số quang học chính xác, khiến mô-đun này trở thành thiết kế lý tưởng cho các nhu cầu lâm sàng đa tình huống.
Tiêu cự ngắn + FOV lớn: Giá trị lâm sàng của phạm vi bao phủ rộng và định vị nhanh
Lấy tiêu cự ngắn 1,25mm của mô-đun kết hợp với trường nhìn ngang 90° (DFOV) làm ví dụ, ưu điểm cốt lõi của nó nằm ở việc đạt được phạm vi bao phủ rộng trong không gian hẹp—một tính năng quan trọng đối với các tình huống yêu cầu định vị mục tiêu nhanh hoặc quan sát cấu trúc tổng thể.
Từ góc độ quang học, tiêu cự ngắn 1,25mm cho phép ống kính chụp được phạm vi hình ảnh rộng hơn ở khoảng cách gần (trong phạm vi lấy nét 10-100mm), trong khi FOV 90° bao phủ hầu hết các khu vực sâu răng của con người hoặc khu vực phẫu thuật. Trong phẫu thuật nội soi, sự kết hợp này cho phép bác sĩ quan sát hình dạng tổng thể của các cơ quan và mối quan hệ của chúng với các mô xung quanh bằng một vị trí thấu kính duy nhất, giảm chuyển động thường xuyên của thấu kính làm xáo trộn môi trường bụng và giảm nguy cơ tổn thương mô. Trong khám tai mũi họng, tiêu cự ngắn kết hợp với FOV lớn có thể bao phủ toàn bộ ống mũi và tai trong một góc nhìn, nhanh chóng xác định dị vật hoặc tổn thương để nâng cao hiệu quả thăm khám.
Thiết kế của mô-đun tăng cường hơn nữa lợi thế này: đường kính thấu kính mỏng 3,6 mm của nó đảm bảo khả năng tiếp cận trơn tru các hốc hẹp ngay cả khi quan sát trường rộng. Trong khi đó, sự kết hợp giữa khẩu độ F4.0 và kích thước điểm ảnh 1,4μmx1,4μm giúp tối ưu hóa độ nhạy sáng và bổ sung khả năng chiếu sáng (thông qua 4 hạt LED tích hợp), bù đắp khả năng mất ánh sáng do tiêu cự ngắn và đảm bảo hình ảnh trường rộng rõ ràng. Ngoài ra, độ méo được kiểm soát dưới -20%, tránh hiện tượng biến dạng hình ảnh thường gặp trong các thiết kế FOV lớn và cung cấp cho bác sĩ những tài liệu tham khảo phán đoán không gian chính xác.
Độ dài tiêu cự trung bình + FOV trung bình: Thích ứng phổ biến để cân bằng phạm vi và chi tiết
Khi tiêu cự mở rộng đến 2-3mm và FOV thu hẹp xuống 60-80°, sự kết hợp 'tiêu cự trung bình + FOV trung bình' mang lại sự cân bằng giữa phạm vi quan sát và khả năng hiển thị chi tiết, phù hợp với các tình huống yêu cầu cả nhận thức về cấu trúc tổng thể và phân tích đặc điểm cục bộ.
Cấu hình này duy trì phạm vi quan sát hợp lý (ví dụ, theo dõi đường ruột trong quá trình nội soi dạ dày ruột) trong khi cung cấp độ phóng đại vừa phải thông qua tiêu cự dài hơn, cho thấy rõ các phần nhô ra ở niêm mạc, tắc nghẽn và các chi tiết khác. Ví dụ, trong nội soi dạ dày, FOV trung bình tránh biến dạng cạnh từ các góc quá rộng, trong khi thiết kế tiêu cự cho phép bác sĩ chuyển đổi liền mạch giữa quan sát hình thái tổng thể của dạ dày và tập trung vào kết cấu tổn thương đáng ngờ mà không cần điều chỉnh trọng tâm thường xuyên.
Tính linh hoạt trong phạm vi lấy nét là rất quan trọng đối với những kết hợp như vậy. Tương tự như phạm vi lấy nét rộng 10-100 mm của mô-đun này, độ dài tiêu cự trung bình cho phép chuyển đổi mượt mà trong khoảng thời gian này, đáp ứng cả nhu cầu quan sát khoang ở khoảng cách trung bình và kiểm tra chi tiết cận cảnh (trong vòng 10 mm) thông qua lấy nét thủ công, do đó cung cấp thông tin chẩn đoán lâm sàng đa chiều.
Tiêu cự dài + FOV nhỏ: Thích ứng chuyên dụng để quan sát chi tiết có độ chính xác cao
Khi độ dài tiêu cự vượt quá 4mm và FOV giảm xuống dưới 60°, sự kết hợp 'tiêu cự dài + FOV nhỏ' trở thành lựa chọn chuyên biệt để quan sát chi tiết có độ chính xác cao và các thao tác tinh vi, đặc biệt trong các tình huống đòi hỏi độ rõ nét của cấu trúc hiển vi.
Độ phóng đại cao từ tiêu cự dài giúp hình dung rõ ràng các cấu trúc nhỏ như sợi thần kinh, vi mạch và các tổn thương niêm mạc tinh tế. Trong phẫu thuật nội soi thần kinh, sự kết hợp này giúp bác sĩ xác định chính xác mối quan hệ giữa dây thần kinh nền sọ và các mạch máu xung quanh để tránh tổn thương do tai nạn. Trong nội soi tử cung phụ khoa, nó có thể phóng to các lỗ hở của nội mạc tử cung, cải thiện tỷ lệ phát hiện các tổn thương sớm.
Đáng chú ý, những cấu hình như vậy đặt ra những yêu cầu nghiêm ngặt về độ ổn định của ống kính và quy trình sản xuất. Tương tự như việc sử dụng quy trình SMT (Công nghệ gắn trên bề mặt) và AA (Căn chỉnh chủ động) của mô-đun này, các lỗi căn chỉnh quang học trong các thiết kế tiêu cự dài rất dễ bị khuếch đại. Công nghệ căn chỉnh chủ động đảm bảo sự khớp chính xác giữa ống kính và cảm biến, ngăn chặn hiện tượng dịch chuyển hoặc mờ hình ảnh, đồng thời cung cấp nền tảng quang học ổn định để quan sát có độ chính xác cao.
Kết luận: Logic quang học 'Tùy chỉnh' dựa trên các tình huống lâm sàng
Sự kết hợp giữa tiêu cự và FOV trong mô-đun camera nội soi y tế về cơ bản 'chuyển đổi' nhu cầu lâm sàng thành các thông số quang học: tiêu cự ngắn + FOV lớn phục vụ định vị nhanh và quan sát rộng; kết hợp trung bình phạm vi cân bằng và chi tiết; tiêu cự dài + FOV nhỏ tập trung vào các hoạt động có độ chính xác cao. Mô-đun dựa trên OV9734 này, với tiêu cự chính xác 1,25mm và tỷ lệ FOV 90°, thể hiện những lợi thế đáng kể trong việc quan sát trường rộng trong không gian hẹp. Phạm vi lấy nét rộng, khả năng kiểm soát độ méo thấp và quy trình sản xuất đáng tin cậy của nó càng nâng cao giá trị lâm sàng của 'phạm vi bao phủ rộng, hình ảnh chân thực và hoạt động linh hoạt' trong các ứng dụng thực tế.
Khi công nghệ y tế tiến bộ theo hướng phát triển xâm lấn tối thiểu và định hướng chính xác, sự kết hợp khoa học giữa tiêu cự và FOV sẽ vẫn là trọng tâm trong thiết kế mô-đun nội soi, cung cấp nhiều giải pháp quang học phù hợp với tình huống hơn cho các nhu cầu lâm sàng đa dạng.
Nhà máy chân thành là doanh nghiệp công nghệ cao hàng đầu về nhà sản xuất thiết bị quang học tích hợp và nhà cung cấp giải pháp hệ thống hình ảnh quang học kể từ khi thành lập năm 1992.
