Mô-đun máy ảnh nội soi điển hình có kích thước bao nhiêu?

Giới thiệu
Nếu bạn đang thiết kế thứ gì đó cần nhìn vào không gian chật hẹp—ống kính y tế, công cụ kiểm tra công nghiệp hoặc thậm chí là thiết bị DIY—kích thước là tất cả. Mô-đun máy ảnh phải vừa với bất kỳ khe hở nào bạn có. Quá lớn và nó sẽ không đi đến nơi cần đến. Quá nhỏ và bạn có thể không có được chất lượng hình ảnh mình cần. Vậy thực sự có những kích cỡ nào? Bài viết này giải thích kích thước mô-đun máy ảnh nội soi điển hình và cách chọn mô-đun phù hợp.

Tại sao
máy ảnh nội soi lại quan trọng về kích thước đến những nơi mà mắt người không thể tới được. Chúng phải vừa với những lối đi hẹp—mạch máu, xi lanh động cơ, đường ống hoặc các lỗ tiếp cận nhỏ. Đường kính đầu camera thường là con số quan trọng nhất. Chiều dài cũng quan trọng, nhưng đường kính mới là yếu tố quyết định liệu ống soi có thể lọt vào hay không.

Loại kích thước

1. Siêu thu nhỏ: Dưới 2mm
Các mô-đun nội soi nhỏ nhất được sử dụng trong các ứng dụng y tế như tim mạch và vi phẫu. Chúng có thể có đường kính nhỏ từ 0,6 mm đến 1,9 mm . Ở quy mô này, cảm biến cực kỳ nhỏ—thường chỉ vài trăm nghìn pixel—vì không còn chỗ cho bất kỳ thứ gì lớn hơn.

Chúng được sử dụng cho:

• Thủ tục y tế thông qua mạch máu hoặc ống mật

• Vi phẫu

• Kiểm tra các bộ phận nhỏ như kim phun nhiên liệu

Một máy nội soi mini ở kích thước này đòi hỏi phải chế tạo chính xác. Ống kính, cảm biến và đèn LED được xếp chồng lên nhau với độ chính xác ở mức micron. Hầu hết trong số này được xây dựng tùy chỉnh.

2. Nhỏ: 2mm đến 4mm
Phạm vi 2mm đến 4mm là nơi mà hầu hết các máy nội soi chuyên nghiệp đều sử dụng. Kích thước này cân bằng giữa sự nhỏ gọn với chất lượng hình ảnh khá. Độ phân giải nằm trong khoảng từ VGA (640×480) đến 1080p HD.

Sử dụng phổ biến:

• Nội soi khớp y tế (khớp) và nội soi ổ bụng (bụng)

• Borescope công nghiệp cho động cơ và tua-bin

• Kiểm tra ô tô

Nhiều hệ thống camera kiểm tra công nghiệp sử dụng các mô-đun trong phạm vi này. Một máy ảnh mô-đun cmos thông thường có thể có đường kính 3,9mm —một tiêu chuẩn chung cho kính soi ô tô và công nghiệp.

3. Trung bình: Các mô-đun 4mm đến 8 mm
trong phạm vi này thường gặp trong các máy nội soi tiêu dùng và bán chuyên nghiệp. Chúng có thể lắp được cảm biến lớn hơn và đèn LED sáng hơn nên chất lượng hình ảnh sẽ tốt hơn.

Ứng dụng:

• Camera nội soi USB để kiểm tra nhà và hệ thống ống nước

• Tổng kiểm tra công nghiệp

• Nội soi thú y

Camera nội soi usb thường có đầu camera 5,5mm hoặc 7mm . Chúng phổ biến vì chúng cân bằng giữa chi phí, chất lượng hình ảnh và khả năng truy cập. Nhiều sản phẩm máy ảnh mô-đun dành cho người tiêu dùng thuộc loại này.

4. Lớn: Các mô-đun lớn hơn 8 mm trở lên
được sử dụng khi chất lượng hình ảnh quan trọng hơn không gian truy cập. Chúng có thể bao gồm các cảm biến có độ phân giải cao (lên đến 4K), nhiều đèn LED và thậm chí cả các cơ chế khớp nối.

Được sử dụng cho:

• Nội soi y tế cao cấp trong đó chi tiết hình ảnh là rất quan trọng

• Máy nội soi phẫu thuật cứng

• Kiểm tra công nghiệp chuyên ngành nơi giải quyết vấn đề quan trọng nhất

Một số công ty sản xuất mô-đun máy ảnh nội soi cung cấp các mô-đun tiêu chuẩn ở mức 10 mm, 12 mm hoặc lớn hơn . Chúng ít phổ biến hơn trong các dụng cụ cầm tay nhưng được sử dụng trong các hệ thống phẫu thuật và cố định.

Điều gì quyết định kích thước mô-đun?

Kích thước cảm biến
Cảm biến thường là thành phần lớn nhất. Cảm biến lớn hơn thường có nghĩa là chất lượng hình ảnh tốt hơn vì chúng có pixel lớn hơn thu được nhiều ánh sáng hơn. Nhưng họ cũng làm cho mô-đun lớn hơn. Một máy ảnh mô-đun cmos có cảm biến 1/4 inch (đường chéo khoảng 4mm) vừa với mô-đun có đường kính 5-6mm. Cảm biến 1/2 inch cần nhiều không gian hơn.

Lắp ráp ống kính
Hệ thống ống kính cũng chiếm chỗ. Trường nhìn rộng hoặc độ sâu trường ảnh dài có thể yêu cầu nhiều thành phần thấu kính. Nhiều phần tử hơn có nghĩa là các mô-đun dài hơn. Cơ chế lấy nét tự động thêm cả chiều dài và đường kính.

Đèn LED chiếu sáng
chiếm không gian xung quanh ống kính. Nhiều đèn LED hơn có nghĩa là ánh sáng sáng hơn nhưng đường kính lớn hơn. Thay vào đó, một số thiết kế sử dụng thanh dẫn ánh sáng bằng sợi quang, giúp đầu nhỏ hơn nhưng cần nguồn sáng bên ngoài.

Kết nối cáp
Cáp gắn vào mặt sau của mô-đun. Độ dày cáp ảnh hưởng đến kích thước tổng thể, đặc biệt đối với các phạm vi linh hoạt nơi cáp bịt kín vào đầu. Cáp dày hơn sẽ bền hơn nhưng cần các điểm bịt ​​kín lớn hơn.

Vỏ và Niêm phong
Vỏ bảo vệ tăng thêm độ dày. Các mô-đun y tế cần có con dấu kín để khử trùng. Mô-đun công nghiệp cần chống thấm (IP67 hoặc IP68). Các mô-đun tiêu dùng có thể có vỏ đơn giản hơn, mỏng hơn.

Kích thước so với chất lượng hình ảnh
Có một sự đánh đổi. Các mô-đun nhỏ hơn có cảm biến nhỏ hơn, có nghĩa là:

• Độ phân giải thấp hơn

• Hiệu suất ánh sáng yếu kém hơn

• Ít chi tiết hơn

Nếu bạn đang xây dựng một máy nội soi mini cho các ứng dụng có kích thước quan trọng—chẳng hạn như các thủ tục y tế thông qua các vết mổ nhỏ—bạn chấp nhận chất lượng hình ảnh thấp hơn. Nếu chi tiết hình ảnh quan trọng hơn—như ghi lại sự ăn mòn đường ống—bạn sử dụng mô-đun lớn hơn.

Kích thước tiêu chuẩn chung

Camera nội soi usb dùng trong gia đình thường có đầu 5,5mm hoặc 7mm. Nó đủ lớn để chứa các cảm biến tốt và đèn LED sáng, nhưng đủ nhỏ để vừa với ống thoát nước và lỗ bugi.

Tùy chỉnh so với Tiêu chuẩn
Khi tìm nguồn cung ứng từ nhà sản xuất mô-đun máy ảnh nội soi , bạn có hai tùy chọn:

Các mô-đun tiêu chuẩn có các kích thước phổ biến (như 3,9mm, 5,5mm, 7mm). Họ đã sẵn sàng vận chuyển, ít tốn kém hơn và nhanh hơn. Nhưng chúng có thể không phù hợp với nhu cầu chính xác của bạn.

Các mô-đun tùy chỉnh có thể được xây dựng theo bất kỳ kích thước nào bạn cần. Máy nội soi camera mini dành cho thiết bị y tế chuyên dụng có thể cần đường kính không chuẩn để vừa với một cổng truy cập cụ thể. Tùy chỉnh cho phép bạn tối ưu hóa kích thước, hiệu suất và chi phí.

Cách chọn
Khi chọn một mô-đun, hãy tự hỏi:

1. Khe hở nhỏ nhất mà nó cần phải đi qua là gì? Đo nó. Đường kính mô-đun phải nhỏ hơn.

2. Bạn cần chất lượng hình ảnh như thế nào? Chất lượng tốt hơn cần cảm biến lớn hơn, có nghĩa là mô-đun lớn hơn.

3. Môi trường là gì? Chống thấm thêm độ dày. Khử trùng y tế có thể làm tăng thêm khối lượng nhà ở.

4. Ngân sách của bạn là bao nhiêu? Các mô-đun nhỏ hơn với độ phân giải cao thì đắt hơn. Một máy ảnh mô-đun cmos trong phạm vi 2-3mm có giá cao hơn đáng kể so với mô-đun 5,5mm có độ phân giải tương tự.

Tóm tắt
Mô-đun camera nội soi có nhiều kích cỡ từ phạm vi y tế siêu nhỏ 1mm đến camera phẫu thuật cứng trên 10 mm. Sự lựa chọn của bạn phụ thuộc vào không gian truy cập, nhu cầu chất lượng hình ảnh và môi trường.

• Dưới 2 mm: Nội soi vi mô y tế, công nghiệp chính xác

• 2mm–4mm: Nội soi chuyên nghiệp, nội soi khớp y tế

• 4mm–8mm: Máy nội soi USB, kiểm tra tổng quát, hệ thống ống nước

• 8 mm+: Ống soi cứng, y tế cao cấp, ứng dụng chuyên dụng

Cho dù bạn cần camera nội soi USB để sử dụng tại nhà, camera kiểm tra công nghiệp để bảo trì tại nhà máy hay camera mô-đun tùy chỉnh từ nhà sản xuất mô-đun camera nội soi , việc hiểu rõ các kích thước này sẽ giúp bạn lựa chọn đúng. Máy ảnh mô-đun cmos có thể được chế tạo ở hầu hết mọi kích thước và máy nội soi máy ảnh mini có thể được tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật chính xác của bạn.

Tại Chân thành, chúng tôi sản xuất các mô-đun máy ảnh nội soi với nhiều kích cỡ khác nhau và cung cấp thiết kế tùy chỉnh. Với hơn 30 năm kinh nghiệm, chúng tôi có thể giúp bạn tìm hoặc xây dựng mô-đun phù hợp. Liên hệ với chúng tôi để thảo luận về nhu cầu của bạn.