1mm內(nèi)窺鏡辨析
Author:admin / Time:2025-07-31
1mm的內(nèi)窺模組,和1mm的內(nèi)窺鏡總是容易被混淆,今天奧唯思將一文讓你讀懂:什么才是真正的1mm內(nèi)窺鏡
首先,我們常說的1mm尺寸,說的是內(nèi)窺模組的尺寸,即封裝好鏡頭后的尺寸。常用的1mm電子內(nèi)窺鏡模組,列舉如下所示(如有遺漏請(qǐng)指出,部分非主流我主動(dòng)bypass了):
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OVM6946:目前使用量大的1mm內(nèi)窺模組
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OCHFA20:OCHFA10的升級(jí)版,封裝稍微改了
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MIM10C1:國(guó)產(chǎn)成都微光的1mm模組,Sensor為ISR160K
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SV9196:國(guó)產(chǎn)銳睛微的1mm模組,據(jù)說鏡頭上有突破
以400*400分辨率為例,那目前就主要是OVM6946、MIM10C1、SV9196選型了,三個(gè)型號(hào)同窗視圖,如下所示:
接著,那我們以典型的OVM6946為例,看看所謂的1mm是怎么回事:
如圖所示,其中三個(gè)參數(shù)比較重要,分別是像素尺寸、感光面積,以及模組尺寸,而模組尺寸,手冊(cè)中有描述,如下圖所示:
即OV6946 Sensor的尺寸為1.05*1.05,而鏡頭與Die一樣大,封裝好后高度為2.226mm,這邊有了1.05*1.05*2.226mm的OVM6946.
而這里的1mm,也是約等于1mm,實(shí)際上這三款400*400的內(nèi)窺模組都比1mm要稍微大一點(diǎn)。
想要成像,光有如上幾款內(nèi)窺模組是不夠的。
由于內(nèi)窺是在體內(nèi)、設(shè)備內(nèi)等密閉狹小空間的成像,因此需要補(bǔ)光,那么,當(dāng)1mm內(nèi)窺模組封裝上補(bǔ)光后,尺寸就不是1mm了。
典型的以O(shè)VM6946模組為例,通常我們會(huì)封裝2→4個(gè)LED,這里以檢查鏡為例(暫不牽扯器械通道,這樣更?。覀兺ǔ?huì)并聯(lián)4個(gè)0301的LED,如下所示,后加了鋼管后的尺寸=2mm,而非1mm。
所以這就是誤解的來源,通常傳感器廠商宣傳的是模組的尺寸,而用戶關(guān)心的是終形態(tài)的尺寸(模組+LED),因此從1mm變成了2mm,這下終于可以解釋清楚了。
如果想做的更小,則可以采用0101的LED(不光不足),那么OV6946帶4燈+鋼管的尺寸,可以壓縮到1.8mm左右,如下所示:
所以,嚴(yán)格意義上講,OV6946、MIM10C1、SV9196是1mm的內(nèi)窺模組,而終產(chǎn)品形態(tài)的小頭端,也需要1.8-2mm左右的尺寸。
如果對(duì)成本不敏感,或者對(duì)頭端溫度控制要求嚴(yán)格的客戶,則會(huì)在模組的四周封裝光纖的方式,由主板光線導(dǎo)光來完成補(bǔ)光,這種封裝方式,以O(shè)VM6946為例,則可以小做到1.2mm左右(0.1+0.1+鋼管)。光纖雖好,尺寸雖小,但也有問題,因此還得看產(chǎn)品的取舍,如下:
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光纖吸光損耗較大,前端LED發(fā)熱嚴(yán)重
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長(zhǎng)時(shí)間發(fā)熱,前端LED壽命較短(幾個(gè)月)
以400*400分辨率為例,如果客戶非得要1mm的內(nèi)窺鏡(模組+補(bǔ)光)怎么辦?那么不得不選擇價(jià)格更貴,尺寸更小的OCHTA10模組,其相關(guān)參數(shù)如下:
針對(duì)OCHTA10的極限內(nèi)窺鏡尺寸封裝,目前有三種辦法:
業(yè)界號(hào)稱0.65mm的TA10,封裝光纖+鋼管可以做到0.85mm,也即光纖+鋼管=0.2mm。不過目前也就部分領(lǐng)域在用,比如乳腺、腦科、牙管等內(nèi)窺領(lǐng)域,其他領(lǐng)域用不起。
當(dāng)然,優(yōu)劣前面也分析了,重點(diǎn)是貴!
這個(gè)就比較魔幻了,充分體現(xiàn)了中國(guó)人民的智慧,把OV的鏡頭磨小一點(diǎn),再加上0101的燈,做到號(hào)稱的1mm。但是這個(gè)想要產(chǎn)業(yè)化,還是有一定風(fēng)險(xiǎn)的,主要有如下3個(gè)問題:
1)首先,磨鏡頭可能導(dǎo)致磨壞,工廠說2/3良率
2)其次,磨鏡頭過程中的震動(dòng)+偏差,導(dǎo)致偏光,因此需要通過漏光瑕疵檢測(cè),來規(guī)避漏光風(fēng)險(xiǎn)
3)后,由于鏡頭被磨小了,LED也也能夠容易漏光到LEN了
總之,OV選用0.65mmd鏡頭,不是無稽之談,實(shí)際上我們也測(cè)試了磨損+LED后1mm的OCHTA10,顯示效果確實(shí)不咋地。
除非Glass on wafer技術(shù)成熟量產(chǎn),可以將更小的鏡頭直接長(zhǎng)在Wafer上,否則我認(rèn)為OCHTA10 + 0101的LED,是一種相對(duì)靠譜的方案——1.2mm,如下所示。
當(dāng)然如果為了補(bǔ)光更充足,那就犧牲一點(diǎn)尺寸,可以采用0301的LED,則終可以做到1.4mm。
這就是我認(rèn)知中的1mm內(nèi)窺鏡模組,希望已經(jīng)講清楚了,如有不到之處,歡迎在評(píng)論區(qū)侃侃。
1mm的內(nèi)窺模組的ISP圖像處理,是極具有挑戰(zhàn)性的,也是具有醫(yī)用價(jià)值的。我們也在接下來的研發(fā)中,將持續(xù)重點(diǎn)深入+突破1mm內(nèi)窺模組的FPGA內(nèi)窺解決方案,以期解決目前1mm內(nèi)窺模組/鏡子效果欠佳,延時(shí)較大的問題
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