OmniVision缩小了医学图像传感器,用于更深入的内窥镜检查
OmniVision推出了其最小的医用CMOS图像传感器和相应的晶圆级相机模块,以实现对解剖结构的最小部分进行更深入的内窥镜检查。 其新的OH0TAOVMed医用图像传感器将封装尺寸缩小至0.55mm x 0.55mm,具有1.0微米像素和...
OmniVision推出了其最小的医用CMOS图像传感器和相应的晶圆级相机模块,以实现对解剖结构的最小部分进行更深入的内窥镜检查。
其新的OH0TAOVMed医用图像传感器将封装尺寸缩小至0.55mm x 0.55mm,具有1.0微米像素和1/31英寸光学格式,将RGB图像分辨率提高了四倍,达到400×400,即160 K像素,每秒30帧,同时将功耗降低20%至20兆瓦。
这使得设计人员可以为一次性使用和可重复使用的内窥镜以及导管和导丝增加超紧凑的可视化效果,其外径较小,为1-2mm。或者,该传感器独特的小尺寸为医疗设备OEM提供了灵活性,以创建具有更大工作通道的更大直径范围。
Omnivision医疗营销总监Tehzeeb Gunja在接受embedded.com采访时表示,“现有的小型内窥镜使用光纤,我们使用CMOS而不是光纤,这样可以降低成本,提高分辨率。我们已经有了一个小型传感器,但客户正在寻找尺寸更小、成本更低的400×400分辨率。”他补充道,“内窥镜尖端的CMOS越来越成为一种范例。”
该公司表示,由于现有的摄像头太大,且可重复使用的内窥镜不符合成本效益,以前对人体最小解剖结构进行的医疗程序要么是盲目的,要么是使用纤维镜的低质量图像。
OH0TA的分辨率提高了,可以从人体最小的器官内捕获更高质量的彩色图像,使医疗设备能够深入人体,进行神经、眼科、耳鼻喉科、心脏、脊柱、泌尿外科、妇科和关节镜等手术,以及牙科和兽医诊断和手术。此外,该传感器的低功耗降低了“尖端芯片”相机的热量,从而提高了患者的舒适度和更长的手术持续时间,同时也降低了噪声,以获得更清晰的图像。
为了实现分辨率的提高,以及更小的像素尺寸和光学格式,OH0TA基于OmniVision的PureCel Plus-s堆叠管芯技术。这一新一代像素技术还提供了更高的色彩保真度和3600 mV/lux sec的出色低感光度,以及37.5dB的高信噪比,以获得更清晰的图像。此外,PureCel Plus-S使OH0TA具有更高的全井容量(FWC)、零溢出和更低的功耗。
其他关键功能包括15.5度主光线角,可使用高视野和短焦距的镜头。它还支持4线接口,以及原始模拟数据输出,两者都可以通过长达4米的电缆传输,信号噪声最小。为了向后兼容和易于采用,该传感器与OmniVision现有的OV426模数转换桥接芯片连接。此外,它还可用于可重复使用的内窥镜灭菌。
Ehsan Ayar说:“由于微创手术的成功率更高,患者恢复时间更短,微创手术的趋势继续增长。然而,对于解剖结构的最狭窄区域,特别是神经和心脏手术,以前的传感器没有高分辨率和极小尺寸的必要组合。”,OmniVision的医疗产品营销经理。“OH0TA是世界上第一个提供这种组合的传感器,能够显著改进内窥镜,尤其是与传统的光纤视频镜相比,后者分辨率有限,成像质量差,成本高。”
用于一次性内窥镜的晶圆级相机模块
除了新的图像传感器外,OmniVision还宣布了其OVMed OCHTA相机模块,该模块采用CameraCubeChip晶圆级技术,使其能够匹配其前身的0.65mm x 0.65mm的小尺寸,用于深度解剖访问。该技术允许OmniVision新的更高分辨率OH0TA图像传感器以及信号处理和晶圆级光学器件集成在一个紧凑的封装中。
有了OCHTA相机模块,内窥镜、导管和导丝OEM现在可以开发具有1-2mm光学直径和更高分辨率的批量生产的一次性设备,以应对可重复使用设备带来的诸多挑战,包括交叉污染风险和高维护成本。
OmniVision表示,它仍然是唯一一家提供具有背面照明(BSI)的超小型芯片式摄像头模块的公司,该模块提供了出色的图像质量和更好的低光性能,有助于减少LED热量并提高灵敏度。BSI还允许使用优于同类正面照明相机的优越镜头技术,同时提高患者舒适度并加快恢复时间。此外,凭借OmniVision经济的CameraCubeChip晶圆级封装技术,OCHTA使高分辨率一次性医用成像设备的大规模生产成为可能。
通过将图像传感器、信号处理器和晶圆级光学器件集成在一个紧凑的封装中,OCHTA还降低了与多个供应商打交道的复杂性,同时提高了供应可靠性并加快了开发时间。此外,与传统相机不同,所有CameraCubeChip模块都是可回流的。这意味着它们可以使用自动表面安装组装设备与其他组件同时安装到印刷电路板上,这提高了质量,同时降低了组装成本。
分析师的观点
市场研究公司Yole Dévelopement(Yole)表示,CMOS图像传感器(CIS)中的先进节点技术正在带来更高的分辨率,创新的堆叠工艺有助于优化性能和模块尺寸。Yole成像技术和市场分析师陈美静(Chenmeijing Liang)表示,“这些最先进的CIS技术正在满足当今的关键内镜要求,以更高的图像质量和更好的对比度支持医生的诊断过程或外科手术,同时提高患者的舒适度。它们还允许在不改变图像分辨率的情况下为神经科、耳鼻喉科或儿科应用提供微创成像技术。“关于一次性医用内窥镜,Yole认为CMOS图像传感器相机模块需求强劲,预计2025年底市场将达到2.41亿美元。随着卫生当局的规定强烈改变了内窥镜检查行业的格局,新冠肺炎疫情进一步加剧了这一趋势。其目的是避免在使用小型内窥镜(如支气管镜、输尿管镜或儿童成像诊断)的高风险成像过程中发生交叉污染。护理人员的主要要求包括摄像机的小型化、图像质量的提高以及低功率下的高对比度,以避免手术过程中的任何热干扰。