OmniVision 缩小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摄像头模块，以实现更深层次的内窥镜检查程序到解剖结构的最小部分。

其新型 OH0TA OVMed 医学图像传感器将封装尺寸缩小至 0.55 毫米 x 0.55 毫米，具有 1.0 微米像素和 1/31 英寸光学格式，RGB 图像分辨率是其前身的四倍，达到 400×400 或 160 K 像素，以每秒 30 帧的速度，同时将功耗降低 20% 至 20mW。

这使设计人员可以为一次性和可重复使用的内窥镜以及导管和导丝添加超紧凑的可视化功能，外径小至 1-2 毫米。或者，这种传感器独特的小尺寸使医疗设备 OEM 可以灵活地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 对embedded.com 表示：“现有的小型内窥镜使用光纤，我们正在使用 CMOS 代替光纤，从而实现更低的成本和更高的分辨率。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。”他补充说：“内窥镜尖端的 CMOS 正变得越来越成为一种范例。”

该公司表示，之前对人体最小解剖结构的医疗程序要么是盲目的，要么是使用来自纤维镜的低质量图像进行的，因为现有的相机太大了，而且可重复使用的内窥镜不符合成本效益。

OH0TA 提高的分辨率允许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、泌尿科、妇科和关节镜检查等手术作为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并延长了手术时间，同时还降低了噪声以获得更清晰的图像。

为了实现这种分辨率的提高，以及更小的像素尺寸和光学格式，OH0TA 建立在 OmniVision 的 PureCel Plus-S 堆叠芯片技术之上。这种下一代像素技术还提供更高的色彩保真度和 3600 mV/lux-sec 的出色低光灵敏度，以及 37.5dB 的高信噪比，可提供更清晰的图像。此外，PureCel Plus-S 使 OH0TA 具有更高的满井容量 (FWC)、零晕染和更低的功耗。

其他主要特性包括 15.5 度主光线角，可使用具有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 米的电缆以最小的信号噪声传输。为了向后兼容和易于采用，该传感器与 OmniVision 现有的 OV426 模数转换桥接芯片接口。此外，它可用于可重复使用的内窥镜灭菌。

“由于其更高的成功率和更短的患者康复时间，微创手术的趋势继续增长。然而，对于解剖结构最狭窄的区域，特别是在神经和心脏手术中，以前的传感器没有高分辨率和极小尺寸的必要组合，”OmniVision 医疗产品营销经理 Ehsan Ayar 说。 “OH0TA 是世界上第一个提供这种组合的传感器，能够显着改进内窥镜，尤其是与传统的光纤视频内窥镜相比，后者分辨率有限、成像质量差且成本高。”

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 还发布了采用 CameraCubeChip 晶圆级技术的 OVMed OCHTA 摄像头模块，使其能够匹配其前身 0.65mm x 0.65mm 的小尺寸，用于深入解剖学访问。该技术允许将 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。

借助 OCHTA 摄像头模块，内窥镜、导管和导丝 OEM 现在可以开发具有 1-2 毫米光学直径和更高分辨率的批量生产的一次性设备，以解决可重复使用设备带来的许多挑战，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带背照式 (BSI) 的超小型尖端摄像头模块的公司，该模块可提供出色的图像质量和更好的低光性能，有助于降低 LED 热量并提高灵敏度。 BSI 还允许使用优于同类竞争前端照明相机的卓越镜头技术，同时提高患者舒适度并加快恢复时间。此外，借助 OmniVision 经济的 CameraCubeChip 晶圆级封装技术，OCHTA 使高分辨率、一次性医疗成像设备的批量生产成为可能。

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 模块都是可回流焊的。这意味着它们可以使用自动化表面贴装设备与其他组件同时安装到印刷电路板上，从而提高质量，同时降低组装成本。

分析师的观点

市场研究公司 Yole Développement (Yole) 表示，CMOS 图像传感器 (CIS) 中的先进节点技术带来了更高的分辨率，创新的堆栈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 Chenmeijing Liang 表示：“这些最先进的 CIS 技术正在满足当今关键的内窥镜要求，以支持医生在诊断过程或手术过程中获得更高的图像质量和更好的对比度，同时增加患者的舒适度。它们还允许在不改变图像分辨率的情况下，为神经系统、耳鼻喉科或儿科应用提供侵入性较小的成像技术。”在一次性医疗内窥镜方面，Yole 看到了对 CMOS 图像传感器摄像头模块的强劲需求，预计到 2025 年底市场将达到 2.41 亿美元。目前 Covid-19 大流行加剧了这一需求，卫生当局的法规发生了强烈变化内窥镜行业格局。目的是避免使用微型内窥镜的高风险成像程序中的交叉污染，如支气管镜、输尿管镜或儿科成像诊断。护理人员的主要要求包括相机的高度小型化、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量干扰。