索尼推出1毫米见方医疗内窥镜CMOS传感器IMX742

索尼半导体解决方案公司(Sony Semiconductor Solutions)10月22日宣布,将把面向医疗一次性使用内窥镜的CMOS图像传感器(CMOS image sensor)“IMX742”商品化,并计划于2026年11月开始提供样品。

1毫米见方内集成约51万有效像素与数字输出

IMX742面向医疗内窥镜,同时支持数字输出和通过5米线缆进行数据传输。其芯片尺寸为1.00mm×1.00mm,图像尺寸为对角线1.02mm的1/17.7型,有效像素数为720×720、约51万像素,支持30fps或60fps视频输出。

一次性使用内窥镜是每位患者使用全新产品的抛弃型内窥镜。除感染控制外,它还能减轻使用后清洗、消毒及设备管理给医疗现场带来的负担,因此需求正在增长。

另一方面,支气管镜、输尿管镜等需要减小插入体内的部分以降低患者负担。随之而来,前端搭载的摄像头也要求传感器小型化、高画质以及稳定的信号传输。

支持数字输出的图像传感器需要在将光转换为电信号的像素之外,于传感器内集成将模拟信号数字化的A/D转换器(A/D converter),因此小型化存在难度。IMX742在确保像素部面积的同时,缩小了包括A/D转换器在内的外围电路,从而在1毫米见方的芯片尺寸内集成了约51万有效像素和数字输出。

其单位像素尺寸为1.00μm×1.00μm,像素结构采用背照式,封装为6端子晶圆级芯片尺寸封装(WCSP)。

视频信号与控制信号通过一根线缆传输

IMX742采用独有的双向通信技术,使传感器输出的视频信号与控制传感器的信号可通过同一根线缆传输。

由于视频信号和控制信号无需各自独立的信号线,传感器端子数可控制在6个。这有助于减少穿过内窥镜插入部的配线数量,也有利于摄像头模块小型化。

5米传输距离是在使用直径约0.05mm的AWG44线缆的索尼评估环境中确认的。对于需要从内窥镜前端到视频处理装置之间使用长线缆的系统,也可通过数字信号稳定传输视频,从而提高线缆和设备构成的自由度。

在昏暗体内环境下输出抑制噪声的60fps视频

细径内窥镜随着前端部分小型化,可使用的LED光源尺寸和亮度也受到限制。因此,图像传感器需要具备在昏暗体内环境中捕捉必要信息的能力。

IMX742在传感器内先将拍摄的视频信号数字化后再输出。与以模拟信号通过长线缆传输的情况相比,可抑制传输过程中叠加的噪声影响,因此在低照度环境下也能获得减少颗粒感和纵向条纹的视频。

此外,它支持最高60fps的帧率,可将诊断和处置过程中快速移动的器械与组织显示为流畅视频。

将业务领域扩展至一次性使用内窥镜

索尼半导体解决方案此前一直为重复使用的内窥镜提供图像传感器。此次也将产品拓展至一次性使用内窥镜,以捕捉在感染控制和减轻医护人员负担背景下不断扩大的市场需求。

主要用途设想为支气管镜、输尿管镜等细径内窥镜。公司称,通过传感器和摄像头小型化提升微创性和操作性,并提高可视性,可为支持诊断和处置的内窥镜系统作出贡献。

需要指出的是,IMX742本身并非医疗器械,也不是已获得医疗用途相关评估或批准的产品。它将作为CMOS图像传感器零部件,被集成到医疗器械制造商开发的内窥镜等产品中。

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