Riešenia káblových zostáv modulu kamery OVM9734 pre systémy lekárskeho zobrazovania

Úvod

Stále sa zvyšujúce nároky na miniaturizáciu flexibilných endoskopov a minimálne invazívnych chirurgických nástrojov kladú čoraz prísnejšie požiadavky na dostupný priestor pre systémy zobrazovania. V praktickom vývoji systémov je spoľahlivosť prenosovej linky obrazu rovnako dôležitá ako výkon samotného obrazového snímača. Dynamické ohybovanie v ultra-malých kanáloch, elektromagnetický šum s vysokou hustotou a miniatúrne pripojenia spoločne predstavujú významné inžinierske výzvy pre prenos diferenciálnych signálov vysokou rýchlosťou medzi kompaktným modulom kamery a hlavnou doskou ISP.

Moduly kamier OVM9734 v medicínskych aplikáciách

Rúry OVM9734 má balenie s optikou na úrovni waferu (WLO) a výstup 720p videa cez rozhranie MIPI CSI-2, čo ho špeciálne vhodní pre aplikácie s extrémne obmedzeným inštalačným priestorom.

Keďže modul predného kamery je už veľmi integrovaný, návrhári systémov sa čoraz viac sústreďujú na fyzikálne vlastnosti cesty prenosu signálu. Káblové zostavy pre vysoké frekvencie priamo ovplyvňujú straty vloženia, kontinuitu impedancie a celistvosť snímky počas prenosu obrazu s vysokou rýchlosťou medzi modulom kamery a procesorom obrazových signálov (ISP).

Prečo je návrh kábla kritický pre lekárske zobrazovacie systémy OVM9734

1. Integrity signálu s vysokou rýchlosťou

Protokol MIPI CSI-2 sa opiera o nízkonapäťové diferenciálne signalizovanie (LVDS) na prenos vysokorýchlostných obrazových dát. Miniaturizované koaxiálne káble s presne regulovaným diferenciálnym impedanciou (zvyčajne 100 Ω) minimalizujú stratu vloženia a zachovávajú vynikajúcu výkonnosť diagramu oka.

2. Obmedzené priestorové podmienky a spoľahlivosť dynamického ohybu

Zdravotní káblové zostavy musia prechádzať extrémne úzkymi kanálmi a zároveň poskytovať malý polomer ohybu, vynikajúcu pružnosť a odolnosť voči opakovanému ohýbaniu a skrúcaniu bez únavy vodičov alebo poškodenia izolácie.

3. Elektromagnetická ochrana (EMI) v prostrediach s vysokou hustotou elektromagnetických polí

Zdravotnícke prostredia obsahujú prepínače napájacích zdrojov, motory a chirurgické zariadenia, ktoré generujú elektromagnetické rušenie (EMI). Husté plietené alebo navinuté ochrany izolujú kanály pre vysokorýchlostné dáta od vonkajších rušivých vplyvov a potláčajú vnútorné prekrytie signálov (crosstalk).

Prispôsobené káblové riešenia pre moduly kamier OVM9734

Mikro koaxiálny kabel Montáže

Ultra-jemné koaxiálne káblové zostavy s prierezom vodiča AWG 36–46 sú uprednostňovaným riešením pre zdravotnícke endoskopy a zobrazovacie sondy s dlhým dosahom, pretože poskytujú vynikajúcu prenosovú schopnosť na vysokých frekvenciách, riadenú impedanciu a vynikajúcu flexibilitu v viacerých osiach.

Flexibilnými tlačenými obvodmi (FPC)

Flexibilné tlačené obvody (FPC) sú vhodné pre pevné vedenie krátkych trás vo všetkých rukovätiach alebo tuhých krytoch a ponúkajú presnú geometriu vodičov a extrémne kompaktný profil.

Možnosti prispôsobenia zahŕňajú dĺžku kábla, výber miniaturizovaného konektora, presné odstrihnutie izolácie vodičov a biokompatibilné materiály plášťa, ktoré sú kompatibilné s požiadavkami na sterilizáciu.

Kľúčové oblasti použitia

• Systémy pre lekársku endoskopiu

Používa sa v gastrointestinálnych, urologických a respiračných endoskopoch, ktoré vyžadujú miniaturizovaný priemer a vynikajúcu torznú pružnosť.

• Miniaturizované zariadenia pre lekársku obrazovú diagnostiku

Vhodné pre prenosné diagnostické zariadenia, ručné ENT obrazové zariadenia a zubné obrazové sondy, ktoré vyžadujú stabilný prenos obrazu vysokou rýchlosťou.

• Lekárske robotické systémy a presné priemyselné vizuálne systémy

Navrhnuté pre chirurgické roboty a systémy presnej kontrolnej inšpekcie, ktoré vyžadujú dlhodobú odolnosť voči vibráciám a dynamickú flexibilitu.

Výrobná a technická podpora

Hotten poskytuje služby presného technického hodnotenia a výroby káblových zostáv vrátane:

• Spracovanie ultrajemných mikrokoaxiálnych káblov (presné odstrihnutie izolácie, laserové mikrozávarovanie, overmolding)

• Široká kompatibilita rozhrania vrátane architektúr MIPI CSI-2

• Posúdenie návrhu pre výrobu (DFM) na základe výkresov, CAD modelov alebo vzoriek

• 100 % elektrické testovanie vrátane kontinuity, odporu izolácie a overenia integrity signálu

Záver

Pre výrobcov zdravotníckych zariadení je výber vhodného riešenia káblových zostáv rovnako dôležitý ako výber snímača obrazu.

Dôkladne navrhnutá a úplne overená káblová zostava pre vysoké frekvencie zabezpečuje stabilný prenos signálov, dlhodobú mechanickú trvanlivosť a konzistentný výkon diagnostického zobrazovania počas celého životného cyklu výrobku.

Kombináciou optimalizovaného elektrického výkonu a spoľahlivého mechanického návrhu prispievajú špeciálne káblové zostavy k maximalizácii možností modulov kamery OVM9734 v pokročilých systémoch lekárskeho zobrazovania.