Sony 的 IMX446 與 IMX447 內視鏡影像感測器是專為醫療內視鏡端設計與開發的 CMOS 影像感測器。高品質影像與卓越可見度是內視鏡檢查及程序的先決條件。為了讓檢查和治療更具侵入性,對較小型醫療影像感測器的需求也在增加。
IMX446 與 IMX447 基於SONY多年影像感測器的專業知識,透過專有感光元件結構與封裝技術,實現小尺寸與高靈敏度。這些影像感測器能提供明亮且平滑的影像輸出,支援優秀的插入與觀測效能。
小型晶片封裝(CSP)
IMX446 與 IMX447 採用無 CSP 腔體結構。這與標準CSP結構不同,後者使用樹脂將玻璃和四邊的陶瓷結合,形成空腔結構。由於此樹脂未設計具有光學特性,故置於像素區域外以避免干擾感測器的光學特性。為了確保足夠的黏合強度,樹脂區域必須有一定寬度。
相反地,這兩款 Sony 影像感測器採用樹脂,兼顧光學特性與結合強度,使樹脂層能覆蓋玻璃與晶片間整個晶片區域,消除晶片結構中的任何空腔(無腔體結構)。這成功縮小了感測器尺寸,因為不需要空腔所需的周邊樹脂面積。
高靈敏度
內視鏡需要照明裝置來捕捉人體內部的影像,因為這是外界光線無法照射到的黑暗環境。然而,內視鏡的光可能不足以照亮深處。即使在這種情況下,醫療實務中影像清晰度仍需近距離及遠距離,以提升診斷準確度。雖然低靈敏度相機需要更強的照明,但由於燈光設備望遠鏡端產生的熱量,提升亮度的機會有限。
鑑於此挑戰,IMX446 與 IMX447 採用 1.62 微米的pixel size,相較傳統內視鏡影像感測器大。此系統實現了優異的相機靈敏度,即使在低光度環境下也能提供清晰影像,為醫師的診斷操作提供重要支援
寬動態範圍與 DOL HDR
Sony 的內視鏡影像感測器提供寬動態範圍功能。動態範圍是指感測器能在不過度曝光或不欠曝的情況下渲染影像的亮度範圍。
人體內部常有深度和閃亮表面,使得在特定光線條件下難以辨識目標。IMX446 與 IMX447 利用寬廣的動態範圍,同時捕捉明亮與暗區的清晰影像,促進平滑且無壓力的視野。
此外,數位重疊高動態範圍(DOL HDR)功能擴大了感測器的動態範圍。此技術可快速連續拍攝兩張不同曝光的影像:一張短片用於明亮區,一張長片用於暗區。這些影像會被合成,使動態範圍比平常更寬。
這些影像感測器將有助於提升診斷準確度,因為高解析度影像能在明亮與暗部維持優異的影像品質。
高幀率
由於內視鏡通常非常靠近目標,影像對設備、內臟、腸壁等微小震動極為敏感。這種震動造成的模糊可能會破壞細節的清晰度,若內視鏡移動速度過快,可能會跳過病灶。
為了解決這些問題,IMX446 和 IMX447 已達到高達 120 fps 的幀率。