OmniVision、高度内視鏡向け超小型400×400ピクセルCMOSセンサーを発表

OmniVisionは本日、ウェーハレベルカメラモジュールとペアになった最もコンパクトな医療用CMOSイメージセンサーを発表し、内視鏡手術の到達範囲を最小の解剖学的構造へ拡張しました。

OH0TA OVMedセンサーは、0.55mm × 0.55mmの封止サイズに、1.0µmピクセルを1/31インチフォーマットで搭載し、30fpsで400×400 RGB解像度（前世代の4倍）を提供しながら、消費電力を20%削減し、わずか20mWで動作します。

設計者は、単回使用と再利用可能な内視鏡、カテーテル、ガイドワイヤーに超コンパクトなイメージングを組み込み、外径1〜2mmを実現できます。センサーの小さなフットプリントにより、OEMは拡張作業チャネルを持つ大径スコープの構築も可能になります。

OmniVision医療マーケティングディレクターのTehzeeb Gunja氏はembedded.comに対し、「既存の小型内視鏡はファイバーを使用していますが、当社はファイバーの代わりにCMOSを使用することで、より低コストと高解像度を実現します。すでに小型センサーはありましたが、顧客はより小型で低コストな400×400解像度を求めていました。内視鏡先端のCMOSがパラダイムになりつつあります」と語っています。

従来、人体の最小解剖学的領域での手技は、従来型カメラが大型で再利用内視鏡がコスト効率が悪いため、盲目的に実施されるか、ファイバースコープからの劣悪な画像で行われていました。

高解像度により、OH0TAは人体の最も狭い空間から鮮明なカラー画像を取得し、神経学、眼科、ENT、心臓病学、整形外科、泌尿器科、婦人科、関節鏡、歯科、獣医学での手技の到達範囲を拡大します。低消費電力はチップカメラの発熱も抑制し、患者快適性を向上させ手技時間を延長しながら、よりクリアでシャープな画像を提供します。

OH0TAはOmniVisionのPureCel Plus-Sスタックドダイプロセスを活用し、優れた色再現性と3,600mV/lux-secの低照度感度を実現する最先端ピクセルアーキテクチャを採用。37.5dBの高信号対雑音比がより鮮明な画像を生み出し、技術は満井容量向上、ブルーミング除去、消費電力削減を実現します。

追加のハイライトとして、15.5°の主光線角度（高視野角・短焦点レンズを可能に）、4線式インターフェースと生アナログ出力の両方をサポート（どちらも最大4mケーブルでクリーンな信号伝送可能）。OV426 A/Dブリッジチップとの統合で下位互換性を維持し、再利用内視鏡滅菌用にオートクレーブ対応です。

最小侵襲手術は、高い成功率と速い回復により拡大しています。しかし、最も狭い解剖学的通路（特に神経学と心臓介入）では、既存センサーに超小型サイズと高解像度の両立が欠けていました。OH0TAはこのギャップを埋め、両方を提供する初のセンサーとなり、限定解像度、劣悪な画質、高コストに悩むファイバースコープ代替を超える内視鏡性能を実現します。

単回使用内視鏡向けウェーハレベルカメラモジュール

センサーと共に、OmniVisionはCameraCubeChipウェーハレベルプラットフォーム上に構築されたOVMed OCHTAカメラモジュールを発表。モジュールは0.65mm × 0.65mmで、センサーのコンパクトさに匹敵しながら、高解像度OH0TA、信号処理、統合光学系を単一の合理化パッケージに収めています。

OCHTAモジュールにより、OEMは1〜2mm光学径と優れた解像度を備えた単回使用内視鏡、カテーテル、ガイドワイヤーを製造でき、交差汚染リスクと再利用システムに伴う高いメンテナンスコストを軽減します。

OmniVisionは、裏面照射（BSI）を備えた超コンパクトチップオンチップカメラの唯一のプロバイダーであり、優れた画質と低照度感度でLED発熱を低減し全体性能を向上させます。BSIはフロントサイド照射競合では不可能な高度レンズ技術もサポートし、患者快適性向上と回復促進に貢献。コスト効率の良いCameraCubeChipウェーハレベルパッケージングと相まって、OCHTAは高解像度単回使用イメージングデバイスの大量生産を可能にします。

OCHTAの統合設計（センサー、信号プロセッサー、ウェーハレベル光学系を一体化）はサプライチェーンを簡素化し、信頼性を向上させ、開発を加速します。従来型カメラとは異なり、すべてのCameraCubeChipモジュールはリフロー可能で、自動表面実装アセンブリでPCB上の他コンポーネントと同時半田付けが可能。このプロセスは品質を高め、組立コストを削減します。

アナリストの視点

Yole Développementのリサーチは、先進CMOSノードとスタックドダイ技術が現代内視鏡に求められる高解像度とコンパクトさを実現することを強調。アナリストのChenmeijing Liang氏は、これらの最先端CISソリューションが医師によりシャープな画像、より良いコントラスト、患者快適性向上を提供し、神経学、ENT、小児科などで最小侵襲診断を可能にしつつ解像度を妥協しないことを指摘。Yoleは単回使用CMOSカメラモジュール市場が2025年末までに2.41億米ドルに達すると予測。成長はポストCOVID-19感染制御規制（気管支鏡、尿管鏡、小児イメージングなどでの交差汚染回避優先）が牽引。業界への主要要求は極限の小型化、優れた画質、低消費電力での高コントラスト、最小発熱です。