Nos módulos de câmera endoscópica, as luzes LED, como componentes de iluminação essenciais em ambientes escuros, sua configuração de quantidade afeta diretamente a qualidade da imagem e a confiabilidade do equipamento. Algumas opiniões defendem que "quanto mais luzes LED, melhor o efeito de iluminação". No entanto, combinando com cenários de aplicação reais, como inspeção industrial e diagnóstico médico, bem como parâmetros do produto, o número de luzes LED precisa ser precisamente compatível com o desempenho do módulo e os requisitos de uso, e simplesmente ter mais não é necessariamente melhor. Tomando este módulo de câmera endoscópica equipado com 4 LEDs como exemplo, sua configuração implica uma lógica de adaptação aprofundada aos cenários de aplicação reais.
Os cenários típicos de aplicação de endoscópios são principalmente espaços estreitos e fechados, como dutos, cavidades e órgãos internos. A principal demanda por luz em tais ambientes é "uniformidade e estabilidade" em vez de "acúmulo de luz intensa". Na inspeção industrial, se houver muitas luzes LED, a luz é propensa a múltiplas reflexões em dutos estreitos, causando brilho e superexposição na imagem, o que pode, em vez disso, encobrir defeitos sutis, como rachaduras de solda e corrosão de dutos. Os 4 LEDs deste módulo, através de um design de distribuição simétrica e combinados com o diâmetro da lente fina de 3,6 mm, podem formar uma iluminação uniforme dentro da faixa de foco de 10-100 mm, evitando brilho excessivo local ou sombras. Ele coopera com o sensor com tamanho de pixel de 1,4μm×1,4μm para garantir uma apresentação clara dos detalhes.
Em cenários de diagnóstico médico, a luz forte gerada por LEDs excessivos pode irritar os tecidos mucosos internos e causar o problema de "branqueamento" nas imagens, interferindo na observação da lesão. Os 4 LEDs deste módulo têm potência moderada. Combinados com a capacidade de regulação da luz da abertura F4.0, eles podem não apenas fornecer brilho suficiente para ambientes escuros, como o trato digestivo, mas também restaurar a cor verdadeira dos tecidos através da característica de baixa distorção (< -20%), atendendo ao requisito de "suavidade e precisão" para imagens médicas. Pode-se ver que o cerne da iluminação em aplicações práticas é a "adaptação sob demanda" em vez do acúmulo de quantidade.
Exceder uma faixa razoável no número de luzes LED trará múltiplos impactos negativos no desempenho e estabilidade do módulo. De uma perspectiva estrutural, o diâmetro da lente deste módulo é de apenas 3,6 mm, e o design integrado tem requisitos extremamente altos para o espaço interno. Se o número de luzes LED for aumentado cegamente, é necessário comprimir o espaço de layout de componentes essenciais, como sensores e lentes, o que pode levar ao desvio da estrutura óptica e, em vez disso, reduzir a precisão da imagem. No entanto, este módulo realiza a compatibilidade entre iluminação e componentes ópticos em espaço limitado através do layout compacto de 4 LEDs, que é exatamente o resultado otimizado garantido pela tecnologia SMT e pelo processo AA (processo de Alinhamento Ativo).
Em termos de consumo de energia e dissipação de calor, as luzes LED geram calor durante a operação, e mais luzes levarão a um acúmulo de calor mais óbvio. Devido às limitações de volume, os módulos de endoscópio têm capacidade limitada de dissipação de calor. LEDs excessivos podem fazer com que a temperatura do módulo suba, o que não apenas afeta a estabilidade do sensor CMOS OV9734 (alta temperatura causa facilmente aumento de ruído), mas também pode encurtar a vida útil do equipamento. Os 4 LEDs deste módulo encontram um equilíbrio entre consumo de energia e efeito de iluminação. Combinados com o caminho de dissipação de calor do design integrado, eles podem manter um desempenho estável durante a detecção de longo tempo.
Além disso, LEDs excessivos também podem causar "desperdício redundante" de iluminação. Quando a faixa de foco é de 10-100 mm, a observação de curto alcance (como verificar arranhões de engrenagens a 10 mm) requer apenas luz concentrada, enquanto a observação de longo alcance (como visualizar o duto geral a 100 mm) requer difusão de luz. No entanto, um número fixo de múltiplas luzes LED é difícil de se adaptar de forma flexível a diferentes requisitos de distância. Em vez disso, 4 LEDs combinados com design de foco manual podem realizar a adaptação dinâmica da iluminação ajustando a posição da lente.
A escolha da configuração de 4 LEDs para este módulo é essencialmente uma otimização dupla de "eficiência de iluminação" e "adaptação de cena". Na inspeção industrial de precisão, a intensidade da luz de 4 LEDs é suficiente para cooperar com a resolução de 1280×720 para apresentar claramente arranhões de nível de 0,1 mm sob foco próximo de 10 mm sem interferência da reflexão da superfície metálica causada por luz forte. Em cenários de média distância (50-100 mm), como inspeção da estrutura interna do motor, a luz pode cobrir uniformemente a área dentro do campo de visão DFOV de 90°, permitindo que o layout geral seja compreendido sem ajuste frequente do brilho da luz.
Da perspectiva da flexibilidade de integração, como um módulo nu, seu design de 4 LEDs reserva espaço para desenvolvimento secundário para fabricantes downstream. Em comparação com os módulos multi-LED, a estrutura de iluminação simplificada é mais conveniente para combinar com diferentes carcaças de endoscópios e equipamentos auxiliares, adaptando-se às necessidades personalizadas em áreas médicas, industriais e outras. Ao mesmo tempo, menos LEDs reduzem a complexidade do design do circuito, melhoram a consistência do produto com a tecnologia SMT e reduzem o risco de falha geral causada pela falha de um único LED.
A configuração do número de luzes LED em módulos de câmera endoscópica deve ser realizada em torno das quatro dimensões principais de "uniformidade de iluminação", "compatibilidade espacial", "estabilidade de dissipação de calor" e "adaptabilidade de cena", em vez de simplesmente buscar o crescimento da quantidade. Este módulo equipado com 4 LEDs, através do controle preciso da quantidade e do design do layout, alcança um equilíbrio entre efeito de iluminação, estabilidade do equipamento e flexibilidade de integração no espaço estreito de 3,6 mm, provando totalmente que "configuração razoável" é melhor do que "acúmulo de quantidade" para atender às necessidades de aplicações práticas. No desenvolvimento da tecnologia endoscópica, a direção de otimização do número de luzes LED deve ser a colaboração aprofundada com o desempenho do sensor, design óptico e requisitos de cena, em vez de simples sobreposição digital.