Det visuella systemet för Xenos peckii, en endoparasit av pappers getingar, visar tydliga fördelar för hög känslighet och hög upplösning, skiljer sig från de sammansatta ögonen hos de flesta insekter. Inspirerad av deras unika egenskaper, ett KAIST -team utvecklade en ultratunn digitalkamera som emulerar de unika ögonen på Xenos peckii.

Den ultratunna digitalkameran erbjuder ett brett synfält och hög upplösning i en smalare kropp jämfört med befintliga bildsystem. Det förväntas stödja olika applikationer, såsom övervakningsutrustning, medicinsk bildbehandling, och mobila bildsystem.

Professor Ki-Hun Jeong från Institutionen för bio- och hjärnteknik och hans team är kända för att efterlikna biologiska visuella organ. Teamets tidigare forskning inkluderar en LED-lins baserad på buksegmenten av eldflugor och biologiskt inspirerade antireflekterande strukturer.

Nyligen, efterfrågan på ultratunna digitalkameror har ökat, på grund av miniatyrisering av elektroniska och optiska enheter. Dock, de flesta kameramoduler använder flera linser längs den optiska axeln för att kompensera för optiska avvikelser, vilket resulterar i en större volym samt en tjockare total spårlängd på digitalkameror. Upplösning och känslighet skulle äventyras om dessa moduler helt enkelt skulle minska i storlek och tjocklek.

För att lösa detta problem, teamet har utvecklat mikrooptiska komponenter, inspirerad av det visuella systemet för Xenos peckii, och kombinerade dem med en CMOS (komplementär metalloxid halvledare) bildsensor för att uppnå en ultratunn digitalkamera.

Denna nya kamera, mäter mindre än 2 mm i tjocklek, efterliknar ögonen på Xenos peckii genom att använda dussintals mikroprismatriser och mikrolinser. Ett par för mikroprisma och mikrolins bildar en kanal och det ljusabsorberande mediet mellan kanalerna reducerar optisk överhörning. Varje kanal fångar delbilden i något olika riktning, och de hämtade delbilderna kombineras till en enda bild, därigenom säkerställer ett brett synfält och hög upplösning.

Professor Jeong sa, "Vi har föreslagit en ny metod för att tillverka en ultratunn kamera. Som den första insektinspirerade, ultratunn kamera som integrerar en mikrokamera på en konventionell CMOS bildsensormatris, vår studie kommer att ha en betydande inverkan på optik och relaterade områden. "

Denna forskning, ledd av Ph.D. kandidaterna Dongmin Keum och Kyung-Won Jang, publicerades i Ljus:Vetenskap och applikationer den 24 oktober, 2018.