John
Rogers
(Universidad de Illinois)
y
sus colegas han fabricado una cámara digital elástica capaz de pasar de una
geometría plana a una forma casi hemisférica (160 grados), gracias a un diseño
que combina una matriz de 180 micro-lentes
elásticas
con una matriz de foto-detectores
deformable.
Se construyó una matriz de 16×16 = 256 micro-lentes convexas
de los cuales solo se utilizan 180 micro-lentes para evitar aberraciones
ópticas.
Cada micro-lente tiene un radio de curvatura de 400 μm sobre
un área cuadrada de 14,72 mm × 14,72 mm.
La cámara pasa un procedimiento de hinchado (similar a
inflar un globo) gracias al uso de electrónica estirable basada en elastómeros.
Cada micro-lente tiene un soporte cilíndrico, conectada a una membrana elástica. Bajo cada micro-lente se encuentra un fotodiodo de silicio.
Todos los fotodiodos están interconectados por cables metálicos en forma de serpentina y configurados para un direccionamiento de tipo matricial.
Todos los fotodiodos están interconectados por cables metálicos en forma de serpentina y configurados para un direccionamiento de tipo matricial.
Una vez inflada la cámara, los
sensores se encuentran en el centro de las micro-lentes para evitar La cámara
hinchada tiene un radio de curvatura de R ≈ 6,96 mm. El conjunto micro-lente
más fotodiodos actúa como un ojo similar a la de varios insectos como a de
las hormigas de fuego o al de los escarabajos.
Para la reconstrucción de la imagen se utiliza un algoritmo
de trazado de rayos. Cada micro-lente produce una pequeña imagen del objeto y
el fotodiodo muestrea dicha imagen. Además, los algoritmos del software de
adquisición de datos permiten que la cámara se adapte a diferentes niveles de
luz.
Lo más destacable de la nueva cámara es que su profundidad
de campo es casi infinita, lo que permite el seguimiento de objetos lejanos en
movimiento u objetos fijos cuando la cámara es la que se mueve. Puede ser
aplicable como en la búsqueda de personas en catástrofes mediante pequeños
robots voladores. Según los investigadores, las aplicaciones futuras de este
tipo de dispositivos van desde cámaras de vigilancia avanzadas hasta
endoscopios en miniatura.