מצלמה תוך-אורלית בהשראת עיני חרקים

דרום קוריאה: צוות מחקר מה- המכון למדע וטכנולוגיה מתקדמים בקוריאה (KAIST) וה מכון קוריאה לטכנולוגיה אופטית (KOPTI) יצרה מצלמה תוך-אורלית שיכולה לחקות עיניים של חרקים.

בראשות KAIST פרופ' קי-הון ג'ונג, הצוות פיתח את מצלמה תוך-אורלית בהשראה ביולוגית (BIOC) עם זווית ראייה רחבה ועומק שדה עמוק.

A עבודת מחקר על טכנולוגיית המצלמה בהשראת החרקים פורסם לאחרונה ב- כתב העת למיקרוסיסטמים אופטיים, כתב עת של האגודה הבינלאומית למהנדסי אופטיקה.

מחקה את המאפיינים החזותיים המצוינים של עין חרקים

לדברי הצוות, עין החרק היא איבר ראייה צפוף המורכב מעדשות קטנות ובעל מאפיינים חזותיים מצוינים כמו זווית ראייה רחבה ועומק שדה רחב.

טכנולוגיית צילום שיניים קונבנציונלית מוגבלת לעתים קרובות על ידי שימוש בכלים לא נוחים כגון מראות ומחזירי לחיים, הם הסבירו.

כדי לרכוש תמונות שיניים בסיסיות מזוויות שונות לבדיקות שגרתיות - כולל סתימה ימין/שמאל ולסת/לסתי - מצלמות תוך-אורליות מסורתיות עלולות לגרום לאי נוחות למטופל, שכן רופא השיניים יצטרך גם להכניס מראה לפה כדי ללכוד את המראה המשתקף. תמונת שיניים באמצעות מצלמה כף יד.

טכנולוגיה המחקה ביולוגיה

צוות המחקר עיצב מצלמה אוראלית דקה במיוחד באמצעות עדשה קמורה, עדשה קעורה, מערך מיקרו עדשות הפוך (iMLA) וחיישן תמונה CMOS.

העדשות הקמורות והקעורות הגדילו את זווית הראייה ל-143 מעלות, ו-iMLA מילא תפקיד בהפחתת סטייה אופטית. ניתן היה להשיג תמונות ברורות ללא טשטוש תמונה גם במרחקים קרובים, תוך חיקוי תפקוד חזותי של חרקים בעלי עומק שדה אינסופי.

בשל גודלה הקטן והדק של המצלמה, ניתן לצפות בשיניים גם באזור צר מבחינה אנטומית.

"המצלמה שפותחה הפעם תתרום לא רק לפיתוח טכנולוגיית הנדסה ביו-רפואית, אלא גם תרחיב את היישום שלה לתחומים שונים כמו ניטור, סמארטפונים ומזל"טים", אמרו החוקרים.

שיפור במצלמות קודמות בהשראת חרקים

למינים שונים של עיני חרקים מורכבות יש מאפיינים חזותיים מעולים, כמו זווית צפייה רחבה ועומק שדה גדול עם איברי ראייה קומפקטיים המורכבים מעדשות זעירות.

ככאלה, מצלמות ממוזערות בהשראת חרקים יכולות לפתור את הבעיות של מצלמות קומפקטיות קונבנציונליות. עם זאת, מצלמות שפותחו בעבר בהשראת חרקים סובלות מחסרונות כולל רזולוציה נמוכה או פונקציות מוגבלות.

ה-BIOC כולל תצורה חדשה של עדשות קמורות-קעורות ומערכי מיקרו עדשות הפוכות (iMLA) וחיישן תמונה CMOS יחיד על לוח מעגלים מודפס גמיש במחזיק יד.

מלבד הגדלת שדה הראייה והפחתת סטייה אופטית על ידי חוק קנה המידה, המצלמה החדשה מתגברת על בעיות כרוניות רבות של מצלמות תוך-אורליות קונבנציונליות, כגון עומק שדה מוגבל, אורך מסלול כולל עבה והדמיה תפקודית מוגבלת.

באמצעות מערכת הראייה הרב-ערוצית, ה-BIOC מציע הדמיה דנטלית רב-תכליתית, כגון טווח דינמי גבוה, עומק תלת-ממדי והדמיית פלואורסצנציה אוטומטית.