基于復眼設計的光學系統有寬廣的視角和無限的景深。節肢動物的眼睛有著哺乳動物不能相比的光學特性。節肢動物的眼睛，是由一種叫做小眼的獨立成像元件組成的彎曲陣列，這種眼睛能夠提供寬視角和大幅度增加的景深。
圖1：用不同的方式看世界：仿生節肢動物相機
伊利諾伊大學香檳分校John Rogers領導的科研小組，把這種復眼結構復制到相機上。他們使用彈性復合光學元件和由超薄硅光電探測器組成的可變形矩陣，制造了一種仿生節肢動物相機。這項成果發表在《自然》雜志上。
以前，將復眼結構復制到相機上，使用的方法包括制造大規模手工復制品，將獨立CCD芯片或光電探測器與大量透鏡置于半圓頂室中；使用固定在CCD芯片上的平面微透鏡矩陣。這兩種方法證都沒有獲得完全的成功。
Rogers說：“第一種方法不能輕易地縮小尺寸或者提高分辨率，而第二種方法則無法利用半球外形關鍵的獨有特點。”為了克服這些束縛，新設計由兩個主要的子系統構成，兩個子系統最初都借助于平面幾何學完成制作。
光學成像功能是由一個微凸透鏡組成的彈性矩陣提供的，這些微凸透鏡的材料是PDMS聚合物。在光學探測系統上方的位置，布滿了聚酰亞胺經壓縮形成的細小絲狀物。這種光學探測系統中，硅二極管在特定的焦點處排列成一個匹配的網格結構。
這些光學探測系統一旦結合在一起，被小心地塑造成半圓形結構，可以模擬節肢動物眼睛的結構設計。
“平面裝置結構學和制造技術是用于傳統CCD和集成電路的，但是我們卻用其中的基本流程來實現半球形狀的設計，這是工作的一個關鍵方面。”他說。“我們把彈性微系統光學和可伸縮電子元件的概念結合起來，再加入了一些額外的想法，構成了一個奇特的系統。這個系統可以先在平面布局中構造出來，隨后就像一個氣球一樣膨脹起來，實現我們需要的3D半球形構造，這個過程是可以精確控制的。”其最終結構有180個成像元件，這些元件呈160度半球形狀。
圖2：復眼系統在某些方面超越了人類眼睛
這種復合結構的分辨率在根本上取決于視覺元件的數目。但是在自然界中，這個缺陷就被某些哺乳動物所不具備的光學特性彌補掉了。而且這種相機已經開始展示這些特性如何投入實際使用。
該系統不僅可以在不存在離軸像差的情況下實現廣角視場，而且具有幾乎無限的景深。他們通過安裝在電路板上的完整相機，為帶有幾何形狀和線條藝術的插圖成像，證明了系統的兩種特性。
Rogers說：“從目前我們所能實現的——火螞蟻或者樹皮甲蟲的眼睛，發展到蜻蜓或者螳螂的眼睛。如果發展得更進一步，可以涵蓋生物學中發現的任何生物。”
系統關鍵技術是光刻蝕和薄膜處理的使用方式，小眼數目越多，自然意味著更小的尺寸和更高的分辨率。Rogers提出，無塵設備、制造能力等相關的限制，是目前影響小眼數量實現的主要因素。
既然這種新設計已經顯示出其優越性，隨著該相機的商業化，也許可以替代小型飛行器和醫學系統中的魚眼鏡頭。
此外，還提供了一條生產更大、更復雜結構的制造業路線。Rogers評論道：“據我們所知，這臺仿生相機是第一個把可伸縮材料和生產工藝用于仿生昆蟲眼相機的范例。”
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