緊密的人機(jī)交互逐漸成為一種新“常態(tài)”。各種微小尺寸智能光學(xué)技術(shù)，使許多特定接口功能以及先進(jìn)用戶體驗(yàn)成為現(xiàn)實(shí)。

近年來(lái)，我們與電子設(shè)備的交互方式發(fā)生了顯著變化。日常生活中，我們與各種設(shè)備進(jìn)行直觀互動(dòng)，從早上起床就用智能手機(jī)查看新聞，到整天與半自動(dòng)或全自動(dòng)機(jī)器人密切合作。密切的人機(jī)互動(dòng)正在成為新的“常態(tài)”。除了特定的接口功能外，這種人機(jī)互動(dòng)新趨勢(shì)還涵蓋風(fēng)格、設(shè)計(jì)、成本效益、魯棒性和直觀操作等。

艾邁斯歐司朗在LED、傳感器和驅(qū)動(dòng)器的應(yīng)用和產(chǎn)品方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。Julia Halasz是艾邁斯歐司朗雷根斯堡顯示業(yè)務(wù)線負(fù)責(zé)人，就此主題做了如下分享：

Clemens，任何智能互動(dòng)都離不開光學(xué)技術(shù)。目前，最受關(guān)注的功能是什么？

近年來(lái)，許多基于光學(xué)技術(shù)的功能都已成為標(biāo)準(zhǔn)配置：紅外光譜的微型成像和投影解決方案，通過(guò)利用虹膜或面部識(shí)別技術(shù)等生物特征身份認(rèn)證方法，推動(dòng)了我們?cè)谥悄荛T鎖、解鎖顯示屏或在線支付等多種創(chuàng)新。

移動(dòng)機(jī)器人等自動(dòng)化機(jī)器需要的導(dǎo)航和智能避障解決方案，可通過(guò)以各種嵌入式3D視覺(jué)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)：主動(dòng)立體視覺(jué)，結(jié)構(gòu)光或基于飛行時(shí)間的光學(xué)傳感解決方案，安全集成激光發(fā)射器和探測(cè)器等。人機(jī)協(xié)同的關(guān)鍵之一便是幫助機(jī)器全面了解其所處的環(huán)境。

先進(jìn)的投影解決方案，使機(jī)器能夠指示其行動(dòng)軌跡，方便人類了解并相應(yīng)地調(diào)整自己的行為。比如，如果移動(dòng)機(jī)器人及早提前指示將在接下來(lái)的數(shù)米內(nèi)轉(zhuǎn)彎，那么人類就可以提前避讓。

如上所述，這不僅僅需要添加更多的控制和狀態(tài)燈；更重要的是，必須有創(chuàng)新的人機(jī)接口，支持人類與這些機(jī)器的直觀交互。

光學(xué)技術(shù)將推動(dòng)實(shí)現(xiàn)哪些令人激動(dòng)的功能變化？

智能表面為人機(jī)交互提供了全新的功能基礎(chǔ)。它們由尺寸小巧的LED和光學(xué)傳感組成。不可見光LED可以點(diǎn)亮自定義圖案，包括個(gè)性化風(fēng)格或響應(yīng)式菜單控件。搭配接近傳感或光學(xué)壓力傳感，可實(shí)現(xiàn)隱藏復(fù)雜菜單選項(xiàng)內(nèi)與當(dāng)前環(huán)境無(wú)關(guān)的控件。

特別是光學(xué)壓力傳感，可用于設(shè)備外殼，提供開關(guān)功能，實(shí)現(xiàn)高水平的防塵或防水控制。新冠疫情期間需要經(jīng)常消毒，愈加體現(xiàn)了這一功能的重要性。

傳統(tǒng)機(jī)械控制開關(guān)需要額外的涂層才能實(shí)現(xiàn)該功能，而且反復(fù)清潔往往存在使表面顏色老化的風(fēng)險(xiǎn)。嵌入式電容或電阻控件缺乏靈活性和操作韌性，操作時(shí)如果手指出汗或佩戴手套，電容開關(guān)（如調(diào)光器）的操作效果通常極差。

智能表面結(jié)合光學(xué)壓力傳感，為設(shè)計(jì)時(shí)尚、靈活韌性的開關(guān)和簡(jiǎn)單、高性價(jià)比的響應(yīng)式菜單控件提供了全新的機(jī)會(huì)。

另一項(xiàng)突破性光學(xué)技術(shù)是光譜傳感，波長(zhǎng)范圍從UV-A/B/C光譜到可見光，再到近紅外光譜和短波紅外光譜。在過(guò)去，光譜傳感需要通過(guò)龐大、復(fù)雜、極其高昂的光譜設(shè)備實(shí)現(xiàn)。而如今，所有部件都緊湊地集成在小巧的體積內(nèi)，價(jià)格優(yōu)惠，可大量部署應(yīng)用。紫外光譜傳感可用于監(jiān)測(cè)皮膚暴露于紫外線輻射的情況，或用于驗(yàn)證UV-C消毒技術(shù)的消毒效果。

許多全新應(yīng)用也正在評(píng)估開發(fā)中，包括用于檢測(cè)電機(jī)和高壓電網(wǎng)不良放電情況的探測(cè)技術(shù)。可見光到短波紅外光譜范圍內(nèi)的光譜傳感器可用于測(cè)量濕度，在與機(jī)器學(xué)習(xí)算法結(jié)合使用時(shí)，甚至可以辨別不同種類的材料。相關(guān)應(yīng)用包括全自動(dòng)地面清潔，或機(jī)器人需要從相同形狀和/或顏色的物體中選擇性拾取的情況。此時(shí)，傳統(tǒng)攝像頭系統(tǒng)用處不大，或需要額外的大量計(jì)算資源。

聽起來(lái)仍有點(diǎn)像科幻小說(shuō)。接下來(lái)，光學(xué)技術(shù)需要哪些突破，才能使這一切成為可能？

有趣的是，這些技術(shù)中有許多現(xiàn)在就可以使用，并且已經(jīng)在進(jìn)行可行性研究，以探索新的應(yīng)用或功能。此前，這些應(yīng)用或功能往往是無(wú)法以具有成本效益的方式實(shí)現(xiàn)，或者由于系統(tǒng)開銷、尺寸和重量而無(wú)法得到可行的使用。

往往重要的是要從傳統(tǒng)解決方案的概念中跳離，基于集成發(fā)射器和探測(cè)器的創(chuàng)新光學(xué)解決方案，重新開始探索新路徑。相較于此前分離式照明/顯示組件與傳感組件，更小尺寸的發(fā)射器和傳感器可以集成為更緊湊的模塊，使得這些創(chuàng)新功能得以實(shí)現(xiàn)。

通過(guò)在狹小空間里協(xié)同各種技術(shù)，才能重新定義用戶體驗(yàn)——這正是艾邁斯歐司朗正在做的：即刻行動(dòng)，成就未來(lái)。

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Clemens Müller博士是艾邁斯歐司朗工業(yè)和醫(yī)療部門應(yīng)用市場(chǎng)營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)。他擁有德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)的電氣工程博士學(xué)位，在半導(dǎo)體行業(yè)有20多年的經(jīng)驗(yàn)。主要負(fù)責(zé)前瞻上述領(lǐng)域技術(shù)趨勢(shì)，并以客戶為中心，轉(zhuǎn)化為艾邁斯歐司朗產(chǎn)品組合驅(qū)動(dòng)的創(chuàng)新系統(tǒng)解決方案。

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