機械との対話方法の革命をもたらした光学ソリューション

光学技術に基づく機能は、ここ数年でほとんどが基準を付けられました:赤外線スペクトルの小型化されたイメージングおよび投影ソリューションは、虹彩や顔認識などの生体認証方法を使用して、ドアのロックを解除したり、ディスプレイを開いたり、オンラインバンキングにアクセスしたりする方法に革新をもたらしました。 
移動ロボットなどの自律型機械には、ナビゲーションおよびスマート衝突回避ソリューションが必要で、これらはアクティブステレオビジョン、構造化光源、レーザーエミッターと検出器の安全な統合を備えた飛行時間ベースの光学センシングソリューションなどを採用した組込み型3Dビジョンシステムで実現されています。機械が人間と共存するためには、機械が働く環境を完全に理解できるようにすることが重要です。機械が意図した動作を示す先進な投影ソリューションは人間が自分の行動を予測し、それに応じて適応させることを容易にするべきで、例えば、移動ロボットが次の数メートル以内に曲がることを十分に早く指示し、邪魔にならないようにします。
上記のように、コントロールライトとステータスライトを追加するだけではありません。革新的なヒューマン・マシン・インタフェースは、それらのマシンとの直感的なインタラクションをサポートする機能を持たなければなりません。

スマートサーフェスは、人間と機械間のインタラクションの新機能に基礎を提供しました。これらは、超小型LED技術と光学センシングを組み合わせたものです。目に見えないLEDを使用すると、カスタマイズ化したパターンを表示でき、これらのパターンは図案、またはスタイルやコンテキストに応じたコントロールに用いられることができます。近接検出または光学検出と組み合わせると、複雑なメニューオプションの中のコントロールは、現在のコンテキストに関連していない場合、非表示になる可能性があります。
特に、機器のハウジングの一部としてスイッチング機能を提供する光学検出は、最高レベルの防汚・防水制御を実現できます。COVID-19パンデミックにおいては、、デバイスに対する頻繁な消毒が必要であるため、この点が ますます重要になりつつあります。従来の機械式制御スイッチは頻繁に消毒できないため、デバイスに余計なコーティングを追加しなければならなりません。しかし、繰り返しのクリーニングは表面の色を老化させるリスクがあります。組込みの容量性または抵抗性制御は、適応性と動作の信頼性に欠けています。調光器のような静電容量式スイッチが、汗をかいた指や手袋をはめた手で操作されている場合、機能をうまく発揮できないことは誰もが知っています。
スマートサーフェスと光学検出を組み合わせることで、立派なデザイン、堅牢で適応型スイッチング、状況依存型コントロールでの簡素化、費用対効果の高いガイダンス化によっては新しい機会が開かれます。

もう一つの画期的な光学技術は、UV-A/B/Cスペクトルから可視光、そして近波および短波赤外スペクトルに至るまでのスペクトルセンシングです。過去には、これを実現するためには、大きくて、複雑で非常に高価な分光装置を設置しなければなりません。現在、これらのすべてが魅力的な価格で、最小化したパッケージに緊密に統合されて、大規模な利用されています。UVスペクトルセンシングによっては、紫外線への皮膚曝露を監視したり、UV-C処理に基づく消毒ターゲットを検証したりすることができます。
現在、電気モーターや高電圧電力網の不要な部分放電の検出を含む新しいアプリケーションには評価を行います。可視から短波の赤外線範囲のスペクトルセンサーを使用して湿度を測定でき、機械学習アルゴリズムと組み合わせて、さまざまな種類の材料を区別することもできます。これは、床の自動掃除や、同じ形状や色の物などのロボットの選択的ピックアップに関わっています。この場合、従来のカメラシステムはほとんど役に立たなくて、計算負荷の高い資源を追加しなければなりません。

これはサイエンスフィクションのように聞こえます。それを実現するために、光面白いことは、これらの技術の多くは今、利用中で、以前は費用対効果の高い方法で実現できなかった、またはシステムのオーバーヘッド、サイズ、重量のために有効に使用できなかった新しいアプリケーションや機能を探求するための実現可能性調査がすでに実施されています。通常、従来のソリューションの概念を捨て、エミッターと検出器を内蔵した革新的な光学ソリューションに基づいてアイデアを考え直すことが重要です。学技術にはまだ何をする必要がありますか?
それは照明やディスプレイの機能をセンシングコンポーネントから分離するのではなく、エミッタとセンサーの小型化により、これらの新機能を利用できるようになります。