광학 솔루션, 기계와 인간 간의 상호 작용 방식을 혁신 중

광학 기술을 기반으로 한 많은 기능들이 지난 몇 년 동안 표준 기능이 되었다. 적외선 스펙트럼의 소형화 이미징 및 투영 솔루션은 문을 열고, 디스플레이를 켜거나 온라인 뱅킹에 액세스하는 방법을 홍채 또는 안면 인식과 같은 생체 인식으로 바꿨다.  
모바일 로봇 등 자율 기계에는 내비게이션 및 스마트 충돌 방지 솔루션이 필요하며, 이 솔루션은 임베디드 3D 비전 시스템을 통해 다양한 방식으로 구현된다. 액티브 스테레오 비전, 구조화된 조명 또는 레이저 방사기 및 검출기가 안전하게 통합된 ToF 기반 광학 감지 솔루션이다. 기계가 작업 중인 환경을 완전히 파악할 수 있도록 하는 것은 인간과의 공존에 있어 중요한 것입니다.
기계가 의도한 행동을 명시할 수 있는 첨단 투영 솔루션은 이동 로봇이 앞으로 몇 미터 이내에 턴을 할 것인지 일찍 명시하면 길을 비켜주는 것과 같이 인간이 그 명시에 따라 자신의 행동을 더 쉽게 예측하고 조정할 수 있게 된다.
위에서 언급한 바와 같이 제어 및 상태 표시등만 추가한 것이 아니다. 혁신적인 인간/기계 인터페이스는 이러한 기계와의 직접적인 상호 작용에 도움이 될 것이다.
 

스마트 표면은 인간/기계 상호작용을 위한 완전히 새로운 기능 세트 기반을 제공한다. 이은 초소형 폼팩터 LED 기술과 광학 감지 기술의 조합이다. 보이지 않는 LED를 통해 사용자가 정의한 표면 패턴을 보여줄 수 있으며, 스타일 또는 컨텍스트 센시티브 컨트롤에만 쓸 수 있다. 근접 감지 또는 광학력 감지(Optical force sensing)와 페어를 이루는 경우 현재 컨텍스트와 관련이 없는 컨트롤이  복잡한 메뉴 옵션 내의 숨겨지게 된다.
특히, 디바이스 하우징의 일부로서 스위칭 기능을 제공하는 광학력 감지는 최고 수준의 오염방지 또는 방수 제어 기능을 실현한다. 이러한 기능은 COVID 대유행 기간 동안 기기를 자주 소독해야 했기 때문에 점점 더 중요해졌다. 
기존의 기계적 제어 스위치는 이를 허용하지 않았으며 추가 코팅이 필요했다. 불행히도 반복적인 세척은 항상 표면 색상 노화 리스크를 가져온다. 내장된 용량성 또는 저항성 제어장치는 유연성과 작동 견고성의 부족으로 어려움을 겪고 있다. 조광기와 같은 정전용량 스위치가 땀에 젖은 손가락이나 장갑을 낀 손으로 작동할 경우 얼마나 제대로 작동하지 않는지 모두 잘 알고 있을 것이다.
광학력 감지 기능과 결합된 스마트 표면은 유행 디자인, 강력하고 유연한 스위칭 및 간단하고 가성비가 높은 사용자 안내 컨텍스트 센시티브 컨트롤을 위한 많은 새로운 가능성을 제공한다.

또 다른 획기적인 광학 기술은 UV-A/B/C 스펙트럼에서 가시광선 및 근파, 단파 적외선 스펙트럼에 이르는 스펙트럼 감지이다. 과거에는 이를 위해 부피가 크고 복잡하며 매우 비싼 분광 장비가 필요했다. 이제 모든 것이 매력적인 가격으로 최소화 패키지 내에 긴밀하게 통합되어 대량 배포가 가능하다. UV 스펙트럼 감지를 통해 자외선에 노출된 피부를 모니터링하거나 UV-C 처리에 기반한 소독 대상을 확인할 수 있다.
전기 모터 및 고전압 전력망의 불필요한 방전 감지를 포함하여 완전히 새로운 응용 프로그램으로 평가되고 있다. 가시광선에서 단파 적외선까지, 범위내의 스펙트럼 센서는 습도를 측정할 수 있으며 기계 학습 알고리즘과 결합하면 물질의 종류를 구별할 수도 있다. 예를 들어 자동 바닥 청소 또는 로봇이 동일한 모양 및/또는 색상의 물체를 선택하도록 해야 하는 것과 관련이 있다. 기존 카메라 시스템은 도움이 되지 않거나 컴퓨트 인텐스 리소스가 추가로 필요하다.

이상하게도, 이러한 기술 중 많은 부분이 현재 사용 가능하며, 이전에는 높은 가성비로 실현할 수 없거나 시스템 오버헤드, 크기 및 무게 때문에 실행 불가능한 새로운 애플리케이션 또는 기능을 탐색하기 위해 이미 타당성 연구가 수행되고 있다.
기존 솔루션 개념을 벗어나 통합된 방사기 및 검출기의 혁신적인 광학 솔루션을 기반으로 아이디어를 다시 정리한 것이 중요하다.
조명 또는 디스플레이 기능을 감지 부속품으로부터 분리하는 데 대신, 방사기 및 센서의 소형 폼 팩터를 통해 이러한 새로운 기능을 보다 긴밀하게 통합할 수 있다.