緊密的人機交互逐漸成為一種新“常態”。各種微小尺寸智能光學技術，使許多特定接口功能以及先進用戶體驗成為現實。

近年來，我們與電子設備的交互方式發生了顯著變化。日常生活中，我們與各種設備進行直觀互動，從早上起床就用智能手機查看新聞，到整天與半自動或全自動機器人密切合作。密切的人機互動正在成為新的“常態”。除了特定的接口功能外，這種人機互動新趨勢還涵蓋風格、設計、成本效益、魯棒性和直觀操作等。

艾邁斯歐司朗在LED、傳感器和驅動器的應用和產品方面具有獨特的優勢。Julia Halasz是艾邁斯歐司朗雷根斯堡顯示業務線負責人，就此主題做了如下分享：

Clemens，任何智能互動都離不開光學技術。目前，最受關注的功能是什么？

近年來，許多基于光學技術的功能都已成為標準配置：紅外光譜的微型成像和投影解決方案，通過利用虹膜或面部識別技術等生物特征身份認證方法，推動了我們在智能門鎖、解鎖顯示屏或在線支付等多種創新。

移動機器人等自動化機器需要的導航和智能避障解決方案，可通過以各種嵌入式3D視覺系統實現：主動立體視覺，結構光或基于飛行時間的光學傳感解決方案，安全集成激光發射器和探測器等。人機協同的關鍵之一便是幫助機器全面了解其所處的環境。

先進的投影解決方案，使機器能夠指示其行動軌跡，方便人類了解并相應地調整自己的行為。比如，如果移動機器人及早提前指示將在接下來的數米內轉彎，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燈；更重要的是，必須有創新的人機接口，支持人類與這些機器的直觀交互。

光學技術將推動實現哪些令人激動的功能變化？

智能表面為人機交互提供了全新的功能基礎。它們由尺寸小巧的LED和光學傳感組成。不可見光LED可以點亮自定義圖案，包括個性化風格或響應式菜單控件。搭配接近傳感或光學壓力傳感，可實現隱藏復雜菜單選項內與當前環境無關的控件。

特別是光學壓力傳感，可用于設備外殼，提供開關功能，實現高水平的防塵或防水控制。新冠疫情期間需要經常消毒，愈加體現了這一功能的重要性。

傳統機械控制開關需要額外的涂層才能實現該功能，而且反復清潔往往存在使表面顏色老化的風險。嵌入式電容或電阻控件缺乏靈活性和操作韌性，操作時如果手指出汗或佩戴手套，電容開關（如調光器）的操作效果通常極差。

智能表面結合光學壓力傳感，為設計時尚、靈活韌性的開關和簡單、高性價比的響應式菜單控件提供了全新的機會。

另一項突破性光學技術是光譜傳感，波長范圍從UV-A/B/C光譜到可見光，再到近紅外光譜和短波紅外光譜。在過去，光譜傳感需要通過龐大、復雜、極其高昂的光譜設備實現。而如今，所有部件都緊湊地集成在小巧的體積內，價格優惠，可大量部署應用。紫外光譜傳感可用于監測皮膚暴露于紫外線輻射的情況，或用于驗證UV-C消毒技術的消毒效果。

許多全新應用也正在評估開發中，包括用于檢測電機和高壓電網不良放電情況的探測技術。可見光到短波紅外光譜范圍內的光譜傳感器可用于測量濕度，在與機器學習算法結合使用時，甚至可以辨別不同種類的材料。相關應用包括全自動地面清潔，或機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，傳統攝像頭系統用處不大，或需要額外的大量計算資源。

聽起來仍有點像科幻小說。接下來，光學技術需要哪些突破，才能使這一切成為可能？

有趣的是，這些技術中有許多現在就可以使用，并且已經在進行可行性研究，以探索新的應用或功能。此前，這些應用或功能往往是無法以具有成本效益的方式實現，或者由于系統開銷、尺寸和重量而無法得到可行的使用。

往往重要的是要從傳統解決方案的概念中跳離，基于集成發射器和探測器的創新光學解決方案，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，更小尺寸的發射器和傳感器可以集成為更緊湊的模塊，使得這些創新功能得以實現。

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

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Clemens Müller博士是艾邁斯歐司朗工業和醫療部門應用市場營銷高級總監。他擁有德國亞琛工業大學的電氣工程博士學位，在半導體行業有20多年的經驗。主要負責前瞻上述領域技術趨勢，并以客戶為中心，轉化為艾邁斯歐司朗產品組合驅動的創新系統解決方案。

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