ロボットハンドが触覚を感じ取る。操作ボタンが一切見えない洗練されたオーブンのフロントパネル。そして、筐体そのものが入力インターフェースとなるスマートウォッチ。これらすべてのアプリケーションに共通するのは、表面（サーフェス）が新たな役割を担っているということです。もはや表面は単なる筐体ではありません。人と機器をつなぐインタラクションの一部として機能するようになっているのです。
ams OSRAMのシニアプロダクトマネージャーであるChristian Feierlは、次のように述べています。「製品の表面には、今後ますます多くの機能が求められるようになります。光学式フォースセンシングは、まさにそれを可能にする技術です。この技術は、ごくわずかな表面の変形を検知し、それをタッチ、圧力、接触に関する有用な情報へと変換します。その結果、表面は単なる外装ではなく、能動的なインターフェースへと進化します。家電製品からロボティクスに至るまで、人と機械のインタラクションに新たな可能性をもたらします」
タッチの一つから、より多くの情報を取得
製品表面を次世代のユーザーインターフェースへ進化させるためには、接触の有無を検知するだけでは十分ではありません。どこに、どのように、どの程度の力で触れられたのかといった情報を、接触点で高精度に捉えることが求められます。光学式フォースセンシングは、こうした情報を表面から直接取得することで、従来のボタンやタッチセンサーを超える新たな操作体験を実現します。
これは、接触や圧力が単一点ではなく、複数のポイントに加わる場合に特に重要になります。例えば、ロボットハンドが工具を持ち上げる際には、複数の指にどのように力が分散しているのか、また把持する過程でその力がどのように変化していくのかを検知する必要があります。こうした情報を一つの接触点だけで把握することはできません。複数の接触点から得られるデータを組み合わせることで初めて、人と機械の相互作用を正確かつ包括的に理解することが可能になります。
こうした課題に対応するのが、AS7160 Analog Frontend（※1）です。AS7160は、最大8つの光学式フロントエンドを同時に制御し、複数のセンサーポイントからのデータを並列に取得することができます。これにより、例えばロボットハンドでは、複数の接触点における圧力情報を同時に解析し、把持動作の状態をより正確に把握することが可能になります。単一の接触点だけでは捉えきれない力の分布や変化を検出できるため、物体をどのように掴んでいるのかをより詳細に理解でき、安定性や操作精度の向上につながります。
ここで重要な役割を果たすのが、システムの高い感度です。AS7160は、わずか0.22マイクロメートルの表面変位を検出できます。これは人の髪の毛の直径をはるかに下回る極めて微細な変形です。そのため、センサーは加えられた力のごくわずかな変化まで検知することができます。さらに、金属の背後や湿潤環境下でも高精度なセンシングが可能です。例えばロボットハンドでは、把持した工具が手の中でわずかに動き始めた段階でその変化を捉えることができるため、滑りや位置ずれを早期に検知し、より安全で確実な把持制御を実現します。
タッチから多くの情報を得るためには、どこでその情報を取得するかも重要です。SFH7065 Optical Frontend（※2）は、表面を横方向から検知するサイドルッカー設計を採用しています。これにより、指先や関節、曲面など、これまで配置が難しかった場所にもセンサーを組み込むことができます。さらに、圧縮力だけでなく、せん断力も検知可能です。つまり、どれだけ強く握っているかだけでなく、対象物が動いているのか、滑り始めているのかまで把握できます。トップルッカーセンサーとの組み合わせにより、センシング技術を必要な場所へ最適に配置。その結果、製品の構造そのものが、人と機械をつなぐインテリジェントなインターフェースへと変わっていきます。
タッチの先にある「圧力」という情報
こうした原理は、ロボティクスだけでなく身近な製品にも応用できます。光学式フォースセンシングは、ユーザーインタラクションに新たな可能性をもたらします。
オーブンなどの家電製品では、操作部をガラスパネルの裏側に完全に隠すことが可能です。複数のセンサーポイントによって、ボタンを表面に表示することなく操作エリアを形成できます。また、オーブンミットを着けたままでも、軽く触れればメニューを開き、しっかり押し込めば機能を実行するといった操作が可能になります。
同様に、小型機器においても、既存の表面に追加機能を直接組み込むことができます。例えばスマートウォッチでは、筐体そのものを入力インターフェースとして活用できます。時計側面を長押しするとワークアウトモードを開始し、短く押すと電話に応答するといった操作が可能です。これにより、製品のデザインやフォームファクターを変更することなく、入力手段を追加できます。
光学式フォースセンシングは、単にタッチを検知するだけではありません。タッチを新たな情報源へと変える技術です。ロボティクス、家電製品、ウェアラブル機器ですでに実現されている機能は、より大きな技術トレンドを示しています。製品はますますデジタルな「触覚」を獲得しつつあり、周囲の環境とよりきめ細かく相互作用できるようになっています。
詳細はこちらをご覧ください：メカニカルボタンをスマートサーフェスに置き換える（※3）
（※1） https://ams-osram.com/ja/products/sensor-solutions/analog-frontend/ams-as7160-optical-force-sensing-analog-frontend
（※2） https://ams-osram.com/ja/products/multi-chips/optical-modules/osram-optical-force-sfh-7065
（※3） https://ams-osram.com/innovation/replace-mechanical-buttons-with-smart-surfaces
（※4） https://ams-osram.com/support/technical-support-form
【画像 https://www.dreamnews.jp/press/367224/images/bodyimage1】
光学式フォースセンシングは、単にタッチを検知するだけではありません。タッチを新たな情報源へと変える技術です。
画像：ams OSRAM
【画像 https://www.dreamnews.jp/press/367224/images/bodyimage2】
アナログ・フロントエンドAS7160 は、最大8つの光学式フロントエンドを同時に制御し、複数のセンサーポイントから
データを並列に取得します。
画像：ams OSRAM
【画像 https://www.dreamnews.jp/press/367224/images/bodyimage3】
サイドルッカーであるオプティカル・フロントエンドSFH7065は、上方からではなく表面に沿った横方向の変化を検出し、複雑な形状へセンシング技術を組み込む可能性を広げます。
画像：ams OSRAM
ams OSRAMについて
ams OSRAM Group（SIX：AMS）は、革新的な光とセンサソリューションのグローバルリーダーです。デジタルフォトニクスのスペシャリストとして、優れたエンジニアリング能力と最先端のグローバルな製造能力を兼ね備え、お客様にデジタル照明やセンシングテクノロジーの多彩なポートフォリオを提供しています。
「光の力を感じよう」-当社の成功は、光が持つ可能性に対する深い理解を基盤としてきました。120年にわたり、自動車、工業生産、医療、コンシューマー向け電子機器などの市場に変革をもたらすイノベーションを創出してきました。OSRAMブランドの記念となる本年には、世界で約18,500人の従業員が、スマートモビリティ、人工知能、拡張現実、スマートヘルス、ロボティクスといった社会のメガトレンドに沿った先駆的なソリューションの開発に注力しています。これは、約12,000件の特許の取得・出願に反映されています。オーストリアのプレムシュテッテン／グラーツに本社を置き、ドイツ・ミュンヘンに共同の本社を設置しています。当グループは2025年に33億ユーロの収益を達成しており、ams-OSRAM AGは、スイス証券取引所に上場しています（ISIN：AT0000A3EPA4）。
詳細情報はこちらをご覧ください：https://ams-osram.com/ja/
amsとOSRAMは、ams-OSRAM AGの登録商標です。また、当社製品およびサービスの多くはams OSRAM Groupの商標または登録商標です。ここで記載されるその他全ての企業名および製品名は、各所有者の商標または登録商標である場合があります。
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