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AR/VR向けレンズ設計とは?課題と対策・製品を解説

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光学設計・開発におけるAR/VR向けレンズ設計とは?

AR/VRデバイスの没入感と視覚体験を向上させるため、現実世界と仮想世界をシームレスに融合させる高性能なレンズを設計・開発すること。歪み補正、広視野角、軽量化、低コスト化などが求められる。

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FREDmpcは、設計者に最も重要な「時間」をもたらすために開発されました。

光学解析ソフトは、システムや商品の開発における事前の分析結果の提供と、
製造や試験における評価・分析において重要な役割を果たしています。
使用するソフトウェアがより短い時間でより正確に結果を導き出せるかどうか、
これは設計者にとって非常に重要なファクターです。

FREDmpcは、CPU を用いた計算よりも100 倍以上速くより正確な結果をもたらします。
設計者はより多くの時間を評価・分析に使用することができます。

光学解析ソフトウェア FREDmpc (フレッド)

『Ansys Lumerical』は、フォトニックデバイス・システムの
解析ソフトウェアを備えたシミュレーションパッケージです。

多様な解析ソルバー群と、自動化・最適化・ソフトウェア
連携ツールである「Interoperability」で構成。

デバイスからシステムレベルまで一貫してシミュレーション可能です。

【特長】
■多くの外部ソフトウェアとの連携
■PythonとのAPI機能
■マルチフィジックス解析や自動化・最適化に活躍

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

フォトニクス解析ソフトウェア『Ansys Lumerical』

NK オプティマー シリーズ

これまでにレジスト材料や光学材料の開発・設計で培った技術を応用したナノインプリント用光硬化樹脂です。

マイクロレンズアレイ(MLA)や回折光学素子(DOE)、顔認証デバイスやメカレスLiDARなどのセンシングデバイス、AR/VRグラスなどにお使いいただけるナノインプリント用光硬化樹脂です。

高耐熱・耐はんだリフローグレードの「NL-Sシリーズ」。
低屈折率(nD1.35)~高屈折率(nD1.93)でインプリント可能な材料を提供します。光学部材向け屈折率調整材料「NL-Nシリーズ」。
微細加工に欠かせない 耐ドライエッチンググレードの「NL-R1020」。選択比1.0 (Al2O3)、0.6 (TiO2)で実績あり。

お客様のご要望に合わせて各種カスタマイズ可能です。

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

NK オプティマー (ナノインプリント向け光硬化樹脂)

当社では、光学レンズ製造・販売業を展開しております。

カメラレンズ・CCTVレンズ・測定器用・天体望遠鏡や、医療用などのレンズを
取り扱っております。

顧客の高いニーズに応える「ものづくり」を実現します。
ご相談無料、お気軽にご連絡ください。

【サービス内容】
■光学レンズ製造・販売
■カメラレンズ
■CCTVレンズ
■天体望遠鏡
■医療用レンズ

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

光学レンズ製造サービス

株式会社シューユウでは、ドライビングなどでニーズの高い、ガラス製の偏光レンズ・調光レンズ・調光偏光レンズを製造しています。
海外の有名ブランドにも提供しており、特に偏光レンズフィルムのエポキシ接着剤を用いた接着は、シューユウが長年研究開発してきた独自技術です。
世界に唯一の偏光フィルムが剥離しない技術と光学特性は世界トップクラスです。
これらのガラスレンズは、ハイエンドのビデオカメラ・カメラ・望遠鏡・双眼鏡・その他光学機器用レンズにも使用されています。

【特長】
○偏光ガラスレンズ
→偏光度99%の偏光フィルムを鏡面研磨仕上げした厚さ0.85mmの表面用レンズと
 99.9%紫外線をカットするUVカットレンズで挟んで貼り合わせ
○調光機能付き偏光ガラスレンズ
→偏光レンズに紫外線の量に応じて明るさを調節する”調光機能”をプラス
○レンズ特殊加工
→PVA偏光フィルム曲げ加工
→偏光レンズ貼り合わせ加工

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

技術紹介「ガラスレンズの製造/加工技術」

FREDmpcは、設計者にとって最も価値ある資源である「時間」を開発者にもたらすために開発されたソフトウェアです。

光学シミュレーションツールは、光学システムの製造や試験など商品の開発における事前の分析結果の提供において重要な役割を果たしています。その為、使用するソフトウェアがより短い時間でより正確に結果を導き出せるかどうかは、 開発者にとって非常に重要です。

FREDmpc は、CPUを用いた計算よりも 100~1000 倍以上速く、より正確な結果をもたらすこと で、開発者は解析に費やす時間を削減し、設計の詳細け印象により多くの時間を掛けることができるようになります。

照明系 光学解析ソフト FRED mpc (フレッド)

MEMS(※)技術を使った小型の光スキャナ用『MEMSミラー』です。
2次元に光をスキャンできますので、ディスプレイや計測など
幅広くご活用いただけます。

【MEMSってなに?】
※Micro Electro Mechanical Systems(微小電気機械システム)の略で
 メムスと呼ばれています。電気と機械の機能を併せ持ったデバイスで、
 電気機能のみのLSIでは難しかったことも可能にする魅力的な先端技術です。

【特長】
■電磁駆動方式
■2軸MEMSミラー
■水平:共振駆動、垂直:非共振駆動(ラスタースキャン)
■広い光学振れ角
■長寿命/高信頼性
■低電圧駆動/低消費電力
■平坦なミラー面

【主な用途】
■HUD(ヘッドアップディスプレイ)
■ピコプロジェクター
■HMD(ヘッドマウントディスプレイ)
■3Dプリンター
■3DLiDAR etc
光スキャナー用ミラーとしてディスプレイから産業用途まで幅広くご活用いただけます!

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【試作対応可能】小型光スキャナー用『MEMSミラー』

無溶剤で粘度が約3000mPa・s(25℃)で厚塗りにも対応。
nD1.69 高屈折率。

WLOやMLA、AR/MR waveguide、メタマテリアルにどうぞ。

無溶剤高屈折率光インプリント剤 NK OPTIMER NX003

当社の「光学エンジニアリングサービス」をご紹介します。

光学を基軸に、モデルベース開発、マルチフィジックス、AR/VR、
AIなどの先進技術を活用してお客様の課題を解決。

光学の高度な専門性、デジタルソリューション、開発力を組み合わせた
独自の提案力があります。どのような業界・企業規模の方でもご相談ください。

【選ばれる理由】
■ユニークな強み
■豊富な専門性
■信頼の実績

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

光学エンジニアリングサービス

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光学設計・開発におけるAR/VR向けレンズ設計

光学設計・開発におけるAR/VR向けレンズ設計とは?

AR/VRデバイスの没入感と視覚体験を向上させるため、現実世界と仮想世界をシームレスに融合させる高性能なレンズを設計・開発すること。歪み補正、広視野角、軽量化、低コスト化などが求められる。

課題

広視野角と低歪みの両立

AR/VR体験において没入感を高めるには広視野角が不可欠だが、広視野角化はレンズの歪みを増大させやすい。この相反する要求を満たす設計が難しい。

小型軽量化と高性能化の両立

AR/VRデバイスの装着性を向上させるためにはレンズの小型軽量化が必須だが、高性能化(色収差補正、シャープネス向上など)を追求するとレンズ構成が複雑化し、大型化・重量化しやすい。

多様な視力への対応とコスト

近視・遠視など様々な視力を持つユーザーが快適に利用できるよう、レンズ設計で対応する必要があるが、個別の調整や特殊なレンズ設計はコスト増につながる。

光の透過率と色再現性の最適化

AR/VRデバイスでは、現実世界の光を透過させつつ、仮想世界の映像を鮮明に表示する必要がある。レンズ素材やコーティングによっては光の透過率が低下したり、色再現性が損なわれたりする可能性がある。

​対策

非球面レンズと自由曲面レンズの活用

非球面レンズや自由曲面レンズを用いることで、レンズ枚数を削減しつつ、広視野角化と歪み補正を同時に実現する。これにより、小型軽量化と高性能化を両立させる。

先進的な光学シミュレーションツールの導入

高度な光学設計・解析ソフトウェアを活用し、設計段階で収差や歪みを精密に予測・評価する。これにより、試作回数を減らし、開発期間とコストを削減する。

モジュラー設計とカスタマイズ可能な光学系

レンズユニットをモジュール化し、ユーザーの視力や好みに応じて交換・調整可能な設計を採用する。これにより、多様なニーズに対応しつつ、量産効果によるコスト抑制を図る。

高透過率・低反射コーティング技術の適用

AR/VRレンズに特化した多層膜コーティング技術を適用し、光の透過率を最大化し、不要な反射を抑制する。これにより、明るく鮮明で、色再現性の高い映像体験を提供する。

​対策に役立つ製品例

広視野角・低歪み光学モジュール

非球面レンズや自由曲面レンズを組み合わせ、広視野角と低歪みを両立させたAR/VRデバイス向けのレンズモジュール。装着感と没入感を同時に向上させる。

カスタム光学設計・解析サービス

AR/VRレンズに特化した専門的な光学設計・解析ソフトウェアとノウハウを提供し、顧客の要求仕様に合わせた最適なレンズ設計を支援するサービス。開発効率と品質を向上させる。

視力補正機能付き光学ユニット

近視・遠視など様々な視力に対応可能な、調整可能な光学系を備えたレンズユニット。ユーザーごとの視力に合わせた最適な映像体験を提供する。

高透過率・高耐久性コーティングレンズ

AR/VR用途に最適化された特殊コーティングを施し、高い光透過率と優れた耐久性を実現したレンズ。鮮明で自然な映像表示と長期間の使用を可能にする。

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