VR/ARヘッドセットの最新動向と光学系の構成、要素技術

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本セミナーでは、VR/ARヘッドセットを取り上げ、各社製品の特徴、市場動向からレンズ、光学エンジンへの要求特性、実装事例を詳解いたします。

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プログラム

第1部 AR/VR/MRデバイスとディスプレイ、光学系の開発動向、課題

(2023年6月8日 10:30〜12:00)

　メタバースの世界への入り口となるXR (AR/VR/MR) 機器について、表示映像のキーとなるマイクロディスプレイの種類や特性および光学系等の技術的ポイントを判りやすく解説しながら、参入企業と製品の特徴、最新市場動向と将来展望いついて整理してお伝えする。

  1. 世界のイベントで見るAR/VR/MR機器のホットな状況
    1. 世界の展示会イベントでみるXRの盛り上がり
    2. 国際会議での技術開発状況
  2. AR/VR/MRの代表的な製品と企業
    1. AR/VR/MR機器と言葉の分類と定義
    2. AR/VR/MRの製品と対象市場
    3. VR機器の代表例
    4. AR機器の代表例
    5. MR機器の代表例
    6. AR/VR/MRの市場予測
  3. 表示映像のソースとなるマイクロディスプレイの構造・特性・製造プロセスなど
    1. LCD (液晶ディスプレイ)
    2. LCoS (反射型液晶)
    3. DMD (Digital Micromirror Device)
    4. OLEDおよびマイクロOLED
    5. マイクロLED
    6. レーザ (網膜描写)
  4. 表示映像のカギを握る光学系
    1. 基本光学系
    2. VRの光学系
      1. Fresnel (フレネル) レンズ系
      2. Pancake (パンケーキ) レンズ系
    3. AR/MRの光学系
      1. プリズム方式
      2. Birdbath方式
      3. レーザスキャニング方式
      4. Waveguide方式
  5. 今後の方向

第2部 超小型光学エンジンの開発とスマートグラスへの応用

(2023年6月8日 13:00〜14:30)

　近年、スマートグラスなどメガネ型ディスプレイが、DX (Digital Transformation) 技術やメタバース等の仮想現実技術の進展と相まって注目され、HoloLens2に代表されるヘッドセット等がすでに市場に投入されている。一方、これらスマートグラスが、スマートフォンに代わるツールとして爆発的に普及するまでには、まだまだ技術的な課題もあり、関連するソフト分野の進展や他分野との連携も必要である。 　ここでは、映像投影用の超小型光学エンジンの開発を中心に、そのスマートグラスへの応用を、各技術の長所・短所も詳しく説明しながら、解説する。

  1. 映像投影スマートグラスとは?
    1. スマートグラスの歴史
    2. スマートグラスの種類
  2. スマートグラスへ搭載する映像投影用光学エンジン
    1. 映像投影用光学エンジンの種類とそれぞれの特長
    2. レーザー走査型光学エンジンの基本構成
  3. レーザー走査型光学エンジンの超小型化
    1. 三原色レーザー光源とその超小型化
    2. レーザー走査型光学エンジンの構成とその超小型化
  4. 光学エンジンの眼鏡への実装
    1. 実装方式の種類とそれぞれの特長
    2. 超小型光学エンジンの眼鏡への実装とフルカラー高精細映像の実現
  5. 映像投影スマートグラスの今後の展開
  6. まとめ

第3部 高屈折率・低複屈折特殊ポリカーボネートの設計とXR用途への応用

(2023年6月8日 14:45〜16:15)

　スマートフォンなどに搭載される小型精密カメラレンズの材料としては、高屈折率・低複屈折材が不可欠であるが、近年、XR (ARVR) 系への適用も始まっている。 　本講座では、XR光学系に用いられる様々なレンズの実例を基に、XRに必要なレンズ特性に対するポリカーボネートの分子設計を明らかにしつつ、主要光学特性である屈折率と複屈折、それらの波長分散に焦点を当て、またそれらのレンズ加工、その特性評価についても解説する。またXRレンズの適用事例と、さらに進化していくXR光学系へのポリカーボネートの適用についても解説する。

  1. XRの光学系について
    1. XR光学系の種類
    2. XR光学系の分解事例
    3. XR光学系に必要な素材特性
  2. 特殊ポリカーボネート樹脂の構造について
    1. ポリカーボネートの基本構造と物性
    2. ポリカーボネートの製造法
    3. ポリカーボネートの実用例
  3. 分子構造による光学特性コントロールについて
    1. 屈折率の制御
    2. 複屈折の制御
    3. 屈折率、複屈折の波長分散特性の制御
  4. 射出成形レンズの光学特性コントロールについて
    1. レンズ複屈折の評価
    2. 配向複屈折と固有複屈折、応力複屈折と光弾性係数
    3. レンズ面精度の制御と評価
    4. XR光学系レンズに必要な加工特性
  5. 今後のXR光学系における高屈折率材料の展開について

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