VR/AR用ディスプレイ、光学系の最新動向と要求特性、開発事例

第1部 VR・AR機器用ディスプレイ、光学系の技術動向と今後の予測

(2023年12月18日 10:30〜12:00)

　メタバース時代到来に対しディスプレイ機器として最も関連が深いのがVR・MR機器である。ビジネス向けとしてはAR機器も注目される。2023年6月には長年噂のあったApple Vison Pro (MR) も内容が公表され、2024年初頭の米国を皮切りに世界各国へ販売される計画となっている。Appleはメタバースの言葉は使わず空間コンピューティングのデバイスの提案になっている。ディスプレイはSony半導体の1.4インチOLEDoSが使われている。 　VR・AR機器に使われるディスプレイの最重要特性は輝度であるが、この輝度はVR・AR機器の光学系効率から要求仕様が決まっている。 　本セミナーでは、VR・AR機器光学系に関連する光学技術を解析 (理解) することを第1目的としている。最新の薄型・軽量を実現するVR用のパンケーキレンズ光学系、AR用のWaveguide光学系は効率が低いことが判明している。これによりμ-Display (OLEDoS、LEDoS) への輝度要求が高くなっている。AR機器の光学系は上記のように最新の光学部材である回析格子、Waveguideが使われている。これら部材の材料・製造方法も併せて解説する。

1. XRの定義、機器分類、HMD特有表示特性、Displayへの要求特性
2. 最新のVR/MR機器の技術情報
   1. MR方式Apple Vision Proの仕様、構造、できること、採用ディスプレイ
   2. VR方式Meta Oculus Quest Proの仕様、構造、採用ディスプレイ
3. AR・VR機器への画像表示光学系、VR・AR機器光学系とその進化
   1. AR・VR機器の画像表示光学系の違い
   2. VR機器光学系とその進化の徹底理解 (パンケーキレンズ光学系が主流)
   3. AR機器光学系とその進化の徹底理解 (Waveguide光学系が主流方向)
      1. SRG (表面反射回折格子) の構造、製造方法
      2. VHG (体積ホログラフィック回折格子) の構造、フォトポリマー製造方法
      3. ガラス基板が主流のWaveguide本体
• 質疑応答

第2部 VR用高精細ディスプレイの最新動向とその応用展望

(2023年12月18日 13:00〜14:30)

　2016年にコンシューマ向けのVR用HMDが発売されて早くも7年。当初から一時的なブームに過ぎないとの声がありましたが、途切れる事なく改善と普及が進んでいます。VR空間を表示するVR-HMDの動作原理と、採用される表示デバイス (表示パネル) への要求とその達成状況、今後の進化の方向について詳細に説明させていただきます。

1. VR-HMDの市場動向と表示パネル
   1. 採用される表示パネルの変遷
   2. 表示パネルの方式と特徴
2. VR-HMDの構造と要求
   1. VR/AR用ディスプレイの特徴
   2. システム構成
   3. レンズの特徴と進化
3. 表示パネルの課題と対策
   1. 動画ぼやけ
   2. 解像度
   3. SED
   4. 視野角
4. VR技術と応用分野
• 質疑応答

第3部 AR/VR向け光学素子の概要と射出成形による事例紹介

(2023年12月18日 14:45〜16:15)

　AR/VRに使われる光学系 (光学素子) にどのようなものがあるか概要を把握して頂きます。AR用光源、AR用表示素子、VR用接眼レンズ、VR用モーションセンサーそれぞれで複数の方式があり、それらについても紹介してきます。特に事例で紹介するAR表示素子のひとつの方式である回折方式の導波路コンバイナーとその製法については製法について少し掘り下げた説明をします。事例紹介では弊社で量産実績のある製品や開発を行った (行っている) 技術について説明し、製品や構造のサイズ感、要求精度感を把握して頂きます。

1. VR向で使用されている光学系
   1. VR用TOF照明
   2. VR用接眼レンズ
2. ARで使用されている光学系
   1. AR用光源モジュール
   2. AR用表示素子概要
   3. AR用導波路コンバイナー
   4. AR用導波路コンバイナー (回折型) とその製法
3. 事例紹介
   1. VR用接眼レンズ
   2. AR用導波路コンバイナー (回折型)
   3. VR用TOF照明レンズ
   4. VR用Screen door effect改善フィルター
• 質疑応答