バーチャルリアリティアプリケーションのための
回折光学素子の設計

RSoft特別セミナー2018 講演資料
講演者：Synopsys社 Dan Herrmann

AR/VRとは

ARとは、「Augmented Reality」の略語で、拡張現実と呼ばれ、現実世界に仮想的な情報を重ね合わせることで、周囲の自然環境を拡張します。
一方VRとは、「Virtual Reality」の略語で、仮想現実と呼ばれ、コンピュータが作成した3次元の環境を体験でき、この環境の中を探査したりすることができます。
これらAR/VRの技術は、ニアアイディスプレイやシースルーディスプレイが注目され、ナビゲーション、軍事、教育および娯楽などの分野で広く利用されることが予想されます。

次世代AR/VRの光学系課題(要求項目)

次世代のAR/VRは、長時間利用時の視覚の快適性やディスプレイへの没頭感を高める為に、より軽量で、小型で、振動に強いことが光学系課題(要求項目)としてあげられます。
自由曲面光学のプリズムを用いた投射型や反射型、反射/屈折のハイブリット型など様々な既存のAR/VRのタイプがある中で、回折格子と光学的な平面光路の組み合わせる型が上記にあげた要求項目を満たせる可能性があります。

AR/VR向けのソリューション

本資料では、次世代AR/VRの設計開発ソリューションとして、RCWA法による回折光学素子設計ツールDiffractMODを用いた回折格子の設計最適化の手法と、照明解析ソフトウェアLightToolsと組み合わせて、ニアアイディスプレイやシースルーディスプレイでの光の進み方やシステムの特性をシミュレーションした手法を設計事例を交えて、ご紹介しております。

(1) LightTools/RSoft連携シミュレーション結果のイメージ

(2) RSoftのDiffractMODを用いた
グレーティング設計イメージ

使用したシミュレーションソフト：

光デバイス設計ソフトウェア RSoft
照明設計解析ソフトウェア LightTools

資料サンプル

$本資料では、次世代AR/VRの設計開発ソリューションとして、RCWA法による回折光学素子設計ツールDiffractMODを用いた回折格子の設計最適化の手法と、照明解析ソフトウェアLightToolsと組み合わせて、ニアアイディスプレイやシースルーディスプレイでの光の進み方やシステムの特性をシミュレーションした手法を設計事例を交えて、ご紹介しております。$