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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リアリティを決定づける重要な要素です。現実世界にデジタル情報を重ね合わせるARや、完全に仮想世界を体験するVRにおいて、歪みが少なく、広視野角で、快適な視覚体験を提供するレンズの設計・開発を行います。ユーザーの目や顔の形状、デバイスの装着感なども考慮し、最適な光学性能とデザイン性を両立させることが求められます。

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株式会社ネクサスは福井県鯖江市に拠点を置く眼鏡フレームを提供する
企業です。

お客様のニーズに合わせた製品を提供することをモットーに、高品質な
製品を提供。主に眼鏡やサングラスなどの光学製品の製造・販売を
行っており、豊富な品番やフレームを取り揃えています。

また、OEM企画の相談も受け付けており、長きに培ったノウハウを生かし、
お客様のニーズに合わせた製品をご提案できます。

【事業内容】
■眼鏡枠 卸販売、輸出入、OEM企画

※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。

株式会社ネクサス 会社案内

Q:補助線は何のために引くのですか?
A:ひとつは遠近感を表現するためです。
 区切ったメッシュそれぞれに同数の素材がマッピングされますので、
 奥になるメッシュを小さくなるようにすると、奥行きを表現できます。

Q:補助線はたくさん使った方がいいのですか?
 増やし過ぎるとメッシュが歪む場合がありますので、
 マッピングした時に奥行きが表現できていれば増やす必要はありません。

Q:「遠近」と「標準」ボタンはどう違うのですか?
 どちらを選んでいるかによって、「縦方向追加」「横方向追加」
「縦横方向追加」を実行した時に、補助線の追加される位置が変化します。
「遠近」ボタンを押した状態で 「縦方向追加」「横方向追加」
「縦横方向追加」を実行すると、遠近感を考慮した位置に補助線が追加されます。

カラーシミュレーションソフト『リアリム』に関するよくあるご質問

【おすすめポイント】
レーザー光源を搭載し、約20,000時間の長寿命を実現。WUXGA対応8,000lmで、8種類の交換レンズを選択でき、大空間での常設・システムユースに適しています。

キヤノンのビジネスプロジェクターは充実したラインナップ。利用シーンに合わせて適したプロジェクターを比較しながらお選びいただけます。

プロジェクター レーザー光源モデル LX-MU800Z|キヤノン

FREDmpcは、最も価値のある資源である「時間」を開発者にも たらすために開発されました。

光学シミュレーションツールは、光学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、
製造や試験において評価上用いる法医学的分析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 が 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すこと で、
開発者は設計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。

光学解析ソフトウェア FREDmpc (フレッド)

『リフェクス』は、特殊加工した高精度のポリエステルフィルムをパネル状にしたグラスレスミラーです。極薄のポリエステルフィルムによる軽さが運搬・施工の簡略化・省略化を実現。また、ミクロン単位の薄い反射面なのでズレ・ゆがみが少なく反射精度が高いため、映像システムの反射板としても利用されています。

【特長】
■軽さはガラス鏡の6分の1で超軽量
■運搬・施工の簡略化・省力化を実現
■簡易な下地で施工可能なので、高コストパフォーマンス
■割れて飛散しない
■万一フィルム面が破れた場合でも、張替えが可能
■表面鏡に匹敵する反射精度

【主な施工&使用例】
■舞台セット(NINAGAWA「十二夜」)
■展示(オートショー・自動車ショールーム)
■映像:プロジェクター(反射鏡)
■文化施設(美術館):ディマシオ美術館
■文化施設(博物館):マダムタッソー東京

※詳細は資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧下さい

グラスレスミラー『リフェクス』【舞台/展示/映像/文化施設】

● これ一台で立体視可能
(PCに接続して使用します)
● 120Hzの時分割立体方式
● スクリーン不要!白い壁にも直接投影可能
● 傾斜・垂直投影可能
● VR空間構築ソフトウェア「オメガスペース」対応
● 各種3D動画、3Dカメラにも対応
● 2D⇔3Dの切り替え可能

低価格3Dプロジェクタ「Sight3D」

2009年冬に上映された映画「AVATAR」の記録的大ヒットを筆頭に,2010年現在,数々の立体映画が上映され,今まさに「3D元年」と呼ばれる時代を迎えた.各家電メーカーからも立体テレビが次々と売り出され,一般の人々が気軽に立体映像を楽しめるようにもなってきた.しかしながら,立体映像を見続けることによる身体への影響,例えば,視力低下や眼精疲労,頭痛,吐き気などが懸念されている.
このような諸症状の原因は,個人差も大きく,まだ十分に解明されていないのが現状である[1-5].

名古屋大学宮尾研究室3D関連文献集 立体映像注視時における調節

LED20W ロゴ投影ライト "シンプ"

◆ コンパクトハイパワー屋内専用ゴボプロジェクター
◆ 電源を投入するだけのシンプルな仕様
◆ 誰にでも簡単に調整可能なゴボハウジングシステム
◆ ハイパワー白色20W LED光源採用
◆ シンプM(24°)、シンプW(30°)の2種類のラインナップ

シンプは最新の20W LEDを搭載した超小型のLEDロゴ投影ライトで、ほとんどの屋内空間でロゴ(ゴボ)投影によって演出・サイン効果を生み出すことができるよう設計されています。
プロジェクター本体を開けることなくゴボの装着・交換・向きの調整が誰にでも簡単にできる特許出願中の独自のゴボハウジングシステムにより、とても使いやすく汎用性の高い製品に仕上がっています。

シンプは、美術館、店舗、ショッピングモール、ホスピタリティー施設、ホテル、レストラン、バー&ラウンジ、スポーツアリーナ等、あらゆる施設の演出・装飾照明やサイン照明に最適なソリューションです。

シンプ

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

『Entaniya Fisheye HAL 250』は
視野角250度の行幸各魚眼レンズです。

超広角レンズでありながら広角レンズにありがちな周辺減光や収差、
画像流れなど既存の問題を抑えた高品質なレンズです。

【特長】
■250°の超広角魚眼レンズ
■超高品質魚眼レンズ
■8K対応魚眼レンズ
■マウントは、マイクロフォーサーズ、Cマウント、SONY Eマウント、CANON EFマウントに対応しています。

【レンタル・貸し出し】
レンタル・貸し出しサービスもおこなっております。
お気軽にお問い合わせください。

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

魚眼レンズ HAL 250シリーズ(250度フィッシュアイ)

KeyShotは、設計者やデザイナーの感性を刺激し、想像力と設計力を加速させるためのリアルタイム・フォトレンダリング&アニメーションツールです。レンダリングエンジンにはフォトンマッピングと呼ばれる光線光学シミュレーションをベースとしたレンダリング技術が採用され、究極のフォトリアルイメージを短時間で生成します。直観的なグラフィック・ユーザー・インタフェースによって、専門的なCG知識や特別なハードウェア、トレーニングを必要とせず、誰でも簡単に写真品質のレンダリング画像やアニメーションを作成することが可能です。

光学シミュレーションベースフォトリアルレンダラー|Keyshot

「照明Simulator CAD ライノセラス対応版」は、LEDなどを利用した最新の各種照明装置の性能評価に最適な、純国産のシミュレーションソフトウェア「照明Simulator CAD」の容易な操作性や高い計算精度はそのままに、3Dモデリングソフトウェア「Rhinoceros」との連携を強化。モデルデータをシームレスに利用する事で解析作業の短縮~開発プロセスの更なる効率化を図ります。

照明Simulator CAD ライノセラス対応版

当社では、厚み6mm以下で狭い場所に仕込むことができる魚眼カメラモジュール「SE219FE-00/01-CB」をはじめ、AR/VRゴーグル用カメラ、
スマートグラスなどに適用できる「SE132GS-01 global shutter camera」などさまざまなレンズモジュールを取り扱っています。
また、高感度のSTARVIS/STARVIS2のカメラ基板各種(MX662/IMX585)も販売開始、上記全製品、ラズベリーパイに接続可能です。

【ラインアップ】
■SE219シリーズ(様々な画角のレンズバリエーション)
■SE132GSシリーズ(Global Shutter camera board)
■SE-SB2M-IMX662AAQR/AAMR STARVIS2 2K camera (RGB/MONO)

※レンズカスタマイズ応談可能

SEカメラシリーズ:小型レンズモジュール

『REALAPS-Omniシリーズ』は、測光色画像(輝度・色度画像)に基づき、
明示的なアルゴリズムを利用することで、空間全体の視環境設計に必要な
画像を生成したり、指標を算出したりできるツール群です。

視環境設計を、建築設計、工業デザイン、CG制作など幅広い分野で
進めていただく際に、ご利用いただけます。

【ラインアップ】
■REALAPS-Omni
■REALAPS-Omni-Import
■REALAPS-Omni-Color
■Urad-Rhino(ライノセラス プラグイン)
■Usara-Rhino(ライノセラス プラグイン)
■U-Com
■U-Omni

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お問い合わせください。

ソフトウェア『REALAPS-Omniシリーズ』

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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リアリティを決定づける重要な要素です。現実世界にデジタル情報を重ね合わせるARや、完全に仮想世界を体験するVRにおいて、歪みが少なく、広視野角で、快適な視覚体験を提供するレンズの設計・開発を行います。ユーザーの目や顔の形状、デバイスの装着感なども考慮し、最適な光学性能とデザイン性を両立させることが求められます。

課題

広視野角と低歪みの両立

AR/VR体験の没入感を高めるには広視野角が不可欠ですが、広視野角化はレンズの歪みを増大させる傾向があり、視覚的な違和感を生じさせます。

小型・軽量化と高性能化の両立

デバイスの装着感を向上させるためにはレンズの小型・軽量化が求められますが、高性能な光学性能(解像度、色収差補正など)を維持しながら小型化することは技術的な課題です。

視差と焦点距離の最適化

AR/VRでは、左右の目で異なる映像を見ることで立体感を生成しますが、適切な視差と焦点距離の設定が、眼精疲労や不快感を軽減するために重要です。

多様なユーザーへの対応

近視・遠視・乱視など、様々な視力を持つユーザーに対応するため、調整可能な光学系や、幅広い調節範囲を持つレンズ設計が求められます。

​対策

非球面レンズと自由曲面設計の活用

非球面レンズや自由曲面設計を用いることで、レンズ枚数を削減しつつ、広視野角と低歪みを同時に実現します。

先進的な光学シミュレーションツールの導入

高度な光学シミュレーションツールを活用し、設計段階で性能を予測・最適化することで、試作回数を減らし開発期間を短縮します。

メタレンズや回折光学素子の応用

メタレンズや回折光学素子などの新しい光学技術を導入し、従来のレンズでは困難な薄型・軽量化と高性能化を両立させます。

モジュール化とカスタマイズ可能な設計

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合わせて交換・調整可能な設計を取り入れることで、多様なニーズに対応します。

​対策に役立つ製品例

高解像度広視野角レンズモジュール

非球面設計と特殊なコーティング技術により、歪みを最小限に抑えつつ、広範囲の映像を表示できるレンズモジュールです。

薄型軽量光学エンジン

自由曲面ミラーとマイクロレンズアレイを組み合わせることで、従来のレンズシステムよりも大幅に薄型・軽量化された光学エンジンです。

自動焦点調整光学系

ユーザーの視線や距離をトラッキングし、リアルタイムで焦点距離を自動調整する光学システムです。

カスタマイズ可能なアイウェアレンズ

ユーザーの処方箋データに基づいて、個別に最適化された光学特性を持つレンズを製造するサービスです。

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