光学性能と量産性を両立させる光学系設計・評価技術

シミュレーション技術で量産時不具合を最小化

設計段階から量産性能を的確に予測し、高難度な光学系であってもスムーズに量産化

コニカミノルタでは、お客様の要望に応え、ハイレベルな光学系の設計から量産までを一貫で請け負うことができます。特に、長い歴史の中で培ってきたノウハウを活かし、高精度な光学系を、実際の量産を許容できる形で設計することに長けています。

これまで手掛けてきた実績としては、映画館プロジェクタ向けの大型光学系や半導体装置用の超高精度光学系、AR/VR用光学系などがあります。また、自由曲面やDOEを使用した高難度な設計にも対応可能で、ロボットビジョンやADAS/AD用車載センシングカメラ向けの中心窩光学系（高視野角かつ中心付近が高解像度な光学系）の設計も行いました。

本技術が求められる背景にあるのは、光学製品への要求の高度化と多様化や、製造業全般に押し寄せるリードタイム短縮化の流れです。特に、試作・量産トラブルにおける手戻りは、製品化計画に致命的な影響を与える可能性があります。コニカミノルタの光学系設計・評価技術を使えば、量産時に起こりうる問題をあらかじめ最小化して設計し、スムーズに量産することができます。

技術概要

量産時に発生しうる問題を最小限に抑えた光学設計を支えているのは、コニカミノルタが独自で開発した２つのシミュレーション技術です。

１つ目は、量産性能予測ツールです。これは、製造誤差をモンテカルロ法によって疑似的に発生させ、シミュレートした量産レンズを性能評価します。さらに、撮像系であれば、描画性能のシミュレーションまでを行います。こうして、実際に製造することなく、光学設計から量産性能を見積もることができます。シミュレーションの際に重要になってくるのは、変数であるレンズやメカの部品公差やレンズ組み込み時の誤差などですが、こうした調整はコニカミノルタのノウハウによって適切に行われます。

２つ目は、ゴーストシミュレーションツールです。ゴーストと呼ばれる不要な反射光が及ぼす悪影響を、レンズ面の反射防止コートなどの特性も考慮して、高い精度で計算することができます。

これら２つのシミュレーション技術に加え、高度な光学設計に付随する様々な制約の中で、性能と量産性のトータルバランスを見極める設計経験やノウハウを持ち合わせています。こうした技術や知見を活用し、試作・量産時の光学性能を的確に把握することで、設計に的確なフィードバックが可能となり、高品質な製品開発を実現しています。