ナノ加工技術を応用した光学製品

回折光学素子(DOE)

回折光学素子(DOE)は光照射パターンの制御が可能であり、センサー光源等で使用されています。DNPはホログラムや半導体用フォトマスクで培った光学設計・微細加工技術を応用してDOEを製造しています。


回折光学素子(DOE: Diffractive Optical Element)とは、計算された

微細形状によって光の回折現象を制御する光学素子です。
光学センサーや照明などにおいて、光を狙ったところに効率よく照射したり、特殊なパターン状の光を照射したりすることが可能になります。
また可視光線だけでなく紫外線〜近赤外に合わせた設計が可能です



 

DNPのDOE技術

●光学・パターン設計技術
    *IFTA-DOEやGCAの設計、検証が可能
多段形状DOEの設計・加工技術
●設計チューニング技術
    *設計〜検証が自社で完結
          ⇒特性チューニングがスムーズ
●高耐久性賦型材料技術
    *リフローはんだ耐性、高温高湿耐性 等



 【用語解説】

 ●回折格子/回折光学素子
   光の光路差(位相差)が異なる領域
   が隣接していると、そこを光が通過
   する際に回折が生じる。
   ナノインプリントによる回折光学素子
   は光を透過する材料表面に微細な
   凹凸を形成し、隣接する領域に所定
   の光路差(位相差)を付与したもの
   である。

 IFTA
  (Iterative Fourier Transform Algorithm)
   DOEの設計において、所望の配光
   形状とDOEの構造を最適化する
   手法の一つ。

 ●GCA (Grating Cell Array)
   拡散光源であるLED光源の配光を
   制御する手法の一つ。

 ●多段形状DOE (Multi Level DOE)
   断面形状が単純な凹凸(=binary)
   ではなく階段形状になったDOE。
   非対称パターンの様な高精度
   配光制御を行う際に必要。

 ●広角拡散DOE
   入った光を大きく広げるタイプの

   DOE。狭いパターンピッチが

   要求されるため製造難易度が高い。

 ●0次光(ゼロ次光)/0次回折光
   (zeroth order light / diffraction)

   DOEに入射した光のうち 回折せず
   にそのまま抜ける(素抜ける)光の
   成分のこと。


具体的なDOEの性能例


・高精細パターンを照射可能なDOE
・広角拡散タイプのDOE
・0次光(素抜ける光)が少ないDOE
・LED(拡散光源)用DOE



開発中アイテム

リフロー耐性のあるDOEと光源を一体化した
小型光源パッケージを開発中です。



 

◆高精細DOE

●100万pixelを角度分解能0.0029°で配置可


※nmオーダーのモールド加工技術とナノインプリント技術を
ベースとした光学設計及びチューニング技術により可能に


用途例

 ・センサ用特殊パターン

 ・各種スケール

 ・投光表示素子


意味のある図形の

投影に好適


◆広角拡散タイプDOE

●FOV100°x100°の配光を1枚で実現

(FOV: Field of View)

※高アスペクト加工により広角高精度な配光を実現
※従来の2枚重ねによる広FOV⇒1枚化


用途例

 ※3Dセンサー

  ・AR/VR/MRなど

  ・空間・形状情報取得

  ・ジェスチャー入力


広い範囲を効率よく

センシング

 

◆0次光(素抜ける光)が少ないDOE(低0次光DOE)

●高精度配光を維持しつつ0次光0.20%を達成


※0次光軽減の光学設計及びチューニング技術

※設計を実現する加工技術


用途例

 ・生体認証光源

 ・ドライバモニタ

 ・3Dセンサー


不可視な赤外線での

センシングに好適

  

◆LED光源・拡散光源用DOE

●拡散光であるLED光源の配光設計が可能


※拡散光に対応した光学設計技術(Grating Cell Array : GCA)
※GCAに必要な高アスペクト賦型を実現



用途例

 ・静脈認証用光源

 ・各種照明





所定の範囲を

効率よくセンシング


 ●必要な配光特性を持ったカスタムDOEが欲しい
 ●量産対応、品質保証まで対応できるDOEメーカーを探している
 ●他社製DOEの性能や品質に満足していない
 ●できれば光源とセットのパッケージで提供して欲しい

 


まずはお問合せください