高精度のガラス微細加工技術で作製されたDOE・拡散板

使用用途

  • センシング
  • AR/VR/MR
  • セキュリティ
  • プロジェクター
  • 通信
  • 照明
  • レーザー加工

回折光学素子(DOE)

特徴

  • 設計・加工・評価までワンストップ体制
  • 材料と微細加工技術を活かした高性能設計
  • 低0次光、高効率、高耐久性
  • 広角化の対応が可能
  • 多点(数万点以上の分岐パターンも実現可能)
  • マルチレベルの加工

回折光学素子(DOE)とは

DOEは光の回折現象を利用し、レーザー光を空間的に分岐させることができる素子です。DOEの表面にはシミュレーションにより設計された微細な構造が作製されており、分岐させるレーザーのビームを制御して、さまざまなパターンの光を出力させることができます。

DOE素子の外観と表面微細構造

レーザー光をDOE素子によって回折させ、光を制御できる

AGCのDOE

AGCでは、光ピックアップ用素子や通信用素子で培った、独自開発の光学設計・微細加工技術・量産技術を応用して、DOEの開発・製造を行っております。また、他の光学素子やコーティング技術を組み合わせたソリューション提案も行っております。
培われた光学設計力とガラス加工技術を活かし、0次光(回折されないで素子を抜ける光)の抑制や、広角化、多点化といった性能面、およびガラスならではの耐熱性・耐光性・耐湿性・低熱膨張といった信頼性の面で優位性を発揮します。

設計したDOEの例

AGCで試作したDOEによる回折光の写真を示しています。ほかにも多数のパターンや波長での経験があります。詳細につきましてはお問い合わせください。

ロゴ

約1000点のドットパターン

均一照射パターン

ガラス拡散板

特徴

  • ガラス材料×微細加工技術を活かした高性能設計
  • フラットトップ、1/connθ、などの強度分布
  • 矩形、円形などの拡散プロファイル
  • X方向/Y方向独立に拡散角の制御可能
  • 広角化の対応が可能
  • 領域外漏れ光が少なく、高効率
  • 独自開発の設計ソフトウェアとノウハウにより用途に応じたカスタム設計

表面構造を緻密に制御することにより所望の強度プロファイルを実現します。フロストガラスのような拡散板を使った場合では、レーザー光はファーフィールドでガウス分布のようなプロファイルとなりますが、AGCの拡散板では、光を円形や方形に拡散させることができます。また強度分布も、制御することができ、よりカットオフ性のよいプロファイルを得ることができます。

拡散板により、光を均一に拡散できる

ガラスフロスト板

フラットトップ拡散板

AGCのフラットトップ拡散板

AGCの拡散板は無機材料のみで構成されているため、ARなどのコーティングが容易であり、ポリマー拡散板と比較して高効率にでき、高耐熱、高レーザー誘起損傷閾値といった信頼性の面でも利点があります。
拡散板の表面の微細構造を制御することで、均一な強度分布をもった光や、特定の分布をもった光を作り出すことができます。また、他の光学素子技術やコーティング技術を組み合わせたソリューション提案も行っております。

拡散板の設計例

AGCで試作した拡散板による拡散光の写真を示しています。方形や円形に拡散でき、波長にあわせてチューニングも可能です。

正方形拡散

長方形拡散

円形拡散

また強度プロファイルについてもフラットトップから、1/cos θ のような分布をもたせることも可能です。ほかにも様々な作成経験がありますので、詳細につきましてはお問合せください。

フラットトップ強度分布

1/cosnθ強度分布

3Dセンシングへの適用

近年、計測、顔認証、電子決済、セキュリティ、車載、LiDARなどの用途で3次元センシング技術が使用されています。代表的な手法は、Stereo vision方式、Structured light方式、Time of flight (TOF)方式などがあり、各手法において開発が進められています。
Structured light方式ではDOEが使われ、レーザー光からDOEで形成されたパターンが被写体に投影され、カメラで捉えることで3次元情報を得ることができます。TOF方式では拡散板が使われ、拡散板によって形成された光が対象物にあたって戻ってくる時間を計測して3次元情報を得ることができます。AGCでは、3Dセンシング市場に対して様々なソリューションを提供しており、このページで紹介をしたDOE・拡散板以外にも、IR光を透過させるカバーガラス、反射率・熱伝導性の高いガラスセラミックスパッケージ基板(GCHPTM)、光学フィルター、ガラスレンズなどを取り扱っております。

DOE・拡散板 カバーガラス LD/LEDパッケージガラスセラミックス 光学フィルター レンズ

3Dセンシングに適用可能なAGC部材

表. 各3Dセンサー方式とAGCの商品

Stereo vision Structured light Time of flight (TOF)
原理 2つのカメラの視差を利用 設計された投影パターンから再構築 光が反射して戻ってくる時間を計測
用途 ジェスチャーセンサー
AR/VR/MR
顔認証
ジェスチャーセンサー
検査機
AR/VR/MR
LiDAR
3Dマッピング
ジェスチャーセンサー
LiDAR
各種、光学部材をご要望に合わせてご提案可能です
詳細はお問い合わせください
AGCの光学部材 光制御 波長板 DOE&拡散板
集光・コリメート レンズ
カバー 高強度ガラス、IR透過ガラス
IRフィルタ 多層膜コーティング
LD/LEDパッケージ基板 GCHPTM