9/19 最新XR（VR/MR・AR）機器の 搭載ディスプレイ・光学系の動向と技術解析

(株)サークルクロスコーポレーション フェローアナリスト 小野 記久雄 氏

【講師紹介】
　□経歴：
　　1982年(株)日立製作所日立研究所入所。半導体IC、LTPS開発に従事。
　　1993年(株)日立製作所 電子管事業部（後の日立ディスプレイズ）へ異動。TFT-LCD開発。特にTV用IPS-LCDの開発を主な担当とする。
　　2009年パナソニック液晶ディスプレイ(株)へ異動。FPD技術調査（LCD、OLED、LED、μLEDなど）を行う。
　　2017年末退職。
　　2018年1月より(株)サークルクロスコーポレーションFellow Analyst 就任。
　□著書（共同執筆）
　　･ Edited by S. Ishihara et. al., “High Quality Liquid Crystal Displays and Smart Devices” IET(UK) (2019).
　□主な受賞歴
　　・2013年（公社）発明協会 全国発明表彰、発明賞
　　・2015年文部科学大臣表彰科学技術賞（開発部門）
　　　受賞テーマ『広視野角で低消費電力を実現したIPS方式液晶パネルの開発』
　　　その他、日本、米国登録特許457件保有、特許分析に精通している。

　2024年2月Apple Vision Proが米国で販売開始された。空間コンピューティングのMR機器は高精細4KのOLEDoSの高画質の評価は高いが、価格と重量は課題を残す展開になっている。1月開催のCES2024ではVR/MR/ARの新製品が数多く提案された。VR/MRでは産業用途狙いのSony、Panasonic資本のShiftall、ARはXreal、Vuzixがその代表である。これら機器に搭載されたディスプレイは5月開催のSID2024で性能向上の報告が有った。
　これら機器の光学系は、VR/MRではPancake、ARではBirdbath、表面反射回折格子(SRG)　Waveguideが使われている。また、これら機器搭載のディスプレイはVR/MR、ARのBirdbathではOLED on Silicon (OLEDoS)、AR のWaveguideではLED on Silicon (LEDoS)が目立つ。しかし、ディスプレイ性能向上の指標となる各光学系の光学効率に関しては既存報告の精度は低い。例えば、Birdbathは<50％、Waveguideでは<5～10％程度である。本セミナーの前半講演では、これら最新XR機器の構造及びレンズ光学系の光学効率の定量解析を報告する。
　セミナ―の後半では上記の最新ディスプレイOLEDoSとLEDoSの最新技術及び次世代技術解析を報告する。解析はOLEDoSではSony、エプソン、Cannon、LEDoSではJBD（中国）などの特許公報分析をベースに行っている。OLEDoSについてはApple Vision Proから採用された（と推定する）Micro Cavityによる広再現性化、LEDoSでは次世代の1枚基板カラー化（現在のLEDoS製品はモノクロ中心)、技術に焦点を当てた。
　最後に、これら技術情報を一旦編集した後に、最新のSID2024での搭載ディスプレイ発表から、競合性の変化を読みとり再度まとめる。

1．光学系・光学経路からのXR機器の分類

2．XR機器と搭載ディスプレイ要求仕様、及びディスプレイ構造と動作
　2.1 VR・MRとAR機器搭載のディスプレイ要求仕様の違い、画質特性
　2.2 XR用ディスプレイの構造/動作原理（LCD/OLED/OLEDoS/LEDoS）

３．最新のXR機器と搭載ディスプレイ
　3.1 CES2024展示VR・MR, AR機器（Sony, SFIFTALL,XREAL,VUZIXなど）
　3.2 Apple Vison Proのコンセプト、搭載ディスプレイ、将来進化予測

4．XR機器と搭載ディスプレイの市場動向予測

5．XR機器光学系の分類と構成部品、光学系＆採用ディスプレイ年度推移
　5.1 VR/MR光学系の分類、構成部品、光学系＆ディスプレイ年度推移
　5.2 AR光学系の分類、構成部品、光学系＆ディスプレイ年度推移

6．最新XR機器の光学系の光学効率の解析
　6.1 MR機器META Quest3、Megane X搭載Pancake光学効率解析
　6.2 AR機器XREAL Air2搭載Birdbath光学効率解析
　6.3 AR機器VUZIX Z100搭載Waveguide光学効率解析

７．AR用Waveguide技術の詳細
　7.1 SRG(表面レリーフ回折格子)の原理/カラー化/製造方法
　7.2 VHG/HOE(ホログラフィック回折格子)の原理/構造/製造方法

8.　OLEDoS（OLED On Silicon）の最新広色再現技術、次世代技術
　8.1 SonyのOLEDoS技術（マイクロレンズ搭載WOLED構造、製品）
　8.2 特許解析によるOLEDoSの広色再現性技術（Micro-Cavity）
　8.3 次世代RGB OLEDoS技術

9．LEDoS(LED On Silicon)の製品、構造、製造方法
　9.1 μLEDディスプレイの分類、JBD（中国）の製品/構造/製造方法
　9.2 1枚基板カラー化LEDoS化技術の分類とSundiodeの積層LED
　9.3 特許解析によるJBDの1枚基板カラーLEDoS技術

10．まとめと考察（光学系をベースに、セット重量、ディスプレイ種類毎の課題など）

11．SID2024におけるXR用ディスプレイ技術の発表内容解析と競合性変化のまとめ

□ 質疑応答 □

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