Flow 光学設計の流れ

LEDレンズはもちろん、特殊分野に使用されるレンズの設計には細部までこだわる必要があります。弊社ではレンズ単体の精度の高さはもちろん、他部品と組み合わせたユニットとしても要求される性能が維持できるよう、まずはお客様のご相談・ご要望をお聞きするためのお打ち合わせの場を設けております。
下記に、ご相談から納品までの一例をご紹介いたします。ご相談内容によって最適な進め方をご提案させていただきますので、必ずしも下記の通りになるとは限りませんが、レンズ製作に携わるのが全く初めての方でも、おおまかなイメージを持っていただければ幸いです。

1. ご要望ヒアリング

まず、どのような光学レンズを実現したいかをお聞かせください。既に詳細の仕様書などがある場合は、そちらをご提供ください。
そのようなものがない場合でも、どのように使うことを想定しているか（撮像系／照明系／センサー・信号系）、光源（メーカー/型番・配光特性・発光部大きさなど）、レンズ（大きさの制約・材料・焦点距離・NA・有効径など）、レンズの配置範囲、照射面（位置・大きさ・光量分布など）等の制約条件のほか、分かる範囲でまず情報をご連絡ください。もし不足している情報があっても打合せなどを通じてヒアリングさせて頂きます。
2. 構想案の提示

光学レンズの仕様・ご要望をヒアリングをさせて頂いた結果、光学的に実現できない、高コストになる、コスト・歩留まり・生産性を考えたときに製品化が困難という判断となった場合は、スペックやコストなどの優先順位をお聞きしながら検討させて頂きます。

その後、当社からは構想案を提示させて頂きます。それを元にお客様からフィードバックの情報を頂く中で、お客様の思いを理解し、実現可能な光学レンズの構想を共有し、形作っていきます。
3. 概略設計

光学レンズの構想案が固まりましたら、概略設計をスタートさせます。概略設計では、性能シミュレーションなどを使った光学設計やシステム構想図の作成を行います。さらに概略設計を進める中で出てきた課題に対して、お客様が求めるスペックを実現するための対策を立案いたします。

なおこの概略設計の段階まで進むと、光学レンズの開発におけるコストや製品コストの概略についてもご提示することが可能です。
4. ご提案およびフィードバック

概略設計において検討した情報をもとに、全体構成、光学レンズの性能、そしてコストをご提示致しますので、要求事項などをフィードバック頂きます。これらを元にお客様と打合せを行わせて頂き、求められる光学レンズの仕様をすり合わせていきます。
5. 詳細スペックの決定

概略設計でご提示する内容をもとに、撮像系レンズについては主に画角・解像度（撮像素子選定、サイズ）・Fno.など、照明系レンズにおいては主に照度分布（均一性、要望分布形状）・明るさ（光源選定、効率目標）・製品サイズ/形状などのスペックを優先順位をお聞かせ頂きながら詳細スペックを決定し、それを反映して光学設計を完成させます。
6. 詳細設計

お客様との詳細スペックのすり合わせが完了したら、次は詳細設計に移ります。詳細設計では、まず公差計算を行い、それぞれのレンズの面形状、厚さ、偏心などについて光学系全体の性能確保に必要な公差を求めます。次に、成形を考慮してそれぞれのレンズ外形形状を設計し、各レンズの公差を満足するように鏡筒設計やホルダ設計を同時並行で行います。
7. レンズ製作

レンズ外形形状の決定後、切削レンズを製作します。ただし、場合によっては切削レンズを製作せずに試作金型を製作します。さらに必要に応じて蒸着を行います。試作金型の耐久性については量産金型と変わりませんので、小ロット製品については量産金型としても対応可能です。
8. 測定および評価

完成したレンズの外径、厚さ寸法に加え、面の形状を測定します。ナノレベルまで測定可能なレーザー顕微鏡、形状測定器、干渉計などの最高精度の測定装置を取り揃え、評価体制を確立しています。また、必要に応じて高温・低温・高温高湿・ヒートショックなどの各種信頼性試験の対応が可能です。