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精密加工

実形状に基づくシミュレーション技術の開発により、最終的な製品での光学性能評価を可能に

埼玉県

株式会社先端力学シミュレーション研究所

2021年2月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 光学・成形シミュレーション技術を利用した超精密光学素子成形プロセスの高精度・高能率化
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 光学機器
産業分野でのニーズ対応 高性能化(精度向上)
キーワード 光学、シミュレーション
事業化状況 実用化に成功し事業化に向けて取り組み中
事業実施年度 平成24年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

プラスチックやガラスで成形により作られる超精密非球面光学素子は、海外企業との競争のため試作期間を大幅に低減することが求められている。本提案では、機上計測システムや数値制御研磨システムを成形/光学シミュレーションと組み合わせることにより、より高精度な光学素子を短期間で完成させることを実現するものであり、デジタル情報機器の基幹部品である非球面光学素子の製造技術にブレークスルーを与えるものである。

開発した技術のポイント

プラスチックやガラスの成形シミュレーションと光学解析ソフトウェアを組合わせ、金型の形状誤差や成形に伴う形状誤差、内部の不均一の予測と金型形状の補正を可能にするシミュレーション技術を開発する
(新技術)
成形シミュレーションと光学解析ソフトウェアを組合わせたVCADシステムをベースとした「現物」に基づくシミュレーション技術を開発する
(新技術の特徴)
試作成形を行わずに目的性能の確保が可能になるとともに、シミュレーションにより最終的な製品での光学性能評価が可能になる

具体的な成果

・超精密金型形状創成及び金型形状補正の開発
‐機上計測システムを利用した超精密金型形状を創成した
‐金型加工後に光学素子金型を超精密加工装置から取り外さずに機上計測し、そのまま補正加工システムを構築した
‐数値制御研磨システムにより金型形状を補正した
・各種シミュレーションシステムの開発
‐光学・成形シミュレーション形状補正予測システムを開発した
‐超精密形状・内部密度測定システムを開発し、プラスチックの内部密度計測に成功した
‐補正加工データ生成システムを開発した
・最終製品の製品予測に基づく実証

研究開発成果の利用シーン

・シミュレーションの実施に必要なソフトウェア
・シミュレーンション技術を活用した、レンズ等製品製造プロセス改善、改良サービス

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

・サポイン事業終了時点では、実用化に向けた開発を実施している段階である
・本研究開発を契機として、公的な研究機関である理化学研究所を中心に実施する中で、今後、更に実用化のための検証を行いつつ、徐々に連携企業の枠を広げ、市場を開拓していくことを考えている

提携可能な製品・サービス内容

設計・製作

製品・サービスのPRポイント

・製造期間の短期化に伴う顧客ニーズへの迅速な対応が可能になり、ビジネスチャンスの拡大に寄与
‐製品の製造プロセスのシミュレーションを通じて、製品製造期間の短期化が可能
‐期間の短期化に伴い、顧客の突然のニーズにも早急な対応が可能になり、将来を見越したビジネスの実施が可能になる
・資材等の経費削減に寄与
‐製品プロセスのシミュレーション技術により、余分な実験や試作の必要がなくなり、資材などの経費削減に寄与することができる

今後の実用化・事業化の見通し

・本プロジェクトにて開発された、超精密光学素子シミュレーションソフトウェア等は、株式会社先端力学シミュレーション研究所により製品化を検討予定である
・これらのソフトウェアを株式会社長津製作所、および日精テクノロジー株式会社が活用し、非球面光学素子、金型の製造技術を向上させ、販売につなげることを想定している

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社先端力学シミュレーション研究所
事業管理機関 一般財団法人素形材センター
研究等実施機関 日精テクノロジー株式会社
株式会社長津製作所
国立研究開発法人理化学研究所
学校法人中部大学
国立大学法人群馬大学
公立大学法人会津大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社先端力学シミュレーション研究所(法人番号:2030001047878)
事業内容 ものづくりのCAEソフトウエアの開発・商品販売
社員数 70 名
生産拠点 東京事業所(東京都文京区小石川5-5-5 ユニゾ茗荷谷ビル5階)
本社所在地 〒351-0104 埼玉県和光市南2-3-13 和光理研インキュベーションプラザ
ホームページ https://www.astom.co.jp/
連絡先窓口 新事業創造部 大川 由夫
メールアドレス ohkawa@astom.co.jp
電話番号 03-6304-1068