視覚の再定義すらあり得るすごいレーザーアイウェア
視力がなくても見える！網膜にビジョンを映すQDレ－ザ
QDレーザの網膜走査型レーザアイウェア
目の奥にある網膜に直接映像を照射するスマートグラス「網膜走査型レーザアイウェア」が登場し、注目を集めている。同技術を開発したのは、富士通研究所でレーザー技術の基礎研究や開発を長く続けてきた菅原充代表取締役社長が立ち上げたベンチャー企業のQDレーザだ。
菅原氏は、1984年に富士通研究所に入社してから、半導体、レーザー開発を中心に行い、富士通研究所ナノテクノロジー研究センターセンター長代理を務めた人物。大企業の一研究者である菅原氏がどうして、ベンチャー企業の設立に至ったのか、アイウェアの開発につながる経緯とともにご本人から伺った。現在進行形で進むオープンイノベーションの見本とも言える同社の取り組みをぜひ知ってほしい。
QDレーザの菅原充代表取締役社長 工学博士
視力がなくても見えるレーザーアイウェア
網膜に直接映像を投射する驚きのアイウェアとして「網膜走査型レーザアイウェア」が世間に登場したのは、2013年のMWC（Mobile World Congress）。ASCII上でも記事やイベントで好評を博しており、最も大きなところでは昨年の「CEATEC JAPAN 2016」で最高賞にあたる「経済産業大臣賞」と「米国メディアパネル・イノベーションアワード グランプリ」をダブル受賞するなど、注目が高まり続けている。
メガネ型の形状から、レンズに映像を投影すると思われるかもしれないが、その投影先は網膜となっている。視界内に自然な形で表示が可能なARグラスとして、ビジネスでの作業支援やエンターテイメントなどへの応用など幅広い可能性がある。また、もともとの視力に影響を受けにくいという特徴から、主に前眼部の疾患に由来する弱視者に対する視機能支援を想定しており、医療機器としての応用開発も進んでいる。
QDレーザが持つ目標の1つが、"レーザー技術"をベースにした新しい市場を生み出して、社会的な課題を解決したり、イノベーションを起こしたりすることだ。たとえば近年盛り上がっている、自動車の自動運転などでもセンシングなどでレーザー技術が使われているが、そのようなアイデアのひとつとして生み出されたのが、レーザーを使ったアイウェアだったという。
「網膜走査型レーザアイウェア」。なお、使用しているレーザーの出力は、安全に関する国際／国内規格、米国FDAの基準においてクラス1、「目に入れても害がない強さ」と定義されている
「『網膜走査型レーザアイウェア』技術は、2013年ごろからレーザーを使った新しいアプリケーションを自分たちで作れないかと考えて研究開発するなかで生まれたもの。アイウェアの内側にプロジェクターが付いており、瞳孔を通して、網膜にレーザーを直接照射する仕組み」（菅原氏）
レーザー技術を用いるアイデアとして、プロジェクターはごく普通に考えられるものだ。通常は目の前にスクリーンを置いてそこに画面を照射する。だが、同社スタッフが考えたのは極短焦点、網膜に絵を直接描くという方法だった。
菅原氏は、この網膜に直接映像を映す発想自体は2010年に他社が実験していたことを知っていた。だが改めて自社の技術を使って、それを再度実現できないか検討を始めた。開発の中で気付いたのは、網膜に映像を映す方法なら、前眼部に屈折異常がある場合や、乱視が強い場合でも、問題なく投影できる特徴があることだった。
「弱視の方にお会いする機会があり使ってもらったが、『実際に映像が見える』と言ってもらえた。光が通りさえすれば見える。網膜投影アイウェアを使用することで、ほとんど失明に近い視力の方が、0コンマいくつのレベルの視力まで戻る。これは、弱視の方の暮らしの質を向上させる医療用機器にできると考えた」
開発当初ではまだ目の正面からレーザーを照射していたが、それから1年後、レーザーを斜めから照射する「斜め光学系」に変更となった。ここは同社のレーザーに対するコア技術の蓄積が生きている。
網膜を通して、視覚に絵を描くためには、均一な形で一面にRGB3色のレーザーを調節して照射する必要がある。ゼロコンマ数ミリのオーダーで照射されるレーザ－の光をピタッと一致させなければいけない。さらに斜めから照射する以上、投射される光子は、わずかに楕円になる。この補正技術も重要で、各調整にノウハウが求められるという。
ヒトの視覚の再定義という将来も見える
もともとは弱視者を対象とした医療用として考えていたわけではなかったが、この用途での効果があるとわかったため、一気に開発費を投入することになった。
「最初は7000万円ぐらいの開発費だったが、2015年8月に6億円を調達、そして2016年10月末に15億円を集めた。しかし、このアイウェアを実現するために最終的に40億円は必要だと考えているので、この先、もう一度ファイナンスが必要だと考えている」（菅原氏）
この「網膜走査型レーザアイウェア」技術を搭載したデバイスは完成に向けてすでに動き出している。2017年3月末には試作が終了する見込みで、海外工場での1000台規模での本格量産がスタートする見込みだという。
まずは2017年中に民生品としての限定販売を開始し、同時に医療機器としての承認を進める予定だ。医療機関とも連携しながら、2018年中には視覚障害者向けとして販売することを目標にしている。また2019年度には、10万円を切る価格での一般発売を目標としても考えているという。
もちろん資金調達をした一社だけではアイウェアの市場を作ることはできない。そこで、QDレーザでは、「網膜走査技術市場創出コンソーシアム」を設立。約20社のパートナーを集めて、市場を作っていくための活動をスタートし始めている。
「まずはスマートグラスで何ができるか、市場を作っていく必要がある。これは鶏と卵なので、お客さまと一緒になってやっていきましょうと。たとえば医療用としては網膜のありとあらゆる視力を測る装置になり得る。画像や文字、動画の速さ、ダイナミックレンジなどを調整して見せることで、網膜の機能している場所、していない場所がわかる。そんな初めての装置にしたい」
小型化、省エネ化が進んでいくと、ARにも使えるし、VRも作れる見込みだ。そもそも網膜に直接映すカメラと考えたら、背後を見たり、赤外線や紫外線も知覚できる。それこそ、ヒトの視覚の再定義という将来も見えてくる。
「こんな広い内容はベンチャー1社ではできないので、大手や他のベンチャーと連携しながらやっていきたい」
現在、アイウェアには可視光レーザーが採用されており、同社が力を入れる量子ドットレーザーは採用されていない。しかし、これも技術的なブレイクスルーを経て、採用される日が来るかもしれない。
「僕らだけでなく、第二第三のアイウェアが出てくると思っている。ポイントは軽量化、小型化。それを我々のレーザーの技術でともに解決していきたい」
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