カテゴリー: テクノロジー

iPhone低価格な「メタレンズ」採用へ、薄くて生産性に優れノッチやカメラの出っ張りも解消
https://buzzap.jp/news/20230413-iphone-and-ipad-pro-with-metalens-from-2024/

『2023年4月13日 16:00 by noneカテゴリー モバイルタグ Apple iPhone

PhoneやiPadに「メタレンズ」と呼ばれる新技術が採用されるようです。

カメラの薄型化からノッチやパンチホールの消失など、スマホを大きく進化させる画期的なものになりそうです。詳細は以下から。

Apple関連の確度の高いリーク情報などで著名なアナリスト、ミンチー・クオ氏の投稿によると、Appleは2024年にも「メタレンズ」と呼ばれるレンズをiPad ProやiPhoneなどに採用するそうです。

これは同社のサプライヤーであるTSMCとVisEraにより技術が提供され実現するもの。

メタレンズは通常のものより薄く平らで、従来レンズを何枚も重ねていたのと同じ作用を1枚で生み出せるとされています。

さらに半導体と同じ設備での大量生産が可能なため、今までのレンズをより低価格で薄型なものに置き換えることができるとのこと。

まず2024年に、より出荷数の少ないiPad Proの背面カメラに採用し、2025年から2026年にかけてiPhoneのFace IDカメラでも使用されるとしています。

背面カメラに使用されればバンプ（出っ張り）が薄くなるのはもちろん、Face IDカメラのレンズが1枚になればより多くの光を取り込めるようになるため、ディスプレイ上部のノッチやパンチホールも消える可能性もあります。

また、AppleのAR/MRヘッドセットにも使われる可能性もあり、メガネ型のヘッドマウントディスプレイが成功すればさらにメタレンズの出荷の増加も見込めるそうです。

製造プロセスを考えると、すべてがメタレンズに置き換えられるのは2028年から2030年の間とのことで、iPhoneをはじめあらゆるカメラ付きデバイスに恩恵がありそうな技術の発展に期待が膨らみます。

』

メタレンズとは？原理・設計フロー・設計事例を徹底解説
https://www.cybernet.co.jp/optical/column_glossary/column/lumerical/metalens/

『光学分野に革命を起こす！近年注目が集まっているメタレンズについて、
その概要から、設計フローや解析事例、設計ツールをご紹介いたします。

INDEX
半導体業界も注目！メタレンズの基本原理と従来レンズとの違い
メタレンズの設計手法をステップ解説
メタレンズ関連資料・過去セミナー動画
メタレンズ設計に使える光学解析ソフトウェア
TOPIC 1
半導体業界も注目！
メタレンズの基本原理と従来レンズとの違い

高度化する自動運転の実現など、高解像のマイクロ光学センサーの需要が増える中、急激に注目が高まる光学技術「メタレンズ」。
光学関連業界はもちろん、その製造プロセスから半導体業界の新しいポートフォリオとしても注目を集めています。

従来のレンズは、ガラスやプラスチックなどの材料を研磨して作成していました。対してメタレンズは、半導体製造現場ですでに使われている装置を用いて大量生産することが可能とされ、かつ制御性に優れ高性能・超薄型と、これまでの光学レンズの常識を覆す技術です。

現在は大学による生産手法の最適化など技術的には研究開発のフェーズといえます。だからこそ、スマートフォン、監視カメラ、VR/ARデバイスなど、より小型で高性能なレンズ技術が求められるカメラセンサー分野にいち早くメタレンズを活用することができれば、一気に市場を掴める可能性があります。

本ページでは、そんなメタレンズについて、概要や設計フローなどを解説します。

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メタレンズの原理と特長
メタレンズは、従来のレンズとは異なる原理で集光するレンズです。
従来のレンズは、ガラスやプラスチックなどの材料を用いて光を屈折させ、焦点を結びますが、メタレンズは メタマテリアル と呼ばれる特殊な材料を用いて、光の振る舞いを制御します。

メタマテリアルとは、通常の材料にはない特異な光学特性を持つ人工的な材料です。光の波長よりも細かな構造を制御することで、光を操作します。これにより非常に高い分解能で物体を観察したり、光を通常のレンズではできない方法で操作することが可能になります。
これを用いれば、厚みが髪の毛よりも薄いレンズや、光の波長や偏光ごとに特性が異なるレンズなども実現できる可能性があります

またメタレンズは、ナノサイズの構造体を平板上に配置して光を操作するため、非常に薄く、軽量で、従来のレンズよりも高い自由度を持っているのも大きな特長です。

用語集 – メタレンズ
実用化ももうすぐ？ 期待される活用分野
メタレンズの技術はここ数年で急速に発展してきましたが、未だ研究段階のフェーズで、完全な実用には至っていません。
今後、大量生産が実現すれば、様々な分野での活用が見込まれます。

拡張現実（AR）デバイス

ARデバイスの透過型ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ（HMD）に活用すれば、デバイスをより小型化し、ARコンテンツが現実世界と自然に融合した、より鮮明でリアルな体験をユーザーに提供できるようになると考えられます。

AR-VRページ
カメラシステム
従来のレンズに比べ薄くて軽量でありながら、広い視野角や高い解像度を提供できます。
スマートフォンのカメラに取り入れれば、カメラの出っ張りを完全にフラットにできるかもしれません。
赤外線や温度など人間の目には見えない情報を取得するカメラ等では、実用化も近いと言われています。

医療機器

内視鏡や顕微鏡にメタレンズを利用することで、高い解像度、深い被写界深度、より高度な情報の取得により詳細な診断や手術が可能になるかもしれません。医療機器のサイズも小型化でき、操作性や患者の負担が軽減できます。

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光学センサー
LiDARセンサーや3Dセンサーにおいて大幅な光学系の小型化が可能です。
すでに製品化されているものもあり、さらに自動運転車やロボットの精密なナビゲーション・認識機能への拡大が期待されます。

メタレンズの3つの課題と設計の未来
このように、光学をはじめとした多数の分野にイノベーションを起こすと期待されているメタレンズですが、実用にあたってはまだまだ課題もあります。

製造精度の問題
メタレンズは非常に小さなスケールでの製造が要求されるため、高い製造精度が必要です。ナノスケールでの精密な構造を持つため、製造過程での微小な誤差が光学性能に大きな影響を与える可能性があります。

材料の制約
メタレンズの設計には適切な材料が必要です。これらの材料は高い屈折率や特定の波長に対する適切な透過率を持つ必要がありますが、現在の技術ではこの材料の選択肢が限られています。また、新しい材料の開発には多くの研究とコストがかかります。

設計の複雑さ

メタレンズは複雑なナノ構造を持っており、これを正確に設計するためには高度なシミュレーション技術と専門知識が必要です。
特に、異なる波長や入射角に対して最適な性能を発揮するように設計することは困難であり、設計の最適化には多くの試行錯誤が伴います。

これらの課題を解決するため、今も世界で研究が進められています。
2025年1月には、東京大学大学院の研究で、半導体露光プロセスのみを用いて平面レンズを大量生産することが可能な手法を開発することに成功したとの発表がありました。技術としての実用化も日々近づいています。

このように、メタレンズは製造面からみると半導体技術でありながら、実用においては新たな市場と応用領域を生み出す革新的な光学技術として、広く業界の注目を集めているのです。

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TOPIC 2
メタレンズの基本的な設計手法をステップ解説
では、具体的にどのように設計を行うのでしょうか？
メタレンズの設計には、微小なナノ構造(メタ原子)の解析から、レンズ寸法に合わせてメタ原子を配置する手法、メタレンズ全体としてどのような振る舞いを示すのかの光の伝搬特性解析など、様々な段階での設計が必要となります。
ここではもっとも基本的な設計フローについて解説します。

1.メタ原子の特性解析

ナノフォトニクス解析ツールを活用し、例えばメタ原子として円柱ピラーを選択した場合にはピラー径や高さによる特性の変化を解析することで、設計に必要な寸法の把握を行えます。
製造の制約が事前にわかっている場合はそれをフィードバックすることでスムースに試作に移行できます。

2.メタ原子の配置検討
要求仕様が高いほど高度なアルゴリズムが必要となる場合がありますが、この例では設計したい位相に合致するピラーの半径を決定することで一意にメタレンズの構造を決める事ができます。

3.光学特性解析
焦点距離やPSF(点像強度分布)等の確認を行います。この際に設計波長以外の特性や斜め入射による影響もチェックします。

さらに設計ツールの設定調整を行うことで、色消しメタレンズ、偏光依存型メタレンズなど、様々な特性を持ったメタレンズを設計することができます。

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TOPIC 3
メタレンズ関連資料・過去セミナー動画
ここでは、当社のメタレンズ設計支援に関わる概要資料や、過去に開催したセミナー動画、設計事例などをご覧いただけます。

メタレンズ・メタサーフェスとは？設計解析に必要なCAE環境紹介 （ダウンロード資料）

メタレンズ・メタサーフェスとは？といった概要と、当社によくいただくメタレンズ・メタサーフェスに関するご質問とソリューション、設計に用いる光学製品の機能一覧・比較表を掲載したダウンロード資料です。当社の提供するメタレンズ設計・解析環境について簡単にご紹介しています。

資料（PDF）を開く
Lumericalによるメタレンズの設計事例のご紹介 （過去セミナー動画）

このセミナーでは、メタレンズとは？といった基本的な概要説明と、メタレンズ設計の具体的なフローについて、実際の設計画面のデモを交えながら解説します。
単一ナノ構造の解析からメタレンズの焦点分布の評価までを、光学ソフトAnsys Lumericalを用いて実施しました。無料でご覧いただけますので、メタレンズ・メタサーフェスの研究開発をされている方、メタレンズの設計に興味のある方はぜひご覧ください。（動画時間 27:39）

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メタサーフェス設計の実践ガイド ～基本設計から公差解析までワンストップで実現～（過去セミナー動画）

本セミナーでは、微細構造・メタサーフェス解析ソフトウェアPlanOpSimを用いて、mmオーダーのメタサーフェス解析方法から、ビームシェイパやカラールーティング・ホログラフィック用途のメタサーフェス設計例、メタサーフェスの感度解析やモンテカルロ解析をPlanOpSim上で実践する手法をご紹介いたします。PlanOpSimについて、メタサーフェス設計ツールとしてのオペレーションがいかに簡便かご体感いただけます。（動画時間 51:58）

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その他のメタレンズ関連事例
Lumericalによるメタレンズの設計事例とRCWA法のご紹介（過去セミナー動画）
Lumerical-Ansys Zemax OpticStudio連携によるメタレンズの設計解析手法（ダウンロード資料）
ZemaxとPlanOpSim連携メタレンズSim ～メタレンズの幾何光学的な結像解析まで～（過去セミナー動画）
～メタレンズ設計者に向けた強力なシミュレーション支援～ 解析ワークフローから実践的なツール操作方法を紹介（過去セミナー動画）

TOPIC 4
メタレンズ設計に使える光学解析ソフトウェア
当社で取り扱っている光学解析ソフトウェアのうち、メタレンズ設計に適した製品をご紹介します。

微細構造・メタサーフェス解析ソフトウェア PlanOpSim

ナノ構造設計から製造用のレイアウトファイルの出力までを一貫して行うことができ、メタサーフェス・微細光学素子の設計・開発を促進します。
計算専用のハードウェアが不要で、特殊な要件のメタレンズ設計にも対応しています。
また、開発元との協業により、設計したメタレンズの試作支援まで対応可能です。
メタレンズを取り入れたいが、試作・製造に課題があり踏み出せない・・というお客様はぜひ一度ご相談ください。

製品ページを見る
製品紹介・操作感を動画で見る
光学設計ソフトウェア Ansys Zemax OpticStudio

多種多様な業界で光学製品の設計開発に用いられており、結像光学系、照明光学系、レーザー光学系などアプリケーションを問わずモデリングが可能です。
Ansys Lumericalなどと連携することで、メタレンズの設計・解析が効率的に行えます。

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フォトニクス解析ソフトウェア Ansys Lumerical

ナノサイズの光シミュレーションを可能にし、ナノ構造デバイス、光回路システムの開発を支援します。メタレンズ解析では、RCWAを用いた単位構造の解析から、FDTDによるメタレンズ全体の伝搬解析までの一連の解析が可能です。

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当社では、ソフトウェアの本導入前に使用感や適応性を確認したいというご要望にお答えし、これらの製品について無償トライアル版をご用意しております。
そのほか、「自社のニーズに対してどの製品が向いているかわからない」「具体的な費用感を知りたい」などのご相談は、以下お問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。

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サイバネット 光学エンジニアリングサービス

メタレンズ技術を自社レンズや光源と合わせたらどうなるか解析したい
ノウハウがないので実際の設計方法を手順化してレクチャーしてほしい
光学解析に加え熱や構造など総合的な解析が必要になったが知識がない
このようなご相談については、当社のエンジニアリングサービスをご利用ください。
多くの企業様からメタレンズの相談を受けてきた経験豊富なメンバーが、御社の課題解決のサポートをさせていただきます。

光学エンジニアリングサービスの詳細を見る』

世界初、通常のデジタルカメラにメタレンズとAIを組み合わせてハイパースペクトル画像・動画の取得を実現する技術を確立
https://group.ntt/jp/newsrelease/2022/10/24/221024a.html

『2022年10月24日

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：島田 明、以下「NTT」）は、メタレンズ（※1）とよばれる革新的光学技術とAI に基づく最先端画像処理技術を密に融合することで、通常のデジタルカメラのレンズをメタレンズに置き換えるだけで、詳細な色情報画像であるハイパースペクトル画像（※2）を取得できるイメージング技術を開発しました。本技術により、これまでカメラの大型化や解像度・フレームレート（※3）の低下をもたらしていたハイパースペクトルカメラ特有の構造や仕組みが不要となり高解像度なハイパースペクトル画像の動画の撮像が可能となりました。今回、実際に本技術を通常のデジタルカメラに適用し、HD解像度・フレームレート30fpsの条件下で、可視光から近赤外光に渡る波長バンド数45のハイパースペクトル画像の撮影ができ、動画の撮影も可能であることを世界で初めて示しました。本技術により、人などの動体の撮影、ドローンなどの移動体からの撮影を高解像度な条件下で行うことが可能となり、人間の目でも把握困難な被写体の性質を見分けられるハイパースペクトル画像による農林水産業やヘルスケア産業、製造業のスマート化への活用が期待されます。
　本成果は、2022年11月16日～18日に開催される　NTT R&D フォーラム ― Road to IOWN 2022（※4）に展示予定です。

1．背景
NTTでは、IOWN構想（※5）のもとで、環境から様々な情報をセンシングしてサイバー空間で分析・予測を行うことで様々な価値を創出するサイバーフィジカル社会の実現に向けて研究開発を進めています。この取り組みにおける環境のセンシングについては、人間の知覚を超えることで新しい価値の創出をめざしています。これにあたっては、人間の目を模倣した通常のカラー画像よりも多くの色情報（波長）をとらえたハイパースペクトル画像を利用することが考えられ、人間の目でも把握困難な被写体の性質を見分けられる（素材の違い、食物の新鮮さ、植物の生育状況など）ことが知られています。
　ハイパースペクトルイメージングの代表的な2つの構成例としてスナップショット方式とラインスキャン方式を図1（左）に示します。通常のデジタルカメラはカラーフィルターで光の3原色である赤青緑の3枚の画像に分解して撮像します。これに対して、スナップショット方式とよばれるハイパースペクトルカメラでは、フィルタの色の数を増すことで、より多くの色情報を取り出しますが、色の数が増えるほど解像度と感度も低下してしまうため、高解像度で高いフレームレートの動画撮影が困難になります。ラインスキャン方式は、コピー機やスキャナーのようにスリットを動かしながら得られるライン状の光学像をつなげて全体の像を取り込みます。ライン状の光学像はプリズムなどの分光素子により波長（色）に沿って広がった平面像としてイメージセンサで取り込まれライン数分の画像がハイパースペクトル画像として取得されます。この場合、感度は保たれるものの、可動スリットを機械的に動かして画像を取り込むのに時間が掛かり、フレームレートはさらに低下することになります。近年、画像情報をもとにした多くの情報サービスは、さまざまな場所やスマートフォンに代表されるモノに組み込まれた小型で高機能なカメラを情報源としています。一方、これまでのハイパースペクトルカメラでは、画像の特性の一部を犠牲にして波長（色）の情報を取り出しているため、フレームレートの低下や、特殊な仕様のイメージセンサ、あるいは特殊な機構が必要となるため大型になり、従来のカラーカメラの置き換えにはならず、適用領域は分析機器や製造ラインでの使用など限定的なものとなっていました。

図1　ハイパースペクトルカメラの構成の比較
図1　ハイパースペクトルカメラの構成の比較

2．技術の概要
今回、NTTは通常のデジタルカメラのレンズをメタレンズに置き換えてAIにより画像処理するだけでハイパースペクトル画像を取得するハイパースペクトルイメージング技術の開発に成功しました。図1（右）に今回提案するハイパースペクトルイメージング技術の構成を示します。通常のデジタルカメラを用いて画像の特性を犠牲にすることなくハイパースペクトルイメージングを実現するために、NTTがこれまで培ってきた光メタサーフェス（※6）を使った明るいメタレンズと、物理的な制約を超えてスペクトル再構成を可能にするAIによるハイパースペクトル画像再構成技術を適用しました。この技術では、図2に示すように通常のデジタルカメラに装着したメタレンズによって様々な波長帯の光を変調・重畳してハイパースペクトル画像よりも大幅に画像数が少ないカラー画像（圧縮画像）としてイメージセンサで撮像し、ハイパースペクトル画像再構成技術によってカラー画像から様々な波長帯に対応したハイパースペクトル画像を再構成します。これにより、光学部分がメタレンズとイメージセンサだけのシンプルな構成となりました。さらに、メタレンズは明るさを失わずに圧縮画像を生成できるため、必要な光を得るための時間を低減して、通常のカメラと同等のフレームレートでの動画撮影を可能にしています。また、イメージセンサで撮像された圧縮画像の解像度でハイパースペクトル画像を再構成するので、解像度も通常のカメラと同等となります。

図2　本技術によるハイパースペクトル画像の再構成
図2　本技術によるハイパースペクトル画像の再構成

今回、実際に通常のデジタルカメラに本技術を適用してハイパースペクトル画像の取得に成功し、カメラのサイズや性能を犠牲にすることなく、高性能なハイパースペクトルイメージングが可能であることを世界で初めて示しました。得られた画像は、可視光から近赤外光に渡る45波長バンドのハイパースペクトル画像で、使用したデジタルカメラの性能を劣化させることなくHD解像度・フレームレート30fpsの動画が得られています。この特性は一般的によく使われているハイパースペクトルカメラよりも解像度およびフレームレートについて優れています。本技術を用いることにより、スマートフォンなど日々進化していくデジタルカメラの機能を自然に拡張してデジタルカメラの画像をハイパースペクトル画像に置き換えることが可能となります。また、動体の撮影、自由に動く移動体からの撮影を高解像度な条件下で行うことが可能となり、非接触での生体情報取得によるヘルスケアへの応用、ドローンから撮影したハイパースペクトル画像の解析による農作物の生育診断など、農林水産業やヘルスケア産業、製造業といった様々な分野への適用が期待されます。

3．技術のポイント
通常のカメラと同等のサイズ、解像度、フレームレートでのハイパースペクトル画像の撮影を実現する、メタレンズとハイパースペクトル画像再構成技術について解説します。

3．1．光情報を圧縮するメタレンズ
本技術の大きな特徴の1つは、非常に微細な構造パターンで構成される最先端レンズ「メタレンズ」の活用です。メタレンズの表面は、数百ナノメートルサイズの光を透過する構造体が多数並んだ光メタサーフェスとよばれる構造になっています。この構造体一つ一つを精密に設計・作製することで、光の波長毎にまったく異なる機能をもつようにデザインされたレンズとして機能させることができます。このようなメタレンズを通常のデジタルカメラに装着して物体を撮影すると、カラー画像でありながら物体の形状・波長情報が効果的に圧縮された「圧縮画像」を取得することが可能となります。またメタレンズは、光透過性が高く、小さいf値（※7）をもつ明るいレンズとして動作させることが可能であるため、短いシャッター時間でより多くの光を効率的にセンサに導くことができ、高いフレームレートでの撮影に適しています。図3に作製したメタレンズ（左図）とレンズを搭載したカメラ（右図）を示します。

図3　作製したメタレンズ（左）とレンズを搭載したカメラ（右）
図3　作製したメタレンズ（左）とレンズを搭載したカメラ（右）

3．2．ハイパースペクトル画像再構成技術
波長情報が重畳された圧縮画像から圧縮される前の状態として、もっともらしいスペクトル画像を推定する必要があります。従来この種の問題には、繰り返し計算に基づく凸最適化アルゴリズムが用いられてきましたが、膨大な計算時間やスペクトル画像のもっともらしさを定義することが困難であることが問題でした。NTTは、凸最適化アルゴリズムの計算手順を元にニューラルネットワークの構造を設計し、既知のハイパースペクトル画像から「もっともらしい」性質を学習することで、高速・高精度での画像再構成を実現しました。

4．今後の展開
本取り組みにより、メタレンズとハイパースペクトル画像再構成技術を用いたハイパースペクトル画像の取得に関して、実機を用いて基本原理を確認しました。今後は、コラボレーションパートナー様と連携してユースケースへの適用実験を通して、ハイパースペクトル画像の再現精度が十分であるかの検証、およびその結果を踏まえた技術の改良を進めて、実用化をめざします。なお、本成果は、2022年11月16日～18日に開催される　NTT R&D FORUM ― Road to IOWN 2022に展示予定です。

【用語解説】
※1
メタレンズ：超越したレンズという意味で、材料の光学的な特性や幾何光学と呼ばれる従来のレンズ設計によりもたらされるレンズの機能や性能を越えたレンズを意味します。ここでは、光メタサーフェスの原理に基づいてメタレンズを実現しています。

※2
ハイパースペクトル画像：通常のデジタルカメラ（カラー画像を取得するカメラ）よりも多数の色情報（波長）に分光して撮像した画像です。一つのハイパースペクトル画像は各々の色情報に対応した画像で構成され、一般的には数十以上の画像で構成されます。

※3
フレームレート／fps：動画が1秒間あたりいくつの画像で構成されているかを意味し、単位としてfps（frames per second）が用いられます。フレームレートが大きな値であるほど被写体の動きが滑らかな動画となります。

※4
「NTT R&Dフォーラム　Road to IOWN 2022」　URL：https://www.rd.ntt/forum/当該ページを別ウィンドウで開きます

NTT R&D forum Road to IOWN 2022 2022. 11/16 wed. – 11/18 fri.当該ページを別ウィンドウで開きます
※5
IOWN構想：「IOWN構想」とは、革新的な技術によりこれまでのインフラの限界を超え、あらゆる情報を基に個と全体との最適化を図り、多様性を受容できる豊かな社会を創るため、光を中心とした革新的技術を活用した高速大容量通信、膨大な計算リソース等を提供可能な、端末を含むネットワーク・情報処理基盤の構想です。
URL:https://www.rd.ntt/iown/0001.html当該ページを別ウィンドウで開きます

※6
光メタサーフェス：光学的な性質が超越した表面という意味で、人工的な構造により、材料本来の特性では実現できない光学性質を実現する技術です。

※7
f値：カメラのレンズの特性を示す一般的な指標として用いられます。レンズの明るさを示します。絞り値ともよばれ、小さい値であるほどレンズは明るい（多くの光を集められる）ことを意味します。

本件に関する報道機関からのお問い合わせ先

日本電信電話株式会社
サービスイノベーション総合研究所
企画部広報担当
nttrd-pr@ml.ntt.com

ニュースリリースに記載している情報は、発表日時点のものです。
現時点では、発表日時点での情報と異なる場合がありますので、あらかじめご了承いただくとともに、ご注意をお願いいたします。』

光学分野に革命を起こす！近年注目が集まっているメタレンズについて、
その概要から、設計フローや解析事例、設計ツールをご紹介いたします。
https://www.cybernet.co.jp/optical/column_glossary/column/lumerical/metalens/

『INDEX
半導体業界も注目！メタレンズの基本原理と従来レンズとの違い
メタレンズの設計手法をステップ解説
メタレンズ関連資料・過去セミナー動画
メタレンズ設計に使える光学解析ソフトウェア
TOPIC 1
半導体業界も注目！
メタレンズの基本原理と従来レンズとの違い
高度化する自動運転の実現など、高解像のマイクロ光学センサーの需要が増える中、急激に注目が高まる光学技術「メタレンズ」。
光学関連業界はもちろん、その製造プロセスから半導体業界の新しいポートフォリオとしても注目を集めています。

従来のレンズは、ガラスやプラスチックなどの材料を研磨して作成していました。対してメタレンズは、半導体製造現場ですでに使われている装置を用いて大量生産することが可能とされ、かつ制御性に優れ高性能・超薄型と、これまでの光学レンズの常識を覆す技術です。

現在は大学による生産手法の最適化など技術的には研究開発のフェーズといえます。だからこそ、スマートフォン、監視カメラ、VR/ARデバイスなど、より小型で高性能なレンズ技術が求められるカメラセンサー分野にいち早くメタレンズを活用することができれば、一気に市場を掴める可能性があります。

本ページでは、そんなメタレンズについて、概要や設計フローなどを解説します。

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メタレンズの原理と特長
メタレンズは、従来のレンズとは異なる原理で集光するレンズです。
従来のレンズは、ガラスやプラスチックなどの材料を用いて光を屈折させ、焦点を結びますが、メタレンズは メタマテリアル と呼ばれる特殊な材料を用いて、光の振る舞いを制御します。

メタマテリアルとは、通常の材料にはない特異な光学特性を持つ人工的な材料です。光の波長よりも細かな構造を制御することで、光を操作します。これにより非常に高い分解能で物体を観察したり、光を通常のレンズではできない方法で操作することが可能になります。
これを用いれば、厚みが髪の毛よりも薄いレンズや、光の波長や偏光ごとに特性が異なるレンズなども実現できる可能性があります

またメタレンズは、ナノサイズの構造体を平板上に配置して光を操作するため、非常に薄く、軽量で、従来のレンズよりも高い自由度を持っているのも大きな特長です。

用語集 – メタレンズ
実用化ももうすぐ？ 期待される活用分野
メタレンズの技術はここ数年で急速に発展してきましたが、未だ研究段階のフェーズで、完全な実用には至っていません。
今後、大量生産が実現すれば、様々な分野での活用が見込まれます。

拡張現実（AR）デバイス

ARデバイスの透過型ディスプレイやヘッドマウントディスプレイ（HMD）に活用すれば、デバイスをより小型化し、ARコンテンツが現実世界と自然に融合した、より鮮明でリアルな体験をユーザーに提供できるようになると考えられます。

AR-VRページ
カメラシステム
従来のレンズに比べ薄くて軽量でありながら、広い視野角や高い解像度を提供できます。
スマートフォンのカメラに取り入れれば、カメラの出っ張りを完全にフラットにできるかもしれません。
赤外線や温度など人間の目には見えない情報を取得するカメラ等では、実用化も近いと言われています。

医療機器

内視鏡や顕微鏡にメタレンズを利用することで、高い解像度、深い被写界深度、より高度な情報の取得により詳細な診断や手術が可能になるかもしれません。医療機器のサイズも小型化でき、操作性や患者の負担が軽減できます。

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光学センサー
LiDARセンサーや3Dセンサーにおいて大幅な光学系の小型化が可能です。
すでに製品化されているものもあり、さらに自動運転車やロボットの精密なナビゲーション・認識機能への拡大が期待されます。

メタレンズの3つの課題と設計の未来
このように、光学をはじめとした多数の分野にイノベーションを起こすと期待されているメタレンズですが、実用にあたってはまだまだ課題もあります。

製造精度の問題
メタレンズは非常に小さなスケールでの製造が要求されるため、高い製造精度が必要です。ナノスケールでの精密な構造を持つため、製造過程での微小な誤差が光学性能に大きな影響を与える可能性があります。

材料の制約
メタレンズの設計には適切な材料が必要です。これらの材料は高い屈折率や特定の波長に対する適切な透過率を持つ必要がありますが、現在の技術ではこの材料の選択肢が限られています。また、新しい材料の開発には多くの研究とコストがかかります。

設計の複雑さ

メタレンズは複雑なナノ構造を持っており、これを正確に設計するためには高度なシミュレーション技術と専門知識が必要です。
特に、異なる波長や入射角に対して最適な性能を発揮するように設計することは困難であり、設計の最適化には多くの試行錯誤が伴います。

これらの課題を解決するため、今も世界で研究が進められています。
2025年1月には、東京大学大学院の研究で、半導体露光プロセスのみを用いて平面レンズを大量生産することが可能な手法を開発することに成功したとの発表がありました。技術としての実用化も日々近づいています。

このように、メタレンズは製造面からみると半導体技術でありながら、実用においては新たな市場と応用領域を生み出す革新的な光学技術として、広く業界の注目を集めているのです。

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TOPIC 2
メタレンズの基本的な設計手法をステップ解説
では、具体的にどのように設計を行うのでしょうか？
メタレンズの設計には、微小なナノ構造(メタ原子)の解析から、レンズ寸法に合わせてメタ原子を配置する手法、メタレンズ全体としてどのような振る舞いを示すのかの光の伝搬特性解析など、様々な段階での設計が必要となります。
ここではもっとも基本的な設計フローについて解説します。

1.メタ原子の特性解析

ナノフォトニクス解析ツールを活用し、例えばメタ原子として円柱ピラーを選択した場合にはピラー径や高さによる特性の変化を解析することで、設計に必要な寸法の把握を行えます。
製造の制約が事前にわかっている場合はそれをフィードバックすることでスムースに試作に移行できます。

2.メタ原子の配置検討
要求仕様が高いほど高度なアルゴリズムが必要となる場合がありますが、この例では設計したい位相に合致するピラーの半径を決定することで一意にメタレンズの構造を決める事ができます。

3.光学特性解析
焦点距離やPSF(点像強度分布)等の確認を行います。この際に設計波長以外の特性や斜め入射による影響もチェックします。

さらに設計ツールの設定調整を行うことで、色消しメタレンズ、偏光依存型メタレンズなど、様々な特性を持ったメタレンズを設計することができます。

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TOPIC 3
メタレンズ関連資料・過去セミナー動画
ここでは、当社のメタレンズ設計支援に関わる概要資料や、過去に開催したセミナー動画、設計事例などをご覧いただけます。

メタレンズ・メタサーフェスとは？設計解析に必要なCAE環境紹介 （ダウンロード資料）

メタレンズ・メタサーフェスとは？といった概要と、当社によくいただくメタレンズ・メタサーフェスに関するご質問とソリューション、設計に用いる光学製品の機能一覧・比較表を掲載したダウンロード資料です。当社の提供するメタレンズ設計・解析環境について簡単にご紹介しています。

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Lumericalによるメタレンズの設計事例のご紹介 （過去セミナー動画）

このセミナーでは、メタレンズとは？といった基本的な概要説明と、メタレンズ設計の具体的なフローについて、実際の設計画面のデモを交えながら解説します。
単一ナノ構造の解析からメタレンズの焦点分布の評価までを、光学ソフトAnsys Lumericalを用いて実施しました。無料でご覧いただけますので、メタレンズ・メタサーフェスの研究開発をされている方、メタレンズの設計に興味のある方はぜひご覧ください。（動画時間 27:39）

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本セミナーでは、微細構造・メタサーフェス解析ソフトウェアPlanOpSimを用いて、mmオーダーのメタサーフェス解析方法から、ビームシェイパやカラールーティング・ホログラフィック用途のメタサーフェス設計例、メタサーフェスの感度解析やモンテカルロ解析をPlanOpSim上で実践する手法をご紹介いたします。PlanOpSimについて、メタサーフェス設計ツールとしてのオペレーションがいかに簡便かご体感いただけます。（動画時間 51:58）

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Lumericalによるメタレンズの設計事例とRCWA法のご紹介（過去セミナー動画）
Lumerical-Ansys Zemax OpticStudio連携によるメタレンズの設計解析手法（ダウンロード資料）
ZemaxとPlanOpSim連携メタレンズSim ～メタレンズの幾何光学的な結像解析まで～（過去セミナー動画）
～メタレンズ設計者に向けた強力なシミュレーション支援～ 解析ワークフローから実践的なツール操作方法を紹介（過去セミナー動画）

TOPIC 4
メタレンズ設計に使える光学解析ソフトウェア
当社で取り扱っている光学解析ソフトウェアのうち、メタレンズ設計に適した製品をご紹介します。

微細構造・メタサーフェス解析ソフトウェア PlanOpSim

ナノ構造設計から製造用のレイアウトファイルの出力までを一貫して行うことができ、メタサーフェス・微細光学素子の設計・開発を促進します。
計算専用のハードウェアが不要で、特殊な要件のメタレンズ設計にも対応しています。
また、開発元との協業により、設計したメタレンズの試作支援まで対応可能です。
メタレンズを取り入れたいが、試作・製造に課題があり踏み出せない・・というお客様はぜひ一度ご相談ください。

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光学設計ソフトウェア Ansys Zemax OpticStudio

多種多様な業界で光学製品の設計開発に用いられており、結像光学系、照明光学系、レーザー光学系などアプリケーションを問わずモデリングが可能です。
Ansys Lumericalなどと連携することで、メタレンズの設計・解析が効率的に行えます。

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フォトニクス解析ソフトウェア Ansys Lumerical

ナノサイズの光シミュレーションを可能にし、ナノ構造デバイス、光回路システムの開発を支援します。メタレンズ解析では、RCWAを用いた単位構造の解析から、FDTDによるメタレンズ全体の伝搬解析までの一連の解析が可能です。

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当社では、ソフトウェアの本導入前に使用感や適応性を確認したいというご要望にお答えし、これらの製品について無償トライアル版をご用意しております。
そのほか、「自社のニーズに対してどの製品が向いているかわからない」「具体的な費用感を知りたい」などのご相談は、以下お問い合わせフォームよりお気軽にご連絡ください。

ご相談・お問い合わせはこちら
サイバネット 光学エンジニアリングサービス

メタレンズ技術を自社レンズや光源と合わせたらどうなるか解析したい
ノウハウがないので実際の設計方法を手順化してレクチャーしてほしい
光学解析に加え熱や構造など総合的な解析が必要になったが知識がない
このようなご相談については、当社のエンジニアリングサービスをご利用ください。
多くの企業様からメタレンズの相談を受けてきた経験豊富なメンバーが、御社の課題解決のサポートをさせていただきます。

光学エンジニアリングサービスの詳細を見る』

光学革命「メタレンズ」　半導体技術で薄く安く
注目キーワード
https://www.nikkei.com/prime/tech-foresight/article/DGXZQOUC116CN0R11C25A1000000

『2025年11月12日 5:00

メタレンズとは、シリコン（Si）やガラスに波長以下の微小な柱（ナノピラー）を多数配置することで、光の波長や位相、偏光を制御できるレンズ型の光学素子である。光を自在に操る革新技術の歴史は浅く、参入の余地が大きい。研究段階を突破し、いよいよ市場が立ち上がろうとしている。
従来のレンズは、複数枚のレンズやフィルターを組み合わせて光を集めたり補正したりする。メタレンズは、これを1枚の薄型レンズで実現でき…

ご登録で全文お読みいただけます。
今なら2カ月無料体験キャンペーン実施中です。（~2/5)』

レンズの常識を覆す「メタレンズ」、何がすごいのか　3分解説
https://www.nikkei.com/article/DGXZQOSG272OT0X21C25A1000000/

『2025年12月26日 6:00

「光学革命」とも呼ばれる革新的なレンズが登場しています。「メタレンズ」といい、これまでは考えられなかったような薄さで高機能を持ちます。国内外の企業が相次いで開発を進める最新技術を、NIKKEI Tech Foresightの久米秀尚編集長が解説します。スキマ時間に刺さる音声コンテンツNIKKEI PrimeVOICE（日経プライムボイス）は専門メディア編集長6人がイチ押し記事をお届けします。音声コンテンツはSpotify、Apple Podcast、Amazon Musicで配信しています。

NIKKEI Tech Foresightに詳細を掲載
「光学革命『メタレンズ』　半導体技術で薄く安く」』

ハイプ・サイクル
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%8F%E3%82%A4%E3%83%97%E3%83%BB%E3%82%B5%E3%82%A4%E3%82%AF%E3%83%AB

『出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

ハイプ・サイクル

ハイプ・サイクル（英語: hype cycle、ハイプ曲線）は、特定の技術の成熟度、採用度、社会への適用度を示す図である。ガートナー社がこの用語を造り出した[1]。

理論

1995年以来、ガートナー社はハイプ・サイクルを用いて、新技術の登場によって生じる過度の興奮や誇張（hype、ハイプ）、そしてそれに続く失望を説明している[2]。それはまた、技術がいかにしてそしていつ次の段階に進み、実際に利益を生み出し、そして広範に受け入れられるか、も示す。

ガートナー社の唱えるハイプ・サイクルの目的は、現実から誇張（ハイプ）を切り離すことにより、CIOやCEOが特定技術の採用可否を判断できるようにすることである。

この種のサイクルの歴史的展望については、経済学者のカルロタ・ペレス（Carlota Perez）の研究の中に見ることができる。

5つの段階

先端技術のハイプ・サイクル（2009年7月時点）

ガートナー社によると、ハイプ・サイクルは次の5つの段階から構成される。

黎明期（技術の引き金、Innovation Trigger） – ハイプ・サイクルの最初の段階は、「技術の引き金」またはブレークスルー（飛躍的前進）から始まる。新製品発表やその他のイベントが報道され、関心が高まる。

流行期（過剰期待の頂、Peak of Inflated Expectations） – 次の段階では、世間の注目が大きくなり、過度の興奮と非現実的な期待が生じることが多い。成功事例が出ることもあるが、多くは失敗に終わる。

幻滅期（幻滅のくぼ地、Trough of Disillusionment） – 技術は過度な期待に応えられず急速に関心が失われ、「幻滅のくぼ地」に入る。そしてメディアはその話題や技術を取り上げなくなる。

回復期（啓蒙の坂、Slope of Enlightenment） – メディアでその技術が取り上げられなくなった一方、いくつかの事業は「啓蒙の坂」を登りながら継続し、その利点と適用方法を理解するようになる。

安定期（生産性の台地、Plateau of Productivity） – 広範に宣伝され受け入れられるようになると、技術は「生産性の台地」に到達する。

その技術は徐々に安定し、第2世代、第3世代へと進化する。その台地の最終的な標高は、その技術が広範に適用可能かあるいはニッチ市場のみかによって、様々である。

今やこの用語は新技術のマーケティングにおいて幅広く使用されている。

『Mastering the Hype Cycle』

2008年9月、ガートナー社のアナリストであるジャッキー・フェン（Jackie Fenn）とマーク・ラスキノ（Mark Raskino）が著した『Mastering the Hype Cycle: How to Adopt the Right Innovation at the Right Time』（マスタリング・ザ・ハイプ・サイクル：正しいときに正しいイノベーションを採用する方法）がハーバード・ビジネス・プレスから出版された[3]。この本は調査方法論としてのハイプ・サイクルを詳細に説明し、一時の誇張（ハイプ）に踊らされることのない新技術採用への明確なアプローチを紹介している。
新しいメディアにおける誇張

新しいメディアにおける誇張（「ハイプ」という用語の、より一般的なメディアでの意味で[4]）は、新しいメディア形態が社会に受け入れられる中で大きな役割を果たす。

iPodのような新しいメディア技術（iPodブーム最中の2005年のマックインタッチ（MacInTouch）の調査では故障率が13.7%に達していた[5]）にハイプ・サイクルを適用することにより、一般的に技術に適用される際と同様の傾向が新しいメディア形態に対しても適用できることが分かる。

テリー・フルー（Terry Flew）は、インターネットの発展に伴い、新しいメディアとその普及の周辺に生まれる誇張（一般的に新しいメディア形態と技術がすべてを良くしてくれると期待する興奮や強い感情[要出典]）はよくあることだと述べている。

しかし上図に示されるように、誇張の第一（そして最も激しい）段階の最後にあたる「過剰な期待」の期間が終わるやいなや、新しいメディア技術は急速に幻滅期へと陥っていく。

1990年代の多くのインターネットに関する分析は、多数の誇張を取り上げた[6][7][8]。

それらの誇張は、結果として、インターネットに対して「暴露」するという反応を作り出した[4]。

しかし今では、そのような誇張とインターネットにおける否定的もしくは肯定的反応は、新しいメディアとその影響を調べるための手段の一つとなっている。

批判

ハイプ・サイクルには多くの批判がある[9][10][11]。

その中でも顕著なものは、サイクルになっていない、結果がその技術自体の本質によらない、まったく科学的でない、技術発展の速度に基づく時間経過における変化を反映していないといったものである。

その他の批判には、その「サイクル」が新技術の開発またはマーケティングに実利益をもたらさず、単に過去の傾向に対するコメントに過ぎないというものがある。

例えば技術成熟度（technology readiness level）と比較した際の欠点には以下がある。
技術が実際に今どの状態にあるのかを客観的あるいは明確に示すことのできない「幻滅」「啓蒙」「期待」といった（主観的な）用語を用いている。

ハイプ・サイクルの用語は、自分は失望したくないので「幻滅のくぼ地」にある技術からは遠ざかるべきだろうかといったミスリードを招く。

技術が次の段階に移行するための行動展望は何も提供されない。

脚注

^ Fenn, Jackie (1995年1月1日). “Word Spy: hype cycle”. When to Leap on the Hype Cycle. Gartner Group. 2011年12月30日閲覧。
^ Fenn, Jackie (2008年6月27日). “Understanding hype cycles”. When to Leap on the Hype Cycle. Gartner Group. 2011年12月30日閲覧。
^ Fenn, Jackie; Mark Time (2008-06-27). Understanding Gartner’s Hype Cycles, 2008. Harvard Business Press. G00158921
^ a b Flew, Terry (2008). New Media: An Introduction (3rd ed.). South Melbourne: OUP Australia and New Zealand. ISBN 978-0195551495
^ “iPod Reliability Survey”. MacInTouch, Inc. (2005年). 2011年12月30日閲覧。
^ Negroponte, Nicolas (1996-01-03). Being Digital (1st ed.). Vintage. ISBN 978-0679762904
^ Kelly, Kevin (1997-09-01). New Rules For The New Economy. 5.09. Vintage 2011年12月30日閲覧。.
^ Dyson, Esther (1997). Release 2.0: A Design For Living In The Digital Age (1st ed.). New York: Broadway Books
^ First published in the 2005 blog:
Veryard, Richard (2005年9月16日). “Technology Hype Curve”. 2011年12月30日閲覧。
^ Weinberg, Gerald; et al (September 5, 2003). HypeCycle. AYE Conference 2011年12月30日閲覧。
^ Aranda, Jorge (2006年10月22日). “Cheap shots at the Gartner Hype Curve”. 2011年12月30日閲覧。
関連項目
AIの冬
製品ライフサイクル
外部リンク
Hype Cycle Research Methodologies（ガートナー） – ハイプ・サイクルの紹介
リサーチ・メソドロジ：ハイプ・サイクル（ガートナー） – 日本語の紹介ページ
Hype Cycles（ガートナー） – 各種ハイプ・サイクル
Mastering the Hype Cycle（ガートナー） – 書籍紹介
Gartner’s hype cycle（Floor）
表話編歴
科学技術研究
カテゴリ: 技術革新製品開発マーケティング
最終更新 2025年1月24日 (金) 23:40 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
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日本の十大発明家
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%97%A5%E6%9C%AC%E3%81%AE%E5%8D%81%E5%A4%A7%E7%99%BA%E6%98%8E%E5%AE%B6

『出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

日本の十大発明家（にっぽん/にほん の じゅうだい はつめいか）は、日本の発明家や発見者のうち著しい功績を上げた者を名数10（十大）にして顕彰した事蹟である。ここでは日本国政府によるものを挙げる。

概要
1930年（昭和5年）と1939年（昭和14年）に当時の代表的な発明家として選ばれた10名が、昭和天皇より宮中賜餐の栄を受けた。また日本の産業財産権制度百周年記念事業の一環として、1985年（昭和60年）の「発明の日」4月18日付けで特許庁が「十大発明家」を選定し、顕彰した。 選定の基準は技術的革新性や産業利用での貢献によるものと思われる。

受賞者一覧

各人には記載順はあっても順位付けは無く、恐らくは特許・実用新案番号が基準になっており、1985年（昭和60年）のものはその旨を明記している。技術(創作)の名称は1985年のみ情報があり、1930年、1939年は本稿編集者による補筆である。

1930年（昭和5年）

鈴木梅太郎 – 糠中ノ一成分アベリ酸ノ製造法（cf. ビタミンB1の発見と製造法）
杉本京太 – タイプライター。
御木本幸吉 – 真珠素質被着法、真珠貝仔蟲被着器（cf. 真珠養殖技術）
山本忠興 – テレビジョン。
密田良太郎 – 水銀避雷器。
蠣崎千晴 – 牛疫ワクチン。
二代目 島津源蔵 – 蓄電池。
本多光太郎 – 特殊合金鋼 ー 磁性材料(永久磁石)KS鋼。
田熊常吉 – ボイラー。
丹羽保次郎 – 写真電送方式（cf. ファクシミリ#歴史、NE式写真電送機）

1939年（昭和14年）

三島徳七 – (件名不詳)（cf. MK鋼）
大河内正敏 – ピストンリング。
岡村金蔵 – 油母頁岩乾留法。
梅根常三郎 – 赤褐鉄鉱選鉱法。
棚橋寅五郎 – 無機薬品の製法。
安藤博 – 多極真空管。
浅尾荘一郎 – 光電管。
古賀逸策 – 水晶振動子。
岡部金治郎 – マグネトロン。
朝比奈泰彦 – ビタカンファー。

1985年（昭和60年）

1985年（昭和60年）の「発明の日」4月18日、日本における産業財産権制度が100周年を迎えたことを記念して、村田敬次郎（通商産業大臣）が委員長を務める工業所有権制度百周年記念行事委員会の下、特許庁が選定し顕彰した。選考には物理学者茅誠司（東京大学名誉教授）を始めとすると学識経験者が当たった。特許庁総合庁舎1階ロビーには、選定当日付けで設置されたレリーフが今も展示されている。各人に順位付けはなく、特許・実用新案番号の若い方から順に記載されている [1] [2] [3]。

豊田佐吉 – ［特許第1195号］木製人力織機（cf. 豊田式木製人力織機）。
御木本幸吉 – ［特許第2670号］養殖真珠。
高峰譲吉 – ［特許第4785号］アドレナリン。
池田菊苗 – ［特許第14805号］グルタミン酸ナトリウム。
鈴木梅太郎 – ［特許第20785号］ビタミンB1。
杉本京太 – ［特許第27877号］邦文タイプライター。
本多光太郎 – ［特許第32234号］KS鋼。
八木秀次 – ［特許第69115号］八木アンテナ。
丹羽保次郎 – ［特許第84722号］写真電送方式（cf. ファクシミリ#歴史、NE式写真電送機）。
三島徳七 – ［特許第96371号］MK磁石鋼。

脚注
[脚注の使い方]

^ 十大発明家 – 特許庁(2011年2月10日、情報更新)
^ 日本の十大発明家
^ 十大発明家 – 特許庁探検 – 一般財団法人コンピュータ教育推進センター (CEC)

関連項目

発明
発明家
恩賜発明賞
外部リンク
十大発明家 – 特許庁
カテゴリ: 日本の名数10日本の発明家日本史の人物知的財産権昭和天皇特許庁 (日本)十大
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和文タイプライター
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%92%8C%E6%96%87%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%97%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%82%BF%E3%83%BC

『出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』

この記事は検証可能な参考文献や出典が全く示されていないか、不十分です。 出典を追加して記事の信頼性向上にご協力ください。（このテンプレートの使い方）
出典検索?: “和文タイプライター” – ニュース · 書籍 · スカラー · CiNii · J-STAGE · NDL · dlib.jp · ジャパンサーチ · TWL (2012年8月)

「小型邦文タイプライターSH-280」（日本タイプライター株式会社製造）

和文タイプライター（わぶんタイプライター）は、和文（日本語）の文章を活字体で作成する機械装置である。杉本京太によって発明され、1915年（大正4年）に「邦文タイプライター」（2400文字）としてその原型が製品化されて以降、ワードプロセッサ登場以前に長い間使用されていた。和文タイプと略称される。

構造

この装置は、英文タイプライターに見られる活字の付いたアームやキーボードは存在せず、活字の詰まった上下左右にスライドするバケット部と、それを機械的に取り出して、原稿にインクリボン越しに打ち付けるピックアップ、そしてその固定されたピックアップの下のバケット部に納められた活字の配列に対応した配列ボード（印刷してあるだけのシール）上で、現在ピックアップ出来る唯一の活字を示すファインダー（バケット部に固定され、上下左右に操作すると、それに応じてバケット部が動く）から成っており、後はピックアップを動作させるトリガーボタンが付いていた。

日本語文章の構成に必要な文字の数は、欧文のアルファベットと比較して膨大であり、「1文字1キーで対応する」という欧文タイプライターの考えを単純に拡張しただけでは機構的に複雑になり過ぎ、実用化困難だと考えられていた。

杉本は発想を転換し、「キーによる盤面操作で活字箱から任意の活字を取り出す」という機構を発明した。

タイプライターと銘打っているが、あくまでも清書用で、欧文タイプライターのように文章を考えながら高速で文字を入力するようなことは叶わず、ましてやキーを見ないで入力するタッチ・タイピングなどは不可能であった。

このような文字入力の技術的限界から、日本語の表記をローマ字化してしまおうと主張した人々さえ存在した（この主張はローマ字論と呼ばれる）。

この制約を乗り越えるには、1978年（昭和53年）の東芝JW-10ワードプロセッサの登場を待たなければならなかった。

取り扱いと用途

邦文タイプライター活字配置の一例（1935年<昭和10年>）いろは順配列。使用頻度順に一級～三級でまとめられている。漢字は右下から音読みのいろは順

この活字配列は決まっているものの、最低でも1000を越え、小型汎用機種でも大抵は2000を越える漢字を含む活字から、適切な文字を探して一文字ずつ打ち込んで行くため、かなりの技能が必要とされた。

作成した原稿は、印刷屋で写植印刷に用いられたり、青写真コピーでプリントされ、後には複写機も利用された。

1930年（昭和5年）からは和文ライノタイプも開発されて[1]、長きにわたって、日本の官公庁における書類の作成や印刷業界の版下制作を支えていた。

特に書類作成では、汎用型機の普及にもよって、学校などの公共機関や企業が内外の関係者に配布する書類や連絡文章の作成に威力を発揮し、1970年代以前においては手書きによる謄写版と並行して、事務用品としての一定の地位を得ていた。

しかし、活字を探し出したりと扱いが難しく、また文字の打ち間違いを後から修正することは困難で、横転させようものならバケット内の活字が皆飛び出して散乱してしまい、それを並べ直すだけでも専門の技術者を必要とするなど、持ち運びにも不便な上に作動音も大きく、1980年頃から次第に日本語ワードプロセッサーが普及するにつれ姿を消していった。

和文タイプライターの活字配列は、検定に使用する場合も含め、一般的に五十音順であったが、自衛隊ではいろは順であった。

陸上自衛隊では1968年（昭和43年）に文書科のタイピストとして女性の曹士自衛官を受け入れ隊内で検定を行ったが、活字配列が違うため退職後に民間に再就職する際は資格取得が難しかった。なお1980年代に廃止された後、任期満了退職者等以外は戦闘職種以外に転科させる措置があった。

1980年代以降、急速にワードプロセッサが低価格化で普及していく中で次第に姿を消していった和文タイプライターであるが、その過渡期の1980年（昭和55年）に、沖電気からレターメイト80という日本語タイプライターを電子化した製品（同社の名称は「日本語電子タイプライター」）が発売されている。

この当時の価格で185万円する機器は、黎明期にあった同年代の日本語ワードプロセッサよりも安価（1/3から3/5程度）で、日本語タイプライターの文字盤を入力機器として、付属で本体にケーブル接続された専用ペンでタッチすることで文字を選択し、入力することができた。また、入力された文章をミニフロッピーディスク（5インチディスク。当時の標準は8インチだった）にデータとして記憶することで、従来の和文タイプライターが苦手とする校正作業を行えるようになっていた。

資格

2017年（平成29年）現在、和文タイプライターの資格は廃止されて久しいが、かつては以下のような検定試験が各種団体によって実施されていた。[2]

日商和文タイピスト技能検定試験 – 日本商工会議所主催。1級～5級。1954年（昭和29年）～1987年（昭和62年）[3]。

全商和文タイプ実務検定試験 – （財）全国商業高等学校協会主催。1級～4級。1960年（昭和35年）～1989年（平成元年）[4]。

全タイ連和文タイピスト技能認定試験 – 全国タイピスト学校連盟主催。1級～5級。日商検定受検の目安。

日タイ連和文タイプ技能検定試験 – 日本タイピスト学校連盟主催。1級～5級。

脚注
[脚注の使い方]

^ 印刷会の革命児、邦文ライノタイプ完成『大阪毎日新聞』昭和5年（1930年）8月3日（『昭和ニュース事典第2巻 昭和4年-昭和5年』本編p506 昭和ニュース事典編纂委員会 毎日コミュニケーションズ刊 1994年<平成6年>）
^ 『和文タイピストハンドブック　和文タイプライタの知識と技術』和文タイプライター工業会、1978年1月。
^ https://twitter.com/jcci_kentei/status/734955603932549122 日本商工会議所検定公式Twitter
^ http://www.zensho.or.jp/puf/aboutus/ 協会概要 | 公益財団法人全国商業高等学校協会
関連項目
タイプライター
カナタイプ（カナモジカイ参照）
グリコ・森永事件 – 1984年（昭和59年）に発生した誘拐・企業恐喝事件。脅迫状等が和文タイプライター（パンライター）で製作され、活字体の癖から機種特定にまで至るが、犯人特定に至らず、時効成立を目前にして、犯人グループから捜査陣宛に「鶴」と「亀」の活字が送られたとされる。
外部リンク

ウィキメディア・コモンズには、和文タイプライターに関連するカテゴリがあります。
和文タイプライター(これなあに?)
杉本京太の代表的発明（邦文タイプライター） (PDF) （特許庁、日本の十大発明家）
沖電気・レターメイト80 – 情報処理学会、IPSJコンピュータ博物館（沖電気も参照）
昭和5年（1930年）和文タイプライター競技&NG表彰式(https://www.youtube.com/watch?v=xIVn5bQ058w&ab_channel=storiacafe)
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