了解！「フルダイブVR」を“脳と身体への入出力まで含む超没入XRデバイス”として想定し、現実に実行可能な（=現在の技術で実装しうる）非侵襲型ルートを軸に、製造～量産までの工程を丸ごと俯瞰できる形でまとめます。
（侵襲型＝医療級は規制が大幅に増えるため補足に分離）
前提整理（レベル定義）
- Lv.1: 高機能XR＋全身ハプティクス … HMD/パススルー、アイトラッキング、触覚スーツ・手袋、トレッドミル等。
- Lv.2: BCI入力併用 … EEG/近赤外NIRS等で意図推定（手指・視線に加え脳信号を補助入力）。
- Lv.3: 神経刺激によるフィードバック … tES（tDCS/tACS）、経皮電気刺激、局所振動/EMSで“感覚の疑似再現”。
以下は Lv.1～2（＋限定的Lv.3） を前提にした製造工程です。
製品アーキテクチャ（主要モジュール）
- HMD本体：光学（パンケーキ/マイクロOLED or μLED）、カメラ（インサイドアウトSLAM）、IMU、SoC/メモリ、無線（Wi-Fi/BT）、冷却。
- アイトラッキング：IR照明＋IRカメラ、キャリブソフト。
- ハンド/ボディトラッキング：手指カメラ/グローブ/外部ビーコン（必要に応じて）。
- ハプティクス：スーツ/グローブ/靴（リニアアクチュエータ、EMS、振動、空圧）。
- BCI（任意）：ドライ/湿式EEG電極、フロントエンドADC、ノイズ対策。
- 電源：セル（18650/21700/パウチ）＋BMS、急速充電、UN38.3/62133対応。
- エンクロージャ：樹脂/マグネ合金、ヘッドバンド、熱設計。
- ファーム・ソフト：OS/描画/トラッキング/BCI推定/安全制御。
製造～量産の全体フロー（EVT→DVT→PVT）
0. 企画・要求仕様
- 体験要件（視野角FOV/PPD/リフレッシュ/遅延/追従精度/稼働時間/質量/騒音）
- 安全要件（皮膚接触、EMS/tES出力上限、温度、EMC、SAR）
- コスト/歩留まり/サプライ可用性KPI
1. 設計（DFX徹底）
- システム：電気（SoC/PMIC/高速配線）、光学（レンズ/ディスプレイ）、RF、熱、機構。
- DFM/DFT/DFS：量産・検査・組立・サービス容易性。
- FMEA：故障モード洗い出し（光学塵、ケーブル断線、熱暴走、汗浸入等）。
2. サプライチェーン確立
- ディスプレイ/レンズ/カメラ/IMU/アクチュエータ/電極/バッテリの一次・二次ベンダ確保
- 重要治工具（治具、貼合、塵埃管理）、EMS/CM選定、LT（リードタイム）確定
3. EVT（試作検証）
- 試作基板/光学サンプル/機構α
- 主要KPI実測：PPD/MTF、遅延、発熱、SLAM精度、アイトラッキング精度、EEG SNR
- 安全限界の確認（皮膚温、電気刺激上限、絶縁、漏れ電流）
4. DVT（設計妥当性）
- 量産プロセス想定でのサンプル（β/γ）
- 信頼性試験：落下、振動、ねじり、汗・皮脂・塵埃、温湿度サイクル、連続稼働、静電気
- 規制前監査：EMC/無線/SAR/62368-1、皮膚接触材料の生体適合性（ISO 10993相当）
5. PVT（量産妥当性）
- 量産ライン・治具・SOP完成、タクトタイム/直行率の目標達成
- OBA（Outgoing quality audit）安定 → 量産GO
部品別・製造工程の要点
A. 光学・表示
- μOLED/μLEDの貼合・レンズユニット組立（クリーン環境）
- 焦点・瞳位置・収差調整、防塵/曇り対策コーティング
- 検査：MTF、輝度ムラ、色度、ダストカウント
B. カメラ・トラッキング
- センサー基板実装（SMT）、レンズ嵌合、IR照明ユニット
- 幾何キャリブ（外部既知パターン）、温度ドリフト補正
- 検査：暗電流、SNR、歪み、SLAMループ閉合誤差
C. IMU/基板（メイン/サブ）
- 高速配線（MIPI/PCIe/LPDDR）、シールド/EMI設計
- ファンクションテスト（DFT：ICT/Boundary-scan）
- 焼きなまし/ストレステストで早期故障除去
D. ハプティクス（スーツ/グローブ）
- アクチュエータ実装（LRA/ERM/空圧/EMS）、配線の屈曲寿命
- 皮膚接触材料：通気・汗処理、洗濯耐性
- 検査：振動周波数レンジ、応答時間、出力バラツキ
E. BCI（EEG/NIRS/EMS）
- 電極（Ag/AgCl等）成形、インピーダンス管理、ヘッドキャップ寸法許容
- アナログ前段のノイズ/アース/アーチファクト除去
- 刺激系（tES/EMS）は二重冗長の電流制限＆フェイルセーフ
F. 電源・熱
- BMSキャリブ、セルマッチング、保護素子（PTC/ヒューズ）
- ヒートパス最適化（ヒートパイプ/ベイパーチャンバー、ファン騒音）
G. エンクロージャ/装着系
- 射出成形/マグネ合金ダイキャスト、表面処理（ハードコート、指紋対策）
- ヘッドバンド機構の繰返し耐久、重量バランス調整
組立ライン例（セル/フロー）
- 前加工：基板実装（SMT）→外観/電気検査
- 光学ユニット：貼合→防塵→光学キャリブ
- センサーユニット：カメラ/IMU組付→幾何キャリブ
- 筐体一次組立：フレキ配線、締結トルク管理
- 電源/BMS組付：絶縁/リーク/短絡検査
- 冷却系装着：ペースト塗布量検査、ファン動作
- ファーム書込/起動：シリアル刻印、マック/BTアドレス焼付
- 総合検査：表示、遅延、カメラ、SLAM、アイトラッキング、無線、オーディオ
- 安全試験：表面温度、漏れ電流、EMS上限制御試験
- 環境・信頼性抜取：温湿度、振動、落下
- 外観・クリーニング：パーティクル/擦傷検査
- 梱包：トレーサビリティ（QR）、ドキュメント同梱
タクトの目安（例）：60–120秒/台（HMD）、5–10分/セット（ハプティクス/BCI）
必須治具：位置決め、光学評価、レンズフォーカス、カメラ幾何、RF暗箱、エージングラック
キャリブレーション/テスト項目（抜粋）
- 映像：MTF/色度/輝度ムラ、レンズ中心ズレ
- 追跡：IMUバイアス、カメラ外内パラ、SLAM精度（ループ閉合誤差<既定値）
- 視線：視線誤差角（例 ≤0.5°）、瞳孔検出率
- 遅延：フォトダイオード＋ハイスピでフレーム到達遅延計測
- 無線/EMC：出力、隣接チャネル漏洩、放射/伝導ノイズ
- 熱：最大負荷時の皮膚接触面温度（規格内）
- BCI：電極インピーダンス、SNR、アーチファクト耐性
- ハプティクス：出力周波数・振幅、応答遅延、EMS電流上限
規格・認証（非医療機器想定）
- 安全：IEC 62368-1（情報機器）、電気ショック/発熱
- 無線：FCC/CE/TELEC（日本）、Bluetooth/Wi-Fi
- EMC：EN 55032/55035 など
- 電池：UN38.3、IEC 62133
- 皮膚接触：ISO 10993-5/10（刺激/感作）相当評価
- 化学：RoHS/REACH
- SAR/ばく露：必要に応じ評価（頭部近接運用）
医療級/侵襲・神経刺激中心の場合：IEC 60601-1/-1-2/-2-10（神経刺激）、ISO 13485（QMS）、FDA/PMDAクラス審査が必要になり、開発・製造プロセスが医療機器向けに大幅に拡張されます。
品質管理と量産KPI
- IQC（受入）：レンズダスト、ディスプレイ輝度、セル内部抵抗、電極インピーダンス
- IPQC（工程内）：直行率、タクト、温度/トルク/塗布量SPC管理
- OQC（出荷）：機能総合合格率、ランダム信頼性抜取
- 主要KPI：一次直行率>95%、総合歩留まり>90%、RMA<1%、DOA<0.3%
コスト構造の目安（BOM比率の一例）
- 光学/表示 35–45%／SoC/基板 20–30%／カメラ・センサー 10–15%／バッテリ 8–12%／機構 8–12%／ハプティクス/BCI 5–15%／梱包・付属 2–4%
リスクと対策
- 光学ダスト/貼合歩留まり → クリーンルーム管理、イオンブロー、工程設計
- 熱/重量バランス → 軽量材＋後頭部重心、熱拡散板
- 皮膚刺激/汗 → 生体適合材・通気設計、洗濯可能な内装
- EMS/刺激安全 → 二重電流制限、ウォッチドッグ、HWフェイルセーフ
- BCIノイズ → 電極配置最適化、ケーブルシールド、アーチファクト学習
開発ドキュメント/SOP（最低限）
- PRD/システムBlock、回路/配線図、光学設計書、熱解析、DFX一覧、FMEA
- 各モジュールSOP（組立・キャリブ・検査）、EOLテスト仕様、治具設計
- 材料表（BOM）＋AVL（承認ベンダー）＋トレーサビリティ計画
- 規制試験計画/報告書、ユーザ安全マニュアル
侵襲型（将来の“真”フルダイブ）に触れる場合の補足
- 要医療機器プロセス：ISO 13485、設計管理、臨床試験、長期安全性
- 製造：クリーン度、無菌、パッケージング、滅菌バリデーション
- 規制審査：PMDA/FDA、リスクベネフィット説明責任
まとめ
- まずは Lv.1～2中心（XR＋ハプティクス＋BCI入力）で量産可能な設計を固め、EVT→DVT→PVTを通して光学・安全・歩留まりを潰すのが現実解。
- BCI刺激などLv.3要素は限定的かつ安全重視でフェイルセーフを標準装備。
- 規格対応と検査治具の作り込みが量産の要です。
必要なら、このフローを工程表（ガント）や検査仕様テンプレ、ライン配置図に落としてサンプルを作ります。
