図解まるわかり VR・AR・MRのしくみ

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 フレネルレンズ、パンケーキレンズ

VRレンズのしくみ

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フレネルレンズの構造

VRヘッドセットでは、ディスプレイからの映像を眼球に焦点を合わせ

て投影するためにレンズが使われています。その中でも、広く採用されて

いるのが

フレネルレンズです。

フレネルレンズは、従来の凸レンズを同心円状に切り、平面上に並べた

特殊な構造を持っています（図 2-7）。このノコギリ状の断面によって、

レンズ自体を薄く軽量化できるのです。

一方、この構造が原因で、レンズ周辺部に色収差やコマ収差が発生しや

すいというデメリットもあります。色収差やコマ収差とは、レンズなどで

物体の像を作るときに光線が1点に集まらず、像がぼやけたりひずんだり

することです。その他にも、球面収差や非点収差、歪曲収差などがありま

す。

パンケーキレンズによる高品質映像と小型化

パンケーキレンズは、非球面レンズと凸レンズの2 重構造により、光を

反復反射させて拡大投影する特殊なしくみを持ちます（図 2-8）。このし

くみにより、ディスプレイをユーザーの目にぎりぎりまで近づけても、大

きく鮮明に映像を映し出すことができます。結果として、デバイスの小型

軽量化を実現しながら、ひずみの少ない高品質な映像表現も可能になりま

した。

一方で、光の一部が失われ映像が暗くなりやすいというデメリットもあ

ります。しかし、MetaQuest3 や PICO4 などの最新XRデバイスでは、そ

の高い映像品質と小型化のメリットからパンケーキレンズが採用されてい

ます。

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