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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
2-4
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、MetaQuest3 や PICO4 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。