非球面レンズ vs. パンケーキVRレンズ なぜガラス製が良いのか

すべてのレンズ設計には利点と妥協が伴います。VR用のパンケーキレンズと非球面レンズの違いについて見てみましょう、そしてなぜPimaxがPimax Crystalにガラス製非球面レンズを選んだのかを見ていきましょう。 VRにおけるパンケーキレンズ VRヘッドセットにおけるパンケーキレンズは、光学経路を折りたたむことで光学経路の全長を短くするレンズモジュールです。
非球面レンズ vs. パンケーキVRレンズ なぜガラス製が良いのか - Pimax Japan

すべてのレンズ設計には利点と妥協が伴います。VR用のパンケーキレンズと非球面レンズの違いについて見てみましょう、そしてなぜPimaxがPimax Crystalにガラス製非球面レンズを選んだのかを見ていきましょう。

VRにおけるパンケーキレンズ

VRヘッドセットにおけるパンケーキレンズは、光学経路を折りたたむことで光学経路の全長を短くするレンズモジュールです。パンケーキレンズは実際には、レンズ要素とフィルム層の密集した集合体で、フィルム層間の相互作用を利用して、以前は直線的な光路だけだったものを何度もフィルム層間で反射させます。しかし、このような折りたたまれた光学経路には明白な欠陥があります。それは、光の利用効率が急激に低下し、ゴーストやグレアのないクリーンなイメージを作り出すことが難しい、場合によっては不可能であることです。全ての光が層を通過するわけではないため、必然的に損失が生じます。

LCDスクリーンを例に取ると、光エネルギーの理論的な利用率はわずか25%(現在達成可能な技術レベルは20%のみ)です。

OLEDスクリーンを使い、それにパンケーキレンズを組み合わせると、光の利用効率の理論値はわずか12.5%で、現在のプロセスで達成できるレベルは約10%です。

失われた光は人の目に入るとゴースト画像となり、視界の明瞭さや透明感に影響を与えます。要約すると、パンケーキレンズのサイズ、厚み、重量は満足のいくものですが、高級デバイスには理想的でない視覚的な制限があります。

VRにおける非球面レンズ

非球面レンズは、複数の光学的目標を達成するためにVRヘッドセットでよく使用されます。これらは光学的な収差や歪みを修正するように設計されており、ユーザーがクリアで歪みのない視界を得られるようにしています。非球面レンズは周辺の歪みを減少させ、特に視野の端でのぼやけを防ぐのに役立ちます。これらはVR体験の視覚的な品質と明瞭さを最適化するために使用されます。

非球面とはレンズの表面を指します。これは、レンズの表面が完全に球形、または球の一部のように完璧に丸くないことを意味します。非球面レンズは、このように構築されており、歪みを減少させ、光がレンズから出て人間の目に入る方法を制御するのに役立ちます。

明瞭さを求めて

光がレンズを通過するとき、それは複数の障害物を通過します。光はレンズの入口と出口で空気、ガラス、または樹脂の障壁を通過します。このプロセス中に、一部の光は遮られてレンズから出ることができません。これにより光の明るさが減少し、その色が変わります。これはすべてのレンズに当てはまります。例外なく、レンズから放出される光は常にレンズに入る光より少ないです。

Pimax Crystalのガラス非球面レンズには、ヘッドセット内の単一のガラスダストフィルターに加えて、単一のガラス要素のみが含まれています。これは、光が空気/ガラスの障壁を4つだけ通過することを意味します。光を制御するレンズが1つだけなので、私たちは歪曲カーブがよく調整された非常に高品質のレンズを使用する必要がありました。その利点は、ほとんどの光の強度が保たれ、色の変化が少ない明るい画像を生成できることです。

パンケーキレンズは、正確な画像を得て歪みの補正を減少させるために複数のレンズを使用しますが、多くのコンポーネントも使用しています。これは、より多くの空気/ポリカーボネートの障壁があることを意味します。現在、VRヘッドセットのすべてのパンケーキレンズコンポーネントはポリカーボネートを使用しています。ガラスよりも光学的に透明度の低いプラスチックです。これは、より多くの光の障壁があり、これらの障壁とそのレンズ素材の選択により、さらに多くの光が遮られることを意味します。

これは、パンケーキレンズがパネルから来る光の最大90%を遮る可能性があることを意味し、それ以上のこともあります。これは、同じ画像のために、パネルがほぼ2倍明るくなければならず、細部や色の精度の損失がさらに大きくなることを意味します。

パンケーキレンズの主な利点は、レンズがはるかに小さくて薄くできることです。しかし、それらは最高の画像品質を提供するわけではありません。

Pimaxでは、私たちのCrystalで可能な限り最高の画像を作成したいと考えています。そのため、ユーザーにレンズを通して最高の画像を提供していることを確認するため、厳格な基準で構築された単一のガラスレンズ要素を使用しています。

光学ガラス非球面レンズは約99%の光透過率を提供し、厚みのある素材と重さのコストで非常に高いPPD(画素密度)機能を提供します。私たちのパネルは他のものよりもレンズを通してより明るく輝き、パネルの明るさに余裕があるため、HDR互換性があります。明るく高解像度の画像に焦点を当てたハイエンドヘッドセットには、この設計が理想的です。