AR和VR的光学结构分别是什么？
AR的光学结构主要包括棱镜方案、Birdbath方案、自由曲面方案、离轴全息透镜方案和光波导方案，而VR的光学结构主要基于非直视型结构和直视型结构。具体介绍如下：
- AR的光学结构
- 棱镜方案：棱镜方案的光学系统由投影仪和棱镜组成。图像从投影仪投射出来后，通过棱镜反射到人的视网膜上，与现实景象相叠加[^1^]。这种设计相对简单，但存在视场角小、体积较大等问题。
- Birdbath方案：Birdbath方案使用一个45度角的分光镜，将光线投射到合成器上（通常为凹面镜），再导向眼睛[^1^]。该方案允许用户同时看到现实世界和虚拟信息，但设备体积相对较大。
- 自由曲面方案：自由曲面方案采用具有复杂面形的反射镜，显示器发出的光线射向凹面镜并反射入眼内[^1^]。这种方案在光学性能和系统设计上提供了更多自由度，但其畸变较大，需要软件修正。
- 全息透镜方案：全息透镜方案利用全息镜片的独特光学特性，通过全息光学元件将光束耦合进人眼[^1^]。这种方案提供较大的视场和较小的体积，但成像效果并不理想。
- 光波导方案：光波导方案是目前最主流的AR光学显示解决方案，分为几何波导和衍射光波导两种类型[^1^][^3^]。其中，偏振阵列波导使用多个半透半反膜层来扩展出瞳距离，使设备更加轻薄且色彩均匀；而浮雕光栅波导则采用纳米压印技术，具有大视场和大眼动范围的优势[^3^]。
- VR的光学结构
- 非直视型结构：非直视型结构由一系列单独的镜片组成，如HTC Vive、Oculus Rift和Sony PSVR都基于这种设计[^2^]。这种设计通过放大镜直接投射到显示屏上，适合沉浸式的虚拟现实体验。
- 直视型结构：直视型结构需要在视窗内进行更复杂和轻便的设计，通常用于不需要沉浸式的设备中，例如Microsoft Hololens和Google Glass[^2^]。这种设计通过抵消枕形失真和桶形失真，提高视觉质量。
综上所述，AR和VR的光学结构各有特色。AR眼镜通过各种光学方案在保持对现实世界的观察的同时叠加虚拟信息，而VR头显则通过光学系统创建完全沉浸式的虚拟环境。
