本发明涉及增强现实(ar)，具体来说，本发明涉及一种ar眼镜及相应的可折叠投影模组。
背景技术：
1、增强现实(augmented reality，简称ar)技术是促使真实世界信息和虚拟世界信息内容之间综合在一起的较新的技术内容，其将原本在现实世界的空间范围中比较难以进行体验的实体信息在电脑等科学技术的基础上，实施模拟仿真处理，叠加将虚拟信息内容在真实世界中加以有效应用，并且在这一过程中能够被人类感官所感知，从而实现超越现实的感官体验。真实环境和虚拟物体之间重叠之后，能够在同一个画面以及空间中同时存在。
2、增强现实技术不仅能够有效体现出真实世界的内容，也能够促使虚拟的信息内容显示出来，这些细腻内容相互补充和叠加。在视觉化的增强现实中，用户需要在头戴显示器的基础上，促使真实世界内容能够和电脑图形之间重合在一起，在重合之后可以充分看到真实的世界围绕着它。
3、目前，市面上的头戴式ar产品主要是ar眼镜和ar头盔。其中ar眼镜以其轻量化和方便携带等优势而广受市场欢迎。ar眼镜通常需要具有投影光路，该投影光路将虚拟画面投射到ar眼镜的镜片上，从而实现虚拟信息与现实世界相叠加。典型的现有技术中，投影光路的各个光学元件被封装在眼镜两侧的镜腿中。具体来说，可以镜腿内设置容纳腔，投影光路的各个光学元件依次布置并固定在该容纳腔中。投影光路的输出端通过波导将图像传输至ar眼镜的镜片，从而显示所需的虚拟信息。然而，ar投影光路往往需要占据镜腿长度方向上的较大空间，导致镜腿难以折叠。因此，现有技术中的ar眼镜的镜腿往往是固定在镜框的。这就导致此类镜腿固定的ar眼镜实际占用体积大，不便于携带和收纳。
4、为实现ar眼镜的镜腿折叠，一种思路是尽力缩短ar投影光路的轴向长度。例如采用oled(organic light-emitting diode)显示芯片来输出虚拟图像，由于oled具有自发光的能力，因此可以省去额外的背投光源，从而缩短ar投影光路的轴向长度。然而，基于oled技术的ar眼镜也存在其固有缺陷，例如oled显示芯片存在低亮度的问题，由于ar技术需要将虚拟信息与现实世界相叠加，许多ar眼镜的镜片处需要直接接收和透射自然光，此时oled投影技术的低亮度的问题会导致虚拟信息的亮度过低，进而导致用户体验不佳。另外，oled投影技术与其他成熟投影技术相比，其可靠性也相对较低。
5、申请人提出了一种将ar投影光路折叠的全新思路。基于折叠的特性，ar投影光路可以具有充足的长度来布置所需的光学元件，从而实现最佳的虚拟信息显示效果，尤其是实现最佳的虚拟信息与现实世界叠加的显示效果。例如，由于ar投影光路具有充足的长度，可以采用较为成熟的lcos技术来实现虚拟信息的投影。lcos全称为liquid crystal onsilicon，即硅基液晶封装玻璃。现有技术中，lcos面板的上基板通常是ito导电玻璃，下基板是涂有液晶硅的cmos基板，lcos面板的下基板的材质通常是单晶硅，因此拥有良好的电子移动率，而且单晶硅可形成较细的线路，因此与传统的lcd及dlp投影面板相比较，lcos是一种很容易达到更高的解析度。并且lcos面板相比oled面板具有高亮度、高色域等诸多优势。
6、然而，要将ar投影光路折叠，还需要考虑到如何实现投影光路的准直、防漏光、防尘等诸多技术难题，以保障ar投影光路的光学性能。并且，由于需要匹配ar眼镜，因此实现ar投影光路折叠的结构还需要具有小型化的特点，以免ar眼镜的镜腿过粗，导致使用体验不佳。
7、综上所述，当且迫切需要一种能够在保障ar投影光路的光学性能的前提下实现小型ar投影光路(可集成在眼镜镜腿内的ar投影光路)可折叠的解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种能够在保障ar投影光路的光学性能的前提下实现小型ar投影光路(可集成在眼镜镜腿内的ar投影光路)可折叠的解决方案。
2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种可折叠投影模组，包括：出射端壳体、设置在所述出射端壳体内的出射端光学组件、光源端壳体、设置在所述光源端壳体内的光源端光学组件，以及设置在所述出射端光学组件和所述光源端光学组件之间的光路折叠结构；所述光路折叠结构具有第一安装面和第二安装面，所述出射端光学组件和所述光源端光学组件分别与所述第一安装面和所述第二安装面中的一个连接固定；所述光路折叠结构包括轴套和复合转轴，所述轴套的外壳具有一作为所述第一安装面的第一端面，所述外壳内部形成内腔，且所述外壳的背向所述第一端面的一面设有窗口；所述复合转轴具有柱状部，所述柱状部嵌入所述内腔；所述复合转轴还具有一自所述柱状部向外延伸并穿过所述窗口而形成的外延部，所述外延部的端面作为所述第二安装面；一通光孔贯穿所述柱状部和所述外延部；所述复合转轴适于以所述柱状部的轴线为转轴相对于所述轴套转动，并且所述轴套的所述窗口的形状和尺寸允许所述外延部在所述窗口内做以所述柱状部的轴线为转轴的转动，带动所述出射端光学组件和所述光源端光学组件做相对转动，进而将所述可折叠投影模组切换至折叠态或展开态。
3、其中，所述折叠态是所述出射端光学组件的光轴方向和所述光源端光学组件的光轴方向互相交叠的状态；所述展开态是所述出射端光学组件的光轴方向和所述光源端光学组件的光轴方向以及所述通光孔的轴线方向均一致的状态，在所述展开态，所述光源端光学组件的出射光穿过所述通光孔，再由所述投射端光学组件的入射端接收。
4、其中，所述轴套的内表面的形状和尺寸与所述柱状部的外表面的形状和尺寸适配，以实现所述柱状部与所述轴套的枢轴连接，所述轴套的所述第一安装面设有第一通孔，在所述展开态下，位于所述柱状部的所述通光孔的出口与所述第一通孔对准，在所述折叠态下，位于所述柱状部的所述通光孔的出口被所述轴套的内表面遮蔽；所述轴套的除所述第一通孔和所述窗口以外的部分均具有封闭的内表面。
5、其中，所述外延部包括颈部和安装部，所述颈部的一端连接所述柱状部的中段，其另一端沿着所述光轴延伸并从所述窗口向外伸出，所述颈部的伸出所述窗口的一端形成所述安装部，所述通光孔贯穿所述柱状部、所述颈部和所述安装部，且所述通光孔的轴线方向垂直于所述柱状部的轴线方向。
6、其中，所述轴套包括：第一轴套构件和第二轴套构件；所述第一轴套构件具有所述的垂直安装面和用于组装所述第二轴套构件的第一倾斜安装面，所述第二轴套构件具有所述窗口和用于组装所述第一轴套构件的第二倾斜安装面，所述第一倾斜安装面和所述第二倾斜安装面均相对于所述ar投影光路的所述光轴呈倾斜状态；所述第一倾斜安装面和所述第二倾斜安装面扣合并组装固定形成所述轴套，所述第一倾斜安装面和所述第二倾斜安装面均设有用于装入所述柱状部的开口。
7、其中，所述第一倾斜安装面的开口的周沿设置密封圈第一安装槽，所述第二倾斜安装面的周沿设置密封圈第二安装槽，具有弹性的第二密封圈设置在所述密封圈第一安装槽和所述密封圈第二安装槽中；在将所述复合转轴的所述柱状部装入，并将所述第一轴套构件与所述第二轴套构件扣合组装后，所述第二密封圈的内侧面接触所述柱状部的外侧面，且所述第二密封圈被所述柱状部由内向外挤压以产生形变，使得所述柱状部与所述轴套之间的间隙密封；所述第一轴套构件和所述第二轴套构件的内表面的形状均与所述柱状部的外表面的形状相适配。
8、其中，所述复合转轴中，所述安装部呈平板状。
9、其中，所述复合转轴中，所述复合转轴是一体成型的。
10、其中，所述复合转轴是通过注塑工艺一体成型的注塑件；或者是复合材质件，该复合材质件包括金属骨架和附着在所述金属骨架的模塑成型的模塑材料，并由所述模塑材料的外形构造出所述复合转轴的外形和贯穿所述柱状部、所述颈部和所述安装部的所述通光孔。
11、其中，所述第二轴套构件上设置有磁体，所述磁体用于产生吸力以将所述复合转轴固定在展开状态下。
12、其中，所述复合转轴中，所述柱状部的高度不大于13mm；所述柱状部的横截面的面积不大于150mm2。
13、本技术还提供了一种ar眼镜，其包括：镜片、镜框、镜腿和ar投影光路，所述ar投影光路包括镜框端光学组件和背投光源；所述ar眼镜还包括光路折叠结构，所述光路折叠结构包括轴套和复合转轴，所述轴套具有内腔和一垂直于所述ar投影光路的光轴的垂直安装面，并且所述轴套的背向其所述垂直安装面的一端设有窗口；所述复合转轴具有柱状部，所述柱状部嵌入所述轴套的所述内腔；所述复合转轴还具有一自所述柱状部向外延伸穿过所述窗口的外延部，伸出所述窗口的所述外延部与所述镜框或所述镜腿固定连接，一通光孔贯穿所述柱状部和所述外延部，且所述通光孔的轴线方向垂直于所述柱状部的轴线方向；所述镜框端光学组件和所述背投光源分别设置在所述镜框和所述镜腿，并且，所述镜框端光学组件和所述背投光源被所述光路折叠结构隔开；所述复合转轴适于以所述柱状部的轴线为转轴相对于所述轴套转动，以带动所述镜腿相对于所述镜框折叠和展开。
14、其中，所述镜框的左右两端分别设置一镜框端光学组件外壳，所述镜框端光学组件设置在所述镜框端光学组件外壳内，所述背投光源安装在所述镜腿的内部；当所述镜腿相对于所述镜框展开时，所述通光孔的轴线方向与所述ar投影光路的光轴方向一致。
15、其中，所述外延部与所述镜腿的端部连接固定，所述垂直安装面与所述镜框端光学组件外壳连接固定；或者，所述外延部与所述镜框端光学组件外壳连接固定，所述垂直安装面与所述镜腿的端部连接固定。
16、其中，所述外延部包括颈部和安装部，所述颈部的一端连接所述柱状部的中段，其另一端沿着所述光轴延伸并从所述窗口向外伸出，所述颈部的伸出所述窗口的一端形成所述安装部，所述通光孔贯穿所述柱状部、所述颈部和所述安装部；在水平视角上，所述轴套的所述窗口的轮廓呈矩形；当所述镜腿相对于所述镜框展开时，所述窗口的开口朝向相对于所述ar投影光路的光轴呈向内倾斜的状态，所述窗口的宽度与所述复合转轴的所述颈部的高度相适配；所述窗口的长度与所述颈部的可移动距离相适配；在俯视视角下，所述窗口的轮廓线是弧形的，其与所述颈部的根部的移动轨迹一致。
17、与现有技术相比，本技术具有下列至少一个技术效果：
18、1、本技术通过一光路折叠结构实现对投影光路的折叠，同时还保障了投影光路在使用状态下的准直，并且兼顾投影光路的防漏光性能，从而在保障ar投影光路的光学性能的前提下实现了小型的可折叠ar投影光路，进而使ar眼镜更加便于携带和收纳，提升了用户体验。具体来说，在本技术的一些实施例中，可以通过贯穿复合转轴外延部及其柱状部的通光孔，将投影光路的光线从轴套外部导入到轴套内，从而将ar投影光路的光源端光学组件与投射端光学组件的光路导通。并且，在该设计下，经过光路折叠结构的光线周围被复合转轴和轴套双重遮蔽，因此光线传输的整个过程均可在良好的封闭环境下完成，具有优异的防漏光性能。
19、2、本技术的一些实施例中，在实现ar眼镜可折叠的基础上，还提升了光路折叠结构的密封性性能，实现了更优的防尘防污效果，更好地保障了ar投影光路的光学品质。
20、3、本技术的一些实施例中，通过优化光路折叠结构的制作工艺，在减小该光路折叠结构占用空间的前提下，兼顾了其结构强度和可靠性，能够耐受大量次数的折叠。
21、4、本技术的一些实施例中，通过优化制作工艺，以较低的成本实现了具有较高可靠性的小型复杂转轴结构，特别适于大规模量产。
22、5.本技术的一些实施例中，光路折叠结构便于与镜腿和镜框拆卸分离，从而方便该光路折叠结构的维护、保养和更换，进而提升ar眼镜的可靠性和使用寿命。
1.一种可折叠投影模组，包括：出射端壳体、设置在所述出射端壳体内的出射端光学组件、光源端壳体、设置在所述光源端壳体内的光源端光学组件，以及设置在所述出射端光学组件和所述光源端光学组件之间的光路折叠结构；所述光路折叠结构具有第一安装面和第二安装面，所述出射端光学组件和所述光源端光学组件分别与所述第一安装面和所述第二安装面中的一个连接固定；
2.根据权利要求1所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述折叠态是所述出射端光学组件的光轴方向和所述光源端光学组件的光轴方向互相交叠的状态；所述展开态是所述出射端光学组件的光轴方向和所述光源端光学组件的光轴方向以及所述通光孔的轴线方向均一致的状态，在所述展开态，所述光源端光学组件的出射光穿过所述通光孔，再由所述投射端光学组件的入射端接收。
3.根据权利要求1所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述轴套的内表面的形状和尺寸与所述柱状部的外表面的形状和尺寸适配，以实现所述柱状部与所述轴套的枢轴连接，所述轴套的所述第一安装面设有第一通孔，在所述展开态下，位于所述柱状部的所述通光孔的出口与所述第一通孔对准，在所述折叠态下，位于所述柱状部的所述通光孔的出口被所述轴套的内表面遮蔽；所述轴套的除所述第一通孔和所述窗口以外的部分均具有封闭的内表面。
4.根据权利要求1所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述外延部包括颈部和安装部，所述颈部的一端连接所述柱状部的中段，其另一端沿着所述光轴延伸并从所述窗口向外伸出，所述颈部的伸出所述窗口的一端形成所述安装部，所述通光孔贯穿所述柱状部、所述颈部和所述安装部，且所述通光孔的轴线方向垂直于所述柱状部的轴线方向。
5.根据权利要求2所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述轴套包括：第一轴套构件和第二轴套构件；
6.根据权利要求5所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述第一倾斜安装面的开口的周沿设置密封圈第一安装槽，所述第二倾斜安装面的周沿设置密封圈第二安装槽，具有弹性的第二密封圈设置在所述密封圈第一安装槽和所述密封圈第二安装槽中；在将所述复合转轴的所述柱状部装入，并将所述第一轴套构件与所述第二轴套构件扣合组装后，所述第二密封圈的内侧面接触所述柱状部的外侧面，且所述第二密封圈被所述柱状部由内向外挤压以产生形变，使得所述柱状部与所述轴套之间的间隙密封；所述第一轴套构件和所述第二轴套构件的内表面的形状均与所述柱状部的外表面的形状相适配。
7.根据权利要求4所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述复合转轴中，所述安装部呈平板状。
8.根据权利要求1所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述复合转轴中，所述复合转轴是一体成型的。
9.根据权利要求4所述的可折叠投影模组，其特征在于，所述复合转轴是通过注塑工艺一体成型的注塑件；或者是复合材质件，该复合材质件包括金属骨架和附着在所述金属骨架的模塑成型的模塑材料，并由所述模塑材料的外形构造出所述复合转轴的外形和贯穿所述柱状部、所述颈部和所述安装部的所述通光孔。
10.根据权利要求5所述的ar眼镜，其特征在于，所述第二轴套构件上设置有磁体，所述磁体用于产生吸力以将所述复合转轴固定在展开状态下。
11.根据权利要求2所述的ar眼镜，其特征在于，所述复合转轴中，所述柱状部的高度不大于13mm；所述柱状部的横截面的面积不大于150mm2。
12.一种ar眼镜，其包括：镜片、镜框、镜腿和ar投影光路，所述ar投影光路包括镜框端光学组件和背投光源；其特征在于，
13.根据权利要求12所述的ar眼镜，其特征在于，所述镜框的左右两端分别设置一镜框端光学组件外壳，所述镜框端光学组件设置在所述镜框端光学组件外壳内，所述背投光源安装在所述镜腿的内部；当所述镜腿相对于所述镜框展开时，所述通光孔的轴线方向与所述ar投影光路的光轴方向一致。
14.根据权利要求13所述的ar眼镜，其特征在于，所述外延部与所述镜腿的端部连接固定，所述垂直安装面与所述镜框端光学组件外壳连接固定；或者，所述外延部与所述镜框端光学组件外壳连接固定，所述垂直安装面与所述镜腿的端部连接固定。
15.根据权利要求14所述的ar眼镜，其特征在于，所述外延部包括颈部和安装部，所述颈部的一端连接所述柱状部的中段，其另一端沿着所述光轴延伸并从所述窗口向外伸出，所述颈部的伸出所述窗口的一端形成所述安装部，所述通光孔贯穿所述柱状部、所述颈部和所述安装部；
