一种上下夹紧手机的装置及头显的制作方法

本实用新型属于虚拟现实，手机3d立体眼镜，头戴式显示器领域，用于使用自己的手机观看左右格式的立体影像，具体是一种上下夹紧手机的装置及头显。

背景技术：

实用新型201320327262.X公布了一种用于观看手机影像的装置。但其固定手机时采用了槽位式安装，配合麻烦，安装不便，设计复杂，并且只能用某一种尺寸的手机，不能够匹配大多数其他尺寸的智能手机。本人的实用新型201420169457.0公布了一种利用卡扣固定手机的方案，能够解决尺寸适配的问题，但是在实际生产实践使用过程中发现，无论是一体式的卡扣，还是分开来加上弹性部件使用，这个实用新型所公布的方案都存在不方便-腾不开手的问题。实用新型201420169457.0中公开了一种夹持手机的装置，通过上下部分同步运动像一个夹子一样夹住手机。但是这种方式手机只能装夹在中间，而且通过生产实践发现，两个活动部分比较难以控制，平时不用时会自由移动，不受控制，晃来晃去。张开的两个夹子像个大嘴一样的，张牙舞爪，不好看。以上装置均不能够解决手机装夹麻烦的问题，不能够解决手机安装后的牢固度的问题。并且不能够解决装夹手机后，视窗的定位问题。视窗定位是指，手机上相应的屏幕区域和头显上的手机托架上的观察窗口的对应。由于现有技术中，不论手机大小，都是直接把手机屏幕全部用来显示，直接把整块屏幕分为左右图像。这样的视窗显然是不能够和手机托架上的观察窗口相对应的。当手机过大时，甚至都不能够从观察窗口中看到全部的图像，这样的视觉感受是很不好的。而且这样的显示方式要求屏幕对中，要处于头显的左右和上下位置的正中间才可以，比较麻烦。并且还不能够安装指端识别装置。为了解决这些问题，本申请提出一种上下夹紧手机的装置，以及安装有这种装置的头显。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够从手机的宽度方向夹紧手机，并且能够方便进行视窗定位，并且能够安装指端识别装置的装置。

基本思路是设有上下夹紧挡板，其中，下夹紧挡板相对于手机托架是固定的或者是可调固定的；上夹紧挡板和手机托架是具有滑动约束和弹性约束的。所述的上下夹紧挡板只是相对的称呼，他们之间可以互相调换。安装手机时，先将手机的一侧对准上夹紧挡板内的沟槽，沿着手机托架的平面向上推动上夹紧挡板，当手机的另一侧越过下夹紧挡板的突起后，手机卡入上下夹紧挡板的沟槽内。所述的上下夹紧挡板还设有大摩擦力材料，紧紧抓住手机。同样的结构，安装手机时，还可以先将手机的一侧对准下夹紧挡板内的沟槽，然后用手去拨动上夹紧挡板向上运动，直至上夹紧挡板越过手机的另一侧，夹住手机。优选采用第一种安装手机的方式，因为第二种需要两只手一起操作，第一种只要一只手操作手机就可以了。

技术方案：本申请设有手机托架，上夹紧挡板，下夹紧挡板，其中手机托架和手机屏幕相互接触，上夹紧挡板和手机托架之间是弹性约束，下夹紧挡板和手机托架之间是固定连接或者可调的固定连接。所述的可调的固定连接是指下夹紧挡板和手机托架之间还是相对固定的，通过螺丝、螺母、把手等调节装置进行可控的调节，调节之后，下挡板（简称，下同）还是相对于手机托架是固定的。上下夹紧挡板还可设有增加摩擦力的材料，或者本身摩擦力较大。还可以设置缓冲材料如海绵等，用以保护手机免收损伤。上下挡板的其中之一还可设有指端识别装置。

所述的手机托架设有观察窗口，左右各一个。中间或设有挡板，分开左右两个观察区域。虚拟现实头戴式显示器正是利用两个观察区域显示不同的图像来形成3d沉浸式的视觉感受的。手机托架的平面部分是要贴合手机屏幕上的玻璃的。在手机托架和手机屏幕接触的部分，可设有缓冲材料，如泡棉。手机托架和屏幕相接触部分的密封性，决定了漏光，进而影响了沉浸感。缓冲材料正是使手机托架和屏幕之间密封紧密，起到不漏光的作用。对应手机托架上的观察窗口，在手机屏幕上也有一个大小形状与观察窗口一致的显示区域，用以显示对应的左右两幅图像。因为手机大小不一样，屏幕的大小也不一样，显示区域在屏幕上的位置也就不一样。既，本申请和现有技术不同的是，并不是利用整个屏幕作为显示屏，而只是利用屏幕中的一部分作为显示屏。本申请实践中一般要求手机要大于5寸。比5寸大的手机，我们只使用其屏幕的靠近下夹紧挡板处的一部分。本申请所述的视窗定位，指的就是观察窗口和手机屏幕上对应位置的对应关系。显然，正常使用的状态，应该是观察窗口和手机上的图像的显示区域正好吻合的。

手机安装在上下夹紧挡板之间。手机宽度方向的下边沿是始终贴紧下夹紧挡板的。这样的话即使手机的大小有差异，也只是上夹紧挡板的位置会有差异，手机屏幕宽度方向的一侧的距离是固定的。手机越大，上夹紧挡板就会越往上，手机越小，上夹紧挡板就会越往下。下夹紧挡板是不动的。因为手机托架的观察窗口到下夹紧挡板的距离是固定的，观察窗口本身的形状也是固定的。我们的app会在屏幕靠近下夹紧挡板对应距离的位置，设置对应观察窗口的显示区域，并且只在显示区域内显示内容，而不是使用整个屏幕来显示内容。这样能够达到最佳的显示效果。现有的头显都不是这样规定的，不是这样定义自己的视窗的，都是直接使用整个屏幕的，所以他们都要求手机相对于手机托架要“对中”，而我们不要求对中，只要求贴紧下夹紧挡板。这一点也是很重要的创新。更加容易拿放手机了。虽然这种创新没有“特征”，但是这也是很重要的创新。

因为手机侧边和下夹紧挡板的贴合，只能确定屏幕上的显示区域高度方向的距离。显示区域左右的对中，还是要靠用户手动去调节。这样很麻烦。显示区域左右方向的距离，可以用定位点来确定。所以，还可以在手机托架上设置定位按钮，这个定位按钮对于触摸屏来说就是一个电容式的，能够触发触摸屏响应的定位点。app会根据这个定位点的输入，根据这个定位点在屏幕上的位置，来确定当前手机的左右位置，并且给出对应的显示区域。由于视窗的上下位置是靠下夹紧挡板和手机的侧边确定的，左右位置是靠定位点或者用户手动调节的，故手机上的显示区域能够和手机托架上的镂空部分的观察窗口完全吻合。从而达到最佳的显示效果。

所述的手机托架在上下位置各设有一个夹紧挡板。本申请所称的上下夹紧挡板，是相对于佩戴到用户头部上之后的上下位置，只是相对的上下。本申请所述的上夹紧挡板和下夹紧挡板的对应特征可以互换。在以下叙述中，按照下夹紧挡板为固定，上夹紧挡板为活动，进行叙述，实际情况可以是上夹紧挡板为固定，下夹紧挡板为活动。既，上夹紧挡板可以和手机托架之间是固定约束，而下夹紧挡板成为滑动约束和弹性约束。

所述的下夹紧挡板还设有调节装置。调节装置用于调节下夹紧挡板相对于手机托架的上下位置。调节装置也是服务于视窗定位，用于使头显能够更好的适应不同尺寸的手机。不设置调节装置也能够实现不同尺寸手机的视窗定位。但是设置调节装置能够弥补：当用户使用非我司配套的app时，非正规app没有能够将屏幕进行划分，而是按照传统方案直接把整个屏幕分成两半，此时如果不调整，则无法使用此app正常观看。设置调节装置还能够弥补因为手机边框太宽导致的屏幕相对于侧边位置的细微差异。所述的调节装置可以是任何可以调节两个物体相对位置的装置，如齿轮齿条、螺母螺杆、等。当调节装置自身不能够锁定位置时，还需要设置可以将下夹紧挡板锁定于手机托架的锁紧装置。比如使用齿轮齿条的调节方式，但是因为齿轮齿条一般没有锁定的作用，螺母螺杆是有锁定的，所以就需要额外设置锁紧装置，如利用极限位置进行锁紧的把手等。

总结说来，本申请主要发明点在于：

公开了一种上下夹紧手机的装置，包括手机托架、上夹紧挡板、下夹紧挡板，其中手机托架和上下夹紧挡板分别连接，手机在宽度方向位于上下夹紧挡板之间，上下夹紧挡板在手机长边的两侧面夹紧手机。其中的手机托架用于连接头显的其他部件，如固定架，并且连接上下夹紧挡板，并且给手机提供安装位置。

所述的上夹紧挡板和手机托架之间是弹性约束，和滑动约束。这种弹性约束使上夹紧挡板能够向下夹紧手机。滑动约束包括使用滑槽的安装方式，使用导轨，使用轴孔配合等常见的滑动约束等。

所述的下夹紧挡板和手机托架之间是固定约束，或者一种可以调节的固定约束。

所属的上下夹紧挡板只是相对而言的，它们和手机托架之间的连接约束特征可以互换。上夹紧挡板和手机托架之间的结构特征，变成下夹紧挡板和手机托架之间的结构特征，同样的下夹紧挡板也是一样。总之需要其中一个夹紧挡板是固定的，另一个夹紧挡板是滑动的，有弹性的。也既，上下夹紧挡板的其中之一是和手机托架用滑动约束和弹性约束相连接，另一个和手机托架之间的连接是固定约束。

所述的上夹紧挡板通过滑槽和手机托架进行滑动约束，上夹紧挡板和手机托架之间设有弹簧连接两者，弹簧对上夹紧挡板的作用力向下，推动上夹紧挡板使之处于最下端。当手机接触上夹紧挡板，推动上夹紧挡板时，上夹紧挡板是有弹力的。上下夹紧挡板共同夹紧手机的力，是上夹紧挡板的弹簧提供的。此处的弹簧，是一种广义上的弹簧。气弹簧、平板弹簧都属于此范围。

所述的下夹紧挡板通过固定约束，如螺丝紧固、卡扣固定、焊接，连接于手机托架；或者，所述的下夹紧挡板是手机托架的一部分，下夹紧挡板和手机托架是一个整体。

所述的下夹紧挡板通过调节装置连接手机托架，所述的调节装置是螺杆调节，齿轮齿条调节，并还可设有锁紧固定装置。

手机托架上还可设有定位按钮。

所述的下夹紧挡板安装有指端识别装置。

一种头显， 包括头带、透镜和固定架，所述的头带连接于固定架，所述透镜安装于固定架上，所述的头显中还设有以上权利要求中任一所述的上下夹紧手机的装置。其中的手机托架连接固定架，整个头显的结构就联系上了。

本实用新型的有益效果是，解决了安装手机麻烦的问题，解决了对于不同尺寸手机的适应问题，解决了普通夹持装置的需要用到两只手的问题，结构更加简单可靠，解决了视窗定位的问题，显示效果更加完美，可以安装指端识别装置，使手机3D眼镜更加易于使用。

附图说明：

图1是实施例1的立体图；

图2是实施例1的爆炸图；

图3是实施例2的立体图；

图4是实施例3的剖面图；

图中有，手机托架1、固定架2、手机3、头带4、上夹紧挡板5、下夹紧挡板6、紧固螺钉7、腰孔8、螺钉孔9、弹簧10、弹簧固定处11、滑槽12、定位按钮13、观察窗口14、指端识别装置15、弹性壁16。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：如图1所示，这是一个完整的头显，包括头带和固定架，以及透镜等现有技术。由图中可以看到，头带固定在固定架上，手机托架安装在固定架上，手机托架和固定架之间是滑动约束，手机托架可以相对于固定架伸出和缩入，这些都是现有技术。手机托架的上方有上夹紧挡板（只露出了一小部分），上夹紧挡板依靠滑槽安装在手机托架上，和手机托架之间是滑动约束，可以沿着手机托架的上下方向移动。手机托架和尚夹紧挡板之间还设有弹簧，弹簧的弹力使上夹紧挡板始终有向下运动的弹性。手机屏幕的一面朝向手机托架，贴紧手机托架。手机托架的下部设有下夹紧挡板。下夹紧挡板是由两个紧固螺钉固定的。下夹紧挡板还设有腰孔，使下夹紧挡板在特殊情况下相对于手机托架可以上下进行调节。也就是说一般是不调节的，但是是可以调节的。手机的两个长侧边分别与上夹紧挡板和下夹紧挡板接触。下夹紧挡板是固定的，手机宽度越大，上夹紧挡板的位置就会越靠上。下夹紧挡板还设置了防止手机脱出的挡边。上下夹紧挡板表面均贴有硅胶等增大摩擦力的材料。如图2所示，是本实施例的爆炸图。此图隐去了头带，可以看到手机托架和固定架相互插入。手机托架上设有两个分开的观察窗口，并且在手机托架上还设有电容式的触摸定位按钮。手机托架的上部设有滑槽，用来安装上夹紧挡板。上夹紧挡板设有弹簧固定处，用来和弹簧连接。弹簧是一个锥形弹簧，一段与上夹紧挡板相连接，一端压在手机托架的内壁上。由于下夹紧挡板相对于手机托架是固定的，那么下夹紧挡板相对于观察窗口的位置就是固定的，已知的。由于手机的一侧长边始终是和下夹紧挡板相接处，那么观察窗口投影在手机屏幕上的对应的显示区域的高度就是已知的。由于还设置了定位按钮，那么手机相对于手机托架的左右位置就是已知的。由左右和上下位置关系，就能够计算出手机屏幕上对应的显示区域的位置了。本实施例中的十字盘头螺钉，可以换成带有旋钮的手拧螺钉，方便调节。调节装置也还可以是齿轮齿条、螺杆螺母，或者其他常用的调节两者相对位置的结构。本实施例中的弹簧还可以是气弹簧，或者平板弹簧等提供弹力的部件。上夹紧挡板和手机托架之间的滑动约束，是可以改用连杆铰链的方式去模拟的，但是滑动约束是最优的。改用连杆的方式去模拟我专利的滑动约束，应当视为滑动约束。

实施例2：如图3所示。由于技术的进步，人们体验水平的提高，安装指端识别装置是很必要的。本申请的下夹紧挡板可以做成如此图所示的形状，并且在其上安装指端识别装置。本实施例的下夹紧挡板，可以是和手机托架一体注塑成型，是一个零件，也可以是用固定装置固定在手机托架上。如图所示，指端识别装置安装在下夹紧挡板的斜面上，和下夹紧挡板是固定的状态。下夹紧挡板的斜面和水平面呈一定角度，比如优选的45度角，能够让指端识别装置更易于操作。

需要说明的是，由于上下夹紧挡板的地位是可以互换的，所以，指端识别装置也可以安装在上夹紧挡板上。同样的理由，上夹紧挡板可以和手机托架之间是固定约束，而下夹紧挡板成为滑动约束和弹性约束。也就是说，上下夹紧挡板的其中之一是和手机托架是弹性约束和滑动约束，另外一个和手机托架是固定约束。

由于认识到本专利所解决的问题需要大量的生产实践和用户调研，而解决本专利所解决的技术问题的技术方案还可以有很多，对于结构的替代变形和等同替换应落入本专利的保护范围。举个例子，看看如何变形替换：

实施例3：如图4所示。此图隐去了固定架，并且直接进行了剖面的表达方式。结合上文可以理解此图所示的结构。此实施例是本专利一种极致精简的变形。上下夹紧挡板均为手机托架的一部分，只有一个零件、一个整体。图中可以看到，上夹紧挡板通过一个可以变形的弹性壁连接与手机托架。上夹紧挡板和弹性壁和手机托架都是一体的，一体注塑成型的。因为弹性壁有一个较大的曲线，所以弹性壁能够利用塑料本身的弹性夹紧手机。上夹紧挡板和手机托架之间的约束，相当于从滑动约束变成了旋转约束，上夹紧挡板绕某个轴位相对于手机托架是转动而不再是纯滑动，弹簧相当于变形成为了一个弹性壁。这种变形在本专利申请中依然视为滑动约束，依然包括在“滑动约束”四个字的含义范围。下夹紧挡板则直接固定在手机托架上，或者说也是一体注塑成型的，都可以。不同宽度的手机，都会受到可移动的上夹紧挡板和固定的下夹紧挡板的夹持。此图还可以看到上下夹紧挡板末端都设置了台阶，防止手机滑出。

以上所述仅为本发明的较佳实例，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何更改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。