CN113840213A - 一种差分驱动结构、屏幕及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了差分驱动结构、屏幕及电子设备，该差分驱动结构包括：中心组件；至少四组外围组件，所有外围组件均匀设置在中心组件四周，且每个外围组件距离中心组件的距离相同；其中，所有外围组件的致动方向相同，中心组件与外围组件的致动方向相反。本公开通过差分驱动的方式，对同一个发声区域通过两组驱动方向相反的致动组件，使驱动方向在任意时刻均相反，进而提升发声区域的振动幅度，提高了发声效率，实现了高质量的屏幕发声效果。

Description

一种差分驱动结构、屏幕及电子设备

技术领域

本公开涉及屏幕发声领域，特别涉及一种差分驱动结构、屏幕及电子设备。

背景技术

通过显示屏幕直接发声可以实现声、画同步，有效利用空间、节约资源，与大尺寸屏幕结合是更可以提高发声功率并实现不同的声场效果。传统的扬声器利用一层柔性膜，结合通电的线圈在磁场中运动以带动柔性膜振动，从而发声。但是现有的屏幕发声技术，线圈或磁铁在带动屏幕进行振动时，由于屏幕材质通常为玻璃或聚酰亚胺(PI，Polyimide)，其本身不具有优良的振动性能，导致发声效果较差、发声效率不高，影响用户的使用体验。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种差分驱动结构、屏幕及电子设备，用以解决现有技术中屏幕发声效果差、发声效率低的问题。

本公开的实施例采用如下技术方案：一种差分驱动结构，包括：中心组件；至少四组外围组件，所有所述外围组件均匀设置在所述中心组件四周，且每个所述外围组件距离所述中心组件的距离相同；其中，所有所述外围组件的致动方向相同，所述中心组件与所述外围组件的致动方向相反。

进一步，所述中心组件至少包括中心磁体和缠绕在所述中心磁体表面的中心线圈；所述外围组件至少包括外围磁体和缠绕在所述外围磁体表面的外围线圈。

进一步，所述中心磁体和所述外围磁体的极性相反，在所述中心线圈和所述外围线圈接收到相同相位的驱动信号时，所述中心组件与所述外围组件的致动方向相反。

进一步，所述中心磁体和所述外围磁体的极性相同，在所述中心线圈和所述外围线圈接收到相反相位的驱动信号时，所述中心组件与所述外围组件的致动方向相反。

进一步，所述中心组件的作用面积大于或等于所有所述外围组件的作用面积之和。

本公开的实施例还公开了一种屏幕，包括：显示面板；至少一组上述的差分驱动结构；其中，所述差分驱动结构设置在所述显示面板远离显示面的一侧。

进一步，还包括：布线层；其中，所述布线层设置在所述显示面板与所述差分驱动结构之间，用于向所述差分驱动结构中的中心线圈和外围线圈提供驱动信号。

进一步，还包括：支架；其中，所述支架设置在所述显示面板远离显示面的一侧，所述差分驱动结构固定于所述支架靠近所述显示面板的一侧，所述支架与所述显示面板之间通过弹性材料连接。

本公开的实施例还公开了一种电子设备，包括至少一块上述的屏幕。

进一步，每个所述屏幕的差分驱动结构中中心组件和外围组件的参数配置均不同，以使所述不同差分驱动结构响应不同的声音频段。

本公开实施例的有益效果在于：通过差分驱动的方式，对同一个发声区域通过两组驱动方向相反的致动组件，使驱动方向在任意时刻均相反，进而提升发声区域的振动幅度，提高了发声效率，实现了高质量的屏幕发声效果。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本公开第一实施例中中心组件和外围组件之间布置方式的俯视图；

图2示出本公开第一实施例中差分驱动结构的作用范围示意图；

图3示出本公开第一实施例中显示屏幕在差分驱动结构作用下的受力情况示意图；

图4示出本公开第一实施例中中心组件和外围组件的截面示意图；

图5示出本公开第二实施例中屏幕的一种截面结构示意图；

图6示出本公开第二实施例中屏幕设置两组差分驱动结构时的俯视图；

图7示出本公开第三实施例中拼接屏幕的示意图。

具体实施方式

此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。

应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的其他修改。

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。

通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。

还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。

当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。

此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。

本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。

通过显示屏幕直接发声可以实现声、画同步，有效利用空间、节约资源，与大尺寸屏幕结合是更可以提高发声功率并实现不同的声场效果。传统的扬声器利用一层柔性膜，结合通电的线圈在磁场中运动以带动柔性膜振动，从而发声。但是现有的屏幕发声技术，线圈或磁铁在带动屏幕进行振动时，由于屏幕材质通常为玻璃或PI，其本身不具有优良的振动性能，导致发声效果较差、发声效率不高，影响用户的使用体验。

为了解决上述问题，本公开第一实施例提出了一种差分驱动结构，用于驱动屏幕进行发声，其主要包括中心组件和至少四组外围组件，图1示出了当外围组件20的数量为8组时中心组件10和外围组件20之间布置方式的俯视图，在使用过程中，所有外围组件20的致动方向相同，而中心组件10则与外围组件20的致动方向相反，为了保证外围组件20致动均匀，所有外围组件20需均匀地设置在中心组件10四周，且每个外围组件20距离中心组件10的距离相同。图2示出了差分驱动结构的作用范围示意图，中心的圆形区域A1为中心组件的作用范围，A1外周环绕的环形区域A2则为外围组件的作用范围。基于图2，图3则示出了显示屏幕在本实施例所公开的差分驱动结构作用下的受力情况示意图，假设图3中虚线框住的显示屏幕部分为中心组件的作用范围，即A1区域，其余部分为外围组件的作用范围，即A2区域，由于中心组件与外围组件的致动方向相反，A1区域所受到的力F1与A2区域受到的力F2为相反方向的力，在F1和F2的作用下，显示屏幕呈现图3示意的形状。基于此，相较于单独的致动组件，使用本实施例中的差分驱动结构，在中心组件和外围组件“一推一拉”的作用下，可以使显示屏幕的振动幅度更加明显，增大了输出能力，改善了频响曲线，实现了高质量的屏幕发声效果。

具体地，中心组件和外围组件均为由线圈和磁体组成的驱动组件，图4示出了中心组件和外围组件的截面示意图，其中，中心组件10至少由中心磁体11和缠绕在中心磁11体表面的中心线圈12组成，外围组件20则至少由外围磁体21和缠绕在外围磁体21表面的外围线圈22组成，中心线圈12和外围线圈22均为驱动线圈，在驱动线圈内通入驱动信号时，线圈在相应磁体的磁场内进行运动。需要注意的是，图4中示出的中心磁体11和外围磁体21的截面形状均为“山”字形，其实际上是由永磁体和软铁构成的，软铁在永磁体的磁场中被磁化，线圈则主要缠绕在永磁体表面(即图4中山字形结构的中间位置)；在实际使用时，使用图4中的磁铁结构仅为一种优选的实施方式，还可以使用单磁路，即使用条形磁铁作为中心磁体11或外围磁体21，将中心线圈12和外围线圈22分别于中心磁体11和外围磁体21正对设置。

在本实施例中，实现中心组件10和外围组件20的致动方向相反至少有如下两种实施方式：图4示出了第一种实施方式，即在设置中心组件10和外围组件20时，将中心磁体11和外围磁体21的极性设置为相反的极性，此时在相应的中心线圈12和外围线圈22接收到相同相位的驱动信号时，由于中心组件10和外围组件20的磁体极性相反，各自的线圈在磁场中运动的方向也相反，形成差分驱动；第二种实施方式则为设置中心组件10和外围组件20时，将中心磁体11和外围磁体21的极性设置为相同的极性(图中未示出)，此时通过向中心线圈12和外围线圈22施加相位相反的驱动信号，也可以实现差分驱动。

进一步地，在设置中心组件10和外围组件20时，需要保证中心组件10的作用面积大于或等于所有外围组件20的作用面积之和，即A1区域的面积需大于或等于A2区域的面积，在这种情况下，中心组件10所产生的驱动力不会被多个外围组件产生的驱动力抵消，差分驱动结构可以较好地实现对显示屏幕的驱动，使其在反向的驱动下，达到良好的发声效果。

本实施例通过差分驱动的方式，对同一个发声区域通过两组驱动方向相反的致动组件，使驱动方向在任意时刻均相反，进而提升发声区域的振动幅度，提高了发声效率，实现了高质量的屏幕发声效果。

本公开的第二实施例提供了一种屏幕，该屏幕的结构至少包括显示面板以及本公开第一实施例中所提供的差分驱动结构。图5示出了该屏幕的一种截面结构示意图，在图5中，显示面板1向上的一面为显示面，差分驱动结构2则设置在显示面板1远离显示面的一侧，在施加驱动信号后，差分驱动结构中的中心组件10和外围组件20的致动方向相反，使显示面板1的振动幅度加大，提高了发声效率，实现了高质量的屏幕发声效果。需要注意的是，显示面板1可以液晶(LCD，Liquid Crystal Display)显示面板、有机发光二极管(OLED，Organic Light-Emitting Diode)显示面板或者次毫米发光二极管(mini LED)显示面板；差分驱动结构2的具体结构和原理在本公开的第一实施例已经进行了详细的说明，在本实施例中不再进行赘述。

在实际使用时，显示面板1下方(即远离显示面的一侧)设置有基板3，用于支撑显示面板1，并将显示面板1与下方差分驱动结构2进行分离；在基板3的下方设置有布线层4，布线层4与差分驱动结构2中的中心线圈12和外围线圈22连接，用于向差分驱动结构2中的中心线圈12和外围线圈22提供驱动信号，以实现差分驱动；具体地，布线层4所提供的驱动信号的相位需要根据中心磁体11和外围磁体21的磁极极性进行确定，当中心磁体11和外围磁体21的磁极极性相同设置时，布线层4分别向中心线圈12和外围线圈22提供的驱动信号相位需要相反，当中心磁体11和外围磁体21的磁极极性相反设置时，布线层4分别向中心线圈12和外围线圈22提供的驱动信号相位需要相同。另外，图5中布线层4和中心磁体11以及外围磁体21之间还设置有粘合层(即图5中黑色实心部分)，用于固定连接布线层4和差分驱动结构2，提升布线层4与中心线圈12和外围线圈22之间的连接。

本实施例中的屏幕还包括支架5，其设置在显示面板1远离显示面的一侧，差分驱动结构2则固定在支架5靠近显示面板1的一侧(即图5中支架5上方)，支架5与显示面板1之间通过弹性材料6连接，例如弹簧、橡胶等，使显示面板1可以实现微弱活动，提升发声效果。需要注意的是，由于显示面板1下方设置了基板3和布线层4，因此图5中支架5通过弹性材料6实际连接的是布线层4。

进一步地，在同一块显示面板1下方可以同时设置两组或多组差分驱动结构2，如图6所示，该屏幕共设置了两组差分驱动结构2，使该屏幕下方形成了双声道屏幕发声器，使屏幕的发声效果更立体，发声效果更好。

本实施例通过在显示面板下方设置差分驱动结构，对显示面板通过两组驱动方向相反的致动组件，使驱动方向在任意时刻均相反，进而提升显示面板的振动幅度，提高了发声效率，实现了高质量的屏幕发声效果。

本公开的第三实施例提供了一种电子设备，该电子设备中包括至少一块本公开第二实施例中提供的屏幕。优选地，电子设备可以为只有一块屏幕的手机、电脑、电视或显示器等，也可以为由多块屏幕拼接组成的大型显示设备。在电子设备由多块屏幕组成时，每块屏幕中均可以设置一个或多个差分驱动结构，如图7所示，电子设备共由6块屏幕组成，每块屏幕均设置有差分驱动结构，针对上述6组差分驱动结构，为了实现更好的声音效果，每组差分驱动结构中中心组件和外围组件的参数配置均可以不同，即每组差分驱动结构中中心组件的作用面积和外围组件的作用面积之间的比例均不相同，使每组差分驱动结构响应不同的声音频段，使电子设备的声音层次更丰富，屏幕发声效果更好。需要注意的是，图7仅是示出了一种优选的屏幕拼接方式，对每个屏幕中的差分驱动结构的参数配置没有进行更详细的区分。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种差分驱动结构，其特征在于，包括：

中心组件；

至少四组外围组件，所有所述外围组件均匀设置在所述中心组件四周，且每个所述外围组件距离所述中心组件的距离相同；

其中，所有所述外围组件的致动方向相同，所述中心组件与所述外围组件的致动方向相反。

2.根据权利要求1所述的差分驱动结构，其特征在于，所述中心组件至少包括中心磁体和缠绕在所述中心磁体表面的中心线圈；所述外围组件至少包括外围磁体和缠绕在所述外围磁体表面的外围线圈。

3.根据权利要求2所述的差分驱动结构，其特征在于，所述中心磁体和所述外围磁体的极性相反，在所述中心线圈和所述外围线圈接收到相同相位的驱动信号时，所述中心组件与所述外围组件的致动方向相反。

4.根据权利要求2所述的差分驱动结构，其特征在于，所述中心磁体和所述外围磁体的极性相同，在所述中心线圈和所述外围线圈接收到相反相位的驱动信号时，所述中心组件与所述外围组件的致动方向相反。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的差分驱动结构，其特征在于，所述中心组件的作用面积大于或等于所有所述外围组件的作用面积之和。

6.一种屏幕，其特征在于，包括：

显示面板；

至少一组所述权利要求1至5中任一项所述的差分驱动结构；

其中，所述差分驱动结构设置在所述显示面板远离显示面的一侧。

7.根据权利要求6所述的屏幕，其特征在于，还包括：

布线层；其中，所述布线层设置在所述显示面板与所述差分驱动结构之间，用于向所述差分驱动结构中的中心线圈和外围线圈提供驱动信号。

8.根据权利要求6或7所述的屏幕，其特征在于，还包括：

支架；其中，所述支架设置在所述显示面板远离显示面的一侧，所述差分驱动结构固定于所述支架靠近所述显示面板的一侧，所述支架与所述显示面板之间通过弹性材料连接。

9.一种电子设备，其特征在于，包括至少一块权利要求6至8中任一项所述的屏幕。

10.根据权利要求9所述的电子设备，其特征在于，每个所述屏幕的差分驱动结构中中心组件和外围组件的参数配置均不同，以使所述不同差分驱动结构响应不同的声音频段。

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