一种检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统的制作方法

本发明涉及显示技术领域，尤指一种检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统。

背景技术：

随着投影仪的不断发展，投影仪已广泛应用于各个公司、会场、教室、甚至家庭，然而如今的投影仪使用起来还很不方便，使用者需要通过操作电脑才能实现对投影内容的标记或者更改。

在现有技术中，虽然可以通过激光笔来指示投影画面上的内容，但是目前的投影仪还不能实现远程触控，也不能实现远程对投影内容进行标记或更改。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统，用以解决现有技术中存在的投影仪不能实现远程触控以及远程对投影内容进行标记或更改的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种检测电路板，包括：透明的衬底基板，以及位于所述衬底基板之上的检测电路；

所述检测电路，包括：呈阵列排布的多个晶体管，分别与一列所述晶体管的输入端连接的多条扫描信号线，分别与一行所述晶体管的输出端连接的多条检测信号线，分别与各所述晶体管的输出端连接的多个缓冲元件，分别与一行所述晶体管对应的所述缓冲元件连接的多条公共信号线，以及分别与各所述扫描信号线和各所述检测信号线连接的检测芯片；

所述晶体管的控制端悬空，所述晶体管能够在受到紫外光照射时导通输入端与输出端；

所述检测芯片，用于向各所述扫描信号线输入扫描信号，以使所述扫描信号线逐列扫描各所述晶体管，检测各所述检测信号线的电流变化量，并输出触控识别信号。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述检测电路板中，所述缓冲元件，包括：缓冲电容和/或缓冲电阻。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述检测电路板中，所述晶体管的有源层由非晶硅材料构成。

第二方面，本发明实施例提供了一种投影屏幕，包括上述检测电路板，以及位于所述检测电路板的出光面一侧的反射面板；

所述检测电路板与所述反射面板的大小相匹配。

第三方面，本发明实施例提供了一种用于向上述投影屏幕进行投影显示的投影设备，包括投影模块，还包括：触控信号处理模块和图像处理模块；

所述触控信号处理模块，用于接收检测电路板中检测芯片输出的触控识别信号，根据所述触控识别信号确定触控位置的坐标，并将连续的各所述触控位置的坐标进行连线得到划线路径；

所述图像处理模块，用于根据所述划线路径形成划线路径图像，并将所述划线路径图像与本次触控前的投影图像叠加，并通过所述投影模块将叠加后的图像投射到投影屏幕。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述投影设备中，所述触控信号处理模块，具体用于根据所述触控识别信号得到各检测信号线的电流变化量，并将各所述检测信号线的电流变化量与预设阈值比较，若存在电流变化量大于所述预设阈值的所述检测信号线，则该检测信号线在列方向上的位置坐标为所述触控位置的纵坐标，对应时刻加载有扫描信号的扫描信号线在行方向上的位置坐标为所述触控位置的横坐标。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述投影设备中，所述投影模块，包括：用于将图像投射到所述投影屏幕的投影镜头，以及用于过滤紫外光线的过滤镜头。

第四方面，本发明实施例提供了一种投影系统，包括：上述投影屏幕，上述投影设备，以及紫外线激光笔；

所述紫外线激光笔，包括：用于出射紫外线的紫外线发射器。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述投影系统中，所述紫外线激光笔，还包括：用于出射可见光的可见光发射器，以及与所述紫外光发射器和所述可见光发射器连接的切换开关。

在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述投影系统中，所述紫外线发射器出射的紫外线的光照强度大于7000nit。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供的检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统，该检测电路板，包括：透明的衬底基板，以及位于衬底基板之上的检测电路；该检测电路，包括：呈阵列排布的多个晶体管，分别与一列晶体管的输入端连接的多条扫描信号线，分别与一行晶体管的输出端连接的多条检测信号线，分别与各晶体管的输出端连接的多个缓冲元件，分别与一行晶体管对应的缓冲元件连接的多条公共信号线，以及分别与各扫描信号线和各检测信号线连接的检测芯片；晶体管的控制端悬空，晶体管能够在受到紫外光照射时导通输入端与输出端；检测芯片，用于向各扫描信号线输入扫描信号，以使扫描信号线逐列扫描各晶体管，检测各检测信号线的电流变化量，并输出触控识别信号。由于该检测电路板上的晶体管的控制端悬空，而且在受到紫外光照射时能够导通晶体管的输入端与输出端，因而该检测电路板被紫外光照射时，被照射的位置处的晶体管的输入端与输出端导通，通过记录电流发生突变的检测信号线的位置和该时刻加载有扫描信号的扫描信号线的位置，可以确定触控位置。因此，将上述检测电路板应用于投影屏幕中，可以实现投影画面的远程触控，以及远程标记和更改等操作。

附图说明

图1a和图1b为本发明实施例中检测电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的投影屏幕的结构示意图；

图3为本发明实施例中缓冲电容容值最大值与光照强度的关系示意图；

图4为本发明实施例提供的投影设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的投影系统的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的紫外线激光笔的结构示意图；

其中，11、投影屏幕；111、检测电路板；112、反射面板；12、投影设备；121、控制信号处理模块；122、图像处理模块；123、投影模块；13、紫外线激光笔；131、紫外线发射器；132、可见光发射器；133、切换开关；134、紫外线发生器；135、聚光器。

具体实施方式

针对现有技术中存在的投影仪不能实现远程触控以及远程对投影内容进行标记或更改的问题，本发明实施例提供了一种检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统。

下面结合附图，对本发明实施例提供的检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统的具体实施方式进行详细地说明。附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。

第一方面，本发明实施例提供了一种检测电路板，包括透明的衬底基板，以及位于衬底基板之上的检测电路；

如图1a所示，上述检测电路，包括：呈阵列排布的多个晶体管tft，分别与一列晶体管tft的输入端s连接的多条扫描信号线p1，分别与一行晶体管tft的输出端d连接的多条检测信号线p2，分别与各晶体管tft的输出端d连接的多个缓冲元件(如图中的缓冲电容c)，分别与一行晶体管tft对应的缓冲元件连接的多条公共信号线p3，以及分别与各扫描信号线p1和各检测信号线p2连接的检测芯片(图中未示出)；

晶体管tft的控制端g悬空，晶体管能够在受到紫外光照射时导通输入端与输出端；

检测芯片，用于向各扫描信号线p1输入扫描信号，以使扫描信号线p1逐列扫描各晶体管tft，检测各检测信号线p2的电流变化量，并输出触控识别信号。

本发明实施例提供的上述检测电路板，由于该检测电路中的晶体管的控制端悬空，而且在受到紫外光照射时能够导通晶体管的输入端与输出端，因而该检测电路板被紫外光照射时，被照射的位置处的晶体管的输入端与输出端导通，通过记录电流发生突变的检测信号线的位置和该时刻加载有扫描信号的扫描信号线的位置，可以确定触控位置。因此，将上述检测电路板应用于投影屏幕时，能够实现投影画面的远程触控，以及远程标记和更改等操作。

参照图1a，上述检测电路包括呈阵列排布的多个晶体管tft，在具体实施时，可以根据实际需要的检测精度来确定晶体管tft的数量和密度。上述晶体管tft可以为薄膜晶体管，也可以为晶体管器件。在本发明实施例中，晶体管tft的控制端为栅极(g端)，晶体管tft的输入端为源极(s端)，晶体管tft的输出端为漏极(d端)，在实际应用中，晶体管的源极与漏极也可以互换位置，此处不对输入端与输出端进行限定。

应该说明的是，本发明实施例中，每条扫描信号线p1与一列晶体管tft连接，每条检测信号线p2与一行晶体管tft连接，只是为了说明扫描信号线p1和检测信号线p2的位置，在具体实施时，将检测电路板旋转90°，使扫描信号线p1变为与一行晶体管tft连接，检测信号线p2变为与一列晶体管tft连接，这种情况也应该属于本发明的保护范围内。

在本发明实施例中，晶体管tft的控制端g悬空，也就是控制端g不与任何信号线连接，在具体实施时，可以免去制作控制端g的图形以及与控制端g连接的信号线的图形，省去了控制端g所在膜层的材料，并节省了工艺步骤，降低了制作成本。

上述公共信号线p3用来导出产生的光电流，以使上述检测电路板形成回路。

由于晶体管tft的控制端g悬空，且晶体管tft能够在受到紫外光照射时导通输入端s与输出端d，这是由于紫外光的能量较高，能够使晶体管在紫外光照射下产生光电流，从而导通输入端s与输出端d。在具体实施时，通过检测芯片向各扫描信号线p1输入扫描信号，以使扫描信号线p1逐列扫描各晶体管tft，扫描频率优选为60hz，扫描信号优选为约5v，也就是说，扫描信号线p1持续以5v电压60hz进行逐列扫描，当某个晶体管tft被紫外光照射时，照射点处的该晶体管tft的漏电流增大，输入端s与输出端d实现导通，使缓冲元件处有电流变化，从而可以在检测信号线p2中检测到电流变化量，有电流变化量的检测信号线p2在列方向上的位置坐标即为触控位置(照射点)的纵坐标y，在该时刻加载有扫描信号的扫描信号线p1在行方向上的位置坐标即为触控位置(照射点)的横坐标x。在实际应用中，检测芯片可以为各扫描信号线p1提供扫描信号，并检测各检测信号线p2的电流变化量，并将向各扫描信号线p1提供扫描信号的情况以及得到的检测信号线p2的电流变化量生成触控识别信号，并输出触控识别信号，投影设备中的触控信号处理模块可以根据该触控识别信号，得到触控位置的位置坐标。

本发明实施例中，采用紫外光线实现远程触控，由于紫外光线为不可见光，从而可以避免远程触控对观众产生视觉干扰或不适，由于投影设备出射的光线为可见光，从而也可以避免投影设备出射的光线对远程触控产生影响，在排除控制信号所造成干扰方面更具有优势，而且，本发明实施例提供的上述检测电路板的结构简单有效，且具有计算量小、占用的运行内存少、成本低等优点。

在实际应用中，可以将上述检测电路板应用于投影屏幕中，可以将上述检测电路板可以设置在反射平面的入光面一侧，该反射平面可以是能够反射光线的墙面或外置反射板，当紫外光照射到检测电路板时，可以实现远程触控，可见光通过检测电路板被反射平面反射后进入人眼，以实现投影显示。

具体地，本发明实施例提供的上述检测电路板中，上述缓冲元件，包括：缓冲电容c(如图1a所示)和/或缓冲电阻(如图1b所示)。

如图1a所示，通过设置与各晶体管tft的输出端d连接的多个缓冲电容c，上述检测电路板被紫外光照射时，照射点处的晶体管tft产生的光电流增大，从而为缓冲电容c充电，防止晶体管tft的漏电流直接通过公共信号线p3导出，从而可以使检测信号线p2处能够检测到变化量较大的电流，从而提高远程触控检测的灵敏性。

此外，如图1b所示，可以将图1a所示的检测电路板中的缓冲电容c处替换为缓冲电阻r，与缓冲电容c的原理类似，缓冲电阻r也可以避免晶体管tft的漏电流直接通过公共信号线p3导出，从而使检测信号线p2处能够检测到变化量较大的电流，从而提高原虫触控检测的灵敏度。

此外，为了保证上述检测电路板具有较高的检测灵敏度，缓冲电阻r可以采用电阻比较大的电阻，或连接多个缓冲电阻r，也可以在晶体管tft的输出端d与公共信号线p3之间，同时连接缓冲电容c和缓冲电阻r，缓冲电容c和缓冲电阻r可以串联连接也可以是并联连接，或着也可以连接更多个缓冲电容c和缓冲电阻r。

具体地，本发明实施例提供的上述检测电路板中，上述晶体管的有源层由非晶硅(a-si)材料构成。由于非晶硅(a-si)对紫外光比较敏感，容易被紫外光照射产生光电流，因此，晶体管的有源层优选为采用非晶硅材料制作，在具体实施时，也可以采用其他对紫外光比较敏感的材料，此处不做限定。

第二方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种投影屏幕，如图2所示，包括上述检测电路板111，以及位于检测电路板111的出光面一侧的反射面板112；

检测电路板111与反射面板112的大小相匹配。

图2中右侧图形为投影屏幕11在ab线处的截面图，反射面板112位于检测电路板111的出光面一侧，也就是说，投影设备或紫外激光笔出射的光线透过检测电路板111后才能射向反射面板112。图中光线a可以表示投影设备出射的光线，那么此时光线a为可见光，投影设备通过将可见光投射到投影屏幕11上，经投影屏幕11反射后的反射光线c射入到观看者的眼睛，从而使观看者看到投影画面，因而检测电路板111的衬底基板采用透明材料制作，以保证光线a能够透过检测电路板111得到光线b，在具体实施时，检测电路中的各部件优选为采用透明材料制作，例如检测电路中的各导电结构可以采用氧化铟锡(ito)等透明导电氧化物材料制作。反射面板112能够弥补通过检测电路板111所损失的光线，提高投影画面的显示亮度。上述反射面板112优选为采用白色高反光材质的平面。

在具体实施时，可以将上述检测电路板与反射面板层叠设置，也可以采用粘合剂或其他方式将检测电路板固定于反射面板上，为了方面携带也可以将检测电路板制成柔性电路板。此外，为了使具有投影画面的位置都能被远程触控，优选为将检测电路板设置为与反射面板的大小相匹配，投影画面的区域也可以通过投影设备来调整，以提高显示效果和远程触控效果。

应该说明的是图中箭头a、b和c只是为了说明射向投影屏幕11的光线的走向，并不对光线的方向进行限定，在具体实施时，光线的方向需要根据出射光线的投影设备的位置，投影屏幕与投影设备的相对位置，以及反射面板的平整度等多种因素确定。

为了证明上述投影屏幕中的检测电路板能够实现远程触控的可行性，以图1a所示的结构为例进行测试，采用不同强度的紫外光线照射具有图1a所示的检测电路板的投影屏幕，得到表1中的数据。

表1缓冲电容容值最大值与光照强度的关系

为了更清楚的示意上述缓冲电容容值最大值与光照强度的关系，将表1中的数据以图3所示的关系图进行示意，图中曲线l1表示光照点缓冲电容容值的最大值与光照强度的关系，曲线l2表示未光照区域缓冲电容容值最大值与光照强度的关系，从表1和图3可以明显看出，光照点处的缓冲电容容值要大于未光照区域缓冲电容容值，从而可以证明紫外光的照射下能够使晶体管的漏电流增大，从而可以通过上述检测电路板检测紫外光照射的位置，也就是光照点的位置。此外，根据表1和图3中的数据可知，光照强度超过7000nit(约为普通晴天时的光照强度)后，未光照区域和光照点的容置差值比较固定，约为200pf左右，从而在具体实施时，可以采用光照强度大于7000nit的紫外光线照射上述投影屏幕，以实现比较好的远程触控功能。

假设紫外线照射上述投影屏幕得到的光斑约为1cm²，则照射在该照射点的紫外线的功率最小值约为0.7w，考虑到紫外光在传输过程中的损耗，可以根据实际情况应酌情调整发射器功率，根据电容与电流的关系：i＝cd(u)/d(t)，而电容的变化必将引起电流的变化，从而可以将电流变化量与设定值进行比较，来判断是否出现了有效的触控操作。

第三方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供了一种用于向上述投影屏幕进行投影显示的投影设备，如图4所示，包括投影模块123，还包括：触控信号处理模块121和图像处理模块122；

触控信号处理模块121，用于接收检测电路板中检测芯片输出的触控识别信号，根据触控识别信号确定触控位置的坐标，并将连续的各触控位置的坐标进行连线得到划线路径；

图像处理模块122，用于根据划线路径形成划线路径图像，并将划线路径图像与本次触控前的投影图像叠加，并通过投影模块123将叠加后的图像投射到投影屏幕。

本发明实施例提供的投影设备，不仅具有将需要显示的画面投射到投影屏幕上的功能，还能够通过检测芯片输出的触控识别信号，来确定触控位置的坐标，并将连续的各触控位置的坐标进行连线得到划线路径，通过图像处理模块将划线路径叠加到投影图像中，通过投影模块将叠加后的图像投射到投影屏幕上，从而实现对投影内容的标记或更改。

具体地，本发明实施例提供的上述投影设备中，上述触控信号处理模块212，具体用于根据触控识别信号得到各检测信号线的电流变化量，并将各检测信号线的电流变化量与预设阈值比较，若存在电流变化量大于预设阈值的检测信号线，则该检测信号线在列方向上的位置坐标为触控位置的纵坐标，对应时刻加载有扫描信号的扫描信号线在行方向上的位置坐标为触控位置的横坐标。

同时参照图1a，当紫外光照射到某个晶体管tft时，由于紫外光的能量较高，能够使晶体管tft产生光电流导通输入端s与输出端d，从而为缓冲电容c充电，此时与该晶体管tft连接的检测信号线p2上的电流会明显增大，因此，触控信号处理模块可以通过将各检测信号线p2的电流变化量与预设阈值进行比较，来确定是否存在被紫外光照射的晶体管tft，若存在电流变化量大于预设阈值的检测信号线p2，则该检测信号线p2在列方向上的位置坐标为触控位置的纵坐标y，在该时刻有扫描信号的扫描信号线p1在行方向上的位置坐标为触控位置的横坐标x，从而得到了触控位置的坐标(x，y)。

然后，将多个连续的各触控位置的坐标进行连线得到划线路径，此处“连续”不仅可以指在行方向或列方向连续，也可以指在其他方向上连续，例如沿与行方向呈45°的斜线方向等，此处不做限定。通过图像处理模块根据划线路径形成划线路径图像，该划线路径图像可以仅包括划线路径的图形，也可以再设置一些其他预先设置的图形，例如，为了引起观众注意划线位置，可以预先设置“注意”或“提示”等字样，此处不做限定。将划线路径图像与本次触控操作之前的投影图像叠加，本次触控操作之前的图像可能是原始投影图像，也可能是叠加过划线路径图像之后的图像，此处不对该场景进行限定，最后，通过投影模块将叠加后的图像投射到投影屏幕，从而使观众看到标记或更改后的投影图像。

在具体实施时，本发明实施例提供的上述投影设备中，上述投影模块，可以包括：用于将图像投射到投影屏幕的投影镜头，以及用于过滤紫外光线的过滤镜头。

通过设置用于过滤紫外光线的过滤镜头，防止投影设备投射的光线干扰到正常的触控识别信号，也就是说，可以避免投影设备出射紫外光而影响触控效果。

第四方面，基于同一发明构思，本发明实施例提供一种投影系统。由于该投影系统解决问题的原理与上述投影屏幕和投影设备相似，因此，该投影系统的实施可以参见上述投影屏幕和投影设备的实施，重复之处不再赘述。

本发明实施例提供的投影系统，如图5所示，包括：上述投影屏幕11，上述投影设备12，以及紫外线激光笔13；

同时参照图6，上述紫外激光笔，包括：用于出射紫外线的紫外线发射器131。

参照图5，投影屏幕11中的检测电路板(图中未示出)可以将触控识别信号发送至投影设备12中，例如可以采用信号传输线的方式，也可以采用无线的方式进行信号传输，投影设备12中的触控信号处理模块可以根据触控识别信号确定触控位置，通过图像处理模块可以将触控的路径叠加到投影图像中，从而可以通过投影模块将带有划线路径的投影图像显示出来。在使用过程中，可以通过紫外线激光笔来指示或标记投影图像，从而提高了投影系统的便捷性。

具体地，本发明实施例提供的上述投影系统中，如图6所示，上述紫外线激光笔，还包括：用于出射可见光的可见光发射器132，以及与紫外线发射器131和可见光发射器132连接的切换开关133。

本发明实施例中的紫外线激光笔，通过设置与紫外线发射器131和可见光发射器132连接的切换开关133，可以通过切换开关133来切换出射的光线。在具体实施时，如果只是想指示投影图像中的内容，或者便于找到需要标识的位置，可以通过切换开关133控制可见光发射器132出射可见光，当需要标记或更改投影图像的内容时，可以通过切换开关133控制紫外光发射器131出射紫外光，在不需要指示或标记的情况下，也可以关闭紫外线激光笔的电源。

此外，上述紫外线发射器131可以包括紫外线发射通道，上述紫外线激光笔还可以包括紫外线发生器134，紫外线发生器134产生的紫外线可以通过紫外线发射通道射出，紫外线发生器134优选为大功率紫外线发射器，从而能够提供光照强度足够大的紫外光，紫外线的发射功率可以根据使用者与投影屏幕的远近来调整，在具体实施时，也可以在紫外线激光笔上设置可以调节紫外光的光照强度的调节按钮，以便于对紫外线的发射功率进行调整。

此外，如图6所示，在紫外线激光笔的出光处还可以设置聚光器135，以提高紫外线的集中度。

应该说明的是，本发明实施例中，通过远程触控实现对投影内容的更改，指的是可以对投影内容中的信息进行更改，并不能改变投影图像，例如，投影内容中存在错别字“紫外广”，可以通过在“广”处画斜线表示删除，并通过远程触控的方式在旁边“写”一个“光”字。

进一步地，本发明实施例提供的上述投影系统中，上述紫外线发射器出射的紫外线的光照强度大于7000nit。

根据第二方面中表1和图3中的数据可知，光照强度超过7000nit时，未光照区域和光照点的容置差值比较固定，因此，可以采用光照强度大于7000nit的紫外光线照射上述投影屏幕，以实现比较好的远程触控功能。

本发明实施例提供的检测电路板、投影屏幕、投影设备及投影系统，由于该检测电路板上的晶体管的控制端悬空，而且在受到紫外光照射时能够导通晶体管的输入端与输出端，因而该具有该检测电路板的投影屏幕被紫外光照射时，被照射的位置处的晶体管的输入端与输出端导通，通过记录电流发生突变的检测信号线的位置和该时刻加载有扫描信号的扫描信号线的位置，可以确定触控位置。因此，实现了投影画面的远程触控，以及远程标记和更改等操作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。