触摸显示器及其触摸点位置确定方法 【技术领域】
本发明涉及一种平板显示器，特别是一种触摸显示器及其触摸点位置确定方法。
背景技术
目前，现有技术的触摸显示器有多种类型。按照工作原理划分，主要包括电感式、电容式和电阻式三种类型，按照结构形式划分，主要包括外置式和内置式二种类型。但无论是外置式还是内置式，其工作原理仍局限在电感式、电容式和电阻式三种类型。电阻式利用压力感应进行控制，通过设置两层导电层，手指触摸时两层导电层在触摸点位置接触，电阻发生变化，由电阻变化获得触摸点位置。电容式利用人体的电流感应，通过设置导电层，并在四个角上引出四个电极，当手指触摸时，由于人体电场，手指和导电层形成一个耦合电容，四个电极有电流变化，由电流变化获得触摸点位置。
外置式触摸显示器是由用于显示的显示屏和用于感知触摸点位置坐标的触摸屏叠加在一起制成，不仅造成触摸显示器比较厚重，而且叠加在上层的触摸屏的厚度所产生的折射效应容易存在所触非所得的缺陷，同时还存在亮度下降或显示模糊等缺陷。内置式触摸显示器是在显示屏内部的像素区增加感应元件的方式实现触摸点位置坐标的感知，虽然在一定程度上解决了外置式触摸显示器厚重和亮度下降等缺陷，但增加了显示屏内部结构的复杂度，一方面增加了制备显示屏生产工艺的难度，另一方面造成了成品率降低。
【发明内容】
本发明的目的是提供一种触摸显示器及其触摸点位置确定方法，具有结构简单、便于安装和制作成本低等优点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种触摸显示器，包括固定体和偏转体，所述固定体与偏转体之间设置有随被触摸的偏转体所产生的偏转产生电流变化的至少三个电阻式角度传感器，所述至少三个电阻式角度传感器与数据处理装置连接，所述数据处理装置用于根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得触摸点的位置坐标。
每个电阻式角度传感器包括：
支撑装置，两端分别与固定体和偏转体连接，用于当偏转体被触摸并产生变形时，使偏转体以所述支撑装置为支点偏转；
弹性电阻丝，两端分别与固定体和偏转体连接，用于随偏转体所产生的偏转产生弹性变形；
电流采集装置，与所述弹性电阻丝连接，用于采集弹性电阻丝产生弹性变形前后的电流变化，并将所述电流变化发送给所述数据处理装置。
所述电阻式角度传感器为三个或四个，分别设置在所述偏转体的角部。
所述固定体为背光源。所述偏转体为显示屏，所述显示屏与所述背光源平行设置，显示屏与所述背光源之间的距离大于4mm。
在上述技术方案基础上，所述数据处理装置包括：
偏转处理模块，与每个电流采集装置连接，用于根据每个弹性电阻丝产生弹性变形前后的电流变化获得偏转体在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角；
位置处理模块，与所述偏转处理模块连接，用于根据偏转体在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角获得触摸点的位置坐标。
所述偏转处理模包括：
变形处理单元，与每个电流采集装置连接，用于根据每个弹性电阻丝产生弹性变形前后的电流变化获得每个弹性电阻丝的变形量；
偏转处理单元，与所述变形处理单元连接，用于根据每个弹性电阻丝的变形量获得偏转体在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角。
为了实现上述目的，本发明提供了一种触摸显示器触摸点位置确定方法，包括：
步骤1、被触摸的偏转体产生偏转，与所述偏转体连接的至少三个电阻式角度传感器随所述偏转产生电流变化；
步骤2、采集所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化；
步骤3、根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得触摸点的位置坐标。
所述步骤3包括：
步骤31、根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得偏转体在每个电阻式角度传感器所在位置的偏转角；
步骤32、根据偏转体在每个电阻式角度传感器所在位置的偏转角获得触摸点的位置坐标。
所述步骤31包括：
步骤311、根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得每个电阻式角度传感器中弹性电阻丝的变形量；
步骤312、根据每个弹性电阻丝的变形量获得偏转体在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角。
本发明提供了一种触摸显示器及其触摸点位置确定方法，将材料力学和电学原理有机地结合在一起，具有结构简单、便于安装和制作成本低等优点。与现有技术外置式触摸显示器相比，本发明不仅没有增加显示器的重量和厚度，而且不会出现亮度下降或显示模糊等缺陷。与现有技术内置式触摸显示器相比，本发明可以广泛地适用于各种工作模式的显示屏，不需要改变显示屏的内部结构，因此不会增加显示屏结构的复杂度，不会增加制备显示屏生产工艺的步骤和难度，也不会造成成品率降低。进一步地，本发明结构简单，结构形式基本上与显示屏的尺寸无关；本发明结构安装方式与现有技术显示屏的组装方式相近，便于安装和使用；更重要的，本发明结构部件造价低，可靠性高，极大地降低了触摸显示器的生产制作成本，具有广泛的应用前景。
【附图说明】
图1为本发明触摸显示器第一实施例的结构示意图；
图2为图1的侧视图；
图3a为本发明触摸显示器支撑装置连接方式的结构示意图；
图3b为本发明触摸显示器支撑装置另一种连接方式的结构示意图；
图4为本发明电阻式角度传感器的工作原理图；
图5为本发明显示屏偏转的示意图；
图6为本发明显示屏偏转前的示意图；
图7为本发明显示屏偏转后的示意图；
图8为本发明触摸显示器第二实施例的结构示意图；
图9为本发明数据处理装置的结构示意图；
图10为本发明触摸显示器触摸点位置确定方法的流程图。
附图标记说明：
1-显示屏； 2-背光源； 3-支撑装置；
4-弹性电阻丝； 31-第一支撑装置； 32-第二支撑装置；
41-第一弹性电阻丝； 42-第二弹性电阻丝； 51-偏转处理模块；
52-位置处理模块； 53-变形处理单元； 54-偏转处理单元；
301-支撑座； 302-支撑杆。
【具体实施方式】
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本发明触摸显示器第一实施例的结构示意图，图2为图1的侧视图。如图1和图2所示，本实施例触摸显示器的主体结构包括显示屏1、背光源2、三个电阻式角度传感器和数据处理装置(数据处理装置未示出)，显示屏1用于显示画面，背光源2用于提供光源，三个电阻式角度传感器设置在相互平行且间隔一设定距离的显示屏1与背光源2之间，同于根据被触摸的显示屏1所产生的偏转产生电流变化，数据处理装置与三个电阻式角度传感器连接，用于根据三个电阻式角度传感器的电流变化确定触摸点的位置坐标。为了不影响显示屏1的正常显示，本实施例三个电阻式角度传感器可以设置在显示屏1边缘的任何位置，呈分散布局，以相互之间距离较大为原则。优选地，本实施例将三个电阻式角度传感器设置在显示屏1的三个角部区域：角部A、角部B和角部D。具体地，本实施例每个电阻式角度传感器包括支撑装置3、弹性电阻丝4和电流采集装置(电流采集装置未示出)，支撑装置3的两端分别与显示屏1和背光源2连接，用于当显示屏1被触摸并产生变形时，使显示屏1以支撑装置3为支点偏转；弹性电阻丝4设置在支撑装置3的外侧，两端分别与显示屏1和背光源2连接，用于随显示屏1所产生的偏转产生弹性变形；电流采集装置与弹性电阻丝4连接，用于采集弹性电阻丝4产生弹性变形前后的电流变化，并将该电流变化发送给数据处理装置。本实施例三个电阻式角度传感器中的电流采集装置既可以单独设置，也可以合并成一个。合并即三个电阻式角度传感器中的弹性电阻丝4均与一个电流采集装置连接。
实际应用中，显示屏与背光源之间间距与显示屏的规格有关，显示屏尺寸越大，显示屏与背光源之间间距越大。以17英寸的显示屏为例，显示屏与背光源之间间距＞4mm即可。支撑装置与弹性电阻丝之间间距在不影响组装的前提下越大越好，以17英寸的显示屏为例，支撑装置与弹性电阻丝之间间距＞0.2mm即可。
图3a为本发明触摸显示器支撑装置连接方式的结构示意图。如图3a所示，支撑装置包括铰接的支撑座301和支撑杆302，支撑座301的上端固定在显示屏1的下表面上，支撑座301的下端为凹球形，支撑杆302的下端固定在背光源2的上表面上，支撑杆302的上端为凸球形，支撑杆302凸球形的上端与支撑座301凹球形的下端构成铰链连接结构。实际应用中，显示屏1一方面受到支撑装置约束，另一方面，可以以支撑装置为转心偏转。图3b为本发明触摸显示器支撑装置另一种连接方式的结构示意图。如图3b所示，支撑装置包括位于显示屏1下表面的下支撑装置和位于显示屏1上表面的上支撑装置，上支撑装置和下支撑装置结构形式相同，均包括铰接的支撑座301和支撑杆302，在铰接处，支撑座301的端部为凹弧形，支撑杆302的端部为凸弧形。实际应用中，上支撑装置可以固定在框架结构上。
下面通过本实施例触摸显示器的工作原理进一步说明本实施例的技术方案。首先简单介绍一下电阻式角度传感器的工作原理。
图4为本发明电阻式角度传感器的工作原理图。如图4所示，假设在具有夹角θ的偏转体P与固定体Q之间安装一根能在弹性变形范围内自由伸缩的弹性电阻丝4，弹性电阻丝4两端加上恒定电压，并连接电流表。当偏转体P以O点为转心偏转使偏转体P与固定体Q之间的夹角从θ变更为θ′时，弹性电阻丝4的长度被拉长，直径缩小。由于长度增加、直径缩小，导致弹性电阻丝4的电阻增加，进而导致通过弹性电阻丝的电流减小。通过测量弹性电阻丝4电流就能够获知弹性电阻丝4的变形量，进而就能够获知偏转体P偏转后偏转体P与固定体Q之间的角度θ′，即存在电流I与偏转后的角度θ′之间的函数关系I＝f(θ′)。当然，具体的关系式与弹性电阻丝的材料、长度、直径以及温度等因素有关。
本发明触摸显示器是根据上述材料力学和电学原理，在显示屏与背光源之间设置至少三个作为支点的支撑装置，将弹性电阻丝也设置在显示屏与背光源之间，并位于每个支撑装置的外测，通过弹性电阻丝内的电流变化、支撑装置与弹性电阻丝的位置关系获得显示屏的偏转角度。
图5为本发明显示屏偏转的示意图，以图1中角部A设置的第一电阻式角度传感器和角部B设置的第二电阻式角度传感器为例。如图5所示，第一电阻式角度传感器的第一支撑装置31和第二电阻式角度传感器的第二支撑装置32固定在背光源2上，显示屏1则连接在第一支撑装置31和第二支撑装置32上，将显示屏1划分为三个部分：第一部分T1位于第一支撑装置31的外侧，第二部分T2位于第二支撑装置32的外侧，第三部分T3位于第一支撑装置31与第二支撑装置32之间，形成一种外伸梁的受力结构形式。当显示屏1的第三部分T3上的某一个位置受到触摸时，触摸产生的外力F导致显示屏1的第三部分T3发生变形，由于显示屏1与第一支撑装置31和第二支撑装置32的固定约束，显示屏1的变形为第三部分T3向下弯曲，第一部分T1和第二部分T2向上翘起，即第一部分T1以第一支撑装置31的连接点为转心向上偏转，第二部分T2以第二支撑装置32的连接点为转心向上偏转，使显示屏1的第一部分T1具有第一偏转角α，显示屏1的第二部分T2具有第二偏转角β。由于第一电阻式角度传感器的第一弹性电阻丝41设置在显示屏1的第一部分T1位置，第二电阻式角度传感器的第二弹性电阻丝42设置在显示屏1的第二部分T2上，且第一弹性电阻丝41和第二弹性电阻丝42与背光源2连接，因此第一部分T1和第二部分T2的向上翘起导致第一弹性电阻丝41和第二弹性电阻丝42发生变形，通过分别测量第一弹性电阻丝41和第二弹性电阻丝42的电流变化就能够获知其变形量，进而就能够获知显示屏1第一部分T1的第一偏转角α和显示屏1第二部分T2的第二偏转角β。
暂不考虑弹性电阻丝的变形应力，将显示屏简化为简单的力学模型，则根据图5所示的几何形状和材料力学原理，可以获得触摸点的位置函数：
X=Dtgβ-sinβtgα-sinα+tgβ-sinβ---(1)]]> 式中，X为触摸点距第一支撑装置31的距离，D为第一支撑装置31与第二支撑装置32之间的距离，α为显示屏在第一支撑装置31外侧(显示屏的第一部分)的第一偏转角，β为显示屏在第二支撑装置32外侧(显示屏的第二部分)的第二偏转角。
当考虑弹性电阻丝的变形应力时，依据虎克定律，该变形应力为：
σ=Eϵ=EΔLL=EmsinθL]]> 式中，σ为弹性电阻丝的变形应力，E为弹性电阻丝的杨氏弹性模量，ε为弹性电阻丝的变形量，L为弹性电阻丝的自由长度(变形前的长度)，ΔL为弹性电阻丝的变形量，m为弹性电阻丝与对应的支撑装置之间的距离，θ为显示屏在弹性电阻丝所在位置的偏转角。
由于显示屏被触摸时产生的偏转角较小，θ＜5°，所以认为弹性电阻丝形变后还是垂直于固定体，所以sinθ≈θ，上式可以简化为：
σ=EmθL---(2)]]> 由弹性电阻丝弹性变形前后体积相等原理，因此弹性电阻丝变形后的横截面积为：
S′=S11+σE,]]>式中，S′为弹性电阻丝变形后的横截面积，S为弹性电阻丝的自由横截面积(变形前的横截面积)。
如果在弹性电阻丝两端施加恒定电压V，则根据欧姆定律和电阻计算公式，变形后弹性电阻丝内通过的电流为：
I′=VR′=VρL(1+σE)S11+σE=VρL(1+σE)2S=VR(1+σE)2=I(1+σE)2---(3)]]> 式中，I′为弹性电阻丝变形后通过的电流，I为弹性电阻丝变形前通过的电流。将式(2)代入式(3)，有：
θ=L(II′-1)m---(4)]]> 在一维坐标中，将角部A上第一电阻式角度传感器的参数带入式(4)即可得到第一偏转角α，将角部B上第二电阻式角度传感器的参数带入式(4)即可得到第二偏转角β，将通过式(4)获得的第一偏转角α和第二偏转角β代入式(1)，即可得出弹性电阻丝电流变化(电流I和电流I′)与AB连线上触摸点的位置X之间的函数关系。
结合本实施例，如图1所示，本实施例三个电阻式角度传感器分别设置在显示屏1的三个角部区域，第一电阻式角度传感器设置在角部A，第二电阻式角度传感器设置在角部B，第三电阻式角度传感器设置在角部D，假设角部A处显示屏的偏转角为α，角部B处显示屏的偏转角为β，角部D处显示屏的偏转角为δ。图6为本发明显示屏偏转前的示意图，为图1所示显示屏角部A处设置第一电阻式角度传感器(包括第一支撑装置和第一弹性电阻丝)的情况。如图6所示，并结合图1，由XYZ构成的立体坐标系中，原点O设置在第一支撑装置所在位置，X轴正方向为角部B到角部A方向，Y轴正方向为角部D到角部A方向，Z轴正方向为显示屏的法线方向。在初始设计中，第一弹性电阻丝41与第一支撑装置31之间的位置关系是预先确定的，假设第一支撑装置31与显示屏1的连接位置为原点O，第一弹性电阻丝41与显示屏1的连接位置为A，第一弹性电阻丝41与第一支撑装置31之间连线OA的距离为m，第一弹性电阻丝41与第一支撑装置31之间连线OA与Y轴的夹角为a，该位置关系也是显示屏未被触摸(即显示屏未变形)时的位置关系。图7为本发明显示屏偏转后的示意图。如图7所示，当显示屏被触摸时，显示屏产生变形，A位置以原点O为转心向Z轴方向偏转，使A位置偏转到A′位置，偏转角为θ，显然，OE即为OA′在XOY平面内的投影，与Y轴的夹角为a，相应地，OF和OG分别为OA′在XOZ平面和YOZ平面内的投影，而夹角θx和夹角θy分别为偏转角θ在XOZ平面和YOZ平面内的投影角。
根据立体几何原理和三角函数关系，有
OE＝mcosθ， A′E＝FJ＝GH＝msinθ
OH＝mcosθcosa， OJ＝mcosθsina
则夹角θx和夹角θy分别为：
θx=arctgmsinθmcosθsina=arctgsinθcosθsina=arctgtgθsina---(5)]]> θy=arctgmsinθmcosθcosa=arctgsinθcosθcosa=arctgtgθcosa---(6)]]> 采用上述分析结果，以角部A与角部B为分析对象，即可获得触摸点在AB连线上的投影位置，即触摸点在AB连线上的投影点距离角部A处第一支撑装置的距离XAB，XAB为：
XAB=DXtgβx-sinβxtgαx-sinαx+tgβx-sinβx=DXtg(arctgtgβsina)-sin(arctgtgβsina)tg(arctgtgαsina)-sin(arctgtgαsina)+tg(arctgtgαsina)-sin(arctgtgβsina)]]> =DXtgβsina-sin(arctgtgβsina)tgαsina-sin(arctgtgαsina)+tgβsina-sin(arctgtgβsina)]]> =DXtgLB(IBI′B-1)msina-sin(arctgtgLB(IBI′B-1)msina)tgLA(IAI′A-1)msina-sin(arctgtgLA(IAI′A-1)msina)+tgLB(IBI′B-1)msina-sin(arctgtgLB(IBI′B-1)msina)---(7)]]> 式中，Dx为AB连线的距离，αx为角部A处显示屏的第一偏转角α在XOZ平面内的投影角，βx为角部B处显示屏的第二偏转角β在XOZ平面内的投影角，LA为角部A处第一弹性电阻丝的自由长度(变形前的长度)，LB为角部B处第二弹性电阻丝的自由长度，IA为角部A处第一弹性电阻丝变形前通过的电流，I′A为角部A处第一弹性电阻丝变形后通过的电流，IB为角部B处第二弹性电阻丝变形前通过的电流，I′B为角部B处第二弹性电阻丝变形后通过的电流，m为角部A处第一弹性电阻丝与第一支撑装置之间的距离。
采用同样分析方法，以角部A与角部D为分析对象，即可获得触摸点在AD连线上的投影位置，即触摸点在AD连线上的投影点距离角部A处第一支撑装置的距离YAD，YAD为：
YAD=DYtgδy-sinδytgαy-sinαy+tgδy-sinδy=DYtg(arctgtgδcosa)-sin(arctgtgδcosa)tg(arctgtgαcosa)-sin(arctgtgαcosa)+tg(arctgtgδcosa)-sin(arctgtgδcosa)]]> =DYtgδcosa-sin(arctgtgδcosa)tgαcosa-sin(arctgtgαcosa)+tgδcosa-sin(arctgtgδcosa)]]> =DYtgLD(IDI′D-1)mcosa-sin(arctgtgLD(IDI′D-1)mcosa)tgLA(IAI′A-1)mcosa-sin(arctgtgLA(IAI′A-1)mcosa)+tgLD(IDI′D-1)mcosa-sin(arctgtgLD(IDI′D-1)mcosa)---(8)]]> 式中，Dy为AD连线的距离，αy为角部A处显示屏的第一偏转角α在YOZ平面内的投影角，δy为角部D处显示屏的第三偏转角δ在YOZ平面内的投影角，LA为角部A处第一弹性电阻丝的自由长度(变形前的长度)，LD为角部D处第三弹性电阻丝的自由长度，IA为角部A处第一弹性电阻丝变形前通过的电流，I′A为角部A处第一弹性电阻丝变形后通过的电流，ID为角部D处第三弹性电阻丝变形前通过的电流，I′D为角部D处第三弹性电阻丝变形后通过的电流，m为角部A处第一弹性电阻丝与第一支撑装置之间的距离。
由此得到的XAB和YAD即为触摸点的坐标，该坐标为以角部A处的第一支撑装置为坐标原点O，横坐标XAB为触摸点在AB连线上的投影点与坐标原点O(角部A处的第一支撑装置)之间的距离，纵坐标YAD为触摸点在AD连线上的投影点与坐标原点O(角部A处的第一支撑装置)之间的距离，该横坐标和纵坐标即为弹性电阻丝电流变化与触摸点位置之间的关系。
图8为本发明触摸显示器第二实施例结构示意图。如图8所示，本实施例触摸显示器是前述第一实施例的一种方案扩展，主体结构包括显示屏1、背光源2、四个角度传感器和数据处理装置(数据处理装置未示出)，本实施例显示屏、背光源、数据处理装置和电阻式角度传感器的结构、作用和工作原理与前述第一实施例相同，所不同的是，本实施例将四个电阻式角度传感器设置在显示屏1的四个角部区域：角部A处设置第一电阻式角度传感器、角部B处设置第二电阻式角度传感器、角部C处设置第三电阻式角度传感器和角部D处设置第四电阻式角度传感器，不仅可以通过角部A与角部B的电阻式角度传感器获得触摸点在AB连线上的投影点距离角部A处第一支撑装置的距离XAB、通过角部A与角部D的电阻式角度传感器获得触摸点在AD连线上的投影点距离角部A处第一支撑装置的距离YAD，还可以通过角部C与角部D的电阻式角度传感器获得触摸点在CD连线上的投影点距离角部D处第四支撑装置的距离XDC、通过角部B与角部C的电阻式角度传感器获得触摸点在BC连线上的投影点距离角部B处第二支撑装置的距离YBC。
采用第一实施例的分析方法，以角部C与角部D为分析对象，即可获得触摸点在CD连线上的投影位置，即触摸点在CD连线上的投影点距离角部D处第四支撑装置的距离XDC，XDC为：
XDC=DXtgLC(ICI′C-1)msina-sin(arctgtgLC(ICI′C-1)msina)tgLD(IDI′D-1)msina-sin(arctgtgLD(IDI′D-1)msina)+tgLC(ICI′C-1)msina-sin(arctgtgLC(IcI′C-1)msina)---(9)]]> 式中，Dx为CD连线的距离，LC为角部C处第三弹性电阻丝的自由长度，IC为角部C处第三弹性电阻丝变形前通过的电流，I′C为角部C处第三弹性电阻丝变形后通过的电流，LD为角部D处第四弹性电阻丝的自由长度，ID为角部D处第四弹性电阻丝变形前通过的电流，I′D为角部D处第四弹性电阻丝变形后通过的电流，m为角部D处第四弹性电阻丝与第四支撑装置之间的距离。
采用第一实施例的分析方法，以角部B与角部C为分析对象，即可获得触摸点在BC连线上的投影位置，即触摸点在BC连线上的投影点距离角部B处第二支撑装置的距离YBC，YBC为：
YBC=DYtgLC(ICI′C-1)mcosa-sin(arctgtgLC(ICI′C-1)mcosa)tgLB(IBI′B-1)mcosa-sin(arctgtgLB(IBI′B-1)mcosa)+tgLC(ICI′C-1)mcosa-sin(arctgtgLCICI′C-1mcosa)---(10)]]> 式中，Dy为BC连线的距离，LB为角部B处第二弹性电阻丝的自由长度，IB为角部B处第二弹性电阻丝变形前通过的电流，I′B为角部B处第二弹性电阻丝变形后通过的电流，LC为角部C处第三弹性电阻丝的自由长度，IC为角部C处第三弹性电阻丝变形前通过的电流，I′C为角部C处第三弹性电阻丝变形后通过的电流，m为角部B处第二弹性电阻丝与第二支撑装置之间的距离。
为了减少误差，可以将XAB与XDC的平均值作为触摸点的横坐标，将YAD与YBC的平均值作为触摸点的纵坐标，因此，有
X‾=XAB+XDC2]]>Y‾=YAD+YBC2]]> 式中，X和Y分别为触摸点的平均横坐标和平均纵坐标，该横坐标和纵坐标即为弹性电阻丝的电流变化与触摸点位置之间的关系。
需要说明的是，本发明前述二个实施例只是一种原理性说明，在前述实施例的基础上，本发明还存在多方面、多层次的扩展方案。对于电阻式角度传感器的数量和布局来说，三个以上的电阻式角度传感器可以采用任意组合的布局。例如，三个电阻式角度传感器采用等腰三角形布局，即二个电阻式角度传感器设置在相邻的角部，另外一个电阻式角度传感器设置在对边的中部。又如，三个电阻式角度传感器采用等边三角形布局。再如，四个电阻式角度传感器采用菱形布局，即四个电阻式角度传感器分别设置在边缘的中部。当电阻式角度传感器的数量大于4个时，可以根据电阻式角度传感器的排布方式采用多种方法获得触摸点的坐标。对于排布方式，可以将4个电阻式角度传感器设置在四个角部，将其它的电阻式角度传感器成对地设置在边缘中部。对于获得触摸点坐标的方法，一种方法可以将每个电阻式角度传感器处的最大偏转角分解后分别在X轴方向和Y轴方向取平均，然后参照前述实施例的方法获得触摸点坐标；另一种方法可以将电阻式角度传感器分为若干对，分别获得每对对应的触摸点坐标，然后采用类似取平均值的方法获得触摸点的平均坐标。显然，设置电阻式角度传感器的数量越多，计算过程越复杂，但触摸点坐标的精度越高。
图9为本发明数据处理装置的结构示意图。如图9所示，本发明数据处理装置包括偏转处理模块51和位置处理模块52，偏转处理模块51与每个电阻式角度传感器中的电流采集装置连接，用于根据每个弹性电阻丝产生弹性变形前后的电流变化获得显示屏在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角，位置处理模块52与偏转处理模块51连接，用于根据显示屏在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角获得触摸点的位置坐标。具体地，偏转处理模块51包括变形处理单元53和偏转处理单元54，变形处理单元53与每个电阻式角度传感器中的电流采集装置连接，用于根据每个弹性电阻丝产生弹性变形前后的电流变化获得每个弹性电阻丝的变形量，偏转处理单元54与变形处理单元53连接，用于根据每个弹性电阻丝的变形量获得显示屏在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角。本发明数据处理装置的工作过程具体为：首先采集弹性电阻丝内通过的电流变化(包括变形前的电流值和变形后的电流值)，然后根据弹性电阻丝的电流变化获得弹性电阻丝的变形量，根据弹性电阻丝的变形量获得显示屏在弹性电阻丝所在位置的偏转角，根据显示屏的偏转角获得触摸点的位置坐标。也可以说，本发明数据处理装置根据弹性电阻丝的电流变化与触摸点位置之间的关系获得触摸点的位置坐标。获得触摸点的位置坐标后，数据处理装置将触摸点的位置坐标反馈给操作系统，实现触摸显示器的显示控制。此外，考虑到加工制造过程中的不确定因素，例如支撑装置或弹性电阻丝的位置误差、弹性电阻丝使用中的塑性变形、使用环境变化等，本发明弹性电阻丝的电流变化与触摸点位置之间的关系可以根据具体情况设定相应的修正系数，这里不再赘述。
本发明上述实施例中，背光源作为本发明固定体的一种形式，显示屏作为本发明偏转体的一种形式，将本发明电阻式角度传感器设置在显示屏与背光源之间是一种优选方案，可以充分利用现有技术显示屏与背光源的安装结构，例如，可以将本实施例电阻式角度传感器设置在背光源或背光源的外框上。实际应用中，可以采用相应的结构代替背光源和显示屏。例如，对于不需要背光源的显示屏，可以采用固定板或固定支架等固定体形式，以保证支撑装置和弹性电阻丝的固定。又如，也可以不利用显示屏作为偏转体，而是在显示屏上附加一块透明基板，通过该透明基板的变形来获得触摸点的位置坐标。此外，将电阻式角度传感器中的弹性电阻丝设置在支撑装置的外侧也只是一种优选方案，在不影响显示的前提下，本发明电阻式角度传感器中的弹性电阻丝也可以设置在支撑装置的内侧，相应地，弹性电阻丝的受力变为压力，弹性电阻丝的长度变短，直径增大，导致弹性电阻丝的电阻减小，进而导致通过弹性电阻丝的电流增加。
本发明提供了一种触摸显示器，将材料力学和电学原理有机地结合在一起，具有结构简单、便于安装和制作成本低等优点。与现有技术外置式触摸显示器相比，本发明不仅没有增加显示器的重量和厚度，而且不会出现亮度下降或显示模糊等缺陷。与现有技术内置式触摸显示器相比，本发明可以广泛地适用于各种工作模式的显示屏，不需要改变显示屏的内部结构，因此不会增加显示屏结构的复杂度，不会增加制备显示屏生产工艺的步骤和难度，也不会造成成品率降低。进一步地，本发明结构简单，结构形式基本上与显示屏的尺寸无关；本发明结构安装方式与现有技术显示屏的组装方式相近，便于安装和使用；更重要的，本发明结构部件造价低，可靠性高，极大地降低了触摸显示器的生产制作成本，具有广泛的应用前景。
图10为本发明触摸显示器触摸点位置确定方法的流程图，包括：
步骤1、被触摸的偏转体产生偏转，与所述偏转体连接的至少三个电阻式角度传感器随所述偏转产生电流变化；
步骤2、采集所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化；
步骤3、根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得触摸点的位置坐标。
其中，所述步骤3包括：
步骤31、根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得偏转体在每个电阻式角度传感器所在位置的偏转角；
步骤32、根据偏转体在每个电阻式角度传感器所在位置的偏转角获得触摸点的位置坐标。
其中，所述步骤31包括：
步骤311、根据所述至少三个电阻式角度传感器的电流变化获得每个电阻式角度传感器中弹性电阻丝的变形量；
步骤312、根据每个弹性电阻丝的变形量获得偏转体在每个弹性电阻丝所在位置的偏转角。
本发明触摸显示器触摸点位置确定方法的技术方案已在前述本发明触摸显示器的技术方案中详细介绍，不再赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。