【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微流控领域，尤其涉及一种基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置。
技术介绍
1、目前市场上电子手表中光学表轴的检测原理大同小异，主要原理都是：激光照射光学表轴，发生衍射现象产生众多光斑，面积和位置固定的图像传感器(比如cmos，ccd等)来采集光斑，得到第一灰度图像。光学表轴转动后光斑群会发生移动，图像传感器采集后得到第二灰度图像。对两幅灰度图像进行处理，根据第一灰度图像中和第二灰度图像中相同的图案，来推断出光学表轴移动的方向及距离，进而反馈到用户能看到的显示界面上。
2、如图1所示，为光学表轴的移动检测原理示意图。实线矩形框所在位置为图像传感器的位置。实际上是图像传感器不动，光斑群在移动。为了便于理解，切换坐标系，表现为光斑群不动，图像传感器移动。图1中，激光照射光学表轴，成像范围内产生光斑群，实线矩形框内为光学表轴移动前的第一灰度图像，虚线矩形框内为光学表轴移动后的第二灰度图像，第一灰度图像和第二灰度图像的重叠区域为光学表轴移动前后的相同图案区域。重叠区域内的实心圆形为采样点示意图，图1中示出了9个采样点，实际要比这9个点更多。以虚线椭圆框内的采样点举例，图1中虚线椭圆框内的采样点有2个点采集在了光斑上。根据第一灰度图像和第二灰度图像能够检测光学表轴的移动方向。
3、可以看出，能否准确判断出相同图案，而不会因为图案接近，导致误判成相同图案，这对于准确检测移动至关重要。图像传感器比较昂贵，密度也无法做到很大，这决定了现有技术中检测精度的提升是困难的。
4、综上，目前的光学表轴的
技术实现思路
1、本申请提供了一种基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，用以解决目前光学表轴移动检测的检测精度低的问题。
2、本申请实施例提供了一种基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，包括微流控阵列、液滴、图像传感器和控制组件；
3、所述微流控阵列包括各个微流控单元；所述微流控单元包括第一微流控芯片和第二微流控芯片；所述第一微流控芯片的底面和所述第二微流控芯片的底面共面，所述第一微流控芯片的顶面和所述第二微流控芯片的顶面构成凸起形状；所述液滴的下表面和所述凸起形状接触；所述微流控阵列设置在光学表轴和所述图像传感器之间；激光照射所述光学表轴衍射后的光线的方向是从所述凸起形状指向所述液滴；
4、所述控制组件，用于控制所述第一微流控芯片加电压，控制所述第二微流控芯片加电压，以使所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片都处于浸润状态，将所述液滴向两侧拉扯，所述液滴的上表面由于拉扯形成凹陷，使所述液滴呈凹透镜形状，激光照射所述光学表轴衍射后的光线穿过所述液滴；
5、所述图像传感器用于采集所述光学表轴移动前的第一灰度图像和所述光学表轴移动后的第二灰度图像，其中，所述第一灰度图像和所述第二灰度图像用于检测所述光学表轴的移动信息。
6、可选地，所述微流控单元包括7个立体图形，所述7个立体图形构成空心立方体，所述液滴位于所述空心立方体的内部，其中，1个立体图形为所述第一微流控芯片，1个立体图形为所述第二微流控芯片，所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片之间有空隙。
7、可选地，所述7个立体图形中1个立体图形为第三微流控芯片；所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片相邻；所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片之间有空隙；所述凸起形状位于所述第一微流控芯片的顶面和所述第二微流控芯片的顶面的中间；
8、所述控制组件，具体用于控制所述第三微流控芯片加电压，控制所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴位于所述第三微流控芯片的表面，激光照射所述光学表轴衍射后的光线不穿过所述液滴；控制所述第一微流控芯片加电压，控制所述第三微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴从所述第三微流控芯片的表面移动至所述第一微流控芯片的顶面；控制所述第二微流控芯片加电压，控制所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片不加电压，并控制所述第二微流控芯片的加电压时长为预设时长，以使所述液滴从所述第一微流控芯片的顶面移动至所述凸起形状处；控制所述第三微流控芯片、所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴保持在所述凸起形状处；控制所述第三微流控芯片不加电压，控制所述第一微流控芯片加电压，控制所述第二微流控芯片加电压，以使所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片都处于浸润状态，将所述液滴向两侧拉扯，所述液滴的上表面由于拉扯形成凹陷，使所述液滴呈凹透镜形状，激光照射所述光学表轴衍射后的光线穿过所述液滴。
9、可选地，所述控制组件，还用于在所述液滴位于所述凸起形状处时，控制所述第一微流控芯片加电压，控制所述第三微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴从所述凸起形状处移动至所述第一微流控芯片的顶面；控制所述第三微流控芯片加电压，控制所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴从所述第一微流控芯片的顶面移动至所述第三微流控芯片的表面，激光照射所述光学表轴衍射后的光线不穿过所述液滴。
10、可选地，所述7个立体图形中除所述第一微流控芯片、所述第二微流控芯片和所述第三微流控芯片以外的4个立体图形，分别为第四微流控芯片、第五微流控芯片、第六微流控芯片和第七微流控芯片；所述7个立体图形之间均有空隙；
11、所述控制组件，还用于控制所述7个立体图形中的各个立体图形加电压或不加电压，以使所述液滴移动至所述第三微流控芯片的表面。
12、可选地，所述控制组件，具体用于每隔预设时长控制所述7个立体图形中的各个立体图形加电压或不加电压，以使所述液滴移动至所述第三微流控芯片的表面。
13、可选地，所述控制组件，具体用于统一控制各个所述微流控单元中的各个微流控芯片加电压或不加电压。
14、可选地，所述控制组件，具体用于单独控制各个所述微流控单元中的各个微流控芯片加电压或不加电压，控制预设范围内的所述微流控单元中的所述第一微流控芯片加电压，控制预设范围内的所述微流控单元中的所述第二微流控芯片加电压，以使预设范围内的所述微流控单元中所述液滴位于所述凸起形状处，所述液滴呈凹透镜形状；控制所述微流控阵列中所述预设范围外的所述微流控单元中的所述第三微流控芯片加电压，控制所述微流控阵列中所述预设范围外的所述微流控单元中的所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述微流控阵列中所述预设范围外的所述微流控单元中所述液滴位于所述第三微流控芯片的表面。
15、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请通过在光学表轴和图像传感器之间设置微流控阵列，微流控阵列中第一微流控芯片的顶面和第二微流控芯片的顶面构成凸起形状，控制组件通过控制第一微流控芯片和第二微流控芯片加电压，使第一微流控芯片和第二微流控芯片都处于浸润状态，将液滴向两侧拉扯，液滴的下表面和凸起形状接触，液滴的上表面由于拉扯形成凹陷，使液本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，包括微流控阵列、液滴、图像传感器和控制组件；
2.根据权利要求1所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述微流控单元包括7个立体图形，所述7个立体图形构成空心立方体，所述液滴位于所述空心立方体的内部，其中，1个立体图形为所述第一微流控芯片，1个立体图形为所述第二微流控芯片，所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片之间有空隙。
3.根据权利要求2所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述7个立体图形中1个立体图形为第三微流控芯片；所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片相邻；所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片之间有空隙；所述凸起形状位于所述第一微流控芯片的顶面和所述第二微流控芯片的顶面的中间；
4.根据权利要求3所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述控制组件，还用于在所述液滴位于所述凸起形状处时，控制所述第一微流控芯片加电压，控制所述第三微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴从所述凸起形状处移动
5.根据权利要求3所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述7个立体图形中除所述第一微流控芯片、所述第二微流控芯片和所述第三微流控芯片以外的4个立体图形，分别为第四微流控芯片、第五微流控芯片、第六微流控芯片和第七微流控芯片；所述7个立体图形之间均有空隙；
6.根据权利要求5所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述控制组件，具体用于每隔预设时长控制所述7个立体图形中的各个立体图形加电压或不加电压，以使所述液滴移动至所述第三微流控芯片的表面。
7.根据权利要求4所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述控制组件，具体用于统一控制各个所述微流控单元中的各个微流控芯片加电压或不加电压。
8.根据权利要求4所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述控制组件，具体用于单独控制各个所述微流控单元中的各个微流控芯片加电压或不加电压，控制预设范围内的所述微流控单元中的所述第一微流控芯片加电压，控制预设范围内的所述微流控单元中的所述第二微流控芯片加电压，以使预设范围内的所述微流控单元中所述液滴位于所述凸起形状处，所述液滴呈凹透镜形状；控制所述微流控阵列中所述预设范围外的所述微流控单元中的所述第三微流控芯片加电压，控制所述微流控阵列中所述预设范围外的所述微流控单元中的所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述微流控阵列中所述预设范围外的所述微流控单元中所述液滴位于所述第三微流控芯片的表面。
...【技术特征摘要】
1.一种基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，包括微流控阵列、液滴、图像传感器和控制组件；
2.根据权利要求1所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述微流控单元包括7个立体图形，所述7个立体图形构成空心立方体，所述液滴位于所述空心立方体的内部，其中，1个立体图形为所述第一微流控芯片，1个立体图形为所述第二微流控芯片，所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片之间有空隙。
3.根据权利要求2所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述7个立体图形中1个立体图形为第三微流控芯片；所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片相邻；所述第三微流控芯片和所述第一微流控芯片之间有空隙；所述凸起形状位于所述第一微流控芯片的顶面和所述第二微流控芯片的顶面的中间；
4.根据权利要求3所述的基于微流控构建凹透镜的光学表轴移动检测装置，其特征在于，所述控制组件，还用于在所述液滴位于所述凸起形状处时，控制所述第一微流控芯片加电压，控制所述第三微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴从所述凸起形状处移动至所述第一微流控芯片的顶面；控制所述第三微流控芯片加电压，控制所述第一微流控芯片和所述第二微流控芯片不加电压，以使所述液滴从所述第一微流控芯片的顶面移动至所述第三微流控芯片的表面，激光照射所述光学表轴衍射后的光线不穿过所述液滴。
5.根据权利要求3所述的基于微流控构建凹透镜的光学...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕明阳，杨志勋，
申请(专利权)人：美芯晟科技北京股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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