阅读说明：本技术 微流控逻辑运算单元及薄膜透镜调焦系统 (Microfluidic logic arithmetic element and thin film lens focusing system ) 是由 孙道恒 周洲 张昆鹏 邱彬 于 2019-08-28 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种微流控逻辑运算单元及薄膜透镜调焦系统,具有逻辑网路的流体结构,用于解决目前气动或液压薄膜透镜控制依赖于电磁阀系统的问题,具有轻量化,集成化的特点。本发明的基于微流控数字压力控制技术的解决方案,建立了薄膜透镜的焦距与输入信号之间的加法关系,为无外部电磁阀驱动的薄膜透镜等流体透镜的控制提供了新的方法,同时其加法逻辑更利于用户理解和使用。本专利发明了微流控加法逻辑结构,并将加法逻辑的输出端与微流控译码器相连,通过控制具有不同流阻的流道开启和关闭,运用流体的分压原理改变透镜空腔的输入压力,实现与并联多流阻流道数量相同的多阶透镜焦距调节功能。(The invention discloses a kind of microfluidic logic arithmetic element and thin film lens focusing system, the fluidic structures with logic network, for solving the problems, such as that at present pneumatically or hydraulically thin film lens control has lightweight, integrated feature dependent on solenoid valve system.Solution based on micro-fluidic digital pressure control technology of the invention, establish the addition relationship between the focal length of thin film lens and input signal, the control of the fluid lens such as the thin film lens for the driving of no external electrical magnet valve provides new method, while its adder logic is more conducive to user and understands and use.The micro-fluidic adder logic structure of invention, and the output end of adder logic is connected with micro-fluidic decoder, by controlling there is the runner of different flow resistances to open and close, change the input pressure of lens cavity with the voltage divider principle of fluid, realizes multistage focal length of lens regulatory function identical with multithread choked flow in parallel road quantity.)

微流控逻辑运算单元及薄膜透镜调焦系统

技术领域

本发明涉及一种微流控逻辑运算单元，特别涉及微流控逻辑运算单元及基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统。

背景技术

随着现代电子器件的光学系统向微型化、集成化方向发展，特别是3D成像、广角成像微镜头等需求的加剧，对微透镜阵列的变焦性能提出了新的要求。传统的微透镜阵列使用玻璃、石英、PMMA等材料通过刻蚀或浇注工艺制作，虽然结构可以做到微型化，但由于材料本身特性无法实现光学变焦行为。流体透镜是近年来出现的新型可变焦微透镜技术，该技术通过流体在外力下的表面形变产生光学截面曲率变化，实现焦距的调节，驱动力可以来自电润湿、包裹液滴的薄膜变形以及流体的热变形、光变形等，其中PDMS薄膜透镜是流体透镜的一种特殊形式，该结构将光导流体封闭在密闭空腔中，空腔上下表面具有弹性的PDMS致动薄膜，当流体受到压力作用时，薄膜变形引起流体光学截面凹陷或凸起，导致焦距变化，根据驱动压力的不同进行焦距的连续调节。该技术克服了传统液滴透镜中的诸多问题，如口径的大小受限，难以制成大口径液体透镜；光轴不稳定容易导致图像失真严重；驱动电压较高，一般都大于100V；固—液界面接触角存在饱和值，调焦非线性；成本高昂等。由于弹性结构可以通过浇注等工艺进行曲面成型，这种薄膜微透镜在未来仿生复眼等光学结构中具有巨大的应用前景。从原理上看，薄膜透镜是一种基于压力驱动的结构形式，当单独驱动时，控制结构极为简单，可以通过单个电磁阀对透镜的开关以及压力进行调节，但当多个透镜组成的透镜阵列且需要对其中的每一个进行单独控制时，n个透镜需要对应n个流道和控制电磁阀，对于真正的生物复眼，这一数字大约在1～3万个之间。应用传统控制方法并不能满足仿生结构轻量化、集成化的特点，亟需寻找轻量化的控制单元代替电磁控制系统。

微流控薄膜微阀是一种以弹性薄膜为阀芯，通过薄膜与壁面的贴合实现流道开启与闭合的流体控制元件，这种微阀结构简单，尺寸微小，可以在一块芯片上进行大规模集成。流体的等效电路原理是一种将电流视为流量，电阻视为流阻，电压视为流体在流道中的压降、电容视为弹性空腔体积变化的流体逻辑网络设计方法。将流体的等效电路设计原理与薄膜微阀结构相耦合，能够得到具有电路功能的流体逻辑控制器件，其中的输入和输入均为气压或液压信号，使流体的控制可以脱离对电磁控制的依赖。专利US20080029169A1中提出了薄膜微阀的大规模阵列方法，将译码器这一电路结构与流体网络结合，设计了n路入口控制2ⁿ路出口的流体网络，该结构被应用于生物化学实验的样品分选及进样器件中，实现了多种组分样品的寻址进样功能。该结构验证了微流控在气动逻辑控制领域的应用潜力。但通过译码器的逻辑方式建立的是二进制数与输出一一对应的关系，缺乏逻辑上的运算功能，特别是在输入切换过程中需要信号发生跳跃式的变化，难以使用户建立清晰的数值逻辑关系。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种微流控逻辑运算单元，可基于微流控单元进行逻辑运算，并输出运算结果；

本发明的第二目的在于提供一种基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统，以解决薄膜透镜连续调焦的问题；

本发明的第三目的在于提供一种基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统，应用于大规模的薄膜阵列，以解决大规模薄膜透镜阵列的调焦控制。

为实现本发明的第一目的，本发明提供以下技术方案：

一种微流控逻辑运算单元，具体为半加器单元，包括第一输入端、第二输入端、进位输出端、进位反相输出端、和位输出端、和位反相输出端和9个微流控单元；

所述微流控单元为非门结构，包括第一信号流道、第二信号流道和控制流道，所述第一信号流道配置有常压，所述第二信号流道配置有负压，所述控制流道为所述微流控单元的输入端，所述第二信号流道为所述微流控单元的输出端，当控制流道输入负压，表示输入1，所述第一信号流道和第二信号流道导通，第二信号流道的气压在第一信号流道的作用下为常压，表示输出0；当控制流道输入为常压，表示输入0，所述第一信号流道和第二信号流道隔断，第二信号流道的气压在负压的作用下为负压，表示输出1；

第一微流控单元、第三微流控单元、第四微流控单元、第五微流控单元、第六微流控单元、第七微流控单元、第九微流控单元的第一信号流道接常压，

第二微流控单元、第三微流控单元、第四微流控单元、第五微流控单元、第六微流控单元、第七微流控单元、第八微流控单元的第二信号流道接负压；

所述第一输入端和所述第一微流控单元的控制流道及第四微流控单元的控制流道相连；所述第二输入端和所述第二微流控单元的控制流道及第五微流控单元的控制流道相连；

所述第二微流控单元的第二信号流道和第三微流控单元的控制流道相连；

所述第一微流控单元、第二微流控单元和第三微流控单元构成一个逻辑与结构，所述第三微流控单元的第二信号流道和所述进位输出端相连；所述第三微流控单元的控制流道和所述进位反相输出端相连；

所述第四微流控单元的第二信号流道及第五微流控单元的第二信号流道和第六微流控单元的控制流道相连；

所述第四微流控单元、第五微流控单元和第六微流控单元构成一个逻辑或结构，所述第六微流控单元的第二信号流道和第九微流控单元的控制流道相连；

所述第八微流控单元的控制流道和第三微流控单元的第二信号流道相连；

所述第九微流控单元的控制流道和第六微流控单元的第二信号流道相连；

所述第七微流控单元、第八微流控单元和第九微流控单元构成一个逻辑与结构，所述第八微流控单元的第一信号流道和第九微流控单元的第二信号流道和相连，所述第八微流控单元的第二信号流道和第七微流控单元的控制流道相连，所述第七微流控单元的第二信号流道和所述和位输出端相连，所述第七微流控单元的的控制流道和所述和位反相输出端相连。

一种微流控逻辑运算单元，具体为全加器单元，包括第一半加器单元、第二半加器单元、逻辑或单元，进位输入端、第一输入端、第二输入端、和位输出端和进位输出端；

所述第一半加器单元和第二半加器单元均为如权利要求1所述的半加器单元；

所述逻辑或单元包括第一输入端、第二输入端、输出端和反相输出端；

所述全加器的第一输入端、全加器的第二输入端分别连接到第一半加器的第一输入端和第一半加器的第二输入端，所述全加器的进位输入端连接到第二半加器的第一输入端；

所述第一半加器的和位输出端连接到第二半加器的第二输入端，所述第一半加器的进位输出端和第二半加器的进位输出端分别连接到逻辑或单元的第一输入端和第二输入端；

逻辑或单元的输出端连接到全加器的进位输出端，逻辑或单元的反相输出端连接全加器的进位反相输出端；

所述第二半加器的和位输出端连接所述全加器的和位输出端；

所述第二半加器的和位反相输出端连接所述全加器的和位反相输出端。

进一步的，所述逻辑或单元包括第十微流控单元、第十一微流控单元和第十二微流控单元，

所述第十微流控单元和第十一微流控单元的第一信号流道接常压，所述第十微流控单元和第十一微流控单元的第二信号流道接负压；

所述第十微流控单元的第二信号流道和第十一微流控单元的第二信号流道还连接第十二微流控单元的控制流道，第十二微流控单元的第一信号流道接常压，第十二微流控单元的第二信号流道接负压并输出作为逻辑或单元的输出端；所述第十二微流控单元的控制流道输出作为逻辑或单元的反相输出端。

一种微流控逻辑运算单元，具体为N位加法器单元，所述N位加法器单元包括级联的N个全加器单元，所述全加器单元均为如权利要求2所述的全加器单元，所述N位加法器单元包括N个第一输入端、N个第二输入端、N个和位输出端、N个和位反相输出端，以及进位输入端、进位输出端和进位反相输出端；

其中，N位加法器单元的第1全加器的进位输入端设置为逻辑0；第n全加器单元的进位输出端和第n+1全加器的进位输入端连接；第N全加器的进位输出端为N位加法器单元的进位输出端；第N全加器的进位反相输出端为N位加法器单元的进位反相输出端；

第n全加器的和位输出端为N位加法器单元的第n位和位输出端；

第n全加器的和位反相输出端为N位加法器单元的第n位和位反相输出端；

其中n＝1,2，…，N。

为实现本发明的第二目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统，包括微流控逻辑运算单元、数字压力调节器和薄膜透镜，

所述微流控逻辑运算单元为N位加法器单元，具有N位第一输入端、N位第二输入端和N位和位输出端、N位和位反相输出端，以及一进位输出端、一进位反相输出端；

所述数字压力调节器包括具有不同流阻阻值的流道，所述流道通过微流控单元控制，所述微流控单元的控制流道分别和所述微流控逻辑运算单元输出端连通，所述数字压力调节器的输出端和薄膜透镜的压力入口连通；将所述微流控逻辑运算单元输出的流体压力量化值通过开启所述数字压力调节器的不同流道组合，并汇集成单一流道的与所述流体压力量化值对应的流体压力，所述薄膜透镜根据所述流体压力调节薄膜透镜的焦距。

进一步的，所述薄膜透镜为两端由弹性薄膜封闭的通孔结构，所述通孔结构通过空腔侧壁的压力入口引出，通过对通孔结构的输入压力进行调节实现所述弹性薄膜的中心曲率的连续变化，进而达到连续调焦的目的。

为实现本发明的第三目的，本发明提供以下技术方案：

一种基于微流控加法器的薄膜透镜调焦系统，包括控制器、微流控逻辑运算单元、数字压力调节器、微流控译码器和薄膜透镜阵列，

所述微流控译码器包括多个选通控制流道、一个公共流道和多个输出流道，所述输出流道和薄膜透镜阵列的薄膜透镜的一一对应连通；所述多个选通控制流道通过组合选通某一输出流道与公共流道连通；

所述微流控逻辑运算单元的输出流道和所述数字压力调节器的输入流道连通，将流体压力量化值转换成单一流道的流体压力，并从所述数字压力调节器的输出流道输出；

所述数字压力调节器的输出流道和所述微流控译码器的公共流道连通。

进一步的，所述微流控译码器包括2N个选通控制流道、1个输入流道和2^N个输出流道，所述2^N个输出流道的一端并联和输入流道连通，

所述选通控制流道和所述输出流道根据选通逻辑交叉并成阵列分布的控制节点，每个所述控制节点为一个微流控单元，

所述同一输出流道上的微流控单元组成逻辑与，当同一输出流道的所有微流控单元均开启时，该输出流道导通；

所述同一选通控制流道上的微流控单元，同时开启，同时关闭。

所述2N个选通控制流道为N对相反的选通控制流道，每对选通控制流道在同一时间仅允许其中一个开启。

本发明提供了一种微流控逻辑运算单元，具体为微流控半加器的结构，并基于微流控半加器的结构扩展组成微流控全加器及微流控加法器的结构，解决微流控进行的逻辑运算控制问题。

本发明提供了一种基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统，结合微流控逻辑运算单元和数字压力调节器，将流体压力量化值转换成单一流道的流体压力，通过将流体压力量化值连续变动，以解决薄膜透镜连续调焦的问题；

本发明提供了一种基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统，进一步结合微流控译码器，实现对薄膜透镜阵列的薄膜透镜的选通，以解决大规模薄膜透镜阵列的调焦控制。

附图说明

图1是本发明的基于微流控逻辑单元的薄膜透镜调焦系统的结构示意图；

图2是本发明的薄膜透镜的剖面图；

图3A、图3B是微阀工作状态图；

图4是本发明的微阀结构示意图；

图5是本发明的微流控半加器的结构示意图；

图6是本发明的微流控半加器的逻辑接口示意图；

图7是微流控逻辑或的结构示意图；

图8是微流控逻辑或的逻辑接口示意图；

图9是微流控全加器的逻辑框图；

图10是4位微流控全加器的逻辑框图；

图11是薄膜透镜阵列控制系统原理框图；

图12是微流控译码器阵列结构示意图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

实施例一

如图1所示，本发明公开了一种基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统的功能示意图，整体系统如图1所示，由于n位的系统过于庞大，这里以2输入，3阶输出的结构为例进行说明。该系统由微流控数字半加器01、数字压力调节器02以及薄膜透镜03组成，其中的逻辑关系均由单个薄膜微阀04构成的非门结构实现，可以将一路输入压力信号Q转换为非Q的输出信号，端口A为二进制加法的被加数端，端口B为二进制加法器的加数端，输入压力信号为常压代表该位为0，输入压力信号为真空气压代表该位为1。数字加法器采用电路中的逻辑加法器电路进行连接，将输入端口A和端口B的信号进行相加并在输出的和位S和进位C输出，如输入端口A、端口B的信号分别为0和1时，则对应着输出端的和位S和进位C分别为1和0。在微流控数字半加器01的结构中，端口07、08、10、11、15、16接真空气压，端口09、12、17、18、19、20接大气环境(常压)，其中端口08、16所在密闭流道为半加器的输出端口，该信号接入数字压力调节器02中，数字压力调节器02根据微流控数字译码器的方法进行排布，驱动不同流道的开启和闭合。为了实现薄膜透镜03输入压力的调节，将代表十进制数的译码器流道设计为不同的流阻阻值，根据串联流阻的分压原理，调节进入薄膜透镜03空腔的压力。其中端口14，端口21所在流道中气体通过高流阻后流入大气环境，分压器的另一个出口为封闭的壁面，流阻为无穷。类似译码器结构的三条流阻支路并联连接，并汇聚于薄膜透镜03的腔体，端口13位于并联流阻和薄膜透镜03中间，为薄膜透镜03工作提供输入压力。当具有不同流阻的流道开启时，由于流体的串联分压，作用在透镜空腔内的压力产生变化，导致薄膜透镜03的挠度变化，引起焦距改变。如果以二进制的0代表压力为0,1代表压力为p，通过数字压力调节器02建立以下的二进制加法逻辑：00+00＝0Pa，00+01＝01＝ΔpPa，01+00＝01＝Δp Pa，01+01＝10＝2Δp Pa…。根据电路中的设计原理，半加器可以组合形成全加器，由全加器串联组合形成多位全加器，因此，这种逻辑设计方法具有很强的扩展性。

如图2所示，薄膜透镜03为两端由弹性薄膜22封闭的通孔结构23，孔型一般为圆形或正多边形结构。通孔结构23通过空腔侧壁的流道24引出并与微流控器件连接。当通孔结构23的输入压力进为正压时，弹性薄膜22向外侧凸起，此时薄膜空腔呈现凸透镜特性，对光线具有聚焦效果，成像为放大的实像；当通孔结构23的输入压力进为真空负压时，弹性薄膜22向内侧凹陷，成像为缩小的虚像。通过对通孔结构23的输入压力进行调节可以实现薄膜透镜03的薄膜中心曲率的连续变化，如图2中的曲线221、222和222，代表不同的薄膜中心曲率，进而达到连续调焦的目的。

在应用中，薄膜透镜成阵列分布，透镜阵列分布方式不限，可以平面分布也可以分布于三维曲面，可以是硬质基材也可以是软质基材，但需要保证透镜阵列中的每个单位的薄膜透镜03通过外接管道或内部流道与微阀(或称微流控单元)连接。

微阀为逻辑非单元，是构成微流控逻辑单元的基本单元，在逻辑电路中，信号Q通过非门转换为信号非Q，同时将信号Q引出，得到了时时相反的两个输出信号：信号Q和信号非Q。在流体版图中，微阀的工作状态如图3A和图3B所示，本具体实施例中的微阀是一种以弹性薄膜为阀芯，通过薄膜与壁面的贴合实现流道开启与闭合的流体控制元件，包括上壁、下壁、薄膜26，薄膜26和上壁构成上层流道27，上壁设有凸起，该凸起和薄膜26贴合时，闭合上层流道27，薄膜26和下壁构成下层流道25，当下层流道25为常压时，薄膜26的上表面受向上的压力作用，上层流道27道闭合，微阀关闭；当下层流道25输入负压时，由于薄膜26的上下表面的压力差异，薄膜受向下的合力作用，此时薄膜26与上层流道27结构分离，微阀打开。上层流道27按压力流向分为第一信号流道和第二信号流道，第一信号流道通常被配置为常压，第二信号流道被配置为负压，下层流道25为控制流道，当下层流道25输入负压时，表示输入1，第一信号流道和第二信号流道导通，第二信号流道表现为常压，表示为输出0。

更具体，如图4所示的是微阀的一种结构形式，设有多个输入输出端口，其中端口28为信号Q输入端，连接微阀的控制流道；端口29为信号Q输出端，从端口28引出；端口30为信号非Q输出端，和微阀的第二信号流道相连；端口31与恒压负压源相连，同时和微阀的第二信号流道相连，端口32为大气压(常压)入口，和微阀的第一信号流道相连；端口31所连接的流道较窄，端口32和端口30连通时，端口30的气压将和端口32保持一致，为常压。该控制逻辑以负压为1，常压为0。当端口28输入1时，微阀开启，端口30和端口32连通，端口30输出常压，即输出0；反之，当端口28输入0时，微阀关闭，端口30和端口32断开，端口30和端口31的气压保持一致为负压，即输出1。

该微阀的结构形式具有一输入端和2个输出端：信号Q输入端、信号Q输出端和信号非Q输出端，在数字译码器中，需要同时应用信号Q输出端和信号非Q输出端。

当采用微阀组成逻辑与单元、逻辑或单元、半加器和全加器等逻辑运算电路时，可不采用如图4所示的微阀的结构，通常无需设置信号Q输出端。

如图5和图6所示的是微流控的半加器，微流控的半加器通过9个微阀构成，具有两个输入端：加数A、被加数B及四个输出端：和位输出端S、和位反相输出端/S，进位输出端C0和进位反相输出端/C0。

图5是用于压力驱动的微流控的半加器的结构示意图，其真值表如表1所示，图5中包括9个微阀，每个微阀均为一个逻辑非单元，结合图1所示，其中微阀K1、K2、K3构成一个逻辑与单元，端口05、端口06为输入端，端口07为逻辑与非输出端，端口08为逻辑与输出端,当端口05和端口06均输入1时，端口07输出0，端口08输出为1，端口08同时连接到端口36，端口36为半加器的进位输出端，输出进位信号C0，端口07同时连接到端口35，端口35为半加器的进位反相输出端，输出进位反相信号/C0。

微阀K4、K5、K6构成一个逻辑或单元，端口05、端口06的输入信号分别控制微阀K4和微阀K5，微阀K4和微阀K5的第二信号流道和微阀K6的控制流道相连，当微阀K4或微阀K5的输入端(控制流道)输入1时，微阀K6的输出端(第二信号流道)输出1。

微阀K7、K8、K9构成一个逻辑与单元，微阀K9的输入端和微阀K6的输出端连接，其输入端分别为端口07和微阀K6的输出端；微阀K9的第二信号流道和微阀K9的第一信号流道相连，微阀K8的第二信号流道和微阀K7的控制流道相连，微阀K7的第二信号流道和半加器的和位输出端33连接，输出和位信号S，微阀K7的控制流道和半加器的和位反相输出端34连接，输出和位反相信号/S。

表1.半加器真值表

输入A	输入B	和位S	进位C0
				0	0	0	0
0	1	1	0
				1	0	1	0
1	1	0	1

具体逻辑表达式为：

C₀＝AB

对于更高位的数值加法运算，需要运用全加器，该结构可以使用上述的半加器进行互连得到，其方式与电路中的多位加法器原理相同，如图9所示。全加器包括半加器37、半加器38、逻辑或单元39，还包括输入端A、输入端B、进位输入端C0、和位输出端S、和位反相输出端/S、进位输出端C1和进位反相输出端/C1，输入端A和输入端B分别连接半加器37的第一输入端、第二输入端,输入加数和被加数；进位输入端C0连接半加器38的第一输入端，输入进位输入信号C0，半加器37的和位输出端与半加器38的第二输入端连接，半加器38的和位输出端连接全加器的和位输出端S，得到的结果为一位二进制加法的和位输出信号S，半加器38的进位输出端与半加器37的进位输出端进行逻辑或运算，得到的结果为一位二进制加法的进位输出信号C1及其反相信号-进位反相输出信号/C1，其中逻辑或单元39的结构和逻辑接口见图7和图8。参见图7，微阀K10、K11、K12组成逻辑或单元，包括输入端41和42，输出端44和反相输出端43，图8中的输入端A和B分别对应图7中的输入端41、42，图8中的C和/C分别对应图7中的输出端44和反相输出端43。当需要进行两位二进制以上运算时，可以根据电路加法器的相同的连接原理进行进一步拓展，将全加器串联形成多位运算能力的微流控加法器单元，如图10所示的4位全加器的逻辑逻辑框图，包括4个全加器50，X3、X2、X1、X0和Y3、Y2、Y1、Y0相加获得和位输出信号S3、S2、S1、S0及进位输出C，同时获得各自的和位反相输出信号/S3、/S2、/S1、/S0和进位反相输出信号/C。

实施例二

在实施例一中，本发明的基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统通过微流控加法器、数字压力调节器对单个薄膜透镜的控制。在具体应用中，如图11所示，薄膜透镜成阵列设置形成一薄膜透镜阵列105，为实现对薄膜透镜阵列105中的单一薄膜透镜的独立控制，需要建立一个包括控制器101、微流控加法器102、数字压力调节器103、微流控译码器104组成的控制系统，微流控译码器104的公共压力流道和数字压力调节器103的压力输出流道连通，通过微流控译码器104实现对薄膜透镜阵列105的薄膜透镜的寻址，使得数字压力调节器103的压力输出流道和被寻址的薄膜透镜的压力入口(如图2中的流道24)连通。通过微流控译码器104实现对薄膜透镜阵列的控制，N位输入的微流控译码器可实现通过N对选通控制流道(选通信号及其反相信号)对2^N个输出流道进行选通，控制2^N个薄膜透镜。微流控译码器103的结构示意图如图12所示，图12所示的为三-八译码器，图12中的输出流道AD0,AD1，…，AD7和薄膜透镜的压力入口(如图2中的流道24)连接，A0/A1，B0/B1，C0/C1为3对选通控制流道，和图11中微流控的控制器101连接，COM为公共压力流道，对应图11中微流控译码器104的COM端。微流控的控制器101通过流道和微流控译码器104和微流控加法器102连接。

如图12所示，横向的同一输出流道1052上的微阀1051组成逻辑与，当同一输出流道1052的所有微阀1051均开启时，该输出流道1052导通；竖向的同一选通控制流道1053上的微阀1051，同时开启，同时关闭；该2N个选通控制流道1053组成N对选通控制流道，每对选通控制流道在同一时间仅允许一个选通控制流道开启。

在本发明的实施例中，通过微流控加法器102给出压力调节的量化数值，并通过数字压力调节器103将该量化数值转化成与之对应的单一流道的流体压力，进而通过微流控译码器104选通指定的薄膜透镜，给被寻址的薄膜透镜输入量化的流体压力，以实现对选定的薄膜透镜的调焦控制。

本发明的基于微流控逻辑运算单元的薄膜透镜调焦系统，解决了气动或液压薄膜透镜控制依赖于电磁阀系统的问题，具有轻量化，集成化的特点。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。