CN110515145A - 焦距可变透镜装置及焦距可变透镜控制方法 - Google Patents

Abstract

焦距可变透镜装置具有：透镜系统，折射率根据被输入的驱动信号而变化；物镜，配置在与透镜系统相同的光轴上；图像检测部，经由透镜系统及物镜对测量对象物的图像进行检测；共振锁定控制部，使驱动信号追随于透镜系统的共振频率；以及共振锁定延迟控制部，将基于共振锁定控制部的驱动信号(Cf)的变化量(dCi)的频率变化阶段化为预先设定的每个基准值(dCe)的n次变化而使其延迟。

Description

焦距可变透镜装置及焦距可变透镜控制方法

技术领域

本发明涉及焦距可变透镜(lens)装置及焦距可变透镜控制方法。

背景技术

作为焦距可变透镜装置，例如开发了利用在文献1(美国专利申请公开第2010/0177376号说明书)中记载的原理的液体透镜系统(以下简称作透镜系统)的装置。

透镜系统将由压电材料形成的圆筒状的振动部件浸渍到透明的液体中而形成。在透镜系统中，如果对振动部件的内周面和外周面施加交流电压，则振动部件在厚度方向上伸缩，使振动部件的内侧的液体振动。通过根据液体的固有振动频率对施加电压的频率进行调整，在液体中形成同心圆状的驻波，形成以振动部件的中心轴线为中心而折射率不同的同心圆状的区域。因此，在透镜系统中，如果使光沿着振动部件的中心轴线穿过，则该光按照同心圆状的各个区域的折射率而沿着发散或聚束的路径行进。

焦距可变透镜装置将前述的透镜系统和用于连结焦点的物镜(例如通常的凸透镜或透镜组)配置到相同的光轴上而构成。

如果使平行光向通常的物镜入射，则穿过透镜后的光将焦点结在处于规定的焦距的焦点位置。相对于此，如果使平行光向与物镜同轴配置的透镜系统入射，则该光被透镜系统发散或聚束，穿过物镜后的光将焦点结在与原来的(没有透镜系统的状态的)焦点位置相比向远或近偏移的位置。

因而，在焦距可变透镜装置中，通过施加向透镜系统输入的驱动信号(使内部的液体产生驻波的频率的交流电压)，使该驱动信号的振幅增减，能够将作为焦距可变透镜装置的焦点位置在一定的范围内(以物镜的焦距为基准，能够由透镜系统增减的规定的变化幅度)任意地控制。

在焦距可变透镜装置中，作为向透镜系统输入的驱动信号，例如使用正弦波状的交流信号。如果被输入这样的驱动信号，则焦距可变透镜装置的焦距(焦点位置)以正弦波状变化。此时，当驱动信号的振幅为0时，穿过透镜系统的光不被折射，焦距可变透镜装置的焦距为物镜的焦距。当驱动信号的振幅处于正负的峰值时，穿过透镜系统的光被最大地折射，焦距可变透镜装置的焦距成为从物镜的焦距变化最大的状态。

当使用这样的焦距可变透镜装置取得图像时，与驱动信号的正弦波的相位同步而输出发光信号，进行脉冲照明。由此，通过在处于以正弦波状变化的焦距中规定的焦距的状态下进行脉冲照明，检测处于该焦距的对象物的图像。如果在一周期中以多个相位进行脉冲照明，与各相位对应而进行图像检测，则还能够同时得到多个焦距的图像。

在前述的焦距可变透镜装置中，通过外界气温的影响或伴随着运行的发热等，透镜系统的内部的液体及振动部件的温度变化。并且，由于温度变化而固有振动频率变化，能得到驻波的交流信号的频率(共振频率)也变动。如果向透镜系统输入的驱动信号是与变动前相同的原状，则驱动信号从共振频率的峰值偏离，不能有效率地得到驻波。

采用使驱动信号对于这样的共振频率的变动自动追随的共振锁定功能。例如，假设将规定频率的驱动信号向透镜系统输入，驻波的强度等级是最大。这里，当驻波的等级下降时，判定为驱动信号的频率从由透镜系统能得到驻波的共振的峰值偏离，使驱动信号的频率增减而捕捉新的峰值位置。如果驱动信号的频率到达新的峰值位置，则驻波的等级也能够恢复为最大强度。通过连续地进行这样的对于峰值位置的追随动作，能够实现向能得到驻波的共振频率的自动追随(共振锁定)。

在前述的焦距可变透镜装置中，通过对于驱动信号进行向能得到驻波的频率的自动追随(共振锁定)，能够始终得到有效率的驻波。这样的频率的自动追随通过对从透镜系统返回的共振频率以规定周期进行监视、按照每个其期间对驱动信号的频率进行再设定来进行。

但是，在带有共振锁定的焦距可变透镜装置中，如果例如在图像测量动作中基于共振锁定的频率的变化较大，则暂时能得到相同的焦距的时点变化、有能够取得的图像精度下降的问题。此外，如果用户目视图像测量动作中的图像，则有画面上的闪变等图像变得不稳定的情况，还有观察性下降的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够有效率地生成驻波并且能得到高精度且稳定的图像的焦距可变透镜装置及焦距可变透镜控制方法。

本发明的焦距可变透镜装置的特征在于，具有：透镜系统，折射率根据被输入的驱动信号而变化；物镜，配置在与前述透镜系统相同的光轴上；图像检测部，经由前述透镜系统及前述物镜对测量对象物的图像进行检测；共振锁定控制部，使前述驱动信号追随于前述透镜系统的共振频率；以及共振锁定延迟控制部，使基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化延迟。

在本发明中，作为共振锁定延迟控制部，可以利用使基于共振锁定控制部的驱动信号的频率变化延迟、即、使从频率变化的开始到完成的时间变慢的机构。具体而言，可以利用将共振锁定的频率变化量划分为多个变化量而使其以微小的时间间隔阶段性地变化的机构等。也可以使共振锁定的频率变化量花费规定时间而连续地变化。

在本发明中，作为共振锁定控制部，可以利用执行已有的共振锁定动作的机构。

在本发明中，通过共振锁定控制部，驱动信号对透镜系统的当前的共振频率的峰值进行自动追随，能够有效率地生成驻波。

在执行共振锁定动作时，通过由共振锁定延迟控制部使基于共振锁定控制部的自动追随即向共振频率的追随动作延迟，使驱动信号的频率变化变得平缓。结果，即使在基于共振锁定的频率变化较大的情况下，实际被执行的频率变化也成为平缓，能够防止在频率变化较大的情况下发生的图像取得的时点不规则及画面的闪变等，能够取得高精度的图像。

在本发明的焦距可变透镜装置中，优选的是，前述共振锁定延迟控制部预先被设定了规定的基准值，在达到基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化量之前，将前述每个基准值的多个频率变化以规定时间间隔依次执行。

在本发明中，即使在基于共振锁定控制部的驱动信号的频率变化较大的情况下，实际被执行的驱动信号的频率变化也成为每个基准值的阶段性的变化。因而，只要将基准值根据能够防止图像取得的时点不规则及画面的闪变等的范围内的变化量进行设定，就能够可靠地防止这些图像取得的时点不规则及画面的闪变等。

在本发明的焦距可变透镜装置中，优选的是，前述共振锁定延迟控制部预先被设定了规定的划分次数，将基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化以前述划分次数进行划分，将划分出的每个频率变化量的多个频率变化以规定时间间隔依次执行。

在本发明中，即使在基于共振锁定控制部的驱动信号的频率变化较大的情况下，实际被执行的驱动信号的频率变化也成为划分次数量的阶段性的变化，各变化时的变化量与原来的驱动信号的频率变化整体相比成为较小的值。因而，能够可靠地防止图像取得的时点不规则及画面的闪变等。

进而，由于通过预先设定的划分次数，各个规定时间间隔的阶段性的变化的次数被限制，所以即使在驱动信号的频率变化整体的变化量较大的情况下，也能够防止到完成为止的时间变长。

本发明的焦距可变透镜控制方法的特征在于，使用具有折射率根据被输入的驱动信号而变化的透镜系统、配置在与前述透镜系统相同的光轴上的物镜、经由前述透镜系统及前述物镜对测量对象物的图像进行检测的图像检测部、以及使前述驱动信号追随于前述透镜系统的共振频率的共振锁定控制部的焦距可变透镜装置；在进行基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化时，进行多个阶段性的变化。

在本发明中，在基于共振锁定控制部的共振锁定动作时，通过进行多个阶段性的变化，能够使基于共振锁定控制部的驱动信号的频率变化延迟，能够得到在前述的本发明的焦距可变透镜装置中说明那样的作用。

根据本发明，能够提供一种能够有效率地生成驻波、并且能够取得高精度且稳定的图像的焦距可变透镜装置及焦距可变透镜控制方法。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的示意图。

图2是表示前述实施方式的透镜系统的结构的示意图。

图3(A)～(C)是表示前述实施方式的透镜系统的振动状态的示意图。

图4(A)～(E)是表示前述实施方式的透镜系统的焦距的示意图。

图5是表示前述实施方式的主要部分的块图。

图6是表示前述实施方式的共振频率的变动的曲线图。

图7是表示前述实施方式的共振锁定功能的曲线图。

图8是表示前述实施方式的共振锁定动作的流程图。

图9是表示前述实施方式的共振锁定动作中的共振频率的变动检测的曲线图。

图10是表示前述实施方式的共振锁定控制部的频率追随的曲线图。

图11是表示前述实施方式的基于共振锁定延迟控制部的阶段化的曲线图。

图12是表示前述实施方式的基于共振锁定动作的驱动信号的曲线图。

图13是表示本发明的其他实施方式的共振锁定动作的流程图。

图14是表示前述其他实施方式的基于共振锁定延迟控制部的阶段化的曲线图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的一实施方式。

〔焦距可变透镜装置1〕

在图1中，焦距可变透镜装置1为了一边改变焦距一边检测测量对象物9的表面的图像，具备配置在与该表面交叉的相同的光轴A上的物镜2、透镜系统3及图像检测部4。

进而，焦距可变透镜装置1具备对测量对象物9的表面进行脉冲照明的脉冲照明部5、对透镜系统3及脉冲照明部5的动作进行控制的透镜控制部6、以及用来对透镜控制部6进行操作的控制用PC7。

控制用PC7由已有的个人计算机构成，通过执行规定的控制用软件，实现希望的功能。在控制用PC7中，也包括从图像检测部4将图像取入并处理的功能。

物镜2由已有的凸透镜构成。

图像检测部4由已有的CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)图像传感器或其他形式的照相机等构成，能够将入射的图像Lg作为规定的信号形式的检测图像Im向控制用PC7输出。

脉冲照明部5由LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等发光元件构成，当被从透镜控制部6输入了发光信号Ci时，使照明光Li发光规定时间，能够进行对于测量对象物9的表面的脉冲照明。照明光Li被测量对象物9的表面反射，来自测量对象物9的表面的反射光Lr通过物镜2及透镜系统3而形成图像Lg。

透镜系统3与从透镜控制部6输入的驱动信号Cf对应而折射率变化。驱动信号Cf是使透镜系统3产生驻波的频率的交流，是正弦波状的交流信号。

在焦距可变透镜装置1中，通过以物镜2的焦距为基础、使透镜系统3的折射率变化，能够使到焦点位置Pf的焦距Df任意地变化。

〔透镜系统3〕

在图2中，透镜系统3具有圆筒形的壳体31，在壳体31的内部设置有圆筒状的振动部件32。振动部件32由被夹装在其外周面33与壳体31的内周面之间的弹性体制的衬垫39支承。

振动部件32是将压电材料形成为圆筒状的结构，通过在外周面33与内周面34之间被施加驱动信号Cf的交流电压，从而在厚度方向上振动。

在壳体31的内部，填充着透过性较高的液体35，就振动部件32而言，使整体浸渍在液体35中，圆筒状的振动部件32的内侧被液体35充满。将驱动信号Cf的交流电压调整为使处于振动部件32的内侧的液体35产生驻波的频率。

如图3所示，在透镜系统3中，如果使振动部件32振动，则在内部的液体35中发生驻波，发生折射率交替变化的同心圆状的区域(参照图3(A)部及图3(B)部)。

此时，透镜系统3的距中心轴线的距离(半径)与液体35的折射率的关系成为图3(C)部所示的折射率分布W那样。

在图4中，由于驱动信号Cf是正弦波状的交流信号，所以透镜系统3中的液体35的折射率分布W的变动幅度也随着它而变化。并且，在液体35中发生的同心圆状的区域的折射率以正弦波状变化，由此，到焦点位置Pf的焦距Df以正弦波状变动。

在图4(A)的状态下，折射率分布W的振幅成为最大，透镜系统3使穿过的光聚束，焦点位置Pf较近，焦距Df成为最短。

在图4(B)的状态下，折射率分布W成为平坦，透镜系统3使穿过光原样穿过，焦点位置Pf及焦距Df成为标准的值。

在图4(C)的状态下，折射率分布W成为与图4(A)反极性且振幅最大，透镜系统3使穿过的光扩散，焦点位置Pf较远，焦距Df成为最大。

在图4(D)的状态下，折射率分布W再次成为平坦，透镜系统3使穿过的光原样穿过，焦点位置Pf及焦距Df成为标准的值。

在图4(E)的状态下，再次回到图4(A)的状态，以下反复进行同样的变动。

这样，在焦距可变透镜装置1中，驱动信号Cf是正弦波状的交流信号，焦点位置Pf及焦距Df也如图4的焦点变动波形Mf那样以正弦波状变动。

此时，如果在焦点变动波形Mf的任意的时点对处于焦点位置Pf的测量对象物9进行脉冲照明，检测在该时点被照明的图像，则能得到任意的照明时点的处于焦距Df的焦点位置Pf的图像。

〔透镜控制部6〕

回到图1，在焦距可变透镜装置1中，通过来自透镜控制部6的驱动信号Cf、发光信号Ci及图像检测信号Cc，对透镜系统3的振动、脉冲照明部5的发光及图像检测部4的图像检测进行控制。为了对控制这些的透镜控制部6的设定等进行操作，连接着控制用PC7。

在图5中，透镜控制部6具有向透镜系统3输出驱动信号Cf的驱动控制部61、向脉冲照明部5输出发光信号Ci的发光控制部62和向图像检测部4输出图像检测信号Cc的图像检测控制部63。

驱动控制部61具有共振锁定控制部611及共振锁定延迟控制部612。

共振锁定控制部611当透镜系统3基于被输入的驱动信号Cf而振动时，根据施加在透镜系统3上的有效电力或驱动电流，检测透镜系统3的振动状态Vf。并且，通过参照透镜系统3的振动状态Vf对驱动信号Cf的频率进行调整，能够锁定为透镜系统3的当前的共振频率。另外，振动状态Vf也可以用设置在透镜系统3中的振动传感器进行检测。

在图6中，假设透镜系统3的振动特性是S1，则驱动信号Cf被设定为振动特性S1的峰值。如果在透镜系统3中没有温度变化等，则由共振锁定控制部611检测的透镜系统3的振动特性表示与驱动信号Cf相同的振动特性S1的峰值位置频率。

这里，假设通过温度变化等而透镜系统3的振动特性变化为S2。

由共振锁定控制部611检测的透镜系统3的振动特性向振动特性S2的峰值变动，与驱动信号Cf偏差。在向作为振动特性S2的透镜系统3输入了驱动信号Cf的情况下，驱动信号Cf的频率在振动特性S2中不是峰值位置，不能向透镜系统3赋予充分的有效电力，效率下降。

在图7中，共振锁定控制部611检测从透镜系统3检测的振动状态Vf和从驱动控制部61输入到透镜系统3中的驱动信号Cf的偏差，检索透镜系统3的当前的峰值位置而捕捉后，将从驱动控制部61输出的驱动信号Cf的频率变更为当前的峰值位置。

结果，从驱动控制部61向透镜系统3输入的驱动信号Cf的频率匹配于当前的透镜系统3的振动特性S2下的共振频率的峰值，由此进行频率的自动追随。

回到图5，在驱动控制部61中，由共振锁定控制部611控制的驱动信号Cf在被向透镜系统3输出之前，实施基于共振锁定延迟控制部612的频率变化的延迟处理。

共振锁定延迟控制部612对于由共振锁定控制部611自动追随的驱动信号Cf的频率变化，通过变化为变化量更小的阶段性的变化，以微小时间间隔进行该较小的阶段性的变化，从而使驱动信号Cf的频率变化延迟。

关于基于共振锁定延迟控制部612的阶段化的延迟处理，在后面的动作说明中详细叙述。

〔控制用PC7〕

控制用PC7具有用于对透镜控制部6进行设定等操作的透镜操作部71、从图像检测部4将检测图像Im取入并处理的图像处理部72、以及受理用户对于焦距可变透镜装置1的操作的操作接口73。

透镜操作部71具有共振锁定操作部711。共振锁定操作部711能够选择锁定停止模式和锁定继续模式。这些各模式可以由用户使用操作接口73来切换。

共振锁定操作部711设为锁定继续模式，从而共振锁定控制部611成为有效，进行基于共振锁定控制部611的向共振频率的自动追随。

另一方面，通过设为锁定停止模式，共振锁定控制部611被无效化，不再进行向共振频率的自动追随。在此状态下，能够进行一定的共振频率之下的高精度图像的取得。

〔共振锁定动作〕

接着，参照图8至图12说明本实施方式的共振锁定动作。

在本实施方式中，透镜控制部6的驱动控制部61一边对透镜系统3的振动状态Vf进行检测，一边由驱动信号Cf将透镜系统3驱动。并且，通过在透镜操作部71中设为锁定继续模式，在驱动控制部61中进行共振锁定动作。

在共振锁定动作中，按照规定期间，共振锁定控制部611参照振动状态Vf，以追随于共振频率的方式使驱动信号Cf的频率变化。此时，对于由共振锁定控制部611变化了频率后的驱动信号Cf，进行基于共振锁定延迟控制部612的频率变化的延迟处理。

具体而言，按照规定期间(图9的时点t1、t2、t3…)进行图8的处理。

在图8中，共振锁定控制部611参照振动状态Vf，检测其变化量dVi(处理S11)，使驱动信号Cf追随(处理S12)。

在图9中，在振动状态Vf下，能够在各时点t1、t2、t3…检测从前时点的变化量dV1、dV2、dV3…。其中，变化量dV1、dV6～dV8是比较小的值，但振动状态Vf的斜率较大的时点t2～t5的变化量dV2～dV5成为比较大的值。

在图10中，自动追随的驱动信号Cf与各时点t1～t8下的振动状态Vf的变化量dV1～dV8对应，在各时点t1～t8被设为成为变化量dC1～dC8的阶段性的信号。按照振动状态Vf的斜率，在驱动信号Cf中，时点t2～t5下的变化量dC2～dC5成为比较大的值。

回到图8，接着基于共振锁定控制部611的驱动信号Cf的追随(处理S12)，由共振锁定延迟控制部612对共振锁定控制部611设定的驱动信号Cf的变化量dCi进行检测(处理S13)。

共振锁定延迟控制部612基于预先设定的基准值dCe，判定共振锁定控制部611设定的变化量dCi与基准值dCe相等或较小(dCi≦dCe)(处理S14)。

当变化量dCi与基准值dCe相等或较小时，共振锁定延迟控制部612设定为，作为时点ti的驱动信号Cf的变化而原样执行共振锁定控制部611设定的变化量dCi(处理S15)。

另一方面，当变化量dCi比基准值dCe大时，共振锁定延迟控制部612设定为，将时点ti下的驱动信号Cf的变化作为以基准值dCe为基准的阶段性的变化来执行。

具体而言，将共振锁定控制部611设定的变化量dCi用基准值dCe除，计算商n和余数dCm(处理S16)。此时是dCi＝n×dCe+dCm。

接着，作为时点ti下的驱动信号Cf的变化，设定为以基准值dCe执行n次、以余数dCm执行1次，分别以时间dte间隔依次执行(处理S17)。另外，时间dte相对于执行共振锁定动作的规定期间为充分小的值。

在图11中，表示基于处理S16及处理S17的、时点ti下的驱动信号Cf的变化的阶段化处理的状态。

在时点ti，通过共振锁定控制部611，参照振动状态Vf，设定驱动信号Cf的变化量dCi(前述的图8的处理S13)。如果变化量dCi相对于基准值dCe是较大的值(前述的图8的处理S14)，则由共振锁定延迟控制部612计算商n和余数dCm(前述的图8的处理S16)，基准值dCe的阶段性的变化为n次，余数dCm的阶段性的变化为1次，分别以规定的时间dte间隔依次执行。

结果，时点ti下的驱动信号Cf的频率变化先达到共振锁定控制部611设定的变化量dCi(＝n×dCe+dCm)。

在图12中，表示由图8的处理S13～S17延迟处理后的驱动信号Cf。

在驱动信号Cf中，时点t1、t6～t8下的变化量dC1、dC6～dC8由于是比基准值dCe小的值，所以通过图8的处理S13～S15，原样执行变化量dC1、dC6～dC8。

另一方面，由于时点t2～t5下的变化量dC2～dC5是比基准值dCe大的值，所以由图8的处理S13～S17进行阶段化，在时点t2变换为2个阶段，在时点t3变换为4个阶段，在时点t4变换为5个阶段，在时点t5变换为3阶段，分别延迟到达到变化量dC2～dC5为止的时间，并且各阶段下的变化量被限制为不到基准值dCe。

〔实施方式的效果〕

根据以上说明的本实施方式，能得到以下这样的效果。

在本实施方式中，通过共振锁定控制部611，驱动信号Cf自动追随透镜系统3的当前的共振频率的峰值，能够有效率地生成驻波。

在执行共振锁定动作时，通过由共振锁定延迟控制部612使基于共振锁定控制部611的自动追随即向共振频率的追随动作延迟，使驱动信号Cf的频率变化变得平缓。结果，即使在基于共振锁定的频率变化的变化量dCi较大的情况下，实际被执行的阶段性的频率变化的变化量(＝基准值dCr)也变得平缓，能够防止在频率变化较大的情况下发生的图像取得的时点不规则或画面的闪变等，能够取得高精度的图像。

在本实施方式中，共振锁定延迟控制部612预先设定了规定的基准值dCe，在达到基于共振锁定控制部611的驱动信号Cf的频率变化的变化量dCi之前，以规定时间dte间隔依次执行每个基准值dCe的多个频率变化。因此，即使在基于共振锁定控制部611的驱动信号Cf的频率变化的变化量dCi较大的情况下，实际被执行的驱动信号Cf的频率变化也被设为每个基准值dCe的阶段性的变化。因而，只要根据能够防止图像取得的时点不规则及画面的闪变等的范围内的变化量来设定基准值dCe，就能够可靠地防止这些图像取得的时点不规则及画面的闪变等。

另外，在本实施方式中，通过处理S14进行变化量dCi与基准值dCe的比较，当相等或较小时将变化量dCi原样用于驱动信号Cf的变化，当变化量dCi比基准值dCe大时进行处理S16～S17的阶段化处理。

但是，处理S14、S15的处理也可以省略。在此情况下，在处理S16的除法中，为商n＝0，余数dCm＝dCi，作为结果，执行基于变化量dCi的1个阶段的变化。

但是，通过采用处理S14、S15，在变化量dCi比基准值dCe小的情况下能够省略处理S16、S17的计算。

〔其他实施方式〕

在图13及图14中表示本发明的其他实施方式。

在前述的实施方式中，如在图8～图12中说明那样，采用利用使用基准值dCe通过除法得到的商n及余数dCm的阶段性的变化。

相对于此，在图13及图14中，预先设定划分次数m，通过以该划分次数m将驱动信号Cf的频率变化的变化量dCi划分，执行更小的变化量dCd(＝dCi/m)下的阶段性的变化。

在图13中，共振锁定控制部611参照振动状态Vf，检测其变化量dVi(处理S21)，使驱动信号Cf追随(处理S22)。接着，通过共振锁定延迟控制部612，对共振锁定控制部611设定的驱动信号Cf的变化量dCi进行检测(处理S23)。这些处理S21～S23与前述的处理S11～S13是同样的。

一旦检测出变化量dCi，共振锁定延迟控制部612就将变化量dCi以划分次数m进行划分，计算阶段性的变化量dCd＝dCi/m(处理S24)。

接着，作为时点ti的驱动信号Cf的变化，设定为以变化量dCd将m次的变化以时间dte间隔依次执行(处理S25)。

在图14中，表示基于处理S24及处理S25的、时点ti的驱动信号Cf的变化的阶段化处理的状态。

在时点ti，通过共振锁定控制部611，参照振动状态Vf，对驱动信号Cf的变化量dCi进行设定(前述的图13的处理S23)。通过共振锁定延迟控制部612，计算阶段性的变化量dCd＝dCi/m(前述的图13的处理S24)，将变化量dCd的阶段性的变化以m次分别以规定的时间dte间隔依次执行。

结果，时点ti的驱动信号Cf的频率变化先达到共振锁定控制部611设定的变化量dCi(＝dCd×m)。

在本实施方式中，共振锁定延迟控制部612预先设定了规定的划分次数m，将基于共振锁定控制部611的驱动信号Cf的频率变化的变化量dCi以划分次数m进行划分，将划分出的频率的每个变化量dCd的多个频率变化以规定时间dte间隔依次执行。因此，即使在基于共振锁定控制部611的驱动信号Cf的频率变化的变化量dCi较大的情况下，实际执行的驱动信号Cf的频率变化也为划分次数m量的阶段性的变化，各变化时的变化量dCd＝dCi/m与原来的驱动信号Cf的频率变化的变化量dCi整体相比成为较小的值。因而，能够可靠地防止图像取得的时点不规则及画面的闪变等。

进而，通过预先设定的划分次数m，每个规定时间dte间隔的阶段性的变化的次数被限制，所以即使在驱动信号Cf的频率变化整体的变化量dCi较大的情况下，也始终能够以时间dte×n完成变化，能够防止到完成为止的时间变长。

另外，本发明并不限定于前述的实施方式，能够达成本发明的目的的范围内的变形等包含在本发明中。

在前述实施方式中，共振锁定延迟控制部612参照预先设定的基准值dCe或划分次数m，但这些基准值dCe或划分次数m也可以被存储到共振锁定延迟控制部612中，或者也可以存储到对驱动控制部61设置的其他存储区域等中，也可以是存储到控制用PC7中或用户从控制用PC7输入的值。

在前述实施方式中，设置共振锁定操作部711，对共振锁定控制部611的有效或无效进行切换，但这样的共振锁定操作部711也可以省略，也可以由共振锁定控制部611始终执行共振锁定动作。

在前述实施方式中，为了进行透镜系统3的驱动及控制而使用透镜控制部6与控制用PC7的组合，但它们也可以为一起进行透镜系统3的驱动、控制或操作的一体的装置。但是，通过如前述实施方式那样设为透镜控制部6与控制用PC7的组合，能够使在透镜系统3的驱动及控制中需要的硬件独立作为专用的透镜控制装置。此外，可以将透镜控制部6操作及设定调整、还有图像的取入使用通用性较高的个人计算机实现。

在前述实施方式中，将驱动信号Cf及焦点变动波形Mf设为正弦波，但它也可以是三角波、锯齿状波、矩形波或其他波形。

透镜系统3的具体结构可以适当变更，壳体31及振动部件32除了圆筒状以外也可以是六角筒状等，它们的尺寸及液体35的属性也能够适当选择。

Claims (4)

1.一种焦距可变透镜装置，其特征在于，具有：

透镜系统，折射率根据被输入的驱动信号而变化；物镜，配置在与前述透镜系统相同的光轴上；图像检测部，经由前述透镜系统及前述物镜对测量对象物的图像进行检测；共振锁定控制部，使前述驱动信号追随于前述透镜系统的共振频率；以及共振锁定延迟控制部，使基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化延迟。

2.如权利要求1所述的焦距可变透镜装置，其特征在于，

前述共振锁定延迟控制部预先被设定了规定的基准值，在达到基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化量之前，将前述每个基准值的多个频率变化以规定时间间隔依次执行。

3.如权利要求1或2所述的焦距可变透镜装置，其特征在于，

前述共振锁定延迟控制部预先被设定了规定的划分次数，将基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化以前述划分次数进行划分，将划分出的每个频率变化量的多个频率变化以规定时间间隔依次执行。

4.一种焦距可变透镜控制方法，其特征在于，

使用具有折射率根据被输入的驱动信号而变化的透镜系统、配置在与前述透镜系统相同的光轴上的物镜、经由前述透镜系统及前述物镜对测量对象物的图像进行检测的图像检测部、以及使前述驱动信号追随于前述透镜系统的共振频率的共振锁定控制部的焦距可变透镜装置；

在进行基于前述共振锁定控制部的前述驱动信号的频率变化时，进行多个阶段性的变化。