CN112649906B - 可变焦距镜头装置和可变焦距镜头装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的可变焦距镜头装置包括：可变焦距镜头，焦距(Df)根据被输入的驱动信号(Cf)而周期性地变化；图像检测单元，通过可变焦距镜头，检测测量对象物的图像；脉冲照明单元，脉冲发光而照明测量对象物；以及发光控制单元，基于与可变焦距镜头的指定焦距(Dfs)对应的2个检测相位(θs1，θs2)，控制脉冲照明单元，使得在驱动信号(Cf)的一周期中进行2次脉冲发光。

Description

可变焦距镜头装置和可变焦距镜头装置的控制方法

技术领域

本发明涉及可变焦距镜头(lens)装置和可变焦距镜头装置的控制方法。

背景技术

作为可变焦距镜头装置，例如已开发了利用了记载于文献1(美国专利申请公开第2010/0177376号说明书)中的原理性液体镜头系统(以下有时仅称为镜头系统)的装置。

液体镜头系统将用压电材料形成的圆筒状的振动构件浸渍在透明的液体中而形成。在液体镜头系统中，若对振动构件的内周面和外周面施加交流电压，则振动构件在厚度方向上伸缩，使振动构件的内侧的液体振动。若根据液体的固有振动数调整施加电压的频率，则在液体中被形成同心圆状的驻波，被形成以振动构件的中心轴线为中心而折射率不同的同心圆状的区域。在这种状态下，若光沿振动构件的中心轴线通过，则该光追寻根据同心圆状的每个区域的折射率发散或会聚的路径。

可变焦距镜头装置将前述的液体镜头系统和用于聚焦的物镜(例如普通的凸镜头或镜头组)配置在相同的光轴上而构成。液体镜头系统被封装为液体镜头组件，被装入可变焦距镜头装置中。

若使平行光入射普通的物镜，则通过了镜头的光聚焦在处于规定的焦距的焦点位置。相对于此，若使平行光入射被配置为与物镜同轴的镜头系统，则该光被镜头系统发散或会聚，通过了物镜的光聚焦在比原来的(无镜头系统的状态)焦点位置更远或更近的偏移的位置。

因此，在可变焦距镜头装置中，通过施加被输入到镜头系统中的驱动信号(使内部的液体中产生驻波的频率的交流电压)，使该驱动信号的振幅增加或减少，可以将作为可变焦距镜头装置的焦点位置在固定的范围内(以物镜的焦距作为基准而通过镜头系统可以增加或减少的规定的变化幅度)任意地控制。

在可变焦距镜头装置中，作为被输入到镜头系统的驱动信号，例如使用正弦波状的交流信号。若被输入这样的驱动信号，则可变焦距镜头装置的焦距(焦点位置)正弦波状地变化。此时，在驱动信号的振幅为0，通过镜头系统的光未被折射，可变焦距镜头装置的焦距为物镜的焦距。在驱动信号的振幅处于正负的峰值时，通过镜头系统的光被最大折射，可变焦距镜头装置的焦距与物镜的焦距为变化最大的状态。

在通过上述可变焦距镜头装置获取图像的情况下，脉冲照明单元在驱动信号的规定的相位脉冲发光并照明对象物。由此，在正弦波状变化的焦点位置为规定的焦点位置时进行脉冲照明，所以在该焦点位置聚焦的对象物的图像被检测到。

顺便说明一下，被输入到文献1中记载的镜头系统中的驱动信号的周期为70kHz，用于周期性变动的焦距往返一次花费的时间(焦距变动周期)为14.3μs左右。在利用了文献1中记载的镜头系统的可变焦距镜头装置中，通过将相对该焦点位置变动周期充分短的时间设定为脉冲照明时间，可以得到观察像的模糊很少的图像。

但是，一般来说，为了获取良好的亮度的图像，需要几十～几百μs的脉冲照明时间。因此，在上述的可变焦距镜头装置中，难以通过1次脉冲照明时间获取良好的亮度的图像。

因此，在上述的可变焦距镜头装置中，在摄像机等图像检测单元曝光的规定的曝光时间内(毫秒单位)，进行多次与驱动信号的规定的相位同步的脉冲照明(几十～几百纳秒单位)，进行重叠以规定的焦距检测出的多个图像并处理为1张图像。但是，在这样的方法中，用于得到良好的亮度的图像的所需的时间加长。

发明内容

本发明的目的在于，提供可以在更短时间内获取良好的亮度的图像的可变焦距镜头装置和可变焦距镜头装置的控制方法。

本发明的可变焦距镜头装置的特征在于，包括：可变焦距镜头，焦距根据被输入的驱动信号而周期性地变化；图像检测单元，通过所述可变焦距镜头，检测测量对象物的图像；脉冲照明单元，脉冲发光并照明所述测量对象物；以及发光控制单元，基于与所述可变焦距镜头的指定焦距对应的2个检测相位，控制所述脉冲照明单元，使得在所述驱动信号的一周期中进行2次脉冲发光。

在本发明中，可变焦距镜头的焦距根据驱动信号的振幅变化而往复变动。因此，在驱动信号的一周期中存在2个焦距为规定距离的相位。

因此，在本发明中，发光控制单元基于对应于指定焦距的2个检测相位控制脉冲照明单元。由此，脉冲照明单元可以在驱动信号的一周期中，分别在可变焦距镜头的焦距变为指定焦距附近的2次定时脉冲发光。通过检测被脉冲照明单元脉冲照明的测量对象物的图像，图像检测单元可以检测在指定焦点位置聚焦的图像。

另一方面，现有技术的可变焦距镜头装置被构成为脉冲照明单元在驱动信号的规定的相位脉冲发光。即，在现有技术的可变焦距镜头装置中，在驱动信号的一周期中仅进行1次脉冲照明。

相对这样的现有技术，在本发明中，可以在驱动信号的一周期中将图像检测现有技术的2倍次数。即，在本发明中，每时间检测图像的次数(检测频度)提高到现有技术的2倍。

由此，在本发明中，仍将相当于脉冲照明单元的1次的发光时间设为与现有技术相同的时间，可以使驱动信号Cf的一周期中的合计发光时间为现有技术的2倍。因此，在本发明中，在为了得到良好的亮度的图像，在驱动信号的多个周期的期间内，图像检测单元继续曝光的情况中，可以不改变相当脉冲照明单元1次的发光时间而使整体的曝光时间为现有技术的一半。由此，可以缩短用于得到良好的亮度的图像所需的时间。

本发明的可变焦距镜头装置优选还包括：基于所述可变焦距镜头的所述指定焦距，计算与所述指定焦距对应的所述2个检测相位，将算出的所述2个检测相位设定在所述发光控制单元中的检测相位设定单元，在所述指定焦距大于被设定在所述焦距的正的峰值侧的第1规定值的情况或小于被设定在所述焦距的负的峰值侧的第2规定值的情况下，所述检测相位设定单元计算所述2个检测相位，使得与所述2个检测相位之间的相位宽度对应的时间为规定时间以上。

在本发明中，规定时间例如是将相当于脉冲照明单元的1次的脉冲发光时间和用于下次发光的准备时间加在一起的时间。根据这样的本发明，在焦距的变动范围内中，无论被输入什么样的指定焦距，也可以在一周期中没有问题地进行2次脉冲照明。

本发明的可变焦距镜头控制装置的控制方法的特征在于，在包括焦距根据被输入的驱动信号而周期性地变化的可变焦距镜头、通过所述可变焦距镜头检测测量对象物的图像的图像检测单元、以及脉冲发光并照明所述测量对象物的脉冲照明单元的可变焦距镜头装置中，基于与所述可变焦距镜头的指定焦距对应的所述驱动信号的2个检测相位，使所述脉冲照明单元在所述驱动信号的一周期中进行2次脉冲发光。

根据本发明，可以发挥与上述可变焦距镜头装置同样的效果。

根据本发明，可以提供能够在更短时间内获取良好的亮度的图像的可变焦距镜头装置。

附图说明

图1是表示本发明的可变焦距镜头装置的一实施方式的示意图。

图2是表示所述实施方式的液体镜头组件的结构的示意图。

图3的(A)～(C)是表示所述实施方式的液体镜头组件的振动状态的示意图。

图4的(A)～(E)是表示所述实施方式的液体镜头组件的焦距的示意图。

图5是表示所述实施方式的控制部分的框图。

图6是表示所述实施方式的表或运算式中的驱动信号的相位和指定焦距之间的关系的曲线图。

图7是表示所述实施方式的驱动信号、焦距和发光信号的变化的曲线图。

图8是表示比较例子的表或运算式中的驱动信号的相位和指定焦距之间的关系的曲线图。

图9是表示比较例子的驱动信号、焦距和发光信号的变化的曲线图。

图10是表示焦距的变化的曲线的一部分放大图，是表示峰值周边范围的图。

图11是表示焦距的变化的曲线的一部分放大图，是表示峰值周边范围的图。

图12是表示焦距的变化的曲线的一部分放大图，是说明检测相位的变形例子的图。

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的一实施方式。

〔可变焦距镜头装置1〕

在图1中，可变焦距镜头装置1一边使焦距可变一边检测测量对象物9的表面的图像。

为此，可变焦距镜头装置1包括：被配置在与该表面交叉的相同光轴A上的物镜2和液体镜头组件3；检测通过物镜2和液体镜头组件3得到的测量对象物9的图像的图像检测单元4；以及将测量对象物9的表面进行脉冲照明的脉冲照明单元5。

而且，可变焦距镜头装置1包括：控制液体镜头组件3和脉冲照明单元5的动作的镜头控制单元6、以及用于操作镜头控制单元6的控制用PC7。

控制用PC7由现有的个人计算机构成，通过执行规定的控制用软件而实现预期的功能。在控制用PC7中，也被包含从图像检测单元4取入图像并处理的功能。

物镜2由现有的凸镜头构成。

图像检测单元4由现有的CCD(Charge Coupled Device；电荷耦合器件)图像传感器或其他形式的摄像机等构成，可以将被入射的图像Lg作为规定的信号形式的检测图像Im输出到控制用PC7。

脉冲照明单元5包含LED(Light Emitting Diode；发光二极管)等发光元件而构成。此外，在从镜头控制单元6输入的发光信号Ci上升时，脉冲照明单元5通过将照明光Li仅发光规定时间，对测量对象物9的表面进行脉冲照明。照明光Li在测量对象物9的表面被反射，来自测量对象物9的表面的反射光Lr通过物镜2和液体镜头组件3，形成图像Lg。

液体镜头组件3在内部构成液体镜头系统，折射率根据从镜头控制单元6输入的驱动信号Cf而变化。驱动信号Cf为使液体镜头组件3产生驻波的交流的频率，是正弦波状的交流信号。

在可变焦距镜头装置1中，通过以物镜2的焦距作为基础，使液体镜头组件3的折射率变化，距焦点位置Pf的焦距Df可以任意地变化。

即，物镜2和液体镜头组件3与本发明的可变焦距镜头对应。

〔液体镜头组件3〕

在图2中，液体镜头组件3具有圆筒形的外壳31，在外壳31的内部被设置圆筒状的振动构件32。振动构件32被在其外周面33和外壳31的内周面之间插装的合成橡胶制的横柱39支承。

振动构件32是将压电材料形成为圆筒状的构件，通过在外周面33和内周面34之间被施加驱动信号Cf的交流电压，在厚度方向上振动。

在外壳31的内部，被填充透过性高的液体35，振动构件32被整体浸渍在液体35中，圆筒状的振动构件32的内侧被用液体35充满。驱动信号Cf的交流电压被调整到使处于振动构件32的内侧的液体35产生驻波的频率。

如图3所示，在液体镜头组件3中，若使振动构件32振动，则在内部的液体35中产生驻波，产生折射率交替的同心圆状的区域(参照图3的(A)部分和图3的(B)部分)。

此时，距液体镜头组件3的中心轴线的距离(半径)和液体35的折射率之间的关系，变为在图3的(C)部分所示的折射率分布W那样。

在图4中，驱动信号Cf为正弦波状的交流信号，所以液体镜头组件3中的液体35的折射率分布W的变动幅度也随其变化。而且，液体35中产生的同心圆状的区域的折射率正弦波状地变化，由此距焦点位置Pf的焦距Df正弦波状地变动。

在图4的(A)的状态中，折射率分布W的振幅变得最大，液体镜头组件3使通过的光会聚，焦点位置Pf变近，焦距Df变得最短。

在图4的(B)的状态中，折射率分布W变得平坦，液体镜头组件3使通过的光直接通过，焦点位置Pf和焦距Df变成标准的值。

在图4的(C)的状态中，折射率分布W与图4的(A)为相反极性且振幅变得最大，液体镜头组件3使通过的光扩散，焦点位置Pf变远，焦距Df变得最大。

在图4的(D)的状态中，折射率分布W再次变得平坦，液体镜头组件3使通过的光直接通过，焦点位置Pf和焦距Df变成标准的值。

在图4的(E)的状态中，再次回到图4的(A)的状态，反复以下同样的变动。

这样，在可变焦距镜头装置1中，驱动信号Cf为正弦波状的交流信号，焦点位置Pf和焦距Df也像图4的焦点变动波形Mf那样正弦波状地周期性变动。

即，在可变焦距镜头装置1中，焦距Df根据驱动信号Cf的振幅变化而往复变动，在驱动信号Cf的一周期中存在2个焦距Df为规定距离的相位。

〔镜头控制单元和控制用PC〕

如图5所示，镜头控制单元6控制液体镜头组件3的振动、脉冲照明单元5的发光和图像检测单元4的图像检测。具体地说，镜头控制单元6具有：将驱动信号Cf输出到液体镜头组件3的驱动控制单元61；将发光信号Ci输出到脉冲照明单元5的发光控制单元62；以及将图像检测信号Cc输出到图像检测单元4的图像检测控制单元63。

驱动控制单元61中，被输入作为液体镜头组件3的振动状态Vf的指标的液体镜头组件3的有效功率或驱动电流等。驱动控制单元61根据液体镜头组件3的振动状态Vf，将调整了频率的驱动信号Cf输出到液体镜头组件3。

发光控制单元62基于从后述的检测相位设定单元711输入的检测相位θs1、θs2，将发光信号Ci输出到脉冲照明单元5。即，在驱动信号Cf的相位变为了检测相位θs1、θs2时，发光控制单元62将发光信号Ci上升规定时间。

图像检测控制单元63基于被设定在镜头操作单元71中的曝光时间等的检测条件，将图像检测信号Cc输出到图像检测单元4。

控制用PC7具有：进行对镜头控制单元6的设定的镜头操作单元71；从图像检测单元4取入检测图像Im并处理的图像处理单元72；以及接受用户对可变焦距镜头装置1的操作的操作接口73。

特别地，镜头操作单元71包含检测相位设定单元711而构成。检测相位设定单元711基于液体镜头组件3的焦距Df的指定，计算检测相位θs1、θs2，将算出的检测相位θs1、θs2输入到发光控制单元62。

[图像检测处理]

说明本实施方式中的图像检测处理的过程。

在开始图像检测处理时，首先，检测相位设定单元711接受指定液体镜头组件3的焦距Df(指定焦距Dfs)的输入。指定焦距Dfs的输入，例如可以基于通过操作接口73输入的用户操作进行，也可以通过镜头操作单元71实施任意的处理而进行。

接着，检测相位设定单元711通过利用表示指定焦距Dfs和检测相位θs1、θs2之间的对应关系的表或运算式，基于指定焦距Dfs计算检测相位θs1、θs2。

这里，在检测相位设定单元711参照的表或运算式中，检测相位θs1、θs2和指定焦距Dfs之间的对应关系基本上相当于图6所示的驱动信号Cf的相位θ和焦距Df之间的关系，检测相位θs被规定在2π的范围内。因此，如图6中例示的，在检测相位设定单元711参照的表或运算式中，2个检测相位θs1、θs2与1个指定焦距Dfs相关联。

而且，检测相位设定单元711将基于指定焦距Dfs算出的2个检测相位θs1、θs2输入到发光控制单元62。

在镜头操作单元71的设定后，图像检测控制单元63输出与被设定的检测条件(例如曝光时间等)对应的图像检测信号Cc。图像检测单元4基于被输入的图像检测信号Cc，在规定时间(相当于驱动信号Cf的多个周期的时间)实施曝光。

在图像检测单元4的曝光期间，如图7所示，发光控制单元62输出的发光信号Ci对驱动信号Cf的每个周期与检测相位θs1、θs2同步上升。脉冲照明单元5从被输入的发光信号Ci上升的定时起至规定的发光时间t的期间发光。由此，对驱动信号Cf的每个周期，分别在液体镜头组件3的焦距Df为指定焦距Dfs的2次定时，测量对象物9被脉冲照明。此外，驱动信号Cf的一周期中的脉冲照明的合计时间为“发光时间t×2”。

图像检测单元4检测在曝光期间中被脉冲照明的测量对象物9的图像Lg，作为检测图像Im输出。图像处理单元72取入被检测出的多个检测图像Im，创建将这些检测图像Im重叠处理的图像。

[比较例子的图像检测处理]

接着，对于比较例子中的图像检测处理的过程，主要说明与本实施方式不同的处理。

再者，比较例子的可变焦距镜头装置除了检测相位设定单元711的处理方法与本实施方式不同以外，具有与本实施方式大致同样的结构。以下，对于比较例子，利用与本实施方式对应的结构和标号来说明。

在比较例子中，检测相位设定单元711通过利用表示指定焦距Dfs和检测相位θs的对应关系的表或运算式，基于指定焦距Dfs，计算检测相位θs。

这里，在检测相位设定单元711参照的表或运算式中，检测相位θs和指定焦距Dfs的对应关系基于图8所示的驱动信号Cf的相位θ和焦距Df之间的关系而被确定，检测相位θs被规定在π的范围。因此，如图8中例示的，在比较例子的表或运算式中，1个检测相位θs与1个指定焦距Dfs相关联。

而且，检测相位设定单元711将基于指定焦距Dfs算出的1个检测相位θs输入到发光控制单元62。

此外，在比较例子中，如图9所示，发光控制单元62输出的发光信号Ci在驱动信号Cf的每个周期与检测相位θs同步上升。脉冲照明单元5从被输入的发光信号Ci上升的定时起至规定的发光时间t的期间发光。由此，在对驱动信号Cf的每个周期1次液体镜头组件3的焦距Df为指定焦距Dfs的定时，测量对象物9被脉冲照明。此外，驱动信号Cf的一周期中的脉冲照明的合计时间与发光时间t相等。

[本实施方式和比较例子的比较]

在将以上说明的本实施方式与比较例子比较的情况下，在本实施方式中，对驱动信号Cf的每个周期，可以检测比较例子的2倍次数的图像Lg。即，在本实施方式中，每小时检测图像Lg的次数(检测频度)提高到比较例子的2倍。

由此，在本实施方式中，仍使相当脉冲照明单元5的1次的发光时间与比较例子为相同的时间，可以使驱动信号Cf的一周期中的合计发光时间为比较例子的2倍。因此，在本实施方式中，为了得到良好的亮度的图像，在驱动信号Cf的多个周期的期间，图像检测单元4继续曝光的情况中，可以不改变相当脉冲照明单元5的1次的发光时间而使整体的曝光时间为比较例子的一半。由此，可以缩短用于得到良好的亮度的图像所需的时间。

或者，在本实施方式和比较例子中，在将曝光时间设为相同的时间的情况下，也可以将本实施方式中的脉冲照明单元5的发光时间t设为比较例子的一半。由此，在本实施方式中，可以在与比较例子相同的曝光时间，检测模糊更少的图像Lg。

[峰值周边的设定]

上述的图像检测处理的说明中，在检测相位设定单元711参照的表或运算式中，说明为检测相位θs1、θs2与指定焦距Dfs之间的对应关系基本上相当于驱动信号Cf的相位θ和焦距Df之间的关系。但是，在本实施方式中，在指定焦距Dfs处于焦距Df的峰值周边的情况下，检测相位θs1、θs2与指定焦距Dfs之间的对应关系被设定为与上述的基本关系不同的关系。以下，具体地说明。

图10是放大表示对于焦距Df的变动波形的正的峰值周边的图。

如图10所示，在指定焦距Dfs大于被设定在焦距Df的正的峰值附近的第1规定值Dfa的情况下(Dfa＜Ds)，与指定焦距Dfs对应的检测相位θs1、θs2被设定为分别与峰值周边范围θRa的开始相位θa1和结束相位θa2相等的相位。

该峰值周边范围θRa是将焦距Df为正的峰值的驱动信号Cf的相位π作为中心的相位范围，第1规定值Dfa是与峰值周边范围θRa的开始相位θa1和结束相位θa2对应的焦距Df的值。

图11是放大表示对于焦距Df的变动波形的负的峰值周边的图。

如图11所示，在指定焦距Dfs小于被设定在焦距Df的负的峰值附近的第2规定值Dfb的情况下(Ds＜Dfb)，与指定焦距Dfs对应的检测相位θs1、θs2被设定为分别与峰值周边范围θRb的开始相位θb1和结束相位θb2相等的相位。

该峰值周边范围θRb是将焦距Df为负的峰值的驱动信号Cf的相位2π(或0)作为中心的相位范围，第2规定值Dfb是与峰值周边范围θRb的开始相位θb1和结束相位θb2对应的焦距Df的值。

这里，峰值周边范围θRa、θRb的宽度被设定，使得与各峰值周边范围θRa、θRb对应的时间为将相当脉冲照明单元5的1次脉冲发光时间和用于下次发光的准备时间(例如充电时间)加在一起的时间以上。

根据这样的设定，可以避免诸如在进行第1次脉冲照明的期间、或者在用于下次发光的充电时间的期间，用于第2次脉冲照明的发光信号Ci上升的情况。由此，对驱动信号Cf的每个周期，可以没有问题地进行2次脉冲照明。

再者，焦距Df在正或负的峰值周边中相对相位变化的变动量较小，所以即使对于在焦距Df的峰值周边的指定焦距Dfs被像上述那样设定检测相位θs1、θs2，图像Lg的模糊也十分小。

此外，在指定焦距Dfs为第1规定值Dfa以下并且第2规定值Dfb以上的情况下(Dfb≦Ds≦Dfa)，上述基本关系成立。即，驱动信号Cf的相位θ和焦距Df之间的关系相当于驱动信号Cf的相位θ和焦距Df之间的关系。

[本实施方式的效果]

在本实施方式中，如上述，通过在驱动信号Cf的一周期中进行2次脉冲照明，可以缩短用于得到良好的亮度的图像所需的时间。

或者，通过缩短相当1次的发光时间，可以不增长曝光时间而检测模糊更少的图像Lg。

在本实施方式中，在指定焦距Dfs处于焦距Df的峰值附近的情况下，检测相位θs1、θs2被设定，使得与检测相位θs1、θs2之间的相位宽度对应的时间为将相当于脉冲照明单元5的1次的发光时间和用于下次发光的准备时间加在一起的时间以上。

由此，在焦距Df的变动范围内，无论被输入了什么样的指定焦距Dfs，也可以在一周期中没有问题地进行2次脉冲照明。

[变形例子]

本发明没有被限定于前述的实施方式，在可以达到本发明的目的的范围内的变形等被包含在本发明中。

例如，如图12所示，与检测相位θs1对应的发光时间t中的焦距Df的变动范围Vr1和与检测相位θs2对应的发光时间t中的焦距Df的变动范围Vr2不严格地一致。这些变动范围Vr1、Vr2的差异在图中放大示出，而实际上相对焦距Df整体的变动范围极小，所以在所述实施方式中所获取的图像上没有模糊等问题。

然而，在有消除上述差异的期望的情况下，检测相位θs1、θs2的任一个的检测相位(图12中为检测相位θs2)也可以被设定为向前偏移了与相当1次的发光时间t对应的相位宽度的相位。

在所述实施方式中，在无论被输入了什么样的指定焦距Dfs的情况下，对每个周期都进行2次脉冲照明，但本发明没有被限于此。

例如，仅在被输入了规定范围内的指定焦距Dfs(例如Dfb≦Dfs≦Dfa)的情况下，检测相位设定单元711设定2个检测相位θt1、θt2，在被输入了规定范围外的指定焦距Dfs(例如Dfa＜Dfs，Dfs＜Dfb)的情况下，也可以设定1个检测相位。

在所述实施方式中，在从镜头控制单元6输入的发光信号Ci上升时，脉冲照明单元5将照明光Li仅发光规定时间，但本发明没有被限于此。

例如，在被输入的发光信号Ci下降时，脉冲照明单元5也可以将照明光Li仅发光规定时间。或者，在被输入的发光信号Ci连续上升(或下降)的期间，脉冲照明单元5也可以将照明光Li发光。

在所述实施方式中，为了进行液体镜头组件3的驱动和控制，使用了镜头控制单元6和控制用PC7的组合，但它们也可以设为将液体镜头组件3的驱动、控制和操作都集中进行的一体装置。但是，如所述实施方式，通过设为镜头控制单元6和控制用PC7的组合，可以使液体镜头组件3的驱动和控制上必要的硬件独立作为专用的镜头控制装置。

在所述实施方式中，将驱动信号Cf和焦点变动波形Mf设为了正弦波，但它也可以是三角波、锯齿状波、矩形波的其他波形。

液体镜头组件3的具体结构可适当变更，外壳31和振动构件32除了圆筒状之外，也可为六角形筒状等，也可以适当选择它们的大小和液体35的属性。

Claims (3)

1.一种可变焦距镜头装置，其特征在于，包括：

可变焦距镜头，焦距根据被输入的驱动信号而周期性地变化；

图像检测单元，通过所述可变焦距镜头，检测测量对象物的图像；

脉冲照明单元，脉冲发光而照明所述测量对象物；

检测相位设定单元，基于所述可变焦距镜头的指定焦距，设定与所述指定焦距对应的2个检测相位；以及

发光控制单元，基于由所述检测相位设定单元设定的所述2个检测相位，控制所述脉冲照明单元，使得在所述驱动信号的一周期中进行2次脉冲发光，

在所述指定焦距在被设定在所述焦距的变动波形的正的峰值侧的第1规定值以下、且在被设定在所述焦距的变动波形的负的峰值侧的第2规定值以上的情况下，所述2个检测相位与所述指定焦距之间的对应关系是相当于所述驱动信号的相位与所述焦距之间的关系的基本关系，

在所述指定焦距大于所述第1规定值的情况下或小于所述第2规定值的情况下，所述2个检测相位与所述指定焦距之间的对应关系是与所述基本关系不同的关系，

在所述指定焦距大于所述第1规定值的情况下，所述检测相位设定单元将所述2个检测相位设定为与所述第1规定值对应的2个相位，

在所述指定焦距小于所述第2规定值的情况下，所述检测相位设定单元将所述2个检测相位设定为与所述第2规定值对应的2个相位。

2.如权利要求1所述的可变焦距镜头装置，其特征在于，

在所述指定焦距大于所述第1规定值的情况下或小于所述第2规定值的情况下，所述检测相位设定单元计算所述2个检测相位，使得与所述2个检测相位之间的相位宽度对应的时间为将相当于所述脉冲照明单元的1次脉冲发光时间和用于下次发光的准备时间加在一起的时间以上。

3.一种可变焦距镜头装置的控制方法，其特征在于，

在包括

焦距根据被输入的驱动信号而周期性地变化的可变焦距镜头、

通过所述可变焦距镜头检测测量对象物的图像的图像检测单元、以及

脉冲发光而照明所述测量对象物的脉冲照明单元的可变焦距镜头装置中，

基于所述可变焦距镜头的指定焦距，设定与所述指定焦距对应的2个检测相位，

基于被设定的所述2个检测相位，使所述脉冲照明单元在所述驱动信号的一周期中进行2次脉冲发光，

在所述指定焦距在被设定在所述焦距的正的峰值侧的第1规定值以下、且在被设定在所述焦距的负的峰值侧的第2规定值以上的情况下，所述2个检测相位与所述指定焦距之间的对应关系是相当于所述驱动信号的相位与所述焦距之间的关系的基本关系，

在所述指定焦距大于所述第1规定值的情况下或小于所述第2规定值的情况下，所述2个检测相位与所述指定焦距之间的对应关系是与所述基本关系不同的关系，

在所述指定焦距大于所述第1规定值的情况下，所述2个检测相位是与所述第1规定值对应的2个相位，

在所述指定焦距小于所述第2规定值的情况下，所述2个检测相位是与所述第2规定值对应的2个相位。