CN114764065A - 图像检测装置和图像检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了图像检测装置和图像检测方法。该图像检测装置具备：包括液体共振式透镜(14)的图像检测光学系统；图像检测部(2)，其通过图像检测光学系统，检测与驱动信号(Cf)的检测相位对应的图像(I)；范围决定部(621)，其基于对焦位置的变动波形所示的相位延迟的正负，将检测相位的允许设定范围决定为驱动信号(Cf)的周期前半段或周期后半段；检测相位设定部(622)，其将检测相位设定在允许设定范围内；以及检测控制部(623)，其将基于图像检测部(2)的图像检测定时控制为从检测相位偏移相当于相位延迟的角度后的定时。

Description

图像检测装置和图像检测方法
技术领域
本发明涉及包括液体谐振式透镜的图像检测装置和图像检测方法。
背景技术
以往，已知具有液体谐振式透镜的焦距可变透镜装置(例如文献1(日本特开2020-106480号公报))。在该焦距可变透镜装置中，通过将周期性的驱动信号输入给液体谐振式透镜，从而使液体谐振式透镜内部的液体产生驻波。液体谐振式透镜的液体通过同心圆状的疏密得到作为透镜的折射性能，其焦点深度呈周期性变化。
例如，在文献1中，公开了包括液体谐振式透镜的图像检测装置。在该图像检测装置中，相对于对象物的对焦位置与液体谐振式透镜的焦点深度一起周期性地变化，因此通过以驱动信号的任意的相位(检测相位)进行脉冲照明，从而检测在与该相位对应的对焦位置处对焦的图像。另外，在该图像检测装置中，检测对焦位置相互不同的多个图像，将对象物的关注部位对焦的图像的对焦位置计算为该关注部位的高度，由此能够测定对象物的位移、表面形状等。
在上述的图像检测装置中，由于液体谐振式透镜受到温度变化的影响，有时在对焦位置的变动波形中会产生相位延迟。
通过在检测相位反映相位延迟来校正图像检测定时，但在进行了这样的校正的情况下，有时图像检测定时位于驱动信号的周期切换点(360°)附近。
在此，在上述的图像检测装置中，为了使图像检测定时与驱动信号的周期同步，期望控制图像检测定时的图像检测信号(例如控制脉冲照明的照明信号)不跨驱动信号的周期。因此，图像检测信号以不跨驱动信号的周期的方式在驱动信号的周期切换点被强制断开(OFF)。
因此，在图像检测定时位于周期切换点紧前的情况下，由于图像检测信号在周期切换点被强制断开，从而图像检测信号的脉冲宽度不足，导致产生照明不均等无法正常检测图像。另外，在图像检测定时位于周期切换点紧后的情况下，存在不能接通(ON)图像检测信号、不能控制图像检测定时的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供在校正图像检测定时的情况下能够可靠地进行图像的正常的检测的图像检测装置以及图像检测方法。
本发明的图像检测装置具备：图像检测光学系统，包括液体谐振式透镜，所述图像检测光学系统根据输入到所述液体谐振式透镜的驱动信号，使对焦位置周期性地变化；图像检测部，通过所述图像检测光学系统，检测与所述驱动信号的检测相位对应的图像；范围决定部，根据所述对焦位置的变动波形所示的相位延迟的正负，将所述检测相位的允许设定范围决定为所述驱动信号的周期前半段或周期后半段；检测相位设定部，将所述检测相位设定在所述允许设定范围内；以及检测控制部，将基于所述图像检测部的图像检测定时控制为从所述检测相位偏移相当于所述相位延迟的角度后的定时。
在本发明的图像检测装置中，优选所述检测相位设定部计算在所述对焦位置的可变范围内以等间隔被配置的多个检测对焦位置，将与所述检测对焦位置分别对应的所述驱动信号的相位分别设定为所述检测相位。
本发明的图像检测方法是在图像检测装置中被实施的图像检测方法，所述图像检测装置具备：图像检测光学系统，包括液体谐振式透镜，所述图像检测光学系统根据输入到所述液体谐振式透镜的驱动信号，使对焦位置周期性地变化；以及图像检测部，通过所述图像检测光学系统，检测与所述驱动信号的检测相位对应的图像，所述图像检测方法包括：范围决定步骤，根据所述对焦位置的变动波形所示的相位延迟的正负，将所述检测相位的允许设定范围决定为所述驱动信号的周期前半段或周期后半段；检测相位设定步骤，将所述检测相位设定在所述允许设定范围内；以及检测控制步骤，将基于所述图像检测部的图像检测定时控制为从所述检测相位偏移相当于所述相位延迟的角度后的定时。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的图像检测装置的示意图。
图2是表示上述实施方式的图像检测装置的框图。
图3是表示上述实施方式中的同步信号、曝光信号、对焦位置以及照明信号的随时间经过的各变化的曲线图。
图4是例示设置于上述实施方式的图像检测装置的校正夹具的示意图。
图5是例示在上述实施方式中获取的校正用数据的曲线图。
图6是用于说明上述实施方式的图像检测方法的流程图。
图7是用于说明上述实施方式中的对焦位置的变动波形的相位延迟的曲线图。
图8是例示上述实施方式中产生了正延迟的情况下的允许设定范围及检测相位的曲线图。
图9是例示上述实施方式中产生了负延迟的情况下的允许设定范围以及检测相位的曲线图。
图10是例示在上述实施方式中产生了正延迟的情况下的图像检测定时的曲线图。
图11是例示上述实施方式中产生了负延迟的情况下的图像检测定时的曲线图。
图12是例示上述实施方式中产生了正延迟的情况下的图像检测定时和照明信号的曲线图。
图13是例示上述实施方式中产生了负延迟的情况下的图像检测定时和照明信号的曲线图。
图14是例示在比较例中产生了正延迟的情况下的图像检测定时和照明信号的曲线图。
图15是例示在比较例中产生了负延迟的情况下的图像检测定时和照明信号的曲线图。
具体实施方式
以下，基于附图，说明本发明的一实施方式。
在图1中示出本实施方式所涉及的图像检测装置1的整体结构。图像检测装置1是通过焦距周期性变化的液体共振式透镜14来拍摄工件W，从而检测工件W的图像I的装置。
(图像检测装置1的结构)
如图1所示，图像检测装置1具备：被配置于与工件W的表面交叉的光轴A上的图像检测光学系统10、对工件W照射脉冲照明的脉冲照明部3、通过图像检测光学系统10拍摄工件W的摄像部4、控制包含于图像检测光学系统10中的液体谐振式透镜14的动作的透镜控制部6、以及操作透镜控制部6的控制装置7。
图像检测光学系统10从物体侧(前侧)依次具有物镜11、成像透镜12、第一中继透镜13、液体谐振式透镜14及第二中继透镜15。
物镜11由一个以上的透镜构成，与工件W相对配置。该物镜11将由工件W反射的光转换为平行光束并入射到成像透镜12。
成像透镜12由一个以上的透镜构成，将从物镜11入射的平行光束聚光而形成中间像。
第一中继透镜13及第二中继透镜15分别由一个以上的透镜构成。第一中继透镜13及第二中继透镜15构成中继系统，对由成像透镜12形成的中间像进行中继，使该中间像再成像于摄像部4的摄像面。另外，成像透镜12的后侧焦点与第一中继透镜13的前侧焦点被配置在同一位置。
液体谐振式透镜14构成为焦距可变透镜。具体而言，液体谐振式透镜14具有填充有液体的圆筒形的壳体和由压电材料形成的圆筒状的振动部件。该振动部件在被浸渍于壳体内的液体的状态下经由信号线连接于透镜控制部6，根据从透镜控制部6输入的驱动信号Cf(正弦波状的交流信号)而振动。如果将驱动信号Cf的频率调整为谐振频率，则在液体谐振式透镜14的内部的液体中产生驻波，该液体的折射率周期性地变化。
另外，液体谐振式透镜14的壳体具有供光通过的窗部，壳体内的液体的折射率周期性地变化，从而液体谐振式透镜14的焦距周期性地变化。根据该液体谐振式透镜14，从物镜11到对焦位置H的对焦距离Df以物镜11的焦距为基本，与液体谐振式透镜14的焦距的变化一起周期性地变化。
此外，图像检测光学系统10构成为远心的光学系统，被配置为液体谐振式透镜14的前侧主点与物镜11的出射光瞳共轭。根据这样的配置，由于物镜11的出射光瞳被远心地中继，因此即使对焦位置H变化，入射到摄像部4的图像的倍率也恒定。
另外，在本实施方式中，将与光轴A平行的轴设为Z轴，对焦位置H的位置通过Z坐标(Z值)表示。
脉冲照明部3具有射出脉冲光的光源31、和用于将从光源31射出的脉冲光导向工件W的分束器32。
光源31由LED(发光二极管)等发光元件构成。该光源31由透镜控制部6控制，在与驱动信号Cf的任意的相位(检测相位θd)对应的定时(图像检测定时)射出脉冲光。
分束器32被配置在物镜11与成像透镜12之间，将从光源31射出的脉冲光向物镜11侧反射。被分束器32反射的光经由物镜11照射到工件W。
另外，分束器32使由工件W反射并通过物镜11的光透过。
摄像部4具有现有的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)图像传感器等任意形式的摄像元件。摄像部4通过透镜控制部6进行控制来检测工件W的图像，并作为规定的信号形式的图像I向控制装置7输出。
此外，在本实施方式中，脉冲照明部3以及摄像部4构成用于检测与检测相位θd对应的图像I的图像检测部2(参照图2)。
在图2中示出本实施方式的透镜控制部6和控制装置7的构成。
透镜控制部6是分别控制液体谐振式透镜14、脉冲照明部3以及摄像部4的专用单元。此外，透镜控制部6既可以由多个IC等硬件地构成，也可以以具备CPU(中央处理器)的计算机为中心构成，通过CPU执行存储于存储部64的程序而实现。
透镜控制部6具有：驱动控制部61，其控制液体谐振式透镜14；发光控制部62，其控制脉冲照明部3；摄像控制部63，其控制摄像部4；以及存储部64。
驱动控制部61向液体谐振式透镜14输出驱动信号Cf，并且根据驱动信号Cf检测振动的液体谐振式透镜14的振动状态Vf。驱动控制部61通过参照液体谐振式透镜14的振动状态Vf来调整驱动信号Cf的频率，从而将驱动信号Cf的频率锁定(lock)于液体谐振式透镜14的当前的谐振频率。
此外，具体而言，液体谐振式透镜14的振动状态Vf能够通过单独或组合通过驱动信号Cf向液体谐振式透镜14供给的驱动电压、驱动电流、有效功率、以及作为驱动电压与驱动电流的相位差的电压电流相位差中的任意一个以上来进行检测。
另外，驱动控制部61将与驱动信号Cf的周期同步的同步信号Syn输出到透镜控制部6内。该同步信号Syn例如是在驱动信号Cf与零电平交叉的定时(在图3中成为对焦位置H的变动波形Mf为正的峰值的定时)成为接通(ON)的脉冲信号。
发光控制部62对脉冲照明部3输出作为脉冲信号的照明信号Ci。照明信号Ci在对应于驱动信号Cf的检测相位θd的图像检测定时T成为接通(ON)，脉冲照明部3在照明信号Ci成为接通(ON)的期间对工件W照射脉冲照明。
另外，发光控制部62包括：范围决定部621，决定检测相位θd的允许设定范围Wd；检测相位设定部622，在允许设定范围Wd内设定检测相位θd；以及检测控制部623，基于检测相位θd控制图像检测定时T(例如参照图8)。在后面详细说明各功能。
摄像控制部63对摄像部4输出作为脉冲信号的曝光信号Cc。摄像部4仅在曝光信号Cc为接通(ON)的期间持续曝光，检测工件W的图像I。
在此，如图3所示，照明信号Ci重复在与驱动信号Cf的检测相位θd对应的图像检测定时T成为接通(ON)相当于同步信号Syn的规定脉冲数的量，曝光信号Cc继续接通(ON)相当于同步信号Syn的规定脉冲数的量。即，在摄像部4继续曝光的期间，脉冲照明部3进行规定次数的脉冲照明。由此，检测与检测相位θd对应的一帧的图像I。与检测相位θd对应的图像I表示对焦位置H处于检测对焦位置Hd时的对焦状态。
此外，在本实施方式中，发光控制部62具有如下功能：为了使照明信号Ci不跨驱动信号Cf的周期，在驱动信号Cf的周期切换点(360°或0°)强制地断开(OFF)照明信号Ci。
在图2中，控制装置7是由通用的个人计算机构成的装置，通过CPU等运算电路读入并执行记录在存储器中的专用软件来实现期望的功能。具体而言，控制装置7作为对透镜控制部6进行各种设定的透镜操作部71、从摄像部4取入图像I并进行处理的图像处理部72、进行基于图像I的分析的分析部73而发挥作用。
另外，控制装置7具备作为用户界面的操作界面74。操作界面74例如具有显示器等显示部、和键盘等操作部。
(校正用数据的获取)
在本实施方式中，作为用于实施后述的图像检测方法的准备，进行校正用数据的获取步骤。校正用数据是表示驱动信号Cf的相位与对焦位置H的对应关系的数据。
此外，关于校正用数据的获取方法，能够参照现有技术(例如日本特开2020-106841号公报)，因此在此进行简单的说明。
首先，如图4所示，在图像检测装置1的图像检测区域放置规定的校正夹具9。该校正夹具9具有相对于光轴A的倾斜角θ已知的校正面91。该校正面91具有沿与Z轴正交的一个方向(例如X轴)已知的间距的衍射光栅。
而且，图像检测装置1在驱动信号Cf的相位为0°～360°的范围内每隔0.5°地设定检测相位θd，将驱动信号Cf的相位成为各检测相位θd的定时作为图像检测定时T，检测各图像I。由此，检测出对焦位置H的相互不同的合计720张图像I。
然后，分析部73进行基于各图像I的分析，生成表示驱动信号Cf的相位和对焦位置H的对应关系的校正用数据。具体而言，从各图像I检测对焦区域(例如校正面91的对焦的光栅区域)，根据各对焦区域的像素坐标、校正夹具9的倾斜角θ等，计算各对焦区域对应的Z值、即对焦位置H。然后，根据与各图像I对应的驱动信号Cf的相位、和与各图像I对应的对焦位置H，绘制数据点，计算近似曲线，从而生成校正用数据。
图5的实线是表示校正用数据的一例的曲线图。如图5的实线所示，对焦位置H表示根据驱动信号Cf的相位而周期性变动的变动波形Mf。
在此，图5的虚线是根据驱动信号Cf而计算的理想波形Mfi。驱动信号Cf的变动波形Mf相对于理想波形Mfi具有偏移。该偏移通常是由于液体谐振式透镜14的透镜特性由于温度变化的影响而变化，从而产生的。
在驱动信号Cf的变动波形Mf的偏移中包含振幅D的偏离B。
分析部73基于校正用数据求出对焦位置H的可变范围Rh，并将该可变范围Rh的中间位置设定为Z值的0，由此校正偏离B。
另外，在驱动信号Cf的变动波形Mf的偏移中包含相位延迟。关于相位延迟的详细内容在后面叙述，图5示出在对焦位置H的变动波形Mf产生负延迟的例子。
分析部73基于校正用数据，求出从驱动信号Cf的周期开始相位(0°)到变动波形Mf的正峰值的相位宽度θw，并存储在控制装置7的存储部(未图示)中。在后述的图像检测方法中，该相位宽度θw用于判定变动波形Mf的相位延迟的正负。
(图像检测方法)
基于图6的流程图以及图7～图13的曲线图对本实施方式的图像检测方法进行说明。此外，以下，对设定m+1个检测相位θdn(n＝0、1、2…m)并检测与各检测相位θdn对应的图像I(图像组)的情况进行说明。在图7～图13中，纵轴表示将对焦位置H的可变范围Rh设为-1.0≤Rh≤1.0时的检测对焦位置Hd。
首先，透镜控制部6从控制装置7获取相位宽度θw、间距数m、检测范围(上限比例Pt、下限比例Pb)，并存储于存储部64(步骤S1)。相位宽度θw是根据上述的校正用数据计算出的值，间距数m、上限比例Pt以及下限比例Pb是例如经由操作界面74被输入的值。
此外，间距数m是Z轴上的检测对焦位置Hdn(n＝0、1、2…m)间的间距的数。检测范围是相对于对焦位置H的可变范围Rh而配置检测对焦位置Hdn的范围，由上限比例Pt和下限比例Pb指定范围。上限比例Pt被设定为0<Pt≤1.0的范围内的任意值，下限比例Pb被设定为-1.0≤Pb<0的范围内的任意值。
接着，范围决定部621基于在步骤S1中获取到的相位宽度θw，判定驱动信号Cf的变动波形Mf的相位延迟的正负，并基于该判定结果来决定检测相位θdn的允许设定范围Wd(步骤S2；范围决定步骤)。
在此，图7是用于说明驱动信号Cf的变动波形Mf的相位延迟的曲线图。在图7中，变动波形Mf-A相对于理想波形Mfi正延迟(正的相位延迟)，变动波形Mf-B相对于理想波形Mfi负延迟(负的相位延迟)。
在变动波形Mf-A中，从驱动信号Cf的周期开始相位(0°)至变动波形Mf-A的正峰值为止的相位宽度θw为0°≤θw≤180°。
另一方面，在变动波形Mf-B中，从驱动信号Cf的周期开始相位(0°)至变动波形Mf-B的正峰值为止的相位宽度θw为180°<θw<360°。
另外，在本实施方式中，相当于相位延迟的角度(延迟角度θp)在正延迟的情况下为θp＝θw，在负延迟的情况下为θp＝-(360°-θw)。
在步骤S2中，范围决定部621在相位宽度θw为0°≤θw≤180°的情况下，判定为正延迟，将允许设定范围Wd设定为驱动信号Cf的周期前半段(例如0°以上180°以下的范围)(参照图8)。
另一方面，范围决定部621在相位宽度θw为180°<θw<360°的情况下，判定为负延迟，将允许设定范围Wd设定为驱动信号Cf的周期后半段(例如180°以上360°以下的范围)(参照图9)。
此外，在图8以及图9中例示了对焦位置H的理想波形Mfi。
接着，检测相位设定部622将与驱动信号Cf的检测相位θdn相关的开始相位θd0以及结束相位θdm设定为允许设定范围Wd(步骤S3)。
例如，在允许设定范围Wd是驱动信号Cf的周期前半段的情况(正延迟的情况；图8的情况)下，通过以下的式(1)以及式(2)算出开始相位θd0以及结束相位θdm。
Figure BDA0003470272580000091
Figure BDA0003470272580000092
另一方面，在驱动信号Cf的周期后半段设定允许设定范围Wd的情况(负延迟的情况；图9的情况)下，通过以下的式(3)以及式(4)算出开始相位θd0以及结束相位θdm。
Figure BDA0003470272580000093
Figure BDA0003470272580000094
此外，Pt是在步骤S1中获取到的检测范围的上限比例，Pb是在步骤S1中获取到的检测范围的下限比例。
接着，检测相位设定部622算出在Z轴上彼此相邻的检测对焦位置Hdn间的间距即检测间距ΔH(步骤S4)。通过以下的式(5)～(7)算出检测间距ΔH。此外，在以下的式(5)～(7)中，Hd0是与开始相位θd0对应的检测对焦位置Hd，Hdm是与结束相位θdm对应的检测对焦位置Hd。
Hd0＝cosθd0…式(5)
Hdm＝cosθdm…式(6)
Figure BDA0003470272580000095
接着，检测相位设定部622计算与检测对焦位置Hdn对应的检测相位θdn(步骤S5)。通过以下的式(8)～式(9)算出各检测相位θdn。
Hdn＝Hd0-nΔH…式(8)
Figure BDA0003470272580000101
通过以上的步骤S3～S5，设定如图8或图9所示的检测相位θdn(n＝0、1、2…m)，并存储于存储部64(检测相位设定步骤)。
接着，检测控制部623计算延迟时钟数Wcn(n＝0、1、2…m)(步骤S6)。另外，延迟时钟数Wcn是透镜控制部6内的时钟信号的时钟数，且是用于指定从检测相位θdn偏移相当于延迟角度θp后的定时的时钟数。
例如，在驱动信号Cf的周期前半段设定允许设定范围Wd的情况下(正延迟的情况；图10的情况)下，通过以下的式(10)算出延迟时钟数Wcn。
Figure BDA0003470272580000102
另一方面，在驱动信号Cf的周期后半段设定允许设定范围Wd的情况(负延迟的情况；图11的情况)下，通过以下的式(11)算出延迟时钟数Wcn。
Figure BDA0003470272580000103
此外，上述式(10)及式(11)中，Fc是时钟信号的频率[Hz]，Ft是驱动信号Cf的频率[Hz]。设时钟信号的频率比驱动信号Cf的频率充分大。
另外，图10和图11用实线表示根据驱动信号Cf计算出的对焦位置H的理想波形Mfi，用虚线表示具有相位延迟的实际的变动波形Mf。
接着，检测控制部623及拍摄控制部63进行用于检测与检测对焦位置Hdn对应的图像In的图像检测控制(步骤S7；检测控制步骤)。
例如，检测控制部623在从驱动信号Cf的周期开始相位(0°)仅前进了延迟时钟数Wcn的定时使照明信号Ci接通(ON)。由此，脉冲照明部3在检测相位θdn反映了延迟角度θp的定时(图像检测定时Tn)进行脉冲照明(参照图12或图13)。另外，摄像控制部63在以规定次数进行脉冲照明的期间使摄像部4的曝光持续。
在该步骤S7中，从n＝0到n＝m，反复进行上述的控制。由此，检测在各检测对焦位置Hdn(n＝0、1、2…m)进行了对焦的状态的各图像In(图像组)。
通过以上，图6的流程图结束。
然后，分析部73通过分析通过上述图像检测方法检测出的图像组，能够测定工件W的关注部位的高度或者测定工件W的表面形状。此外，该测定方法与现有技术相同，因此省略此处的说明。
[本实施方式的效果]
在本实施方式中，针对与检测相位θd对应的图像检测定时T进行考虑了对焦位置H的变动波形Mf的相位延迟的校正，因此能够检测出如根据检测相位θd设想那样的对焦状态的图像。另外，在本实施方式中，由于在基于相位延迟的正负而决定的允许设定范围Wd内设定检测相位θd，因此即使通过在检测相位θd反映相位延迟而校正的图像检测定时T，也不会位于驱动信号Cf的周期切换点(360°)的附近(参照图10或图11)。
在此，在驱动信号Cf的周期切换点的附近，存在难以正常地检测图像I的相位范围DB。该相位范围DB是包括周期切换点的规定的相位范围。例如，相位范围DB中的周期切换点的前侧的宽度与照明信号Ci的脉冲宽度为相同程度。另外，相位范围DB中的周期切换点的后侧的宽度与照明信号Ci的断开控制所花费的时间为相同程度。
图14和图15是用于说明本实施方式的比较例的曲线图。
图14表示在对焦位置H的变动波形Mf发生正延迟的情况下，在驱动信号Cf的周期后半段设定检测相位θd(r)的比较例。在该比较例中，图像检测定时T(r)位于相位范围DB内的周期切换点前，照明信号Ci在周期切换点被强制断开，从而照明信号Ci的脉冲宽度不足，照明不均的产生等无法正常地检测图像I。
图15示出在相位宽度θw表示负延迟的情况下，在驱动信号Cf的周期前半段设定检测相位θd(r)的比较例。在该比较例中，由于图像检测定时T(r)位于相位范围DB内的周期切换点后，从而存在不能接通照明信号Ci、不能控制图像检测定时T(r)的可能性。
与上述的各比较例相比，本实施方式的图像检测定时T不会位于驱动信号Cf的周期切换点的附近，即，不会位于难以正常地检测图像I的相位范围DB内。因此，在本实施方式中，能够可靠地进行图像I的正常的检测。
另外，在本实施方式中，对检测对焦位置Hdn(n＝0、1、2…m)单一变化的多个图像I(图像组)进行检测的情况进行说明。在这样的情况下，通过根据相位延迟的正负将允许设定范围Wd决定为驱动信号Cf的周期前半段或周期后半段，从而能够将相位范围DB内不重叠且检测对焦位置Hdn单一变化的相位范围进一步确保为检测范围。
另外，在本实施方式中，算出在对焦位置H的可变范围Rh内以等间隔配置的多个检测对焦位置Hdn(n＝0、1、2…m)，将与检测对焦位置Hdn分别对应的驱动信号Cf的相位分别设定为检测相位θdn(n＝0、1、2…m)。通过基于各检测相位θdn控制图像检测定时Tn，来检测检测对焦位置Hdn的间距均匀的图像组。
以往，由于以等相位间隔进行图像的检测，所以检测对焦位置的间距变得不均匀，但通过如本实施方式那样使检测对焦位置Hdn的间距均匀，能够更高精度地测定工件W的位移、表面形状等。
(变形例)
本发明并不限定于上述的实施方式，在能够达成本发明的目的的范围内的变形等也包含于本发明。
例如，在上述实施方式中，在对焦位置H的可变范围Rh内等间隔地配置检测对焦位置Hd，基于各检测对焦位置Hd设定检测相位θd，但本发明不限于此。即，在上述实施方式中，多个检测相位θd既可以以任意的间隔被设定，也可以例如以等相位间隔被设定。
另外，在上述实施方式中，已经说明了为了检测一系列的图像组而设定多个检测相位θd的情况，但在设定一个检测相位θd的情况下也能够应用本发明。例如，在上述的步骤S2中决定了允许设定范围Wd之后，在该允许设定范围Wd内设定至少一个检测相位θd即可。
在上述实施方式中，也可以代替范围决定部621，而分析部73基于相位宽度θw判定相位延迟的正负，并将该判定结果提供给范围决定部621。
在上述实施方式中，为了检测与检测相位θd对应的图像I而利用脉冲照明，但本发明不限于此。
例如，作为变形例，也可以代替脉冲照明部3而利用连续照明部。在该变形例中，摄像部4具有能够设定极短的曝光时间的高速快门，通过按照图像检测定时T进行曝光，从而能够检测与检测相位θd对应的图像I。在该变形例中，摄像控制部63代替发光控制部62而作为本发明的范围决定部、检测相位设定部以及检测控制部发挥作用。

Claims (3)

1.一种图像检测装置，具备：
图像检测光学系统，包括液体谐振式透镜，所述图像检测光学系统根据输入到所述液体谐振式透镜的驱动信号，使对焦位置周期性地变化；
图像检测部，通过所述图像检测光学系统，检测与所述驱动信号的检测相位对应的图像；
范围决定部，根据所述对焦位置的变动波形所示的相位延迟的正负，将所述检测相位的允许设定范围决定为所述驱动信号的周期前半段或周期后半段；
检测相位设定部，将所述检测相位设定在所述允许设定范围内；以及
检测控制部，将基于所述图像检测部的图像检测定时控制为从所述检测相位偏移相当于所述相位延迟的角度后的定时。
2.如权利要求1所述的图像检测装置，其特征在于，
所述检测相位设定部计算在所述对焦位置的可变范围内以等间隔被配置的多个检测对焦位置，将与所述检测对焦位置分别对应的所述驱动信号的相位分别设定为所述检测相位。
3.一种图像检测方法，其是在图像检测装置中被实施的图像检测方法，所述图像检测装置具备：图像检测光学系统，包括液体谐振式透镜，所述图像检测光学系统根据输入到所述液体谐振式透镜的驱动信号，使对焦位置周期性地变化；以及图像检测部，通过所述图像检测光学系统，检测与所述驱动信号的检测相位对应的图像，
所述图像检测方法包括：
范围决定步骤，根据所述对焦位置的变动波形所示的相位延迟的正负，将所述检测相位的允许设定范围决定为所述驱动信号的周期前半段或周期后半段；
检测相位设定步骤，将所述检测相位设定在所述允许设定范围内；以及
检测控制步骤，将基于所述图像检测部的图像检测定时控制为从所述检测相位偏移相当于所述相位延迟的角度后的定时。
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