DE102017011912A1

DE102017011912A1 - Linseneinrichtung mit variabler Brennweite und Messverfahren

Info

Publication number: DE102017011912A1
Application number: DE102017011912.0A
Authority: DE
Inventors: Tatsuya Nagahama; Yuko SHISHIDO; Yuki KURAHASHI
Original assignee: Mitutoyo Corp
Current assignee: Mitutoyo Corp
Priority date: 2016-12-28
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2018-06-28
Anticipated expiration: 2037-12-22
Also published as: US10663629B2; JP2018106126A; JP6831698B2; CN108254814B; CN108254814A; DE102017011912B4; US20180180774A1

Abstract

Eine Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite enthält ein Linsensystem 3, bei dem sich ein Brechungsindex in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals Cf ändert; eine Feldlinse 2, welche auf der gleichen optischen Achse A wie das Linsensystem 3 angeordnet ist; eine Bilderfassungsvorrichtung 4, welche ein Bild eines Messobjekts 9 durch das Linsensystem 3 und die Feldlinse 2 erfasst; eine Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5, welche ausgehend von einem zugeführten Lichtabgabesignal Ci Impulsbeleuchtung des Messobjekts 9 liefert; eine Temperaturerfassungsvorrichtung 7, welche Temperaturinformationen Td für ein Inneres des Linsensystems 3 erfasst und/oder ermittelt; und eine Steuerung 6; 6A, welche zusätzlich zu dem Korrigieren der Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals Ci ausgehend von den Temperaturinformationen Td das Steuersignal Cf und das Lichtabgabesignal Ci ausgibt.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der Japanischen Anmeldung Nr. 2016-255846 , eingereicht am 28. Dezember 2016, deren Offenbarung hier durch Querverweis in ihrer Gesamtheit explizit eingeschlossen ist.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft eine Linseneinrichtung mit variabler Brennweite und ein entsprechendes Messverfahren.
Beschreibung der verwandten Technik
Als eine Linseneinrichtung mit variabler Brennweite wurde eine Einrichtung entwickelt, welche ein Flüssiglinsensystem (nachfolgend einfach als „Linsensystem“ bezeichnet) verwendet, welches auf einem beispielsweise durch die Spezifikation der veröffentlichten US-Patentanmeldung Nr. 2010/0177376 beschriebenen Prinzip arbeitet. Das Linsensystem wird erzeugt, indem ein hohles zylindrisches schwingendes Element, welches aus einem piezoelektrischen Material hergestellt ist, in eine transparente Flüssigkeit getaucht wird. Wenn eine Wechselspannung an sowohl eine Innenumfangsfläche als auch eine Außenumfangsfläche des schwingenden Elements angelegt wird, dehnt sich bei dem Linsensystem das schwingende Element in einer Dickenrichtung aus und zieht sich in der Dickenrichtung zusammen und ruft eine Schwingung des Fluids auf einer Innenseite des schwingenden Elements hervor. Durch Einstellen einer Frequenz der angelegten Spannung in Abhängigkeit der Eigenschwingung des Fluids wird in dem Fluid eine stationäre Welle konzentrischer Kreise erzeugt, und konzentrische kreisförmige Bereiche, welche unterschiedliche Brechungszahlen haben, werden auf einer Mittelachsenlinie des schwingenden Elements zentriert gebildet. Wenn Licht entlang der Mittelachsenlinie des schwingenden Elements verläuft, verläuft daher bei dem Linsensystem das Licht entlang einem Pfad, welcher in Abhängigkeit der Brechungszahl jedes konzentrischen kreisförmigen Bereichs das Licht entweder verstärkt oder verringert.
Eine Linseneinrichtung mit variabler Brennweite ist dadurch gebildet, dass das oben beschriebene Linsensystem und beispielsweise eine Feldlinse, welche eine gewöhnliche konvexe Linse verwendet, auf der gleichen optischen Achse angeordnet werden. Wenn paralleles Licht auf die gewöhnliche konvexe Linse trifft, wird Licht, welches durch die Linse tritt, an einer Fokusposition fokussiert, welche bei einer vorgegebenen Brennweite liegt. Wenn dagegen paralleles Licht auf das mit der konvexen Linse koaxial angeordnete Linsensystem trifft, wird das Licht durch das Linsensystem entweder verstärkt oder verringert, und das durch die konvexe Linse tretende Licht wird an einer Position fokussiert, welche entweder weiter weg oder näher als die eigentliche Fokusposition (Zustand ohne Linsensystem) versetzt ist. Folglich wird bei der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite ein Steuersignal (Wechselspannung einer Frequenz, welche eine stationäre Welle in dem internen Fluid erzeugt) verwendet, welches dem Linsensystem zugeführt wird, und durch Erhöhen oder Absenken der Amplitude des Steuersignals kann die Fokusposition der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite innerhalb eines festgelegten Bereichs (ein vorgegebener Änderungsbetrag, welcher die Erhöhung oder Absenkung durch das Linsensystem erlaubt, mit der Brennweite der Feldlinse als Referenz) je nach Bedarf gesteuert oder geregelt werden.
Bei der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite wird ein sinusförmiges Wechselspannungssignal als ein beispielhaftes Steuersignal verwendet, welches dem Linsensystem zugeführt wird. Wenn ein derartiges Steuersignal zugeführt wird, ändert sich die Brennweite (die Fokusposition) der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite sinusförmig. Wenn die Amplitude des Steuersignals 0 ist, wird in diesem Fall das Licht, welches das Linsensystem durchquert, nicht gebrochen, und die Brennweite der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite ist die Brennweite der Feldlinse. Wenn die Amplitude des Steuersignals auf einem positiven oder einem negativen Spitzenwert ist, wird das Licht, welches das Linsensystem durchquert, maximal gebrochen, und die Brennweite der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite ist in einem Zustand, welcher die größte Änderung von der Brennweite der Feldlinse hat. Wenn unter Verwendung einer derartigen Linseneinrichtung mit variabler Brennweite ein Bild gewonnen wird, wird synchronisiert mit der Phase der Sinuswelle des Steuersignals ein Lichtabgabesignal zum Bereitstellen von Impulsbeleuchtung ausgegeben. Durch Bereitstellen von Impulsbeleuchtung in einem Zustand bei einer vorgegebenen Brennweite von den sich sinusförmig ändernden Brennweiten wird also das Bild des Messobjekts bei der Brennweite erfasst. Die Impulsbeleuchtung wird bei einer Vielzahl von Phasen ausgeführt, welche eine Periode bilden, und wenn die Bilderfassung gemäß jeder Phase durchgeführt wird, können Bilder bei einer Vielzahl von Brennweiten gleichzeitig gewonnen werden.
Bei dem oben beschriebenen Linsensystem ändert sich die Temperatur des internen Fluids oder des schwingenden Elements aufgrund eines Einflusses der Umgebungstemperatur oder aufgrund von Wärme, welche in Verbindung mit dem Betrieb erzeugt wird, oder dergleichen. Derartige Änderungen können einen internen Schwingungszustand beeinflussen und auch eine durch die Brennweite beschriebene Wellenform ändern. Infolgedessen besteht, selbst wenn die Zeitsteuerung der Impulsbeleuchtung die gleiche ist, ein Problem dahingehend, dass ein Bild mit einer abnormalen Brennweite erfasst wird. Außerdem ändert sich aufgrund der Änderung der Temperatur des internen Fluids oder des schwingenden Elements die Frequenz des Wechselspannungssignals, welches die stationäre Welle erzeugt, und daher besteht auch ein Problem dahingehend, dass die Brennwiete des gewonnenen Bildes abnormal sein kann, selbst wenn die Impulsbeleuchtung unter den gleichen Bedingungen bereitgestellt wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung stellt eine Linseneinrichtung mit variabler Brennweite bereit, welche ein erfasstes Bild mit einer gewünschten Brennweite gewinnen kann, selbst wenn sich die Temperatur eines Fluids ändert.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt wird eine Linseneinrichtung mit variabler Brennweite bereitgestellt, welche enthält: ein Linsensystem, bei dem sich ein Brechungsindex in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals ändert; eine Feldlinse, welche auf der gleichen optischen Achse wie das Linsensystem angeordnet ist; eine Bilderfassungsvorrichtung, welche in Bild eines Messobjekts durch das Linsensystem und die Feldlinse erfasst; eine Impulsbeleuchtungsvorrichtung, welche Impulsbeleuchtung des Messobjekts ausgehend von einem zugeführten Lichtabgabesignal bereitstellt; eine Temperaturerfassungsvorrichtung, welche Temperaturinformationen für ein Inneres des Linsensystems erfasst und/oder ermittelt; und eine Steuerung oder Regelung, welche zusätzlich zu dem Korrigieren der Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals das Steuersignal und das Lichtabgabesignal ausgehend von den Temperaturinformationen ausgibt.
Insbesondere wird beispielsweise ein sinusförmiges Wechselspannungssignal (Frequenz, welche eine stationäre Welle in dem Linsensystem erzeugt) dem Linsensystem als das Steuersignal von der Steuerung zugeführt, was eine Fluktuation des Brechungsindex des Linsensystems hervorruft. Dadurch kann eine Fluktuation einer Fokusposition der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite auf der Oberfläche des Messobjekts hervorgerufen werden. Außerdem wird das Lichtabgabesignal durch die Steuerung mit einer bestimmten Phase ausgegeben, welche das Steuersignal als eine Referenz hat, was die Impulsbeleuchtungsvorrichtung dazu veranlasst, Licht ausgehend von dem Lichtabgabesignal abzugeben. Dadurch kann das Bild der Oberfläche des Messobjekts bei der Brennweite zum Zeitpunkt der Beleuchtung durch die Feldlinse und das Linsensystem zu der Bilderfassungsvorrichtung geleitet werden und kann als das erfasste Bild erfasst werden.
Wenn sich bei diesem Beispiel die Temperatur eines internen Fluids des Linsensystems ändert und sich die Brennweite entsprechend dem zugeführten Steuersignal ändert, obwohl die Phase des Steuersignals (mit anderen Worten: die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals) die gleiche ist, wird das Messobjekt bei einer abnormalen Brennweite beleuchtet, und ein Bild wird bei dieser abnormalen Brennweite ungewollt erfasst. Gemäß dem Obigen korrigiert jedoch die Steuerung die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals ausgehend von den Temperaturinformationen von der Temperaturerfassungsvorrichtung, und daher kann die Änderung der Brennweite entsprechend dem zugeführten Steuersignal verhindert werden, und ein Bild mit der gewünschten Brennweite, die durch das Steuersignal vorgesehen ist, kann jederzeit erfasst werden.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform enthält die Temperaturerfassungsvorrichtung vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Elemente: einen Temperaturfühler, welcher in das interne Fluid des Linsensystems getaucht ist, einen Temperaturfühler, welcher an einem schwingenden Element des Linsensystems angebracht ist, oder einen Temperaturfühler, welcher an einem Gehäuse des Linsensystems angebracht ist.
Insbesondere kann die Temperatur des internen Fluids des Linsensystems durch den Temperaturfühler direkt erfasst werden, und die Temperatur des Fluids selbst kann als die Temperaturinformation verwendet werden. Daher kann die Steuerung die Brennweite mit einer einfacheren und genaueren Konfiguration zuverlässig korrigieren. Außerdem kann die Temperaturerfassungsvorrichtung dafür konfiguriert sein, dass sie die Temperatur ausgehend von einem elektrischen Parameter, wie beispielsweise der Impedanz oder dergleichen des Linsensystems indirekt erfasst.
Ferner enthält die Steuerung vorzugsweise eine Korrekturfunktion und/oder eine Korrekturwerttabelle, in welcher eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des internen Fluids des Linsensystems und einem Korrekturwert der Brennweite für die Linseneinrichtung mit variabler Brennweite zuvor aufgezeichnet ist.
Ferner wird insbesondere die Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des internen Fluids des Linsensystems und der Änderung der Brennweite vorab gemessen, dann kann die Beziehung als eine Datentabelle der Fluidtemperatur und des Korrekturwerts der Brennweite gespeichert werden, oder der Korrekturwert der Brennweite kann als eine Funktion der Fluidtemperatur eingerichtet werden. Durch Verwenden der Korrekturwerttabelle und/oder der Korrekturfunktion können die Temperatur des internen Fluids des Linsensystems und der Korrekturwert zum Eliminieren einer Änderung der Brennweite einfach gewonnen werden. Darüber hinaus sind Daten, auf welchen der Korrekturwert basiert nicht notwendigerweise auf diejenigen beschränkt, die schrittweise unter Verwendung der Linseneinrichtung mit variabler Brennweite gemessen werden, und Korrekturwertdaten, welche separat gemessen worden sind, können in eine andere Linseneinrichtung mit variabler Brennweite inkorporiert werden.
Ferner enthält die Steuerung insbesondere eine Steuersignalsteuerung, welche das Steuersignal an das Linsensystem abgeben kann.
Ferner erfasst und/oder ermittelt die Temperaturerfassungsvorrichtung eine Temperaturänderung des Fluids des Linsensystems ausgehend von einer Frequenz des Steuersignals, welches von der Steuersignalsteuerung ausgegeben wird, wobei die Steuerung vorzugsweise eine Temperaturberechnungsvorrichtung enthält, welche die Steuersignalsteuerung überwachen kann, um eine Temperaturänderung des Fluids des Linsensystems ausgehend von der Frequenz des Steuersignals, welche durch die Steuersignalsteuerung eingestellt ist, zu erfassen.
Ferner enthält die Steuerung insbesondere eine Korrekturberechnungsvorrichtung und eine Korrekturfunktion, wobei die Korrekturberechnungsvorrichtung die Korrekturfunktion verwendet, um den Phasenwinkel des Lichtabgabesignals in Abhängigkeit der von der Temperaturberechnungsvorrichtung gewonnenen Temperaturinformationen zu korrigieren.
Ferner gibt die Korrektionsfunktion insbesondere eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des Fluids und dem Korrekturwert des Phasenwinkels des Lichtabgabesignals an.
Ferner wird das Steuersignal insbesondere einer Steuerelektrode des Linsensystems zugeführt, wobei die Steuerelektrode vorzugsweise ein Paar aus positiver und negativer Elektrode umfasst, welche auf einer Außenumfangsfläche und einer Innenumfangsfläche eines schwingenden Elements des Linsensystems ausgebildet sind.
Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Messen eines Messobjekts, insbesondere unter Verwendung einer Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach dem obigen Aspekt oder einer speziellen Ausführungsform derselben angegeben, welches umfasst: Anordnen eines Linsensystems, welches einen Brechungsindex hat, der sich in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals ändert, und einer Feldlinse auf der gleichen optischen Achse; Erfassen eines Bildes eines Messobjekts durch das Linsensystem und die Feldlinse; Bereitstellen von Impulsbeleuchtung des Messobjekts ausgehend von einem zugeführten Lichtabgabesignal; Erfassen und/oder Ermitteln von Temperaturinformationen für ein Inneres des Linsensystems; und Ausgeben des Steuersignals und des Lichtabgabesignals, wobei die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals ausgehend von den Temperaturinformationen korrigiert wird.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform wird eine Temperaturänderung des Fluids des Linsensystems basierend auf einer Frequenz des dem Linsensystem zugeführten Steuersignals erfasst und/oder ermittelt.
Gemäß dem Vorstehenden können eine Linseneinrichtung mit variabler Brennweite und ein entsprechendes Messverfahren bereitgestellt werden, welche ein erfasstes Bild mit einer gewünschten Brennweite auch dann gewinnen können, wenn sich die Temperatur eines Fluids ändert.
Figurenliste
Diese Erfindung wird in der folgenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die angeführten mehreren Zeichnungen mittels nicht einschränkender Beispiele beispielhafter Ausführungsformen dieser Erfindung näher beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen über die verschiedenen Ansichten der Zeichnungen hinweg ähnliche Teile bezeichnen. Es sei darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen zwar separat beschrieben sind, einzelne Merkmale derselben jedoch zu zusätzlichen Ausführungsformen kombiniert werden können.

1 ist ein Blockdiagramm, welches eine erste spezielle Ausführungsform einer Linseneinrichtung mit variabler Brennweite darstellt;
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche ein Linsensystem nach der ersten speziellen Ausführungsform darstellt;
3A bis 3C sind schematische Ansichten, welche Operationen des Linsensystems nach der ersten speziellen Ausführungsform darstellen;
4A bis 4E sind schematische Ansichten, welche eine Brennweite des Linsensystems nach der ersten speziellen Ausführungsform darstellen;
5 ist ein Diagramm, welches die Fluktuation eines Steuersignals aufgrund einer Temperaturänderung nach der ersten speziellen Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Blockdiagramm, welches relevante Teile einer Steuerung nach der ersten speziellen Ausführungsform darstellt; und
7 ist ein Blockdiagramm, welches relevante Teile einer Steuerung nach einer zweiten speziellen Ausführungsform darstellt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die hier gezeigten Details sind beispielhaft und dienen allein der erläuternden Beschreibung der Ausführungsformen dieser Erfindung und werden präsentiert, um das bereitzustellen, was als die nützlichste und um leichtesten verständliche Beschreibung der Grundlagen und konzeptionellen Aspekte dieser Erfindung erachtet wird. In dieser Hinsicht wird nicht versucht, strukturelle Einzelheiten dieser Erfindung ausführlicher zu zeigen, als für das grundlegende Verständnis dieser Erfindung notwendig ist, da die Beschreibung in Zusammenhang mit den Zeichnungen dem Fachmann deutlich macht, wie die Formen dieser Erfindung in der Praxis ausgeführt werden können.
Erste spezielle Ausführungsform
Um ein Bild einer Oberfläche eines Messobjekts (z.B. eines zu messenden Objekts oder eines messbaren Objekts) 9 zu erfassen, während eine Brennweite verändert wird, ist in 1 eine Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite mit einer Feldlinse 2, einem Linsensystem 3 und/oder einer Bilderfassungsvorrichtung 4 ausgestattet, welche insbesondere alle auf der gleichen optischen Achse A angeordnet sind, welche die Oberfläche schneidet. Die Linseneinrichtung mit variabler Brennweite 1 enthält ferner eine Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5, welche eine Impulsbeleuchtung der Oberfläche des Messobjekts 9 liefert; eine Steuerung oder Regelung 6, welche die Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5, die Bilderfassungsvorrichtung 4 und das Linsensystem 3 steuert oder regelt; und/oder einen Temperaturfühler 7, welcher an dem Linsensystem 3 installiert ist..
Die Feldlinse 2 ist insbesondere durch eine konvexe Linse konfiguriert. Die Bilderfassungsvorrichtung 4 ist insbesondere durch einen CCD-Bildsensor oder eine andere Form von Kamera oder Detektor konfiguriert und kann ein einfallendes Bild Lg als ein erfasstes Bild Im, welches eine bestimmte (vorgegebene oder vorgebbare) Signalform hat, an die Steuerung 6 ausgeben. Die Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 ist durch ein Licht emittierendes Element, wie eine LED, konfiguriert oder enthält ein solches, und wenn ein Lichtabgabesignal Ci von der Steuerung 6 zugeführt wird, kann Beleuchtungslicht Li für eine bestimmte (vorgegebene oder vorgebbare) Zeitdauer abgegeben werden, und Impulsbeleuchtung der Oberfläche des Messobjekts kann bereitgestellt werden.
Ein Brechungsindex des Linsensystems 3 ändert sich in Abhängigkeit eines Steuersignals Cf, welches von der Steuerung 6 zugeführt wird. Das Steuersignal Cf ist insbesondere ein sinusförmiges Wechselspannungssignal einer Frequenz, welche eine stationäre Welle in dem Linsensystem 3 erzeugt. Bei der Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite kann eine Brennweite Df zu einer Fokusposition Pf je nach Bedarf geändert werden, indem der Brechungsindex des Linsensystems 3 mit der Brennweite der Feldlinse 2 als Referenz geändert wird.
In 2 enthält das Linsensystem 3 insbesondere ein hohles zylindrisches Gehäuse 31, und ein hohles zylindrisches schwingendes Element (auch als ein „Schwingungserzeuger“ bezeichnet) 32 ist insbesondere an einem Inneren des Gehäuses 31 installiert. Das schwingende Element 32 ist durch einen oder mehrere, z.B. aus einem Elastomer bestehende Abstandhalter 39 gehalten, welche zwischen einer Außenumfangsfläche 33 des schwingenden Elements 32 und einer Innenumfangsfläche des Gehäuses 31 angeordnet sind. Das schwingende Element 32 ist oder enthält insbesondere ein Element, bei dem ein piezoelektrisches Material in eine hohle zylindrische Form gebracht ist. Das schwingende Element 32 schwingt in einer Dickenrichtung aufgrund einer Wechselspannung des Steuersignals Cf, welches zwischen der Außenumfangsfläche 33 und der Innenumfangsfläche 34 angelegt ist. Das Innere des Gehäuses 31 ist zumindest teilweise mit einem Fluid 35 mit hoher Transparenz gefüllt, das gesamte schwingende Element 32 ist in das Fluid 35 eingetaucht und/oder eine Innenseite des hohlen zylindrischen schwingenden Elements 32 ist mit dem Fluid 35 gefüllt. Die Wechselspannung des Steuersignals Cf ist auf eine Frequenz eingestellt, welche eine stationäre Welle in dem Fluid 35 auf der Innenseite des schwingenden Elements 32 erzeugt.
Wie in den 3A bis 3C gezeigt, entsteht in dem Linsensystem 3, wenn das schwingende Element 32 in Schwingung versetzt wird, eine stationäre Welle in dem internen Fluid 35, und konzentrische kreisförmige Bereiche entstehen dort, wo der Brechungsindex sich ändert (siehe 3A und 3B). Dabei ist eine Beziehung zwischen einem Abstand von einer Mittelachsenlinie des Linsensystems 3 (Radius) und dem Brechungsindex des Fluids 35 wie durch die in 3C dargestellte Brechungsindexverteilung W gezeigt.
Da das Steuersignal Cf ein sinusförmiges Wechselspannungssignal ist, ändern sich in den 4A bis 4E Bereiche in der Verteilung W des Brechungsindex des Fluids 35 in dem Linsensystem 3 ebenfalls entsprechend dem Steuersignal Cf. Auch ändert sich der Brechungsindex der konzentrischen kreisförmigen Bereiche, welche in dem Fluid 35 entstehen, im Wesentlichen sinusförmig, und folglich ändert sich die Brennweite Df zu der Fokusposition Pf sinusförmig. In dem in 4A dargestellten Zustand ist eine Amplitude der Verteilung W des Brechungsindex auf ihrem größten Wert, bewirkt das Linsensystem 3 das Konvergieren von durchtretendem Licht, ist die Fokusposition Pf näher und ist die Brennweite Df auf ihrem kürzesten Wert. In dem in 4B dargestellten Zustand ist die Verteilung W des Brechungsindex im Wesentlichen flach, lässt das Linsensystem 3 durchtretendes Licht unbeeinflusst durchtreten und liegen die Fokusposition Pf und die Brennweite Df bei Standardwerten. In dem in 4C dargestellten Zustand ist die Amplitude der Verteilung W des Brechungsindex auf ihrem größten Wert an dem der 4A entgegengesetzten Pol, bewirkt das Linsensystem 3 das Streuen von durchtretendem Licht, ist die Fokusposition Pf weiter und ist die Brennweite Df auf ihrem maximalen Wert. In dem in 4D dargestellten Zustand ist die Verteilung W des Brechungsindex wiederum im Wesentlichen flach, lässt das Linsensystem 3 durchtretendes Licht unbeeinflusst durchtreten und liegen die Fokusposition Pf und die Brennweite Df bei Standardwerten. Der in 4E dargestellte Zustand kehrt wiederum zu dem in 4A dargestellten Zustand zurück, und ähnliche Fluktuationen werden danach wiederholt.
So ist bei der Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite das Steuersignal Cf ein sinusförmiges Wechselspannungssignal, und die Fokusposition Pf und die Brennweite Df fluktuieren ebenfalls im Wesentlichen sinusförmig, wie bei einer Fokuspositionsfluktuations-Wellenform Mf in den 4A bis 4E. Wenn dabei eine Impulsbeleuchtung zu dem Messobjekt 9 abgegeben wird, welches zu einem bestimmten Zeitpunkt auf der Fokuspositionsfluktuations-Wellenform Mf an der Fokusposition Pf gelegen ist, wird ein Bild der Fokusposition Pf bei der Brennweite Df zu dem Zeitpunkt der Beleuchtung gewonnen.
Wieder gemäß 1 wird bei der Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite durch Beleuchten der Oberfläche des Messobjekts 9 mit dem Beleuchtungslicht Li von der Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 basierend auf dem Lichtabgabesignal Ci, welches von der Steuerung 6 zugeführt wird, zumindest ein Teil des reflektierten Lichts Lr von dem Messobjekt 9 durch die Feldlinse 2 und das Linsensystem 3 zu der Bilderfassungsvorrichtung 4 gesendet und wird als ein Bild erfasst. Wenn in 5 das Lichtabgabesignal Ci, welches der Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 von der Steuerung 6 zugeführt wird, auf einen Phasenwinkel θr bezüglich einer Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfr eingestellt ist, ist das unter Verwendung der Impulsbeleuchtung gewonnene Bild das Bild der Oberfläche des Messobjekts 9 bei einer Brennweite Dfr.
Bei diesem Beispiel kann sich die Temperatur des Fluids 35 des Linsensystems 3 ändern, wodurch sie sich eine Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfm ändert. Während die ursprüngliche Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfr einen Spitzenwert Pr hat, hat die geänderte Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfm einen Spitzenwert Pm, welcher eine kleinere Amplitude hat. Wenn das Lichtabgabesignal Ci auf dem Phasenwinkel θr bezüglich dieser geänderten Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfm bleibt, wird eine Brennweite Dfm erzeugt, welche von der ursprünglichen Brennweite Dfr abweicht. Infolgedessen kann kein richtiges Bild der Oberfläche des Messobjekts 9 bei der Brennweite Dfr gewonnen werden. Als Reaktion auf eine derartige Änderung kann die Brennweite Dfm zu der ursprünglichen Brennweite Dfr zurückgeführt werden, indem das Lichtabgabesignal Ci auf einen Phasenwinkel θm bezüglich der Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfm eingestellt wird. Mit dieser Art von Einstellung kann das Bild der Oberfläche des Messobjekts 9 bei der Brennweite Dfr richtig gewonnen werden.
Bei dieser Ausführungsform ist zum Erreichen dieser Art von Einstellung der oben erwähnte Temperaturfühler 7 (siehe 2) an dem Linsensystem 3 installiert, und außerdem ist die Steuerung 6 mit einer Konfiguration zum Korrigieren der Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals ausgehend von den Temperaturinformationen von dem Temperatursensor 7 ausgestattet.
In 2 sind ein oder mehrere Temperaturfühler 7 an dem Gehäuse 31 installiert. Der (die) Temperaturfühler 7 sendet (senden) die erfassten Temperaturinformationen Td an die Steuerung 6 und/oder ist/sind an der Außenumfangsfläche des schwingenden Elements 32 und/oder der Innenumfangsfläche des Gehäuses 31 angebracht und/oder ist zwischen der Außenumfangsfläche des schwingenden Elements 32 und der Innenumfangsfläche des Gehäuses 31 gehalten. In beiden Fällen ist/sind der (die) Temperaturfühler 7 insbesondere in das Fluid 25 eingetaucht und/oder ist/sind in der Lage, die Temperatur des Fluids 35 zu erfassen. Das Installieren des Temperaturfühlers 7 an der Innenseite des schwingenden Elements 32 ist möglichst zu vermeiden, um nicht die Schwingung des Fluids 35 von dem schwingenden Element 32 zu beeinflussen.
In 6 ist die Steuerung 6 mit einer Temperaturerfassungsvorrichtung 61, einer Korrekturberechnungsvorrichtung 62, einer Korrekturwerttabelle 63 und/oder einer Lichtabgabesignalsteuerung 64 ausgestattet. Die Temperaturerfassungsvorrichtung 61 verarbeitet insbesondere die Temperaturinformationen Td von dem Temperaturfühler 7 und/oder extrahiert die Temperaturinformationen Td als die Temperaturinformationen des Fluids 35. Die Korrekturberechnungsvorrichtung 62 bezieht sich insbesondere auf die Korrekturwerttabelle 63 und/oder korrigiert einen Phasenwinkel θ des Lichtabgabesignals Ci gemäß den Temperaturinformationen. Die Korrekturwerttabelle 63 speichert insbesondere Daten, welche die Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des Fluids 35 und/oder dem Korrekturwert des Phasenwinkels θ des Lichtabgabesignals Ci angeben. Die Lichtabgabesignalsteuerung 64 gibt insbesondere das Lichtabgabesignal Ci des Phasenwinkels θ, durch die Korrekturberechnungsvorrichtung 62 korrigiert, an die Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 ab.
Bei der wie oben beschriebenen Ausführungsform wird beispielsweise eine Sinuswelle als das Steuersignal Cf dem Linsensystem 3 von der Steuerung 6 zugeführt, was eine Fluktuation des Brechungsindex des Linsensystems 3 hervorruft. Dadurch kann eine sinusförmige Fluktuation der Brennposition Pf (Brennweite Df) der Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite an der Oberfläche des Messobjekts 9 hervorgerufen werden. Außerdem wird das Lichtabgabesignal Ci durch die Steuerung 6 bei einem bestimmten Phasenwinkel θ, mit dem Steuersignal Cf als Referenz, ausgegeben, was die Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 veranlasst, ausgehend von dem Lichtabgabesignal Ci Licht abzugeben. Dadurch kann das Bild Lg der Oberfläche des Messobjekts 9 bei der Brennweite Df zum Zeitpunkt der Beleuchtung durch die Feldlinse 2 und das Linsensystem 3 zu der Bilderfassungsvorrichtung 4 geleitet werden und kann als das erfasste Bild Im erfasst werden.
Wenn sich die Temperatur des internen Fluids 35 des Linsensystems ändert und sich die Brennweite Df entsprechend dem zugeführten Steuersignal Cf ändert (Brennpunktfluktuations-Wellenformen Mfr und Mfm und Brennweiten Dfr und Dfm in 5) wird bei diesem Beispiel das Messobjekt 9 bei der anderen Brennweite Dfm beleuchtet, so lange die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals Ci (mit anderen Worten der Phasenwinkel θr gegenüber der Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfr) gleich bleibt, und ein Bild bei dieser abnormalen Brennweite wird ungewollt erfasst. Bei dieser Ausführungsform jedoch korrigiert die Steuerung 6, ausgehend von den Temperaturinformationen Td von dem Temperaturfühler 7, die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals Ci auf die korrekte Zeitsteuerung (den Phasenwinkel θm gegenüber der Brennpunktfluktuations-Wellenform Mfm), und daher kann die Änderung der Brennweite Dfm entsprechend dem zugeführten Steuersignal Cf vermieden werden, und das Bild mit der gewünschten Brennweite Df, designiert durch das Steuersignal Cf, kann jederzeit erfasst werden.
Bei dieser Ausführungsform ist der Temperaturfühler 7 in oder an dem Linsensystem 3 angeordnet, und daher kann die Temperatur des Fluids 35 selbst insbesondere direkt durch den Temperaturfühler 7 als die Temperaturinformationen Td des internen Fluids 35 des Linsensystems 3 erfasst werden. Daher kann die Steuerung 6 einen aufgrund der Temperatur des Fluids 35 hervorgerufenen Fehler der Brennweite Df mit einer einfacheren und genaueren Konfiguration zuverlässig korrigieren.
Bei dieser Offenbarung wird die Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des internen Fluids 35 des Linsensystems 3 und der Änderung der Brennweite Df vorab gemessen und in der Korrekturwerttabelle 63 als eine Datentabelle der Temperatur des Fluids 35 und des Korrekturwerts der Brennweite Df gespeichert. Daher können die Temperatur des internen Fluids 35 des Linsensystems 3 und der Korrekturwert zum Vermeiden von Änderungen der Brennweite Df leicht abgerufen werden.
Zweite spezielle Ausführungsform
Diese spezielle Ausführungsform teilt die grundlegende Konfiguration der oben erwähnten ersten speziellen Ausführungsform, doch ein Teil der Konfiguration unterscheidet sich. Daher wird nachstehend auf doppelte Beschreibungen der gemeinsamen Teile verzichtet und die sich unterscheidenden Teile werden beschrieben. Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist der Temperaturfühler 7 in oder an dem Linsensystem 3 installiert, und unter Verwendung der in 6 dargestellten Steuerung wird die Brennweite Df entsprechend den Temperaturinformationen Td korrigiert, worauf das Lichtabgabesignal Ci mit der korrekten Zeitsteuerung an die Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 ausgegeben wird. Bei dieser Ausführungsform wird unter Verwendung einer in 7 dargestellten Steuerung 6A eine Wellenform des dem Linsensystem 3 zugeführten Steuersignals Cf erfasst, und eine Dichte des internen Fluids 35 des Linsensystems 3 wird aus der Frequenz des Steuersignals Cf berechnet, und dadurch wird die Temperatur indirekt erfasst.
In 7 enthält die Steuerung 6A eine Steuersignalsteuerung 60A, eine Temperaturberechnungsvorrichtung 61A, eine Korrekturberechnungsvorrichtung 62A, eine Korrekturfunktion 63A und/oder eine Lichtabgabesignalsteuerung 64. Die Steuersignalsteuerung 60A gibt des Steuersignal Cf an eine Steuerelektrode 36A des Linsensystems 3 aus. Die Steuerelektrode 36A ist oder umfasst insbesondere ein Paar aus positiver und negativer Elektrode, welche auf der Außenumfangsfläche 33 und der Innenumfangsfläche 34 des hohlen zylindrischen schwingenden Elements 32 nach der oben beschriebenen ersten speziellen Ausführung ausgebildet sind.
Ein Prozess der Steuersignalsteuerung 60A, welche das Steuersignal Cf erzeugt, ist ähnlich vorhandenen Linsensystemen. Beispielsweise wird eine Wechselspannung einer vorgegebenen Anfangsfrequenz an das Linsensystem 3 angelegt; die Frequenz wird geändert, während ihre Impedanz überwacht wird; die Frequenz, bei der die Impedanz minimal ist, wird als eine Eigenfrequenz des Linsensystems 3 erfasst; und die Wechselspannung mit dieser Frequenz wird das Steuersignal Cf. Eine derartige Einstellung der Frequenz wird immer (insbesondere automatisch) durch die Steuersignalsteuerung 60A durchgeführt, während diese in Betrieb ist. Wenn sich die Eigenfrequenz des Linsensystems 3 aufgrund der Temperaturänderung des Fluids 35 des Linsensystems 3 ändert, veranlasst bei diesem Beispiel die Steuersignalsteuerung 60A die Frequenz der Wechselspannung (des Steuersignals Cf) dazu, dies ebenfalls zu tun. Folglich kann ausgehend von der Frequenz des Steuersignals Cf, die durch die Steuersignalsteuerung 60A eingestellt ist, die Temperaturänderung des Fluids 35 des Linsensystems 3 erfasst werden.
Die Temperaturberechnungsvorrichtung 61A überwacht die oben erwähnte Steuersignalsteuerung 60A und erfasst die Temperaturänderung des Fluids 35 des Linsensystems 3 ausgehend von der Frequenz des Steuersignals Cf, die durch die Steuersignalsteuerung 60A eingestellt ist. Die Korrekturberechnungsvorrichtung 62A bezieht sich auf die Korrekturfunktion 63A und korrigiert den Phasenwinkel θ des Lichtabgabesignals Ci in Abhängigkeit der durch die Temperaturberechnungsvorrichtung 61A gewonnenen Temperaturinformationen. Die Korrekturfunktion 63A speichert eine Funktion, welche die Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des Fluids 35 und dem Korrekturwert des Phasenwinkels θ des Lichtabgabesignals Ci angibt. Die Lichtabgabesignalsteuerung 64 gibt das Lichtabgabesignal Ci des durch die Korrekturberechnungsvorrichtung 62A korrigierten Phasenwinkels θ an die Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5 ab.
Gemäß der vorstehenden zweiten speziellen Ausführungsform kann eine ähnliche Wirkung wie bei der oben beschriebenen ersten speziellen Ausführungsform erzielt werden. Bei der zweiten Ausführungsform wird insbesondere der in der oben erwähnten ersten Ausführungsform beschriebene Temperaturfühler 7 nicht verwendet, und daher kann die Konfiguration vereinfacht werden. Insbesondere ist es nicht erforderlich, dem Linsensystem 3 eine Einrichtung und dergleichen hinzuzufügen, und es ergibt sich auch keine Beeinflussung mit der Umgebung.
Andere Ausführungsformen
Bei den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen wird die Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des internen Fluids 35 des Linsensystems und der Änderung der Brennweite Df insbesondere vorab gemessen, wird dann als die Korrekturfunktion 63A oder als die Korrekturwerttabelle 63 bereitgestellt, welche die Beziehung zwischen der Temperatur des Fluids 35 und dem Korrekturwert der Brennweite Df angibt. Dagegen sind die Daten, auf denen der Korrekturwert basiert, nicht notwendigerweise auf diejenigen beschränkt, welche unter Verwendung der Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite stückweise gemessen werden, und die Korrekturwertdaten, welche separat gemessen worden sind, können in eine andere Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite inkorporiert sein. Außerdem können die Korrekturdaten als Software (oder ein Teil davon) in der Steuerung 6 oder einer Speichervorrichtung (nicht dargestellt) gespeichert sein.
Außerdem sind bei den verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen das Steuersignal Cf und die Fokuspositionsfluktuations-Wellenform Mf als Sinuswellen konfiguriert. Das Steuersignal Cf und die Fokuspositionsfluktuations-Wellenform Mf können jedoch stattdessen im Wesentlichen Dreiecksschwingungen, Sägezahnschwingungen, Rechteckschwingungen oder jegliche andere Wellenform sein. Die spezielle Konfiguration des Linsensystems 3 kann passend verändert werden. Statt einer hohlen zylindrischen Form können das Gehäuse 31 und das schwingende Element 32 beispielsweise eine hohle hexagonale Form haben. Die spezielle Konfiguration der Steuerungen 6 und 6A kann so gewählt werden, wie sie für die Anwendung geeignet ist.
Diese Erfindung kann bei einer Linseneinrichtung mit variabler Brennweite verwendet werden. Es wird eine Linseneinrichtung 1 mit variabler Brennweite angegeben, welche enthält: ein Linsensystem 3, bei dem sich ein Brechungsindex in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals Cf ändert; eine Feldlinse 2, welche auf der gleichen optischen Achse A wie das Linsensystem 3 angeordnet ist; eine Bilderfassungsvorrichtung 4, welche ein Bild eines Messobjekts 9 durch das Linsensystem 3 und die Feldlinse 2 erfasst; eine Impulsbeleuchtungsvorrichtung 5, welche Impulsbeleuchtung des Messobjekts 9 basierend auf einem zugeführten Lichtabgabesystem Ci liefert; einen Temperaturfühler 7, welcher Temperaturinformationen Td für ein Inneres des Linsensystems 3 erfasst und/oder ermittelt; und eine Steuerung 6, 6A, welche zusätzlich zu der Korrektur der Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals Ci ausgehend von den Temperaturinformationen Td das Steuersignal Cf und das Lichtabgabesignal Ci ausgibt.
Es sei darauf hingewiesen, dass die vorstehenden Beispiele rein zum Zwecke der Erläuterung angeführt wurden und in keiner Weise als diese Erfindung einschränkend begriffen werden. Während diese Erfindung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist es selbstverständlich, dass die hier verwendeten Worte als Worte der Beschreibung und Darstellung, nicht als Worte der Einschränkung zu verstehen sind. Änderungen innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche, wie aktuell angegeben und wie geändert, sind möglich, ohne vom Umfang und Gedanken dieser Erfindung in ihren Aspekten abzuweichen. Zwar wurde diese Erfindung hier unter Bezugnahme auf spezielle Strukturen, Materialien und Ausführungsformen beschrieben, doch ist diese Erfindung nicht als auf die hier offenbarten Einzelheiten beschränkt gedacht; vielmehr erstreckt sich diese Erfindung auf alle funktional gleichwertigen Strukturen, Verfahren und Anwendungen, wie sie innerhalb des Umfangs der angefügten Ansprüche liegen.
Diese Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Änderungen und Modifikationen können möglich sein, ohne vom Umfang dieser Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016255846 [0001]
US 2010/0177376 [0003]

Claims

Linseneinrichtung (1) mit variabler Brennweite, umfassend: ein Linsensystem (3), bei dem sich ein Brechungsindex in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals (Cf) ändert; eine Feldlinse (2), welche auf der gleichen optischen Achse (A) wie das Linsensystem (3) angeordnet ist; eine Bilderfassungsvorrichtung (4), welche ein Bild eines Messobjekts (9) durch das Linsensystem (3) und die Feldlinse (2) erfasst; eine Impulsbeleuchtungsvorrichtung (5), welche ausgehend von einem zugeführten Lichtabgabesignal (Ci) Impulsbeleuchtung des Messobjekts (9) liefert; eine Temperaturerfassungsvorrichtung (7), welche Temperaturinformationen (Td) für ein Inneres des Linsensystems (3) erfasst und/oder ermittelt; und eine Steuerung (6; 6A), welche das Steuersignal (Cf) und das Lichtabgabesignal (Ci) ausgibt und die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals (Ci) ausgehend von den Temperaturinformationen (Td) korrigiert.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach Anspruch 1, wobei der Temperaturerfassungsvorrichtung (7) eines oder mehrere der folgenden Elemente enthält: einen Temperaturfühler, welcher in ein internes Fluid (35) des Linsensystems (3) getaucht ist, einen Temperaturfühler, welcher an einem Schwingungserzeuger (32) des Linsensystems (3) angebracht ist, und einen Temperaturfühler, welcher an einem Gehäuse (31) des Linsensystems (3) angebracht ist.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (6; 6A) eine Korrekturfunktion (63A) und/oder eine Korrekturwerttabelle (63) enthält, in welcher eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des internen Fluids (35) des Linsensystems (3) und einem Korrekturwert einer Brennweite für die Linseneinrichtung mit variabler Brennweite vor der Änderung des Brechungsindex des Linsensystems (3) aufgezeichnet ist.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuerung (6A) eine Steuersignalsteuerung (60A) enthält, welche das Steuersignal (Cf) an das Linsensystem (3) ausgeben kann.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach Anspruch 4, wobei die Temperaturerfassungsvorrichtung (7) eine Temperaturänderung des Fluids (35) des Linsensystems (3) ausgehend von einer Frequenz des durch die Steuersignalsteuerung (60A) ausgegebenen Steuersignals (Cf) erfasst und /oder ermittelt, wobei die Steuerung (6A) vorzugsweise eine Temperaturberechnungsvorrichtung (61A) enthält, welche die Steuersignalsteuerung (60A) zum Erfassen einer Temperaturänderung eines Fluids (35) des Linsensystems (3) ausgehend von der durch die Steuersignalsteuerung (60A) eingestellten Frequenz des Steuersignals (Cf) überwachen kann.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach Anspruch 5, wobei die Steuerung (6A) eine Korrekturberechnungsvorrichtung (62A) und eine Korrekturfunktion (63A) enthält, wobei die Korrekturberechnungsvorrichtung (62A) die Korrekturfunktion (63A) verwendet, um den Phasenwinkel (θ) des Lichtabgabesignals (Ci) in Abhängigkeit der durch die Temperaturberechnungsvorrichtung (61A) gewonnenen Temperaturinformationen zu korrigieren.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach Anspruch 6, wobei die Korrekturfunktion (63A) eine Korrespondenzbeziehung zwischen der Temperatur des Fluids (35) und dem Korrekturwert des Phasenwinkels (θ) des Lichtabgabesignals (Ci) angibt.
Linseneinrichtung mit variabler Brennweite nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Steuersignal (Cf) einer Steuerelektrode (36A) des Linsensystems (3) zugeführt wird, wobei die Steuerelektrode (36A) vorzugsweise ein Paar aus positiver und negativer Elektrode umfasst, welche auf einer Außenumfangsfläche (33) und einer Innenumfangsfläche (34) eines schwingenden Elements (32) des Linsensystems (3) ausgebildet sind.
Verfahren zum Messen eines Messobjekts (9), umfassend Anordnen eines Linsensystems (3), welches einen sich in Abhängigkeit eines zugeführten Steuersignals (Cf) ändernden Brechungsindex hat, und einer Feldlinse (2) auf der gleichen optischen Achse (A); Erfassen eines Bildes eines Messobjekts (9) durch das Linsensystem (3) und die Feldlinse (2); Bereitstellen von Impulsbeleuchtung des Messobjekts (9) ausgehend von einem zugeführten Lichtabgabesignal (Ci); Erfassen und/oder Ermitteln von Temperaturinformationen (Td) für ein Inneres des Linsensystems (3); und Ausgeben des Steuersignals (Cf) und des Lichtabgabesignals (Ci), wobei die Zeitsteuerung des Lichtabgabesignals (Ci) ausgehend von den Temperaturinformationen (Td) korrigiert wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine Temperaturänderung des Fluids (35) des Linsensystems (3) ausgehend von einer Frequenz des dem Linsensystem (3) zugeführten Steuersignals (Cf) erfasst und/oder ermittelt wird.