可变焦距透镜装置制造方法及图纸

可变焦距透镜装置(1)包括：折射率根据被输入的驱动信号(Cf)变化的透镜系统(3)；通过透镜系统(3)检测测量对象物的图像的图像检测单元(4)；输出驱动信号(Cf)以及发光信号(Ci)的透镜控制单元(6)；调整透镜控制单元(6)输出的驱动信号(Cf)的频率、振幅、以及图像检测单元(4)中的图像检测定时的透镜操作单元(71)，透镜控制单元(6)包括使驱动信号(Cf)追随透镜系统(3)的谐振频率的谐振锁定控制单元(611)，透镜操作单元(71)包括切换谐振锁定控制单元(611)的动作或者停止的谐振锁定操作单元(711)。

【技术实现步骤摘要】
可变焦距透镜装置
本专利技术涉及可变焦距透镜装置。
技术介绍
作为可变焦距透镜装置，例如开发了利用了文献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(以下简称为透镜系统)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在透明的液体中而形成。在透镜系统中，如果在振动部件的内周面和外周面上施加交流电压，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调整施加电压的频率，在液体中形成同心圆状的驻波，以振动部件的中心轴线为中心，形成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通过，则该光按照每个同心圆状的区域的折射率，遵循发散或者收敛的路径。可变焦距透镜装置将前述的透镜系统和用于聚焦的物镜(例如通常的凸透镜或者透镜组)配置在同一光轴上而构成。如果使平行光入射到通常的物镜，则通过了透镜的光聚焦在位于规定的焦距的焦点位置。相对于此，如果使平行光入射到与物镜同轴地配置的透镜系统，则该光被透镜系统发散或者收敛，通过了物镜的光聚焦在比原来的(没有透镜系统的状态的)焦点位置偏向更远或者更近的位置。因此，在可变焦距透镜装置中，施加被输入到透镜系统的驱动信号(使内部的液体产生驻波的频率的交流电压)，并通过使该驱动信号的振幅增减，从而可以在一定的范围内(以物镜的焦距为基准，通过透镜系统可增减的规定的变化幅度)任意地控制作为可变焦距透镜装置的焦点位置。在可变焦距透镜装置中，作为被输入到透镜系统的驱动信号，例如使用正弦波状的交流信号。在输入了这样的驱动信号时，可变焦距透镜装置的焦距(焦点位置)正弦波状地变化。这时，驱动信号的振幅为0时，通过透镜系统的光不被折射，可变焦距透镜装置的焦距成为物镜的焦距。在驱动信号的振幅为正负的峰值时，通过透镜系统的光被最大地折射，可变焦距透镜装置的焦距成为离物镜的焦距发生了最大变化的状态。在使用这样的可变焦距透镜装置获取图像时，与驱动信号的正弦波的相位同步地输出发光信号，进行脉冲照明。由此，通过在正弦波状地变化的焦距中，处于规定的焦距的状态下进行脉冲照明，从而检测位于该焦距的对象物的图像。如果在一个周期中以多个相位进行脉冲照明，与各相位对应地进行图像检测，则还能够同时得到多个的焦距的图像。在前述的可变焦距透镜装置中，由于外部气温的影响或者伴随工作的发热等，透镜系统内部的液体或振动部件的温度变化。然后，固有振动频率因温度变化而变化，得到驻波的交流信号的频率(谐振频率)也变动。如果被输入到透镜系统的驱动信号仍与变动前相同，则驱动信号从谐振频率的峰值偏离，不能有效地得到驻波。对于这样的谐振频率的变动，采用使驱动信号自动地追随的谐振锁定功能。例如，将规定频率的驱动信号输入到透镜系统，设驻波的强度水平为最大。这里，在驻波的水平降低时，判定为驱动信号的频率在透镜系统中从可以得到驻波的谐振的峰值偏离，并使驱动信号的频率增减，捕捉新的峰值位置。如果驱动信号的频率达到新的峰值位置，则驻波的水平也能够恢复到最大强度。通过连续地进行这样的对峰值位置的追随动作，可以实现对得到驻波的谐振频率的自动跟踪(谐振锁定)。在前述的可变焦距透镜装置中，需要对透镜系统提供被适当调整后的驱动信号。即，就驱动信号而言，可输出正弦波等的信号发生器等是基本的，但是需要根据透镜系统适当地调整、操作其信号发生频率、输出信号水平等的手段。而且，在获取图像的焦距的设定中，需要对于脉冲照明单元的发光信号的定时调整(对于驱动信号的相位调整)。而且，对于谐振锁定的控制，也要求适当地进行调整或者操作。为了应对这样的要求，要求适当地进行与透镜系统以及脉冲照明单元的控制有关的设定或操作的手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供适当地进行对于透镜系统以及脉冲照明单元的控制内容的设定和操作的可变焦距透镜装置。本专利技术的可变焦距透镜装置的特征在于，包括：透镜系统，折射率根据输入的驱动信号而变化；物镜，配置在与所述透镜系统同一光轴上；图像检测单元，通过所述透镜系统以及所述物镜检测测量对象物的图像；透镜控制单元，输出所述驱动信号；以及透镜操作单元，调整所述透镜控制单元输出的所述驱动信号的频率、振幅以及最大驱动电压，所述透镜控制单元包括使所述驱动信号追随所述透镜系统的谐振频率的谐振锁定控制单元，所述透镜操作单元包括切换所述谐振锁定控制单元的动作或者停止的谐振锁定操作单元。在本专利技术中，通过来自透镜控制单元的驱动信号，得到在透镜系统中生成了驻波的状态(谐振状态)，通过图像检测单元在规定的图像检测定时进行图像检测，得到希望的焦距的图像。进而，通过由谐振锁定操作单元将谐振锁定控制单元设为动作状态，从而驱动信号自动跟踪透镜系统当前的谐振频率的峰值，可以高效地生成驻波。这时，驱动信号以及图像检测定时可以在透镜操作单元中设定及调整。而且，谐振锁定控制的动作以及停止也可以从透镜操作单元进行操作。在本专利技术的可变焦距透镜装置中，优选所述透镜控制单元由专用的硬件构成，所述透镜操作单元由执行专用的软件的计算机系统构成。在本专利技术中，通过将透镜控制单元设为专用的硬件，可以总括与透镜系统以及脉冲照明单元的直接的动作控制(频率以及振幅的控制、最大驱动电压的控制等)有关的部分。另一方面，关于透镜控制单元进行的控制，通过使用通用性高的个人计算机等，使其执行专用的软件，从而可以进行每个功能的操作，可以容易进行与用途相应的修订等。在本专利技术的可变焦距透镜装置中，优选所述透镜操作单元包括操作界面，所述操作界面在被画面显示的主画面上具有所述驱动信号的频率以及振幅的设定部分和所述谐振锁定控制单元的动作以及停止的操作部分，所述图像检测单元中的图像检测定时的设定部分和所述驱动信号的最大驱动电压的设定部分被显示在与所述主画面独立的子画面上。在本专利技术中，对于在透镜系统的工作中频繁使用的驱动信号的频率的设定、振幅的设定、谐振锁定控制单元的动作以及停止的操作，可以在被通常显示的主画面中进行。另一方面，对于只要设定一次，之后操作的机会就很少的图像检测单元中的图像检测定时的设定(同步输出信号控制的设定)、驱动信号的最大驱动电压的设定，通过设为子画面，可以高效地利用画面空间，并且还可以防止无意识的操作。按照本专利技术，可以提供适当地进行对于透镜系统以及脉冲照明单元的控制内容的设定和操作的可变焦距透镜装置。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的模式图。图2是表示所述实施方式的透镜系统的结构的模式图。图3(A)、(B)、(C)是表示所述实施方式的透镜系统的振动状态的模式图。图4(A)、(B)、(C)、(D)、(E)是表示所述实施方式的透镜系统的焦距的模式图。图5是表示所述实施方式的主要部分的方框图。图6是表示所述实施方式的谐振频率的变动的曲线图。图7是表示所述实施方式的谐振锁定功能的曲线图。图8是表示所述实施方式的谐振锁定动作中的图像检测的曲线图。图9是表示所述实施方式的谐振锁定停止中的图像检测的曲线图。图10是表示所述实施方式的透镜操作软件中的连接目的地选择画面的图。图11是表示所述实施方式的透镜操作软件中的认证画面的图。图12是表示所述实施方式的透镜操作软件中的谐振锁定解除时的主画面的图。图13是表示所述实施方式的透镜操作软件中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变焦距透镜装置，其特征在于，包括：透镜系统，折射率根据输入的驱动信号而变化；物镜，被配置在与所述透镜系统同一光轴上；图像检测单元，通过所述透镜系统以及所述物镜来检测测量对象物的图像；透镜控制单元，输出所述驱动信号；以及透镜操作单元，调整所述透镜控制单元输出的所述驱动信号的频率、振幅以及最大驱动电压，所述透镜控制单元包括：使所述驱动信号追随所述透镜系统的谐振频率的谐振锁定控制单元，所述透镜操作单元包括：切换所述谐振锁定控制单元的动作或者停止的谐振锁定操作单元。

【技术特征摘要】
2017.04.28 JP 2017-0895781.一种可变焦距透镜装置，其特征在于，包括：透镜系统，折射率根据输入的驱动信号而变化；物镜，被配置在与所述透镜系统同一光轴上；图像检测单元，通过所述透镜系统以及所述物镜来检测测量对象物的图像；透镜控制单元，输出所述驱动信号；以及透镜操作单元，调整所述透镜控制单元输出的所述驱动信号的频率、振幅以及最大驱动电压，所述透镜控制单元包括：使所述驱动信号追随所述透镜系统的谐振频率的谐振锁定控制单元，所述透镜操作单元包括：切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：酒井裕志，渡边裕，
申请(专利权)人：株式会社三丰，
类型：发明
国别省市：日本,JP