焦距可变透镜装置以及焦距可变透镜控制方法制造方法及图纸

技术编号:28759236 阅读:23 留言:0更新日期:2021-06-09 10:33
本发明专利技术涉及焦距可变透镜装置以及焦距可变透镜控制方法。焦距可变透镜装置(1)具备:液体谐振式的透镜系统(3),折射率根据输入的驱动信号(Cf)而变化;温度传感器(8),获取透镜系统(3)的温度信息;以及驱动控制部(61),控制透镜系统(3)。驱动控制部(61)具有:谐振频率估计部,基于温度信息来计算透镜系统(3)的谐振频率的估计值;以及开始频率设定部,基于谐振频率的估计值来设定透镜系统(3)的开始频率。率的估计值来设定透镜系统(3)的开始频率。率的估计值来设定透镜系统(3)的开始频率。

【技术实现步骤摘要】
焦距可变透镜装置以及焦距可变透镜控制方法


[0001]本专利技术涉及焦距可变透镜装置以及焦距可变透镜控制方法。

技术介绍

[0002]作为焦距可变透镜装置,已知有组合了液体谐振式的透镜系统和物镜的装置(例如参照文献1:日本特开2018-189700号公报)。在该透镜系统中,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,若对振动部件施加交流电压即驱动信号,则在振动部件的内部的液体形成驻波,该液体的折射率周期性地变化。焦距可变透镜装置的焦距一边以物镜的焦距为基础一边与透镜系统的折射率一起周期性地变化。
[0003]在前述焦距可变透镜装置中,为了使透镜系统产生驻波,而需要使驱动信号的频率与透镜系统的谐振频率相匹配。因此,在文献1等以往技术中,在启动透镜系统时,进行通过扫描驱动信号的频率来检索透镜系统的谐振频率的频率扫描处理。
[0004]图10是表示以往技术中的频率扫描处理的具体的过程的流程图。
[0005]如图10所示,在焦距可变透镜装置中,首先,使驱动信号的频率(激振频率)与扫描范围的下限值fmin匹配(步骤S101),在该状态下,将透镜系统中的当前的有效功率记录为最大有效功率(步骤S102),将当前的激振频率记录为谐振频率(步骤S103)。
[0006]然后,使激振频率增加规定量(步骤S104),并判定透镜系统中的当前的有效功率是否大于被记录为最大有效功率的值(步骤S105)。在步骤S105中为“是”的情况下,将被记录为最大有效功率的值更新为当前的有效功率(步骤S106),将被记录为谐振频率的值更新为当前的激振频率(步骤S107),进入步骤S108。另一方面,在步骤S105中为“否”的情况下,保持原样地进入步骤S108。
[0007]在步骤S108中,判定当前的激振频率是否大于扫描范围的上限值fmax,在“是”的情况下,结束频率扫描处理,在“否”的情况下,返回到步骤S104。
[0008]根据以上的频率扫描处理,如图11所示,将有效功率的峰值pp记录为最大有效功率,将获得该峰值pp的频率fpp记录为谐振频率。
[0009]然而,透镜系统的谐振频率根据该透镜系统的温度而变化。因此,在以往的频率扫描处理中,需要扩大扫描范围,以便不管透镜系统的温度是保证温度范围内的任何温度都能够检测到谐振频率。由此,频率扫描处理所花费的时间变长,其结果,透镜系统的启动所需的时间变长。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供能够缩短透镜系统的启动所需的时间的焦距可变透镜装置以及焦距可变透镜控制方法。
[0011]本专利技术的焦距可变透镜装置的特征在于,具备:液体谐振式的透镜系统,折射率根据输入的驱动信号而变化;温度传感器,获取上述透镜系统的温度信息;谐振频率估计部,基于上述温度信息来计算上述透镜系统的谐振频率的估计值;以及开始频率设定部,基于
上述估计值来设定上述透镜系统的开始频率。
[0012]在本专利技术的焦距可变透镜装置中,上述开始频率设定部也可以设定包含上述估计值的扫描范围,从上述扫描范围内检测使上述透镜系统的振动成为目标状态的上述驱动信号的频率,并将该频率设定为上述开始频率。
[0013]本专利技术的焦距可变透镜装置也可以具备:谐振锁定控制部,在上述透镜系统运转中,使上述驱动信号追随上述透镜系统的谐振频率;以及经过时间判定部,在上述透镜系统停止后,判定是否从上述透镜系统的停止时刻起经过了规定时间,在判定为经过了上述规定时间的情况下,上述开始频率设定部基于上述估计值来设定上述开始频率,在判定为未经过上述规定时间的情况下,上述开始频率设定部将上述开始频率设定为通过上述谐振锁定控制部在上述透镜系统刚停止前所调整的频率。
[0014]本专利技术的焦距可变透镜装置可以还具备:谐振锁定控制部,在上述透镜系统运转中,使上述驱动信号追随上述透镜系统的谐振频率;以及温度变化判定部,判定上述透镜系统的当前的上述温度信息与上述透镜系统的前次运转的停止时刻的上述温度信息之差是否在规定范围内,在判定为上述差在规定范围内的情况下,上述开始频率设定部将上述开始频率设定为通过上述谐振锁定控制部在上述透镜系统刚停止前所调整的频率,在判定为上述差在上述规定范围外的情况下,上述开始频率设定部基于上述估计值来设定上述开始频率。
[0015]本专利技术的焦距可变透镜控制方法的特征在于,使用焦距可变透镜装置,实施谐振频率估计步骤以及开始频率设定步骤,其中,上述焦距可变透镜装置具有:液体谐振式的透镜系统,折射率根据输入的驱动信号而变化;以及温度传感器,获取上述透镜系统的温度信息,在上述谐振频率估计步骤中,基于上述温度信息来计算上述透镜系统的谐振频率的估计值,在上述开始频率设定步骤中,基于上述估计值来设定上述透镜系统的开始频率。
附图说明
[0016]图1是表示本专利技术的第一实施方式涉及的焦距可变透镜装置的示意图。
[0017]图2是表示上述第一实施方式的焦距可变透镜装置的框图。
[0018]图3是表示上述第一实施方式的驱动控制部的框图。
[0019]图4是表示上述第一实施方式的开始频率设定处理的过程的流程图。
[0020]图5是用于说明上述第一实施方式的开始频率设定处理的图表。
[0021]图6是表示本专利技术的第二实施方式涉及的开始频率设定处理的过程的流程图。
[0022]图7是表示本专利技术的第三实施方式涉及的驱动控制部的框图。
[0023]图8是表示上述第三实施方式涉及的开始频率设定处理的过程的流程图。
[0024]图9是表示本专利技术的第四实施方式涉及的开始频率设定处理的过程的流程图。
[0025]图10是表示以往的频率扫描处理的过程的流程图。
[0026]图11是用于说明以往的频率扫描处理的图表。
具体实施方式
[0027]以下,基于附图,对本专利技术的实施方式进行说明。
[0028][第一实施方式][0029]图1示出作为本专利技术的第一实施方式的焦距可变透镜装置1的整体结构。焦距可变透镜装置1一边使到焦点位置Pf的焦距Df周期性地变化一边检测放置在拍摄区域中的测定对象物9的表面的图像。
[0030](焦距可变透镜装置的结构)
[0031]如图1所示,焦距可变透镜装置1具备:配置在与测定对象物9的表面交叉的相同的光轴A上的物镜2、透镜系统3以及图像检测部4、对测定对象物9的表面进行脉冲照明的脉冲照明部5、控制透镜系统3等的动作的透镜控制部6、用于操作透镜控制部6的控制用PC 7、测定透镜系统3的温度的温度传感器8。
[0032]物镜2由现有的凸透镜或者透镜组构成。
[0033]透镜系统3是液体谐振式的透镜系统,其折射率根据从透镜控制部6输入的驱动信号Cf而变化。驱动信号Cf是使透镜系统3具有的振动部件振动的正弦波状的交流信号。如果将驱动信号Cf的频率(激振频率)调整为透镜系统3的谐振频率,则在透镜系统3的内部的液体产生驻波,该液体的折射率周期性地变化。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦距可变透镜装置,其特征在于,具备:液体谐振式的透镜系统,折射率根据输入的驱动信号而变化;温度传感器,获取所述透镜系统的温度信息;谐振频率估计部,基于所述温度信息来计算所述透镜系统的谐振频率的估计值;以及开始频率设定部,基于所述估计值来设定所述透镜系统的开始频率。2.如权利要求1所述的焦距可变透镜装置,其特征在于,所述开始频率设定部设定包含所述估计值的扫描范围,从所述扫描范围内检测使所述透镜系统的振动成为目标状态的所述驱动信号的频率,并将该频率设定为所述开始频率。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,所述焦距可变透镜装置还具备:谐振锁定控制部,在所述透镜系统运转中,使所述驱动信号追随所述透镜系统的谐振频率;以及经过时间判定部,在所述透镜系统停止后,判定是否从所述透镜系统的停止时刻起经过了规定时间,在判定为经过了所述规定时间的情况下,所述开始频率设定部基于所述估计值来设定所述开始频率,在判定为未经过所述规定时间的情况下,所述开始频率设定部将所述开始频率设定为通过所述谐振锁定控制部在所述透镜系统刚...

【专利技术属性】
技术研发人员:伊贺崎史朗仓桥佑旗
申请(专利权)人:株式会社三丰
类型:发明
国别省市:

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