[发明专利]摄像系统和摄像方法

说明书

提供一种摄像系统和摄像方法。使用非扫描型的摄像系统实现短时间的摄像，并应对对象物的表面高度的变化而抑制图像失焦。摄像系统(1)具有：图像形成装置(20)，通过光学系统(30)的焦距可变透镜(45)变更焦距来获取对象物(O)的图像信息，形成对象物(O)的全聚焦图像；传感器装置(21)，检测对象物(O)的表面高度在聚焦方向(L)上的变动；位置调整装置(22)，根据传感器装置(21)检测出的对象物(O)的表面高度的变动调整对象物(O)在聚焦方向(L)上的位置。位置调整装置(22)调整对象物(O)在聚焦方向(L)上的位置使得对象物(O)的表面高度接近焦距可变透镜(45)的焦距的可变更范围(S)的中央。

关联申请的相互参照

本申请基于2016年4月1日申请的日本专利申请号2016-74566，在此引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及一种摄像系统和摄像方法。

背景技术

在显微镜、图像测定装置、检查装置、激光加工装置等的摄像系统中，一直以来使用如下的扫描型的摄像系统：一边使光学系统沿Z轴方向(聚焦方向)扫描一边获取多张图像，将对焦得到的局部图像进行合成，来形成在整个视场中对焦的图像(全聚焦图像)。

但是，在该扫描型的摄像系统中，在使光学系统沿Z轴方向扫描而获取到需要张数的图像之前，无法使光学系统沿X-Y方向(与Z轴方向正交的方向)移动。因此，存在摄像对象物整体的拍摄花费时间的情况。

因此，近年来提出了如下一种非扫描型的摄像系统(参照专利文献1)：将能够变更焦距的焦距可变透镜搭载于光学系统，一边变更相对于对象物的焦距一边获取图像信息，并形成全聚焦图像。在该非扫描型的摄像系统中，不需要如扫描型的摄像系统那样使光学系统沿Z轴方向机械地移动，就能够瞬间获得改变了焦距的图像，因此能够一边获取一个视场的全聚焦图像一边使摄像范围沿X-Y方向移动，因此能够在短时间内进行对象物整体的摄像。

专利文献1：日本特开2015-104136号

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述的非扫描型的摄像系统中，由于观察倍率、系统尺寸等而焦距可变透镜的焦距的可变更范围(扩展焦深)有限制。因此，当在对象物的表面存在较大的波纹度、高度差等时，若是焦距可变透镜的焦距的可变更范围则无法充分地应对，有可能发生图像的局部失焦。

本申请是鉴于所述的点而完成的，其目的之一在于使用非扫描型的摄像系统来实现短时间的摄像，并应对对象物的表面的波纹度、高度差而抑制图像失焦。

用于解决问题的方案

本发明人潜心研究的结果，发现了以下情况并完成了本发明：能够通过检测对象物的表面高度的变动，并根据该检测来调整对象物在聚焦方向上的位置使得对象物的表面高度接近焦距变更透镜的焦距的可变更范围的中央，来达成上述目的。

即，本发明包括以下方式。

(1)一种摄像系统，具有：图像形成装置，其具备光学系统，该光学系统具有能够在规定的范围内变更相对于对象物的焦距的焦距可变透镜，该图像形成装置通过所述焦距可变透镜变更所述焦距来获取所述对象物的图像信息，并形成所述对象物的全聚焦图像；传感器装置，其检测所述对象物的表面高度在聚焦方向上的变动；以及位置调整装置，其根据由所述传感器装置检测出的所述对象物的表面高度的变动，对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整，其中，所述位置调整装置调整所述对象物在聚焦方向上的位置使得所述对象物的表面高度接近所述焦距可变透镜的焦距的可变更范围的中央。