CN107272192B - 摄像系统和摄像方法 - Google Patents

Abstract

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。

Description

摄像系统和摄像方法

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。

(2)根据(1)所记载的摄像系统，所述传感器装置用于检测所述对象物的表面高度在所述焦距的可变更范围内从该可变更范围的中央变动了规定的阈值，在由所述传感器装置检测出所述对象物的表面高度变动了所述规定的阈值时，所述位置调整装置对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整。

(3)根据(2)所记载的摄像系统，所述规定的阈值被设定在所述焦距的可变更范围的夹着该可变更范围的中央的两侧。

(4)根据(1)～(3)中的任一个所记载的摄像系统，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与所述焦距的可变更范围的中央一致。

(5)根据(1)～(4)中的任一个所记载的摄像系统，所述传感器装置具有：激光光源，其向所述对象物照射激光；以及光电二极管，其接收由所述对象物反射的所述激光。

(6)根据(1)～(5)中的任一个所记载的摄像系统，所述位置调整装置具有：移动装置，其使所述对象物在聚焦方向上的位置移动；以及位置控制部，其控制所述移动装置来调整所述对象物在聚焦方向上的位置。

(7)一种摄像方法，包括以下工序：通过光学系统所具备的焦距可变透镜变更相对于对象物的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；检测所述对象物的表面高度在聚焦方向上的变动；以及根据所述对象物的表面高度的变动，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。

(8)根据(7)所记载的摄像方法，在所述对象物的表面高度在所述焦距的可变更范围内从该可变更范围的中央变动了规定的阈值时，对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整。

(9)根据(8)所记载的摄像方法，所述规定的阈值被设定在所述焦距的可变更范围的夹着该可变更范围的中央的两侧。

(10)根据(7)～(9)中的任一个所记载的摄像方法，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与所述焦距的可变更范围的中央一致。

发明的效果

根据本发明，能够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。

附图说明

图1是表示摄像系统的结构的一例的立体图。

图2是表示摄像系统的内部结构的一例的示意图。

图3是表示光电二极管的信号电压的曲线图。

图4是表示焦距的变更波形的曲线图。

图5是表示使用了光学滤波器的摄像系统的内部结构的一例的示意图。

图6是表示变更对象物在聚焦方向上的位置的例子的说明图。

附图标记说明

1：摄像系统；10：测定机；11：计算机；20：图像形成装置；21：传感器装置；22：位置调整装置；30：光学系统；31：图像处理部；60：激光光源；64、65：光电二极管；70：移动装置；71：位置控制部；100：X-Y载置台；α、β：距离；L：聚焦方向；O：对象物；P：中央；S：焦距的可变更范围。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选的实施方式。此外，对同一要素附加同一附图标记，并省略重复说明。另外，只要没有特别地说明，上下左右等位置关系设为基于附图所示的位置关系。并且，附图的尺寸比率并不限定于图示的比率。另外，以下的实施方式是用于说明本发明的例示，本发明并不限定于该实施方式。

<摄像系统>

图1是表示本实施方式所涉及的摄像系统1的结构的一例的立体图。摄像系统1例如具有测定机10、计算机11以及打印机12等，在该测定机10和计算机11中组装有本发明的图像形成装置20、传感器装置21以及位置调整装置22。图2是表示摄像系统1的内部结构的一例的示意图。

如图2所示，图像形成装置20具有例如显微镜的光学系统30、图像处理部31以及光学系统控制部32。

光学系统30搭载于测定机10。光学系统30是无限远校正光学系统，例如具有光源40、分束器41、物镜42、成像透镜43、准直透镜44、焦距可变透镜45、成像透镜46以及摄像机47等。从光源40输出的光被分束器41反射并通过物镜42后照射到对象物O的表面，由该对象物O的表面反射的光通过物镜42、成像透镜43、准直透镜44、焦距可变透镜45以及成像透镜46后被输入到摄像机47。将由摄像机47获取到的图像数据输出到图像处理部31。

焦距可变透镜45例如是声学式折射率分布型可变透镜。焦距可变透镜45能够根据来自透镜控制部48的控制信号，使光学系统30的相对于对象物O的焦距在规定的可变更范围S(图2所示)内变更。焦距的可变更范围S由物镜42的观察倍率、光学系统30的尺寸等决定。焦距可变透镜45当从透镜控制部48被提供周期性的正弦波形的控制信号时，能够使焦距以与该控制信号相同的周期、例如数百kHz左右的频率连续地变化。将焦距的可变更范围S的中央设为P，使对象物O的表面与该中央P附近一致。

图像处理部31搭载于例如计算机11。图像处理部31对例如一边通过焦距可变透镜45变更焦距一边由摄像机47进行获取而得到的对象物O的图像数据进行处理，来形成对象物O的全聚焦图像。在后面记述该全聚焦图像的形成工艺。

光学系统控制部32搭载于例如计算机11。光学系统控制部32对光源40和透镜控制部48进行控制。

传感器装置21搭载于测定机10。传感器装置21例如具有激光光源60、分束器61、62、63以及光电二极管64、65等。分束器61配置在光学系统30的成像透镜43与准直透镜44之间，分束器62配置在激光光源60与分束器61之间，分束器63配置在分束器62与光电二极管64、65之间。从激光光源60发出的激光被分束器61反射，通过成像透镜43、物镜42后入射至对象物O的表面，被该对象物O的表面反射的激光通过物镜42、成像透镜43、分束器61、62、63后被输入到各光电二极管64、65。

光电二极管64被配置为在对象物O的表面高度处于图2所示的α的位置(以焦距的可变更范围S的中央P为基准而向上偏移了距离α的位置)时如图3所示那样激光的输入信号的强度(信号电压)成为最大，光电二极管65被配置为在对象物O的表面高度处于图2所示的β的位置(以焦距的可变更范围S的中央P为基准而向下偏移了距离β的位置)时激光的输入信号的强度(信号电压)成为最大。因此，传感器装置21通过监视激光向光电二极管64、65的输入信号，能够检测由波纹度、高度差引起的对象物O的表面高度在聚焦方向L(图2的上下方向)上的变动。由光电二极管64、65获取到的对象物O的位置信息被输出到例如图2所示的后述的位置控制部71。此外，位置控制部71也可以进行激光光源60的控制。在本实施方式中，例如设定为α＝β<S/2。

如图2所示，位置调整装置22例如具有移动装置70和位置控制部71。移动装置70搭载于例如测定机10。移动装置70例如使光学系统30整体沿聚焦方向L移动。移动装置70例如包括：用于保持光学系统30的壳体的滑块80、通过进行旋转来使滑块80沿聚焦方向L移动的滚珠丝杠81、以及用于使滚珠丝杠81旋转的电动机82等。由此，移动装置70能够通过使光学系统30移动来使对象物O在聚焦方向L上的位置移动。

位置控制部71搭载于计算机11。使传感器装置21监视对象物O的表面高度的变动，在检测出对象物O的表面高度从焦距的可变更范围S的中央P变动了作为阈值的距离α、β时，驱动移动装置70，调整对象物O在聚焦方向L上的位置使得对象物O的表面高度返回到焦距的可变更范围S的中央P。

如图1所示，测定机10具备载置对象物O并使对象物O沿X-Y方向(水平方向)移动的X-Y载置台(水平移动装置)100、用于手动进行对象物O沿X-Y方向的移动和光学系统30向Z方向的位置调整的操纵杆101等。此外，X-Y载置台100也可以具备使对象物O上下升降的升降装置。

计算机11通过CPU执行存储在存储部中的程序，能够实现各种控制。计算机11例如对图像形成装置20、传感器装置21以及位置调整装置22的动作进行控制。计算机11至少具有上述的图像处理部31、光学系统控制部32以及位置控制部71。计算机11例如具备显示器110、键盘111、鼠标112等。

<摄像方法>

说明由上述的摄像系统1执行的摄像处理的一例。

首先，在光学系统30中，由光源40向对象物O照射光。此时，通过焦距可变透镜45使相对于对象物O的焦距如图4所示那样以摄像机47的帧频的数百倍～数千倍的周期即数十kHz的周期的正弦波形变动。该焦距的正弦波形在焦距的可变更范围S内变动。在该曝光时，摄像机47连续地获取焦距不断变动的(焦点位置不断移动的)对象物O的图像信息。将该图像信息输出到图像处理部31，在该图像处理部31中，能够得到对在一张图像所需的固定期间(帧曝光时间T)内的对象物O的连续的图像信息进行积分得到的图像(积分图像)。该积分图像成为包含在曝光过程中在整个对焦范围(焦距的可变更范围)S获取到的信息的失焦图像。通过从该积分图像中去除多余的图像信息而形成对象物O的全聚焦图像。从该积分图像去除多余的图像信息的方法可以是通过计算对例如积分图像进行图像处理而进行的，也可以是使用光学滤波器对形成积分图像的光事先进行滤波而进行的。

例如在通过图像处理从积分图像中去除多余的图像信息的情况下，通过使用例如积分图像的对焦范围S所对应的规定的点扩散函数(PSF：Point spread function)来对积分图像进行反卷积。点扩散函数(PSF)将模糊圆、即与摄像系统相距指定距离的点光源的圆形图像作为模糊圆的半径r和对焦位置FP的函数而赋予特征。能够与摄像系统(例如摄像系统1)相关地根据经验决定点扩散函数，也可以使用被模型化为圆柱面(pill box)或高斯曲线等函数所得到的点扩散函数来估计点扩散函数，或者也可以通过已知的方法使用基本衍射原理、例如傅立叶光学来推测点扩散函数。能够按照预期的曝光贡献或有效性来对对焦范围S内的各种对焦距离下的这种点扩散函数进行加权(施加权重)。例如在曝光过程中焦距移动的情况下，各焦距对该曝光内的对应的时间期间中的图像曝光有所贡献，据此能够对与该距离对应的点扩散函数进行加权。能够在整个预期的对焦范围S对这种加权点扩散函数贡献进行合计或积分。取而代之地，在焦距变化是时间已知的函数的情况下，与以下的参照图2而示出的方法同样地，能够在整个与预期的对焦范围S的扫描对应的时间期间对这种点扩散函数贡献进行积分。

在具有调制对焦位置的摄像系统中，积分点扩散函数h成为下式的关系。

[数1]

式中，P(FP(t))是点扩散函数，FP(t)是时间依赖对焦位置。摄像系统1的对焦位置能够在整个与积分图像的图像曝光或积分时间对应的合计积分时间T内作为时间t的函数进行调制。

积分图像的反卷积能够理解为以下的逆运算：基于在一些用途中能够称为“模糊函数”的积分点扩散函数h，遍及在曝光中具有各持续时间的某个范围的对焦位置地对被曝光的高景深图像进行反卷积。积分图像能够表示为下式的二维函数g(x，y)，成为使用了积分点扩散函数h的全聚焦图像f(x，y)(对应于具有尺寸m×n的图像阵列)的卷积。

g(x，y)＝f*h＝ΣmΣnf(m，n)h(x-m，y-n) 式2

在频率区域中，该卷积能够通过f和h的傅立叶变换的积来表示，该f和h的傅立叶变换被表示为F和H。

G＝F·H 式3

f和h的傅立叶变换能够使用高速傅立叶变换(FFT)算法来高效地确定。全聚焦图像(在频率区域中)能够通过以H的逆矩阵对图像G进行处理(即，乘法处理)来确定，该H的逆矩阵在此被表示为Hr。逆矩阵Hr能够通过一些已知的方法计算得到。例如，H的简单的伪逆矩阵能够通过下式来确定。

[数2]

式中，H*为H的复共轭，k为根据经验被选择为摄像系统1的功能的实数。在例示性的一个实施方式中，k为0.0001。最后，能够将全聚焦图像f以下式计算得到。

[数3]

针对伪逆矩阵的更具鲁棒性的替代能够按照Kenneth R.Castleman的数字图像处理(Digital Image Processing)(Rentice-Hall,Inc.,1996)所记载的wiener反卷积(Wiener Deconvolution)或Lucy-Richardson迭代算法(Lucy-Richardson iterativealgorithm)计算得到。并且，图像的处理能够包含基于块的噪声去除。

接着，在通过光学滤波器从积分图像去除多余的图像信息的情况下，如图5所示，根据傅立叶光学系统的基本方法，使用在全聚焦图像的摄像系统的傅立叶面配置的无源光学滤波器120来光学地执行反卷积，从而能够实时地提供比较清晰的全聚焦图像。

此外，从积分图像去除多余的图像信息的方法不限于上述方法，也可以使用公知的所有方法来进行。

如上所述，基于积分图像来生成一张全聚焦图像，而通过一边利用X-Y载置台100使例如对象物O沿水平方向移动一边连续地进行上述过程，能够形成对象物O整体的全聚焦图像。

另外，如上所述，在从光源40向对象物O照射光并且摄像机47基于该光的反射光获取图像信息的期间，使传感器装置21工作，从激光光源60发出激光。向对象物O的表面照射该激光，将该激光的反射光输入到光电二极管64、65。将向光电二极管64、65输入的输入信号输出到位置调整装置22的位置控制部71并进行监视。然后，沿水平方向移动例如对象物O，在由于对象物O的表面的较大的波纹度、高度差而由光电二极管64检测的光的强度达到极大且对象物O的表面高度达到距焦距的可变更范围S的中央P的距离α时、或者在由于对象物O的表面的较大的波纹度、高度差而由光电二极管65检测的光的强度达到极大且对象物O的表面高度达到距焦距的可变更范围S的中央P的距离β时，使进行对象物O在聚焦方向L上的位置调整的辅助功能工作。

具体地说，如图6所示，在对象物O的表面高度达到距离α时，使移动装置70工作，来使光学系统30远离对象物O，从而调整对象物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的可变更范围S的中央P。此时，将光学系统30提高例如α(ΔZ)，来使焦距的可变更范围S的中央P与对象物O的表面高度一致。

另一方面，在对象物O的表面高度达到距离β时，使移动装置70工作，来使光学系统30接近对象物O，从而调整对象物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的可变更范围S的中央P。此时，将光学系统30降低例如β(ΔZ)，来使焦距的可变更范围S的中央P与对象物O的表面高度一致。在对象物O的位置调整后，使进行对象物O在聚焦方向L上的位置调整的辅助功能停止。

然后，继续由摄像机47获取图像信息，每当对象物O的表面高度从焦距的可变更范围S的中央P偏移距离α或距离β时都使辅助功能工作，通过位置调整装置22调整对象物O在聚焦方向L上的位置。另外，在对象物O的表面没有较大的波纹度、高度差且对象物O的表面高度未偏移距离α或距离β的期间，不进行对象物O在聚焦方向L上的位置调整。通过这样调整对象物O在聚焦方向L上的位置使得对象物O的表面高度始终处于焦距的可变更范围S内。

根据本实施方式，能够通过位置调整装置22根据由传感器装置21检测出的对象物O的表面高度在聚焦方向L上的变动，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的可变更范围S的中央P，因此即使在对象物O的表面存在超出焦距的可变更范围S的波纹度、高度差，对象物O的表面也始终置于焦距的可变更范围S内。由此，能够抑制在全聚焦图像中产生失焦。因此，能够使用非扫描型的摄像系统1来实现短时间的摄像，并应对对象物O的表面高度的变化而抑制图像失焦。另外，只要使对象物O的表面高度处于焦距的可变更范围S内即可，因此此时的位置调整装置22的位置调整精度也可以较低，能够降低摄像系统1的成本。

在由传感器装置21检测出对象物O的表面高度变动了规定的阈值、即距离α、β时，位置调整装置22对对象物O在聚焦方向L上的位置进行调整，因此能够降低位置调整装置22工作的频度，从而能够减轻给予位置调整装置22的负担。

规定的阈值α、β被设定在焦距的可变更范围S的夹着可变更范围S的中央P的两侧，因此无论对象物O的表面高度变高或变低都能够适当地应对。

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的表面高度与焦距的可变更范围S的中央P一致，因此能够极力降低对象物O的表面高度达到阈值的频度。

传感器装置21具有向对象物O照射激光的激光光源60以及接收由对象物O反射的激光的光电二极管64、65，因此能够良好地进行对象物O的表面高度的变动的检测。

位置调整装置22具有使对象物O在聚焦方向L上的位置移动的移动装置70以及控制移动装置70来调整对象物O在聚焦方向L上的位置的位置控制部71，因此能够良好地进行对象物O在聚焦方向L上的位置调整。

以上，参照添附附图说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明并不限定于所述的例子。本领域技术人员能够在权利要求书所记载的思想范畴内想到各种变更例或修改例是显而易见的，应了解它们当然也属于本发明的保护范围。

例如在以上的实施方式中，将对象物O的表面高度的变动的阈值设定为焦距的可变更范围S内的距离α和β，但是不限于此。也可以将阈值设定为焦距的可变更范围S的临界值(范围S的上限值、下限值)，还可以设定为焦距的可变更范围S外的值。另外，也可以仅设定阈值α、β中的某一个。另外，阈值α、β可以是彼此相同的值，也可以是不同的值。另外，也可以不设定阈值，而随时进行对象物O在聚焦方向L上的位置调整。

关于对象物O在聚焦方向L上的位置的调整，也可以不调整与阈值相应的量的距离α、β，可以调整比与阈值相应的量的距离α、距离β小的距离。对象物O在聚焦方向L上的位置的调整是通过移动装置70使光学系统30移动来进行的，也可以使对象物O移动来进行，还可以使两方移动来进行。

以上的实施方式中记载的摄像系统1的结构、即图像形成装置20、传感器装置21、位置调整装置22等的结构不限于此，也可以是其它的结构。测定机10、计算机11等的结构也不限于此。

产业上的可利用性

本发明在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时是有用的。

Claims (4)

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，

其中，所述传感器装置用于检测所述对象物的表面高度是否在所述焦距的可变更范围内从该可变更范围的中央变动了规定的阈值，

在由所述传感器装置检测出所述对象物的表面高度变动了所述规定的阈值时，所述位置调整装置对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整，以及

在由所述传感器装置检测出所述对象物的表面高度变动了不超过所述规定的阈值的量时，所述位置调整装置不对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整，

其中，所述规定的阈值被设定在所述焦距的可变更范围的夹着该可变更范围的中央的两侧，

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与所述焦距的可变更范围的中央一致。

2.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，

所述传感器装置具有：

激光光源，其向所述对象物照射激光；以及

光电二极管，其接收由所述对象物反射的所述激光。

3.根据权利要求1所述的摄像系统，其特征在于，

所述位置调整装置具有：

移动装置，其使所述对象物在聚焦方向上的位置移动；以及

位置控制部，其控制所述移动装置来调整所述对象物在聚焦方向上的位置。

4.一种摄像方法，包括以下工序：

通过光学系统所具备的焦距可变透镜变更相对于对象物的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；

检测所述对象物的表面高度在聚焦方向上的变动；以及

根据所述对象物的表面高度的变动，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，

其中，检测所述对象物的表面高度是否在所述焦距的可变更范围内从该可变更范围的中央变动了规定的阈值，

在检测出所述对象物的表面高度变动了所述规定的阈值时，对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整，以及

在检测出所述对象物的表面高度变动了不超过所述规定的阈值的量时，不对所述对象物在聚焦方向上的位置进行调整，

其中，所述规定的阈值被设定在所述焦距的可变更范围的夹着该可变更范围的中央的两侧，

其中，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与所述焦距的可变更范围的中央一致。

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