[发明专利]根据空间频率滤波方法用以光学测量速度的方法和传感器

权利要求书

1.一种根据空间频率滤波方法用以测量物体表面(0)和传感器(1)之间的相对速度的方法，所述传感器包括至少一个光敏元件(2)，其中，对所述光敏元件(2)在时间间隔上进行读取，并且其中，使空间频率滤波器作为至少一个掩模光栅而形成，所述掩模光栅具有可变的光栅常数，其特征在于，首先利用较大周期长度的第一光栅常数k₁和/或通过较短的观察时间t₁对相对速度进行测量(粗略测量)，接下来，为了实现精确测定，而利用较小周期长度的第二光栅常数k₂和/或通过较长的观察时间t₂再次对相对速度进行测量(精细测量)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，首先利用较大周期长度的第一光栅常数k₁并通过较短的观察时间t₁的所述粗略测量至少进行两次，并且在这至少两个测量结果大体上一致的情况下，进行通过较长的观察时间t₂利用较小周期长度的第二光栅常数k₂的精细测量。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述传感器

(1)包括多个彼此间隔设置的光敏元件(2)，其中，通过所述光敏元件(2)的输出信号的周期加权而产生掩模光栅。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在粗略测量中，使由至少一个光敏元件(2)读取的空间频率滤波信号的信息内容、或使具有与所述空间频率滤波信号相对应的频率f₁的功率密度谱的信息内容受到控制。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，为了控制由至少一个光敏元件(2)读取的空间频率滤波信号的信息内容、或控制具有与所述空间频率滤波信号相对应的频率f₁的功率密度谱的信息内容，采用围绕频率f₁的信号的质量特征或用于频率f₁的空间频率滤波信号的质量特征。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述质量特征是指半最大值全宽度(FWHM₁)和/或信号噪声比(SNR₁)和/或信号功率与噪声功率的对数比(SINAD₁)和/或无干扰的动态范围(SFDR₁)。

7.根据权利要求4至6中任意一项所述的方法，其特征在于，在用于频率f₁的空间频率滤波信号的信息内容很少的情况下，放弃该测量。

8.根据权利要求4至7中任意一项所述的方法，其特征在于，在粗略测量中，为了接下来的测量使第一光栅常数k₁与所述物体表面(0)上的至少一个结构特征(S)相适应。

9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，在精细测量中，使由所述传感器(1)读取的空间频率滤波信号的信息内容、或使具有与所述空间频率滤波信号相对应的频率f₂的功率密度谱的信息内容受到控制。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，为了控制信息内容，采用围绕频率f₂的信号的质量特征或用于频率f₂的空间频率滤波信号的质量特征。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述质量特征是指半最大值全宽度(FWHM₂)和/或信号噪声比(SNR₂)和/或信号功率与噪声功率的对数比(SINAD₂)和/或无干扰的动态范围(SFDR₂)。

12.根据权利要求9至11中任意一项所述的方法，其特征在于，在信息内容很少的情况下，放弃该测量。

13.根据权利要求9至12中任意一项所述的方法，其特征在于，在这样的情况下，即，空间频率滤波信号或在功率密度谱中与所述空间频率滤波信号相对应的频率f₂具有很少的信息内容时，所述频率f₂通过最终的有效频率f₂^*、由多个最后算出的有效频率的平均值、特别是算术平均值或中位数或最后算出的有效频率的过程推算值来代替。