[發明專利]速度檢測器

有效

• 申請號: 200780031602.1
• 申請日: 2007-08-24
• 公開（公告）號: CN101506661A
• 公開（公告）日: 2009-08-12
• 發明（設計）人: 克里斯多佛·伊恩·莫伊爾
• 申請（專利權）人: 克里斯多佛·伊恩·莫伊爾
• 主分類號: G01P3/36
• 分類號: G01P3/36;G01P5/26;G01S17/58
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃綸偉

1.一種確定運動對象的速度和方向的方法，該運動對象的直徑為1 μm或者更小，該方法包括以下步驟：

生成一對入射相干光束，一個光束相對于另一個光束偏振，使該對 光束會聚在一點處；

接收從在所述光束會聚的點處穿過所述一對入射光束的運動對象反 射的反射光，并由所述反射光形成所述運動對象的放大圖像；

將所述放大圖像投射過第一光學掩模，該第一光學掩模具有以第一 間隔交替的不透明區域和透明區域所形成的第一區域以及以不同于所述 第一間隔的第二間隔交替的不透明區域和透明區域所形成的第二區域；

對透過所述光學掩模的光信號進行檢測，所述光信號包括脈沖序列， 并且作為所述信號的頻率以及所述不透明區域的所述第一間隔和所述第 二間隔的函數而計算所述運動對象的速度和方向。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，另外將所述放大圖像投射過 第二光學掩模，該第二光學掩模具有以第一間隔交替的不透明區域和透 明區域所形成的第一區域以及以不同于所述第一間隔的第二間隔交替的 不透明區域和透明區域所形成的第二區域，所述第二光學掩模相對于所 述第一光學掩模旋轉大致90°，并且其中，另外對透過所述第二光學掩模 的光信號進行檢測，由此計算所述運動對象相對于所述第一光學掩模和 所述第二光學掩模中的每一個的速度和方向分量。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中，另外將所述放大圖像輸 入到干涉儀中，該干涉儀被設置成確定所述運動對象在朝向該干涉儀的 方向上的速度。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，另外將所述入射光束的一部 分輸入到所述干涉儀中，作為基準信號。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述光學掩模的或各光 學掩模的所述第一區域和所述第二區域包括等間隔線的圖案。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述相干光包括激光。

7.根據權利要求1或2所述的方法，其中，所述接收的反射光穿過 具有包含所述相干光頻率的帶寬的濾波器。

8.一種確定運動對象的速度和方向的裝置，該運動對象的直徑為1 μm或者更小，該裝置包括：

設置為生成一對入射相干光束的相干光源，一個光束相對于另一個 光束偏振；

用于在一點會聚所述一對入射光束的第一透鏡組件；

光學成像系統，其設置成接收從在所述光束會聚的點處穿過所述一 對入射光束的運動對象反射的光，并將所述反射光聚焦成所述運動對象 的放大圖像；

第一光學掩模，所述放大圖像被投射過該第一光學掩模，該掩模具 有以第一間隔交替的不透明區域和透明區域所形成的第一區域以及以不 同于所述第一間隔的第二間隔交替的不透明區域和透明區域所形成的第 二區域；

第一光檢測器，其設置成接收透過所述光學掩模的光信號，所述光 信號包括脈沖序列，并作為所述脈沖頻率以及所述光學掩模的所述不透 明區域的間隔的函數而計算所述運動對象的速度和方向。

9.根據權利要求8所述的裝置，該裝置進一步包括：

光束分離器，其被設置成將所述放大圖像分為第一圖像和第二圖像， 所述第一圖像被投射過所述第一光學掩模；

第二光學掩模，該第二光學掩模具有以第一間隔交替的不透明區域 和透明區域所形成的第一區域以及以不同于所述第一間隔的第二間隔交 替的不透明區域和透明區域所形成的第二區域，所述第二光學掩模相對 于所述第一光學掩模旋轉大致90°；以及

第二光檢測器，其被設置成對透過所述第二光學掩模的光信號進行接 收，并計算所述運動對象相對于所述第二光學掩模的速度和方向分量。

10.根據權利要求8或9所述的裝置，該裝置進一步包括干涉儀， 該干涉儀被設置成接收所述放大圖像并確定所述運動對象在朝向所述干 涉儀的方向上的速度。

11.根據權利要求10所述的裝置，其中，另外將所述入射光束的一 部分輸入到所述干涉儀中，作為基準信號。