(19)國家知識產(chǎn)權(quán)局(12)發(fā)明專利號(74)專利代理機(jī)構(gòu)北京高沃律師事務(wù)所11569B23K26/70(2014.01)審查員邢碧穎在子采樣引起失真下借由低相干光干涉技術(shù)確定機(jī)體與物體表面的間隔距離的方法及系統(tǒng)本發(fā)明描述了一種用于確定物體或材料與物體或材料的加工刀具或測量儀器之間的間隔物體反射或漫射的測量光束沿第一入射方向射射方向以預(yù)設(shè)入射角度沿第二入射方向射向光參考光束之間的干涉條紋圖案在入射區(qū)域上的儀器與物體表面之間的當(dāng)前間隔距離，(b)軸的光電探測器布置，并以此方式控制入射角21.一種用于確定物體或材料與所述物體或材料的處理或測量機(jī)構(gòu)之間的間隔距離的-產(chǎn)生低相干光輻射的測量光束，導(dǎo)引所述測量光束通過所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的至少一個末端射向所述物體，并導(dǎo)引自物體反射或漫射的測量光束通過所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的所述末端沿第一入射方向射向光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)，其中測量光束行經(jīng)從相應(yīng)的光源到所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的測量光路，所述測量光路包括所述光源與處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的末端之間的第一部段以及所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的所述末端與光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)之間的第二部段，這些部段具有各自預(yù)定且不變的幾何路程；-產(chǎn)生所述低相干光輻射的參考光束，并導(dǎo)引所述參考光束相對于所述測量光束的第一入射方向以預(yù)定入射角度沿第二入射方向射向所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)，其中，在所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的所述末端與所述物體之間的距離對應(yīng)于預(yù)定標(biāo)稱間隔距離的標(biāo)稱操作條件下，參考光束行經(jīng)的參考光路的光程等于測量光路的光程；-使測量光束和參考光束沿著預(yù)定照明軸疊加在所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的公共入射區(qū)域上；-檢測測量光束與參考光束之間的干涉條紋圖案在所述公共入射區(qū)域上沿著所述照明軸的位置，所述干涉條紋圖案沿著照明軸的延伸長度對應(yīng)于所述低相干光輻射的相干長-確定測量光路與參考光路之間的光程差-這表示以下二者之差：(a)在處理或測量的接近物體的末端處，處理或測量機(jī)構(gòu)與物體表面之間的當(dāng)前間隔距離；(b)預(yù)定標(biāo)稱間隔距離-其作為所述干涉條紋圖案沿著所述入射區(qū)域的所述照明軸的位置的函數(shù)，其中，所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)包括沿著所述照明軸布置的光電探測器，并以此方式控制入射角度，即所述干涉條紋圖案的空間頻率大于光電探測器的空間頻率，所述干涉條紋圖案的空間頻率隨著所述入射角度增大而增大，致使因子采樣引起失真而以較低的空間頻率對干涉條紋圖案進(jìn)行空間解調(diào)，由此測量光路與參考光路之間可確定的最大光程差增2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述干涉條紋圖案的空間頻率不同于光電探測器的空間頻率的倍數(shù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光電探測器是線性布置的。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述光電探測器是二維布置的。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述干涉條紋圖案的光輻射的光強(qiáng)包絡(luò)沿照明軸的位置是所述干涉條紋圖案的光輻射的光強(qiáng)包絡(luò)的固有位置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述干涉條紋圖案的光輻射的光強(qiáng)包絡(luò)的固有位置是所述光輻射的光強(qiáng)包絡(luò)的峰值或最大值的位置。7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述入射區(qū)域的照明軸由所述入射角度限定的平面與所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的感測面之間的相交確定。8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述測量光路和所述參考光路包括對應(yīng)的光學(xué)元件，參考光路包括與插置到測量光路中的物體相對應(yīng)的回光反射元件，并包括光衰減機(jī)構(gòu)，其適配成平衡由所述回光反射元件反射的參考光輻射的光強(qiáng)與由物體反射的測量光輻射的光強(qiáng)。39.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述測量光路和所述參考光路源自公共光源，借由分束機(jī)構(gòu)分開，各自分開地引向物體和所述回光反射元件，并聚光在檢測光路中，在檢測光路中，測量光束與參考光束分開，所述測量光束與所述參考光束以可控的取向指向光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的所述公共入射區(qū)域，所述可控的取向確定測量光束與參考光束之間的入射角度。10.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述處理或測量機(jī)構(gòu)由工件或材料的激光處理機(jī)器的工作頭承載，所述激光處理機(jī)器借助沿著工件或材料上包括一系列工作區(qū)域的工作軌跡傳導(dǎo)的高功率處理激光束進(jìn)行操作，并且所述物體是所述工作區(qū)域處的工件或材料的表面。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的末端是噴嘴，其用于在用于激光切削、鉆削或焊接工件或用于由前體材料經(jīng)激光對三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行增材制造的機(jī)器的工作頭中分配輔氣流，并且測量光束通過所述噴嘴傳導(dǎo)。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的末端是高功率處理激光束在用于對工件進(jìn)行激光焊接或由前體材料經(jīng)激光對三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行增材制造的機(jī)器的工作頭中的輸出端。13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述干涉條紋圖案的空間頻率近似于光電探測器的空間頻率的半整數(shù)倍。14.一種用于確定物體或材料與所述物體或材料的處理或測量機(jī)構(gòu)之間的間隔距離的-用于產(chǎn)生低相干光輻射的測量光束的機(jī)構(gòu)；-用于傳播所述測量光束的機(jī)構(gòu)，其適配成導(dǎo)引所述測量光束通過所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的至少一個末端射向所述物體，并導(dǎo)引由物體反射或漫射的測量光束通過所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的所述末端沿第一入射方向射向光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)，其中測量光束行經(jīng)從相應(yīng)的光源到所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的測量光路，所述測量光路包括所述光源與處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的末端之間的第一部分以及所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的所述末端與光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)之間的第二部分，這些部分具有各自預(yù)定且不變的幾何路程；-用于產(chǎn)生所述低相干光輻射的參考光束的機(jī)構(gòu)；-用于傳播所述參考光束的機(jī)構(gòu)，其適配成導(dǎo)引所述參考光束相對于所述測量光束的第一入射方向以預(yù)定入射角度沿第二入射方向射向所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)，其中，在所述處理或測量機(jī)構(gòu)接近物體的所述末端與所述物體之間的距離對應(yīng)于預(yù)定標(biāo)稱間隔距離的標(biāo)稱操作條件下，參考光束行經(jīng)的參考光路的光程等于測量光路的光程；其中，用于傳播測量光束的機(jī)構(gòu)和用于傳播參考光束的機(jī)構(gòu)布置成使測量光束和參考光束沿著預(yù)定照明軸疊加在所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的公共入射區(qū)域上；-用于檢測測量光束與參考光束之間的干涉條紋圖案在所述公共入射區(qū)域上沿著所述照明軸的位置的機(jī)構(gòu)，所述干涉條紋圖案沿著照明軸的延伸長度對應(yīng)于所述低相干光輻射-處理機(jī)構(gòu)，其布置成確定測量光路與參考光路之間的光程差-這表示以下二者之差：(a)在處理或測量的接近物體的末端處，處理或測量機(jī)構(gòu)與物體表面之間的當(dāng)前間隔距離；(b)預(yù)定標(biāo)稱間隔距離-其作為所述干涉條紋圖案沿著所述入射區(qū)域的所述照明軸的位置4其中，所述光干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)包括沿著所述照明軸布置的光電探測器，并以此方式控制入射角度，即所述干涉條紋圖案的空間頻率大于光電探測器的空間頻率，所述干涉條紋圖案的空間頻率隨著所述入射角度增大而增大，致使因子采樣引起失真而以較低的空間頻率對干涉條紋圖案進(jìn)行空間解調(diào)，由此測量光路與參考光路之間可確定的最大光程差增15.一種工件或材料的處理機(jī)床，其包括用于確定加工刀具與工件或材料的表面之間的間隔距離的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)布置成執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法。16.一種工件或材料的激光處理機(jī)器，其借助工作頭發(fā)出且沿著工件或材料上包括一系列工作區(qū)域的工作軌跡導(dǎo)引的高功率處理激光束進(jìn)行操作，并包括用于控制所述工作頭與所述工件或材料之間的相對位置的機(jī)構(gòu)，其中，所述工件或材料的激光處理機(jī)器包括用于確定所述工作頭與所述工作區(qū)域處的所述工件或材料的表面之間的間隔距離的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)布置成執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的方法，所述用于控制所述工作頭與所述工件或材料之間的相對位置的機(jī)構(gòu)根據(jù)預(yù)定的處理設(shè)計以及所確定的工作頭與工件或材料的表面之間的間隔距離來進(jìn)行作用。5在子采樣引起失真下借由低相干光干涉技術(shù)確定機(jī)體與物體表面的間隔距離的方法及系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明總體上涉及工業(yè)處理方法或測量方法，更具體地涉及一種用于確定物體或材料與所述物體或材料的機(jī)體、例如所述物體或材料的加工刀具或測量儀器之間的間隔距離的方法和系統(tǒng)。[0002]根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及一種工件或材料的處理機(jī)床。背景技術(shù)[0004]在本說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“物體”是指正測量的成品或正處理的工件。應(yīng)用于機(jī)床，特別是應(yīng)用于激光處理機(jī)器時，術(shù)語“工件”以及優(yōu)選實(shí)施例中的“金屬件表示任何產(chǎn)品，諸如具有閉合橫截面(例如中空的圓形、矩形或正方形截面)或開口橫截面 “前體材料”表示通常是粉末的原料，該原料借由激光束經(jīng)受燒結(jié)或局部熔化。[0005]在工業(yè)過程中，通常使加工刀具接近物體或材料而不與之接觸，以便例如通過發(fā)出輻射或工作流體而以一定距離對其進(jìn)行處理?，F(xiàn)有技術(shù)中還已知，在產(chǎn)品的制造過程中，測量儀器接近正處理的工件或材料，或者接近成品，以便在中斷期間、處理過程中或結(jié)束時檢測其任何幾何特征或物理特性。[0006]舉工業(yè)處理方法為例，在激光處理工件(特別是板材和金屬型材)的過程中，使用激光輻射作為若干應(yīng)用的熱處理刀具，這取決于有關(guān)激光束與正處理的工件相互作用的參數(shù)，特別是激光束在工件上的每入射體積的能量密度以及相互作用的時間間隔。[0007]例如，通過在金屬件上長時間(以秒為量級)引導(dǎo)低能量密度(以每平方毫米表面數(shù)十瓦為量級),發(fā)生硬化過程，同時通過在同一金屬件上在以飛秒或皮秒為量級的時間內(nèi)引導(dǎo)高能量密度(以每平方毫米表面數(shù)十兆瓦為量級),發(fā)生光蝕過程。在能量密度增高且通過從工作頭發(fā)出激光束發(fā)生這些過程，該工作頭的操作距離遠(yuǎn)離經(jīng)受該過程的工件。[0008]在許多過程中，包括鉆削和切削的工作過程，還需在激光束與材料相互作用的處理區(qū)域中生成輔氣流，其具有推動熔體的機(jī)械功能或輔助燃燒的化學(xué)功能，或甚至屏蔽處理區(qū)域周圍環(huán)境的技術(shù)功能。輔氣流也是從位置與正處理的工件相隔的特定噴嘴中噴出。[0009]在增材過程中，由于輔氣流，該材料可以例如呈長絲形式，或呈從噴嘴噴出的粉末形式，或甚至可以替選地呈粉末床形式。因此，該材料通過激光輻射熔化，從而在所述材料重新固化之后獲得三維模具。[0010]在激光處理材料領(lǐng)域中，激光切削、鉆削和焊接是可由同一機(jī)器執(zhí)行的過程，該機(jī)器能夠產(chǎn)生在材料的至少一個處理平面上具有預(yù)設(shè)橫向功率分布的高功率聚焦激光束，通常是功率密度為1-10000kW/mm2的激光束，并控制光束沿材料入射的方向和位置，視需要控制輔氣流的方向?？蓪Σ牧蠄?zhí)行的各種類型處理之間的差異基本上歸因于所用激光束的功6率以及激光束與受處理材料之間的相互作用時間。[0011]圖1示出對正處理的工件進(jìn)行操作的機(jī)床。[0012]圖1示出機(jī)床、例如工件或材料的激光處理機(jī)器的處理和/或測量頭10,該處理和/或測量頭布置在與正處理的材料WP的間隔距離d處，并示出用于控制處理或測量的相關(guān)電子單元ECU.附圖標(biāo)記12總體上表示加工刀具或測量儀器，例如用于機(jī)械過程的刀具、用于燒結(jié)材料的高功率激光輻射)的輸出端或測量探頭。[0013]加工刀具或測量儀器12可以視為工作頭的遠(yuǎn)端部分(以整個機(jī)器為參照)或接近正處理的工件或材料的近端，這些術(shù)語均將在說明書中使用。[0014]在激光處理機(jī)器中，用于處理輻射的輸出端或“光束輸出端”是工作頭的一部分，處理激光束自該部分射入空中，即朝向正處理的工件或材料傳播到工作頭體積之外，并且可以是光學(xué)聚焦系統(tǒng)或其防護(hù)結(jié)構(gòu)的末端，或是用于供應(yīng)輔氣流的噴嘴的錐形末端，用于過程中需要供應(yīng)氣體的應(yīng)用。[0015]運(yùn)動致動器機(jī)構(gòu)14耦接至處理和/或測量頭10并由單元ECU控制，以借助伺服電動機(jī)16控制過程，以便控制過程的機(jī)械參數(shù)，例如控制工作頭沿著機(jī)器的特定實(shí)施例賦予的自由度的運(yùn)動，從而遵循經(jīng)編程的工件或材料上的工作軌跡T,特別是基于其輪廓或處理輪廓控制沿著Z軸朝向和背離工件或材料的運(yùn)動。[0016]在處理或測量儀器接近正處理的物體或材料的工業(yè)過程中，處理或測量的結(jié)果取決于處理儀器與物體或材料之間的正確距離。例如，激光處理材料時，具體是控制對金屬材料的激光處理以通過激光切削、鉆削或焊接所述材料時，或由前體粉末材料對預(yù)定結(jié)構(gòu)進(jìn)行增材制造時，重點(diǎn)是使處理儀器與材料保持可控的距離。[0017]附圖標(biāo)記20表示與工作頭10相關(guān)聯(lián)的電容傳感器，在正處理的工件或材料為金屬或?qū)щ姷那樾蜗?，該電容傳感器配置成檢測工作頭接近工件或材料的末端12與處于參考電位的工件或材料WP的表面之間的電容變化。由傳感器20檢測到的電容信號通過相關(guān)聯(lián)的計算機(jī)模塊22來處理，該計算機(jī)模塊22編程為基于所獲取電容的值來確定工作頭與工件或材料之間的間隔距離，并獲知機(jī)器和過程的參數(shù)，然后將其轉(zhuǎn)發(fā)給過程控制單元ECU,以使用反饋來控制工作頭的運(yùn)動。[0018]該技術(shù)的缺陷是不適用于處理或測量非金屬的物體或材料。[0019]這樣也缺乏精確性，因?yàn)殡娙菪?yīng)不僅局部產(chǎn)生于處理或測量儀器的末端與工件或材料上對應(yīng)的入射點(diǎn)之間，而且可能因工作頭和工件或材料靠近儀器末端和入射點(diǎn)的表面較大而產(chǎn)生。如果工件表面存在明顯的曲線(正或負(fù)),有必要運(yùn)行算法來計算靠近邊緣的測量補(bǔ)償，或者在工作頭沿與局部表面非正交的方向接近工件的情形下，其測量在計算上相當(dāng)繁瑣，而在任何情形下都無法完全補(bǔ)償現(xiàn)實(shí)中可能遇到的配置復(fù)雜度。發(fā)明內(nèi)容[0020]本發(fā)明的目的是提供一種用于確定工件或材料與所述工件或材料的處理或測量機(jī)構(gòu)之間、例如工件或材料的激光處理機(jī)器的工作頭與所述工件或材料的表面之間的間隔距離的方法，該方法具有精確性和魯棒性，不受機(jī)器所操作的工件或材料的形狀或處理?xiàng)l件(例如工作頭相對于工件或材料的相對平移速度)的相關(guān)影響。7[0021]本發(fā)明的附加目的是提供一種在較大可測距離范圍內(nèi)而不會危及測量精度的用于確定工件或材料與所述工件或材料的處理或測量機(jī)構(gòu)之間的間隔距離的方法。[0022]本發(fā)明還涉及一種用于確定物體或材料與所述物體或材料的處理或測量機(jī)構(gòu)之間的間隔距離的系統(tǒng)。[0023]本發(fā)明的附加主題涉及一種工件或材料的處理機(jī)床以及一種工件或材料的激光處理機(jī)器，其包括用于分別在預(yù)定的處理區(qū)域內(nèi)確定加工刀具與工件或材料的表面之間(工作頭與工件或材料的表面之間)的間隔距離的系統(tǒng)，該系統(tǒng)配置成執(zhí)行上述方法。[0024]總而言之，本發(fā)明是基于應(yīng)用光干涉測量原理，特別是基于低相干光干涉測量技術(shù)，其中通過使用子采樣引起的失真效應(yīng)來擴(kuò)展測量范圍。[0025]術(shù)語“光干涉測量”表示多種利用測量光束與參考光束之間的干涉現(xiàn)象的技術(shù)，其中這些光束疊加并生成干涉條紋。相干光中的光干涉測量理論為眾所周知，并用于距離之間的相對比較，但例如在光信號暫時中斷的情況下，無法給出所述距離的絕對單義測量信[0026]本發(fā)明的啟發(fā)來自于考慮到在光域中可通過使用低相干干涉測量技術(shù)進(jìn)行絕對距離測量。低相干干涉測量是一種以高精度測量探頭與目標(biāo)之間距離的簡單技術(shù)，該技術(shù)是基于在已知的探頭與目標(biāo)之間的標(biāo)稱距離條件下，測量光束從光源傳播到探測器組件行經(jīng)的距離(該測量光束在此光路上由探頭發(fā)射并由目標(biāo)背向反射)與參考光束從光源傳播到探測器組件行經(jīng)的距離(該參考光束在調(diào)諧到測量光路的參考光路上傳播)之間的比較。[0027]在低相干干涉測量中，測量光束和參考光束由低相干光源(例如LED或超發(fā)光二極管)產(chǎn)生，并且上述光束之間的干涉條紋僅出現(xiàn)在相應(yīng)的光路或光路的光程相對應(yīng)的情況下，其中光路定義為沿整個光路的每個部分內(nèi)的幾何路程與各自折射率之積的總和，即出現(xiàn)在相干長度范圍內(nèi)測量光路的光程與參考光路的光程相對應(yīng)的情況下。假設(shè)參考光路的光程為已知，可以通過檢測存在干涉條紋的包絡(luò)而得出測量光路的光程，其相干長度的分[0028]該技術(shù)對于光學(xué)噪聲特別具有魯棒性，因?yàn)閬碜云渌庠椿蚶鐏碜约す馓幚磉^程的光非相干地加到干涉信號，而不會更改干涉條紋圖案。這種測量是局部應(yīng)用于測量光束所指向的一處，而與周圍環(huán)境的形態(tài)無關(guān)。這也允許在與由機(jī)床的工作頭承載的儀器的軸線大致同軸的方向上精確地絕對測量距離。[0029]有利地，與在時域或頻域中進(jìn)行檢測相比，在空間域中檢測干涉條紋圖案的低相干干涉測量技術(shù)在本發(fā)明目的的操作靈活性方面最具潛力且最有效。[0030]實(shí)際上，在包括時域中進(jìn)行檢測的低相干干涉測量中，通過光電二極管或光電二極管陣列或者通過類似的采集屏幕檢測干涉條紋圖案，這是通過調(diào)適參考光路的光程，以便除了相干長度量級的公差之外，達(dá)到參考光路和測量光路的光程相對應(yīng)的條件。在此情形下，限制可用測量范圍與調(diào)適參考光路光程相關(guān)，這例如借助平移沿上述光路布置的背向反射元件來執(zhí)行，參考光路的背向反射元件平的移空間范圍可能在幾微米到幾毫米之間，平移范圍的大小可能有礙于致動速度或操作復(fù)雜度。[0031]盡管時域中檢測技術(shù)的執(zhí)行相當(dāng)簡單，并且可以輕松達(dá)成測量光路和參考光路的絕對光程之間相對應(yīng)，但這不適于那些實(shí)時測量工業(yè)處理過程的應(yīng)用。實(shí)際上，針對動態(tài)測量，須對參考光路的光程進(jìn)行連續(xù)調(diào)制，以找到其與導(dǎo)致出現(xiàn)干涉條紋圖案的當(dāng)前測量光8路的光程相對應(yīng)的條件。這可以借助各種類型的控制裝置來獲得，包括折射率調(diào)制器或快速作用的機(jī)械致動器，例如壓電致動器；然而，這些類型的裝置價格不菲且非常精密，因?yàn)樗鼈冞\(yùn)行的致動速度必須遠(yuǎn)快于用于測量距離的采樣率，通常高達(dá)千赫級以上，這一條件通常不易獲得，尤其是在大位移的范圍內(nèi)。[0032]一種不同的檢測技術(shù)是基于光譜密度函數(shù)與測量光束和參考光束的互相關(guān)之間的傅立葉變換關(guān)系，借此可以從兩個干涉光束的波長的光譜輪廓中提取實(shí)空間中的差分距離測量結(jié)果。以此方式，無需機(jī)械致動器將參考光路的光程與測量光路的光程對準(zhǔn)?？梢允褂醚苌涔鈻偶捌湎掠蔚木劢雇哥R對疊加的測量光束和參考光束進(jìn)行單譜采集，以將干涉光束的光譜分布投影到線性傳感器裝置(例如攝像機(jī))上。兩個干涉光束的光譜顯示出周期性調(diào)制，并且該調(diào)制在波長空間中的周期性(頻率)隨測量光路和參考光路的光程差變化。為了提取關(guān)于實(shí)空間中光路差的信號強(qiáng)度峰值的測量結(jié)果，應(yīng)用一種計算傅立葉變換的算[0033]該技術(shù)還需要高質(zhì)量的光學(xué)元件，這些光學(xué)元件必須與精度極高且快速的傳感器一致才能獲取信號。另外，背向反射信號可能決定測量結(jié)果中的偽影，并且由于存在自相關(guān)信號，特別是在高度反射表面的情形下，采集靈敏度可能下降。為了計算絕對距離，有必要在執(zhí)行FFT算法的基礎(chǔ)上快速處理信號，這需要專用的計算工具。[0034]在時域中，低相干干涉測量技術(shù)對參考光路光程的掃描是在時間上分布，而在頻域中，在波長空間編碼用于比較測量光路和參考光路的光程的信息，包括了在空間域中進(jìn)行檢測的低相干干涉測量技術(shù)結(jié)合上述兩種技術(shù)，可以直接可視化實(shí)空間中的測量結(jié)果，從而可以借助諸如圖像傳感器(例如線性傳感器)等經(jīng)濟(jì)的裝置進(jìn)行迅速采集。[0035]在包括空間域中進(jìn)行檢測的低相干干涉測量系統(tǒng)的典型設(shè)計中，測量光束和參考光束從不同方向投射疊加到傳感器機(jī)構(gòu)表面，而傳感器機(jī)構(gòu)表面直接適配于檢測干涉條紋圖案。在這種配置中，由于兩個光束的相互傾斜角度，在傳感器機(jī)構(gòu)上直接顯示測量光路相對于參考光路的空間變化。因此，通過檢測干涉條紋圖案在傳感器機(jī)構(gòu)上的位置，干涉條紋圖案在傳感器機(jī)構(gòu)線性維度上的延伸為光束的光輻射相干長度的數(shù)量級，可以簡單地提取測量光路的光程與參考光路的光程之差的測量結(jié)果。[0036]在包括空間域中進(jìn)行檢測的低相干干涉測量技術(shù)中，傾斜射到傳感器機(jī)構(gòu)的公共入射區(qū)域上的每個光束的光路光程隨沿著傳感器機(jī)構(gòu)的照明軸的位置線性變化，從而測量光路和參考光路之差也線性變化。干涉條紋圖案出現(xiàn)在由傳感器機(jī)構(gòu)獲取的圖像的特定線性范圍內(nèi)，這對應(yīng)于在光輻射的相干長度內(nèi)測量光路和參考光路的光程相等的條件，而在傳感器機(jī)構(gòu)的其他區(qū)域中，光束非相干地疊加。通過檢測干涉條紋圖案的包絡(luò)沿著傳感器機(jī)構(gòu)的線性延伸的位置，可以提取測量光路的相應(yīng)光程。[0037]該措施僅受以下條件的限制：在傳感器機(jī)構(gòu)的照明區(qū)域內(nèi)，即在形成傳感器機(jī)構(gòu)的光電探測器裝置的敏感區(qū)域內(nèi)，獲得干涉條紋圖案的包絡(luò)。測量范圍由光束在入射區(qū)域上的傾斜度或更佳地由光束之間的入射角度以及干涉圖像的光電探測區(qū)域的空間分辨率(又稱為傳感器機(jī)構(gòu)的像素)來確定，或者由相對于傳感器機(jī)構(gòu)上可用區(qū)域(像素)的總數(shù)而言必須照亮以解調(diào)干涉條紋圖案的最少數(shù)區(qū)域(像素)來確定。在包括具有數(shù)千個光電探測器的傳感器布置的常見條件下，在出現(xiàn)混疊效應(yīng)之前，可以獲得對應(yīng)于干涉條紋的子采樣狀態(tài)的十分之幾毫米的測量范圍。但本發(fā)明人已證實(shí)，干涉條紋圖案存在混疊效應(yīng)并不限9制測量，而實(shí)際上可以用于擴(kuò)大可測量距離的范圍。實(shí)際上，該子采樣系統(tǒng)變?yōu)樵谳^低的空間頻率下有效地解調(diào)條紋圖案，直接以模擬方式在干涉?zhèn)鞲衅鳈C(jī)構(gòu)的光電探測器層級處獲得這種解調(diào)，而無需插置附加元件。由于這種解調(diào)，減少了檢測干涉條紋包絡(luò)所需的光電探測器數(shù)目，這又反映在更大的距離測量范圍內(nèi)。[0038]有利地，采用包括空間域中進(jìn)行檢測的干涉測量技術(shù)，并且對于射到傳感器機(jī)構(gòu)上的疊加測量光束和參考光束的光輻射空間分布的每次單獨(dú)采集或采樣，可以使用測量光路和參考光路的靜態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行精確的距離測量。為了提供這種系統(tǒng)，僅需標(biāo)準(zhǔn)的光學(xué)元件，并且基于簡單的計算算法來處理由傳感器機(jī)構(gòu)發(fā)出的信號，從而不會造成繁重的計算。利用該技術(shù)，克服了頻域技術(shù)中檢測的缺陷，即存在自相關(guān)信號分量，負(fù)頻率處的偽影，以及較高可測量距離值時的靈敏度下降。[0039]根據(jù)本發(fā)明，將上列考慮因素應(yīng)用于一種工件或材料的處理機(jī)床，諸如用于激光處理材料的機(jī)床，特別是用于激光切削、鉆削或焊接或增材制造的機(jī)床，這是借助干涉測量系統(tǒng)布置來實(shí)現(xiàn)，其包括至少部分地整合在機(jī)器的機(jī)體中(例如機(jī)器的工作頭中)的測量光路以及也可以整合在機(jī)器的機(jī)體中(工作頭中)或其外部且與測量光路相關(guān)聯(lián)的參考光路，其中，測量光路在加工刀具的區(qū)域中(在激光處理機(jī)器的情形下，即為用于測量的輸出端)或更一般地在工作頭接近正處理的工件或材料表面的末端處從機(jī)器機(jī)體(從測量頭)出射。附圖說明[0040]下面結(jié)合附圖并通過非限制性實(shí)例，在本發(fā)明的具體實(shí)施方式中更詳細(xì)地呈現(xiàn)本[0041]圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在工件附近的機(jī)床工作頭和相對的控制機(jī)構(gòu)的示意圖；[0042]圖2a是利用空間檢測的線性低相干干涉測量系統(tǒng)的配置的示意圖；[0043]圖2b是相對于干涉條紋圖案在傳感器布置的照明軸上的相對入射點(diǎn)的測量光路和參考光路的光程變化的示意圖；[0044]圖2c是相對于干涉條紋圖案在傳感器布置的照明軸上的相對入射點(diǎn)的測量光路和參考光路的光程差變化的示意圖(上圖)以及在測量光路和參考光路的光程相等的狀態(tài)下識別傳感器布置的照明軸上的干涉條紋圖案的示意圖(下圖);[0045]圖3示出構(gòu)成本發(fā)明主題的用于確定機(jī)床的工作頭與正處理的工件或材料的表面之間的間隔距離的系統(tǒng)的示例圖；[0046]圖4是根據(jù)激光處理機(jī)器的工作頭的示例性實(shí)施例的通過照射高功率激光束、特別是工作頭中的處理激光束光路和低相干測量光束來處理工件或材料的機(jī)器的應(yīng)用示意[0047]圖5a是激光處理機(jī)器的工作頭的輸出端處的處理激光束和低相干測量光束在工件或材料的切削或鉆削部分中的相對位置的細(xì)節(jié)圖；[0048]圖5b是機(jī)械處理機(jī)床的工作頭的輸出端處的低相干測量光束和切削刃在工件或材料的雕刻區(qū)域中的相對位置的細(xì)節(jié)圖；[0049]圖5c是工作流體的流出噴嘴和流體處理機(jī)器的工作頭的輸出端處的低相干測量光束在工件或材料的雕刻區(qū)域中的相對位置的細(xì)節(jié)圖；[0050]圖6示出基于在有無混疊的情況下采集的信號樣本模擬同一干涉條紋圖案的光輻[0051]圖7是示出模擬干涉條紋圖案的對比度或可見度值作為所述干涉條紋圖案的空間頻率與沿著干涉條紋圖案的傳感器布置的照明軸的光電探測器線性布置中光電探測器的[0052]圖8a是示出指示識別沿傳感器布置的照明軸的干涉條紋圖形的信號作為工作頭[0053]圖8b是表示指示主要干涉條紋圖案的信號的峰值趨勢作為工作頭與材料之間的[0054]圖8c是表示指示有無混疊的干涉條紋圖案的信號的峰值趨勢的校準(zhǔn)曲線的比較輻射的準(zhǔn)直測量光束以及用R標(biāo)記的同一光輻射的準(zhǔn)直參考光束以預(yù)定入射角度α投射疊度和對比度，可以例如借助柱面聚焦透鏡使光束在垂直于照明軸的方向上集中在傳感器[0057]傳感器布置S例如包括沿著入射區(qū)域的至少一個照明軸(圖中的x軸)的光電探測明軸通過由測量光束M和參考光束R的入射角度限定的平面與所述傳感器布置的傳感器表[0058]圖2b中的線圖示意性示出兩個入射光束在傳感器布置上對稱的典型情況下的測光束和參考光束的初始入射波前。x軸表示沿著光電探測器布置的照明軸的位置或x坐標(biāo)。附圖標(biāo)記p1表示第一光路(例如光輻射測量光束M的測量光路)相對于該測量光束M在公共入射區(qū)域C的第一末端x?(它是測量軸的原點(diǎn))處的初始波前入射點(diǎn)的附加光程。附圖標(biāo)記p2表示第二光路(例如光輻射參考光束R的參考光路)相對于參考光束R在公共入射區(qū)域的參考光路的光程相等時發(fā)生的傳感器布置S的照明軸(x)上的干涉條紋圖案F。干涉條紋圖[0060]P和P表示測量光路和參考光路，它們的總光程可以表達(dá)為P=P1+p1和PR=P2+p2,其中P1是從低相干光輻射源到入射在傳感器布置上的第一波前的測量光路的光程，P2是從同一低相干光輻射源到入射在傳感器布置上的第一波前的參考光路的光程，其優(yōu)選為相干光輻射源與工作頭接近正處理的工件或材料WP的末端(處理或測量儀器12,例如激光束輸出端)之間的第一部分以及工作頭的上述近端(處理或測量儀器12,例如激光束輸出端)與傳感器布置S之間的第二部分，這些部分具有特別預(yù)定且不變的幾何路程，Dstandoff是工作頭接近正處理的工件或材料WP的末端與上述工件或材料(例如所述工件或材料的表面)之間的空中間隔距離。P2是參考光路的光程，其等于標(biāo)稱操作條件下測量光路的光程，下面表示為P1nom,其中，工作頭的近端(處理或測量儀器12,例如激光束輸出端)與工件或材料WP的表面之間的距離對應(yīng)于預(yù)定標(biāo)稱間隔距離Dstandof_nom。[0061]測量光路與參考光路之間的光程差的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：[0063]并且在其為零的條件下出現(xiàn)干涉條紋，即：[0065]可以分解為關(guān)系式：[0067]又可以寫成：[0069]從中得出以下結(jié)論：[0074]即，(a)工作頭與處理區(qū)域中工件或材料表面之間的當(dāng)前間隔距離Dstandoff與(b)標(biāo)稱間隔距離Dstandof_nom之差等于測量光路和參考光路的附加光程之差。[0075]因此，通過測量光路與參考光路之間的光程差，確定工作頭10與工件或材料WP的表面之間的當(dāng)前間隔距離，該當(dāng)前間隔距離不同于標(biāo)稱間隔距離歸因于測量光路和參考光路的附加光程之差，即歸因于干涉條紋圖案沿著傳感器布置S的照明軸x相對于標(biāo)稱位置(例如所述傳感器布置S的正中面)進(jìn)行運(yùn)動。[0076]應(yīng)當(dāng)指出，在工件或材料的激光處理機(jī)器中，該機(jī)器借助由工作頭發(fā)射并沿工件或材料上包括一系列處理區(qū)域的工作軌跡導(dǎo)引的高功率處理激光束進(jìn)行操作，在輔氣流作用的切削或鉆削應(yīng)用過程中，工作頭接近正處理的工件或材料的末端通常是輔氣噴嘴的末端部分，而在不供應(yīng)氣體的焊接或增材制造應(yīng)用過程中，工作頭接近正處理的工件或材料的末端通常是處理激光束的輸出端。[0077]在構(gòu)成本發(fā)明主題的應(yīng)用方案中，參考光路的光程設(shè)定為對應(yīng)于工作頭與處理區(qū)域中正處理的工件或材料之間處于預(yù)設(shè)標(biāo)稱間隔距離時的測量光路的光程，并且(a)工作頭與處理區(qū)域中工件或材料之間的當(dāng)前間隔距離與(b)預(yù)定標(biāo)稱間隔距離之差起因于測量光路與參考光路之間的光程差，它可以基于干涉條紋圖案沿著傳感器布置S的入射區(qū)域的照明軸的位置來識別。有利地，干涉條紋圖案沿著照明軸的中間位置對應(yīng)于所述預(yù)設(shè)標(biāo)稱的方向上積分，例如對于定向成接收垂直排列的干涉條紋圖案的傳感器矩陣的列(如果傳后，將由光電探測器生成的信號相對于背景信號(例如從無干涉條紋的圖像中提取的背景值，從而將低通空間濾光片例如應(yīng)用于光電探測器空間頻率的1/25,以便提取干涉條紋圖絡(luò)的最大值或?qū)j(luò)與預(yù)定的模型函數(shù)(例如高斯函數(shù))進(jìn)行比較并提取該模型函數(shù)的峰[0080]圖3示出用于確定物體或材料與機(jī)體之間的間隔距離的系統(tǒng)的示例圖，該系統(tǒng)包定工件或材料WP的激光處理機(jī)器的工作頭10與所述工件或材料的表面之間的間隔距離的[0082]測量光路P和參考光路P是引導(dǎo)光路，并包括適[0083]如上所述，將測量光路P引導(dǎo)到工件或材料的激光處理機(jī)器的工作頭10,并自此述工件或材料距離的測量頭部段，例如噴嘴中用于供應(yīng)輔氣流的開口或激光束的輸出端。當(dāng)然，如果應(yīng)用于不同類型的對工件或材料進(jìn)行機(jī)械處理或使用流體對其進(jìn)行處理的機(jī)240和聚焦透鏡260,將參考光路P導(dǎo)引到回光反射元件180。光學(xué)反射元件180沿參考光路布置，使得該光路從分束器160到光學(xué)反射元件180的光程對應(yīng)于測量光路從分束器160到在操作狀態(tài)下正處理的工件或材料WP的(反射)表面的光程，其中所述表面與工作頭(即與工作頭接近工件或材料的末端，諸如噴嘴中用于輔氣的開口或光束輸出端)處于預(yù)設(shè)標(biāo)稱[0085]形成測量光路P和參考光路PR,使得光輻射沿這些光路在兩個方向上傳播，分別在正處理的工件或材料WP的表面以及光學(xué)反射元件180上反射之后返回到分束器160。在正處理的工件或材料的表面上反射可以理解為工件或材料非金屬但可在不同的深度發(fā)生漫射或反射時出現(xiàn)在工件或材料的至少部分反射的表面上的反射，因此允許沿著物體或材料的整個深度進(jìn)行干涉測量。在參考光路P中，參考光束R雙次穿過λ/4玻片240使得光束的線性偏振旋轉(zhuǎn)90°,從而假設(shè)與測量光束M的線性偏振正交的線性偏振。然后，分束器160執(zhí)行測量光束與參考光束的重組并導(dǎo)引它們疊加地沿著檢測光路P,(其為測量光路的一部分和參考光路的一部分所共用)射向傳感器布置S。[0086]導(dǎo)引測量光束和參考光束通過柱面聚焦透鏡280,該聚焦透鏡280可以使準(zhǔn)直光束僅在一個方向上聚焦，特別是與傳感器布置的照明軸正交的方向，以便沿該軸集中信號，從而優(yōu)化光電探測器的照明，并使光束到達(dá)偏振分束器300,該偏振分束器300基于其偏振將測量光束M與參考光束R分開，將其第一部分導(dǎo)向第一反射元件M1且將其第二部分導(dǎo)向第二反射元件M2;在后一種情形下，通過插置λ/2玻片320可以恢復(fù)原始偏振。由于這種配置，第一反射元件M1和第二反射元件M2分別將測量光束和參考光束以入射角度α導(dǎo)向傳感器布置S,更精確地導(dǎo)向傳感器布置的公共入射區(qū)域。[0087]可以借助反射元件M1和M2將入射角度α控制在預(yù)設(shè)值范圍內(nèi)，所述反射元件M1和M2分別可沿相對光束的傳播軸平移并可繞關(guān)于入射平面的法線軸旋轉(zhuǎn)(圖中的虛線位置)。[0088]如上所述，傳感器布置S包括多個光電探測器裝置，其中每個光電探測器裝置適配成發(fā)射表示入射于其上的光強(qiáng)的特定信號，并且這些信號作為整體傳輸?shù)教幚頇C(jī)構(gòu)350,該處理機(jī)構(gòu)350配置用于通過獲取疊加的測量光束和參考光束的總?cè)肷涔夤β识R別在傳感器布置的公共入射區(qū)域C上形成的干涉條紋圖案F。[0089]優(yōu)選地，測量光路和參考光路包括對應(yīng)的光學(xué)元件，特別地，參考光路包括回光反射元件，其反射和光漫射特性在最大限度上對應(yīng)于測量光路中插置的工件或材料的反射和光漫射特性。視需要，可以提供光衰減機(jī)構(gòu)和/或光色散機(jī)構(gòu)，其可以平衡由所述回光反射元件反射的參考光輻射的光強(qiáng)和色散與由正處理的工件或材料反射的測量光輻射的光強(qiáng)。[0090]借助圖3中的系統(tǒng)或等效系統(tǒng)，執(zhí)行一種用于確定機(jī)床(諸如工件或材料的激光處理機(jī)器)的工作頭10與沿著預(yù)定工作軌跡T限定的處理區(qū)域中的工件或材料WP之間的間隔距離的方法，隨后加工刀具從工作頭伸出(由工作頭發(fā)射處理激光束)。[0091]該方法包括產(chǎn)生低相干光輻射的測量光束M,導(dǎo)引該測量光束M通過工作頭10射向處理區(qū)域，在處理區(qū)域中被工件或材料WP反射或漫射，并導(dǎo)引其通過工作頭10沿第一入射方向射向傳感器布置S。[0092]當(dāng)處理金屬工件或材料時，可以假設(shè)測量光束在材料的第一表面上反射或漫射。在某些情形下，例如焊接或增材制造過程中，需要測量距熔池表面(其代表熔融金屬的第一表面)的距離，而非待焊接的固體(或襯底)的表面。在非金屬處理和半透明材料(陶瓷、塑[0093]光輻射測量光束M特別是沿著從光源100到傳感器布置S的測量光路行進(jìn)，該傳感器布置S包括具有特殊預(yù)定且不變的幾何路程的兩個部分，分別是光源100與工作頭10接近工件或材料WP的末端之間的第一部分以及工作頭10接近工件或材料WP的末端與傳感器布置S之間的第二部分。[0094]所述低相干光輻射的參考光束R由同一光源100產(chǎn)生，導(dǎo)引該光束相對于測量光束M的第一入射方向以預(yù)定入射角度沿第二入射方向射向傳感器布置S。參考光束R沿著參考光路P行進(jìn)，其光程相當(dāng)于標(biāo)稱操作狀態(tài)下測量光路P的光程，其中工作頭10與工件或材料WP之間的距離對應(yīng)于預(yù)定標(biāo)稱間隔距離D[0095]測量光束M和參考光束R在傳感器布置S的公共入射區(qū)域C上沿著預(yù)設(shè)照明軸疊加。通過處理機(jī)構(gòu)350檢測測量光束M與參考光束R之間的干涉條紋圖案F在公共入射區(qū)域C上沿著照明軸的位置，如上所述，可以確定測量光路P與參考光路PR之間的光程差，這表示以下二者之差：(a)工作頭10與處理區(qū)域中工件或材料WP表面之間的當(dāng)前間隔距離，(b)預(yù)設(shè)標(biāo)稱間隔距離。[0096]該方法可以在工作過程中實(shí)時執(zhí)行，以便確定工作頭與工件或材料上的當(dāng)前處理區(qū)域之間的間隔距離，但也可以在工作過程之前或之后執(zhí)行，例如以使待處理的工件或已執(zhí)行的工作過程合格。[0097]圖4和圖5a示意性示出一種用于確定激光處理機(jī)器的工作頭與處理區(qū)域中工件或材料表面之間的間隔距離的系統(tǒng)的局部示例性實(shí)施例，特別是處理激光束B和測量光束M在工作頭內(nèi)部的光路以及處理激光束B和測量光束M在工件或材料WP的切削或鉆削部分中的相對位置的示例性實(shí)施例。[0098]圖4示出使激光束偏轉(zhuǎn)的反射元件，諸如二向色鏡(標(biāo)為DM),其使處理激光束B的傳播光軸從工作頭進(jìn)入方向偏轉(zhuǎn)到正處理的工件或材料WP上的入射方向。這是一種在包括橫向激光束輸入端的工作頭的實(shí)施例中采用的配置。在本實(shí)施例中，借助光學(xué)反射掃描系統(tǒng)SM或折疊式反射鏡，例如以壓電方式控制其傾斜度，基于工作頭沿工作軌跡的前進(jìn)速率的絕對值和方向，以便控制測量點(diǎn)與表面相交的位置，使光輻射測量光束M導(dǎo)向材料的測量區(qū)域，無明顯偏轉(zhuǎn)地穿過二向色鏡DM。光學(xué)反射掃描系統(tǒng)SM的下游布置有聚焦透鏡FL,從而可以控制測量點(diǎn)與工件或材料的表面相交的位置H.從圖中可以看出，可以通過使光學(xué)反射掃描系統(tǒng)SM傾斜而控制測量光束的傳播方向，以便不同軸地疊加在處理激光束B上，但與之向色鏡透射處理激光束，但反射來自橫向輸入端的測量光束。[0099]有利地，在用于借助激光對材料進(jìn)行激光切削、鉆削或焊接或者用于對三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行增材制造的機(jī)器中，其中該機(jī)器包括工作頭，該工作頭包含布置在材料附近的用于供應(yīng)輔氣流的噴嘴，導(dǎo)引光輻射測量光束通過噴嘴，并根據(jù)工作軌跡導(dǎo)向與當(dāng)前處理區(qū)域同軸或在當(dāng)前處理區(qū)域附近、優(yōu)選在其前方的工件或材料的測量區(qū)域。[0100]有利地，在用于借助激光對材料進(jìn)行激光焊接或者對三維結(jié)構(gòu)進(jìn)行增材制造的機(jī)器中，其中該機(jī)器在用于聚焦激光束的光學(xué)系統(tǒng)的下游包括工作頭，該工作頭包含用于高功率處理激光束的輸出端，該系統(tǒng)布置在工件或材料附近，導(dǎo)引光輻射測量光束通過上述光束輸出端，并根據(jù)工作軌跡導(dǎo)向與當(dāng)前處理區(qū)域同軸或者在所述當(dāng)前處理區(qū)域附近、優(yōu)選在其前方的工件或材料的測量區(qū)域。[0101]便利地，測量光束M與處理激光束B同軸地入射，例如用于評估增材制造期間的鉆削深度、焊接高度和結(jié)構(gòu)化材料的高度。測量光束M在相對于處理區(qū)域的后退位置入射，用焊接期間早期測量工作頭與工件或材料的間隔距離，或用于識別沿工作軌跡的焊縫位置。[0102]圖5b示意性示出用于確定工件或材料的機(jī)械處理機(jī)床的工作頭與處理區(qū)域中工件或材料的表面之間的間隔距離的系統(tǒng)的局部示例性實(shí)施例，特別是切削刃CT(例如金剛石切削刃)、測量光束M在機(jī)床的工作頭內(nèi)光路的末端部分以及切削刃CT和測量光束M在工[0103]圖5c示意性示出用于確定使用流體處理工件或材料的機(jī)床的工作頭與處理區(qū)域中工件或材料的表面之間的間隔距離的系統(tǒng)的局部示例性實(shí)潔),測量光束M的布置有利地相對于處理區(qū)域向前，以便早期測量工作頭與工件或材料的[0104]根據(jù)本發(fā)明，在測量光束和參考光束入射在傳感器布置S的公共入射區(qū)域上的配[0110]為了遵守尼奎斯特采樣定理(Nyquist)并避免混疊或子采樣的現(xiàn)象，光電探測器[0111]可以從入射在傳感器布置上的光輻射的光強(qiáng)分布中的干涉條紋圖案包絡(luò)的位置以借助應(yīng)用周期性但具有頻率k,并沿著入射到傳感器布置中，可以根據(jù)原始信號與所述掩模之間的卷積來計算由傳感器布置檢測到的新信號的趨以使用較少數(shù)的光電探測器檢測所述圖案以對其進(jìn)行采樣，從而有效地減少檢測的條紋映在有效數(shù)目較少的用于檢測整個條紋圖案的光電探測器僅為減小干涉條紋的對比度，因?yàn)榭捎蓡蝹€光電探測器檢測到多個條紋。該現(xiàn)象參閱圖6,其中的線圖分別顯示在無混疊(上圖)和有混疊(下圖)情況下基于信號樣點(diǎn)(由點(diǎn)表示)模檢測到的條紋數(shù)目有所變化，但條紋圖案的包絡(luò)幾乎保持不變。[0118]現(xiàn)有技術(shù)中可證實(shí)，干涉條紋的對比度v取決于混疊因子k。/k,,具體是根據(jù)以下關(guān)[0120]其在光電探測器的空間頻率k的整