[发明专利]位移检测装置

权利要求书

1、一种位移检测装置，包括：

非接触式传感器，该非接触式传感器具有：光源；使从所述光源发出 的输出光聚焦到待测面上的物镜；和光接收元件，该光接收元件通过所述 物镜在所述待测面上聚焦后使用被所述待测面反射的反射光基于所述物镜 的焦距来检测位移信息；

控制单元，该控制单元基于由所述光接收元件检测到的所述位移信息 来调节所述物镜的所述焦距；和

位移量测量单元，该位移量测量单元具有经由连接构件附接到所述物 镜的线性刻度尺，并配置为测量通过所述控制单元调节所述物镜的所述焦 距时的所述线性刻度尺的位移量。

其中，光调节构件至少设置在所述光源和所述物镜之间或所述物镜和 所述光接收元件之间，并具有供所述输出光和/或所述反射光穿过的开口部 以及遮断所述输出光和/或所述反射光中特定光分量的遮光部。

2、如权利要求1所述的位移检测装置，其中，所述光调节构件设置在 所述光源和所述物镜之间，并调节将被聚焦在所述待测面上的所述输出光 的分辨率。

3、如权利要求2所述的位移检测装置，其中，

所述遮光部设置在所述输出光的光轴上，并遮断所述输出光中的包括 近轴光线的第一输出光分量，并且

所述开口部使围绕所述第一输出光分量的第二输出光分量通向所述物 镜。

4、如权利要求1-3中任一项所述的位移检测装置，其中，所述光调节 构件设置在所述物镜和所述光接收元件之间，并调控被所述待测面反射的 反射光的入射角。

5、如权利要求4所述的位移检测装置，其中，

所述遮光部调控所述反射光中相对于光轴具有第一入射角的第一反射 光分量，并且

所述开口部使所述反射光中的第二反射光分量通向所述光接收元件， 所述第二反射光分量相对于所述光轴具有小于所述第一入射角的第二入射 角。

6、如权利要求5所述的位移检测装置，其中，所述待测面具有衍射光 栅的不均匀表面图案，并满足以下关系

sinθ₁±sinθ₂＝mλ/d

其中，θ₁表示入射到所述衍射光栅上的光的入射角，θ₂表示被所述 衍射光栅衍射的光的衍射角，d表示所述衍射光栅的光栅间距，m表示衍射 级，而λ表示波长，并且

其中，所述光调节构件中的所述开口部的开口尺寸设定成使所述入射 角θ₁和所述衍射角θ₂满足条件|θ₁|≠|θ₂|。