[发明专利]一种倾斜物体位置测量装置

权利要求书

1.一种倾斜物体位置测量装置，沿光路方向依次包括：

用于产生均匀照明光的照明单元；

垂直于所述照明光光轴的标记板；

将所述标记板上的标记投影到与所述照明光光轴不相垂直的第一平面上不同位置处的标记调整单元； 

将经过所述标记调整单元的标记像投影至所述倾斜物体的被测面的投影成像单元，所述第一平面与所述被测面相对于所述投影成像单元物像共轭；

接收所述被测面反射的标记像的接收成像单元，所述投影成像单元和所述接收成像单元为双远心结构；

将所述接收成像单元所成的标记像调整到与所述照明光光轴垂直的第二平面上不同位置处的像方调整单元；

和带有探测面的探测单元, 所述第二平面上的标记像投影至所述探测面；

所述被测面在物镜光轴方向上的位置变化，导致所述探测面上的标记像在所述探测面上产生相应的位置变化。

2.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述投影成像单元和接收成像单元满足SC成像条件。

3.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，所述标记调整单元具有多个在空间上不同位置处的带有反射面的物体，所述反射面用于反射经过所述标记板的入射光。

4.如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述物体为反射镜。

5.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述反射镜上主光线的入射角小于等于45度。

6.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，其中相邻的两反射镜间在横向和垂向的距离相等。

7.如权利要求4所述的测量装置，其特征在于，所述标记调整单元还具有转折反射镜,用于将所述反射镜反射出的光反射到所述投影成像单元以调节光路方向。

8.如权利要求3所述的测量装置，其特征在于，所述物体为多个相互胶合并具有相同外形尺寸的反射棱镜，在所述反射棱镜上的每个入射点区域都镀有反射膜。

9.如权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述标记调整单元还具有用于调整光程的补偿板。

10.如权利要求9所述的测量装置，其特征在于，所述反射棱镜数量为两个。

11.如权利要求10所述的测量装置，其特征在于，所述补偿板具有第一补偿板和第二补偿板, 所述第一补偿板与远离投影成像单元的所述反射棱镜的所述入射点区域胶合，所述第二补偿板与靠近投影成像单元的所述反射棱镜的所述入射点区域胶合,所述第一补偿板比所述第二补偿板厚。

12.如权利要求8所述的测量装置，其特征在于，所述标记调整单元还具有一个与靠近投影成像单元的所述反射棱镜胶合的棱镜,所述棱镜的一个面与出射光垂直。

13.如权利要求1所述的测量装置，其特征在于，在所述像方调整单元之后还具有用于放大所述标记像的中继放大成像单元，所述中继放大成像单元为双远心结构且放大倍率大于1倍。

14.如权利要求13所述的测量装置，其特征在于，在所述中继放大成像单元之后和所述探测单元之前还具有用于把所述标记像的非测量方向进行压缩的单向会聚单元。

15.如权利要求14所述的测量装置，其特征在于，所述单向会聚单元具有多个数量与非测量方向上的所述标记的行数相对应的柱面镜。

16.如权利要求13-15任一项所述的测量装置，其特征在于，所述探测面上探测到所述标记像的位移量Δx与所述被测面的位移量Δz之间的关系为：

Δx=2×f1×Δz×sinθ×f2，

其中，θ为所述第一平面与所述标记调整单元的出射光之间的夹角, f1为所述接收成像单元的倍率, f2为所述中继放大成像单元的放大倍率。

17.如权利要求16所述的测量装置，其特征在于，所述f1的值为1，所述f2的值大于等于10。