[发明专利]载物台平移测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，其特征在于，包括干涉仪、用于测量所述载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元、用于测量所述载物台同时沿第二轴位移前后第二测量光束的光程的改变量的第二轴测量单元以及处理单元。

2.根据权利要求1所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，所述棱镜具有入射面和出射面，所述测量镜安装于所述载物台的侧面，所述测量镜具有折射面和反射面，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜与所述测量镜的折射率相同。

3.根据权利要求2所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述第二轴测量单元包括X轴反射镜，所述干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到所述测量镜的所述折射面，经过折射后正入射到所述测量镜的所述反射面后能够被原路返回；所述干涉仪发出的第二测量光束，经所述X轴反射镜反射后能够原路返回；所述处理单元根据载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量和载物台沿第二轴位移获得载物台沿第一轴的位移。

4.根据权利要求3所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

5.根据权利要求3所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述棱镜安装于所述干涉仪的第一测量光束的出口处。

6.根据权利要求3所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述处理单元通过公式获得载物台沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，Dx是载物台沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm’是当载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

7.一种载物台平移测量方法，其特征在于，采用如权利要求1~6中任意一项所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪通过向第二轴测量单元发送第二测量光束测得载物台沿第二轴位移D_X;

步骤2，干涉仪通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm’；

步骤3，通过公式得出载物台沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，Dx是载物台沿第二轴的位移，β是所述第一测量光束经所述棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm’是载物台在第一轴和第二轴所在的平面位移前、后第一测量光束的光程的改变量。

8.一种载物台平移测量装置，用于测量所述载物台沿第一轴的位移，其特征在于，包括干涉仪、用于测量所述载物台沿第一轴位移前后第一测量光束的光程的改变量的第一轴测量单元以及处理单元，所述第一轴测量单元包括棱镜和测量镜，所述棱镜具有入射面和出射面，所述测量镜安装于所述载物台的侧面，所述测量镜具有折射面和反射面，所述入射面和出射面的夹角与所述折射面和反射面之间的夹角相等且均大于0度，所述棱镜与所述测量镜的折射率相同，所述干涉仪中发出的第一测量光束，经过棱镜后以一定角度入射到所述测量镜的所述折射面，经过折射后正入射到所述测量镜的所述反射面后能够被原路返回，所述处理单元获得所述载物台沿第一轴的位移。

9.根据权利要求8所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述入射面与所述反射面平行，所述出射面与所述折射面平行。

10.根据权利要求8所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述棱镜安装于所述干涉仪的第一测量光束的出口处。

11.根据权利要求8所述的载物台平移测量装置，其特征在于，所述处理单元通过公式得出载物台沿第一轴的位移，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。

12.一种载物台平移测量方法，其特征在于，采用如权利要求8~11中任意一项所述的载物台平移测量装置，包括如下步骤：

步骤1，干涉仪通过向第一轴测量单元发送第一测量光束测得载物台在第一轴和第二轴所在的平面进行位移前后第一测量光束的光程的改变量Dm；

步骤2，通过公式得出载物台沿第一轴的位移Dz，其中，Dz是载物台沿第一轴的位移，β是所述第一测量光束经棱镜折射后与原方向形成的夹角，Dm是当载物台沿第一轴进行位移前后第一测量光束的光程的改变量。