[发明专利]位移传感器构造

权利要求书

1.一种位移传感器构造(100、300、400)，包括：

标尺光栅(110)，包括设置在第一方向(X)上的光栅条(118)，每个所述光栅条在实质上垂直于所述第一方向的第二方向(Y)上延伸，且所述标尺光栅定义对应于衍射级角组(θ1、θ2、θ3)的衍射面组(111、112、113)，该衍射级角组与垂直入射到所述标尺光栅上的平面波相对应；以及

标尺光成像构造(120)，包括：

照明部分(160)，配置为向所述标尺光栅提供照射光，且所述平面波和所述照射光具有相同的波长；

成像构造(190)，包括第一光路和第二光路(OP1、OP2)；以及

检测器(200)，包括第一检测器部分和第二检测器部分(201、202)，其中：

所述位移传感器构造配置为从所述标尺光栅输出第一标尺光分量到所述成像构造，并且配置为沿着所述第一光路输出所述第一标尺光分量到所述第一检测器部分，

所述位移传感器构造配置为从所述标尺光栅输出第二标尺光分量到所述成像构造，并且配置为沿着所述第二光路输出所述第二标尺光分量到所述第二检测器部分，而且在所述标尺光栅附近，所述第二光路相对于与所述标尺光栅垂直的方向以一角度倾斜，该角度定义在包括垂直于所述标尺光栅的所述方向和所述第一方向的平面中，

所述第一检测器部分配置为接收沿着所述第一光路传输的所述第一标尺光分量并输出第一位移信号，该第一位移信号至少包括第一信号分量，该第一信号分量指示所述标尺光成像构造相对于所述标尺光栅沿着所述第一方向的位移，并且

所述第二检测器部分配置为接收沿着所述第二光路传输的所述第二标尺光分量并输出第二位移信号，该第二位移信号包括所述第一信号分量和第二信号分量，该第二信号分量指示所述标尺光成像构造相对于所述标尺光栅沿着第三方向(Z)的位移，所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向。

2.根据权利要求1所述的位移传感器构造，其中

所述照明部分配置为提供包括第一照射光分量和第二照射光分量(A、B)的照射光，所述第一照射光分量布置为相对于所述衍射面组中的第一衍射面(111)偏离第一偏移角(DAA)，所述第二照射光分量布置为相对于所述衍射面组中的第二衍射面(112)偏离第二偏移角(DAB)，并且所述第一衍射面和所述第二衍射面的衍射级彼此相差整数N，其中N至少是1，

所述第一标尺光分量包括第一标尺光次级分量和第二标尺光次级分量(OP1A、OP1B)，所述第一标尺光次级分量产生于所述第一照射光分量并被所述标尺光栅输出，使得所述第一标尺光次级分量以相应于所述第一偏移角的量(θOP1A)从所述第一衍射面偏离，所述第二标尺光次级分量产生于所述第二照射光分量并被所述标尺光栅输出，使得所述第二标尺光次级分量以相应于所述第二偏移角的量(θOP1B)从所述第一衍射面偏离，

所述第二标尺光分量包括第三标尺光次级分量和第四标尺光次级分量(OP2A、OP2B)，所述第三标尺光次级分量产生于所述第一照射光分量并被所述标尺光栅输出，使得所述第三标尺光次级分量以相应于所述第一偏移角的量(θOP2A)从所述第二衍射面偏离，所述第四标尺光次级分量产生于所述第二照射光分量并被所述标尺光栅输出，使得所述第四标尺光次级分量以相应于所述第二偏移角的量(θOP2B)从所述第二衍射面偏离，

所述第一检测器部分配置为接收由所述第一标尺光次级分量和所述第二标尺光次级分量的干涉产生的第一强度图样(IP1)，所述第二检测器部分配置为接收由所述第三标尺光次级分量和所述第四标尺光次级分量的干涉产生的第二强度图样(IP2)。

3.根据权利要求2所述的位移传感器构造，其中

所述第一衍射面实质上垂直于所述第一方向，所述第一位移信号仅包括所述第一信号分量。

4.根据权利要求3所述的位移传感器构造，其中所述第一位移信号和所述第二位移信号之间的差指示所述标尺光成像构造相对于所述标尺光栅沿所述第三方向的位移。

5.根据权利要求1所述的位移传感器构造，其中所述照明部分配置为不提供平行于与所述第一方向垂直的平面的照射光分量。

6.根据权利要求1所述的位移传感器构造，其中所述标尺光栅包括相栅(150A、150B)，该相栅配置为抑制来自于所述照射光的零级光输出。