CN101449132A - 沿着至少一个移动方向运动的物体的位置确定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种沿着至少一个移动方向运动的物体的位置确定装置，其中每个移动方向对应一个沿着相应移动方向测量物体位置的长度测量装置，该长度测量装置作为第一部件具有一个沿着对应移动方向(x，y)延伸的比例尺(20，30)，这种装置包括：一个作为相应长度测量装置(2，3)的第二部件的比例尺(20，30)的扫描用的扫描头(25，35)。根据本发明，一个距离确定装置(12，23；13，33)包括一个作为第一部件的测量分度(12，13)和一个作为第二部件的测量头(23，33)，这两个部件(12，23；13，33)之一设置在被测物体(10)上，而另一个则设置在随被测物体(10)一起运动的长度测量装置(2，3)的部件(20，30)上。

Description

沿着至少一个移动方向运动的物体的位置确定装置
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的沿着至少一个移动方向(即沿着第一方向和必要时沿着第二和/或第三方向)运动的物体的位置确定装置。
背景技术
这种装置包括至少一个作为长度测量装置的第一部件沿着对应移动方向即例如第一方向延伸的比例尺和一个作为该长度测量装置的第二部件相对于该比例尺沿着第一方向运动的用于扫描该比例尺的扫描头，所以可沿着第一方向探测该比例尺相对于该扫描头的位置变化，其中该比例尺或该扫描头共同与被测物体沿着第一方向运动；此外，设置有长度测量装置的随被测物体一起运动的部件离该物体的距离确定装置。
DE 42 19 311 C2提出的一种位移探测器形式的上述那类装置包括一个机架；一个聚焦传感器形式的用于探测该传感器和被测物体的表面(镜面)之间的距离的无接触传感器；一个通过连接件与该聚焦传感器固定连接的直线比例尺；一个固定在机架上的用于读出直线刻度分度的装置；一个该聚焦传感器和该直线刻度的运动调节元件，从而使该直线刻度和该聚焦传感器共同相对于该机架运动；以及一个操作该调节元件用的控制电路。
其中该直线刻度(比例尺)和对应的该直线刻度的分度的读出装置(扫描头)用于确定被测物体的运动，该直线刻度可与该物体共同运动，且对应的该直线刻度的分度读出装置与位移探测器的机架固定连接。用这个设置在该直线刻度上的聚焦传感器形式的无接触传感器作为该直线刻度和被测物体表面之间的距离测定装置可确定该直线刻度和被测物体之间的距离。从而在被测物体运动时无须对该直线刻度的跟踪提出特别高的要求，因为通过该直线刻度对应的聚焦传感器可确定该直线刻度离被测物体的距离。
被测物体或其被观察的表面的运动借助该直线刻度对应的直线刻度分度读出装置的相对运动来确定，其中该直线刻度的跟踪误差可借助该聚焦传感器对该直线刻度和被测物体或其被观察表面之间测出的相应距离进行校正(补偿)。
这种公知的位移探测器具有这样的缺点：由于环境空气的参数的波动(空气参数变化)，特别是折射率的波动，接触传感器的测量结果是不精确的，因而对高精确的测量来说是不够精确的。
发明内容
本发明的课题是进一步改进上述那种沿着至少一个移动方向运动的物体的位置测定装置。
根据本发明，这个目的是通过提出一种具有权利要求1所述特征的装置来实现的。
据此，这类装置一方面包括可与被测物体共同运动的长度测量系统的部件和被测物体本身之间的距离测定装置，另一方面包括一个作为第一部件的测量分度和作为第二部件的对应测量头，其中这两个部件之一设置在被测物体上(即与该物体连接而可一起移动)，而这两个部件的另一个则设置在该长度测量装置的可与被测物体共同运动的部件上(与该部件连接而可一起移动)。
本发明的这种解决方案具有这样的优点：可用另一个长度测量系统来测定介于被测物体和与它共同运动(移动)的长度测量装置的部件之间的距离，该长度测量系统基于用一个对应的测量头来进行测量分度的扫描原理。因此测量结果与环境空气的参数无关。
在这种情况下，沿着一个或多个移动方向运动的物体的位置的本发明测定装置不但可用于狭义上的测量例如用于校准设置在该物体上的十字分度，而且也可(通过利用一个用来控制确定的位置值的控制装置的共同作用)用于在被测物体加工时对该物体进行定位，例如用于光敏涂层板(光刻法)的结构的曝光或用于激光雕刻或铣刀铣削。
根据本发明的一个有利改进方案，本发明装置用于确定沿着两个独立的直线(特别是相互垂直的)移动方向运动的物体例如固定在测量台上的物体的位置。在这种情况中，长度测量装置对应两个移动方向的每一个方向，该长度测量装置作为第一部件具有一个沿着相应移动方向延伸的比例尺和作为第二部件具有一个用于该比例尺的扫描的扫描头，所以对这两个移动方向的每一方向来说都可探测相对于对应比例尺的扫描头的位置变化，其中，对两个长度测量装置的任一个来说，不是该比例尺就是该扫描头共同与被测物体沿着相应的移动方向运动。此外，两个长度测量装置的每一个都对应一个相应长度测量装置的共同与被测物体运动的部件离沿着相应移动方向的被测物体的距离的测定装置。在共同与被测物体运动的相应长度测量装置的部件和被测物体本身之间沿着相应移动方向的这两个距离测定装置分别包括一个作为第一部件的测量分度和一个作为第二部件的对应测量头，其中这两个部件之一被设置在被测物体上，而这两个部件的另一个则与该长度测量装置的随被测物体沿着相应移动方向一起运动的部件连接。
用这种装置可探测在一个平面内的被测物体的任意运动。这种运动分别表示沿着两个独立的直线移动方向的运动叠加(组合)，两个长度测量装置分别对应一个移动方向。
根据本发明上述改进方案的一种优选实施方式，长度测量装置的两个不随被测物体一起运动的部件，尤指长度测量装置的扫描头是相互刚性连接的。
一个长度测量装置的比例尺优先作为该长度测量装置随被测物体一起运动的部件。设置在被测物体上的测量分度的扫描用的测量头最好通过刚性的一起移动的连接布置在该比例尺上。
至少一个(优先随被测物体一起运动的)比例尺以及至少一个(优先设置在被测物体上的)测量分度分别优先具有一个周期性分度形式的增量迹线(增量分度)。
被测物体可能指的是一块例如固定在所谓测量台上的测量板，该测量板可在一个平面内移动并对应一个扫描装置，该扫描装置扫描设置在该测量板上的整体量具并由此可探测该测量板在该平面内的运动。在这种情况下，沿着至少一个移动方向，特别是沿着两个在一个平面上垂直的两个移动方向移动的物体即这里的测量板的位置确定用的本发明装置用于检验和必要时校准由该测量板和对应扫描装置组成的位置测量装置。
为此，相应长度测量装置不随被测物体即测量板一起运动的部件即特别是两个长度测量装置的扫描头与该测量板的扫描用的扫描装置刚性连接。
为了可使被测物体沿着至少一个移动方向(第一和/或第二方向)运动，一方面可对每个规定的移动方向的被测物体配置一个传动装置，用该传动装置可沿相应的移动方向产生被测物体的要求的运动；此时，相应的长度测量装置的运动部件不是被动地被带着走，便是配置有自己的传动装置。其中一方面相应的被测物体配置传动装置和另一方面相应的长度测量装置配置的传动装置是这样同步的，即在被测物体运动时，该长度测量装置的运动部件总是基本上一起运动相同的行程。可能的误差通过在相应长度测量装置随被测物体一起运动的部件和该物体本身之间配置的距离测定装置来探测并可进行补偿。
根据本发明的另一个实施方案，相应长度测量装置随被测物体一起运动的部件通过一个传动装置进行传动并由此带动被测物体。这种实施方案具有这样的优点：在被测物体上不产生热输入。
另一种可供选择的方案是，对每一个移动方向的被测物体可配置一个离该被测物体一定距离的，但与它连接的单独传动滑板，该传动滑板带动该被测物体沿着相应的移动方向运动。
附图说明
本发明的其他细节和优点结合附图所示实施例的下列说明便可一目了然。其中，
图1在一个平面内沿着两个相互垂直的空间方向移动的测量台的示意俯视图，在该测量台上放置一个被测物体，其中每个空间方向配置一个探测该测量台的运动尺寸的长度测量装置；
图2a图1装置的详细俯视图；
图2b图2a所示装置的第一侧视图；
图2c图2a所示装置的第二侧视图；
图3a图2a、2b和2c所示装置的有关测量台的运动的传动机构的第一变型；
图3b图2a、2b和2c所示装置的有关测量台的运动的传动机构的第二变型；
图4a图2a、2b和2c所示装置的有关测量台的运动的传动机构的第三变型；
图4b图2a、2b和2c所示装置的有关测量台的运动的传动机构的第四变型；
图5a在一个平面内沿着两个相互垂直的空间方向移动的测量台的第二结构型式的示意俯视图，在该测量台上放置一个被测物体，与图1比较，这里的每个空间方向配置一个探测该测量台的运动尺寸的扩展长度测量装置；
图5b图5a装置的部分图；
图6图5a装置的详细俯视图。
具体实施方式
图1和2a至2c示出了一个借助十字导轨11、16可在平面(x，y平面)内沿着两个相互垂直的空间方向x或y(移动方向)运动(移动)的测量台1，该测量台具有一块作为被测物体固定其上的测量板10，该测量板在实施例中在其面离十字导轨11、16的表面上配有一个通过扫描装置15扫描的例如十字分度形式的总体量具。扫描装置15是位置固定布置的，即它不随测量台1的测量板10一起运动，所以用扫描装置15扫描设置在测量板10上的总体量具即可探测沿着两个空间方向x、y的每个方向运动的测量板10的运动尺寸。
十字导轨11、16包括一个可沿第二空间方向y运动的台式部件(下板16)和一个接着沿第一空间方向x运动的台式部件(上板11)，后者可沿两个空间方向x，y运动并支承着测量板10。
此外，设置了两个长度测量装置2、3来测定沿着两个空间方向x、y的每个方向运动的测量板10的运动尺寸。它们一方面可用于独立地和除扫描装置15外来进行探测测量板10沿着两个空间方向x，y的运动尺寸并由此可检验用探测装置15和测量板10的对应总体量具进行的测量的精度，但另一方面这两个长度测量装置2、3也可用于单独测定沿着两个空间方向x、y运动的测量板10的运动。这两个长度测量装置2、3分别对应两个空间方向x、y之一并用于探测分别沿对应空间方向x或y(相应长度测量装置的测量方向)的测量板10的运动。
两个长度测量装置2、3的每一个都包括一个纵向导轨21、26或31、36，该纵向导轨分别由一个位置固定的导向件26或36和一个随后沿着相应空间方向x或y进行纵向导向运动的导向件21、31组成。相应长度测量装置2或3的活动导向件21、31支承着一个分别沿对应空间方向(测量方向)x或y延伸的比例尺20或30，其中在相应比例尺20或30上设置有一个周期的(增量的)测量分度(分别带有至少一个参考标志)，该测量分度由许多沿着相应空间方向x或y呈周期性前后排列的刻度线组成。所以，相应长度测量装置2或3必定通过相应长度测量装置2、3的比例尺20或30的延伸方向与相应长度测量装置2、3的活动导向件21或23的运动方向重合。
另一种方案是，比例尺20、30也可分别配置绝对编码，在启动后，这种绝对编码立即提供一个有效位置，因而不需要向参考标志移动。
扫描装置15，更准确地说该扫描装置用于测量板10扫描的扫描头优先布置在两个比例尺20、30的纵轴线200、300的交点，即测量台1尤其是测量板10上方的两个比例尺20、30的延长线的交点。比例尺20、30相对于扫描装置15的这种布置方式是为了进行十字导轨11、16的无角度误差的测量并在必要时进行定位；这相当于阿贝氏布置方式。
两个长度测量装置2、3的比例尺20、30的扫描是分别用一个对应的、位置固定的、即不随测量台1一起运动的扫描头25或35来进行的，从而可确定沿相应测量方向x或y与测量台1一起的长度测量装置2、3的相应纵向运动的导向件21、31的运动尺寸。
两个纵向运动的导向件21、31的第一个通过一连接段22以及一个设置在连接段22上的卡箍24与测量台1连接，更准确地说用其上板11并因而(通过测量台1或其上板11)与测量板10连接，这时，卡箍24卡住测量台1的相应固定区14。
长度测量装置2的卡箍24以及测量台1的相应固定区14是这样设计的，即在测量台1沿着被观察的长度测量装置2的测量方向x运动时，活动的导向件21以及长度测量装置2的对应比例尺20作为该长度测量装置的运动部件随测量板10一起沿着作为测量方向的第一空间方向x一起运动。反之，在测量板10沿着垂直于被观察的长度测量装置2的测量方向x延伸的另一方向运动时，被观察的长度测量装置2的运动导向件21则不一起运动。
对应第一空间方向x的长度测量装置2通过一个卡箍24与测量台1连接，所以它的运动导向件21只有在测量板10沿着对应的第一空间方向x运动时、但不是在测量板10沿着另一第二空间方向y运动时一起运动，之所以需要这样，是因为第一长度测量装置2是通过它的沿着两个空间方向x、y运动的上板11连接到测量台1上的，这是因为该上板沿着第一空间方向x运动而又支承在沿着第二空间方向y运动的下板16上的缘故。
与此相对，用来确定沿着第二测量方向y的测量板10的运动的对应第二空间方向y的长度测量装置3的连接则直接通过纵向运动导向件31的一个连接段32(刚性)连接到只沿第二空间方向y运动的台式部件即下板16上来实现的。由于导向件31通过连接段32固定在台式部件16上，后者反正只可能沿着对应第二长度测量装置3作为测量方向的空间方向y运动，所以在这里不需要通过一个容许相应台式部件16相对于导向件31沿着另一方向(x)进行相对运动的上述那种卡箍来进行连接。
也就是说两个测量装置2、3—一方面通过一个卡箍24和测量台1或上板11对应的固定区14另一方面通过直接连接到该测量台的下板11上—这样(间接地)与测量台1的测量板10连接，即在测量板10沿着一个相当于相应长度测量装置2、3的测量方向x或y的方向运动时，纵向运动的导向件21或31和测量装置2、3的对应比例尺20或30随测量板10一起运动。而在固定在测量台1的上板11上的测量板10沿着一个垂直于相应长度测量装置2、3的测量方向x或y延伸的空间方向y或x运动时，相应长度测量装置2、3的纵向运动的导向件21或31则不随测量台1一起运动。为此，测量台1的固定区14设计成与相应长度测量装置2对应的卡箍24保持啮合的可纵向运动的纵向导轨。其中，长度测量装置2对应的测量台1的固定区14随其导向方向垂直于对应长度测量装置2的测量方向x延伸。
其结果是，测量板1可沿着一个垂直于相应长度测量装置2、3的测量方向x或y的方向相对于两个长度测量装置2、3的每一个进行上述的相对运动；且长度测量装置2、3与测量板10相对于相应长度测量装置2、3的测量方向x或y的横向运动脱离。
另一种方案是，两个纵向运动的导向件21、31也可分别通过一个卡箍与沿着两个空间方向x、y运动的测量台1的上板11连接，这时，第二长度测量装置3按图2a至2c对第一长度测量装置2示出的相同方式连接到上板11上。
在图1、2a、2b和2c示出的实施例中，测量台1沿着两个空间方向x、y的运动不是直接传动；确切地说，两个长度测量装置2、3的每一个都配有传动机构，用该传动机构可使相应长度测量装置2、3的纵向运动导向件21或31相对于对应的位置固定的导向件26、36运动。相应的传动机构包括一个布置在或设置在相应长度测量装置2、3的位置固定的导向件26或36上的并沿着相应测量方向x或y延伸的齿条27、37，而一个在相应纵向运动导向件21或31上支承在一根旋转轴28或38上的齿轮29或39则与该齿条啮合。通过配置的(图中未示出的)驱动用电动机驱动传动轴28或38旋转，使可旋转支承在相应纵向运动导向件21或31上的齿轮29或39产生旋转运动，于是该齿轮用其外齿在对应的位置固定的导向件26、36的齿条27或37上滚动，从而使相应长度测量装置2、3的纵向运动导向件21、31相对于位置固定的导向件26、36分别沿着对应的空间方向或测量方向x、y产生相对运动—视相应齿轮29或39的旋转方向而定，其中通过测量台1与长度测量装置2、3的纵向运动导向件21、31连接的测量板10一起运动。另一种方案是，长度测量装置2、3也可分别配置一台线性电动机来产生相对运动。
上述的齿条传动只不过用来一般地表示可使相应纵向运动的导向件21或31相对于对应的位置固定的导向件26或36产生直线运动的一种直线传动。所以也可使用不同于齿条传动的直线传动来产生相应纵向移动的导向件21、31的纵向运动，但这类直线传动一般不那么容易用图示出。有关一种适用的直线传动例如可参见EP 0 793 870 A1。
图1至2c示出的方案具有这样的优点：由于配有传动机构来产生测量台1以及两个比例尺20、30沿着两个空间方向x、y的运动，所以测量台1本身不对长度测量装置2、3产生热输入。
在测量台1上，更确切地说在其支承的测量板10的上板11上除了测量板10以外，两个增量测量分度12、13分别对应两个长度测量装置2、3延伸。两个增量测量分度12、13分别由许多沿着对应长度测量装置2或3的测量方向x或y前后排列的刻度线组成，这些刻度线可由一个通过相应连接段22、32与对应长度测量装置2或3的纵向运动导向件21、31刚性连接的测量头23或33进行扫描。通过用可随长度测量装置2、3的比例尺20、30一起运动的测量头23、33对设置在测量台1测量板10旁边的测量分度12、13的扫描可探测比例尺20、30沿相应测量方向x或y与测量台1(或与其上板11并由此与测量板10)的距离变化，这种距离变化可能是由于在卡箍24与对应固定区14共同作用时存在的间隙所致。这样就可补偿长度测量装置2、3的相应比例尺20、30和测量台1之间的距离变化。换言之，测量板10沿一个和/或另一个空间方向x、y的运动尺寸的测量是由借助对应扫描头25、35对相应比例尺20或30进行扫描产生的相应长度测量装置2或3的测量结果以及由借助相应测量头23、33对设置在该测量板旁边的测量分度12、13的扫描探测出的随测量板10沿一个或另一个方向x、y的运动而可能在相应比例尺20、30和测量板10之间产生的距离变化组成的。其中设置在测量板10旁边的测量分度12、13作为所谓的直线性比例尺还起这样的作用；避免直线性误差和十字导轨11、16的可能间隙对测量结果产生影响。
相应空间方向x、y的位置值分别作为相应长度测量装置2、3的测量结果x1或y1和相应长度测量装置2、3的比例尺20、30与测量台1或更准确地说与测量板10之间的距离变化探测装置12、23；13、33的测量结果xg或yg之和x1+xg或y1+yg得出。
在用长度测量装置2、3来检验设置在测量板10上的并用对应的扫描装置15扫描的整体量具(例如十字分度形式的整体量具)的精度的情况中，对应测量板10的整体量具的扫描装置15应优先与两个长度测量装置2、3的扫描头25、35刚性连接。此外，扫描装置15应优先位于测量板10上方的一个与两个长度测量装置2、3的测量轴线的交点重合的部位。
但图1至2c示出的位置确定装置不但可作为测量板10的校准测量装置使用，而且也可作为加工单元例如曝光单元、激光加工装置或在用测量台1定位的并用加工单元加工的工件上方的铣刀的高精度定位装置使用。
图3a、3b、4a和4b示出了图1至2c的装置的不同变型，即一方面有关测量台1或测量板10以及另一方面有效比例尺20、30产生共同运动所用的传动机构的不同变型。这在下面分别根据图2b的侧视图以沿着第一空间方向x(移动方向)确定测量台1或其上板11和测量板10的位置的长度测量装置2为例来说明图3a至4b的变型。但下面的说明同样也适用于沿着第二空间方向y确定测量台1或测量板10的上板11的位置用的第二长度测量装置3。
图3a所示装置与图1至2c所示装置的区别在于，测量台1以及比例尺20、30的产生运动用的传动机构不对应长度测量装置2、3，而是对应测量台1，从图3a可特别清楚地看出这种沿着第一方向x产生运动用的传动机构。
其中，也像图1至2c所示装置的情况那样，这种传动机构本身包括每个空间方向用的一根齿条17以及一个抗扭支承在轴18上的并与齿条17保持啮合的齿轮19。
上面结合图1至2c所作的说明也适用于图3a至4b，即各图中示出的齿条传动分别表示一种直线传动，这种直线传动可具有完全不同于齿条传动的结构。
在图3a示出的例子中，为了能够沿着第一空间方向产生运动(移动)，在测量台1的设置导轨11、16的两个可沿第一空间方向x相互移动的部位上一方面布置有齿条17，另一方面布置有齿轮19。具体地说，其中的一个沿着第一空间方向x移动的并直接支承着测量板10的台式部件11可沿着那个空间方向x运动。
为了支承着第一台式部件11的第二台式部件16能够沿着第二空间方向y移动，可按相同方式构成传动机构(在图3a中看不出)。与图1至2c的装置不同的是，这里的纵向移动的导向件(例如21)和纵向测量装置2、3的对应比例尺(例如20)在测量板10沿着一个相应的空间方向x或y运动时(通过在该测量台上作用的传动机构产生)是被动的一起运动。
图3b表示图2b和3a装置的改进，在这里，测量台1和长度测量装置例如2分别配有沿着第一或第二空间方向x、y运动的传动机构。在这种情况中，随被测物体(测量板10)一起运动的长度测量装置2、3的部件(例如对应第一空间方向x的比例尺20)不与测量台1连接。而是一方面测量台侧的传动机构以及另一方面长度测量装置侧的传动机构这样同步，即一方面测量台1和另一方面长度测量装置2、3分别沿着两个空间方向x、y产生均匀的(同步的)运动。而这种匀速运动的可能的误差在这里还可这样补偿，即通过长度测量装置侧的测量头23、33和对应的测量台侧的测量分度12、13可探测沿着相应空间方向x或y(测量方向)的长度测量装置2、3和测量台1之间的距离变化，所以可进行补偿。
图4a表示图3a实施例的变型，其中的区别在于，传动机构不是直接对应测量台1，而是在两个空间方向x，y的每个方向分别有一块传动滑板5对应测量台1，该传动滑板包括一个位置固定的导向件56和一个接着沿相应空间方向x或y进行纵向导向运动的导向件51，其中，齿条57对应一个固定的导向件56，而抗扭支承在轴58上的并与齿条57保持啮合的齿轮59则对应另一个纵向运动导向件51。在这种情况中，齿条57通过齿轮59的轴58由旋转电机进行驱动，这样就可相对于位置固定的导向件56产生纵向移动的导向件51的纵向运动。
纵向运动的导向件51通过连接区52和卡箍54与测量台1的固定区14连接、即像上面借助一个长度测量装置2以及测量台1的对应固定区14的卡箍24所述的相同方式连接。
所以在图4a所示装置中，测量台1或测量板10沿着两个空间方向x，y分别通过一块传动滑板5进行传动，该滑板具有一个纵向运动的与该测量台连接的导向件51。此外，由于也随测量台1或测量板10一起运动的长度测量装置2、3的部件(比例尺20、30)按上面借助图1a至2c所述的方式与测量台1连接，所以在通过传动滑板5引起测量台1或其上板11和测量板10分别沿着相应空间方向x和/或y运动时，比例尺20、30也一起运动。
图4b表示图4a装置的变型，其中长度测量装置2、3分别配有自己的传动机构，图4b中以沿着第一空间方向x作用的长度测量装置2为例示出。这些传动机构与作用到测量台1上的相应传动滑板5的传动机构同步，所以基本上可实现一方面传动滑板5以及测量台1和另一方面长度测量装置2、3的运动部件20、30沿着相应空间方向x或y的同步运动。在这种情况中，不需要测量台1和随测量台1一起运动的长度测量装置2、3的部件(比例尺20、30)之间的连接。
图4a和4b所示的装置由于使用单独的传动滑板来传动测量台1而同样像图2b所示的装置那样，具有不在测量台1上产生热输入的优点。当然，为此需要单独的传动滑板5，即两个空间方向x、y的每个方向都需要一块传动滑板5，这会增加整个装置的空间需要。
图5a、5b和6表示图1至2c所示装置的改进，其间的区别在于，对应第一空间方向x的长度测量装置2包括两个相互平行布置的并沿第二空间方向y相隔一定距离(距离d)的、在一个共同的纵向运动导向件21上进行导向运动的比例尺20、20’，这两个比例尺分别对应一个相应比例尺20、20’扫描用的扫描头25、25’以及一个在测量台1上的测量板10旁边延伸的测量分度12扫描用的测量头23、23’。
这样就可确定测量台1或更确切地说上板11和测量板10的角度误差α，并在分析测量结果时或在加工所谓阿贝氏布置以外的工件时进行考虑。因此在测量或加工时不需要把扫描装置或刀具精确地布置在测量轴线200、300的交点(阿贝氏布置)，从而可大量减少工作量。确切地说可能的角度误差可用计算方式修正。
通过借助扫描头25、25’对两个对应第一空间方向x的比例尺20、20’的扫描得出的示于图5a和5b中的测量值x1 1和x2 1以及通过从借助测量头23、23’扫描对应第一空间方向x的测量分度12得出的测量值x1 g和x2 g中得出十字导轨的角度误差α为：
α＝(x1 1+x1 g-x2 1-x2 g)/d
在扫描装置15或代替扫描装置15使用的加工单元与沿着两个空间方向x、y的测量轴线200、300的交点的空间偏差为dx、dy的情况下，得出角度修正的位置值为：
x＝(x1 1+x1 g+x2 1+x2 g)/2-α dy
y＝y1+yg-α dx
这样得出的关于测量台1或上板11的角度误差α可用来这样定位布置在上板11上的被加工物体例如光敏涂层的并用光掩模曝光的板或测量台1本身，使角度误差被补偿。当然，关于角度误差的信息也可用来根据角度误差找正光掩模。在每种情况中，都可保证光敏涂层板和光掩模之间的正确定位。
这样就可特别用光刻法高精度地制造带有十字分度的测量板。同样，以后可在这种测量台上进行十字分度精度的检验，这时，已如上述，长度测量装置2、3被用来检验相应测量板的精度。

Claims (11)

1.沿着至少一个移动方向运动的物体的位置确定装置，其中每个移动方向对应一个沿着相应移动方向测量物体位置的长度测量装置，该长度测量装置作为第一部件具有一个沿着对应移动方向(x，y)延伸的比例尺(20，30)，这种位置确定装置包括：
-一个作为相应长度测量装置(2，3)第二部件的比例尺(20、30)的扫描用的扫描头(25，35)，所以可沿着对应移动方向(x，y)测定相对于扫描头(25，35)的比例尺(20，30)的位置变化，其中相应长度测量装置(2，3)的两个部件(20、25；30、35)之一在被测物体(10)运动时随该物体一起沿着相应移动方向(x，y)运动，
-一个用于确定随被测物体(10)一起运动的相应长度测量装置(2，3)的部件(20，30)离被测物体(10)沿着长度测量装置(2，3)的比例尺(20，30)的延伸方向(x，y)的距离的装置(12，13；13，33)，
其特征为，
随被测物体(10)一起运动的相应长度测量装置(2，3)的部件(20，30)离被测物体(10)的距离的确定装置(12，23；13，33)包括一个作为第一部件的测量分度(12，13)和一个作为第二部件的对应测量头(23，33)，其中，这两个部件(12，23；13，33)之一设置在被测物体(10)上，而这两个部件(12，23；13，33)的另一个则设置在随被测物体(10)一起运动的长度测量装置(2，3)的部件(20，30)上。
2.按权利要求1的装置，其特征为，这种装置被设计来和设置来确定沿着两个独立的直线移动方向(x，y)运动的物体(10)的位置，且被测物体(10)的每个移动方向(x，y)对应一个具有一个沿着相应移动方向(x，y)延伸的比例尺(20，30)的长度测量装置(2，3)。
3.按权利要求2的装置，其特征为，两个长度测量装置(2，3)的不随被测物体(10)一起运动的部件(25，35)是相互刚性连接的。
4.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，比例尺(20，30)构成相应长度测量装置(2，3)的随被测物体(10)一起运动的部件。
5.按权利要求3和4的装置，其特征为，两个长度测量装置(2，3)的扫描头(25，35)是相互刚性连接的。
6.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，与相应长度测量装置(2，3)对应的测距测量分度(12，13)设置在被测物体(10)上。
7.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，相应长度测量装置(2，3)对应的测距测量头(23，33)与长度测量装置(2，3)的随被测物体(10)一起运动的部件(20，30)连接。
8.按权利要求4和7的装置，其特征为，相应长度测量装置(2，3)对应的测距测量头(23，33)与长度测量装置(2，3)的比例尺(20，30)连接。
9.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，与相应长度测量装置(2，3)对应的用于测量距离的测量分度(12，13)规定一定的测量方向，该测量方向与对应长度测量装置(2，3)的测量方向(x，y)重合。
10.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，相应长度测量装置(2，3)的比例尺(20，30)具有增量迹线。
11.按前述权利要求任一项的装置，其特征为，与每个长度测量装置(2，3)对应的用于测量距离的测量分度(12，13)设计成增量分度。
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