CN103954219A - 二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置 - Google Patents

Abstract

一种二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，有与基座固定连接的零膨胀测量系统结构框架，基座上相互平行的设置有两条Y轴运动导轨，两条Y轴运动导轨上设置有能够沿该Y轴运动导轨滑动的两条X轴运动导轨，两条X轴运动导轨上设置有能够沿该X轴运动导轨滑动的滑动支座，滑动支座上分别设置有工作台姿态调整机构和位于工作台姿态调整机构侧边的工作台测量反射镜；零膨胀测量系统结构框架上分别设置有与工作台测量反射镜相对应的干涉测量和姿态测量系统和干涉激光光源，以及与工作台姿态调整机构相对应的空气折射率补偿单元和动态光电显微镜。本发明能够解决现有影像法溯源性混淆的问题，提高了当前的二维线纹测量结果的准确度和适应性，提高了测量结果的准确度。

Description

二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置

技术领域

本发明涉及一种测量装置。特别是涉及一种能够实现大尺寸的二维线纹样板的精确测量的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置。

背景技术

二维线纹样板精准测量与校准在超精密加工、微电子加工工业、精密仪器制造等行业中具有十分重要的意义，特别是在应用二维线纹样板作为标准器的测量仪器的验收、校准及检修中起到保证量值准确和可靠的作用。目前二维线纹样板测量是以二维平面图形为测量目标，通常采用影像测量原理的光学显微镜来实现，由于影像法测量准确度取决于光学显微镜的分辨能力，因此该类二维线纹样板的刻线较宽，通常有10μm以上，其测量水平在1μm，无法满足日益增长的技术要求。同时由于此类样板的尺寸通常在几百个毫米，需要测量的信息相对较多，因此快速的测量，以减少测量系统自身的随环境变化引入的测量误差。传统的光学影像法测量无法满足二维线纹样板的测量需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有较高测量准确性和能够动态测量的特点，能够实现大尺寸的二维线纹样板的精确测量的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置。

本发明所采用的技术方案是：一种二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，包括有基座和与所述的基座固定连接的零膨胀测量系统结构框架，所述的基座上相互平行的设置有两条Y轴运动导轨，所述的两条Y轴运动导轨上设置有能够沿该Y轴运动导轨滑动的两条X轴运动导轨，所述的两条X轴运动导轨上设置有能够沿该X轴运动导轨滑动的滑动支座，所述的滑动支座上分别设置有用于放置被测件的工作台姿态调整机构和位于工作台姿态调整机构侧边的工作台测量反射镜；所述的零膨胀测量系统结构框架上分别设置有与所述的工作台测量反射镜相对应的干涉测量和姿态测量系统和用于给干涉测量和姿态测量系统提供光源的干涉激光光源，以及与所述的工作台姿态调整机构相对应的空气折射率补偿单元和动态光电显微镜。

所述的工作台测量反射镜包括有位于工作台姿态调整机构X轴方向一侧的X轴工作台测量反射镜，以及位于工作台姿态调整机构Y轴方向一侧并与所述的X轴工作台测量反射镜相邻并成90度夹角的Y轴工作台测量反射镜。

所述的干涉测量和姿态测量系统包括有将所发出的角度测量光和干涉测量光照射在工作台测量反射镜中的X轴工作台测量反射镜上的第一干涉测量和姿态测量系统，以及将所发出的角度测量光和干涉测量光照射在工作台测量反射镜中的Y轴工作台测量反射镜上的第二干涉测量和姿态测量系统。

所述的第一干涉测量和姿态测量系统和第二干涉测量和姿态测量系统结构相同，其中的干涉测量系统为外差激光干涉系统，包括有接收干涉激光光源中的双频激光器发出的光的第一偏振分光棱镜，所述第一偏振分光棱镜的透射光光路上设置有第一1/4波片，通过第一1/4波片的光进入所述的工作台测量反射镜中的X轴工作台测量反射镜或Y轴工作台测量反射镜，所述第一偏振分光棱镜的反射光的光路上依次设置有第二1/4波片和参考镜，在第一偏振分光棱镜透射的从参考镜反射的光的光路上依次设置有1/4波片与偏振分光胶合镜和第一光电接收器，在1/4波片与偏振分光胶合镜的反射光路上依次设置有1/2波片和第二光电接收器。

所述的第一干涉测量和姿态测量系统和第二干涉测量和姿态测量系统中的姿态测量系统采用自准直仪式测角装置，包括有激光器，沿激光器的出射光路依次设置的第一透镜和分光棱镜，所述分光棱镜的透射光路上设置有第二透镜，所述第二透镜的出射光进入所述的工作台测量反射镜中的X轴工作台测量反射镜或Y轴工作台测量反射镜，所述分光棱镜的反射光路上设置有光电位置传感器。

所述的空气折射率补偿单元包括有用于与所述的零膨胀测量系统结构框架固定连接的安装框架，设置在安装框架内侧的丝杠，所述的丝杠上螺纹连接内部设置有空气压力传感器的壳体，所述的空气压力传感器的壳体上分别连接有湿度传感器和空气温度传感器，所述丝杠的一端伸出安装框架的外侧与用于调节各传感器高度的调节旋钮固定连接。

所述的动态光电显微镜包括有用于在测量时对被测二维线纹样板进行观察与调整的成像CCD相机，设置在成像CCD相机镜头侧的用于照射被测二维线纹样板的照明光源，设置在照明光源的光路上的用于将被测二维线纹样板实像引入测量系统的光电显微镜物镜，设置在所述光电显微镜物镜的输出光路上，用于将该输出光路分为用于观察和用于测量的两路光的第一分光平片，所述的第一分光平片所分出的用于观察的光路的光被所述的成像CCD相机接收，所述的第一分光平片所分出的用于测量的光路上设置有将所述的该路光分成用于获取光电瞄准信号的测量方向为X轴的两路光和测量方向为Y轴的两路光的测量单元，所述的测量单元包括有设置在第一分光平片所分出的用于测量的光路上的第二分光平片，设置在所述第二分光平片分出的垂直光路上的第三分光平片和设置在所述第二分光平片分出的水平光路上的第一可调谐工作狭缝，设置在所述第三分光平片分出的垂直光路上的分光棱镜和设置在所述第三分光平片分出的水平光路上的第二可调谐工作狭缝，设置在所述分光棱镜分出的垂直光路上的第四可调谐工作狭和设置在所述分光棱镜分出的水平光路上的第三可调谐工作狭缝，其中，所述的第一可调谐工作狭缝的输出连接第一光电接收器，所述的第二可调谐工作狭缝的输出连接第二光电接收器，所述的第三可调谐工作狭缝的输出连接第三光电接收器，所述的第四可调谐工作狭的输出连接第四光电接收器。

所述的第一可调谐工作狭缝、第二可调谐工作狭缝、第三可调谐工作狭缝和第四可调谐工作狭结构相同，包括有非透光板，分别形成在所述非透光板上的第一透光狭缝、第二透光狭缝、第三透光狭缝和第四透光狭缝，其中所述的第一透光狭缝和第三透光狭缝以所述非透光板的中心点为对称点对称的设置在非透光板的垂直轴线上，所述的第二透光狭缝和第四透光狭缝以所述非透光板的中心点为对称点对称的设置在非透光板的水平轴线上。

所述的干涉激光光源设置有结构相同且分别对应所述的构成工作台测量反射镜的第一干涉测量和姿态测量系统和第二干涉测量和姿态测量系统的两组，任一组干涉激光光源都包括有用于与所述的零膨胀测量系统结构框架的立柱固定连接的激光器安装底板，通过激光器安装卡件安装在所述激光器安装底板上的双频激光器，所述的双频激光器所发出的光通过光纤耦合器和光纤接口导入光纤并进入第一干涉测量和姿态测量系统或第二干涉测量和姿态测量系统中的外差激光干涉系统。

所述的工作台姿态调整机构包括有设置在滑动支座上的旋转工作台，通过第一层柔性链接结构连接在所述旋转工作台上面的俯仰姿态调整工作台，通过第二层柔性链接结构连接在所述的俯仰姿态调整工作台上面的偏摆姿态调整工作台，其中，所述的旋转工作台上设置有水平旋转机构和用于定位的锁紧销，所述的旋转工作台和俯仰姿态调整工作台之间设置有Y方向偏摆姿态调整机构，所述的俯仰姿态调整工作台和偏摆姿态调整工作台之间设置有X方向偏摆姿态调整机构，所述的偏摆姿态调整工作台的上面设置有用于支撑被测件的支撑滚珠。

本发明的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，具的如下有益效果：

1、本发明采用了二维动态光电显微镜瞄准并用二维外差激光干涉的方法实现位移的测量的方式，实现了二维线纹的溯源性的精确测量。利用二维动态光电显微镜瞄准与外差激光干涉仪测量二维线纹从结构上易于实现测量功能，有较好的环境适应性及测量精度。该测量装置克服了影像法瞄准测量的效率低的问题，同时能够解决现有影像法溯源性混淆的问题，提高了当前的二维线纹测量结果的准确度和适应性。

2、本发明选用二维动态光电显微镜测量点与二维外差激光正交共点的符合阿贝原则的测量结构，配有工作台姿态调整单元和二维线纹样板姿态调整单元，有效地解决了测量时由于运动系统带来的阿贝误差及余弦误差问题，提高了测量结果的准确度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中测量系统的光学布局示意图；

图3是本发明中外差激光干涉系统原理示意图；

图4是本发明中自准直仪式测角装置原理示意图；

图5是本发明中空气折射率补偿单元结构示意图；

图6是本发明中动态光电显微镜原理示意图；

图7是本发明中可调谐工作狭缝的结构示意图；

图8是本发明中激光器安装结构示意图；

图9是本发明中工作台姿态调整机构的结构示意图。

图中

1：基座                        2：零膨胀测量系统结构框架

3：干涉测量和姿态测量系统      3a：第一干涉测量和姿态测量系统

3b：第二干涉测量和姿态测量系统 4：Y轴运动导轨

5：X轴运动导轨                 6：空气折射率补偿单元

7：工作台姿态调整机构          8：工作台测量反射镜

9：动态光电显微镜              10：干涉激光光源

11：双频激光器                       12：第一偏振分光棱镜

13：第二1/4波片                      14：参考镜

15：第一1/4波片                      16：滑动支座

17：1/4波片与偏振分光胶合镜           18：1/2波片

19：第二光电接收器                    20：第一光电接收器

21：激光器                            22：第一透镜

23：分光棱镜                          24：光电位置传感器

25：第二透镜                          26：丝杠

27：湿度传感器                        28：空气压力传感器

29：空气温度传感器                    30：调节旋钮

31：安装框架                          32：旋转工作台

33：俯仰姿态调整工作台                34：偏摆姿态调整工作台

35：回位弹簧                          36：水平旋转机构

37：锁紧销                            38：第二层柔性链接结构

39：X方向偏摆姿态调整机构             40：调整斜块

41：照明光源                          42：被测二维线纹样板

43：光电显微镜物镜                    44：第一分光平片

45：成像CCD相机                       46：第二分光平片

47：第三分光平片                      48：分光棱镜

49：第一可调谐工作狭缝                50：第一光电接收器

51：第二可调谐工作狭缝                52：第二光电接收器

53：第三可调谐工作狭缝                54：第三光电接收器

55：第四可调谐工作狭                  56：第四光电接收器

57：X轴工作台测量反射镜               58：Y轴工作台测量反射镜

59a：角度测量光                       59b：角度测量光

60a：干涉测量光                       60b：干涉测量光

61：Y方向偏摆姿态调整机构             62：第一层柔性链接结构

63：激光器安装底板                    64；激光器安装卡件

65：支撑滚珠                          66：光纤耦合器

67：光纤接口                          68：旋钮

100：非透光板                         101：第一透光狭缝

102：第二透光狭缝                     103：第三透光狭缝

104：第四透光狭缝

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置做出详细说明。

本发明的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置中，测量装置基体采用低热膨胀系数材料组成，将外差干涉测量系统安装在该“零”膨胀结构框架之上，用以减少环境温度变化导致测量系统相对位置关系的变化带来的位移测量误差，从而提高测量准确度。

如图1所示，本发明的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，包括有基座1和与所述的基座1固定连接的零膨胀测量系统结构框架2，所述的基座1上相互平行的设置有两条Y轴运动导轨4，所述的两条Y轴运动导轨4上设置有能够沿该Y轴运动导轨4滑动的两条X轴运动导轨5，X轴运动导轨和Y轴运动导轨用于实现测量工作台在测量范围内的位置移动及定位，采用气浮大理石导轨叠放方式，X轴运动导轨和Y轴运动导轨采用双轴导向的结构，保证运动过程中平稳，X轴运动导轨和Y轴运动导轨行程可为400mm×400mm。所述的两条X轴运动导轨5上设置有能够沿该X轴运动导轨5滑动的滑动支座16，所述的滑动支座16上分别设置有用于放置被测件的工作台姿态调整机构7和位于工作台姿态调整机构7侧边的工作台测量反射镜8；所述的零膨胀测量系统结构框架2上分别设置有与所述的工作台测量反射镜8相对应的干涉测量和姿态测量系统3和用于给干涉测量和姿态测量系统3提供光源的干涉激光光源10，以及与所述的工作台姿态调整机构7相对应的空气折射率补偿单元6和动态光电显微镜9。

如图2所示，所述的工作台测量反射镜8包括有位于工作台姿态调整机构7X轴方向一侧的X轴工作台测量反射镜57，以及位于工作台姿态调整机构7Y轴方向一侧并与所述的X轴工作台测量反射镜57相邻并成90度夹角的Y轴工作台测量反射镜58。测量系统的干涉测量反射镜采用直角平面镜的结构，用于外差激光干涉系统的测量，测量反射镜的尺寸与测量轴方向的量程相匹配，其测量反射镜的面型及平面度由系统预设，以减少测量反射镜平面度误差对测量结果的影响。所述的干涉测量和姿态测量系统3包括有将所发出的角度测量光59a和干涉测量光60a照射在工作台测量反射镜8中的X轴工作台测量反射镜57上的第一干涉测量和姿态测量系统3a，以及将所发出的角度测量光59b和干涉测量光60b照射在工作台测量反射镜8中的Y轴工作台测量反射镜58上的第二干涉测量和姿态测量系统3b。其中，所述的第一干涉测量和姿态测量系统3a设置在对应工作台姿态调整机构7X轴滑动方向的零膨胀测量系统结构框架2的立柱上，所述的第二干涉测量和姿态测量系统3b设置在对应工作台姿态调整机构7Y轴滑动方向的零膨胀测量系统结构框架2的立柱上。

如图3所示，所述的第一干涉测量和姿态测量系统3a和第二干涉测量和姿态测量系统3b结构相同，其中的干涉测量系统为外差激光干涉系统，包括有接收干涉激光光源10中的双频激光器11发出的光的第一偏振分光棱镜12，所述第一偏振分光棱镜12的透射光光路上设置有第一1/4波片15，通过第一1/4波片15的光进入所述的工作台测量反射镜8中的X轴工作台测量反射镜57或Y轴工作台测量反射镜58，所述第一偏振分光棱镜12的反射光的光路上依次设置有第二1/4波片13和参考镜14，在第一偏振分光棱镜12透射的从参考镜14反射的光的光路上依次设置有1/4波片与偏振分光胶合镜17和第一光电接收器20，在1/4波片与偏振分光胶合镜17的反射光路上依次设置有1/2波片18和第二光电接收器19。

如图8所示，所述的干涉激光光源10设置有结构相同且分别对应所述的构成工作台测量反射镜8的第一干涉测量和姿态测量系统3a和第二干涉测量和姿态测量系统3b的两组，任一组干涉激光光源10都包括有用于与所述的零膨胀测量系统结构框架2的立柱固定连接的激光器安装底板63，通过激光器安装卡件64安装在所述激光器安装底板63上的双频激光器11，所述的双频激光器11所发出的光通过光纤耦合器66和光纤接口67导入光纤并进入第一干涉测量和姿态测量系统3a或第二干涉测量和姿态测量系统3b中的外差激光干涉系统。

外差激光干涉系统的激光光源（628nm氦氖激光器）采用光纤引入的方式，能够最小限度地减小激光器发热对测量环境的影响，测量光通过光纤准直后进入外差激光干涉系统的主体模块，分光成参考光和测量光，参考光采用声光调制模块完成光频调制，其中测量光经测量镜返回与参考光完成干涉获得位移测量结果。

如图4所示，所述的第一干涉测量和姿态测量系统3a和第二干涉测量和姿态测量系统3b中的姿态测量系统采用自准直仪式测角装置，包括有激光器21，沿激光器21的出射光路依次设置的第一透镜22和分光棱镜23，所述分光棱镜23的透射光路上设置有第二透镜25，所述第二透镜25的出射光进入所述的工作台测量反射镜8中的X轴工作台测量反射镜57或Y轴工作台测量反射镜58，所述分光棱镜23的反射光路上设置有光电位置传感器24。

干涉测量系统采用外差激光干涉系统作为几何长度量的测量标尺，外差激光干涉系统在参考光或测量光频率上利用声光调制的方法叠加调制光频用于实现外差的干涉测量。分别定义二维线纹样板的平面为X、Y轴，垂直该平面的方向为Z轴，以此共同组成空间直角坐标系。姿态测量系统采用自准直仪式测角装置为姿态的测量系统，用于二维线纹样板测量时的姿态测量与补偿，共同实现测量装置的零阿贝误差测量。测量装置采用二维线纹动态光电瞄准的方式来确定测量的触发时机，通过X、Y轴外差激光干涉仪来测量线纹的X、Y的测量值。测量装置通过气浮的X、Y轴运动导轨实现测量工作台的二维运动，其气浮导轨的驱动方式采用柔性的连接驱动以减少驱动部件振动对运动工作台的冲击影响，以保证测量工作台的运动平稳性，进而获得最佳的测量效果。

如图5所示，所述的空气折射率补偿单元6包括有用于与所述的零膨胀测量系统结构框架2固定连接的安装框架31，设置在安装框架31内侧的丝杠26，所述的丝杠26上螺纹连接内部设置有空气压力传感器28的壳体，所述的空气压力传感器28的壳体上分别连接有湿度传感器27和空气温度传感器29，所述丝杠26的一端伸出安装框架31的外侧与用于调节各传感器高度的调节旋钮30固定连接。所述的空气折射率补偿单元6采用埃德伦（Edlen）公式修正，温度测量准确度为0.01℃，湿度测量准确度为2%RH，大气压力测量准确度为20Pa，空气折射率的修正引入的相对测量不确定度1×10^-7，k=2。所述的空气折射率补偿单元6用于测量系统外差激光干涉仪的空气折射率的实时补偿，以保证位置测量的准确性。

动态光电显微镜9采用线纹实像与狭缝配合获取的光电信号来形成双钟形波产生光电触发信号，用来判断线纹通过狭缝的时刻并完成触发配合外差激光干涉仪来进行线纹间隔的位移测量。如图6所示，所述的动态光电显微镜9包括有用于在测量时对被测二维线纹样板42进行观察与调整的成像CCD相机45，所述的成像CCD相机5的观察区域大于被测二维线纹样板42的测量线宽的5倍。设置在成像CCD相机45镜头侧的用于照射被测二维线纹样板42的照明光源41，所述的照明光源1采用冷光源照明。设置在照明光源41的光路上的用于将被测二维线纹样板42实像引入测量系统的光电显微镜物镜43，设置在所述光电显微镜物镜43的输出光路上，用于将该输出光路分为用于观察和用于测量的两路光的第一分光平片44，所述的第一分光平片44所分出的用于观察的光路的光被所述的成像CCD相机45接收，所述的第一分光平片44所分出的用于测量的光路上设置有将所述的该路光分成用于获取光电瞄准信号的测量方向为X轴的两路光和测量方向为Y轴的两路光的测量单元，所述的测量单元包括有设置在第一分光平片44所分出的用于测量的光路上的第二分光平片46，设置在所述第二分光平片46分出的垂直光路上的第三分光平片47和设置在所述第二分光平片46分出的水平光路上的第一可调谐工作狭缝49，设置在所述第三分光平片47分出的垂直光路上的分光棱镜48和设置在所述第三分光平片47分出的水平光路上的第二可调谐工作狭缝51，设置在所述分光棱镜48分出的垂直光路上的第四可调谐工作狭55和设置在所述分光棱镜48分出的水平光路上的第三可调谐工作狭缝53，其中，所述的第一可调谐工作狭缝49的输出连接第一光电接收器50，所述的第二可调谐工作狭缝51的输出连接第二光电接收器52，所述的第三可调谐工作狭缝53的输出连接第三光电接收器54，所述的第四可调谐工作狭55的输出连接第四光电接收器56。

如图7所示，所述的第一可调谐工作狭缝49、第二可调谐工作狭缝51、第三可调谐工作狭缝53和第四可调谐工作狭55结构相同，包括有非透光板100，分别形成在所述非透光板100上的第一透光狭缝101、第二透光狭缝102、第三透光狭缝103和第四透光狭缝104，其中所述的第一透光狭缝101和第三透光狭缝103以所述非透光板100的中心点为对称点对称的设置在非透光板100的垂直轴线上，所述的第二透光狭缝102和第四透光狭缝104以所述非透光板100的中心点为对称点对称的设置在非透光板100的水平轴线上。所述的第一透光狭缝101、第二透光狭缝102、第三透光狭缝103和第四透光狭缝104的宽度为1～20μm。第一可调谐工作狭缝49与第三可调谐工作狭缝53相互匹配用于获取瞄准测量所需要的钟形波，第二可调谐工作狭缝51与第四可调谐工作狭55相互匹配用于获取瞄准测量所需要的鉴向信号，所述的第一可调谐工作狭缝49、第二可调谐工作狭缝51、第三可调谐工作狭缝53和第四可调谐工作狭55的空间位置的设置关系，要保证第一可调谐工作狭缝49获取的钟形波与第三可调谐工作狭缝53获取的钟形波相交的交点在两个钟形波的波峰值的50％～90％之间。

如图9所示，所述的工作台姿态调整机构7包括有设置在滑动支座16上的旋转工作台32，通过第一层柔性链接结构62连接在所述旋转工作台32上面的俯仰姿态调整工作台33，通过第二层柔性链接结构38连接在所述的俯仰姿态调整工作台33上面的偏摆姿态调整工作台34，其中，所述的旋转工作台32上设置有由蜗轮、蜗杆和旋钮构成的水平旋转机构36和用于定位的锁紧销37，所述的旋转工作台32和俯仰姿态调整工作台33之间设置有Y方向偏摆姿态调整机构61，所述的俯仰姿态调整工作台33和偏摆姿态调整工作台34之间设置有X方向偏摆姿态调整机构39，所述的偏摆姿态调整工作台34的上面设置有用于支撑被测二维线纹样板42的支撑滚珠65。所述的Y方向偏摆姿态调整机构61和X方向偏摆姿态调整机构39结构完全相同，均包括有调整斜块40、用于推动所述的调整斜块40水平移动的旋钮68和用于使所述的调整斜块40复位的回位弹簧35。

所述的工作台姿态调整机构7与干涉测量系统集成的自准直仪式测角装置共同用于测量工作台运动时的姿态变化，自准直仪式测角装置以角度量的数据形式反馈给测量装置，通过测量系统的二维线纹样板姿态调整单元的姿态补偿结构进行测量中的实时补偿，将姿态变化锁定在测量装置设定的限定值以内，从而保证测量装置的阿贝误差最小。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，包括有基座（1）和与所述的基座（1）固定连接的零膨胀测量系统结构框架（2），其特征在于，所述的基座（1）上相互平行的设置有两条Y轴运动导轨（4），所述的两条Y轴运动导轨（4）上设置有能够沿该Y轴运动导轨（4）滑动的两条X轴运动导轨（5），所述的两条X轴运动导轨（5）上设置有能够沿该X轴运动导轨（5）滑动的滑动支座（16），所述的滑动支座（16）上分别设置有用于放置被测件的工作台姿态调整机构（7）和位于工作台姿态调整机构（7）侧边的工作台测量反射镜（8）；所述的零膨胀测量系统结构框架（2）上分别设置有与所述的工作台测量反射镜（8）相对应的干涉测量和姿态测量系统（3）和用于给干涉测量和姿态测量系统（3）提供光源的干涉激光光源（10），以及与所述的工作台姿态调整机构（7）相对应的空气折射率补偿单元（6）和动态光电显微镜（9）。

2.根据权利要求1所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的工作台测量反射镜（8）包括有位于工作台姿态调整机构（7）X轴方向一侧的X轴工作台测量反射镜（57），以及位于工作台姿态调整机构（7）Y轴方向一侧并与所述的X轴工作台测量反射镜（57）相邻并成90度夹角的Y轴工作台测量反射镜（58）。

3.根据权利要求1所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的干涉测量和姿态测量系统（3）包括有将所发出的角度测量光（59a）和干涉测量光（60a）照射在工作台测量反射镜（8）中的X轴工作台测量反射镜（57）上的第一干涉测量和姿态测量系统（3a），以及将所发出的角度测量光（59b）和干涉测量光（60b）照射在工作台测量反射镜（8）中的Y轴工作台测量反射镜（58）上的第二干涉测量和姿态测量系统（3b）。

4.根据权利要求3所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的第一干涉测量和姿态测量系统（3a）和第二干涉测量和姿态测量系统（3b）结构相同，其中的干涉测量系统为外差激光干涉系统，包括有接收干涉激光光源（10）中的双频激光器（11）发出的光的第一偏振分光棱镜（12），所述第一偏振分光棱镜（12）的透射光光路上设置有第一1/4波片（15），通过第一1/4波片（15）的光进入所述的工作台测量反射镜（8）中的X轴工作台测量反射镜（57）或Y轴工作台测量反射镜（58），所述第一偏振分光棱镜（12）的反射光的光路上依次设置有第二1/4波片（13）和参考镜（14），在第一偏振分光棱镜（12）透射的从参考镜（14）反射的光的光路上依次设置有1/4波片与偏振分光胶合镜（17）和第一光电接收器（20），在1/4波片与偏振分光胶合镜（17）的反射光路上依次设置有1/2波片（18）和第二光电接收器（19）。

5.根据权利要求3或4所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的第一干涉测量和姿态测量系统（3a）和第二干涉测量和姿态测量系统（3b）中的姿态测量系统采用自准直仪式测角装置，包括有激光器（21），沿激光器（21）的出射光路依次设置的第一透镜（22）和分光棱镜（23），所述分光棱镜（23）的透射光路上设置有第二透镜（25），所述第二透镜（25）的出射光进入所述的工作台测量反射镜（8）中的X轴工作台测量反射镜（57）或Y轴工作台测量反射镜（58），所述分光棱镜（23）的反射光路上设置有光电位置传感器（24）。

6.根据权利要求1所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的空气折射率补偿单元（6）包括有用于与所述的零膨胀测量系统结构框架（2）固定连接的安装框架（31），设置在安装框架（31）内侧的丝杠（26），所述的丝杠（26）上螺纹连接内部设置有空气压力传感器（28）的壳体，所述的空气压力传感器（28）的壳体上分别连接有湿度传感器（27）和空气温度传感器（29），所述丝杠（26）的一端伸出安装框架（31）的外侧与用于调节各传感器高度的调节旋钮（30）固定连接。

7.根据权利要求1所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的动态光电显微镜（9）包括有用于在测量时对被测二维线纹样板（42）进行观察与调整的成像CCD相机（45），设置在成像CCD相机（45）镜头侧的用于照射被测二维线纹样板（42）的照明光源（41），设置在照明光源（41）的光路上的用于将被测二维线纹样板（42）实像引入测量系统的光电显微镜物镜（43），设置在所述光电显微镜物镜（43）的输出光路上，用于将该输出光路分为用于观察和用于测量的两路光的第一分光平片（44），所述的第一分光平片（44）所分出的用于观察的光路的光被所述的成像CCD相机（45）接收，所述的第一分光平片（44）所分出的用于测量的光路上设置有将所述的该路光分成用于获取光电瞄准信号的测量方向为X轴的两路光和测量方向为Y轴的两路光的测量单元，所述的测量单元包括有设置在第一分光平片（44）所分出的用于测量的光路上的第二分光平片（46），设置在所述第二分光平片（46）分出的垂直光路上的第三分光平片（47）和设置在所述第二分光平片（46）分出的水平光路上的第一可调谐工作狭缝（49），设置在所述第三分光平片（47）分出的垂直光路上的分光棱镜（48）和设置在所述第三分光平片（47）分出的水平光路上的第二可调谐工作狭缝（51），设置在所述分光棱镜（48）分出的垂直光路上的第四可调谐工作狭（55）和设置在所述分光棱镜（48）分出的水平光路上的第三可调谐工作狭缝（53），其中，所述的第一可调谐工作狭缝（49）的输出连接第一光电接收器（50），所述的第二可调谐工作狭缝（51）的输出连接第二光电接收器（52），所述的第三可调谐工作狭缝（53）的输出连接第三光电接收器（54），所述的第四可调谐工作狭（55）的输出连接第四光电接收器（56）。

8.根据权利要求7所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的第一可调谐工作狭缝（49）、第二可调谐工作狭缝（51）、第三可调谐工作狭缝（53）和第四可调谐工作狭（55）结构相同，包括有非透光板（100），分别形成在所述非透光板（100）上的第一透光狭缝（101）、第二透光狭缝（102）、第三透光狭缝（103）和第四透光狭缝（104），其中所述的第一透光狭缝（101）和第三透光狭缝（103）以所述非透光板（100）的中心点为对称点对称的设置在非透光板（100）的垂直轴线上，所述的第二透光狭缝（102）和第四透光狭缝（104）以所述非透光板（100）的中心点为对称点对称的设置在非透光板（100）的水平轴线上。

9.根据权利要求1或4所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的干涉激光光源（10）设置有结构相同且分别对应所述的构成工作台测量反射镜（8）的第一干涉测量和姿态测量系统（3a）和第二干涉测量和姿态测量系统（3b）的两组，任一组干涉激光光源（10）都包括有用于与所述的零膨胀测量系统结构框架（2）的立柱固定连接的激光器安装底板（63），通过激光器安装卡件（64）安装在所述激光器安装底板（63）上的双频激光器（11），所述的双频激光器（11）所发出的光通过光纤耦合器（66）和光纤接口（67）导入光纤并进入第一干涉测量和姿态测量系统（3a）或第二干涉测量和姿态测量系统（3b）中的外差激光干涉系统。

10.根据权利要求1或2所述的二维线纹动态光电瞄准干涉测量装置，其特征在于，所述的工作台姿态调整机构（7）包括有设置在滑动支座（16）上的旋转工作台（32），通过第一层柔性链接结构（61）连接在所述旋转工作台（32）上面的俯仰姿态调整工作台（33），通过第二层柔性链接结构（38）连接在所述的俯仰姿态调整工作台（33）上面的偏摆姿态调整工作台（34），其中，所述的旋转工作台（32）上设置有水平旋转机构（36）和用于定位的锁紧销（37），所述的旋转工作台（32）和俯仰姿态调整工作台（33）之间设置有Y方向偏摆姿态调整机构（61），所述的俯仰姿态调整工作台（33）和偏摆姿态调整工作台（34）之间设置有X方向偏摆姿态调整机构（39），所述的偏摆姿态调整工作台（34）的上面设置有用于支撑被测件（35）的支撑滚珠（65）。