TWI614481B - 轉動角度量測裝置及加工系統 - Google Patents

Abstract

轉動角度量測裝置包含光源、第一分光鏡、第一位移量測模組、第二位移量測模組、影像感測器以及處理單元。該光源用以產生具第一偏振方向的第一光束及具第二偏振方向的第二光束，該第一分光鏡用以對該第一及第二光束進行分光以產生第三及第四光束。該影像感測器用以感測通過該第一位移量測模組的該第一及第二光束產生的第一干涉圖案，以及感測通過該第二位移量測模組的該第三及第四光束產生的第二干涉圖案。該處理單元用以根據該些干涉圖案計算該量測件不同位置的位移量，並且根據該些位移量計算該轉動角度量測裝置相對該量測件的轉動角度。

Description

轉動角度量測裝置及加工系統

本發明係相關於一種轉動角度量測裝置及加工系統，尤指一種可改善加工精度的轉動角度量測裝置及加工系統。

隨著相關技術的進步，工件的加工品質及加工精度的要求越來越高。一般而言，工具機是利用導螺桿或其他精密傳動元件移動刀具或工件以對工件進行精密加工。但導螺桿的解析度是在微米等級，現有工具機只能藉由控制導螺桿的轉動來對工件進行微米等級的加工。當工具機需要對工件進行次微米等級或奈米等級的加工時，工具機需要配合更高解析度的位移量測裝置來進行加工。然而，現有高解析度的位移量測裝置通常具有較複雜的結構及較大的體積，且不具備量測工件轉動角度的功能，因此無法有效地和工具機整合以進行更多維度的加工。

本發明之目的在於提供一種可改善加工精度的轉動角度量測裝置及加工系統，以解決先前技術的問題。

本發明位移量測裝置包含一光源，一第一分光鏡，一第一位移量測模組，一第二位移量測模組，一影像感測器以及一處理單元。該光源用以產生具一第一偏振方向的一第一光束及具一第二偏振方向的一第二光束。第一分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第三光束及具該第二偏振方向的一第四光束。該第一位移量測模組用以讓該第一光束及該第二光束從該第一位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第一位移量測模組的第二側通過，其中該第一光束是經由一量測件之第一量測面反射，該第二光束是經由該第一位移量測模組的內部反射；該第二位移量測模組用以讓該第三光束及該第四光束從該第二位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第二位移量測模組的第二側通過，其中該第三光束是經由該量測件之第一量測面反射，該第四光束是經由該第二位移量測模組的內部反射。該影像感測器用以感測通過該第一位移量測模組的第二側後的該第一光束及該第二光束產生的一第一干涉圖案，以及感測通過該第二位移量測模組的第二側後的該第三光束及該第四光束產生的一第二干涉圖案。該處理單元電連接於該影像感測器，用以根據該第一干涉圖案計算該第一位移量測模組相對於該量測件之第一量測面上的一第一位置沿一第一軸的一第一位移量，以及根據該第二干涉圖案計算該第二位移量測模組相對於該量測件之第一量測面上的一第二位置沿該第一軸的一第二位移量，並且根據該第一位移量及該第二位移量計算該轉動角度量測裝置相對於該量測件繞一第二軸的轉動角度。

本發明加工系統包含一基座，一加工刀具，一夾持平台，以及一轉動角度量測裝置。該加工刀具設置於該基座上，用以加工一工件。該夾持平台用以夾持該工件，且可相對該基座移動。該轉動角度量測裝置，設置於該夾持平台上。該轉動角度量測裝置包含一光源，一第一分光鏡，一第一位移量測模組，一第二位移量測模組，一影像感測器以及一處理單元。該光源，用以產生具一第一偏振方向的一第一光束及具一第二偏振方向的一第二光束。該第一分光鏡用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第三光束及具該第二偏振方向的一第四光束。該第一位移量測模組用以讓該第一光束及該第二光束從該第一位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第一位移量測模組的第二側通過，其中該第一光束是經由該基座之第一量測面反射，該第二光束是經由該第一位移量測模組的內部反射。該第二位移量測模組用以讓該第三光束及該第四光束從該第二位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第二位移量測模組的第二側通過，其中該第三光束是經由該基座之第一量測面反射，該第四光束是經由該第二位移量測模組的內部反射。該影像感測器用以感測通過該第一位移量測模組的第二側後的該第一光束及該第二光束產生的一第一干涉圖案，以及感測通過該第二位移量測模組的第二側後的該第三光束及該第四光束產生的一第二干涉圖案。該處理單元電連接於該影像感測器，用以根據該第一干涉圖案計算該第一位移量測模組相對於該基座之第一量測面上的一第一位置沿一第一軸的一第一位移量，以及根據該第二干涉圖案計算該第二位移量測模組相對於該基座之第一量測面上的一第二位置沿該第一軸的一第二位移量，並且根據該第一位移量及該第二位移量計算該夾持平台相對該基座繞一第二軸的轉動角度。

相較於先前技術，本發明轉動角度量測裝置具有較簡單的結構及較小的體積，因此可以輕易地和加工裝置整合。再者，本發明轉動角度量測裝置可同時量測工件相對於基座的位移量以及轉動角度，因此，當本發明轉動角度量測裝置應用於加工裝置時，可以對工件進行更多維度以及更精密的加工。

請參考第1圖，第1圖是本發明轉動角度量測裝置的第一實施例的示意圖。如第1圖所示，本發明轉動角度量測裝置100a包含一光源130、一第一分光鏡140、一第一位移量測模組110、一第二位移量測模組120、一影像感測器150以及一處理單元160。光源130用以產生具第一偏振方向的第一光束L1及具第二偏振方向的第二光束L2，第一分光鏡140對第一光束L1及第二光束L2進行分光以產生具第一偏振方向的第三光束L3及具第二偏振方向的第四光束L4。第一光束L1及第二光束L2通過了第一位移量測模組110的第一側後，第一光束L1經由量測件10的反射，而第二光束L2經由第一位移量測模組110的內部反射後，第一光束L1及第二光束L2通過第一位移量測模組110的第二側，再經反射元件240a反射至影像感測器150，由影像感測器150感測第一光束L1及第二光束L2產生的一第一干涉圖案，處理單元160進一步根據第一干涉圖案算出量測件10和第一位移量測模組110上的一第一位置之間的距離。處理單元160可再根據第一位移量測模組110和量測件10上的第一位置之間的距離變化得到第一位移量測模組110相對於量測件10上的第一位置沿X軸的一第一位移量。相似地，第三光束L3及第四光束L4在通過第二位移量測模組120的第一側後經反射再通過第二位移量測模組120的第二側，經反射元件240b反射至影像感測器150，由影像感測器150感測第三光束L3及第四光束L4產生的一第二干涉圖案，處理單元160進一步根據第二干涉圖案算出量測件10和第二位移量測模組120上的一第二位置之間的距離。處理單元160可再根據第二位移量測模組120和量測件10上的第二位置之間的距離變化得到第二位移量測模組120相對於量測件10上的第二位置沿X軸的一第二位移量。在計算出第一位移量測模組110以及於第二位移量測模組120相對於量測件10的第一位置以及第二位置沿X軸方向的位移量後，處理單元160可以再進一步計算出轉動角度量測裝置100a相對於量測件10沿Z軸轉動的角度。舉例來說，以第1圖所示之X、Y、Z三軸為例，若第一位移量測模組110朝向量測件10的第一位置位移，且第二位移量測模組120遠離量測件10的第二位置，處理單元160可以判斷轉動角度量測裝置100a相對於量測件10沿Z軸作逆時針轉動，處理單元160可再根據第一位移量測模組110及第二位移量測模組120相對於量測件10的位移量進一步計算出量測件10沿Z軸的轉動角度。

請參考第2圖，並一併參考第1圖。第2圖是第1圖的第一位移量測模組的示意圖。如第1圖所示，本發明第一位移量測模組110包含一光學模組111以及一分光模組119。光學模組111包含一透鏡112，用以折射光線。分光模組119包含一透明板體113、一偏振分光層114以及一反射層115。透明板體113具有一第一表面116a及一第二表面116b。第二表面116b是相對於第一表面116a，且第一表面116a是用以設置於第二表面116b及一量測件10之間。偏振分光層114是形成於第一表面116a上，用以允許具一第一偏振方向的光線通過且反射具一第二偏振方向的光線。反射層115是局部形成於第二表面116b上，用以反射光線。反射層115可以類似偏振分光層114用以允許具第一偏振方向的光線通過且反射具第二偏振方向的光線，或者反射層115可以反射所有可見光。具第一偏振方向的第一光束L1及具第二偏振方向的第二光束L2是相位及波長相同的光束。第一光束L1及第二光束L2可以是雷射光源、白光光源或其他可見光源。當第一光束L1通過透鏡112的第一側後被折射以進入透明板體113，當第一光束L1到達偏振分光層114時，偏振分光層114允許具第一偏振方向的第一光束L1通過。之後第一光束L1被量測件10之一表面反射以進一步依序通過偏振分光層114、透明板體113及透鏡112的第二側。另一方面，第二光束L2是先通過透鏡112的第一側後被折射以進入透明板體113。當第二光束L2到達偏振分光層114時，偏振分光層114會反射具第二偏振方向的第二光束L2。之後第二光束L2於透明板體113內再依序被反射層115及偏振分光層114反射，以進一步通過透鏡112的第二側。

當第一光束L1及第二光束L2通過透鏡112的第二側後，反射元件240a可以反射通過透鏡112的第二側後的第一光束L1及第二光束L2至影像感測器150。當影像感測器150接收到第一光束L1及第二光束L2後，影像感測器150可以感測第一光束L1及第二光束L2產生的第一干涉圖案。如第3圖所示，本發明影像感測器150可包含一線性偏振片151以及一影像感測單元152。第一光束L1及第二光束L2在通過第一位移量測模組110的第二側後投射至線性偏振片151，以在線性偏振片151上產生第一干涉圖案，影像感測單元152(例如CCD或CMOS感光元件)進一步用以感測在線性偏振片151上所產生的第一干涉圖案。處理單元160是電連接於影像感測器150，用以根據影像感測器150感測到的第一干涉圖案計算第一位移量測模組110相對於量測件10上的第一位置沿X軸的第一位移量。舉例來說， 當第一光束L1及第二光束L2的行近距離相同時，第一光束L1及第二光束L2因相位相同而產生較亮的干涉圖案；而當第一光束L1及第二光束L2的行近距離相差半個波長時，第一光束L1及第二光束L2因相位相反而產生較暗的干涉圖案。因此處理單元160可以根據干涉圖案的明亮度判斷第一光束L1及第二光束L2的光程差。由於第二光束L2的行近距離是固定的，因此處理單元160可以再根據第一光束L1及第二光束L2的光程差及第二光束L2的行近距離計算出第一光束L1的行進距離。之後，處理單元160可以進一步根據第一光束L1的行進距離算出量測件10和第一表面116a之間的距離。換句話說，當第一位移量測模組110相對量測件10移動時，處理單元160可以根據干涉圖案的明暗度變化計算出第一位移量測模組110相對於量測件10上的第一位置沿X軸的第一位移量。第二位移量測模組120的元件配置與量測方法均與第一位移量測模組110相同，在此不再加以說明。

依據上述配置，本發明轉動角度量測裝置100a可以量測次微米等級或奈米等級的位移量，以及量測極細微的轉動角度。另外，本發明轉動角度量測裝置100a只需利用第一分光鏡140、第一位移量測模組110以及第二位移量測模組120即可以讓第一光束L1、第二光束L2、第三光束L3以及第四光束L4產生干涉圖案，因此本發明轉動角度量測裝置100a可以具有較簡單的結構及較小的體積。再者，在本發明轉動角度量測裝置100a中，各光束需通過的光學元件較少，且第一分光鏡140以及位移量測模組是根據偏振方向對光束進行分光，因此本發明轉動角度量測裝置100a可具有較小的光束能量損耗，以得到更精確的量測結果。

另外，光學模組111可以用較小的兩個小透鏡分別設置於左右兩側以取代較大的透鏡112，以進一步縮小體積。另一方面，光學模組111亦可以包含兩個稜鏡或兩個反射鏡以取代上述兩個小透鏡，用以折射或反射光線至分光模組119。

請參考第4圖及第5圖，第4圖及第5圖是本發明轉動角度量測裝置的第二實施例的示意圖。在本實施例中，增加數個分光鏡以及位移量測模組用以量測轉動角度量測裝置相對於量測件10繞著不同軸的轉動角度。如圖所示，本發明轉動角度量測裝置100b包含一光源130，第一至第五分光鏡140、220、250、260、300，第一至第六位移量測模組110、120、230、270、280、及290，影像感測器150、處理單元160以及數個反射元件R。如前所述，光源130射出第一光束L1以及第二光束L2經各分光鏡分光後通過各位移量測模組再導向至影像感測器150。為方便說明，第4圖及第5圖的量測件10的三個量測面10a、10b、10c未連接在一起，三個量測面實際在同一物體上，也就是量測件10的三個面。其中第一位移量測模組110、第二位移量測模組120以及第三位移量測模組230用於量測量測件10的第一量測面10a。第四位移量測模組270及第五位移量測模組280用於量測量測件10的第二量測面10b。第六位移量測模組290用於量測量測件10的第三量測面10c。而所有通過位移量測模組的光束再經由複數個反射元件導向影像感測器150以產生干涉圖案，處理單元160根據干涉圖案算出各位移量測模組相對於量測件10各位置的位移量，並且再進一步算出量測件10所有的轉動角度。第三到第六位移量測模組的元件配置與量測方法均與第一位移量測模組相同，在此不再加以說明。

請參考第6圖及第7圖，並一併參考第4圖及第5圖。第6圖及第7圖是本發明轉動角度量測裝置的第二實施例的局部示意圖。如第6圖所示，第二分光鏡220對第一光束L1及第二光束L2進行分光以產生具第一偏振方向的一第五光束L5及具第二偏振方向的一第六光束L6，第三位移量測模組230設置於第一位移量測模組110的上方用以量測量測件10的第一量測面10a，第五光束L5及第六光束L6在通過第三位移量測模組230後反射至影像感測器150，影像感測器150感測第五光束L5及第六光束L6產生的一第三干涉圖案I3，處理單元160再根據第三干涉圖案I3算出第三位移量測模組230相對於量測件10的第一量測面10a上的一第三位置的第三位移量，處理單元160可以再進一步根據第一位移量及第三位移量計算出量測件10沿Y軸的轉動角度。相似地，如第7圖所示，第三分光鏡250用以對第一光束L1及第二光束L2進行分光以產生具第一偏振方向的一第七光束L7及具第二偏振方向的一第八光束L8，第四分光鏡260用以對第七光束L7及第八光L8束進行分光以產生具第一偏振方向的一第九光束L9及具第二偏振方向的一第十光束L10。第四位移量測模組270以及第五位移量測模組280用以量測量測件10的第二量測面10b。第七光束L7及第八光束L8在通過第四位移量測模組270後被導向至影像感測器150以產生第四干涉圖案I4。第九光束L9及第十光束L10在通過第五位移量測模組280後被導向至影像感測器150以產生第五干涉圖案I5。影像感測器150感測第七光束L7及第八光束L8產生的第四干涉圖案，以及感測第九光束L9及第10光束L10產生的第五干涉圖案。處理單元160再根據第四干涉圖案I4算出第四位移量測模組270相對於量測件10的第二量測面10b上的一第四位置的第四位移量，以及根據第五干涉圖案I5算出第五位移量測模組280相對於量測件10的第二量測面10b上的一第五位置的第五位移量。處理單元160可以再進一步根據第四位移量及第五位移量算出轉動角度量測裝置相對於量測件10繞X軸的轉動角度。

本發明第二實施例之轉動角度量測裝置100b還包含一第五分光鏡300以及一第六位移量測模組290用以量測量測件10之第三量測面10c，以得到第六位移量測模組290相對量測件10之第三量測面沿第三軸的第六位移量。

依據上述配置，處理單元160可用以根據第一光束到第十二光束產生的第一干涉圖案到第六干涉圖案I1~I6計算轉動角度量測裝置100b相對於量測件10繞X、Y、Z三軸的位移量，再進一步算出轉動角度量測裝置100b相對於量測件10沿X、Y、Z三軸的轉動角度。換句話說，本發明轉動角度量測裝置100b可量測量測件10在三維空間內的所有轉動角度以及所有位移量。

由於本發明轉動角度量測裝置100a、100b可以具有較簡單的結構及較小的體積，因此本發明轉動角度量測裝置100a、100b可以輕易地和加工裝置整合。請參考第8圖，第8圖是本發明加工系統的第一實施例的示意圖。如第8圖所示，本發明加工系統700包含一基座702，一加工刀具710，一夾持平台720，複數個支撐架740，以及一轉動角度量測裝置100a。加工刀具710是設置於基座702上，用以加工工件30。夾持平台720設置於支撐架740上用以夾持工件30，且可藉由支撐架740相對基座702移動或轉動。轉動角度量測裝置100a是設置於夾持平台700上。支撐架740可以由PZT壓電元件所組成，且支撐架740及夾持平台720可電連接於轉動角度量測裝置100a的處理單元160。當加工刀具710對工件30進行加工時，夾持平台720可根據處理單元160得到夾持平台720相對基座702的位移量及轉動角度(以圖中方向為例，可得到沿X軸的位移量以及沿Z軸的轉動角度)以進行移動或轉動，如此夾持平台720的移動解析度可以控制在次微米等級或奈米等級，且夾持平台720相對於基座702的轉動角度可以精密地控制。

請參考第9圖，第9圖是本發明加工系統的第二實施例的示意圖。如第9圖所示，本發明加工系統800包含一基座802，一加工刀具810，一夾持平台820，複數個支撐架840以及一轉動角度量測裝置100b。本發明加工系統800的結構與加工系統700類似，其差異在於轉動角度量測裝置100b用以量測夾持平台820相對於基座802的三個平面A、B、C的位移量以及轉動角度。如前述量測方法，本發明轉動角度量測裝置100b利用第一位移量測模組到第六位移量測模組以量測夾持平台820相對於基座802沿X、Y、Z三軸的位移量及繞X、Y、Z三軸的轉動角度。在本實施例中，可以將轉動角度量測裝置100b的第一位移量測模組110、第二位移量測模組120以及第三位移量測模組230用於量測基座802的平面A，將第四位移量測模組270以及第五位移量測模組280用於量測基座802的平面B，將第六位移量測模組290用於量測基座802的平面C。依據上述配置，當加工刀具810對工件30進行加工時，夾持平台820可根據處理單元160得到夾持平台820相對基座802沿X、Y、Z三軸的位移量及繞X、Y、Z三軸的轉動角度以進行移動及/或轉動，如此夾持平台820的移動解析度可以控制在次微米等級或奈米等級，且夾持平台820相對於基座802的轉動角度可以精密地控制。

另外，第8圖以及第9圖中本發明加工系統700、800的配置只是舉例，本發明不以此為限。本發明加工系統700、800可以依據設計需求改變加工刀具710、810，夾持平台720、820，支撐架740、840以及工件與轉動角度量測裝置100a、100b之間的相對位置。

相較於先前技術，本發明轉動角度量測裝置具有較簡單的結構及較小的體積，因此本發明轉動角度量測裝置可以輕易地和加工裝置整合，以對工件進行次微米等級或奈米等級的加工。再者，本發明位移量測裝置的光束能量損耗較小，因此本發明位移量測裝置具有更高量測精確度。 以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

10‧‧‧量測件

30‧‧‧工件

100a、100b‧‧‧轉動角度量測裝置

110‧‧‧第一位移量測模組

111‧‧‧光學模組

119‧‧‧分光模組

112‧‧‧透鏡

113‧‧‧透明板體

114‧‧‧偏振分光層

115‧‧‧反射層

116a‧‧‧第一表面

116b‧‧‧第二表面

130‧‧‧光源

240、240a、240b、240c、R‧‧‧反射元件

150‧‧‧影像感測器

151‧‧‧線性偏振片

152‧‧‧影像感測單元

160‧‧‧處理單元

140‧‧‧第一分光鏡

120‧‧‧第二位移量測模組

230‧‧‧第三位移量測模組

270‧‧‧第四位移量測模組

280‧‧‧第五位移量測模組

290‧‧‧第六位移量測模組

220‧‧‧第二分光鏡

250‧‧‧第三分光鏡

260‧‧‧第四分光鏡

300‧‧‧第五分光鏡

700、800‧‧‧加工系統

702、802‧‧‧基座

710、810‧‧‧加工刀具

720、820‧‧‧夾持平台

740、840‧‧‧支撐架

L1‧‧‧第一光束

L2‧‧‧第二光束

L3‧‧‧第三光束

L4‧‧‧第四光束

L5‧‧‧第五光束

L6‧‧‧第六光束

L7‧‧‧第七光束

L8‧‧‧第八光束

L9‧‧‧第九光束

L10‧‧‧第十光束

L11‧‧‧第十一光束

L12‧‧‧第十二光束

A、B、C‧‧‧平面

X‧‧‧X軸

Y‧‧‧Y軸

Z‧‧‧Z軸

I1‧‧‧第一干涉圖案

I2‧‧‧第二干涉圖案

I3‧‧‧第三干涉圖案

I4‧‧‧第四干涉圖案

I5‧‧‧第五干涉圖案

I6‧‧‧第六干涉圖案

第1圖是本發明轉動角度量測裝置的第一實施例的示意圖。 第2圖是第1圖的第一位移量測模組的示意圖。 第3圖是本發明影像感測器的示意圖。 第4圖是本發明轉動角度量測裝置的第二實施例的示意圖。 第5圖是本發明轉動角度量測裝置的第二實施例於另一角度的示意圖。 第6圖是本發明轉動角度量測裝置的第二實施例的局部示意圖。 第7圖是本發明轉動角度量測裝置的第二實施例的局部示意圖。 第8圖是本發明加工系統的第一實施例的示意圖。 第9圖是本發明加工系統的第二實施例的示意圖。

10‧‧‧量測件

100b‧‧‧轉動角度量測裝置

110‧‧‧第一位移量測模組

130‧‧‧光源

150‧‧‧影像感測器

160‧‧‧處理單元

140‧‧‧第一分光鏡

120‧‧‧第二位移量測模組

270‧‧‧第四位移量測模組

280‧‧‧第五位移量測模組

290‧‧‧第六位移量測模組

220‧‧‧第二分光鏡

250‧‧‧第三分光鏡

260‧‧‧第四分光鏡

300‧‧‧第五分光鏡

X‧‧‧X軸

Y‧‧‧Y軸

Z‧‧‧Z軸

Claims (15)

1. 一種轉動角度量測裝置，包含： 一光源，用以產生具一第一偏振方向的一第一光束及具一第二偏振方向的一第二光束； 一第一分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第三光束及具該第二偏振方向的一第四光束； 一第一位移量測模組，用以讓該第一光束及該第二光束從該第一位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第一位移量測模組的第二側通過，其中該第一光束是經由一量測件之第一量測面反射，該第二光束是經由該第一位移量測模組的內部反射； 一第二位移量測模組，用以讓該第三光束及該第四光束從該第二位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第二位移量測模組的第二側通過，其中該第三光束是經由該量測件之第一量測面反射，該第四光束是經由該第二位移量測模組的內部反射； 一影像感測器，用以感測通過該第一位移量測模組的第二側後的該第一光束及該第二光束產生的一第一干涉圖案，以及感測通過該第二位移量測模組的第二側後的該第三光束及該第四光束產生的一第二干涉圖案；以及 一處理單元，電連接於該影像感測器，用以根據該第一干涉圖案計算該第一位移量測模組相對於該量測件之第一量測面上的一第一位置沿一第一軸的一第一位移量，以及根據該第二干涉圖案計算該第二位移量測模組相對於該量測件之第一量測面上的一第二位置沿該第一軸的一第二位移量，並且根據該第一位移量及該第二位移量計算該轉動角度量測裝置相對於該量測件繞一第二軸的轉動角度。
2. 如請求項1所述的轉動角度量測裝置，其中每一該第一位移量測模組及該第二位移量測模組包含一光學模組及一分光模組，該光學模組用以折射或反射光線至該分光模組，該分光模組包含一透明板體、一偏振分光層以及一反射層，該透明板體具有一第一表面及一第二表面，該第一表面用以設置於該第二表面及該量測件之第一量測面之間，該偏振分光層形成於該第一表面上，用以允許具該第一偏振方向的光線通過且反射具該第二偏振方向的光線，該反射層，局部形成於該第二表面上，用以反射光線。
3. 如請求項1所述的轉動角度量測裝置，另包含： 一第一反射元件，用以反射通過該第一位移量測模組的第二側後的該第一光束及該第二光束至該影像感測器；以及 一第二反射元件，用以反射通過該第二位移量測模組的第二側後的該第三光束及該第四光束至該影像感測器。
4. 如請求項1所述的轉動角度量測裝置，其中該影像感測器包含一線性偏振片以及一影像感測單元，該線性偏振片用以接收該第一光束及該第二光束以產生該第一干涉圖案，並且接收該第三光束及該第四光束以產生該第二干涉圖案，該影像感測單元用以感測該線性偏振片上的該第一干涉圖案及該第二干涉圖案。
5. 如請求項1所述的轉動角度量測裝置，另包含： 一第二分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第五光束及具該第二偏振方向的一第六光束； 一第三分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第七光束及具該第二偏振方向的一第八光束； 一第四分光鏡，用以對該第七光束及該第八光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第九光束及具該第二偏振方向的一第十光束； 一第三位移量測模組，用以讓該第五光束及該第六光束從該第三位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第三位移量測模組的第二側通過，其中該第五光束是經由該量測件之第一量測面反射，該第六光束是經由該第三位移量測模組的內部反射； 一第四位移量測模組，用以讓該第七光束及該第八光束從該第四位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第四位移量測模組的第二側通過，其中該第七光束是經由該量測件之第二量測面反射，該第八光束是經由該第四位移量測模組的內部反射；以及 一第五位移量測模組，用以讓該第九光束及該第十光束從該第五位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第五位移量測模組的第二側通過，其中該第九光束是經由該量測件之第二量測面反射，該第十光束是經由該第五位移量測模組的內部反射； 其中該影像感測器進一步用以感測通過該第三位移量測模組的第二側後的該第五光束及該第六光束產生的一第三干涉圖案，以及感測通過該第四位移量測模組的第二側後的該第七光束及該第八光束產生的一第四干涉圖案，以及感測通過該第五位移量測模組的第二側後的該第九光束及該第十光束產生的一第五干涉圖案； 其中該處理單元另用以根據該第三干涉圖案計算該第三位移量測模組相對於該量測件之第一量測面的一第三位置沿該第一軸的一第三位移量，並且根據該第二位移量及該第三位移量計算該轉動角度量測裝置相對於該量測件繞一第三軸的轉動角度；該處理單元另用以根據該第四干涉圖案計算該第四位移量測模組相對於該量測件之第二量測面上的一第四位置沿該第三軸的一第四位移量，以及根據該第五干涉圖案計算該第五位移量測模組相對於該量測件之第二量測面上的一第五位置沿該第三軸的一第五位移量，並且根據該第四位移量及該第五位移量計算該轉動角度量測裝置相對於該量測件繞該第一軸的轉動角度。
6. 如請求項5所述的轉動角度量測裝置，其中該第一軸、該第二軸以及該第三軸互相垂直。
7. 如請求項5所述的轉動角度量測裝置，另包含： 一第五分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第十一光束及具該第二偏振方向的一第十二光束；以及 一第六位移量測模組，用以讓該第十一光束及該第十二光束從該第六位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第六位移量測模組的第二側通過，其中該第十一光束是經由該量測件之第三量測面反射，該第十二光束是經由該第五位移量測模組的內部反射； 其中該影像感測器進一步用以感測通過該第六位移量測模組的第二側後的該第十一光束及該第十二光束產生的一第六干涉圖案； 其中該處理單元進一步用以根據該第六干涉圖案計算該第六位移量測模組相對於該量測件之第三量測面沿該第二軸的一第六位移量。
8. 一種加工系統，包含： 一基座； 一加工刀具，設置於該基座上，用以加工一工件； 至少一支撐架，設置於該基座上； 一夾持平台，設置於該至少一支撐架上，用以夾持該工件，且可藉由該支撐架相對該基座移動或轉動；以及 一轉動角度量測裝置，設置於該夾持平台上，該轉動角度量測裝置包含： 一光源，用以產生具一第一偏振方向的一第一光束及具一第二偏振方向的一第二光束； 一第一分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第三光束及具該第二偏振方向的一第四光束； 一第一位移量測模組，用以讓該第一光束及該第二光束從該第一位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第一位移量測模組的第二側通過，其中該第一光束是經由該基座之第一量測面反射，該第二光束是經由該第一位移量測模組的內部反射； 一第二位移量測模組，用以讓該第三光束及該第四光束從該第二位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第二位移量測模組的第二側通過，其中該第三光束是經由該基座之第一量測面反射，該第四光束是經由該第二位移量測模組的內部反射； 一影像感測器，用以感測通過該第一位移量測模組的第二側後的該第一光束及該第二光束產生的一第一干涉圖案，以及感測通過該第二位移量測模組的第二側後的該第三光束及該第四光束產生的一第二干涉圖案；以及 一處理單元，電連接於該影像感測器，用以根據該第一干涉圖案計算該第一位移量測模組相對於該基座之第一量測面上的一第一位置沿一第一軸的一第一位移量，以及根據該第二干涉圖案計算該第二位移量測模組相對於該基座之第一量測面上的一第二位置沿該第一軸的一第二位移量，並且根據該第一位移量及該第二位移量計算該夾持平台相對於該基座繞一第二軸的轉動角度。
9. 如請求項8所述的加工系統，其中每一該第一位移量測模組及該第二位移量測模組包含一光學模組及一分光模組，該光學模組用以折射或反射光線至該分光模組，該分光模組包含一透明板體、一偏振分光層以及一反射層，該透明板體具有一第一表面及一第二表面，該第一表面用以設置於該第二表面及該基座之第一量測面之間，該偏振分光層形成於該第一表面上，用以允許具該第一偏振方向的光線通過且反射具該第二偏振方向的光線，該反射層，局部形成於該第二表面上，用以反射光線。
10. 如請求項8所述的加工系統，其中該轉動角度量測裝置另包含： 一第一反射元件，用以反射通過該第一位移量測模組的第二側後的該第一光束及該第二光束至該影像感測器；以及 一第二反射元件，用以反射通過該第二位移量測模組的第二側後的該第三光束及該第四光束至該影像感測器。
11. 如請求項8所述的加工系統，其中該影像感測器包含一線性偏振片以及一影像感測單元，該線性偏振片用以接收該第一光束及該第二光束以產生該第一干涉圖案，並且接收該第三光束及該第四光束以產生該第二干涉圖案，該影像感測單元用以感測該線性偏振片上的該第一干涉圖案及該第二干涉圖案。
12. 如請求項8所述的加工系統，其中該夾持平台另用以根據該處理單元計算的該第一位移量、該第二位移量及/或該轉動角度相對該基座移動及/或轉動。
13. 如請求項8所述的加工系統，其中該轉動角度量測裝置另包含： 一第二分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第五光束及具該第二偏振方向的一第六光束； 一第三分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第七光束及具該第二偏振方向的一第八光束； 一第四分光鏡，用以對該第七光束及該第八光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第九光束及具該第二偏振方向的一第十光束； 一第三位移量測模組，用以讓該第五光束及該第六光束從該第三位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第三位移量測模組的第二側通過，其中該第五光束是經由該基座之第一量測面反射，該第六光束是經由該第三位移量測模組的內部反射； 一第四位移量測模組，用以讓該第七光束及該第八光束從該第四位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第四位移量測模組的第二側通過，其中該第七光束是經由該基座之第二量測面反射，該第八光束是經由該第四位移量測模組的內部反射；以及 一第五位移量測模組，用以讓該第九光束及該第十光束從該第五位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第五位移量測模組的第二側通過，其中該第九光束是經由該基座之第二量測面反射，該第十光束是經由該第五位移量測模組的內部反射； 其中該影像感測器進一步用以感測通過該第三位移量測模組的第二側後的該第五光束及該第六光束產生的一第三干涉圖案，以及感測通過該第四位移量測模組的第二側後的該第七光束及該第八光束產生的一第四干涉圖案，以及感測通過該第五位移量測模組的第二側後的該第九光束及該第十光束產生的一第五干涉圖案； 其中該處理單元另用以根據該第三干涉圖案計算該第三位移量測模組相對於該基座之第一量測面上的一第三位置沿該第一軸的一第三位移量，並且根據該第二位移量及該第三位移量計算該夾持平台相對於該基座繞一第三軸的轉動角度；該處理單元另用以根據該第四干涉圖案計算該第四位移量測模組相對於該基座之第二量測面上的一第四位置沿該第三軸的一第四位移量，以及根據該第五干涉圖案計算該第五位移量測模組相對於該基座之第二量測面上的一第五位置沿該第三軸的一第五位移量，並且根據該第四位移量及該第五位移量計算該夾持平台相對於該基座繞該第一軸的轉動角度。
14. 如請求項13所述的加工系統，其中該第一軸、該第二軸以及該第三軸互相垂直。
15. 如請求項13所述的加工系統，另包含： 一第五分光鏡，用以對該第一光束及該第二光束進行分光以產生具該第一偏振方向的一第十一光束及具該第二偏振方向的一第十二光束；以及 一第六位移量測模組，用以讓該第十一光束及該第十二光束從該第六位移量測模組的第一側通過，經反射後再從該第六位移量測模組的第二側通過，其中該第十一光束是經由該基座之第三量測面反射，該第十二光束是經由該第五位移量測模組的內部反射； 其中該影像感測器進一步用以感測通過該第六位移量測模組的第二側後的該第十一光束及該第十二光束產生的一第六干涉圖案； 其中該處理單元進一步用以根據該第六干涉圖案計算該第六位移量測模組相對於該基座之第三量測面沿該第二軸的一第六位移量。