基于二维位置敏感传感器的空间六自由度物体定位系统

摘要

一种基于二维位置敏感传感器的空间六自由度物体定位系统，针对光刻机硅片台、掩膜台的定位而发明。该系统主要包括半导体激光器、光纤准直器、光纤、光纤分路器、滤光片、三个PSD传感器及信号处理系统。半导体激光器发射的激光照射到光纤准直器上，后经光纤分路器分三路分别传输，经滤光片滤除背景光后由PSD传感器接收，激光光斑在三个PSD传感器上的位置经信号处理系统处理得到空间六自由度物体的位姿。该定位系统采用非接触式测量，避免了线缆对平台运动精度的影响，同时具有定位精度高、响应快、结构简单及成本低等特点。

主权项

一种基于二维位置敏感传感器的空间六自由度物体定位系统，其特征在于：该系统包括半导体激光器(1)、光纤准直器(2)、输入光纤(3)、光纤分路器(4)、第一输出光纤(7)、第一滤光片(6)、第一PSD传感器(5)、第二输出光纤(10)、第二滤光片(9)、第二PSD传感器(8)、第三输出光纤(13)、第三滤光片(12)、第三PSD传感器(11)以及信号处理系统；半导体激光器(1)发射的激光照射到光纤准直器(2)上，光纤准直器(2)将激光耦合到输入光纤(3)中，后经光纤分路器(4)分成三路，分别通过第一输出光纤(7)、第二输出光纤(10)和第三输出光纤(13)传输，经第一滤光片(6)、第二滤光片(9)和第三滤光片(12)分别滤光后由第一PSD传感器(5)、第二PSD传感器(8)和第三PSD传感器(11)接收，三个PSD传感器上光斑位置由信号处理系统进行处理；所述的第一PSD传感器(5)、第二PSD传感器(8)和第三PSD传感器(11)分别与待测物体的三个不同侧面相对应；所述的光纤准直器(2)、输入光纤(3)、光纤分路器(4)、第一输出光纤(7)、第二输出光纤(10)和第三输出光纤(13)固定于待侧物体(14)上。