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公开(公告)号：CN104315993B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201410616937.1
申请日：2014-11-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 一种测量自由曲面面型的装置和方法属于光学显微成像领域；该装置包括：待测样品、电致发光薄膜和正负微电极、物镜、滤光片、管镜、分光镜、第一CCD、第二CCD、光学成像测量部分组成，该方法通过在样品表面镀电致发光荧光介质膜，通电后样品表面被点亮，结合光学探测光路即可实现自由曲面面型的测量，通过电致发光来代替传统的光学照明，避免了由于照明孔径带来的大曲率部分不可测的问题，使用第一CCD、第二CCD进行差动探测，可以提高系统信噪比，从而测量法线与轴向夹角大的样品表面形貌。
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公开(公告)号：CN103630087B
公开(公告)日：2016-02-17
申请号：CN201310703089.3
申请日：2013-12-19
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 基于空间平移变换的数字差动共焦测量装置与方法属于超精密三维微细结构表面形貌测量领域；该装置与方法利用单共焦探测器的输出结果，通过空间平移变换的数字处理方法，重构出两个虚拟的数字差分信号，完成整个差动共焦测量；本发明具有下述优点：两虚拟差动信号光电转换特性曲线一致，两个虚拟针孔的空间位置完全对称；原始数据获取于准焦平面位置；可以更改虚拟针孔离焦量。有效避免了现有技术方法中由于使用两路差分光路所引入的各类非线性和非共模噪声，以及离焦量无法匹配不同物镜切换的限制。
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公开(公告)号：CN103090787B
公开(公告)日：2016-01-20
申请号：CN201310033407.X
申请日：2013-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 基于被测表面荧光激发的共焦显微测量装置属于表面形貌测量技术领域；该测量装置包括激光器、沿光线传播方向配置在激光器直射光路上的准直扩束器和偏振分光镜；配置在偏振分光镜反射光路上的四分之一波片、探测物镜和被测件；配置在偏振分光镜透射光路上的收集物镜、针孔和探测器；所述的探测器中含有窄带滤光片；所述的被测件由微位移载物台承载，表面采用真空蒸发镀膜法进行镀膜；这种通过镀膜改变被测面的表面特性的设计，保证测量光经被测面反射后能够返回探测系统，解决了高NA和高斜率表面检测的难题，适用于高NA和高斜率球面、非球面和自由曲面三维形貌的超精密测量。
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公开(公告)号：CN105043988A
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201510603485.8
申请日：2015-09-21
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/01
Abstract: 本发明基于扫描振镜的单点去卷积显微系统与成像方法属于光学显微测量领域；该显微系统包括螺旋相位板等元件；第一平行光和第二平行光最终在荧光样品上分别形成环形光斑和圆形光斑；荧光样品表面激发出的荧光被光电探测器接收并成像；在上述系统上实现的成像方法，首先得到坐标为(i,j)的物点的灰度值，再通过调整两个扫描振镜，遍历i和j的所有取值，利用所有物点的灰度值信息，构造完整的二维图像；本发明与传统STED技术的不同在于在不同时刻照射两束波长相同的激光束，并利用两幅图像求差来缩小感兴趣区域的范围，同时引入去卷积运算，去除非焦平面上的模糊，减少探测器的卷积效应带来的测量误差，最终提高成像系统的分辨率。
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公开(公告)号：CN103411560B
公开(公告)日：2015-11-11
申请号：CN201310355084.6
申请日：2013-08-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 角谱扫描照明荧光随动针孔探测微结构测量装置与方法属于超精密三维微细结构表面形貌测量领域，主要涉及一种基于角谱扫描照明荧光随动针孔探测的微结构测量装置与方法；本发明设置有角谱扫描照明光路和荧光随动针孔探测光路，并提出一种三维微结构样品测量方法；本发明不仅可以避免现有会聚光束照明技术导致的某些区域无法照明或复杂反射的问题，有效解决探测信号强度衰减和背景噪声增强，造成的测量精度降低，甚至无法测量的问题。而且可以实现每个CCD相机像素前均有对应的荧光针孔存在，从而使得荧光随动针孔与CCD相机像素之间无需进行精密装调。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103438825B
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201310354895.4
申请日：2013-08-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 一种角谱扫描照明阵列式共焦环形微结构测量装置与方法属于超精密三维微细结构表面形貌测量领域；该装置包括角谱扫描照明光路，从同心圆环光源发出的光束依次经过成像透镜、分光棱镜、显微物镜后，平行照射到被测微结构样品表面；包括准共焦测量光路，成像部分采用针孔阵列配合图像传感器的结构；该方法首先获得所有像素在不同角谱扫描照明下的层析图像，然后利用共焦三维测量原理，判断每个像素的轴向坐标，最后拟合出被测微结构样品的三维形貌；这种设计使被测微结构样品的每一部分都能找到对应的最佳照明角度，提高探测信号强度，降低背景噪声，进而提高测量精度；同时实现高速测量。
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公开(公告)号：CN103105143B
公开(公告)日：2015-07-29
申请号：CN201310033429.6
申请日：2013-01-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 基于被测表面荧光激发的差动共焦显微测量装置属于表面形貌测量技术领域；该测量装置包括激光器、沿光线传播方向配置在激光器直射光路上的准直扩束器和偏振分光镜；配置在偏振分光镜反射光路上的四分之一波片、探测物镜和被测件；配置在偏振分光镜透射光路上的收集物镜、分光镜、第二针孔和第二探测器；配置在分光镜反射光路上的第一针孔和第一探测器；所述的第一、二探测器分别配备有第一、二窄带滤光片；被测件表面采用真空蒸发镀膜法进行镀膜并由微位移载物台承载；这种设计，保证测量光经被测面反射后能够返回探测系统，解决了高NA和高斜率表面检测的难题，适用于高NA和高斜率球面、非球面和自由曲面三维形貌的超精密测量。
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公开(公告)号：CN104361226A
公开(公告)日：2015-02-18
申请号：CN201410617214.3
申请日：2014-11-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G06F19/00
Abstract: 共焦轴向响应曲线峰值位置提取算法属于共焦扫描光学测量技术领域；该方法首先归一化数据，从实测数据中选取有效数据；然后以sinc4(a(x-b))函数为目标函数，根据测量参数计算目标参数初值；再以sinc4(a(x-b))函数为目标函数，利用Levenberg-Marquardt算法进行拟合求得目标参数；最后根据目标参数计算峰值位置；本发明共焦轴向响应曲线峰值位置提取算法，通过使用sinc4作为拟合的目标函数来获得共焦轴向相应曲线峰值位置，可以提高数据利用率与测量不确定度，同时减少迭代次数，减少了提取算法的运算时间。
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公开(公告)号：CN104315993A
公开(公告)日：2015-01-28
申请号：CN201410616937.1
申请日：2014-11-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/24
Abstract: 一种测量自由曲面面型的装置和方法属于光学显微成像领域；该装置包括：待测样品、电致发光薄膜和正负微电极、物镜、滤光片、管镜、分光镜、第一CCD、第二CCD、光学成像测量部分组成，该方法通过在样品表面镀电致发光荧光介质膜，通电后样品表面被点亮，结合光学探测光路即可实现自由曲面面型的测量，通过电致发光来代替传统的光学照明，避免了由于照明孔径带来的大曲率部分不可测的问题，使用第一CCD、第二CCD进行差动探测，可以提高系统信噪比，从而测量法线与轴向夹角大的样品表面形貌。
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公开(公告)号：CN104296692A
公开(公告)日：2015-01-21
申请号：CN201410616947.5
申请日：2014-11-05
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01B11/245
Abstract: 基于差动结构光的测量微观光滑曲率样品的装置和方法属于光学显微成像领域。本发明利用激光器经过准直镜出射的平行光，再经过一维正弦光栅得到经过调制的条纹，将条纹经过二向色镜、管镜和物镜成像到表面镀膜的光滑自由曲面样品上。使样品表面出射的信号通过滤光片，由制冷CCD收集。对每个被测平面，令正弦光栅横向移动三次，完成一个平面的探测后，载物台沿轴向移动，令CCD下一次拍采集。最后将每个轴向位置得到的二维数据进行解调运算。采用发明装置与方法测量微观光滑大曲率样品表面形貌。
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