3D Super-Resolution Imaging for High-Speed Defect Inspection by Using Active Spatial Control of Light

通过使用光的主动空间控制进行高速缺陷检测的 3D 超分辨率成像

• 批准号: 23760112
• 负责人: USUKI Shin
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-23760112/
• 关键词: アクティブ光制御; 変調照明; 超解像; 三次元顕微法; デコンボリューション; 多光束干渉; マルチビーム; インプロセス検査; 三次元顕微計測; インプロセス欠陥検査; デジタルリフォーカス; サブピクセル; 三次元定在波照明; 複数画像再構成

First, we proposed the novel technique for the generation and control of 3D structured illumination based on 3D interference of multiple laser beams. Then, we performed numerical simulations for optimizing several parameters such as spatial position of multiple laser beams, incident angles and conditions of polarization of light. Actually, it was found that the 3D structured illumination with high spatial frequencies in all directions could be generated and controlled by phase shift of multiple laser beams. Furthermore, we developed the apparatus for the 3D structured illumination using 4 laser beams interference. As a result of a series ofexperiments, we confirmed the generation and precise control of the 3D structured illumination. In order to realize the 3D super-resolution by the proposed method, it is needed that 3D information of the specimen is reconstructed from obtained image information and given information of the structured illumination. By the series of numerical simulations based on Fourier optics, the 3D super-resolution was confirmed by using 13 obtained 3D images and 3D deconvolution technique.

首先，我们提出了基于多光束三维干涉的三维结构照明产生和控制的新技术。然后，对多束激光的空间位置、入射角和偏振条件等参数进行了数值模拟优化。实际上，人们发现可以通过多束激光的相移来产生和控制在各个方向上具有高空间频率的三维结构照明。此外，我们还研制了4束激光干涉的三维结构照明装置。通过一系列的实验，验证了三维结构照明的产生和精确控制。为了实现该方法的3D超分辨率，需要从获得的图像信息和给定的结构照明信息重建样品的3D信息。通过基于傅里叶光学的一系列数值模拟，利用获得的13幅三维图像和三维反褶积技术，确定了三维超分辨率。

项目成果

ModelingNanoのための3次元光学顕微計測に関する研究（多光束干渉を利用した広範囲3次元変調照明生成・制御装置の開発）

ModelingNano的3D光学显微测量研究（利用多光束干涉开发宽范围3D调制照明生成和控制装置）

• 发表时间: 2011
• 作者: 加仲啓祥，臼杵深，三浦憲二郎

ModelingNanoのための先端的顕微イメージング

ModelingNano 的高级显微成像

• 发表时间: 2011
• 作者: 三浦憲二郎，臼杵深

Super resolution optical measurements of nanodefects on Si wafer surface using infrared standing evanescent wave

• DOI: 10.1016/j.cirp.2011.03.053
• 发表时间: 2011
• 期刊: Cirp Annals-manufacturing Technology
• 影响因子: 4.1
• 作者: S. Takahashi;R. Kudo;S. Usuki;K. Takamasu

3D顕微計測データを用いたナノ・マイクロ形状モデリング：ModelingNano

使用 3D 显微测量数据进行纳米/微米形状建模：ModelingNano

• 发表时间: 2011
• 作者: 長谷川将臣;朱 疆;田中 智久;齋藤 義夫;三浦憲二郎，河内陽介，臼杵深
• 通讯作者: 三浦憲二郎，河内陽介，臼杵深

Resolution-improved digital refocusing microscope for microstructure measurement

用于微观结构测量的分辨率改进的数字重聚焦显微镜

• 发表时间: 2012
• 作者: S. Usuki;M. Uno;K. T. Miura
• 通讯作者: K. T. Miura