上海理工大学科技成果——新型显示与检测系统
代表性成果1：光电三维振动测量仪器
成果简介：
视觉三维振动测量部件是总体项目仪器的主要辅助技术之一。本成果视觉三维振动测量模块就是一种高效率的面阵振动同步测量手段。它能够同步测量大型结构件面上众多点的三维振动数据，反映出整体结构的振动信息和关键测量点位置，从而为最终的高精度宽频带测量提供支撑信息。基于此，可以利用机器人或者其它定位方式将激光多普勒三维测振模块准确定位到待测物体的关键测量点上。
视觉多点三维振动测量部件研发作为跨尺度三维光电振动测量仪的重要部件，其发展进步必然对精密、超精密加工、振动测量技术等相关行业的发展产生重大的影响。研究发展三维振动测量技术将对我国的科技、工业、国防、航空航天产生巨大的促进。它能够更加提升总体项目仪器的市场竞争力；尤其是面向大型结构件的动态测试需求时，本项目仪器将能够同时提供多点振动同步数据和关键测量点高精度宽频带测量数据，具有重要的实用意义。本部件将是本项目三维光电测振仪器和国外同类测振仪器的竞争优势之一，将有助于提高市场占有率。
主要成果包括：
视觉多点三维振动测量部件2套，研发了对于测振的新的方法，专利4项，论文9篇，三维振动测量的操作软件一套。
技术指标：三维测量，视场4平方米，测量点数达到100点，精度<200μm/m，频率50Hz。
技术的成熟度：
市场上非接触振动测试最权威的测量仪器是德国Polytec公司的激光多普勒测振仪，它具有高精度宽频带的特点，而且也能提供三维振动测量，应用广泛。但是，在大型结构件的非稳态振动测试中，它不能提供多点同步测量，也不能满足需求。
本项目开发的光电三维振动测量仪器，在对大型结构件进行振动测试时，可以首先利用视觉多点三维振动测量部件对结构件上的任意数量位置点进行高帧频（全幅可达500Hz，利用ROI选取可以提高至几kHz）振动粗测，获取总体振动信息和关键测量点三维位置，然后激光多普勒测振仪器进行最终的高精度宽频带三维振动测量，能够为用户提供全面、精准和精确的动态测试信息。因此，我们相信本项目仪器将在市场上具有较强的竞争优势。
成果的图片：
代表性成果2：多模式三维测量显微镜技术及仪器
成果简介：
随着微纳加工技术的发展，微纳尺度空间三维测量技术需求越来越大。目前，高端微纳结构三维测量仪器主要是国外进口设备，国内在核心技术和工程化方面尚不足。在系统研究干涉显微测量技术和结构光共焦测量技术的基础上，提出了干涉共焦显微镜方案，并得到专利授权，进行了仿真验证，光机结构设计和加工，核心算法研究，软件编写，原型样机测试和改进等工作。提出一种基于可编程照明的显微镜测量模式（申请专利）克服样品多反射率的影响；提出了一种基于选择采样的相位求取算法，克服相移误差影响；在核心器件设计上，任务开展了低倍到高倍系列干涉显微物镜的设计工作。原型机纵向测量重复性经过第三方计量单位测试优于0.5nm。原型机已经为光刻、精密光学元件加工、机械加工相关单位提供了三维微观测试服务，测试效果良好。
主要成果包括：
提出了干涉共焦显微镜方案，并得到专利授权，研发出干涉共焦三维测量显微镜原型样机3套。
技术指标：
原型机纵向测量重复性经过第三方计量单位测试优于0.5nm。 技术的成熟度：
1、绝对检测技术经过权威机构验证该技术已经达到国际先进水平，有助于国家平晶检测标准的建立，规避不必要的巨额投资来解决
平面平晶的高精度测量问题，助推国家标准、系统表、检测规程、校准规范的进程。
2、波长调谐相移干涉技术解决现阶段传统的机械相移干涉无法对平行平板类超光滑物体表面准确测量，实现对平行透明超光滑物体前后表面以及厚度变化的同时测量，利用多幅重叠干涉条纹分离算法，可以解决半导体行业中的圆晶片、印刷透明母板等半导体材料面形检测难题，提高检测效率和良品率，促进半导体产业升级；在国家计量领域，制定平面平行平晶的形貌和平行度标定的新标准；支撑我国高水平科技工作，服务国家重大工程，如用于对惯性约束聚变装置的超大超薄KDP晶体面形和前后表面平行度检测，为我国重大科学研究提供重要的技术支撑和装备保障。
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代表性成果3：激光超短焦投影镜头
成果简介：
近年来投影显示技术获得了长足的发展，得益于高亮度光源、光学加工和超高分辨率像源等技术的日益成熟。激光显示系统主要由激光投影机及高性能微结构光学投影屏幕两大主要部分组成。相比于传统投影机，超短焦投影机具有很多优势，包括了：工作距离短，可以投射更大的画面，降低了对空间的需求，亮度损失小，由于有超短的投射距离，能够减少远距离投影所造成的光能损失，画面表现能力更强。
本成果提出一种新型的仅用一片非球面反射镜的折反射式设计方案能够有效地解决投射比较大的难题，投影镜头采用折反式系统架构，并结合折反射式离轴成像系统的设计原理，有利于减小系统体积的同时有效矫正各种像差和畸变，折射透镜组仅用较少数量的玻璃球面及非球面塑胶透镜，解决以往镜片数量多而带来的加工装配工艺复杂、制造成本高、精度不易保证、良品率低等问题，具备小投射比、低成本、超短焦距、大视场角、大相对孔径、高清晰度等技术优点。
主要成果包括：镜头样机。 技术指标：
设计一个低投射比、低成本、超短焦距、大视场角、大相对孔径、高清晰度和高分辨率的超短焦投影仪用镜头，并加工实物样机5套。图像分辨率为：3840*2160，超高清镜头投射比为0.21；镜头成像照度均匀性>90%。项目团队将拥有拟开发的超短焦投影镜头自主知识
上海理工大学科技成果——新型显示与检测系统
