| Acknowledgement | 第8-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| Contents | 第11-13页 |
| List of Figures | 第13-19页 |
| List of Tables | 第19-20页 |
| Glossary | 第20-23页 |
| Abbreviation | 第23-24页 |
| 1 Introduction | 第24-30页 |
| 1.1 Aim of the project | 第25-26页 |
| 1.2 State of the art | 第26-28页 |
| 1.3 Structure of the thesis | 第28-30页 |
| 2 Physical basics of microscopy | 第30-54页 |
| 2.1 Classical bright field microscopy | 第30-33页 |
| 2.2 A survey of optical 3D microscopy | 第33-54页 |
| 2.2.1 Light field microscopy | 第33-34页 |
| 2.2.2 Shape from focus | 第34-36页 |
| 2.2.3 Interference microscopy | 第36-37页 |
| 2.2.4 Digital holographic microscopy | 第37-39页 |
| 2.2.5 Wight light interferometry | 第39-40页 |
| 2.2.6 Confocal microscopy | 第40-41页 |
| 2.2.7 Structured IIIumination Microscopy(SIM) | 第41-54页 |
| 3 Optical setup | 第54-86页 |
| 3.1 Wave optical model | 第54-64页 |
| 3.1.1 Physical image formation | 第54-60页 |
| 3.1.2 Digital pixel information | 第60-61页 |
| 3.1.3 Simulation ofthe FDR | 第61-64页 |
| 3.2 Simulation results | 第64-73页 |
| 3.2.1 Error analysis | 第64-73页 |
| 3.3 Experimental Setup | 第73-82页 |
| 3.3.1 Optica layout | 第73-77页 |
| 3.3.2 CAD model | 第77-81页 |
| 3.3.3 Preliminary model | 第81-82页 |
| 3.4 Measurements | 第82-86页 |
| 3.4.1 Measured topographies | 第82-83页 |
| 3.4.2 Measured vs.simulated FDR | 第83-85页 |
| 3.4.3 Conclusion | 第85-86页 |
| 4 Optimal pattern design | 第86-104页 |
| 4.1 Assumptions | 第87页 |
| 4.2 Axial uncertainty caused photon noise | 第87-90页 |
| 4.3 Contrast error | 第90-94页 |
| 4.4 Analytic results | 第94-99页 |
| 4.5 Numeric result | 第99-100页 |
| 4.6 Experimental result | 第100-102页 |
| 4.7 Conclusion | 第102-104页 |
| 5 Optimal pixel sampling | 第104-126页 |
| 5.1 Edge modeling | 第106-108页 |
| 5.2 Algorithm for edge localization | 第108-112页 |
| 5.2.1 Pixel selection | 第109-110页 |
| 5.2.2 Edge localization | 第110-111页 |
| 5.2.3 Systematic error correction | 第111-112页 |
| 5.3 Analytical uncertainty caused by photon noise | 第112-115页 |
| 5.4 Simulated uncertainty of the edge localization | 第115-121页 |
| 5.4.1 Uncertainty for single step edge | 第116-118页 |
| 5.4.2 Uncertainty for an edge of a stripe | 第118-119页 |
| 5.4.3 Uncertainty for an edge of a rectangular periodic pattern | 第119-121页 |
| 5.5 Measurement Results | 第121-123页 |
| 5.6 Summary and Conclusion | 第123-126页 |
| 6 Fault tolerant design | 第126-150页 |
| 6.1 Principle of the algorithm | 第126-131页 |
| 6.2 Simulation results | 第131-146页 |
| 6.2.1 Phase shift algorithm | 第132-136页 |
| 6.2.2 New FDR algorithm | 第136-146页 |
| 6.3 Mechanical application | 第146-148页 |
| 6.4 Experimental results | 第148-150页 |
| 7 Summary and conclusions | 第150-154页 |
| Appendix | 第154-166页 |
| References | 第166-174页 |
| Research achievement | 第174-176页 |
