TWI417519B - 干涉相位差量測方法及其系統 - Google Patents

Description

干涉相位差量測方法及其系統

本發明係有關一種干涉相位差量測方法及其系統，尤其是指一種使用修正型傅立葉相位積分(Modified Fourier Phase Integration，以下簡稱MFPI)的差分干涉對比(Differential Interference Contrast，以下簡稱DIC)量測方法及其系統。

在顯示器製程中，係將薄膜電晶體製作於透明基板上，使用的材料如透明電極、玻璃基板、或是導光板等均為透明材質。在製程中，常會產生內部的缺陷以及表面結構的瑕疵等，但用一般的量測方式卻不易獲得該等資訊。另一方面，目前正處於積極研究階段的軟性顯示器，將是未來發展的趨勢，尤其塑膠基板顯示器，更積極朝捲對捲(Roll to Roll)的生產方式發展可撓式顯示器。緣此，一種可以檢測透明材質的三維形貌技術並能符合捲對捲產線中高速、準確、抗震的需求之量測方法，是未來重要的發展課題。

DIC顯微技術原為一影像強化技術，常用於強化透明物件與背景之差異，但也可用於透明物件的三維形貌的量測上。圖一A係為習知之DIC技術量測物件三維形貌的方法流程示意圖。如圖一A所示，使用DIC技術量測物件三維形貌方法1，主要分成以下三個步驟：步驟11：用DIC顯微鏡擷取影像；步驟12：處理所擷取的影像以得到微分相位差資訊；步驟13：還原原始相位。

以下分別詳述上述三個步驟：在步驟11，係用DIC顯微鏡擷取影像。圖一B係顯示習知之DIC顯微鏡結構示意圖，如圖一B所示，傳統的DIC顯微鏡100包括：一光源101、一偏光片102、一第一DIC稜鏡103、一聚焦透鏡104、一待測物105、一物鏡106、一第二DIC稜鏡107、一檢偏鏡108以及一偏置調整裝置109。其中，該偏置調整裝置109係可以沿著雙箭頭所示方向調整偏置(bias)，在此偏置調整裝置109可以是一位置調整螺絲；雙箭頭110係顯示剪切方向；該第一DIC稜鏡103與第二DIC稜鏡104在此係為沃拉斯頓稜鏡(Wollaston prism)。

在此可以將DIC顯微鏡100外接一電荷耦合影像感測元件(charge-coupled image sensor，未顯示於圖中)來擷取影像。擷取影像時，先在一任意選定之第一剪切(shear)方向上擷取相同剪切方向不同偏置(bias)的影像數張(用偏置調整裝置109改變偏置)，接下來將該待測物105旋轉90°改變剪切方向，而得到與該第一剪切方向正交之一第二剪切方向，然後在該第二剪切方向上擷取相同剪切方向不同偏置的影像數張(用偏置調整裝置109改變偏置)。至此得到完整的影像資料，並輸入一運算處理單元進行下一個步驟12之處理運算的分析。

在步驟12，係處理計算步驟1所擷取的影像以獲得微分相位差資訊，關於計算微分相位差資訊的方法，Michael Shribak與與Shinya於APPLIED OPTICS Vol. 45,No.3,20 January 2006以及美國專利US.Pat.No.7,233,434中有詳細的描述，當2πσγ/λ<<1時：

其中：I ：取得的DIC光強度；a ：依σ值而定之正整數；I _a ：在不同之σ值所取得的DIC光強度；：入射光源強度的平均值；I _min ：由背景雜訊所產生之光強度最小值λ：入射光波長；Γ：調整偏置所造成之相對光程差；δ：剪切距離；σ：剪切方位角；γ：調整偏置所造成之影像光程差梯度的大小；θ：調整偏置所造成之影像光程差梯度的方位角；π：圓周率。

在此以採用四步像移法為例，即以DIC顯微鏡取剪切方位角σ=0°,90°,180°,270°的四張影像，帶入式(1)：

解聯立方程式(2-1)～(2-4)，則可求得：

y ：空間位置在參考座標系中的y座標；I ₁ ：σ=0°時所取得的DIC光強度；I ₂ ：σ=90°時所取得的DIC光強度；I ₃ ：σ=180°時所取得的DIC光強度；I ₄ ：σ=270°時所取得的DIC光強度。

在步驟13，係還原原始相位。將步驟12所得到的微分像位差資訊還原成原始相位，最直接的就是使用線積分，如Michael Shribak與Shinya於APPLIED OPTICS Vol. 45,No.3,20 January 2006以及美國專利US.Pat.No.7,233,434中所述，設相位的空間分布為Φ(x ,y )，則

或者以像素(pixel)計算，則式(4)可以寫成

其中，m為某一特定像素的列數(row number)，n為某一特定像素的行數(column number)，Φ_mn 為該(m,n)像素的相位值，也就是將三維形貌所分布的二維平面分割成k 列l 行，k 、l 皆為正整數，而得到kl 個像素(以下亦同理)。

使用線積分的方法還原原始相位，在實際應用時，由於取到的影像會因周遭環境或電子干擾，而產生許多雜訊，會導致計算結果在剪切垂直方向有方格化條紋，因此只適用於理想的實驗平台。

改使用M. R. ARNISON等人於2004 The Royal Microscopical Society提出之非疊代傅立葉相位積分(noniterative Fourier phase integration)：

FT：傅立葉轉換(Fourier Transform)

IFT：傅立葉反轉換(Inverse Fourier Transform)

g (x,y )：在x,y 空間的任意函數；

Φ(m,n)：在m,n 空間的函數，

m為某一特定像素的列數，

n為某一特定像素的行數；

φ(x,y )：在x,y 空間的函數，其與g (x,y )的差異在於積分常數。

用非疊代傅立葉相位積分還原原始相位，雖然受雜訊的影響較小，但會有形狀變形與失真的問題。

當DIC顯微技術用於影像強化，利用傅立葉積分將差分相位還原時，計算精確度的要求並不高，但是，當DIC顯微技術用於三維形貌量測時，如何降低雜訊對傅立葉積分的影響便變得非常重要。

本發明針對定量化的還原原始相位演算法，提出修正型傅立葉相位積分(Modified Fourier Phase Integration，以下簡稱MFPI)重建演算法以有效的降低雜訊的影響，並達到高速、準確、抗震的目的。

為達上述目的本發明提出一種干涉相位差量測方法，其係包括有下列步驟：將一待測物件置於一差分干涉對比顯微鏡；用該差分干涉對比顯微鏡在互相正交的一第一剪切方向與一第二剪切方向上分別各擷取複數張該待測物件在不同偏置的影像；以及處理所擷取的影像以得到該兩個互相正交的剪切方向上之差分干涉對比的微分相位差資訊，然後將所計算出之兩個差分干涉對比的微分相位差資訊作傅立葉積分，再將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。

為達上述目的，本發明在一實施例中提出一種干涉相位差量測系統，其係包括有：一光源；一差分干涉對比顯微鏡，其係可使該光源在互相正交的一第一剪切方向與一第二剪切方向上分別產生複數個置於其上之一待測物件在不同偏置的影像；一影像擷取單元，其係可以擷取該光源通過該差分干涉對比顯微鏡後所產生之影像；以及一運算處理單元，其係與該影像擷取單元電性連接以處理所擷取的影像，藉以得到該兩個互相正交的剪切方向上之差分干涉對比的微分相位差資訊，並將所計算出之兩個差分干涉對比的微分相位差資訊作傅立葉積分，然後將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。

為使　貴審查委員能對本發明之特徵、目的及功能有更進一步的認知與瞭解，下文特將本發明之相關細部結構以及設計的理念原由進行說明，以使得　審查委員可以了解本發明之特點，詳細說明陳述如下：請參閱圖二A，其係顯示本發明干涉相位差量測方法流程示意圖。如圖二A所示，該干涉相位差量測方法2係包括下列步驟：步驟21：將一待測物件置於一DIC顯微鏡；步驟22：用該DIC顯微鏡在互相正交的一第一剪切方向與一第二剪切方向上分別各擷取四張該待測物件在不同偏置的影像；步驟23：對該兩個剪切方向分別用四幅影像處理法處理所擷取的影像；步驟24：從四幅影像處理法所得之結果計算得出該兩個互相正交的剪切方向上的DIC微分相位差資訊；步驟25：將所計算出之兩個DIC微分相位差資訊作傅立葉積分；步驟26：將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。

以下分別詳述上述步驟：首先，在步驟21，將一待測物件置於一DIC顯微鏡。

接著進行步驟22，用該DIC顯微鏡在互相正交的一第一剪切方向(在此定義為x方向)與一第二剪切方向(在此定義為y方向)上分別各擷取四張該待測物件在不同偏置的影像。

接著進行步驟23，對該兩個剪切方向分別用四幅影像處理法處理所擷取的影像。也就是將步驟22在第一剪切方向所擷取的四張微分相位差影像與在第二剪切方向所擷取的四張微分相位差影像分別帶入下面的式(7-1)～(7-4)：

在此，式(7-1)～(7-4)與式(2-1)～(2-4)相同。

接著進行步驟24，從四幅影像處理法所得之結果計算得出該兩個互相正交的剪切方向上的DIC微分相位差資訊。也就是將步驟23的運算結果分別帶入下面的式(8)運算，可得出兩個DIC微分相位差資訊θ_x 及θ_y ：

x ：空間位置在參考座標系中的x座標

(在此定義為第一剪切方向)；

y ：空間位置在參考座標系中的y座標

(在此定義為第二剪切方向)；

θ_x ：θ(x,y )在第一剪切方向(x方向)上的值

(也就是在x方向上的θ(x,y ))；

θ_y ：θ(x,y )在第二剪切方向(y方向)上的值

(也就是在y方向上的θ(x,y ))。

然後進行步驟25，將步驟24所計算出之兩個DIC微分相位差資訊θ_x 及θ_y 作傅立葉積分。

為了作廣義的數學描述，在此令：

θ_x =f ^’ (x)....................................(9-1)

以及

θ_y =f ^’ (y)....................................(9-2)

假設一連續相位函數fc (x )，其微分為，則其微分之傅立葉轉換可推導如下式(10)：

式(10)亦稱為傅立葉轉換第二定理(微分定理)，其中下標c表示其為連續函數。

若已知，則式(10)可改寫為：

其中：F 表示傅立葉轉換(Fourier Transform)；F ^-1 表示反傅立葉轉換(Inverse Fourier Transform)。

i 表示虛數：i ² =-1；w 表示傅立葉轉換後的相空間座標。

以一維的離散傅立葉轉換為例，函數f (x )之離散傅立葉轉換F (u )可表示為：

其中：

u =0,1,2,...,(M-1);j =i 表示虛數：j ² =-1。

藉由DIC的微分相位差影像運算，相位差函數f' (x )可以由近似，對此近似函數進行離散傅立葉轉換可得：

當剪切向量在x軸投影剪切距離為兩個像素(即h=1)時，相位差函數可寫為，將此近似值函數做傅立葉轉換如下：

其中：

C₁ 代表受未知邊界條件影響的常數項。

接著移項整理：

其中：

再對等號左右兩邊進行反傅立葉轉換：

其中：

同理，當剪切向量在x軸投影剪切距離為任意像素(2h)時，則可推得如下關係：

其中：C代表受未知邊界條件影響的積分常數項。

最後進行步驟26，將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。在此，由於從DIC量測所獲得的微分相位差資訊中無法得知式(14)與(17)中的常數項C₁ 與C，因此，以下提出「修正型傅立葉相位積分法(Modified Fourier Phase Integration，簡稱MFPI)」，作為將兩個不同剪切方向的積分重建之結果的誤差作最小化修正的解決方法。

以下將對修正型傅立葉相位積分法做詳細說明：應用上面之式(17)兩次，分別在x方向與y方向推導出二維函數f ^’ (x,y)的傅立葉積分：

其中：x _i 代表像素的列數，y _j 代表像素的行數。

接著，將上式改寫如下：

f (i ,j )=f _x (i ,j )+C _x (j ).........result-1............(19-1)

f (i ,j )=f _y (i ,j )+C _y (i ).........result-2............(19-2)

其中：

f (i ,j )=f (x _i ,y _j )為原始相位圖；為在x方向重建出的相位圖；為在y方向重建出的相位圖；C _x (j )為第j 行的像素之積分常數；C _y (i )為第i 行的像素之積分常數。

則對於任一特定像素所得出之式(19-1)的result-1與式(19-2)的result-2，其間之誤差為：

err (i ,j )=[f _x (i ,j )+C _x (j )]-[f _y (i ,j )+C _y (i )]............(20)

總誤差值可表示為：

理論上總誤差值應為零，但實際上由於存在未知積分常數，所以造成誤差值的產生。為了讓總誤差值最小化，即當E _{total_err} 有最小值時，找出未知的積分常數C _x (j )以及C _y (i )，故求解如下：為了使總誤差值最小，可經由偏微分計算得到對應的C _x (j )、C _y (i )，將其帶回式中進行重建結果的修正，進而準確的還原相位差資訊。詳細說明如下：

令：

D (i ,j )=f _x (i ,j )-f _y (i ,j )

待入式(21)，則可得：

其中：D (i,j )為各像素所解出的相位差異。

偏微分式(21)：

以及

由式(22-1)可得：

由式(22-2)可得：

令：

以及

分別代入式(23-1)與式(23-2)，則可得：

以及

先將式(24-1)乘以m 以及式(24-2)乘以n ，然後再將兩式相加，則可得：

由式(25)可得，帶回式(24-1)可以解得C _y (i )：

由式(25)可得，帶回式(24-2)可以解得C _x (j )：

再將式(26-1)的C _y (i )代回式(19-2)，則式(19-2)的result-2變成：

再將式(26-2)的C _x (j )代回式(19-1)，則式(19-1)的result-1變成：

最後，定義：

如式(28)所示，令f _MPFI (i ,j )即為所求的最佳解，代表以「修正型傅立葉相位積分(MFPI)」所重建出的待側物件的相位。

傅立葉積分所得出之結果的誤差係受未知邊界條件影響所造成的，該未知邊界條件其係源於雜訊，因本發明使用修正型傅立葉相位積分將該誤差作最小化修正，所以可以有效地降低雜訊的影響。

請參閱圖二B，其係顯示本發明在一實施例的干涉相位差量測系統示意圖。如圖二B所示，該干涉相位差量測系統200係包括：一光源210；一DIC顯微鏡220，其係可使該光源210在互相正交的一第一剪切方向與一第二剪切方向上分別產生複數個置於其上之一透明待測物件225在不同偏置的影像；一影像擷取單元230，其係可以擷取該光源210通過該DIC顯微鏡220後所產生之影像；以及一運算處理單元240，其係與該影像擷取單元230電性連接以處理所擷取的影像，藉以得到該兩個互相正交的剪切方向上之差分干涉對比的微分相位差資訊，並將所計算出之兩個差分干涉對比的微分相位差資訊作傅立葉積分，然後將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。

如圖二B所示，該DIC顯微鏡220係為一穿透式DIC顯微鏡，其包括有：一偏光片221，其係使從該光源210入射的光波變成平面偏極光；一第一DIC稜鏡222，其係具有分光作用，可使平面偏極光通過該第一DIC稜鏡222後，被分為兩道偏振方向互相垂直的平常光(ordinary ray，以下簡稱o-ray)及異常光(extraordinary ray，以下簡稱e-ray)；一聚焦透鏡223，將該第一DIC稜鏡222所產生的o-ray與e-ray準直化；一物鏡226，將準直化之o-ray與e-ray聚焦；一第二DIC稜鏡227，將o-ray與e-ray合成並產生干涉的影像資訊；以及一塞拿蒙補償器(Senarmont compensator)228，其係用以調整偏置，其中該光源210所發射之光波有部份會依序通過該偏光片221、該第一DIC稜鏡222、該聚焦透鏡223、該物鏡226、該第二DIC稜鏡227與該塞拿蒙補償器228，最後進入該影像擷取單元230。

在此，該第一DIC稜鏡222與第二DIC稜鏡227可以是諾瑪斯基稜鏡(Nomarski prism)或者沃拉斯頓稜鏡，而該塞拿蒙補償器228更包括一固定的四分之一波片228a以及一可旋轉檢偏鏡228b，使得被該第二DIC稜鏡227所合成的o-ray與e-ray的合成光先通過該四分之一波片228a變成平面偏極光或橢圓偏極光，然後再通過該可旋轉檢偏鏡228b，該可旋轉檢偏鏡228b係用以調整偏置，只要旋轉可旋轉檢偏鏡228b以改變其快軸相對於該四分之一波片228a的快軸的角度，即可使DIC影像具有不同的偏置。將該可旋轉檢偏鏡228b旋轉0°、90°、180°、270°分別取得四張不同偏置的影像後，旋轉待測物件90°藉以改變剪切方向224，並將該可旋轉檢偏鏡228b再旋轉0°、90°、180°、270°分別取得四張不同偏置的影像，即可得到在兩個互相正交的剪切方向上各四張不同偏置的影像。

在本實施例中該DIC顯微鏡220為一穿透式DIC顯微鏡，其係應用於待測物件為一透明待測物件225時，且該透明待測物件225係置放於該聚焦透鏡223與該物鏡226之間，其原理與運作方式習知技術多有詳述，在此不再贅述。此外，本發明的影像擷取單元230可以使用電荷耦合影像感測元件(charge-coupled device，簡稱CCD)。

然而，本發明的干涉相位差量測系統200所用的DIC顯微鏡220並不以此為限，其係可以是任何一種DIC顯微鏡。圖二C係為本發明在另一實施例的干涉相位差量測系統示意圖。如圖二C所示，該干涉相位差量測系統200’與圖二B干涉相位差量測系統200的差別在於以一反射式DIC顯微鏡220’取代穿透式的DIC顯微鏡220，該反射式DIC顯微鏡220’係應用於待測物件為一不透明待測物件2205時。如圖二C所示，該干涉相位差量測系統200’包括有：一偏光片2201，其係使從該光源210入射的光波變成平面偏極光；一分光鏡2202，其係具有分光作用；一DIC稜鏡2203；一物鏡2204，其係用以將光線聚焦；以及一塞拿蒙補償器(Senarmont compensator)2206，其係用以調整偏置，當一不透明待測物件2205置於該反射式DIC顯微鏡220’時，該光源210所發射之光波有部份會依序通過該偏光片2201、該分光鏡2202、該DIC稜鏡2203、該物鏡2204、該不透明待測物件2205與該塞拿蒙補償器2206，最後進入該影像擷取單元230。

其中，該DIC稜鏡2203可以是諾瑪斯基稜鏡或者沃拉斯頓稜鏡，而該塞拿蒙補償器2206更包括一固定的四分之一波片2206a以及一可旋轉檢偏鏡2206b。該塞拿蒙補償器2206功能與運作方式與上述之塞拿蒙補償器228相同，不再贅述。另外，反射式DIC顯微鏡的原理與運作方式習知技術多有詳述，在此也不再贅述。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例，當不能以之限制本發明範圍。即大凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化及修飾，仍將不失本發明之要義所在，亦不脫離本發明之精神和範圍，故都應視為本發明的進一步實施狀況。

1．．．DIC技術量測物件三維形貌方法

11～13．．．步驟

100．．．DIC顯微鏡

101．．．光源

102．．．偏光片

103．．．第一DIC稜鏡

104．．．聚焦透鏡

105．．．待測物

106．．．物鏡

107．．．第二DIC稜鏡

108．．．檢偏鏡

109．．．偏置調整裝置

110．．．剪切方向

2．．．干涉相位差量測方法

21～26．．．步驟

200、200’．．．干涉相位差量測系統

210．．．光源

220．．．DIC顯微鏡

221．．．偏光片

222．．．第一DIC稜鏡

223．．．聚焦透鏡

224．．．剪切方向

225．．．透明待測物件

226．．．物鏡

227．．．第二DIC稜鏡

228．．．塞拿蒙補償器

228a．．．四分之一波片

228b．．．可旋轉檢偏鏡

220’．．．反射式DIC顯微鏡

2201．．．偏光片

2202．．．分光鏡

2203．．．DIC稜鏡

2204．．．物鏡

2205．．．不透明待測物件

2206．．．塞拿蒙補償器

2206a．．．四分之一波片

2206b．．．可旋轉檢偏鏡

230．．．影像擷取單元

240．．．運算處理單元

圖一A係為習知之DIC技術量測物件三維形貌的方法流程示意圖。

圖一B係為習知之DIC顯微鏡結構示意圖。

圖二A係為本發明干涉相位差量測方法流程示意圖。

圖二B係為本發明在一實施例的干涉相位差量測系統示意圖。

圖二C係為本發明在另一實施例的干涉相位差量測系統示意圖。

2．．．干涉相位差量測方法

21～26．．．步驟

Claims (14)

1. 一種干涉相位差量測方法，其係包括有下列步驟：將一待測物件置於一差分干涉對比顯微鏡；用該差分干涉對比顯微鏡在互相正交的一第一剪切方向與一第二剪切方向上分別各擷取複數張該待測物件在不同偏置的影像；以及處理所擷取的影像以得到該兩個互相正交的剪切方向上之差分干涉對比的微分相位差資訊，然後將所計算出之兩個差分干涉對比的微分相位差資訊作傅立葉積分，再將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。
2. 如申請專利範圍第1項所述之干涉相位差量測方法，其中步驟2係使用四幅影像處理法處理所擷取的影像。
3. 如申請專利範圍第1項所述之干涉相位差量測方法，其中係使用修正型傅立葉相位積分將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。
4. 一種干涉相位差量測系統，其係包括有：一光源；一差分干涉對比顯微鏡，其係可使該光源在互相正交的一第一剪切方向與一第二剪切方向上分別產生複數個置於其上之一待測物件在不同偏置的影像；一影像擷取單元，其係可以擷取該光源通過該差分干涉對比顯微鏡後所產生之影像；以及一運算處理單元，其係與該影像擷取單元電性連接以處理所擷取的影像，藉以得到該兩個互相正交的剪切方向上之差分干涉對比的微分相位差資訊，並將所計算出之兩個差分干涉對比的微分相位差資訊作傅立葉積分，然後將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。
5. 如申請專利範圍第4項所述之干涉相位差量測系統，其中該差分干涉對比顯微鏡係為一穿透式差分干涉對比顯微鏡，其係可使光波穿透一透明待測物件，以量測該透明待測物件的三維形貌。
6. 如申請專利範圍第5項所述之干涉相位差量測系統，其中該差分干涉對比顯微鏡更包括有：一偏光片，其係使從該光源入射的光波變成平面偏極光；一第一差分干涉對比稜鏡，其係具有分光作用，可使平面偏極光通過該第一差分干涉對比稜鏡後，被分為兩道偏振方向互相垂直的平常光及異常光；一聚焦透鏡，將該第一差分干涉對比稜鏡所產生的平常光與異常光準直化；一物鏡，將準直化之平常光與異常光聚焦；一第二差分干涉對比稜鏡，將平常光與異常光合成並產生干涉的影像資訊；以及一塞拿蒙補償器，其係用以調整偏置，其中該光源所發射之光波有部份會依序通過該偏光片、該第一差分干涉對比稜鏡、該聚焦透鏡、該物鏡、該第二差分干涉對比稜鏡與該塞拿蒙補償器，最後進入該影像擷取單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之干涉相位差量測系統，其中該第一差分干涉對比稜鏡與第二差分干涉對比稜鏡係為諾瑪斯基稜鏡或者沃拉斯頓稜鏡。
8. 如申請專利範圍第6項所述之干涉相位差量測系統，其中該塞拿蒙補償器更包括：一固定的四分之一波片；以及一可旋轉檢偏鏡，其係用以調整偏置，使得被該第二差分干涉對比稜鏡所合成的平常光與異常光的合成光先通過該固定的四分之一波片變成平面偏極光或橢圓偏極光，然後再通過該可旋轉檢偏鏡。
9. 如申請專利範圍第4項所述之干涉相位差量測系統，其中該差分干涉對比顯微鏡係為一反射式差分干涉對比顯微鏡，其係可使光波從一不透明待測物件反射，以量測該不透明待測物件的三維形貌。
10. 如申請專利範圍第9項所述之干涉相位差量測系統，其中該差分干涉對比顯微鏡更包括有：一偏光片，其係使從該光源入射的光波變成平面偏極光；一分光鏡，其係具有分光作用；一差分干涉對比稜鏡；一物鏡，其係用以將光線聚焦；以及一塞拿蒙補償器，其係用以調整偏置，使得當一不透明待測物件置於該反射式差分干涉對比顯微鏡時，該光源所發射之光波有部份會依序通過該偏光片、該分光鏡、該差分干涉對比稜鏡、該物鏡、該不透明待測物件與該塞拿蒙補償器，最後進入該影像擷取單元。
11. 如申請專利範圍第10項所述之干涉相位差量測系統，其中該差分干涉對比稜鏡係為諾瑪斯基稜鏡或者沃拉斯頓稜鏡。
12. 如申請專利範圍第10項所述之干涉相位差量測系統，其中該塞拿蒙補償器更包括：一固定的四分之一波片；以及一可旋轉檢偏鏡，其係用以調整偏置，使得被該第二差分干涉對比稜鏡所合成的平常光與異常光的合成光先通過該固定的四分之一波片變成平面偏極光或橢圓偏極光，然後再通過該可旋轉檢偏鏡。
13. 如申請專利範圍第4項所述之干涉相位差量測系統，其中該影像擷取單元係為一電荷耦合元件。
14. 如申請專利範圍第4項所述之干涉相位差量測系統，其中該運算處理單元係執行修正型傅立葉相位積分將該兩個傅立葉積分所得出之結果的誤差作最小化修正。