TWI438392B

TWI438392B - 使用結構式照明的高解析率光學測繪系統及方法

Info

Publication number: TWI438392B
Application number: TW98142433A
Authority: TW
Inventors: Chau Hwang Lee; Chun Chieh Wang
Original assignee: Academia Sinica
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2009-12-11
Publication date: 2014-05-21
Also published as: TW201120403A

Description

使用結構式照明的高解析率光學測繪系統及方法

本發明與光學測繪系統及方法有關，特別是與使用結構式照明的高解析率光學測繪系統及方法有關。

高解析率的表面輪廓量測對於奈米科技及生物研究是相當重要的技術。目前傳統的測量方式包括原子力顯微術及光學顯微術。原子力顯微術受限於必須對測量區域做整體的即時掃描，掃描時間將會較長。若是需要動態觀測面積係10微米等級以上的樣本，例如；生物細胞，原子力顯微術的應用即受到限制。

另一方面，傳統光學顯微術的橫向解析率極限受到光波繞射效應所限制，大約僅能達到光波長的50%左右。目前各式各樣的高解析率光學技術被提出以突破此限制。結構式照明(structured illumination)或稱圖樣式激發(pattern excitation)螢光顯微術是近年來相當受到矚目的超解析率光學技術，其係以二維網狀圖樣調變光學顯微鏡的入射光，分別在垂直光軸的x和y方向移動此網狀圖樣到不同位置，取數張影像後，再以方程式求解的概念解出橫向解析率超過繞射極限的顯微影像。結構式照明的最大好處是可以直接以廣視野(wide field)光學系統取像，不需掃描機制。此外，結構式照明技術可採用線性或非線性激發螢光染料的方式達成。然而，目前已知之結構式照明顯微術在光軸方向的高度定位的解析率約只有與照明光源波長相等，無法量測高度變化小於微米等級之樣本。

有鑑於此，本發明提供一種可以快速定位及在光軸方向具有高精準度的高解析率光學測繪系統及方法。

本發明包括一種高解析率光學測繪系統，其包括：一光學顯微鏡，其包括一光學鏡組及一觀測平台，其中該觀測平台上載有一樣本，且該光學鏡組與該觀測平台係可相對移動，以沿著該光學鏡組之光軸方向調整該光學鏡組與該觀測平台之間的距離，；一光調變器，其產生一空間調變圖樣光，該空間調變圖樣光照明至該樣本而形成一空間調變圖樣；以及一演算單元，其係配置以處理複數個該空間調變圖樣以取得一光學切片，並根據該光學切片於不同高度之光強度變化而建立一強度軸向反應曲線。

根據上述構想，該空間調變圖樣光係一二維網狀圖樣光或數個一維週期空間調變圖樣光。

根據上述構想，該樣本係為位於該觀測平台之一均勻反射面。

根據上述構想，該光學鏡組與該觀測平台之間的距離係經調整，藉以根據該觀測平台上之樣本表面各點強度軸向反應曲線的頂點位置，而定位該樣本表面各點之相對高度。

根據上述構想，該高解析率光學測繪系統更包括一資料單元，其處理該強度軸向反應曲線以取得該樣本之高度與其光強度之一線性關係，且該線性關係儲存於該資料單元中。

根據上述構想，該資料單元係依據該線性關係而基於一待測樣本之表面各點光強度取得該待測樣本表面各點之相對高度。

根據上述構想，該演算單元與該資料單元係整合為一單一模組。

根據上述構想，該光調變器係包括至少一雷射光源，其產生至少兩道雷射，以干涉現象形成該空間調變圖樣光。

根據上述構想，該光調變器包括一空間調變圖樣件及一光源，該光源係投影至該空間調變圖樣件以形成該空間調變圖樣光。

根據上述構想，該光調變器係一液晶空間光調變器，該液晶空間光調變器產生該空間調變圖樣光。

根據上述構想，該光調變器包含一照明光源，該照明光源係為燈泡、發光二極體或是雷射。

根據上述構想，該光調變器包括一照明光源，其直接產生空間調變圖樣光。

根據上述構想，該光學顯微鏡包含一驅動裝置，以驅動該觀測平台相對於該光學鏡組而移動。

根據上述構想，該驅動裝置係為一壓電晶體或步進馬達。

根據上述構想，該光學顯微鏡包含一攝影機，以記錄不同位置之該空間調變圖樣。

本發明另包括一種高解析率光學測繪方法，該方法包含：提供如上所述之一高解析率光學測繪系統，其載有一樣本；產生一空間調變圖樣光以照明至該樣本，以產生一空間調變圖樣；沿該光學鏡組之光軸方向移動該觀測平台及該樣本，以取得該樣本於不同位置之複數個空間調變圖樣；將所述複數個空間調變圖樣轉換為一光學切片；依該光學切片中該樣本表面各點之光強度，建立該樣本表面各點的強度軸向反應曲線；以及以該強度軸向反應曲線的頂點位置而定位該樣本之高度。

本發明另包括一種高解析率光學測繪方法，該方法包含：提供如上所述之一高解析率光學測繪系統，其載有一樣本；產生一空間圖樣光以照明至該樣本，以產生一空間調變圖樣；沿該光學鏡組之光軸方向移動該觀測平台及該樣本，以取得該樣本於不同位置之複數個空間調變圖樣；將所述複數個空間調變圖樣轉換為一光學切片；依該光學切片中該樣本表面各點之光強度，建立該樣本之每一點的強度軸向反應曲線；基於該強度軸向反應曲線建立該樣本之高度與其光強度之一線性關係；依據該線性關係並基於一待測樣本表面各點之光強度而取得該待測樣本表面各點之相對高度。

根據上述構想，該高解析率光學測繪方法更包括：儲存該線性關係於該資料單元中。

根據上述構想，該高解析率光學測繪方法更包括：選擇該樣本為一均勻反射面。

根據上述構想，置放該待測樣本於該觀測平台上，使該待測樣本之表面的高度位置係在該強度軸向反應曲線之一線性區間的對應高度內。

本發明得藉由下列圖式及詳細說明，俾得以令讀者更深入瞭解：

以下即配合圖式說明本發明之具體實施方式；然需瞭解的是，這些圖式中所標示之元件係為說明清晰之用，其並不代表實際的尺寸與比例，且為求圖面簡潔以利於瞭解，部分圖式中亦省略了習知元件之繪製。

如第一圖所示，其係本發明一種實施例的光學測繪系統100之示意圖。本發明之光學測繪系統100包括一光學顯微鏡110、一光調變器120、一演算單元130及一資料單元140，其中光學顯微鏡110包括一光學鏡組111，其係用於觀測載於一觀測平台112之一樣本150。光學鏡組111可為一具有放大功能之鏡組，如同傳統共焦光學顯微鏡之配置方式。觀測平台112係安裝為與光學鏡組111對準，以透過光學鏡組111觀測觀測平台112上所承載之樣本150。在本實施例中，觀測平台112係一可移動式平台，其由一驅動裝置160予以驅動。在本實施例中，驅動裝置160為一壓電晶體，其係用以改變光學鏡組111與觀測平台112之間的相對距離。然而，除壓電晶體外，亦可使用步進馬達或是其他方式驅動觀測平台112。

在本發明另一種態樣中，光學鏡組111係可移動式，以調整光學鏡組111與觀測平台112的相對距離。

根據本發明，光學顯微鏡110進一步包括一攝影機113，其記錄樣本150的影像強度。攝影機113可為一電荷耦合裝置(Charge coupled Device)攝影機、電子增強電荷耦合裝置(Electron multiplying CCD)、或是CMOS攝影機。

請參閱第二圖，其示意說明了本發明中光調變器120之一種實施態樣。根據本發明，光調變器120係產生一空間調變圖樣光，該空間調變圖樣光射入光學顯微鏡110並照明至樣本150而形成一空間調變圖樣。光調變器120包括一照明光源200，其可為燈泡、發光二極體、雷射等光源。照明光源200所發射之光通過一第一透鏡210及一第二透鏡220後通過一帶通濾光片230，接著進入一分光鏡240，並投射至一液晶空間光調變器250，其即時改變二維空間相位常數以縮短取相時間。該光由液晶空間光調變器250反射後，進入分光鏡240而離開光調變器120並產生該空間調變圖樣光。在本實施態樣中，所形成之空間調變圖樣光係二維網狀圖樣光。另外，必須注意到本實施例雖藉由該液晶空間光調變器產生該二維周期性圖樣光，然其他電光調控式空間光調變元件亦可被使用。舉例而言，在本發明另一實施例中，光調變器120產生之空間調變圖樣光為數個一維週期空間調變圖樣光。

在本發明另一實施例中，光調變器120係包括至少一雷射光源，其產生至少兩道雷射，以干涉現象形成空間調變圖樣光，其中雷射光路中的光程差係可調整以改變空間調變光在空間的相對位置。

在本發明另一實施例中，光調變器120包括一空間調變圖樣件及一光源，該光源係投影至該空間調變圖樣件以形成該空間調變圖樣光。

在本發明另一實施例中，光調變器120包括一照明光源，其直接產生該空間調變圖樣光。該照明光源可依排列產生周期性結構的光源，例如發光二極體。

本發明上述實施例中，該空間調變圖樣光係為一正弦形式，其強度與空間的關係式如下：

其中I ₀ 為該空間調變圖樣光強度，k 為該空間調變圖樣光的空間頻率，而△Φ _x 及△Φ _y 分別為該空間調變圖樣光的於平行該樣本表面互相垂直之軸(X軸、Y軸)的初始相位。

空間調變圖樣光照射至樣本150後，即可移動樣本150以形成數個不同位置的空間調變圖樣。此外，光學顯微鏡110係耦接有一演算單元130，藉以取得所述不同位置的空間調變圖樣。在本實施例中，係取得樣本150於五個不同位置處的空間調變圖樣；例如，這五個位置可為一基準點及在平行樣本150表面(亦可稱水平方向)互相垂直的方向(X軸及Y軸)移動π/3及2π/3個相位差的位置，並以(0,0)、(1,0)、(2,0)、(0,1)、(0,2)表示。

在本實施例中，係使用攝影機113記錄不同位置之空間調變圖樣；演算單元130自攝影機113取得這些空間調變圖樣。空間調變圖樣可表示成以下關係：

M _Φmn =2M ₀ +M _x _- e ^- ⁱ ² ^mπ ^/3 +M _x+ e ⁱ ² ^mπ ^/3 +M _Y _- e ^- ⁱ ² ^nπ ^/3 +M _Y+ e ⁱ ² ^nπ ^/3

其中M₀ 為明視野影像，M_X± 及M_Y± 分別為在X軸及Y軸移動2π/3及4π/3個相位差的空間調變圖樣，而明視野影像(M₀ )可以下列關係式得出：

M ₀ =(M _Φ ₁₀ +M _Φ ₂₀ +M _Φ ₀₁ +M _Φ ₀₂ -M _Φ ₀₀ )/6

本實施例中，演算單元130係處理五個空間調變圖樣，以取得X軸方向及Y軸方向在頻域的影像。該影像可表示為以下的關係式：

藉由重疊X軸方向及Y軸方向在頻域的影像，可得到一光學轉移函數。而使用該光學轉換函數，可取得樣本150於特定相對高度的光學切片。

本發明另提出相應的光學測繪方法，其步驟如以下所述：提供如上所述之高解析率光學測繪系統100，並置放樣本150於觀測平台112上；產生空間調變圖樣光以照明至樣本150，進而產生空間調變圖樣；移動樣本150或觀測平台112，以取得樣本150於不同位置之複數個空間調變圖樣。其次，將所述複數個空間調變圖樣經由上述轉換方式轉換為一光學切片。接著調整光學鏡組111與觀測平台112之間的距離、或沿光學鏡組111之光軸方向移動觀測平台112及樣本150，以沿光軸掃描樣本150一段距離而取得不同高度之光學切片。最後依光學切片中樣本150表面各點之光強度及其變化，建立樣本150表面各點的強度軸向反應曲線。

參照第三圖，所建立之強度軸向反應曲線的頂點也就是樣本150表面與光學鏡組111的焦平面重疊之高度，因此可以得到樣本150表面不同位置的相對高度，進而定位樣本150表面各點之相對高度。藉由此方法，可將樣本150沿光軸方向掃描一段夠長的距離，以在不同高度得到不同的光學切片；其優點是可以量測的高度變化範圍僅受到光軸移動元件行走距離的限制。

另一方面，本發明上述實施例中，光學測繪系統100更包括一資料單元140，其係配置以處理所建立之強度軸向反應曲線，進而取得樣本150之高度與其光強度之一線性關係。該線性關係可儲存於資料單元140中，以在量測一待測樣本(在量測時係載於觀測平台112上)時，直接藉由比對線性關係而取得待測樣本之高度。另外，必須注意到，演算單元130與資料單元140可整合為一單一模組。資料單元140係依據所儲存之線性關係而基於待測樣本表面各點之光強度取得待測樣本表面各點之相對高度。使用上述實施例之光學測繪系統的詳細測繪方法如下所述。

本發明另提出相應的光學測繪方法，其步驟如以下所述：提供如上所述之高解析率光學測繪系統100，並置放樣本150於觀測平台112上；產生空間調變圖樣光以照明至樣本150，進而產生空間調變圖樣；移動樣本150或觀測平台112，以取得樣本150於不同位置之複數個空間調變圖樣。其次，將所述複數個空間調變圖樣經由上述轉換方式轉換為一光學切片。接著調整光學鏡組111與觀測平台112之間的距離、或沿光學鏡組111之光軸方向移動觀測平台112及樣本150，以沿光軸掃描樣本150一段距離而取得不同高度之光學切片。最後依光學切片中樣本150表面各點之光強度及其變化，建立樣本150表面各點的強度軸向反應曲線。基於所建立之強度軸向反應曲線，進而建立樣本150之高度與其光強度之一線性關係，其如第三圖中所標示出的強度軸向反應曲線之線性區間。

然後，將待測樣本置於觀測平台112上，並使待測樣本表面的高度位置落於所建立之強度軸向反應曲線之線性區間的對應高度內。此時，量測待測樣本的光學切片強度即可換算此待測樣本表面的高度，不需進行沿光軸的掃描。因此，資料單元140可依據儲存之線性關係並基於待測樣本表面各點之光強度而取得該待測樣本表面各點之相對高度。另外，當待測樣本的表面有不均勻的反射率時，可以另外再取一張待測樣本位於強度軸向反應曲線頂點的參考光學切片，由於參考光學切片並未含有表面高度變化的訊息，而僅有來自反射率不同的對比度，因此將待測樣本位於線性區間時所取得之光學切片各點光強度除以該參考光學切片各點的光強度，即可得到與該待測樣本表面高度變化有關的訊息。

《測繪例示》

首先選擇一均勻的反射面為樣本。投影上述之二維網狀圖樣光於其上以形成光學切片。該光學鏡組中包括一物鏡，所使用的物鏡是100×浸水物鏡，數值孔徑為1.1。以該二維網狀圖樣光的中心波長475nm來估計，橫向解析率約為260nm。該光學切片的影像是利用一個強度解析率為14位元的電子增強CCD攝影機拍攝。該二維網狀圖樣光則是由光調變器產生。投影至該樣本表面的空間調變圖樣之週期為0.5μm。每一光學切片影像是由5張空間調變圖樣在不同位置時所取得的影像，以上述之方法轉換重組而成。將該樣本沿光軸掃描一次，分別在7個不同高度量測每一光學切片的平均強度，可得到如第四圖所示的線性關係，橫軸為光軸方向的相對位置，單位為微米，縱軸為一標準化後的光強度。由量測值與圖中所示之套適直線的方均根誤差可得到高度量測的精確度為6nm。

接下來以直徑80nm的四顆金球為待測樣本，該金球係置放在一載玻片。第五圖(A)是使用一般均勻照明光源的光學顯微鏡所拍攝的影像，第五圖(B)是使用本發明所提供之系統所獲得的影像。第五圖(C)是沿著圖中白色虛線所得到的強度變化，灰線是使用一般均勻照明光源的光學顯微鏡，虛線是使用原子力顯微鏡，黑色實線是使用本發明所述之光學測繪系統。可以看出第五圖(B)的影像中，兩個金球之間的區域其強度的確變小了，此為橫向解析率確實獲得改進的證據。接著以描述橫向解析率的Airy formula，I (r )=[2J ₁ (r )/(r )]² 來估計金球的中心間距。第五圖(C)中的虛線就是兩個Airy formulas疊加的結果，中心間距為190nm，寬度為175nm。如果將金球的直徑80nm作去卷積(de-convolution)運算後，可得到本系統的橫向解析率為155nm，大約是光源波長的33%。而使用一般均勻照明光源的顯微鏡所拍攝的影像其解析率大約為光源波長的55%。

在另一測繪例示中，本發明量測一個自製樣本的表面地形。該自製樣本為一鍍於矽基板上的金線，其原子力顯微鏡的掃描結果如第六圖(A)：金線高度為115nm，寬度為450nm。以一使用均勻照明光源的光學顯微鏡拍攝此樣本可得到如第六圖(B)的影像：由於散射效應，金線的亮度比周圍的矽基板低。第六圖(C)為使用本發明所述之光學測繪系統所獲得的影像。第六圖(D)係比較這三種技術得到的強度變化與表面輪廓圖。灰線是使用一般均勻照明光源的光學顯微鏡，虛線是使用原子力顯微鏡，黑色實線是使用本發明所述之光學測繪系統。

參照第六圖(D)，使用本發明所述之高解析率光學測繪系統量出的金線高度為120nm，與使用原子力顯微鏡所量測之結果非常接近。因此，本發明確實得到比使用一般均勻照明光源的顯微鏡更好的橫向解析率，而且對高度的量測結果也與原子力顯微鏡十分接近。值得注意的是，使用本發明所述之高解析率光學測繪系統量測出之金線的邊緣斜坡處僅有140nm的寬度，大約為空間調變圖樣光波長的0.3倍，也顯示出本發明所述之高解析率光學測繪系統能夠正確地繪出此區域的高度變化。

其他實施態樣

在本說明書中所揭露的所有特徵都可能與其他方法結合，本說明書中所揭露的每一個特徵都可能選擇性的以相同、相等或相似目的特徵所取代，因此，除了特別顯著的特徵之外，所有的本說明書所揭露的特徵僅是相等或相似特徵中的一個例子。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。

100‧‧‧光學測繪系統

110‧‧‧光學顯微鏡

111‧‧‧光學鏡組

112‧‧‧觀測平台

113‧‧‧攝影機

120‧‧‧光調變器

130‧‧‧演算單元

140‧‧‧資料單元

150‧‧‧樣本

160‧‧‧驅動裝置

200‧‧‧照明光源

210‧‧‧第一透鏡

220‧‧‧第二透鏡

230‧‧‧帶通濾光片

240‧‧‧分光鏡

250‧‧‧液晶空間光調變器

第一圖係本發明一種實施例的光學測繪系統之示意圖。

第二圖係示意說明了本發明中光調變器之一種實施態樣。

第三圖係為樣本表面各點的強度軸向反應曲線。

第四圖係樣本光學切片的平均強度之線性關係，橫軸為光軸方向的相對位置，單位為微米，縱軸為一標準化後的光強度。

第五圖(A)係使用一般均勻照明光源的光學顯微鏡所拍攝的影像。

第五圖(B)係使用本發明所提供之系統所獲得的影像。

第五圖(C)係沿著圖中白色虛線所得到的強度變化，灰線是使用一般均勻照明光源的光學顯微鏡，虛線是使用原子力顯微鏡，黑色實線是使用本發明所述之光學測繪系統。

第六圖(A)係以一鍍於矽基板上的金線為自製樣本，其原子力顯微鏡的掃描結果：金線高度為115nm，寬度為450nm。

第六圖(B)係以一使用均勻照明光源的光學顯微鏡拍攝金線自製樣本的影像。

第六圖(C)係使用本發明所述之光學測繪系統拍攝金線自製樣本所獲得的影像。

第六圖(D)係比較這三種技術得到的強度變化與表面輪廓圖。灰線是使用一般均勻照明光源的光學顯微鏡，虛線是使用原子力顯微鏡，黑色實線是使用本發明所述之光學測繪系統。

110．．．光學顯微鏡

111．．．光學鏡組

112．．．觀測平台

113．．．攝影機

120．．．光調變器

130．．．演算單元

140．．．資料單元

150．．．樣本

160．．．驅動裝置

Claims

一種高解析率光學測繪系統，其包括：一光學顯微鏡，其包括一光學鏡組及一觀測平台，其中該觀測平台上載有一樣本，且該光學鏡組與該觀測平台係可相對移動，以沿著該光學鏡組之光軸方向調整該光學鏡組與該觀測平台之間的距離；一光調變器，其產生一空間調變圖樣光，該空間調變圖樣光照明至該樣本而形成一空間調變圖樣；以及一演算單元，其係配置以處理複數個該空間調變圖樣以取得一光學切片，並根據該光學切片於不同高度之光強度變化而建立一強度軸向反應曲線。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該空間調變圖樣光係一二維網狀圖樣光或數個一維週期空間調變圖樣光。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該樣本係為位於該觀測平台之一均勻反射面。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光學鏡組與該觀測平台之間的距離係經調整，藉以根據該觀測平台上之樣本表面各點強度軸向反應曲線的頂點位置，而定位該樣本表面各點之相對高度。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，更包括一資料單元，其處理該強度軸向反應曲線以取得該樣本之高度與其光強度之一線性關係。
如申請專利範圍第5項所述之高解析率光學測繪系統，其中該線性關係儲存於該資料單元中。
如申請專利範圍第6項所述之高解析率光學測繪系統，其中該資料單元係依據該線性關係而基於一待測樣本之表面各點光強度取得該待測樣本表面各點之相對高度。
如申請專利範圍第5項所述之高解析率光學測繪系統，其中該演算單元與該資料單元係整合為一單一模組。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光調變器係包括至少一雷射光源，其產生至少兩道雷射，以干涉現象形成該空間調變圖樣光。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光調變器包括一空間調變圖樣件及一光源，該光源係投影至該空間調變圖樣件以形成該空間調變圖樣光。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光調變器係一液晶空間光調變器，該液晶空間光調變器產生該空間調變圖樣光。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光調變器包含一照明光源，該照明光源係為燈泡、發光二極體或是雷射。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光調變器包括一照明光源，其直接產生空間調變圖樣光。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光學顯微鏡包含一驅動裝置，以驅動該觀測平台相對於該光學鏡組而移動。
如申請專利範圍第14項所述之高解析率光學測繪系統，其中該驅動裝置係為一壓電晶體或步進馬達。
如申請專利範圍第1項所述之高解析率光學測繪系統，其中該光學顯微鏡包含一攝影機，以記錄不同位置之該空間調變圖樣。
一種高解析率光學測繪方法，該方法包含：提供如申請專利範圍第1項所述之一高解析率光學測繪系統，其載有一樣本；產生一空間調變圖樣光以照明至該樣本，以產生一空間調變圖樣；沿該光學鏡組之光軸方向移動該觀測平台及該樣本，以取得該樣本於不同位置之複數個空間調變圖樣；將所述複數個空間調變圖樣轉換為一光學切片；依該光學切片中該樣本表面各點之光強度，建立該樣本表面各點的強度軸向反應曲線；以及以該強度軸向反應曲線的頂點位置而定位該樣本之高度。
一種高解析率光學測繪方法，該方法包含：提供如申請專利範圍第5項所述之一高解析率光學測繪系統，其載有一樣本；產生一空間圖樣光以照明至該樣本，以產生一空間調變圖樣；沿該光學鏡組之光軸方向移動該觀測平台及該樣本，以取得該樣本於不同位置之複數個空間調變圖樣；將所述複數個空間調變圖樣轉換為一光學切片；依該光學切片中該樣本表面各點之光強度，建立該樣本之每一點的強度軸向反應曲線；基於該強度軸向反應曲線建立該樣本之高度與其光強度之一線性關係；依據該線性關係並基於一待測樣本表面各點之光強度而取得該待測樣本表面各點之相對高度。
如申請專利範圍第18項所述之高解析率光學測繪方法，更包括儲存該線性關係於該資料單元中。
如申請專利範圍第18項所述之高解析率光學測繪方法，更包括選擇該樣本為一均勻反射面。
如申請專利範圍第18項所述之高解析率光學測繪方法，其中置放該待測樣本於該觀測平台上，使該待測樣本之表面的高度位置係在該強度軸向反應曲線之一線性區間的對應高度內。