TWI463175B - 光學旋轉裝置以及干涉相位差顯微鏡 - Google Patents

Description

光學旋轉裝置以及干涉相位差顯微鏡

本發明主要關於一種旋轉裝置，尤指一種光學旋轉裝置以及干涉相位差顯微鏡。

目前可利用干涉相位差顯微鏡取得一物體表面的立體影像，以針對半導體上之缺陷提供量測與分析。一般習知之干涉相位差顯微鏡是利用偏振片旋轉，並將偏振片於預定之多個旋轉角度靜止後，經由影像感測器擷取一物體於不同偏置(bias)上的影像。之後經由適合之影像處理法以及積分計算後，將前述之多個影像形成前述物體表面的立體影像。

前述偏振片之旋轉於習知技術上是經由步進馬達來控制。藉由間歇性地驅動步進馬達來使偏振片旋轉，並停止至預定之旋轉角度。然而，要將偏振片精確的停止於特定之旋轉角度上，需要經過複雜的控制，增加了製作上的困難度。此外，由於需控制步進馬達間歇性的旋轉，因此無法進一步提高步進馬達的旋轉速度，使得對於物體之影像擷取的速度較慢，增加了整體干涉相位差顯微鏡的檢測時間。

本發明之目的為增加偏振片或是檢偏鏡等光學元件的旋轉速度，並可精確的停在預定的旋轉角度，以減少整體干涉相位差顯微鏡的檢測時間。

為了達到上述之目的，本發明提供了一種光學旋轉裝置，該光學旋轉裝置包括一旋轉元件以及一驅動機構。旋轉元件具有一中心孔、複數個驅動槽以及一周緣側壁，其中中心孔位於旋轉元件之中央，驅動槽等間距環狀排列於周緣側壁。驅動機構包括一旋轉座、一驅動元件、一馬達以及一驅動凸塊。馬達持續地驅動驅動元件旋轉，且驅動凸塊設置於旋轉座上。其中光學元件設置於中心孔，當驅動凸塊位於驅動槽內時，驅動凸塊推動旋轉元件，進而使光學元件間歇性地旋轉。

為了達到上述之目的，本發明提供了一種干涉相位差顯微鏡，包括前述之光學旋轉裝置、一光源、一光學元件、一物體、一影像感測器、以及一干涉相位差稜鏡。光源產生一光束，且上述之光束沿一行進路線行進。光學元件設置於光學旋轉裝置之中心孔，且位於行進路線上。物體以及一影像感測器位於行進路線上。干涉相位差稜鏡，位於物體以及影像感測器之間。每當光學元件靜止時，影像感測器感測照射於影像感測器上之光束，並形成一影像訊號。

綜上所述，本發明之光學旋轉裝置可於馬達持續地驅動驅動元件旋轉的情況下間歇性地旋轉光學元件。由於馬達不需間歇性地轉動，因此可大幅簡化對於馬達的精確控 制，亦可提高馬達運轉速度，減少了整體干涉相位差顯微鏡的檢測時間。另外，藉由旋轉元件以及驅動機構之配合，光學元件亦可精確的停止於預定的旋轉角度上。

第1圖為本發明之第一實施例之干涉相位差顯微鏡1的示意圖。於本實施例中，干涉相位差顯微鏡1為一反射式顯微鏡，干涉相位差顯微鏡1包括一光源10、一投光鏡組20、一取像鏡組30、一物體40、一影像感測器50、一光學旋轉裝置60、以及一資料處理模組70。

光源10可為一發光二極體、一雷射二極體、或是一燈泡，用以產生一光束，光束之中心波長可為55nm，頻寬20nm。前述之光束沿一行進路線行進。投光鏡組20、取像鏡組30、物體40、以及影像感測器50均設置於前述光束之行進路線上。

投光鏡組20包括一濾鏡21(filter)、一聚光鏡22(collection lens)、一光學元件23、以及一波片24。濾鏡21、聚光鏡22、偏振片23、以及波片24沿一第一排列方向D1直線排列，且分別垂直於第一排列方向D1。由光源10產生之光束先照射至投光鏡組20，並可經過投光鏡組20之濾鏡21、聚光鏡22、偏振片23、以及波片24等。

光學元件23，例如偏振片，鄰近於光源10，並置於光學旋轉裝置60上，並經由光學旋轉裝置60間歇性地轉動， 因此，光束穿透偏振片23後由於偏振片23可產生不同相位之偏極光。於本實施例中，波片24可為四分之一波片(QWP)。

取像鏡組30包括一分光鏡31(beam splitter)、一干涉相位差稜鏡32(differential interference contrast prism,DIC prism)、一物鏡33(objective lens)、一檢偏鏡34(analyzer)、以及一成像鏡35(imaging lens)。分光鏡31、干涉相位差稜鏡32、物鏡33、檢偏鏡34、以及成像鏡35沿一第二排列方向D2直線排列，且分別垂直於第二排列方向D2。分光鏡31位於影像感測器50以及干涉相位差稜鏡32之間，干涉相位差稜鏡32位於物體40以及影像感測器50之間，檢偏鏡34鄰近於影像感測器50，且檢偏鏡34位於成像鏡35與分光鏡31之間。成像鏡35位於檢偏鏡34與影像感測器之間。

光束穿過投光鏡組20之波片24後，經過分光鏡31、干涉相位差稜鏡32、物鏡33至物體40。光束進入分光鏡31由沿第一排列方向D1行進改變為沿第二排列方向D2行進，換句話說，光束進入分光鏡31後以90度朝向干涉相位差稜鏡32反射。光束進入干涉相位差稜鏡32後被分為兩道光束(其可為互相垂直的偏振光(O-ray及E-ray)，並形成一干涉系統)通過物鏡33而到達物體40上，前述之兩道光束經由物體40反射後，再經過物鏡33、干涉相位差稜鏡32、分光鏡31、檢偏鏡34、成像鏡35至影像感測器50而被影像感測器50感測接收。但前述兩道光束進 入干涉相位差稜鏡32時會再度合成為一道光束，並具有物體40之干涉影像資訊。前述光束沿第二排列方向D2穿過分光鏡31，且經過檢偏鏡34後產生干涉。

前述光束穿過投光鏡組20和取像鏡組30中之各個元件所形成之變化，以及光束經由物體40反射後所形成之變化為一習知技術，於此不再多加解釋。

於本實施例中，每當偏振片23停止旋轉時，影像感測器50感測到光束並形成一影像訊號，並傳送影像訊號至資料處理模組70，並且資料處理模組70依據影像訊號產生一影像。其中資料處理模組70可為一電腦或微處理器等等。

第2圖為本發明之光學旋轉裝置60之立體圖。第3圖為本發明之光學旋轉裝置60分解圖。第4圖為本發明之光學旋轉裝置60俯視圖，其中光學元件23固定於光學旋轉裝置60上，且經由光學旋轉裝置60間歇性地旋轉。光學旋轉裝置60包括一基座61、一旋轉元件62、一驅動機構63、一指標偵測器64以及一指標元件65。

基座61可為一平板或一開放式殼體，用以容納旋轉元件62與驅動機構63等等。旋轉元件62樞接於基座61上，並可於基座61上旋轉。旋轉元件62具有一中心孔621、多個驅動槽622以及多個內凹弧面623。其中中心孔621位於旋轉元件62之中央。於本實施例中，光學元件23固定於中心孔621上。多個驅動槽622以及多個內凹弧面623分別等間距環狀排列於旋轉元件62之周緣側壁上，且驅動 槽622以及內凹弧面623可為交錯排列。然而，驅動槽622之數目並不予以限制，舉例而言，可為兩個、四個、六個或八個。

基座61具有一環形孔611，且環形孔611之孔壁612凸出於該基座61之一表面613外。而旋轉元件62之中心孔621之孔壁6211亦凸出於該旋轉元件62之一表面624外，使旋轉元件62之中心孔621之孔壁6211可嵌入基座61之環形孔611內而可旋轉者。旋轉元件62可為一棘輪結構。

在一實施例中，驅動槽622可為八個，相對地內凹弧面623亦為八個，兩相鄰之驅動槽622相隔45度方位角。如第4圖所示，一基準線A1通過旋轉元件62之圓心。驅動槽622位於相對於基準線A1之0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度、以及315度的方位角上。於另一實施例中，驅動槽622可為四個，相對地內凹弧面623亦為四個，兩相鄰之驅動槽622相隔90度方位角，驅動槽622位於相對於基準線A1之0度、90度、180度、以及270度之方位角上。

驅動機構63包括一驅動元件631、一驅動凸塊632、旋轉座633以及一馬達634。驅動元件631設有一旋轉軸AX1，其中驅動元件631以旋轉軸AX1為軸心旋轉。驅動元件631之周緣側壁上具有一圓弧區段6311以及一內凹區段6312。且圓弧區段6311之形狀(或曲度)對應於內凹弧面623。內凹區段6312之兩端連接於圓弧區段6311兩 端，且朝向驅動凸塊632。驅動元件631與驅動凸塊632設置於一旋轉座633上，且驅動凸塊632位於驅動元件631之內凹區段6312內彼此相對應。

驅動凸塊632可為一柱狀結構，固定垂直於旋轉座633上。驅動凸塊632環繞旋轉軸AX1旋轉。馬達634設置於基座61下方。馬達634包括一沿旋轉軸AX1突出之驅動軸635。驅動軸635透過基座61並固定於驅動元件631上。馬達634可以一定速持續旋轉，並帶動驅動元件631以及驅動凸塊632同樣以一定速持續旋轉。因此，每當驅動元件631旋轉至圓弧區段6311而面對旋轉元件62之內凹弧面623，旋轉元件62不會轉動。而當驅動元件631繼續旋轉至內凹區段6312，而驅動凸塊632會因轉動進入旋轉元件62之驅動槽622中，進而帶動旋轉元件62轉動一段距離，直至驅動凸塊632離開驅動槽622，旋轉元件62停止旋轉。如此不斷重複動作，旋轉元件62即形成間歇性轉動。

在一實施例中，當驅動凸塊632位於驅動槽622內時，驅動凸塊632可驅動旋轉元件62以一旋轉軸AX2為圓心間歇性地旋轉，進而使得固定於旋轉元件62上之光學元件23間歇性地旋轉，並可精確地靜止於預定的旋轉角度上，在一實施例中，前述之旋轉角度可定義為相對於基準線A1之0度、90度、180度、以及270度等方位角。另外，上述之旋轉軸AX1平行於旋轉軸AX2，且旋轉元件62之旋轉方向與驅動元件631之旋轉方向相反。

於另一實施例中，驅動凸塊632以及內凹區段6312之 數目可為兩個以上，可視旋轉元件62以及驅動元件631之相對尺寸，以及驅動槽622之數目作一調整，並不予以限制。

指標偵測器64設置於基座61上，且指標元件65固定於旋轉元件62上。當指標元件65經過指標偵測器64時，指標偵測器64產生一訊號。在一實施例中，指標偵測器64可為一U型結構，指標元件65可為一金屬片，且可為一Z型結構之金屬片。指標偵測器64產生一磁場，當指標元件65經過U型結構內部時，磁產產生變化，指標偵測器64產生一訊號至資料處理模組70，藉以偵測旋轉元件62之轉速以及光學元件23之旋轉角度。基座61具有一周壁614，並於周壁614上表面上設置有鎖孔615。而指標偵測器64具有一本體641及位於本體641兩側之固定元件642，固定元件642可使用螺絲固定於鎖孔615內固定。因此，指標偵測器64之U型結構為一側向開口，使旋轉元件62上之指標元件65通過開口時，即產生一訊號至資料處理模組70，藉以偵測旋轉元件62之轉速以及光學元件23之旋轉角度。

資料處理模組70耦接於光學旋轉裝置60之馬達634以及指標偵測器64，並耦接於影像感測器50。資料處理模組70可依據訊號來判斷旋轉元件62，並可進一步依據訊號來調整馬達634之轉速。同時，資料處理模組70可依據四個或八個驅動槽622進而設定指標元件65通過指標偵測器64之開口時，即表示已完成四個或八個旋轉角度或計算 轉速。

第5圖至第7圖為本發明之光學旋轉裝置60俯視圖，其中光學元件23固定於光學旋轉裝置60，且位於光束之行進路線上。在一實施例中，驅動元件631以一定速且沿一第一旋轉方向R1持續旋轉。於第4圖中，驅動元件631沿一第一旋轉方向R1持續旋轉，但由於內凹弧面623面對驅動元件631之圓弧區段6311，因此旋轉元件62無法相對於驅動元件631旋轉，而保持靜止之狀態。此時資料處理模組70可驅動影像感測器50感測照射於影像感測器50之光束，並形成一影像訊號，影像感測器50並將前述之影像訊號傳輸於資料處理模組70進行處理。

由於驅動元件631持續沿旋轉方向持續旋轉，當驅動凸塊632轉動至第5圖中之位置時，驅動凸塊632位於驅動槽622之開孔，並開始驅動旋轉元件62旋轉。於第5圖至第6圖之過程中，驅動凸塊632位於驅動槽622內，且驅動凸塊632由驅動槽622之開孔朝向驅動槽622之底部移動，且驅動凸塊632驅動旋轉元件62沿一第二旋轉方向R2旋轉。此時，內凹弧面623之端部6231對應於驅動元件631之內凹區段6312，因此，旋轉元件62之內凹弧面623並未被卡固，所以旋轉元件62可以轉動。

於第6圖至第7圖之過程中，驅動凸塊632由驅動槽622之底部朝向驅動槽622之開孔移動。當驅動凸塊632位於如第7圖之位置時，驅動凸塊632開始脫離驅動槽622，並停止驅動旋轉元件62。此時，內凹弧面623之端 部6231面對驅動元件631之圓弧區段6311，旋轉元件62停止旋轉。之後，光學旋轉裝置60不斷重複第4圖至第7圖之位置，因此可使得，驅動機構63能於持續旋轉的情況下，使光學元件23間歇性地旋轉，進而增加了影像感測器50感測光束的頻率。

每當光學元件23於預定之旋轉角度靜止時，影像感測器50感測光束，並形成一影像訊號，每一影像訊號可經由資料處理模組70形成一影像(微分相位差影像)。在一實施例中，光學元件23為一偏振片(於後述之實施例中光學元件23可為一檢偏鏡)，藉由馬達634之定速旋轉，可使光學元件23間歇旋轉，並於相對於基準線A1之0°、90°、180°、270°等旋轉角度上靜止。前述之0°、90°、180°、270°亦可為光學元件(偏振片)23之偏置(bias)角。因此當光學元件23旋轉一周後，資料處理模組70可控制影像感測器50於偏振片23靜止時取得四影像。

前述之四個影像可為相位差影像。在一實施例中，可經四幅影像處理法將前述四個相位差影像進行計算，以取得微分相位差資訊，再經由線積分(linear integration)還原為一原始像位資訊，即可將前述之四個相位差影像合併為物體40之一表面的立體影像，前述之立體影像可包括表面之高度數值，因此可提供物體表面之量測與分析。

於另一實施例中，依據改變驅動槽622、驅動凸塊632之數目以及旋轉元件62和驅動機構63可於偏振片(光學元件)23之不同的偏置角取得不同數目之相位差影像，因 此可採用不同之影像處理法進行處理。例如於偏置角0°、180°時取得兩個微分相位差影像，可利用二幅影像處理法進行處理；於又一例子中可採用六幅影像處理法進行處理；於又一例子中可採用八幅影像處理法進行處理。由於前述之影像處理法均為一習知技術，在此不多作進一步解釋。

第8圖為本發明之第二實施例之干涉相位差顯微鏡1a的示意圖。第二實施例與第一實施例之主要差異說明如下。於第二實施例中，投光鏡組20不包括波片24，而取像鏡組30包括一波片36，位於檢偏鏡34以及分光鏡31之間。

第9圖為本發明之第三實施例之干涉相位差顯微鏡1b的示意圖。第三實施例與第一實施例之主要差異說明如下。於第三實施例中，檢偏鏡(光學元件)34固定於旋轉元件62之中心孔621，而非第一實施例之偏振片23固定於旋轉元件62之中心孔621。

第10圖為本發明之第四實施例之干涉相位差顯微鏡1c的示意圖。第四實施例與第二實施例之主要差異說明如下。於第三實施例中，檢偏鏡(光學元件)34，且固定於旋轉元件62之中心孔621。

第11圖為本發明之第五實施例之干涉相位差顯微鏡1d的示意圖，其中干涉相位差顯微鏡1為一穿透式顯微鏡，且偏振片(光學元件)23固定於旋轉元件62之中心孔621。第五實施例與第一實施例之主要差異說明如下。於第 五實施例中，取像鏡組30不包括分光鏡31，取像鏡組30更包括一反射鏡37(mirror)、一干涉相位差稜鏡38、以及一聚焦透鏡39(condenser)。反射鏡37用以改變光束之行進方向，亦可選擇不設置反射鏡37，而將投光鏡組20沿第二排列方向D2排列。反射鏡37(mirror)、干涉相位差稜鏡38、以及聚焦透鏡39沿第二排列方向D2排列。光束穿過投光鏡組20之波片24後，經過反射鏡37、干涉相位差稜鏡38、聚焦透鏡39至物體40，並穿透物體40後，再經過物鏡33、干涉相位差稜鏡32、檢偏鏡34、成像鏡35至影像感測器50。

第12圖為本發明之第六實施例之干涉相位差顯微鏡1e的示意圖。第六實施例與第五實施例之主要差異說明如下。於第六實施例中，投光鏡組20不包括波片24，而取像鏡組30包括一波片36，位於檢偏鏡34以及干涉相位差稜鏡32之間。

第13圖為本發明之第七實施例之干涉相位差顯微鏡1f的示意圖。第七實施例與第五實施例之主要差異說明如下。於第七實施例中，檢偏鏡(光學元件)34固定於旋轉元件62之中心孔621，而非第五實施例之偏振片23固定於旋轉元件62之中心孔621。

第14圖為本發明之第八實施例之干涉相位差顯微鏡1g的示意圖。第八實施例與第六實施例之主要差異說明如下。於第八實施例中，檢偏鏡(光學元件)34固定於旋轉元件62之中心孔621。

依據第1圖、以及第8圖至第14圖之實施例可知，本發明之光學旋轉裝置60可應用於各種反射式或是穿透式干涉相位差顯微鏡，但不以前述所揭露之干涉相位差顯微鏡為限，因此可大幅簡化各式干涉相位差顯微鏡的研發和製作。

綜上所述，本發明之光學旋轉裝置可於馬達持續地驅動驅動元件旋轉的情況下間歇性地旋轉光學元件。由於馬達不需間歇性地轉動，因此可大幅簡化對於馬達的精確控制，亦可提高馬達運轉速度，減少了整體干涉相位差顯微鏡的檢測時間。另外，藉由旋轉元件以及驅動機構之配合，光學元件亦可精確的停止於預定的旋轉角度上。

本發明雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本發明之範圍，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g‧‧‧干涉相位差顯微鏡

10‧‧‧光源

20‧‧‧投光鏡組

21‧‧‧濾鏡

22‧‧‧聚光鏡

23‧‧‧偏振片(光學元件)

24‧‧‧波片

30‧‧‧取像鏡組

31‧‧‧分光鏡

32‧‧‧干涉相位差稜鏡

33‧‧‧物鏡

34‧‧‧檢偏鏡(光學元件)

35‧‧‧成像鏡

36‧‧‧波片

37‧‧‧反射鏡

38‧‧‧干涉相位差稜鏡

39‧‧‧聚焦透鏡

40‧‧‧物體

50‧‧‧影像感測器

60‧‧‧光學旋轉裝置

61‧‧‧基座

611‧‧‧環形孔

612‧‧‧孔壁

613‧‧‧表面

614‧‧‧周壁

615‧‧‧鎖孔

62‧‧‧旋轉元件

621‧‧‧中心孔

6211‧‧‧孔壁

622‧‧‧驅動槽

623‧‧‧內凹弧面

624‧‧‧表面

6231‧‧‧端部

63‧‧‧驅動機構

631‧‧‧驅動元件

6311‧‧‧圓弧區段

6312‧‧‧內凹區段

632‧‧‧驅動凸塊

633‧‧‧旋轉座

634‧‧‧馬達

635‧‧‧驅動軸

64‧‧‧指標偵測器

641‧‧‧本體

642‧‧‧固定元件

65‧‧‧指標元件

70‧‧‧資料處理模組

A1‧‧‧基準線

AX1、AX2‧‧‧旋轉軸

C1‧‧‧圓心

D1‧‧‧第一排列方向

D2‧‧‧第二排列方向

R1‧‧‧第一旋轉方向

R2‧‧‧第二旋轉方向

第1圖為本發明之第一實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；第2圖為本發明之光學旋轉裝置之立體圖，其中一光學元件設置於光學旋轉裝置上；第3圖為本發明之光學旋轉裝置分解圖，其中光學元件設置於光學旋轉裝置上；第4圖至第7圖為本發明之光學旋轉裝置俯視圖，其中一光學元件設置於旋轉元件，驅動凸塊持續轉動，並帶動旋轉元件間歇性地轉動；第8圖為本發明之第二實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；第9圖為本發明之第三實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；第10圖為本發明之第四實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；第11圖為本發明之第五實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；第12圖為本發明之第六實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；第13圖為本發明之第七實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖；以及第14圖為本發明之第八實施例之干涉相位差顯微鏡的示意圖。

60‧‧‧光學旋轉裝置

61‧‧‧基座

62‧‧‧旋轉元件

621‧‧‧中心孔

622‧‧‧驅動槽

623‧‧‧內凹弧面

63‧‧‧驅動機構

631‧‧‧驅動元件

632‧‧‧驅動凸塊

634‧‧‧馬達

64‧‧‧指標偵測器

641‧‧‧本體

642‧‧‧固定元件

65‧‧‧指標元件

23‧‧‧光學元件

AX1、AX2‧‧‧旋轉軸

Claims (14)

1. 一種光學旋轉裝置，包括：一旋轉元件，具有一中心孔、複數個驅動槽以及一周緣側壁，其中上述中心孔位於上述旋轉元件之中央，上述驅動槽等間距環狀排列於上述周緣側壁；以及一驅動機構，包括；一旋轉座；一驅動元件，設置於該旋轉座上；一馬達，持續地驅動上述驅動元件旋轉；以及一驅動凸塊，設置於上述旋轉座上；其中上述光學元件設置於上述中心孔，當上述驅動凸塊位於上述驅動槽內時，上述驅動凸塊推動上述旋轉元件，進而使上述光學元件間歇性地旋轉。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，其中上述驅動槽具有兩個、四個、六個或是八個。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，其中上述旋轉元件具有複數個等間距環狀排列於上述側壁之內凹弧面，且上述之內凹弧面以及驅動槽交錯排列。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光學旋轉裝置，其中，上述驅動元件之一側壁具有一圓弧區段，且上述圓弧區段之形狀對應於上述內凹弧面。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，其中上述驅動元件之一側壁具有一圓弧區段以及一連接於上述圓弧區段兩端之內凹區段，且上述內凹區段朝向上述驅動 凸塊。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，其中上述旋轉元件以一第一旋轉軸為圓心旋轉，上述驅動元件以一第二旋轉軸為圓心旋轉，上述第一旋轉軸平行於上述第二旋轉軸，且上述旋轉元件之旋轉方向與上述驅動元件之旋轉方向相反。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，其中上述驅動元件以及馬達以一定速持續旋轉。
8. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，其中上述光學元件為一偏振片或一檢偏鏡。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，更包括一指標偵測器以及一設置於上述旋轉元件之指標元件，其中當上述指標元件經過上述指標偵測器時，上述指標偵測器產生一訊號。
10. 一種干涉相位差顯微鏡，包括如申請專利範圍第1項所述之光學旋轉裝置，且上述干涉相位差顯微鏡更包括：一光源，產生一光束，且上述之光束沿一行進路線行進；一光學元件，設置於上述光學旋轉裝置之上述中心孔，且位於上述行進路線上；一物體，位於上述行進路線上；一影像感測器，位於上述行進路線上；以及一干涉相位差稜鏡，位於上述物體以及上述影像感測器之間； 其中每當上述光學元件靜止時，上述影像感測器感測到上述光束，並形成一影像訊號。
11. 如申請專利範圍第10項所述之干涉相位差顯微鏡，更包括一偏振片，位於上述行進路線上，其中上述偏振片鄰近於上述光源，且上述光學元件為一檢偏鏡，鄰近於上述影像感測器。
12. 如申請專利範圍第10項所述之干涉相位差顯微鏡，更包括一檢偏鏡，位於上述行進路線上，其中上述光學元件為一偏振片，鄰近於上述光源，且上述檢偏鏡鄰近於上述影像感測器。
13. 如申請專利範圍第10項所述之干涉相位差顯微鏡，為一反射式顯微鏡，更包括一分光鏡，位於上述影像感測器以及上述干涉相位差稜鏡之間，其中上述光束被上述物體反射。
14. 如申請專利範圍第10項所述之干涉相位差顯微鏡，為一穿透式顯微鏡，其中上述光束穿透上述物體。