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研究生: 林文泉
Lin, Wen Chuan
論文名稱: 二步相移式差分干涉對比顯微術應用於三維形貌高速量測
High-Speed Three-dimensional topography measurement with two-step phase shifting differential interference contrast technique.
指導教授: 林士傑
口試委員: 蔡宏營
李企桓
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 86
中文關鍵詞: 差分干涉對比術表面形貌量測相位移演算法定量化相位還原二步相移演算法
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  • 近年來光電顯示產業快速發展,相關光電產品大量使用透明材質的光學元件如薄膜電晶體基板、透明電極和導光板等。因此,透明材質光學元件的形貌量測技術,愈發重要。
    在先前的研究中,已經驗證了相位移式差分干涉對比顯微術(Differential Interference Contrast Microscopy, 以下簡稱:PS-DIC)用於量測透明材質元件高度的可行性。然而,要將此技術應用在生產線上,必須要有較短的量測時間。
    為了縮短PS-DIC三維形貌量測系統的量測時間,本研究提出應用於PS-DIC量測系統的二步相移演算法。首先,以電腦軟體模擬分析比較常用的四步、三步相移演算法與本研究所提出的二步相移演算法的相位計算結果、抵抗影像隨機雜訊的能力以及可能影響相位計算結果的參數。再以穿透式架構的PS-DIC量測系統量測透明材質的薄膜電晶體玻璃基板,驗證本研究所提出的二步相移演算法應用於實際量測的可行性及加速量測的成效。實驗結果顯示以二步相移演算法搭配PS-DIC量測系統可重建出薄膜電晶體玻璃基板的三維表面形貌且提升量測速度。


    目錄 摘要 I ABSTRACT II 誌謝 III 目錄 IV 圖目錄 VII 表目錄 X 第一章 緒論 1 第二章 文獻回顧 8 2-1 DIC差分干涉對比術介紹 8 2-2 DIC顯微鏡光學架構及元件 11 2-3 DIC成像原理 14 2-4 DIC定量化重建方法 16 相位移演算法 16 積分重建相位分佈 19 相位資訊轉換成高度 23 2-5 文獻討論 23 第三章 研究方法 25 3-1 研究規劃 25 3-2 修正的相位移演算法 27 3-3 演算法分析 34 相位偏置誤差 34 穿透率 35 第四章 模擬分析 36 4-1 影像模型建立 37 模擬待測物 37 模擬環境參數 38 4-2 模擬結果分析 43 影像隨機雜訊的影響 43 穿透率的影響 53 起始相位偏置量誤差的影響 55 偏置量誤差的影響 56 不同起始偏置量的影響 57 第五章 實驗設備與實驗結果 58 5-1 實驗架構 59 實驗器材 60 取像流程 64 5-2 相位計算與形貌重建結果 65 5-3 實驗結果討論 72 第六章 結論與建議 74 6-1結果討論 74 6-2 建議 76 參考文獻 77 附錄A 80 附錄B 83

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