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本文标题："工具显微镜係利用光学成像原理和应用与用途"
※q是物镜与试片间的半夹角
※NA (Numerical Aperature) 表示透镜系统的解析度和所形成的影像亮度的一组数值
光学显微镜的放大倍率及解析度虽无法满足许多材料表面观察之需求，但仍广泛应用于下列之各项应用，诸如(1) 元件横截面结构观察；(2)平面式去层次 (Delayer) 结构分析与观察；(3)析出物空乏区 (Precipitate Free Zone) 的观察；(4)差排线与过蚀刻(Overetch)凹痕的观察；及(5)氧化叠差(Oxidation Enhanced Stacking Faults, OSF)的研究等。并发展出立体显微镜及工具显微镜等相关仪器设备。
立体显微镜不同于传统的双目式光学显微镜，其不仅能够看被测物的二维放大影像，还能看到物体的深度。立体显微镜有以下几种特性：（1）不若一般显微镜观看的是倒像，利用倒像稜镜组使物镜的倒像反正，以便使用者有实物观察的感觉；（2）立体显微镜的工作距离较长，以利于各项观察之操作；（3）放大倍率大都由低倍率约10倍左右，开始变至二、三百倍左右；（4）景深较深，这是因为立体显微镜有三维的影像，景深不深会造成三维效果失真；（5）由于提升了观察物件之景深，而致使解像率无法太高。
立体显微镜的主要型式有两种，即格林诺式和共物镜式两种，现以格林诺式立体显微镜为例说明，图3-2 定格林诺式立体显微镜的基本架构。它是由两个独立低倍率显微镜以大于6°左右的夹角组成的双目观测显微镜。由于6°的夹角，左右两眼看到的视场不同（图 3-2），视野的重叠经过大脑影像合一的作用，就可看到立体的像。格林诺式立体显微镜的优点是结构简单、景深长．缺点是双目斜看工件，观测上较不舒服，解像率因物镜无法做大而提升。
图3-2
工具显微镜係利用光学成像原理，以物镜、目镜等光学透镜将待测物放大成像，并辅以X- Y微调移动定位机构与光学尺等精密位移量测组件，进行各项孔径与圆柱体外径等机械尺寸之测定。其结构主要包括工作台最大荷重、工作台X-Y轴行程、Z轴行程、可量测距离、位移读取最小值、位移精度、旋转台可旋转角度、旋转精度、成像放大倍率、目镜倍率、物镜倍率、焦深、工作距离、物镜视野、物镜数值孔径等。附属设备则视工作需求而包括超长工作距离的物镜、以防止对焦时物镜撞到待测物、夹具或V型支架以固定圆柱型待测物，也可安装倾斜台以便将待测物倾斜至某些角度观察。
工具显微镜主要的应用与用途有投影测定器及工具显微镜两种。这类使用光学成像原理的量测机具有以下几点共同特性：（1）採非接触测定，故最适合容易变形测定物之测定；（2）使用其他附属设备，即可轻易测定更複杂形状之测定物；（3）操作简单，可进行孔径测定与圆柱体外径测定；及（4）可以加上夹具、旋转台与X-Y工作台等配件，控制和调整待测物的观察角度与位置。工具显微镜的应用测定，可包括下列几项：（1）直角座标测定；（2）极座标测定；（3）角度测定；（4）高度测定；（5）孔径测定；（6）圆柱体外径测定；（7）螺纹测定；及（8）测定精度等。