TWI505141B - 光學導航裝置及其製造方法，以及追蹤光學導航裝置與導航表面之間之相對移動的方法 - Google Patents

Description

光學導航裝置及其製造方法，以及追蹤光學導航裝置與導航表面之間之相對移動的方法

習知雷射滑鼠收集以一鏡面反射角反射的光。高鏡面表面不散射很多光，且可產生一明亮(即高強度)影像。在經高度拋光表面或光滑表面上使用時，經反射之雷射光的信號強度大於來自發光二極體(LED)滑鼠之一類似信號的信號強度。然而，因該反射光信號的高強度，該影像的對比度是低的。相對較低的對比度使得難以區分表面上的個別特徵，且因此使得難以基於循序導航影像中之該等特徵的相對移動來決定裝置的移動。

圖1繪示一習知雷射光學導航裝置10之一配置。該習知雷射光學導航裝置10包含一光源12及一影像感測器14。該光源12將雷射光引向一鏡面導航表面16。該入射雷射光以一入射角θ接近該鏡面導航表面16。因該鏡面導航表面16的鏡面特性，該雷射光以等於該入射角θ之一反射角θ從該鏡面導航表面16反射。該影像感測器14接收反射光，且隨著時間的過去，產生該鏡面導航表面16的影像序列。該習知雷射光學導航裝置10亦包含一成像透鏡18，以或多或少地將該反射雷射光聚焦於該影像感測器14上。

由於鏡面導航表面16的鏡面特性，入射於該鏡面導航表面16上之大體上所有的光經反射朝向該影像感測器14。此外，因該鏡面導航表面16的均勻性(即低對比度)，該反射光未呈現一明顯圖案。因此，該反射光的高強度及基於該反射光之所得影像的低對比度呈現相對少之用於決定該習知雷射光學導航裝置10之移動的細節。此所得影像細節的缺少使得難以精確地決定該習知雷射光學導航裝置10相對於該鏡面導航表面16的移動。

本發明描述一種裝置設備之若干實施例。在一實施例中，該設備為一具有用於光束導向之一相位光柵的光學導航裝置。該光學導航裝置之一實施例包含一光源、一影像感測器，及一光束導向元件。該光源將一光束引向一導航表面。該影像感測器沿著一成像路徑接收光，且自沿著該成像路徑接收的光產生該導航表面的導航影像。該光束導向元件係設置於該導航表面與該影像感測器之間。該光束導向元件沿著一鏡面反射路徑接收來自該導航表面的反射光。該光束導向元件沿著該成像路徑將該反射光之一第一部分引向該影像感測器。該光束導向元件沿著一光束導向路徑將該反射光之一第二部分引導為遠離該成像路徑。本發明亦描述該設備之其他實施例。

本發明亦描述一種方法之若干實施例。在一實施例中，該方法為一種用於製造一光學導航裝置的方法。該方法之一實施例包含在該光學導航裝置內設置一光源。該光源將一相干光束引向一導航表面。該方法亦包含沿著一成像路徑設置一影像感測器。該影像感測器接收光且產生對應於自該導航表面接收之光的導航影像。該方法亦包含在該導航表面與該影像感測器之間設置一光束導向元件。該光束導向元件沿著一鏡面反射路徑接收來自該導航表面的反射光。該光束導向元件沿著該成像路徑將該反射光之一第一部分引向該影像感測器，且沿著一光束導向路徑將該反射光之一第二部分引導為遠離該成像路徑。

在另一實施例中，該方法為一種用於追蹤一光學導航裝置與一導航表面之間之一相對移動的方法。該方法之一實施例包含朝該導航表面發射光。該方法亦包含基於自該導航表面反射之光之一第一部分之一相位角，將該反射光之該第一部分引向一影像感測器。該方法亦包含基於自該導航表面反射之光之一第二部分之一相位角，將該反射光之該第二部分引導為遠離該影像感測器。本發明亦描述該方法的其他實施例。

本發明之實施例的其他態樣及優點將從結合隨附圖式藉由本發明之原理的實例而闡釋的以下詳細描述而變得顯而易見。

在整個描述中，類似參考號可用於識別類似元件。

雖然本文描述許多實施例，但是該等所述實施例之至少一些利用一光束導向元件來過濾或重新引導自一鏡面導向表面反射之鏡面光的至少一些。更具體言之，該光束導向元件係定位於該反射光之路徑中，使得可減小在影像感測器處接收之鏡面光的強度。因此，藉由一表面反射特徵而反射的光僅有一部分被傳遞至一影像感測器以偵測該光學導航裝置的相對運動，同時反射光的剩餘光被引向為遠離該影像感測器。在一些實施例中，該反射光之大約90%係由該光束導向元件重新引導，雖然其他實施例可能重新引導更多或更少該反射光。

可在雷射滑鼠或其他光學導航輸入裝置中實施具有用於光束導向之一相位光柵之導航輸入裝置的若干實施例。特定言之，可在小型光學導航輸入裝置中使用用於光束導向之該相位光柵的若干實施例來追蹤在玻璃或其他光滑表面上的移動。在一些實施例中，該相位光柵係形成於該光學導航輸入裝置之一光學元件之一表面上。將該相位光柵放置於該光學元件上可促進比併入與該光學元件分開之一光束導向元件之一實施例更小之一封裝大小。

圖2描繪一光學導航系統100之一實施例之一示意性方塊圖。該所繪示之光學導航系統100包含相對於一照明表面104之一光學導航裝置102。一般而言，該光學導航裝置102照亮該照明表面104的若干部分，以產生該照明表面104上之該等照亮部分或特徵的影像。更具體言之，該光學導航裝置102相對於該照明表面104移動且產生表示該光學導航裝置102相對於該照明表面104之移動的一或多個導航信號。因此，該照明表面104亦可稱為一導航表面。此外，因為該照明表面104係用於追蹤該光學導航裝置102之移動，該照明表面104亦可稱為一追蹤表面。

為了照亮照明表面104，光學導航裝置102發射一光束，該光束係由該照明表面104至少部分反射。該光學導航裝置102偵測該反射光束之至少一部分且處理該經偵測部分以產生導航信號。以下更詳細描述可如何產生該等導航信號之若干實例。

照明表面104可為任意類型的表面，且可包含一或多種類型的材料組份。在所繪示之實施例中，該照明表面104包含由一玻璃或其他半透明材料105b覆蓋之一非透明材料105a。典型照明表面104之實例包含木、石頭，或塑膠層壓桌面，以及織物或其他紋理導航墊(例如一滑鼠墊)。一些類型的照明表面104係高鏡面，使得入射在該照明表面104上之大體上所有光被鏡面反射且不在其他方向上漫散射。一高鏡面照明表面104之一實例為一玻璃表面。其他實施例可包含其他類型的鏡面照明表面。

該光學導航裝置102與該照明表面104之間的距離可視該光學導航裝置102所使用的應用而改變。在表面導航應用中，該光學導航裝置102可相對接近於該照明表面104。舉例而言，該光學導航裝置102之一外殼可與該照明表面104直接、實體接觸。或者，附接至該光學導航裝置102之該外殼的支座結構(未顯示)可與該照明表面104直接、實體接觸。在其他實施例中，該光學導航裝置102可在該照明表面104之數釐米或英吋內，而不與該照明表面104直接、實體接觸。相反地，在自由空間導航應用中，該光學導航裝置102可相對遠離該照明表面104。例如，該光學導航裝置102可在表面導航光學範圍之外操作。

所描繪之光學導航裝置102包含一光源106、一光學導航電路108，及一微控制器110。該光學導航裝置102亦包含光學元件112及114，及一光束導向元件116。其他實施例可包含更少或更多個組件。例如，該光學導航裝置102之一些實施例可排除該等光學元件112及114之一或多者。

在一實施例中，光源106係一相干光源。在一實施例中，該光源106係一雷射。例如，該光源106可為一垂直腔面發射雷射(VCSEL)。或者，該光源106可為另一類型的雷射或其他光源。在一些實施例中，該光源106發射之光經準直。

一般而言，該光源106將一光束引向照明表面104以照亮在該照明表面104上之一主要照明點。若該照明表面104為大體上鏡面，則該光束沿著一鏡面反射路徑從該照明表面104反射。入射光束(即朝該照明表面104行進之光)可通過光學元件112。同樣地，該反射光束(即自該照明表面104反射之光)可通過光學元件114。此外，來自該光學元件114之光可通過光束導向元件116。以下更詳細描述該等光學元件112及114以及該光束導向元件116的特定功能性。

若在照明表面104上存在諸如粉塵或刮痕之任何表面反射特徵，則入射光的一些可被反射，且沿著自該鏡面反射路徑偏移之一或多個散射光路徑被散射。基本上，非該鏡面反射路徑的任意路徑可視為一散射光路徑。雖然可能存在在不同方向上散射反射光之許多類型的表面反射特徵，但是表面反射特徵的一些實例包含照明表面104上的微粒(例如粉塵)、該照明表面104中的偏差(例如刮痕)，以及在該照明表面104下面或下方的缺陷。在從一表面反射特徵漫反射的情況下，可在大體上所有方向上漫射或散射該反射光。

所描繪之光學導航電路108包含一影像擷取系統(IAS)120、一數位信號處理器(DSP)122，及一驅動器124。在一實施例中，該光學導航電路108之該驅動器124控制光源106的操作(例如，使用一驅動器信號)，以產生朝照明表面104發射的光束。如上所述，接著該反射光束，或其一部分係由該影像擷取系統120接收。

所描繪之影像擷取系統120包含一影像感測器126及一類比轉數位轉換器(ADC)130。該影像感測器126包含相異光感測器或光偵測器之一像素陣列128。每一光感測器被稱為一圖像元素(像素)。作為一實例，該影像感測器126可包含一16×16或32×32陣列之相異光偵測器，該等相異光偵測器經組態以偵測自照明表面104反射之光。在一實施例中，該影像感測器126產生複數個電信號，對應於在該像素陣列128處之反射光的光強度。該等電信號之各者對應於該像素陣列128之該等圖像元素(或像素)之一者。自該照明表面104反射之光束的至少一部分係入射於該像素陣列128上。在一實施例中，該光學元件114促進該像素陣列128上之微觀表面影像的解析度。或者，該光學元件114促進在一自由空間導航環境中之更遠距離之物件的解析度。

類比轉數位轉換器(ADC)130將自影像感測器126之像素陣列128接收的複數個電信號從類比信號轉換成數位信號(例如8位元數位值)。接著，該類比轉數位轉換器130將該等數位信號傳遞至數位信號處理器122。

影像資訊係由感測器特定圖框中之影像感測器126的像素陣列128擷取。影像資訊之一圖框包含該像素陣列128中之每一相異光感測器的一組同時擷取值。由該像素陣列128擷取之諸影像圖框包含表示照明表面104上之特徵的資料。影像圖框擷取速率及追蹤解析度可係可程式化的。在一實施例中，於一解析度為每英吋(cpi)800計數的情況下，該影像圖框擷取速率的範圍高達每秒2300個圖框。雖然本發明提供圖框擷取速率及解析度之一些實例，但是可涵蓋不同圖框擷取速率及解析度。

數位信號處理器122中之一追蹤引擎(未顯示)比較來自該像素陣列128的連續影像圖框以決定在諸圖框之間之影像特徵的移動。特定言之，該追蹤引擎藉由使存在於由該像素陣列128產生之諸連續影像圖框中的共同特徵相關來決定移動。影像圖框之間的移動係以(例如)X方向及Y方向(例如，Δx及Δy)上的移動向量表達。接著，使用該等移動向量來決定光學滑鼠相對於導航表面的移動。在題為NAVIGATION TECHNIQUE FOR DETECTING MOVEMENT OF NAVIGATION SENSORS RELATIVE TO AN OBJECT之美國專利第5,644,139號，及題為METHOD OF CORRELATING IMMEDIATELY ACQUIRED AND PREVIOUSLY STORED FEATURE INFORMATION FOR MOTION SENSING之美國專利第6,222,174號中提供導航感測器移動追蹤技術之實例的更詳細描述，該兩案以引用的方式併入本文中。

在數位信號處理器122自影像擷取系統120之類比轉數位轉換器130接收電信號的數位形式之後，該數位信號處理器122可使用該等數位信號來執行額外的處理。接著，該數位信號處理器122發送一或多個信號至微控制器110。從光學導航電路108之數位信號處理器122發送至該微控制器110之信號類型的若干實例包含基於Δx及Δy相對位移值的若干頻道正交信號。此等信號，或其他信號可表示光學導航裝置102相對於照明表面104之一移動。

或者，該等正交信號或其他信號可表示光學導航裝置102相對於一自由空間導航環境中之一遠距離物件或表面之一移動。該數位信號處理器122的其他實施例可發送其他類型的信號至該微控制器110。在一實施例中，該微控制器110實施多種功能，包含發送資料至一主機電腦系統(未顯示)及自該主機電腦系統接收資料。

圖3描繪圖2之光學導航裝置102之另一實施例之一示意性方塊圖，其繪示光束導向元件116的光束導向功能性。所描繪之光學導航裝置102包含光源106、光學元件114、光束導向元件116及影像感測器126。

如圖3中所繪示，來自光源106之光在鏡面導航表面104上被反射。該光以相對於該鏡面導航表面104表面法線之一入射角θ照射於該鏡面導航表面104上，且以等於該入射角θ之一反射角θ被反射為遠離該鏡面導航表面104。如上所述，若在該鏡面導航表面104上存在諸如粉塵或刮痕之任何表面反射特徵，則入射光之一些可被反射，且沿著自鏡面反射路徑偏移的一或多個散射光路徑被散射。在一些實施例中，該反射角θ係在大約2度至60度之間，但是可使用其他入射角及反射角來實施其他實施例。

在一些實施例中，該反射光通過光學元件114，該光學元件114將該反射光引導至光束導向元件116。該光束導向元件116可與該光學元件114分開，如圖3中所示，或與該光學元件114整合，如圖4中所示及如以下所描述。

在一實施例中，該光束導向元件116為一透射光柵。一透射光柵之一實例為一相位光柵。在一實施例中，該光束導向元件116為一閃耀式光柵，且在另一實施例中，該光束導向元件116為一種四相位二元光柵。其他實施例可使用其他類型的相位光柵。

一般而言，該光束導向元件116減小影像感測器上之反射光的強度。更具體言之，該光束導向元件116籍由將該反射光之一部分重新引導為遠離影像感測器126來減小該影像感測器126上之該反射光的強度。成像路徑(即，被引向該影像感測器126之光的方向)與光束導向路徑(即，被引導為遠離該影像感測器126之光的方向)之間的角被指定為α。在該成像路徑與該光束導向路徑之間的間隔角α可相對小。在一些實施例中，該成像路徑與該光束導向路徑分開大約2度至10度，但是其他實施例可使用一不同的間隔角α。

一般而言，該光束導向元件116根據不同繞射角將具有不同相位地光分開而將光的一部分重新引導為遠離該成像路徑。此外，除了從改變相位角之一表面反射特徵反射的光以外，從大體上鏡面表面反射的光維持一相對恆定相位角。因此，從一表面反射特徵反射之該光可能以一或多個不同相位角反射。結果，該光束導向元件116可沿著不同路徑分別引導該等不同的相位角。籍由將該光束導向元件116與影像感測器126分開一充分距離，各種繞射級具有一距離，該等繞射級可沿著該距離彼此分開。特定言之，該光束導向元件116可將具有該等相位角之一或多者的光引向該影像感測器126，同時將具有一不同相位角的任何剩餘光引導為遠離該影像感測器126。更具體言之，該光束導向元件116對該鏡面反射進行一「複製」，但是係以一稍微不同的角度。當此角度為小時，該影像感測器126將接收干涉較弱、離軸散射光之一些量的鏡面光。該鏡面光及散射光的干涉圖案對於該相位作為與該鏡面光束之強度成比例之一強度圖案來量測是足夠的。

通過該光束導向元件116的光係沿著不同的繞射角(包含一零級繞射角、一第一正繞射角、一第一負繞射角等等)繞射。在一實施例中，沿著該零級繞射角引導的光被引向影像感測器126，而沿著非零繞射角引導的光則被引導為遠離該影像感測器126。或者，沿著一非零繞射角引導的光可被引向該影像感測器126，且沿著該零級繞射角及剩餘非零繞射角引導的光可被引導為遠離該影像感測器126。應注意，對該零級繞射角及該等非零繞射角之敍述僅為一般敍述，且一般可指在特定繞射級或繞射角上或其附近的範圍。其他實施例可沿著對應的繞射級或繞射角不同地引導光。

作為一實例，該光束導向元件116可將該反射光的大約90%重新引導為遠離該影像感測器126，使得該反射光的大約10%被引向該影像感測器126。作為另一實例，該光束導向元件116可將該反射光的至少70%重新引向為遠離該影像感測器126。在另一實例中，該光束導向元件116可將該反射光之大約85%至95%重新引導為遠離該影像感測器126。

圖4描繪圖2之光學導航裝置102之另一實施例之一示意性方塊圖，其中光束導向元件116係形成於光學元件114之一表面上。以此方式，該光束導向元件116及該光學元件114形成一體的光學結構132。該一體的光學元件132可經定向為該光束導向元件116在影像感測器126附近的表面上，或，另一選擇為在導航表面104附近的表面上。將該光束導向元件116與該光學元件114組合於該一體的光學結構132中實現比該光束導向元件116及該光學元件114為分開結構的光學導航裝置(參考圖3)更小的封裝大小。

圖5描繪一種用於製造具有一光束導向元件116之一光學導航裝置102之方法150之一實施例之一示意性流程圖。雖然，該方法150係結合圖2之光學導航裝置102而描述，但是可實施該方法150之若干實施例以製造其他類型的光學導航裝置。

在所繪示的方法150中，在方塊152，於光學導航裝置102中設置光源106以將一相干光引向導航表面104。在方塊154，沿著一成像路徑設置影像感測器126以接收光並產生對應於自該導航表面104接收之光之一導航影像。在方塊156，將光束導向元件116設置於該導航表面104(或對應於該導航表面104之裝置外殼的部分)與該影像感測器126之間。該光束導向元件116沿著一鏡面反射路徑接收來自該導航表面104的反射光。該光束導向元件沿著該成像路徑將該反射光之一第一部分引向該影像感測器126，並沿著一光束導向路徑將該反射光之一第二部分引導為遠離該成像路徑。因此，該光束導向元件116可將該反射光的第二部分重新引導為遠離該影像感測器126。接著，所描繪之方法150結束。

圖6描繪一種用於追蹤一光學導航裝置102與一導航表面104之間之一相對移動之方法160之一實施例之一示意性流程圖。雖然，該方法160係結合圖2之光學導航裝置102而描述，但是可使用其他類型的光學導航裝置來實施該方法160的若干實施例。

在所繪示的方法160中，於方塊162，光源106朝導航表面104發射光。該導航表面104朝光束導向元件116反射該光。在方塊164，該光束導向元件116基於該反射光之一第一部分之一相位角，將該反射光之第一部分引向影像感測器126。相反地，在方塊166，該光束導向元件116基於該反射光之一第二部分之該相位角，將該反射光之第二部分引導為遠離影像感測器126。如此一來，該光束導向元件116能夠減小該影像感測器126上之光的所得強度。藉由以此方式減小該影像感測器126上之該光的強度，該光束導向元件116能夠增強由該影像感測器126產生之導航影像內之特徵的影像對比度。因此，光學導航裝置102能夠更簡單地區分每一導航影像內的特徵，且更精確地決定各種導航影像之間的移動相關性。接著，所描繪之方法160結束。

雖然，本文中之該(該等)方法係以一特定的順序顯示及描述，但是可改變每一方法的操作順序，使得某些操作可以一相反順序執行或使得某些操作至少部分可與其他操作同時執行。在另一實施例中，相異操作的指令或子操作可以一間歇方式及/或交替方式實施。

雖然已描述及闡釋本發明之若干特定實施例，但是本發明不限於所描述及闡釋之諸部分的特定形式或配置。本發明之範疇係由附加之申請專利範圍及其等效物界定。

10．．．雷射光學導航裝置

12．．．光源

14．．．影像感測器

16．．．鏡面導航表面

18．．．成像透鏡

100．．．光學導航系統

102．．．光學導航裝置

104．．．照明表面

105a．．．非透明材料

105b．．．半透明材料

106．．．光源

108．．．光學導航電路

110．．．微控制器

112．．．光學元件

114．．．光學元件

116．．．光束導向元件

120．．．影像擷取系統

122．．．數位信號處理器

124．．．驅動器

126．．．影像感測器

128．．．像素陣列

130‧‧‧類比轉數位轉換器

132‧‧‧一體的光學結構

150‧‧‧方法

152‧‧‧在一光學導航裝置內設置一光源，該光源係用以將一相干光束引向一導航表面

154‧‧‧沿著該成像路徑設置一影像感測器以接收光，並產生相應於自該導航表面接收之該光之一導航影像

156‧‧‧在該導航表面與該影像感測器之間設置一光束導向元件，以沿著一鏡面反射路徑接收來自該導航表面之反射光，且沿著該成像路徑將該反射光之一第一部分引向該影像感測器，且沿著一光束導向路徑將該反射光之一第二部分引導為遠離該成像路徑

160‧‧‧方法

162‧‧‧朝一導航表面發射光

164‧‧‧基於自該導航表面反射之光之一第一部分之一相位角，將該反射光之第一部分引向一影像感測器

166‧‧‧基於自該導航表面反射之光之一第二部分之一相位角，將該反射光之第二部分引導為遠離該影像感測器

圖1描繪一習知雷射光學導航裝置之一配置。

圖2描繪一光學導航系統之一實施例之一示意性方塊圖。

圖3描繪圖2之該光學導航裝置之另一實施例之一示意性方塊圖，以描繪光束導向元件之光束導向功能性。

圖4描繪圖2之該光學導航裝置之另一實施例之一示意性方塊圖。

圖5描繪一種用於製造具有一光束導向元件之一光學導航裝置之方法之一實施例之一示意性流程圖。

圖6描繪一種用於追蹤一光學導航裝置與一導航表面之間之一相對移動之方法之一實施例之一示意性流程圖。

100．．．光學導航系統

102．．．光學導航裝置

104．．．照明表面

106．．．光源

108．．．光學導航電路

110．．．微控制器

112．．．光學元件

114．．．光學元件

116．．．光束導向元件

120．．．影像擷取系統

122．．．數位信號處理器

124．．．驅動器

126．．．影像感測器

128．．．像素陣列

130．．．類比轉數位轉換器

Claims (20)

1. 一種光學導航裝置，其包括：一光源，用以將一相干(coherent)光束引向一導航表面；一影像感測器，其經設置以沿著一成像路徑接收光，且自沿著該成像路徑接收之光產生該導航表面之一導航影像；及一光束導向元件，其係設置於該導航表面與該影像感測器之間，該光束導向元件係用以沿著與該導航表面及該光束導向元件之間的該成像路徑對準之一鏡面(specular)反射路徑接收來自該導航表面之反射光，其中該光束導向元件經組態以沿著該成像路徑將該反射光之一第一部分引向該影像感測器，且沿著一光束導向路徑將該反射光之一第二部分繞射為遠離該成像路徑。
2. 如請求項1之光學導航裝置，其中該影像感測器包括複數個光偵測器元件，其中該影像感測器經進一步組態以偵測在該影像感測器之該等光偵測器元件上之該反射光的第一部分，且基於該反射光的第一部分而產生導航影像。
3. 如請求項1之光學導航裝置，其中該光束導向元件包括一透射光柵，以沿著該光束導向路徑將該反射光的第二部分透射為遠離該影像感測器，其中該光束導向路徑與一非零繞射角對準。
4. 如請求項3之光學導航裝置，其中該透射光柵包括一閃 耀式相位光柵。
5. 如請求項3之光學導航裝置，其中該透射光柵包括一種四相位光柵。
6. 如請求項3之光學導航裝置，進一步包括設置於該導航表面與該影像感測器之間之一成像透鏡，其中該透射光柵係設置於該成像透鏡之一表面上。
7. 如請求項3之光學導航裝置，其中該透射光柵係與一成像透鏡分開設置，其中該透射光柵係與該成像透鏡分開一間隔距離。
8. 如請求項1之光學導航裝置，其中該成像路徑及該光束導向路徑係分開一間隔角，其中該間隔角係大於大約8度。
9. 如請求項8之光學導航裝置，其中該間隔角係在大約12度至15度之間。
10. 如請求項1之光學導航裝置，其中該光束導向元件沿著該光束導向路徑將該反射光之至少大約70%引導為遠離該成像路徑。
11. 如請求項1之光學導航裝置，其中該光束導向元件沿著該光束導向路徑將該反射光之大約85%至95%引導為遠離該成像路徑。
12. 如請求項1之光學導航裝置，其中該光束導向元件經進一步組態以基於該反射光之第一部分及第二部分的相應相位角而沿著該成像路徑及該光束導向路徑引導該反射光的該第一部分及該第二部分。
13. 一種用於製造一光學導航裝置之方法，該方法包括：在該光學導航裝置內設置一光源，該光源係用以將一相干光束引向一導航表面；沿著一成像路徑設置一影像感測器以接收光，且產生相應於自該導航表面接收之該光之一導航影像；及在該導航表面與該影像感測器之間設置一光束導向元件，該光束導向元件係用以沿著與該導航表面及該光束導向元件之間的該成像路徑對準之一鏡面反射路徑接收來自該導航表面的反射光，其中該光束導向元件經組態以沿著該成像路徑將該反射光之一第一部分引向該影像感測器，且沿著一光束導向路徑將該反射光之一第二部分繞射為遠離該成像路徑。
14. 如請求項13之方法，其中該透射光柵包括一閃耀式相位光柵或一種四相位光柵。
15. 如請求項13之方法，進一步包括在該導航表面與該影像感測器之間設置一成像透鏡，其中該透射光柵係設置於該成像透鏡之一表面上，或該透射光柵係與該成像透鏡分開設置。
16. 一種用於追蹤(tracking)一光學導航裝置與一導航表面之間之一相對移動的方法，該方法包括：朝該導航表面發射光；基於自該導航表面反射之光之一第一部分之一相位角，沿著與一成像路徑對準之一鏡面反射路徑將該反射光之該第一部分引向一影像感測器，其中該影像感測器 係沿著該成像路徑設置；及基於自該導航表面反射之光之一第二部分之一相位角，沿著該鏡面反射路徑將該反射光之該第二部分繞射為遠離該影像感測器。
17. 如請求項16之方法，其中將該反射光之該第二部分引導為遠離該影像感測器減少在該影像感測器上之光的強度，並增強在基於該影像感測器所接收之光而產生之一導航影像內之特徵的影像對比度。
18. 如請求項16之方法，進一步包括經由一相敏光學元件將該反射光之該第一部分引向該影像感測器，且將該反射光之該第二部分引導為遠離該影像感測器。
19. 如請求項18之方法，其中該反射光之該第一部分的強度低於該反射光之該第二部分的強度。
20. 如請求項19之方法，其中該第一部分包括該反射光的大約10%，且該第二部分包括該反射光的大約90%。