1258704 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 相關申請案之交互參照 美國專利申請案第10/759,646號，申請日2004年1月16 5 日，名稱「位置測定與移動追蹤」，申請人Xie等人，讓與 本案之相同受讓人，以引用方式併入此處。 發明領域 概略言之，本發明係關於光學系統。特別，本發明係 關於使用干涉測量技術之光學式追蹤一目標。 10【先前技術】 發明背景 已經發展出多種系統及裝置讓資料可輸入電腦系統， 且致能操作該電腦系統之巡航/游標控制。電腦系統的使用 大量成長係與此等系統及裝置的進展有關。 15 此等系統及裝置典型利用若干技術之一。此等技術例 如包括機械執跡球、加速偵測、光學影像校正、雷射斑點 圖案分析、及強度偵測。也可使用其它技術。 雖然此等系統及裝置的改良可提升電腦系統的利用性 ，但此等系統及裝置實作技術之若干缺陷仍然持續限制此 20 等系統及裝置可能達成的效果。舉例言之解析度有限之技 術造成電腦系統使用上的妨礙。此外若干此等系統之回應 時間緩慢。而其它技術只能用於特殊表面類型。此外若干 技術出現電力耗用問題。最後若干技術實作上對系統或裝 置要求的尺寸皆屬其缺點。 1258704 除了此等缺點外，其它問題關聯此等既有技術。通常 此等既有技術限於二維巡航/游標控制與相對座標追蹤（例 如位置的改變）。換言之物件位置的改變係於二維空間追 縱，而非該物件的絕對位置（例如目前位置）。相對座標追縱 5 限制此等系統及裝置用於例如需要絕對位置追蹤之手寫輸 入等應用用途。總而言之，現有技術有嚴重而難以克服的 限制。 【發明内容】 發明概要 10 揭示一種使用干涉測量技術來以光學式追蹤一目標之 方法及系統。一種光學位置追蹤系統包含一光學裝置供由 一光束產生一入射光束及一參考光束。此外該光學位置追 蹤系統進一步包含一光束轉向裝置供掃拂該入射光束通過 一角度範圍，來造成入射光束由一目標反射，而該入射光 15 束之反射被導向來干涉該參考光束俾形成一干涉光束。此 外，該光學位置追蹤系統致能使用干涉測量技術，利用入 射光束與干涉光束之角度值來測定該目標位置，而角度值 係依據反射決定。若光束有複數個波長，由於同時存在有 多個波長，或於一段時間間隔有多重波長，則可測定該目 20 標之絕對位置。若該光束有單一波長，則可測定該目標之 相對位置。 圖式簡單說明 附圖係結合於本說明書且構成本說明書之一部分，舉 例說明根據本發明之具體例，連同其說明用來解釋根據本 1258704 舍明之具體例之原理。 第1圖顯示根據本發明之具體例之系統，顯示一種光學 位置追縱系統。 第2圖顯示根據本發明之具體例，一種用於追蹤目標之 5相對位置之光學位置追蹤系統。 第3圖顯示根據本發明之具體例，由第2圖之光學位置 追蹤系統測得一目標之相對位置。 第4圖顯示根據本發明之具體例，由第2圖之偵測器回 應於干涉光束所產生之一信號。 10 第5圖顯示根據本發明之具體例，一種用於追蹤目標之 絕對位置之光學位置追蹤系統。 第6圖顯示根據本發明之具體例，由第5圖之光學位置 追縱系統測得一目標之絕對位置。 第7圖顯示根據本發明之具體例，由第5圖之偵測器回 15應於干涉光束所產生之多個信號。 第8A圖顯示根據本發明之具體例，光束之圓形截面。 第8B圖顯示根據本發明之具體例，光束之橢圓截面。 第9圖顯示根據本發明之具體例，以有限掃拂模操作之 第2圖光學位置追蹤系統。 20 第圖為一流程圖，顯示根據本發明之具體例一種光 學追蹤一目標之方法。 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 現在將說明根據本發明之具體例之細節，其範例舉例 1258704 說明於附圖。雖然本發明將結合此等具體例做說明，但須 了解絕非意圖囿限本發明於該等具體例。相反地，本發明 意圖涵蓋如隨附之申請專利範圍界定之於本發明之精髓及 範圍内之變化例、修改例及相當例。此外於後文根據本發 5明之具體例之細節說明，陳述多種特定細節俾供徹底了解 本發明。 於根據本發明之具體例中，一種光學位置追蹤系統包 含一光束產生器來產生一光束，以及一光學裝置來由該光 束產生一入射光束及一參考光束。此外該光學位置追縱系 10 15 統進一步包括一光束轉向裝置供掃拂該入射光束通過一定 角度範圍，且供導引該入射光束之反射來干涉該參考光束 ，當該入射光束由一目標反射時可形成一干涉光束。該入 射光束之反射包含一反射光束。此外，該光學位置追蹤系 統進—步包含一偵測器供偵測該干涉光束，以及一處理單 元供當該目標反射人射光束、及干涉光束其提供與該目標 之距離時’使用干涉測量技術、以及包括人射光束角度值 之資料來決定目標位置。若光束有複數個波長，由於同時 存在有此等波《於—段有多麵長之時_隔，則可測 =目標之絕對位置。賴光束有單—波長，則可測定該 目軚之相對位置。 第1圖顯示根據本發明之具體例之系統⑽，顯示光學 位置追⑽統20。祕100包括電⑽及絲位置追縱 系統20。電腦系統50有一顯示器6〇。 根據本發明之本具體例中， 田目標10於二維空間移動 20 1258704 時，光學位置追蹤系統20追蹤目標10之位置。特別位置追 蹤系統20利用至少一光束90掃拂通過二維空間的一角度範 圍95。當目標10係前後左右移動或於光束9〇操作之二維空 間内部以任一種組合移動時，該目標可反射光束9〇。光束 5 90之反射包含反射後之光束80，光束80由位置追蹤系統20 接收及處理來追蹤目標10之位置。 目標10可為任一型物件。例如目標丨〇可為滑鼠型裝置 、光筆、觸控螢幕輸入型裝置、手指等。目標10之後反射 面可提升光學位置追蹤系統2〇追蹤目標1〇移動的能力。若 10目標1〇有足夠反射性質，則可能不需要後反射面。 由光學位置追蹤系統20藉由產生對應於目標1〇位置之 位置資料來追蹤的目標1〇之移動可利用來將資料輸入（例 如手寫輸入）電腦系統50，於顯示器60巡航，或控制電腦系 統50之游標。 15 於本發明之另一具體例，光學位置追蹤系統20整合顯 示器60提供當目標1〇繞行顯示器6〇表面時之觸控螢幕功能 。此項貫作比較先前技術之觸控螢幕實作成本更低且較不 複雜。 結構(相對位置追蹤具體例） 20 麥照第2圖，顯示根據本發明之具體例，用於追蹤目標 205相對位置之光學位置追蹤系統2〇〇之視圖。後文討論將 始於根據本發明之具體例之實體結構說明。此項討論接著 為說明根據本發明之具體例之操作。 爹照根據本發明之具體例之實體結構，第2圖顯示根據 1258704 本發明之具體例，用於追蹤目標205相對位置之光學位置追 蹤系統200之視圖。相對位置係於極性座標測定，而「相對 位置」表不目標205值置相對於先前位置之變化。如第2圖 所不，光學位置追蹤系統2〇〇有一光束產生器21〇、一光學 5 I置260、一鏡270、一光束轉向裝置230、一偵測器240、 一？κ焦透鏡250及一處理單元22〇。要言之，目標2〇5相對於 光束轉向裝置230之角度關係係結合偵測器24〇測定。此外 ，目標205與光束轉向裝置23〇之相對距離係使用干涉測量 技術測定，該技術仰賴由來自目標2〇5之反射光束286與參 10考光束282干涉所形成之干涉光束25〇。干涉光束25〇形成的 原因係反射光束286及參考光束282係沿差異長度路徑傳播 。如此當參考光束282與反射光束286組合時(例如干涉光束 250)，其形成亮暗條紋之干涉圖案，干涉圖案由偵測器24〇 接收，當路徑長度差異改變時，亮暗條紋位移。因此目標 15 2仍之相對位置係由目標205之此種角度關係、以及距離目 標205之相對距離表示。 光束產生器210產生光束280。光束產生器21〇包括光源 212來產生光束280。光束280為相干性，且具有單一波長入 。而光束產生器210有準直透鏡214。 20 於根據本發明之一具體例，光源(例如光源212)可基於 低成本LED(發光—極體)技術。於本發明之另一呈f例，光 源係基於VCSEL(垂直腔表面發射雷射）技術於根據本發明 之又另一具體例，光源可基於具有適當準直能力之低成本 白熱技術。根據本發明之又另一具體例，光源可基於高功 10 1258704 率基於稀土元素之雷射。基於稀土元素之雷射例如包括 Nd-YAG(欽紀銘石權石）雷射及脈衝式斜雷射。高功率美於 稀土之雷射可用於當目標205與偵測器之間距及吸收需要 較高光學功率時。 5 光學裝置260使用光束280來產生入射光束284及參考 光束282。於根據本發明之具體例’光學裝置26〇為分束哭 260 〇 …、、、多…叫 ------，J .、仏且-^评娜八射光束284 10 15 通過角範圍290。為了說明藉光束轉向裝置230造成入射光 束284之掃拂移動，第2圖顯示入射光束284於多個角度位置 (例如284a_284E)。此外，追蹤入射光束284相對於目^2仍 及光束轉向裝置230之角度。此點舉例說明於第3圖其： 討論如後。 士光束轉向裝置230可為任何類型光束轉向裝置。於根據 本發明之一具體例，光束轉 置為MEM S (微機電系統) 馬達先束轉向裝置。於根據 向裝置為W4·丄i 月之另-具體例，光束轉 η束轉向裝置。於根據本發明之又另-且 體例，先束轉向裝置為聲_光 - 另-呈㈣μ 尤補向裝置。於根據本發明之 力，、體例，先束轉向裝置為 發明之又另—具體例，光^轉向1置。於根據本 裂置。於根據本發明之另—1衣置為光柵結構光束轉向 結構光束轉向裝置。體例，光束轉向裝置為全像 向裝置為掃描鏡光束轉二發明之另-具體例’光束轉 成成本的節省與尺寸的縮小、置。使用mems處理可實質達 20 1258704 如第2圖所示，目標2〇5包括後反射面2〇7來反射入射光 束284 後反射」一詞表示入射光束係於相對於入射光束 之平行方向反射之性質。後反射面207可以任一種方式實作 ，例如後反射膠帶、後反射塗料或任何其它耦合至目標表 5面之後反射材料。如前文說明，目標205可為任一型物件。 例如目標205可為滑鼠型裝置、光筆、觸控螢幕輸入型裝置 、手指等。若目標2〇5有充分反射性質，則只要目標2〇5可 於相對於入射光束平行方向反射入射光束，則可無須後反 射面。舉例言之，於寫入端帶有後反射面之辦公室光筆的 10移動可被追蹤，且將該辦公室光筆的移動用作為電腦系統 之游標控制。 此外，處理單元220係耦合至光束轉向裝置23〇、偵測 及光束產生為21 〇。處理單元220係經由使用多項資料 及干涉測量技術來決定目標2 0 5之相對位置。 15 操作（相對位置追蹤具體例） 後文討論說明根據本發明之操作細節。 :…、第2圖’光學位置追蹤系統200之操作進行如後。 光源212產生光束280。光束280通過準直透鏡214，準直透 鏡214準直光束勘。於通過準直透鏡214後，光束朝向 20分束器260前進。分束器遍使用光束來產生入射光束 84及翏考光束282。翏考光束282被導引朝向鏡，，鏡反 射參考光束282朝向分束器26〇，然後送至偵測器24〇。 此外，入射光束284被導引朝向光束轉向裝 置230 。光 束轉向裝置230掃拂入射光束284通過角度範圍290 ，故入射 12 1258704 光束284出現於各個角度位置（例如284A_284E)。此處箭頭 235A及235B顯示光束轉向裝置230移動，讓入射光束284掃 拂通過角度範圍290。 當目標205之後反射面207反射入射光束284(例如284C) 5時，入射光束284C之反射係朝向光束轉向裝置230反射。入 射光束284C之反射包含反射光束286。光束轉向裝置230導 引反射光束286至分束器260，來與參考光束282干涉，而形 成干涉光束285。干涉光束285通過聚焦透鏡250，聚焦透鏡 250聚焦干涉光束285，且到達偵測器240。偵測器240偵測 10干涉光束285，指示處理單元220，目標205已經被定位，故 處理單元220記錄入射光束284C之目前角度（例如第3圖之 角A)。於根據本發明之一具體例，處理單元22〇追蹤入射光 束284由光束轉向裝置230掃拂之角度。 偵測器240偵測干涉光束285，其包含反射光束286及參 15考光束282。處理單元220使用干涉測量技術決定由光束轉向 叙置230至目標205之相對距離(例如第3圖之相對距離ΔΚ)。 第3圖顯示根據本發明之具體例，由第2圖之光學位置 追蹤系統200測定目標205之相對位置τ。如第3圖所示，光 束轉向裝置230之位置S為已知。角a係對應於入射光束284 2〇由目標205所反射之角度，造成偵測器240偵測由反射光束 286干涉參考光束282所形成之干涉光束285。如前文說明， 入射光束284之角度值。後述干涉測量技術可測定由光 束轉向裝置230至目標205之相對距離，而干涉測量技術 涉及使用光源202波長及干涉光束285之計數條紋(例如第4 13 1258704 圖信號410)。如此目標205之相對位置包括入射光束284之 目刖角度（例如第3圖角A)、以及由光束轉向裝置23〇至目標 2 0 5之相對距離（例如第3圖之相對距離△ R)。 第4圖顯示根據本發明之具體例，由第2圖偵測器240 5回應於干涉光束285產生之信號。如第4圖所示，信號410之 波尖係對應干涉光束285之條紋。可應用於根據本發明之具 體例之干涉測量技術，計數通過一參考點的條紋數目。光 源212之數目及波長可用來測定參考光束282行經長度、比 較入射光束284及反射光束286行經長度之差異，獲得由光 1〇束轉向裝置230至目標2〇5之相對距離（例如第3圖之相對距 離ΔΙΙ)。苓考光束282行經已知距離，而入射光束284及參考 光束282行經欲量測距離。 結構(絕對位置追蹤具體例） 參照第5圖，顯示根據本發明之具體例，追蹤一目標2〇5 15之絕對位置之光學位置追蹤系統500之視圖。後文討論將始 於根據本發明之具體例之實體結構說明。然後接著說明根 據本發明之操作具體例。 有關根據本發明之具體例之實體結構，第5圖顯示根據 本發明之具體例，追蹤目標205絕對位置之光學位置追蹤系 2〇統500。如第5圖所示，光學位置追蹤系統500有一光束產生 器210、一分束器260、一鏡270、一光束轉向裝置23〇、一 偵測益240、一聚焦透鏡250、及一處理單元220。要言之， 目標205相對於光束轉向裝置230之角度關係係結合偵測器 240測定。此外目標2〇5距離光束轉向裝置230之絕對距離係 1258704 使用干涉測量技術測定，其仰賴光束有多重波長 、以及一 干涉光束，該干涉光束係經由來自目標205之反射光與參考 光束干涉所形成。干涉光束形成原因為反射光束及參考光 束係沿不同長度路徑傳播。因此，目標2〇5之絕對位置係由 5目軚205之角度關係及距目標205之絕對距離表示。 雖然第2圖之光學位置追蹤系統2〇〇可追蹤目標2〇5之 相對位置，但光學位置追蹤系統5〇〇可追蹤目標2〇5之絕對 位置。除非後文有其它說明，否則有關第2圖之結構討論適 用於第5圖。 10 15 20 不似第2圖’第5圖之光學位置追蹤系統5〇〇包括一光束 產生器210 ’其可產生由複數個波長(例如u及切之光束 280。於本發明之具體例中，光束產生器2ι〇包括一由第一 波長λΐ之統m及有第二波長λ2之光源2。於根據本發明 之另-具體例中’光束產生器210包括一光源其具有第一波 長λΐ及第二波長λ2。於本發明之另—具體财，光源波長 决速"於帛/皮長λΐ與第二波長λ2間改變。如此經一段時 間間隔’光《有多重波長。於根縣發私又另一具體 例’光束產生H2H)有寬頻光源，其具有介於第—波長與第 :波長間之複數個波長。寬頻光源比較其它實作可節省成 。至於W圖錢辆的討論也料適 *於根據本發明之另—具體例，光學位置㈣^ 有複數個偵測器，來彳貞、、丨 ” ◊ 操作（絕對位置追蹤具體例） 15 1258704 後文討論根據本發明之具體例之操作細節。 參照第5圖，光學位置追蹤系統5〇〇之操作類似第2圖所 述。除非有其它說明，否則有關第2圖之操作討論適用於第 5圖。於開始追蹤目標205之前，光源丨之波長λ1及光源2之 5波長人2經校準來測定相位闕係。光束280包含複數個波長。 偵測裔240偵測干涉光束285，其包含反射光束286及參 考光束282。處理單元220使用干涉測量技術，測定由光束 轉向I置230至目標205之絕對距離（例如第3圖之絕對距離 R)。 10 第6圖顯示根據本發明之具體例，由第5圖光學位置追 如糸統500測付目標205之絕對位置τ。如第6圖所示，已知 光束轉向裝置230之位置S。角Α係對應於入射光束284由目 標205反射之角度，造成偵測器240偵測干涉光束285，干涉 光束285係經由反射光束286與參考光束282干涉所形成。如 15觔文說明，入射光束284之角度值經追縱。後文說明之干涉 測量技術允許測定由光束轉向裝置230至目標2〇5之絕對距 離R ’而干涉測量技術涉及使用複數個波長來測定絕對距離 。如此，目標205之絕對位置包括入射光束284之目前角度（ 例如第6圖之角A)、及由光束轉向裝置23〇至目標2〇5之絕對 20 距離(例如第6圖之絕對距離R)。 當光束280有第一波長λΐ及第二波長人2時，干涉光束 285有於第一波長λΐ之第一干涉圖案、及於第二波長人2之第 一干涉圖案。干涉光束285可被分離成第一干涉圖案及第二 干涉圖案，允許分開偵測器偵測各個干涉圖案。第7圖顯示 16 1258704 信號710係對應第一干涉圖案且係由第一偵測器產生，以及 信號720係對應第二干涉圖案且係由根據本發明具體例之 弟一偵測杰產生。此外，弟7圖顯示根據本發明之具體例， 由第5圖之偵測器240回應於干涉光束285所產生之信號。換 5 3之h號730為信號710與720之重疊。如第7圖所示，信號 710與720間之相位關係結果獲得差頻信號“ο。根據可運用 於本杳明之具體例之干涉測量技術，此差頻信號可經處 理來測定光源1及光源2經校準之相位關係中之相移。如此 比車父入射光束284及反射光束286所行進之距離，允許測定 10參考光束282彳亍進之距離，獲得由光束轉向裝置bo至目標 205之絕對距離(例如第6圖之絕對距離r)。 於根據本發明之另一具體例，當利用波長調整光源時 ，干涉測量技術可將干涉圖案轉成頻率fb，其值根據類似 R=(l/2)fb*v/r(*表示倍數，v為光束，及r為波長經調整光源 15之光頻變化速率）之算術關係式，決定距離目標205之絕對 距離。造成fb改變之内部延遲誤差效應容易藉校準補償值調 整R加以補償。 根據本發明之另一具體例，當利用寬頻光源時，干涉 測量技術涉及處理由偵測器產生之信號73()之相干性波 20峰’來得知由光束轉向裝置23〇至目標2〇5之絕對距離。 雖然第2圖及第5圖顯示使用光束轉向裝置做二維目標 追縱，但須了解根據本發明之具體例經由包括-沿第三維 之光束轉向裝置，而可延伸為含括三維目標追蹤。 光學位置追蹤系統2〇〇及500提供多項優點。目標之移 17 1258704 動可於二維及三維追蹤，同時於 況下提俾 ” 、先予位置追蹤系統500之情 ”目“之絕對位置資料，而於„ 之情況"T /u 1¾ 〈子值置追縱糸統200 下k供目標之相對位置資 置追縱系、、1 先前技術之相對位 。當目;n 域切目標位置決定 :目“以無法被追縱之方式 升高)，則先前技術之相對位置追…❹、由表面上 I至目线n収新位置， =:再度係以可被追縱之方式移動為止。相反地，若 =於光學位置追縱系統5。。之光束掃拂空間以手寫方 式私動’則絕對位置資料 10 15 位置無關，有·手;標之目前位置，而與先前 學位置追縱系統則之光束掃 ‘移動出先 — 尤末卸拂空間範圍之外(例如目標升 局光束掃拂空間)’恰於目標移動入光學位置追縱系統 之光束掃拂空間範圍内之後，可決定目標之絕對位置。 此外，料位置輕純細及可提供目標之高解 析度追縱，而秘於目標之肢表賴型。例如先前技術 之機械軌《滑鼠要求找面才能妥為運作，先前技術之 光學滑鼠難以使用純白表面操作。有關目標，光學位置追 礙系統200及500之操作為被動且無限制。使用光學位置追 蹤系統200及500可獲得輕薄短小、低成本且低功率耗用的 實作。此外，光學位置追蹤系統2〇〇及5〇〇容易擴充。第2圖 及第5圖所示元件數目足夠於短範圍用途或長範圍用途追 蹤目標的移動。但此等元件於此等應用用途之能力要求可 能不同。 第8A圖顯示根據本發明之具體例，光束之圓形截面 20 1258704 800A。有此種圓形截面800八之光束可用於光學位置追蹤系 統200(第2圖）及500(第5圖）。圓形截面800A愈小，則光學位 置追蹤系統200(第2圖）及500(第5圖）之解析度愈高。 第8B圖顯示根據本發明之具體例，光束之橢圓截面 5 8〇〇B。具有橢圓截面800B之光束可用於光學位置追蹤系統 2〇〇(第2圖）及500(第5圖），來當目標2〇5係垂直於光束轉向 裝置之掃拂方向移動時，提供若干追蹤公差。因橢圓截面 800B係垂直掃拂方向延伸，故光學位置追蹤系統2〇〇(第2圖 )及500(第5圖）之追蹤範圍可垂直於掃拂方向延伸。 1〇 第9®綱根據本發明之具體例，第2B之光學位置追 蹤系統200於有限掃拂模操作。第2圖中，光束轉向裝置23〇 掃拂通過全角度範圍290 ;第9圖中，光束轉向裝置23〇掃拂 2過有限角度範圍295。此種有限掃拂模可提高目標2〇5之 疋位速度’且可提升解析度。 20 貫際上，光束轉向裝置230最初係以全掃描模（例如全 角度範細)操作。但—旦目標2G5相對於光束轉向 230於第-角度定位，則光束轉向|置咖環繞第—角 拂有限角度難H射光束284出現於各㈣度位γ 例如2购84〇。此種光束轉㈣胸之有限度移動於—( 段紐時間内未預期目標205之移動有顯著變化時可提^ 者效果。當目標205於有限掃拂模，不再反射人射光束日、/員 光束轉向裝置2简㈣全掃㈣操作。 守’ 有關第9圖之討論同等適用 統500。 Μ圖之先學位置追礙系 19 !2587〇4 :第10圖為流程圖，顯示根據本發明之具體例 學追蹤一目標之方法1〇〇〇。 若 此外該 “於步驟1〇10，參考光束及入射光束係由光束產生 光束有單-波長，射追縱目標之相對位置。若光束 重波長’無論⑽於同時存在有料波長，或經_段時二 間隔有多重波長，可追縱目標之絕對位置。繼續於步= 謂 ，入射光束藉光束轉向裝置掃拂通過一角度範圍 入射光束之角度範圍經測定。 此外，於步驟腦，當目標反射入射光束來產生反射 10光束時，反射光束被送至干涉參考光束來形成干涉光束。 於步驟1040,目標位置係使用干涉測量技術利用資料 測定。使用之資料例如為當目標反射入射光束時入射光束 之角度值、以及干涉光束其提供由光束轉向裝置至該目標 之距離等資料。 Α ^ 15 6經呈現前文根據本發明之特定具體例之說明來舉例 說明及描述。但此等說明並非排它性，或限制本發明於所 揭示之精確形式，反而鑑於前文教示可做出多項修改及變 化。具體例經選出及描述來最徹底明白解釋本發明之原理 及其貫際應用’藉此讓曰技藝人士可最佳利用本發明及 20各具體例帶有適合預期使用之特定用途之各項修改。預期 本發明之範圍係由隨附之申請專利範圍及其相當範圍界 定。 【圖式簡單說明】 第1圖顯示根據本發明之具體例之系統，顯示一種光學 20 1258704 位置追蹤系統。 第2圖顯示根據本發明之具體例，一種用於追蹤目標之 相對位置之光學位置追蹤系統。 第3圖顯示根據本發明之具體例，由第2圖之光學位置 追蹤系統測得一目標之相對位置。 第4圖顯示根據本發明之具體例，由第2圖之偵測器回 應於干涉光束所產生之一信號。 第5圖顯示根據本發明之具體例，一種用於追蹤目標之 絕對位置之光學位置追蹤系統。 10
15 第6圖顯示根據本發明之具體例，由第5圖之光學位置 追蹤系統測得一目標之絕對位置。 第7圖顯示根據本發明之具體例，由第5圖之偵測器回 應於干涉光束所產生之多個信號。 第8A圖顯示根據本發明之具體例，光束之圓形截面。 第8B圖顯示根據本發明之具體例，光束之橢圓截面。 ^第9圖顯不根據本發明之具體例，以有限掃拂模操作之 第2圖光學位置追蹤系統。
^第10圖為一流程圖，顯示根據本發明之具體例一種光 學追蹤一目標之方法。 20 【主要元件符號說明】 10.··目標 20···光學位置追蹤系統 5G···電腦系統 6G···顯示器 80···反射光束 90…光束 95...角度範圍 100···系統 21 1258704
200...光學位置追蹤系統 284...入射光束 205...目標 284A-E...角度位置 207...後反射面 285...干涉光束 210...光束產生器 286...反射光束 212...光源 290…角度範圍，全角度範圍 214...準直透鏡 295...有限角度範圍 220…處理單元 410...信號 230...光束轉向裝置 500…光學位置追蹤系統 235A，235B···箭頭 710-730...信號 240...偵測器 740...差頻信號 250...聚焦透鏡 800A...圓形截面 260...光學裝置，分束器 800B...橢圓截面 270…鏡 1000…方法 280…光束 1010-1040...步驟 282...參考光束
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