[发明专利]利用不同发射场的飞行时间测距

说明书

本公开的各方面涉及用于飞行时间(TOF)测距的系统和方法。示例飞行时间系统包括发送器502，该发送器502包括用于发送聚焦光的多个光发射器504，该多个光发射器504包括用于发送具有第一发送场506的聚焦光的第一组光发射器和用于发送具有第二发送场508的聚焦光的第二组光发射器。在距发送器一定深度处的第一发送场大于在距发送器该深度处的第二发送场。飞行时间系统还包括接收发送光的反射的接收器。发送器502可以对于不同操作模式改变其发送场。在一些示例实施例中，发送器502可以包括可成形装置，用于调整发射/发送场的尺寸。在一个示例中，反射镜附接到诸如微机电系统(MEMS)制动器的制动器。

优先权要求

本申请要求于2018年5月1日提交的标题为“利用不同发射场的飞行时间测距”的美国非临时申请No.15/968,371的优先权，该申请被转让给本专利申请的受让人，并在此明确引入作为参考。

技术领域

本公开一般涉及用于飞行时间测距的系统和方法，并且具体涉及改变飞行时间测距的发射场。

背景技术

设备可以使用不同的深度探测系统来确定其周围的距离。在确定深度时，设备可以通过发射一个或多个无线信号并测量来自场景的无线信号的反射来生成深度图，该深度图示出或以其他方式指示对象距离设备的深度。两种类型的深度探测系统是飞行时间(time-of-flight，TOF)系统和结构光系统。

对于TOF系统，发射光，并接收光的反射。确定光从发送器到接收器的往返时间，并且从往返时间确定反射发射的光的对象到TOF系统的距离或深度。对于结构光系统，发送光的已知空间分布，并且接收空间分布的反射。对于结构光系统，发送器和接收器相隔一段距离，结果是在接收器处发生空间分布的位移和失真。利用空间分布的位移和失真以及发送器和接收器之间的距离的三角测量法用于确定反射发射的光的对象到结构光系统的距离或深度。

传统结构光系统的问题是发送器和接收器之间的距离(导致或增加空间分布的位移和失真)可能导致接收的空间分布的阴影或遮挡。因此，空间分布的部分可能丢失或没有被正确识别，使得不能确定部分场景的深度。

传统的TOF系统具有并置的发送器和接收器，因此在发送器和接收器之间没有像在结构光系统中那样的距离。因此，来自孔径的阴影和遮挡不会干扰测量。然而，传统的TOF系统发射并取决于固定的发射场，该固定的发射场大于在距发送器的共同深度处的来自结构光系统的发射场。因此，来自环境光(例如太阳光或其他外部光源)的噪声和干扰可以导致传统的TOF系统不能识别来自接收器测量的反射，并且传统的TOF系统可以具有比传统的结构光系统更短的有效范围(effective range)。

发明内容

提供本概述是为了以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。

本公开的各方面涉及用于TOF测距的系统和方法。示例TOF系统包括发送器，该发送器包括用于发送聚焦光的多个光发射器，该多个光发射器包括用于发送具有第一发送场的聚焦光的第一组光发射器，以及用于发送具有第二发送场的聚焦光的第二组光发射器。在距发送器一定深度处的第一发送场大于在距发送器该深度处的第二发送场。TOF系统还包括接收发送光的反射的接收器。

在另一个示例中，公开了一种用于执行TOF测距的方法。该方法包括由包括多个光发射器的发送器发送聚焦光。该多个光发射器的第一组光发射器将发送具有第一发送场的聚焦光，该多个光发射器的第二组光发射器将发送具有第二发送场的聚焦光。在距发送器一定深度处的第一发送场大于在距发送器该深度处的第二发送场。该方法还包括接收发送光的反射。