[发明专利]一种基于TOF的测距系统及其校正方法

权利要求书

1.一种基于TOF的测距系统，包括镜盖(1)、发射镜筒(3)、电路板(5)和接收镜筒(10)，所述发射镜筒(3)和接收镜筒(10)安装在电路板(5)上，镜盖(1)用于盖在发射镜筒(3)和接收镜筒(10)上，其特征在于，

所述镜盖(1)为发射端盖帽和接收端盖帽一体成型，同时用于覆盖在发射镜筒(3)和接收镜筒(10)上，且所述发射镜筒(3)和接收镜筒(10)的外部设置有遮光结构(12)；

所述发射镜筒(3)内设置有主发射管(4)和发射聚焦镜片组(2)；主发射管(4)安装在位于发射镜筒(3)内的电路板(5)上，其发射光的调制频率为4.5MHz；发射聚焦镜片组(2)设置在主发射管(4)的上方；

所述接收镜筒(10)与发射镜筒(3)并排设置，接收镜筒(10)包括防杂散光结构(9)和接收聚焦镜片组(11)；防杂散光结构(9)为锥形结构，其斜面与水平面所成的角度为15°-75°，所述锥形结构的开口大端处与接收聚焦镜片组(11)相连，其开口小端处设置有滤光片(8)；所述滤光片(8)的下方设置有光敏接收管(7)和辅助发射管(6)，所述光敏接收管(7)和辅助发射管(6)焊接在电路板(5)上。

2.根据权利要求1所述的基于TOF的测距系统，其特征在于，所述发射聚焦镜片组(2)和接收聚焦镜片组(11)分别由一片或者多片透镜组成。

3.根据权利要求1所述的基于TOF的测距系统，其特征在于，所述主发射管(4)为波长为700nm-2000nm的非激光红外LED管；所述发射聚焦镜片组(2)由一片或多片透镜组成。

4.根据权利要求3所述的基于TOF的测距系统，其特征在于，所述光敏接收管(7)采用光谱灵敏度为400nm-2000nm的红外接收管；所述滤光片(8)的中心波长为700nm-2000nm，半带宽为5nm-100nm。

5.根据权利要求3所述的基于TOF的测距系统，其特征在于，所述接收聚焦镜片组(11)由一片或多片透镜组成，所述辅助发射管(6)采用中心波长为700nm-2000nm的LED管。

6.一种基于TOF的测距系统的校正方法，其特征在于，具体的校正步骤包括：

(1)用镜盖盖住发射镜筒和接收镜筒；

(2)电路板的内部电路从主发射管切换到辅助发射管，产生一个经过调制的电流来驱动辅助发射管，此时，主发射管不工作；

(3)辅助发射管发射出一束经过调制的红外光照射到光敏接收管上；

(4)光敏接收管接收从辅助发射管发出的经过调制的红外光并将其转化为电信号；

(5)电路板的内部电路通过比较光敏接收管产生的电信号与调制信号之间的相位差计算出当前的测量距离误差D_offset，并将该距离误差保存在存储器内；其测量距离误差D_offset的计算公式为：

其中：D_offset为电路板的内部电路及发射、接收管延迟产生的距离误差；c为光在真空中的传播速度；f_LED为调制光的频率；为调制信号与光敏接收管电信号的相位差；m为长度单位米；

(6)在正常测量时，用该保存的距离误差数据对每次测量结果进行补偿。