[发明专利]在光学距离测量系统中使用扩展频谱技术进行相位抗混叠

权利要求书

1.一种三维飞行时间相机即3D TOF相机，包括：

发送器，其被配置为：

在积分时间段内以多个频率生成电发送信号；以及

生成与所述电发送信号对应的发送光学波形；以及

接收器，其被配置为：

接收反射光学波形，所述反射光学波形是从目标物体反射的所述发送光学波形；

在所述积分时间段内对所述反射光学波形进行积分，所述积分时间段包括多个曝光时间段，所述多个曝光时间段中的每一个的长度对应于所述多个频率中的一个；以及

基于从所述发送器到所述目标物体并作为所述反射光学波形返回到所述接收器的所述发送光学波形的TOF，确定到所述目标物体的距离，所述TOF是利用关于所述积分时间段的相关函数，基于所述电发送信号和所述反射光学波形的相关性确定的。

2.根据权利要求1所述的3D TOF相机，其中所述多个频率包括与要测量的期望距离物体对应的中心频率、小于所述中心频率的第一频率以及大于所述中心频率的第二频率。

3.根据权利要求2所述的3D TOF相机，其中所述多个曝光时间段包括与所述第一频率对应的第一曝光时间段、与所述第二频率对应的第二曝光时间段以及与所述中心频率对应的中心曝光时间段。

4.根据权利要求3所述的3D TOF相机，其中所述中心曝光时间段大于所述第一曝光时间段和所述第二曝光时间段。

5.根据权利要求4所述的3D TOF相机，其中所述多个曝光时间段中的每一个与所述积分时间段内的时间点处的所述发送光学波形的频谱功率对应。

6.根据权利要求5所述的3D TOF相机，其中在所述积分时间段期间所述发送光学波形的所述频谱功率近似于sinc的n次幂，其中n是实数。

7.根据权利要求1所述的3D TOF相机，其中所述电发送信号包括多个离散电信号，每个离散电信号处于不同频率。

8.根据权利要求1所述的3D TOF相机，其中所述电发送信号包括在所述积分时间段内连续改变频率的单音电信号。

9.一种用于光学距离测量系统的发送器，包括：

信号发生器，其被配置为在积分时间段内以多个频率生成电发送信号，所述多个频率中的每一个与接收器的多个曝光时间段中的一个的长度对应；

光源，其被配置为生成与所述电发送信号对应的发送光学波形；以及

照明驱动器，其耦合到所述信号发生器和所述光源，所述照明驱动器被配置为驱动所述光源。

10.根据权利要求9所述的发送器，其中，所述信号发生器包括第一锁相环即第一PLL、第二PLL、频率定序器和多路复用器。

11.根据权利要求10所述的发送器，其中，在所述多个曝光时间段中的第一曝光时间段期间：

所述第一PLL被配置为以所述多个频率中的第一频率生成所述电发送信号的第一离散电信号；

所述第二PLL被配置为以所述多个频率中的第二频率生成所述电发送信号的第二离散电信号；以及

所述多路复用器被配置为选择所述第一离散信号以驱动所述光源。

12.根据权利要求11所述的发送器，其中，在所述多个曝光时间段中的第二曝光时间段期间：

所述第一PLL被配置为以所述多个频率中的第三频率生成所述电发送信号的第三离散电信号；

所述第二PLL被配置为以所述第二频率生成所述第二离散电信号；以及

所述多路复用器被配置为选择所述第二离散信号以驱动所述光源。