[实用新型]距离量测装置

说明书

一种距离量测装置，包括面积型影像传感器、光源、以及控制器。光源的发射光照射于待测物而产生反射光，反射光以及环境光照射于面积型影像传感器的多个像素上而产生感测讯号。控制器解码面积型影像传感器输出的感测讯号，并且计算出反射光的中心位置，再依据中心位置计算出面积型影像传感器与待测物的距离。另外，控制器将感测讯号中的绿光数据以及蓝光数据作为环境光的数据、通过对红光数据进行的比对，消除红光数据中包括环境光的环境光数据，达到红光数据的降噪效果、进而提高距离测量精度。

技术领域

本新型涉及一种距离量测装置，特别是涉及一种利用面积型影像传感器的距离量测装置。

背景技术

目前，市场上常见的距离量测装置应用的技术主要分为两类：光学三角测量法、以及脉冲光测距法。

在光学三角测量法的距离量测装置中，其应用了几何学中的三角测量法。发射光源、线型影像传感器、以及待测物之间形成了三点关系；在这三点关系之间，通过三角函数，以角度回推、并且计算而得光学三角测量法的距离量测装置与待测物之间的距离。

然而，在一定的精度要求下，光学三角测量法的距离量测装置的感测距离最远仅可达6公尺；其所使用的线型影像传感器的尺寸约为6～10毫米，因此需要搭配较大的镜头，使得光学三角测量法的距离量测装置的组合成本增加；并且，因应发射光源的高功率发热问题，长时间使用光学三角测量法的距离量测装置时，其散热能力也是一大挑战。

在脉冲光测距法的距离量测装置中，其通过比对发射光源与待测物的反射光的相位变化，得到脉冲光飞行时间，因而计算得到脉冲光测距法的距离量测装置与待测物之间的距离。

脉冲光测距法的距离量测装置的感测距离最远可达200公尺，在远距离测距的效果十分优异，但是在近距离的量测精度不佳。在近距离量测环境中，脉冲光飞行距离短、光线的相位变化较小，使得感测结果不容易判断、精度减低。

发明内容

为解决距离量测装置习知技术的问题，本新型基于光学三角测量法提供一种距离量测装置。

所述距离量测装置包括：包括：面积型影像传感器，包括阵列排布的多个像素；光源，所述光源的发射光的中心方向与所述面积型传感器的法线方向平行；以及控制器，驱动所述面积型影像传感器以及所述光源，以及根据所述面积型影像传感器的感测讯号计算所述面积型影像传感器与所述待测物的距离。其中，所述光源的所述发射光照射于所述待测物而产生反射光，以及所述反射光以及环境光照射于所述面积型影像传感器的所述多个像素上。所述面积型影像传感器的所述多个像素接收到所述反射光以及所述环境光后，产生所述感测讯号。以及所述控制器解码所述面积型影像传感器输出的所述感测讯号，并且计算出所述反射光的中心位置，以及所述控制器依据所述中心位置计算出所述面积型影像传感器与所述待测物的距离。

在所述距离量测装置的一较佳实施例中，所述控制器包括：信号驱动控制单元，驱动所述面积型影像传感器以及所述光源；讯号处理单元，解码所述面积型影像传感器输出的所述感测讯号；程序记忆单元，分析所述面积型影像传感器解码后的所述感测讯号、依据所述感测讯号计算所述反射光的所述中心位置、以及依照预定程序依据所述反射光的所述中心位置计算出所述面积型影像传感器与所述待测物的距离；数据计算缓存单元，包括所述程序记忆单元计算过程中的数据暂存空间；以及输出协议单元，转换计算出的所述面积型影像传感器与所述待测物的距离为距离数据，并且输出所述距离数据。

在所述距离量测装置的一较佳实施例中，所述面积型影像传感器进一步包括设置于所述多个像素上、并且阵列排布的多个红色、绿色、蓝色滤光片。所述反射光以及所述环境光穿透所述多个红色、绿色、蓝色滤光片，使得所述面积型影像传感器的所述多个像素的子像素接收到红光、绿光、以及蓝光，并且产生所述感测讯号。所述控制器的所述讯号处理单元解码所述感测讯号为红光数据、绿光数据、以及蓝光数据。