已知电压，例如，零伏。在所述实例中，从光源102发射光104 的多（η)个脉冲，使得电容器232上的电荷在来自光源102的光脉冲中的每一者到达物体 106及回到传感器220的飞行时间的持续时间内被积累η次。根据本发明的教示，在电容器 232已被充电或过取样η次之后，接着在时间k处读出所述电容器。
[0040] 在图4A中所展示的实例中，为了比较，展示两个不同飞行时间测量的曲线图。特 定来说，曲线图448针对较接近于光电传感器220的物体展示电容器432上在η次充电内 的电压的实例，且曲线图450针对较远离光电传感器220的物体展示电容器432上在η次 充电内的电压的实例。如在所述实例中所展示，由于电容器432上的电压是在η次充电内 积累的，因此电容器432上的电压大到足以由飞行时间感测系统以充足信噪比读出。例如， 在所描绘的实例中，针对曲线图448在η次充电后读出所测量电压V nieasl，且针对曲线图450 在η次充电后读取所测量电压V_s2。另外，根据本发明的教示，图4Α中所描绘的实例展示 在被读出时，曲线图448及曲线图450的电压测量V nieasl与Vnieas2之间的差大到足以区分曲 线图448及曲线图450的物体之间的往返距离差。
[0041] 在一个实例中，在如所展示于电容器上的η次充电之后读出飞行时间测量后，可 接着按比例调整所述测量以考虑到过取样。例如，在一个实例中，假设在η次充电之后读出 来自电容器的电压测量V_s，可接着通过充电的数目η来按比例调整V_#产生每一飞行 时间测量的平均值V avg:
[0043] 其中Vavg为平均测量，V _s为在η次充电之后从电容器读出的测量，且η为针对所 述读出对将电容器充电的次数。
[0044] 根据本发明的教示，图4Β是展示图4Α中所展示的所积累的电压的实例的另一时 序图，其中电容器432上的电压被复位且接着被再充电以确定曲线图448及450的飞行时 间测量。特定来说，最初在时间t。处将电容器复位到已知电压，例如，零伏。在所述实例中， 针对曲线图448及450的η次飞行时间测量，电容器432上的电压被积累η次。在电容器 已被充电η次之后，接着在时间处读出电容器，如上文所论述。
[0045] 根据本发明的教示，图4B中所描绘的实例还展示在接着于时间处使电容器复 位之后，接着将电容器再充电回到所测量电压V_sl及V_s2，此可经执行以帮助确定飞行时 间信息。例如，如在所描绘的实例中所展示，电容器在时间1到％处开始被再充电以达到 V_sl且可进一步被充电以在时间t z处达到V _s2，如所展示。假设电容器被充电η次，可根 据以下关系来确定曲线图448中的每一充电的平均飞行时间
[0046] ty-tx= η X TOF j (4)
[0047] 其中TOF1是与曲线图448中的每一充电相关联的平均飞行时间，且η是每读出的 充电数目。类似地，可根据以下关系来确定曲线图450中的每一充电的平均飞行时间
[0048] tz-tx= η X TOF 2 (5)
[0049] 其中TOF2是与曲线图450中的每一充电相关联的平均飞行时间，且η是每读出的 充电数目。应了解，根据本发明的教示，通过比较测量，还可确定曲线图448及450中的飞 行时间的差t z_ty。
[0050] 图5A是展示根据本发明的教示使用实例飞行时间感测系统对所发射光脉冲来往 于物体的飞行时间测量的分布的图式。特定来说，由于飞行时间感测系统中存在随机噪声 及抖动，因此多个飞行时间测量结果将具有如图5A中所展示的分布。根据本发明的教示， 在进行多个飞行时间测量的情况下，电容器对所有所测量结果求平均，且因此将分布中的 峰值确定为平均结果，这考虑到飞行时间感测系统中的噪声、抖动或时钟。
[0051] 返回简略参考图2,应注意，在理想情形中，在来自物体106的经反射光208中反射 回的所有光子均将由光电传感器220检测。因此，一旦检测到经反射光208中的每一经反 射回的光子，充电控制件222将因此控制可控电流源226不借助充电电流I eHARSE228对电容 器232进行充电。然而，较现实地，经反射光208中的经反射回的光子中的仅一些光子可由 光电传感器220检测到。因此，经反射光208中的剩余经反射回的光子经过而未被检测，这 因此致使充电电流Ι εΗΑΚ(；Ε 228错误地继续对电容器232进行充电直到针对所述循环最终达 到最大时间。最大时间是基于所发射光脉冲104的周期或频率。
[0052] 为图解说明，返回简略参考图3,反射回的光子应由如以3D传感器320展不的光电 传感器220检测，这将关断电容器的充电，其（举例来说）展示为在时间t 2处或在时间14 处。然而，如果在经反射光208中反射回的光子未由光电传感器220检测到，那么充电电流 Icharse 228继续对电容器232进行充电直到接近可调整频率光源302的下一循环，此时从光 源102发射下一光脉冲104。换句话说，如果在经反射光208中反射回的光子未由光电传感 器220检测到，那么电容器232被错误地充电达可调整频率光源302的所述循环的最大时 间。所述最大充电时间转变为可调整频率光源302的所述特定频率或周期T的最大范围。
[0053] 图5B图解说明展示根据本发明的教示在用以补偿未检测到的反射回的光子的实 例飞行时间感测系统中以第一及第二频率发射的光脉冲的飞行时间测量的分布的图式。特 定来说，图5B的顶部分布曲线图552图解说明在将可调整频率光源102设定为等于freq a 的频率的情况下进行的飞行时间测量的实例测量分布。如在所述实例中所展示，分布曲线 图552中存在两个峰值。分布曲线图552的左手侧上的实例峰值554对应于到物体106的实 际往返距离D，如实际上由光电传感器220检测到的反射回的光子的分数所指示。然而，分 布曲线图552的右手侧上的实例峰值556对应于在频率freq a下的最大范围MaxRange A，其 由未被光电传感器220检测到的反射回的光子的剩余分数产生。在所述实例中，MaxRange A 处的额外不期望的峰值556使飞行时间测量分布曲线图552失真，从而致使分布曲线图552 的总体未补偿平均结果处于Va 558,如在图5B中所展示，其在分布曲线图552中从实际往 返距离D向右移位。
[0054] 假设由光电传感器220检测到的经反射回的光子的百分比可以光子检测概率 (I3DP)来表达，可以如下项来表达实际往返距离D处的峰值554 :
[0055] PDPXD (6)
[0056] 对应地，未由光电传感器220检测到的经反射回光子的剩余百分比等于（I-PDP)， 且可因此以如下项来表示针对频率^^93在MaxRange &处的峰值556 :
[0057] (1-PDP) X MaxRangeA (7)
[0058] 最后，如上文所论述，将分布曲线图552的总体未补偿平均结果测量SVa 558,其 是在仅检测到光子的分数rop的情况下及在可调整光源的频率等于freqj]情况下确定 的。因此，可根据如下方程式8来表示图5B的顶部分布曲线图552 :
[0059] PDP X D+(I-PDP) XMaxRangeA= Va (8)
[0060] 为了在不知晓实际上由光电传感器220检测到的光子的实际百分比的情况下确 定实际往返距离D，可假设可基于光源的频率而确定最大范围，且可测量总体未补偿平均结 果 Va 558。
[0061] 记住这些假设，图5B展示根据本发明的教示在将可调整频率光源102设定为等于 freqb的不同频率的情况下进行的飞行时间测量分布曲线图560的另一实例测量分布。如 在所述实例中所展示，在分布曲线图560中也存在两个峰值，包含在分布曲线图560的左手 侧上的相同实例峰值554,其对应于到物体106的实际往返距离D，如由光电传感器220实 际上检测到的经反射回光子的分数所指示。
[0062] 然而，分布曲线图560的右手侧上的实例峰值562对应于频率freqb下的最大范围 MaxRangeB，其由光电传感器220未检测到的经反射回光子的剩余分数产生。在所述实例中， MaxRangeB处的额外不期望峰值562也使飞行时间测量分布失真，从而致使分布曲线图560 的总体未补偿平均结果处于V b 564,如在图5B中所展示，其在分布曲线图560中从实际往 返距离D向右移位。
[0063] 在所描绘的实例中，假设在图5B的底部分布曲线图560中所解说明的频率freqb 大于在图5B的顶部分布曲线图552中所图解说明的频率freqa。因此，图5B的底部分布曲 线图560中的光脉冲的每一循环的时间周期T比图5B的分布曲线图552中的光脉冲的每 一循环的时间周期T短，这导致MaxRange B小于MaxRange A，如图5B中所展示。还应了解， 可根据以下方程式9来表示图5B的底部分布曲线图560 :
[0064] PD