CN102384737B - 可提高信噪比的测距装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可提高测距装置的信噪比的方法，包含发光组件于发光时间内，发出侦测光射向待测物以产生反射光、当发光组件开始发出侦测光后，经过一延迟时间，光感测组件感测反射光的能量，并据以产生光感测信号，根据侦测光的能量与光感测信号以得到光往返测距装置与待测物的光飞行时间，以及根据光飞行时间以得到测距装置与待测物之间的待测距离。由于待测距离大于已知最短待测距离，因此该方法可据以计算出适当的延迟时间，以使反射光于延迟时间之后才射至光感测组件。如此，光感测组件于延迟时间内不感测背景光，因此可提高光感测信号的信噪比。

Description

可提高信噪比的测距装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种测距装置及其方法，更明确地说，涉及一种可提高信噪比的测距装置及其方法。

背景技术

在公知技术中，测距装置对待测物发射侦测光，并接收由待测物反射侦测光所产生的反射光。测距装置可借由量测侦测光往返测距装置与待测物之间所需的时间，以推算测距装置与待测物之间的距离。然而，由于当待测物表面的反射率较低时，待测物所产生的反射光的能量较低，而使得测距装置易受到背景光(噪声)的影响，而产生较大的量测误差，造成使用者的不便。

发明内容

本发明提供一种可提高测距装置的信噪比的方法。该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离。该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离。该测距装置具有发光组件与第一光感测组件。该发光组件用来发出侦测光。该第一光感测组件用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号。该方法包含该发光组件于发光时间内，持续发出侦测光射向该待测物，以产生反射光、当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，并据以产生该第一光感测信号、根据于该发光时间内该发光组件所发出的该侦测光的能量与该第一光感测信号，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，以及根据该光飞行时间，以得到该待测距离。该延迟时间根据该已知最短待测距离所计算，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件。

本发明另提供一种可提高测距装置的信噪比的方法。该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离。该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离。该测距装置具有发光组件、第一光感测组件与第二光感测组件。该发光组件用来发出侦测光。该第一光感测组件用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号。该第二光感测组件用来根据第二快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第二光感测信号。该方法包含该发光组件于发光时间内，持续发出侦测光射向该待测物，以产生反射光、当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，并据以产生该第一光感测信号、当该第一光感测组件停止感测该反射光之后，切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该第二光感测组件感测并累积该背景光的能量，并据以产生该第二光感测信号、根据该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，以及根据该光飞行时间，以得到该待测距离。该延迟时间根据该已知最短待测距离所计算，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件。

本发明另提供一种可提高测距装置的信噪比的方法。该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离。该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离。该测距装置具有发光组件与光感测组。该发光组件用来根据发光周期信号以发出侦测光。该光感测组用来根据第一快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第一光感测信号，且用来根据该第二快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第二光感测信号。该方法包含以侦测频率切换该发光周期信号表示开启与关闭，以使该发光组件切换于发光时间内发出该侦测光射向该待测物，来产生反射光，并于不发光时间内停止发射该侦测光、每当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，并据以产生该第一光感测信号、于该第一感测时间后，切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，并据以产生该第二光感测信号、根据该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，以及根据该光飞行时间，以得到该待测距离；该第一快门周期信号与该发光周期信号大致为同相。该第二快门周期信号与该第一快门周期信号大致为反相。该延迟时间根据该已知最短待测距离所计算，以使该反射光于该延迟时间之后射至该光感测组。

本发明另提供一种可提高信噪比的测距装置。该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离。该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离。该测距装置包含发光组件、第一光感测组件、发光/感测控制电路，以及距离计算电路。该发光组件用来发出侦测光。该第一光感测组件用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号。该发光/感测控制电路用来控制该发光组件于发光时间内，持续发出该侦测光射向该待测物，以产生反射光，并于该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，来产生该第一光感测信号。该发光/感测控制电路根据该已知最短待测距离计算该延迟时间，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件。该距离计算电路用来根据于该发光时间内该发光组件所发出的该侦测光的能量与该第一光感测信号，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，并根据该光飞行时间，产生输出信号，代表该待测距离。

本发明另提供一种可提高信噪比的测距装置。该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离。该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离。该测距装置包含发光组件、第一光感测组件、第二光感测组件、发光/感测控制电路，以及距离计算电路。该发光组件用来发出侦测光。该第一光感测组件用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号。该第二光感测组件用来根据第二快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第二光感测信号。该发光/感测控制电路用来控制该发光组件于发光时间内，持续发出该侦测光射向该待测物，以产生反射光，并于该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号，且于当该第一光感测组件停止感测该反射光之后，切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该第二光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第二光感测信号。该发光/感测控制电路根据该已知最短待测距离计算该延迟时间，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件。该距离计算电路用来根据于该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，并根据该光飞行时间，产生输出信号，代表该待测距离。

本发明另提供一种可提高信噪比的测距装置。该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离。该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离。该测距装置包含发光组件、光感测组、发光/感测控制电路，以及距离计算电路。该发光组件用来发出侦测光。该光感测组用来根据第一快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第一光感测信号，且用来根据该第二快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第二光感测信号。该发光/感测控制电路用来以侦测频率切换该发光周期信号表示开启与关闭，以使该发光组件切换于发光时间内发出该侦测光射向该待测物，来产生反射光，并于不发光时间内停止发射该侦测光。每当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，该发光/感测控制电路切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号，且于该第一感测时间后，该发光/感测控制电路切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第二光感测信号。该第一快门周期信号与该发光周期信号大致为同相。该第二快门周期信号与该第一快门周期信号大致为反相。该发光/感测控制电路根据该已知最短待测距离计算该延迟时间，以使该反射光于该延迟时间之后射至该光感测组。该距离计算电路用来根据于该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，并根据该光飞行时间，产生输出信号，代表该待测距离。

附图说明

图1为说明根据本发明的第一实施例的测距装置的示意图。

图2为说明测距装置于“量测背景阶段”时的内部的控制信号的波形图。

图3为说明测距装置于“计算距离阶段”时的内部的控制信号的波形图。

图4为说明测距装置于“调整频率阶段”时的内部的控制信号的波形图。

图5为说明根据本发明的第二实施例的测距装置的示意图。

图6为说明驱动电路根据第一快门周期信号、第二快门周期信号，以及读取信号，以产生的各控制信号的示意图。

图7为说明本发明的光感测组的结构的示意图。

图8为说明根据本发明的第三实施例的测距装置的示意图。

图9为说明本发明的光感测组的结构的示意图。

图10与图11为说明本发明的立体影像感测装置的示意图。

图12、图13、图14与图15为说明本发明的可提高测距装置的信噪比的方法的第一实施例的示意图。

图16、图17、图18与图19为说明本发明的可提高测距装置的信噪比的方法的第二实施例的示意图。

图20与图21为说明本发明的可提高测距装置的信噪比的方法的第三实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

具体实施方式

请参考图1。图1为说明根据本发明的第一实施例的测距装置100的示意图。如图1所示，测距装置100与待测物O₁之间的距离为D，而测距装置100即为测量待测距离D。测距装置100包含一发光/感测控制电路110、一发光组件120、一光感测组130、一距离计算电路140、一背景计算电路150、一频率调整电路160，以及一聚光模块170。

发光/感测控制电路110，用来产生一发光周期信号S_LD、快门周期信号S_ST1与S_ST2、一阶段信号S_P、一侦测频率信号S_FQ，以及一读取信号S_RE。发光周期信号S_LD、快门周期信号S_T1与S_T2具有相同周期(频率)，且其频率大小由侦测频率信号S_FQ所决定。侦测频率信号S_FQ指示发光周期信号S_LD、快门周期信号S_T1与S_T2的频率，意即当一装置接收到侦测频率信号S_FQ时，可以得知发光周期信号S_LD、快门周期信号S_T1与S_T2的频率。发光周期信号S_LD大致上与快门周期信号S_T1同相；发光周期信号S_LD大致上与快门周期信号S_T2反相。

发光组件120可为一发光二极管(Light-Emitting Diode，LED)。发光组件120根据发光周期信号S_LD，以发射侦测光L_ID射至待测物O₁。举例而言，当发光周期信号S_LD代表“发光”时，发光组件120发射侦测光L_ID；反之，当发光周期信号S_LD代表“不发光”时，发光组件120不发射侦测光L_ID。

聚光模块170用来将待测物O₁反射侦测光L_ID所产生的反射光L_RD汇聚于光感测组130。

光感测组130，可为电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)或互补式金氧半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)感光组件。光感测组130用来根据快门周期信号S_ST1，感测并累积侦测光L_ID被待测物O₁反射所产生的反射光L_RD的能量，以产生光感测信号S_LS1，并根据读取信号S_RE，输出光感测信号S_LS1。举例而言，当快门周期信号S_ST1代表“开启”时，光感测组130感测反射光L_RD的能量，以据以累积能量E_R1；当快门周期信号S_ST1代表“关闭”时，光感测组130不感测反射光L_RD的能量，而不累积能量E_R1(电子)。当读取信号S_RE代表“读取”时，光感测组130根据已经累积能量E_R1，以输出光感测信号S_LS1。除此之外，光感测组130用来根据快门周期信号S_ST2，感测并累积侦测光L_ID被待测物反射所产生的反射光L_RD的能量，以产生光感测信号S_LS2，并根据读取信号S_RE，输出光感测信号S_LS2。举例而言，当快门周期信号S_ST2代表“开启”时，光感测组130感测反射光L_RD的能量，以据以累积能量E_R2；当快门周期信号S_ST2代表“关闭”时，光感测组130不感测反射光L_RD的能量，而不累积能量E_R2。当读取信号S_RE代表“读取”时，光感测组130根据已经累积能量E_R2，以输出光感测信号S_LS2。其中当读取信号S_RE代表“读取”时，在光感测组130输出光感测信号S_LS1与S_LS2之后，光感测组130会重置已累积能量E_R1与E_R2(意即光感测组130会清除所累积能量)。

背景计算电路150，用来根据阶段信号S_P，以及光感测信号S_LS1，以输出背景信号S_B。

频率调整电路160，用来根据阶段信号S_P，以及光感测信号S_LS1，以输出频率控制信号S_FC。距离计算电路140，用来根据阶段信号S_P、背景信号S_B、光感测信号S_LS1与S_LS2，以及侦测频率信号S_FQ，以计算测距装置100与待测物之间的待测距离D。

当测距装置100量测待测距离D时，可分为“量测背景阶段”、“调整频率阶段”，以及“计算距离阶段”。以下将就各阶段的运作原理作详细地说明。

请参考图2。图2为说明测距装置100于“量测背景阶段”时的内部的控制信号的波形图。当测距装置100进入“量测背景阶段”时，测距装置100此时主要用来量测单位时间内光感测组130所感测背景光L_B的能量，以使测距装置100在“计算距离阶段”时可减小背景光L_B的影响。发光/感测控制电路110会先产生代表“读取”的读取信号S_RE，以先重置光感测组130已累积的能量。接着，发光/感测控制电路110会产生脉冲宽度为T_B的快门周期信号S_ST1。其中T_B为“量测背景周期”。由于此时发光周期信号S_LD代表“不发光”，发光组件120没有发出侦测光L_ID。因此光感测组130不会感测到待测物反射侦测光L_ID所产生的反射光L_RD的能量，而是感测背景光L_B的能量，以据以累积能量E_B。在量测背景周期T_B之后，发光/感测控制电路110会产生代表“读取”的读取信号S_RE且同时产生代表“量测背景”的阶段信号S_P，以使光感测组130根据累积能量E_B，而输出光感测信号S_LS1。同时，背景计算电路150根据侦测频率信号S_FQ、光感测信号S_LS1，以输出背景信号S_B至距离计算电路140。其中背景信号S_B的值代表单位时间内光感测组130感测背景光L_B所累积的能量，可以下式表示：

S_B＝E_B/T_B...(1)；

其中E_B即为光感测组130于量测背景周期T_B内感测背景光L_B所累积的总能量。

请参考图3。图3为说明测距装置100于“计算距离阶段”时的内部的控制信号的波形图。当测距装置100进入“计算距离阶段”时，测距装置100此时主要用来借由发光组件120以侦测频率F_C的发光周期信号S_LD，控制发光组件120，以发出侦测光L_ID，并借由光感测组130感测待测物O₁反射侦测光L_ID所产生的反射光L_RD，以计算出光往返测距装置100与待测物O₁之间的时间，而得到待测距离D。发光/感测控制电路110会先产生代表“读取”的读取信号S_RE，以先重置光感测组130的已累积能量。接着，发光/感测控制电路110会在N个侦测周期T_C1～T_CN内以侦测频率F_C，产生快门周期信号S_ST1与S_ST2，以及发光周期信号S_LD，以使快门周期信号S_ST1与S_ST2在“开启”与“关闭”之间交互切换，且让发光周期信号S_LD在“发光”与“不发光”之间交互切换，其中N代表正整数。侦测周期T_C1～T_CN的时间长度皆等于侦测周期T_C，且侦测周期T_C为侦测频率F_C的倒数。在侦测周期T_C1～T_CN中，发光周期信号S_LD与快门周期信号S_ST1大致为同相，且快门周期信号S_ST1与快门周期信号S_ST2大致为反相。更明确地说，在侦测周期T_C1～T_CN中，当发光周期信号S_LD代表“发光”时，快门周期信号S_ST1代表“开启”，而快门周期信号S_ST2代表“关闭”；当发光周期信号S_LD代表“不发光”时，快门周期信号S_ST1代表“关闭”，而快门周期信号S_ST2代表“开启”。发光组件120会在每个侦测周期T_C1～T_CN的前半周期，发出侦测光L_ID；光感测组130会在每个侦测周期T_C1～T_CN的前半周期，感测待测物反射侦测光L_ID所产生的反射光L_RD，以累积能量E_R1；且光感测组130会在每个侦测周期T_C1～T_CN的后半周期，感测待测物反射侦测光L_ID所产生的反射光L_RD，以累积能量E_R2。

在侦测周期T_C1～T_CN之后，发光/感测控制电路110会产生代表“读取”的读取信号S_RE且同时产生代表“计算距离”的阶段信号S_P，以使光感测组130根据于侦测周期T_C1～T_CN的前半周期感测反射光L_RD所累积的能量E_R1与感测背景光L_B所累积的能量E_B1，输出光感测信号S_LS1至距离计算电路140，以及根据于侦测周期T_C1～T_CN的后半周期感测反射光L_RD所累积的能量E_R2与感测背景光L_B所累积的能量E_B2，输出光感测信号S_LS2至距离计算电路140。此时，距离计算电路140根据侦测频率信号S_FQ、光感测信号S_LS1与S_SL2，以及背景信号S_B，以计算该测距装置100与待测物之间的待测距离D，其中光感测信号S_LS1与S_SL2的值为(E_R1+E_B1)与(E_R2+E_B2)，而侦测频率信号S_FQ的值为侦测频率F_C。以下将更进一步地说明计算待测距离D的原理。

由图3中可看出，光感测组130于发光组件120开始发出侦测光L_ID后，经过时间T_D，开始感测到待测物O₁反射侦测光L_ID所产生的反射光L_RD。换句话说，时间T_D即为侦测光L_ID从发光组件120射至待测物的时间，加上反射光L_RD从待测物O₁反射至光感测组130的时间(意即光往返测距装置100与待测物O₁之间的时间)。由于在侦测周期T_C1的前半周期中，光感测组130有感测到反射光L_RD而累积能量E_R1的时间为[(T_C/2)-T_D]，又侦测光L_ID的脉冲宽度等于(T_C/2)，因此于侦测周期T_C1的后半周期中，光感测组130有感测到反射光L_RD而累积能量E_R1的时间，等于侦测光L_ID的脉波宽度减去光感测组130于侦测周期T_C1的前半周期中有感测到反射光L_RD的时间。也就是说，于侦测周期T_C1的后半周期中，光感测组130有感测到反射光L_RD而累积能量E_R1的时间，会等于往返时间T_D。在侦测周期T_C1～T_CN中，发光/感测控制电路110以“固定”的侦测频率F_C产生发光周期信号S_LD与快门周期信号_SST1、S_ST2，因此在侦测周期T_C2～T_CN中，每个前半周期中，光感测组130感测反射光L_RD而累积能量E_R1的时间皆会等于[(T_C/2)-T_D]，且每个后半周期中，光感测组130感测反射光L_RD而累积能量E_R2的时间皆会等于T_D。如此一来，累积能量E_R1与E_R2的比值等于[(T_C/2)-T_D]/T_D。因此，往返时间T_D与光感测信号S_T1与S_T2、侦测频率F_C，以及背景信号S_B的关系可由下式表示：

T_D

＝(T_C/2)×[E_R2/(E_R1+E_R2)]

＝[1/(2×F_C)]×[(S_LS2-E_B2)/(S_LS1-E_B1+S_LS2-E_B2)]

＝[1/(2×F_C)]×[(S_LS2-E_B2)/(S_LS1-E_B1+S_LS2-E_B2)]

＝[1/(2×F_C)]×[(S_LS2-S_B/(2×F_C))/(S_LS1+S_LS2-S_B/F_C)]…(2)；

由于往返时间T_D为光往返测距装置100与待测物O₁之间的待测距离D的时间，因此待测距离D可以下式表示：

D

＝T_D×C/2

＝[C/(4×F_C)]×[(S_LS2-S_B/(2×F_C))/(S_LS1+S_LS2-S_B/F_C)]…(3)；

其中C代表光速、N代表于计算距离阶段内侦测周期的数目。

另外，值得注意的是，于“计算距离阶段”，若N等于1，则光感测组130只有感测一个侦测周期的反射光L_RD，来累积能量E_R1与E_R2。此时若待测物O₁的反射率较低或待测距离D较长，则光感测组130可能会因为反射光L_RD的能量较低，而使得所累积的能量E_R1与能量E_R2太小，造成量测误差较大。然而，若N越大，则光感测组130可于多个侦测周期内，感测反射光L_RD，来累积能量E_R1与E_R2，而使得能量E_R1与E_R2较大。如此一来，即使因待测物O₁的反射率较低或待测距离D较长，而造成反射光L_RD的能量较低，光感测组130仍可借由多个侦测周期感测反射光L_RD，以提高累积能量E_R1与E_R2，来减小量测误差。

除此之外，在“计算距离阶段”时，待测距离D借由式(2)的往返时间T_D推算而得。然而，若测距装置100与待测物O₁之间的待测距离D太长，则有可能会导致往返时间T_D超过侦测周期T_C的二分之一。换句话说，于侦测周期T_C1的前半周期中，光感测组130无法感测到反射光L_RD来累积能量E_R1。如此一来，累积能量E_R1与E_R2的比值会不等于[(T_C/2)-T_D]/T_D，而使得式(2)无法成立，而造成距离计算电路140无法通过式(3)计算出正确的待测距离D。因此，在计算距离阶段之前，测距装置100可先于“调整频率阶段”时，调整侦测周期T_C(意即调整侦测频率F_C)，以确保在“计算距离阶段”内的往返时间T_D小于侦测周期T_C的二分之一，而使距离计算电路140可通过式(3)计算出正确的待测距离D。

请参考图4。图4为说明测距装置100于“调整频率阶段”时的内部的控制信号的波形图。在如图4左半部所示，当测距装置100进入“调整频率阶段”时，发光/感测控制电路110会先产生代表“读取”的读取信号S_RE，以先重置光感测组130的已累积能量。然后，发光/感测控制电路110会同时产生脉冲宽度为(T_C/2)的代表“发光”的发光周期信号S_LD、与脉冲宽度为(T_C/2)的代表“开启”的快门周期信号S_ST1。最后，发光/感测控制电路110会产生代表“读取”的读取信号S_RE与代表“调整频率”的阶段信号S_P，而使得光感测组130，根据感测反射光L_RD而累积的能量E_R与背景光的能量E_B，而输出光感测信号S_LS1(等于E_R+E_B)。且频率调整电路160会根据光感测信号S_LS1以及背景信号S_B，以输出频率控制信号S_FC。由于当光往返待测距离D的往返时间T_D小于(T_C/2)时，光感测组130感测到反射光L_RD所累积的能量E_R会大于零；而当光往返待测距离D的往返时间T_D大于(T_C/2)时，光感测组130无法感测到反射光L_RD，而使累积的能量E_R等于零。其中能量E_R可由下式表示：

E_R＝S_LS1-S_B/(2×F_C)…(4)；

因此，当频率调整电路160根据式(4)，判断累积能量E_R小于或等于临界能量E_TH(临界能量E_TH可设为零)时，代表光往返待测距离D的往返时间T_D大于(T_C/2)。此时频率调整电路160会输出代表“降低”的频率控制信号S_FC，以使得发光/感测控制电路110降低侦测频率F_C(增加侦测周期T_C)，并使发光/感测控制电路110重复上述的步骤，以判断在降低侦测频率F_C后，光往返待测距离D的往返时间T_D是否小于(T_C/2)。当频率调整电路160根据光感测信号S_LS1与背景信号S_B，判断累积能量E_R大于临界能量E_TH时，代表光往返待测距离D的往返时间T_D小于(T_C/2)。此时频率调整电路160会输出代表“维持”的频率控制信号S_FC，以使得发光/感测控制电路110维持此时的侦测频率F_C，并结束“调整频率阶段”。如此一来，借由频率调整电路160判断累积能量E_R大于临界能量E_TH，以决定是否调降侦测频率F_C，发光/感测控制电路110最后所得到的侦测频率F_C，可使光往返待测距离D的往返时间T_D小于(T_C/2)。

综上所述，于“量测背景阶段”内，测距装置100可量测单位时间内光感测组130所感测的背景光，以使测距装置100可计算出光感测组130于单位时间内根据背景光L_B所累积的能量；于“调整频率阶段”内，测距装置100可反复降低侦测频率F_C，以确保光往返待测距离D的往返时间T_D小于(T_C/2)；于“计算距离阶段”内，测距装置100可根据于N个侦测周期T_C1～T_CN内光感测组130感测反射光L_RD而输出的光感测信号S_LS1与S_LS2、背景信号S_B、侦测频率信号S_FQ，并利用式(3)以计算出待测距离D。也就是说，测距装置100可根据光感测信号S_LS1与S_LS2之间的比值，以计算出待测距离D，且测距装置100可根据背景信号S_B以校正光感测信号S_LS1与S_LS2之间的比值，来修正背景光L_B的影响。如此，测距装置100可减小背景光L_B的影响，且避免待测距离D过长或待测物的反射率太低而造成的量测误差，而更正确的计算出待测距离D。

请参考图5。图5为说明根据本发明的第二实施例的测距装置500的示意图。发光/感测控制电路511、发光组件520、距离计算电路540、背景计算电路550、频率调整电路560及聚光模块570的结构及工作原理分别与发光/感测控制电路110、发光组件120、距离计算电路140、背景计算电路150、频率调整电路160及聚光模块170类似，故不再赘述。发光/感测控制模块510包含发光/感测控制电路511，以及一驱动电路512。驱动电路512用来根据发光/感测控制电路511所产生的快门周期信号S_ST1与S_ST2，以及读取信号S_RE，以产生快门开启脉冲信号S_SOP1与S_SOP2、快门关闭脉冲信号S_SCP1与S_SCP2、重置脉冲信号S_RP1与S_RP2、输出脉冲信号S_OP1与S_OP2。光感测组530包含两个光感测组件531与532。光感测组件531用来根据快门开启脉冲信号S_SOP1与快门关闭脉冲信号S_SCP1，以感测背景光L_B或反射光L_RD，而累积能量；并根据输出脉冲信号S_OP1与累积的能量，以输出光感测信号S_LS1；且光感测组件531会根据重置脉冲信号S_RP1，以重置已累积的能量。光感测组件532的结构以及工作原理与光感测组件531类似，故不再赘述。

请参考图6。图6为说明驱动电路512根据快门周期信号S_ST1与S_ST2，以及读取信号S_RE，以产生的快门开启脉冲信号S_SOP1与S_SOP2、快门关闭脉冲信号S_SCP1与S_SCP2、重置脉冲信号S_RP1与S_RP2、输出脉冲信号S_OP1与S_OP2的示意图。如图6所示，当快门周期信号S_ST1从代表“关闭”切换到代表“开启”时，驱动电路512会触发快门开启脉冲信号S_SOP1；当快门周期信号S_ST1从代表“开启”切换到代表“关闭”时，驱动电路512会触发快门关闭脉冲信号S_SCP1。当快门周期信号S_ST2从代表“关闭”切换到代表“开启”时，驱动电路512会触发快门开启脉冲信号S_SOP2；当快门周期信号S_ST2从代表“开启”切换到代表“关闭”时，驱动电路512会触发快门关闭脉冲信号S_SCP2。当读取信号S_RE代表“读取”时，驱动电路512会先触发输出脉冲信号S_OP1与S_OP2，然后再触发重置脉冲信号S_RP1与S_RP2。

请参考图7。图7为说明本发明的光感测组530的结构的示意图。光感测组530的结构与数字相机中所用的CMOS感光组件类似。光感测组件531包含开关SW₁₁、SW₁₂、SW₁₃与SW₁₄、感光二极管PD₁、电容C₁，以及晶体管Q₁。当开关SW₁₃的控制端C接收到重置脉冲信号S_RP1时，开关SW₁₃的第一端1会耦接至第二端2(开关SW₁₃导通)，而使电容C₁通过开关SW₁₃耦接至电压源V_DD，以将电压V_C1重置为一已知电位(如电压V_DD)。感光二极管PD₁，用来根据侦测光L_ID被待测物O₁反射所产生的反射光L_RD的能量，以产生并累积电子数目N_E1的电子。当开关SW₁₂的控制端C接收到快门关闭脉冲信号S_SCP1时，开关SW₁₂的第一端1会耦接至第二端2(开关SW₁₂导通)，而使感光二极管PD₁的电子通过开关SW₁₂流向电容C₁，而造成电压V_C1的电位下降。开关SW₁₁，用来根据快门开启脉冲信号S_SOP1，以清除感光二极管PD₁的残余电子，而重置电子数目N_E1。更明确地说，当开关SW₁₁的控制端C接收到快门开启脉冲信号S_SOP1时，此时开关SW₁₁的第一端1会耦接至第二端2(开关SW₁₁导通)，而使得感光二极管PD₁通过开关SW₁₁耦接至电压源V_DD。因此，感光二极管PD₁所累积的电子会通过开关SW₁₁流向电压源V_DD。晶体管Q₁用来作为一电压跟随器(voltage follower)。因此，晶体管Q₁的第二端2的电位随着晶体管Q₁的控制端C(闸极)的电压V_C1变化。当开关SW₁₄的控制端C接收到输出脉冲信号S_OP1时，开关SW₁₄的第一端1耦接至第二端2(开关SW₁₄导通)。因此开关SW₁₄会借由晶体管Q₁(电压跟随器)，根据电压V_C1，以输出光感测信号S_LS1。如此一来，借由光感测信号S_LS1，根据电压V_C1与已知电位(如V_DD)之间的电位差，可计算出光感测组件531所累积的能量。光感测组件532包含开关SW₂₁、SW₂₂、SW₂₃与SW₂₄、感光二极管PD₂、电容C₂，以及晶体管Q₂。光感测组件532的结构及工作原理与光感测组件531类似，故不再赘述。

由于当发光感测控制电路511产生快门周期信号S_ST1与S_ST2，或读取信号S_RE时，驱动电路512会据以产生对应的控制信号(快门开启脉冲信号S_SOP1与S_SOP2、快门关闭脉冲信号S_SCP1与S_SCP2、重置脉冲信号S_RP1与S_RP2、输出脉冲信号S_OP1与S_OP2)，而控制光感测组530的光感测组件531与532，以使得光感测组530可如同光感测组130运作。更明确地说，当快门周期信号S_ST1表示“开启”时，光感测组件531可感测侦测光L_ID被待测物O₁反射所产生的反射光L_RD的能量；当快门周期信号S_ST2表示“开启”时，光感测组件532可感测侦测光L_ID被待测物O₁反射所产生的反射光L_RD的能量。当读取信号S_RE表示“读取”时，光感测组件531输出光感测信号S_LS1，同时光感测组件531重置所累积的反射光的能量，且光感测组件532也输出光感测信号S_LS2，同时光感测组件532重置所累积的反射光的能量。也就是说，测距装置500可如同测距装置100运作。因此，测距装置500可借由图2所说明的测距装置100于“量测背景阶段”的运作方法、图4所说明的测距装置100于“调整频率阶段”的运作方法，以及图3所说明的测距装置100于“计算距离阶段”的运作方法，来正确地量测待测距离D。

请参考图8。图8为说明根据本发明的第三实施例的测距装置800的示意图。发光/感测控制电路811、发光组件820、距离计算电路840、背景计算电路850、频率调整电路860及聚光模块870的结构及工作原理分别与发光/感测控制电路110、发光组件120、距离计算电路140、背景计算电路150、频率调整电路160及聚光模块170类似，故不再赘述。发光/感测控制模块810包含发光/感测控制电路811，以及一驱动电路812。驱动电路812用来根据发光/感测控制电路811所产生的快门周期信号S_ST1与S_ST2，以及读取信号S_RE，以产生快门开启脉冲信号S_SOP、快门关闭脉冲信号S_SCP1与S_SCP2、重置脉冲信号S_RP1与S_RP2、输出脉冲信号S_OP1与S_OP2。驱动电路812的工作原理与驱动电路512类似。与驱动电路512不同的是当快门周期信号S_ST1或快门周期信号S_ST2从代表“关闭”切换到代表“开启”时，驱动电路812皆会触发快门开启脉冲信号S_SOP。

请参考图9。图9为说明本发明的光感测组830的结构的示意图。光感测组830的结构与工作原理与光感组530(包含光感测组件531与532)类似。与光感测组530不同的是，光感测组830省去开关SW₂₁与感光二极管PD₂。由于当测距装置500于“量测背景阶段”或于“调整频率阶段”时，只有利用到光感测组530的光感测组件531。换句话说，测距装置500于“量测背景阶段”或于“调整频率阶段”时，不会利用到开关SW₂₁与感光二极管PD₂。因此，利用光感测组830，测距装置800于“量测背景阶段”或于“调整频率阶段”时可如同测距装置500运作。此外，由于在“计算距离阶段”的侦测周期T_C1～T_CN之内时，当快门周期信号S_ST1代表“开启”时，快门周期信号S_ST2则代表“关闭”；当快门周期信号S_ST2代表“开启”时，快门周期信号S_ST1则代表“关闭”。也就是说，快门周期信号S_ST1与S_ST2不会同时代表“开启”。因此，测距装置800可于侦测周期T_C1～T_CN的前半周期内(快门周期信号S_ST1代表“开启”)，利用光感测组830的感光二极管PD₁，以累积电子；当快门周期信号S_ST1从“开启”切为“关闭”时，感光二极管PD₁于前半周期内(快门周期信号S_ST1代表“开启”)所累积的电子会流向电容C₁，而使电压V_C1的电位随的变化；且测距装置800可于侦测周期T_C1～T_CN的后半周期内(快门周期信号S_ST2代表“开启”)，利用光感测组830的感光二极管PD₁，以累积电子；当快门周期信号S_ST2从“开启”切为“关闭”时，感光二极管PD₂于后半周期内(快门周期信号S_ST2代表“开启”)所累积的电子会流向电容C₂，而使电压V_C2的电位随之变化。因此，即使光感测组830只有一个感光二极管PD₁，仍可如同光感测组530一样运作。换句话说，测距装置800于“计算距离阶段”时也可如同测距装置500运作。如此一来，由于测距装置800于“量测背景阶段”、“调整频率阶段”或“计算距离阶段”时，皆可如同测距装置500一样运作，因此测距装置800也可借由图2所说明的测距装置100于“量测背景阶段”的运作方法、图4所说明的测距装置100于“调整频率阶段”的运作方法，以及图3所说明的测距装置100于“计算距离阶段”的运作方法，来正确地量测待测距离D。

此外，由于在光感测组530中，感光二极管PD₂所需的面积甚大，因此相较于光感测组530，光感测组830所需的面积较小，而使得测距装置800的成本较低。

请参考图10与图11。图10与图11为说明本发明的立体影像感测装置1000的示意图。立体影像感测装置1000包含一测距装置1090，以及一平面影像感测装置1100。测距装置1090包含一发光/感测控制电路1010、一发光组件1020、一光感测模块1030、一距离计算电路1040、一背景计算电路1050、一频率调整电路1060，以及一聚光模块1070。平面影像感测装置1100包含一影像感测控制电路1080，以及光感测模块1030，其中平面影像感测装置1100与测距装置1090共用光感测模块1030。发光/感测控制电路1010、发光组件1020、距离计算电路1040、背景计算电路1050、频率调整电路1060的结构及工作原理分别与发光/感测控制电路110(或发光/感测控制电路511)、发光组件120(或发光组件520、820)、距离计算电路140(或距离计算电路540、840)、背景计算电路150(或背景计算电路550、850)、频率调整电路160(或频率计算电路560、860)类似。相较于测距装置100、500、800，立体影像感测装置1000的光感测模块1030包含M个光感测组CS₁～CS_M，其中M为一正整数。光感测组CS₁～CS_M的结构与工作原理与光感测组130或530类似。此外，光感测组CS₁～CS_M受控于影像感测控制电路1080，用来感测一场景P(如图11所示)，以得到一影像I。其中该场景P包含M个反射点PN₁～PN_M该影像I包含M个像素，且每个像素包含两个子像素。场景P的每个反射点对应于影像I中的一个像素。

由于立体影像感测装置1000的光感测模块1030包含M个光感测组CS₁～CS_M，因此立体影像感测装置1000可利用影像感测控制电路1080来控制光感测模块1030，以感测场景P的各反射点，进而得到影像I中的对应于各反射点的各像素的两个子像素影像资料，且更可借由测距模块1090来测量场景P的每个反射点与立体影像感测装置1000的距离，以得到每个像素对应的距离资料。换句话说，立体影像感测装置1000可感测场景P，以得到影像I，而影像I的分辨率为M，且立体影像感测装置1000所得到的每个像素资料包含了两个子像素影像资料以及对应的距离(距离资料)。

举例而言，设光感测模块1030的光感测组CS₁～CS_M的结构如同光感测组530。也就是说，每个光感测组CS₁～CS_M皆包含两个光感测组件。其中光感测组CS₁包含光感测组件CSA₁与CSB₁；光感测组CS₂包含光感测组件CSA₂与CSB₂…光感测组CS_M包含光感测组件CSA_M与CSB_M。因此，立体影像感测装置1000，可利用测距装置1090的发光/感测控制电路1010产生快门周期信号S_ST1、快门周期信号S_ST2以及读取信号S_RE，来控制光感测模块CS₁～CS_M。举例而言，光感测组CS_K包含光感测组件CSA_K与CSB_K。当快门周期信号S_ST1代表“开启”时，光感测组件CSA_K感测侦测光L_ID被场景P的反射点PN_K反射所产生的反射光L_RD的能量，以据以累积能量E_R1K；当快门周期信号S_ST1代表“关闭”时，光感测组件CSA_K不感测侦测光L_ID被场景P的反射点PN_K反射所产生的反射光L_RD的能量，而不累积能量E_R1K。当读取信号S_RE代表“读取”时，光感测组件CSA_K根据已经累积能量E_R1K，以输出光感测信号S_LS1K；当快门周期信号S_ST2代表“开启”时，光感测组件CSB_K感测侦测光L_ID被场景P的反射点PN_K反射所产生的反射光L_RD的能量，以据以累积能量E_R2K；当快门周期信号S_ST2代表“关闭”时，光感测组件CSB_K不感测侦测光L_ID被场景P的反射点PN_K反射所产生的反射光L_RD的能量，而不累积能量E_R2K。当读取信号S_RE代表“读取”时，光感测组件CSB_K根据已经累积能量E_R2K，以输出光感测信号S_LS2K。除此之外，当读取信号S_RE代表“读取”时，在光感测组件CSA_K与CSB_K输出光感测信号S_LS1K与S_LS2K之后，光感测组件CSA_K与CSB_K会重置已累积能量E_R1K与E_R2K(意即光感测组件CSA_K与CSB_K会清除所累积能量)。

如此一来，借由图2所说明的测距装置于“量测背景阶段”的运作方法、图4所说明的测距装置于“调整频率阶段”的运作方法，以及图3所说明的测距装置于“计算距离阶段”的运作方法，发光/感测控制电路1010分别可控制光感测组CS₁～CS_M，以量测场景P的反射点PN₁～PN_M与立体影像感测装置1000之间的待测距离D₁～D_M。

除此之外，立体影像感测装置1000，可利用影像感测控制电路1080来控制光感测模块1030，以感测场景P的反射点PN₁～PN_M，以得到影像I，进而得到子像素影像资料G_A1～G_AM与G_B1～G_BM。更明确地说，影像感测控制电路1080分别控制光感测组件CSA₁与CSB₁，以感测场景P的反射点PN₁，以得到对应的两个子像素影像资料G_A1与G_B1…影像感测控制电路1080分别控制光感测组件CSA_X与CSB_X，以感测场景P的反射点PN_X，以得到对应的两个子像素影像资料G_AX与G_BX(如图11所示，反射点PN_X与立体影像感测装置1000的距离为D_X)…影像感测控制电路1080分别控制光感测组件CSA_Y与CSB_Y，以感测场景P的反射点PN_Y，以得到对应的两个子像素影像资料G_AY与G_BY(如图11所示，反射点PN_Y与立体影像感测装置1000之间的距离为D_Y)…影像感测控制电路1080分别控制光感测组件CSA_M与CSB_M，以感测场景P的反射点PN_M，以得到对应的两个子像素影像资料G_AM与G_BM。如此，本发明的立体影像感测装置1000，便可利用子像素影像资料G_A1～G_AM与G_B1～G_BM与距离资料D₁～D_M，以建构出一立体影像。

此外，光感测模块1030的光感测组CS₁～CS_M为CMOS或CCD感光组件。也就是说，光感测模块1030与数字相机中用来感测影像的感光模块的结构及工作原理相同。换句话说，当立体影像感测装置1000应用于数字相机时，数字相机不但可利用立体影像感测装置1000中的影像感测控制电路1080，以控制光感测模块1030来感测场景以得到影像，且数字相机还可利用立体影像感测装置1000中的测距装置1090的各组件配合光感测模块1030，以同时对场景的各反射点测距，而得到各像素的距离资料。如此一来，数字相机可根据感测场景所得到的影像与场景的各反射点与数字相机的距离，以建构一立体影像。且由于立体影像感测装置1000中的平面影像感测装置1100与测距装置1090可共用光感测模块1030，因此可降低建构立体影像的成本。

为了使测距装置可更正确地计算出待测距离，本发明更进一步地提供可提高测距装置的信噪比的方法。

请参考图12。图12为说明本发明的可提高测距装置的信噪比的方法的第一实施例1200的流程图。方法1200适用于一测距装置DMD。测距装置DMD用来量测待测物MO与测距装置DMD之间的待测距离D_M。如图13所示，测距装置DMD具有一发光/感测控制电路1310、一距离计算电路1320、一发光组件LD、聚光模块LEN与一光感测组件CSU₁。其中发光组件LD、聚光模块LEN的结构及工作原理分别与发光组件120、520、820、1020及聚光模块170、570、870类似，光感测组件CSU₁可以光感测组件531、532实施。光感测组件CSU₁用来根据一快门周期信号S_ST1，以感测并累积光的能量，来据以产生光感测信号S_LS1。方法1200的步骤说明如下：

步骤1210：发光/感测控制电路1310通过发光周期信号S_LD以控制发光组件LD于发光时间T_LD内，持续发出侦测光L_ID射向待测物MO，以产生反射光L_RD；

步骤1220：当发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY后，发光/感测控制电路1310切换快门周期信号S_ST1于感测时间T_SEN1内皆表示“开启”，以使光感测组件CSU₁感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS1；

步骤1230：距离计算电路1320根据于发光时间T_LD内发光组件LD所发出的侦测光L_ID的能量与光感测信号S_LS1，以得到光往返测距装置DMD与待测物MO的光飞行时间(Time of Flight，TOF)T_TOF；

步骤1240：距离计算电路1320根据光飞行时间T_TOF，以得到该待测距离D_M，并据以产生一代表待测距离D_M的输出信号S_OUT。

请参考图14。在步骤1210中，发光/感测控制电路1310通过发光周期信号S_LD以控制发光组件LD于发光时间T_LD内，持续发出侦测光L_ID射向待测物MO，且待测物MO反射侦测光L_ID以产生反射光L_RD。当发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过一光飞行时间T_TOF，反射光L_RD返回至光感测组件CSU₁。其中光飞行时间T_TOF即为侦测光L_ID从发光组件LD射至待测物MO的时间加上反射光L_RD从待测物MO射至光感测组件CSU₁的时间，换句话说，光飞行时间T_TOF即为光往返测距装置DMD与待测物MO所需的时间。

在步骤1220中，当发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY，此时发光/感测控制电路1310切换快门周期信号S_ST1表示“开启”并维持一段感测时间T_SEN1。换句话说，光感测组件CSU₁于感测时间T_SEN1内会感测光的能量，并据以产生光感测信号S_LS1。测距装置DMD视其应用，通常其可量测的待测距离D_M的范围皆可定义出一适当范围。在本发明中，待测距离D_M的范围介于已知最短量测距离D_MIN与已知最长距离D_MAX之间。举例而言，测距装置DMD应用于一游乐器系统。测距装置DMD设置于显示系统附近。游乐器系统利用测距装置DMD侦测使用者的待测距离D_M，并依据所量测的待测距离D_M，以控制游戏与使用者的互动，以网球游戏为例，当使用者的待测距离D_M缩短时，可将使用者于游戏中控制的角色往前移动；当使用者的待测距离D_M增加时，可将使用者于游戏中控制的角色往后移动。由于当使用者与显示系统(测距装置DMD)之间的待测距离D_M太近时(如小于已知最短量测距离D_MIN)，此时使用者可能无法看到显示系统所显示的影像，而无法与游乐器系统互动，换句话说，使用者的待测距离D_M仅有在大于已知最短量测距离D_MIN时，测距装置DMD所量测的待测距离D_M才可用来提供给游乐器系统作为游戏互动的依据。因此在步骤1220中，发光/感测控制电路1310根据已知最短待测距离D_MIN以计算延迟时间T_DELAY，其目的在于使反射光L_RD于延迟时间T_DELAY之后才射至光感测组件CSU₁。发光/感测控制电路1310根据下式计算延迟时间T_DELAY：

T_DELAY＝2×D_MIN/C…(6)；

由于待测距离D_M大于已知最短待测距离D_MIN，因此当测距装置DMD量测待测距离D_M时的光飞行时间T_TOF大于式(6)所计算出的延迟时间T_DELAY。也就是说，虽然光感测组件CSU₁于发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY，才开始感测光的能量，但是光感测组件CSU₁仍可及时地感测到从待测物MO所反射的反射光L_RD。

在步骤1230中，光感测信号S_LS1可反应光感测组件CSU₁所感测到的反射光L_RD的能量。如此，距离计算电路1320根据光感测组件CSU₁所感测到的反射光L_RD的能量与发光组件LD于发光时间T_LD内所发出的侦测光L_ID的能量之间的比例，即可得到光往返测距装置DMD与待测物MO的光飞行时间T_TOF。

在步骤1240中，由于光飞行时间T_TOF为光往返待测距离D_M所需的时间，因此距离计算电路1320根据下式可计算出待测距离D_M：

D_M＝T_TOF×C/2…(7)；

其中C表示光速。如此，距离计算电路1320可产生代表待测距离D_M的输出信号S_OUT。

相较于公知技术的方法中，测距装置DMD的光感测组件CSU₁于发光组件LD开始发出侦测光L_ID时即开始感测光的能量，在本发明的方法1200的步骤1220中，发光/感测控制电路1310通过快门周期信号S_ST1以控制光感测组件CSU₁于发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY，才开始感测光的能量，如此可使光感测组件CSU₁于延迟时间T_DELAY内不感测背景光L_B(噪声)的能量，以提高光感测组件CSU₁所产生的光感测信号S_LS1的信噪比。更明确地说，设光感测组件CSU₁于发光组件LD停止发射侦测光L_ID时停止感测光的能量(如图14所示)，在公知技术中，光感测组件CSU₁所感测到的背景光L_B的能量E_{B_OLD}正比于发光时间T_LD，光感测组件CSU₁所感测到的反射光L_RD的能量为E_{R_OLD}；在本发明的方法1200中，光感测组件CSU₁所感测到的背景光L_B的能量E_{B_NEW}正比于感测时间T_SEN1，且由于反射光L_RD于延迟时间T_DELAY之后才射至光感测组件CSU₁，因此光感测组件CSU₁所感测到的反射光L_RD的能量仍为E_{R_OLD}。由此可知，能量E_{B_NEW}小于能量E_{B_OLD}，因此相较于公知技术的测距装置的信噪比(E_{R_OLD}/E_{B_OLD})，利用本发明的方法1200所得到的光感测信号S_LS1，具有较高的信噪比(E_{R_OLD}/E_{B_NEW})。换句话说，利用本发明的方法1200所得到的光感测信号S_LS1能更正确地反应光感测组件CSU₁所感测到的反射光L_RD的能量，因此在步骤1230中所得到的光飞行时间T_TOF更正确，如此，在步骤1240中即可更正确地计算出待测距离D_M。

此外，在图14中，反射光L_RD必须于感测时间T_SEN1结束前，射至光感测组件CSU₁，如此，测距装置DMD才可量测到待测距离D_M。也就是说，光飞行时间T_TOF必须不大于感测时间T_SEN1的长度与延迟时间T_DELAY的长度的总和。换句话说，测距装置DMD可量测到的已知最长待测距离D_MAX可以下式表示：

D_MAX＝2×(T_SEN1+T_DELAY)/C…(8)。

另外，在图14中，感测时间T_SEN1的长度与延迟时间T_DELAY的长度的总和等于发光时间T_LD的长度，也就是说，发光/感测控制电路1310控制光感测组件CSU₁于发光组件LD停止发出侦测光L_ID时，即停止感测反射光L_RD的能量。然而，光感测组件CSU₁并不限定必须在发光组件LD停止发出侦测光L_ID时，即立刻停止感测反射光L_RD的能量。举例而言，如图15所示，发光/感测控制电路1310可控制感测时间T_SEN1的长度等于发光时间T_LD的长度。此时，根据式(8)可知，由于感测时间T_SEN1增加，因此测距装置DMD可量测到的最长待测距离D_MAX也随之增加。

请参考图16。图16为说明本发明的可提高测距装置之信噪比的方法的第二实施例1600的流程图。方法1600适用于一测距装置DMD。测距装置DMD用来量测待测物MO与测距装置DMD之间的待测距离D_M。如图17所示，测距装置DMD具有一发光/感测控制电路1710、一距离计算电路1720、一发光组件LD、聚光模块LEN、光感测组件CSU₁与CSU₂。其中发光组件LD、聚光模块LEN的结构及工作原理与发光组件120、520、820、1020及聚光模块170、570、870类似，光感测组件CSU₁与CSU₂可以光感测组件531、532实施。光感测组件CSU₁用来根据快门周期信号S_ST1，以感测并累积光的能量，来据以产生光感测信号S_LS1。光感测组件CSU₂用来根据快门周期信号S_ST2，以感测并累积光的能量，来据以产生光感测信号S_LS2，方法1600的步骤说明如下：

步骤1610：发光/感测控制电路1710通过发光周期信号S_LD控制发光组件LD于发光时间T_LD内，持续发出侦测光L_ID射向待测物MO，以产生反射光L_RD；

步骤1620：当发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY后，发光/感测控制电路1710切换快门周期信号S_LS1于感测时间T_SEN1内皆表示“开启”，以使光感测组件CSU₁感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS1；

步骤1630：当光感测组件CSU₁停止感测反射光L_RD之后，发光/感测控制电路1710切换快门周期信号S_ST2于感测时间T_SEN2内皆表示“开启”，以使光感测组件CSU₂感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS2；

步骤1640：距离计算电路1720根据光感测信号S_LS1与S_LS2的比例，以得到光往返测距装置DMD与待测物MO的光飞行时间T_TOF；

步骤1650：距离计算电路1720根据光飞行时间T_TOF，以得到该待测距离D_M，并据以产生一代表待测距离D_M的输出信号S_OUT。

请参考图18。在步骤1610中，发光/感测控制电路1710通过发光周期信号S_LD控制发光组件LD于发光时间T_LD内，持续发出侦测光L_ID射向待测物MO，且待测物MO反射侦测光L_ID以产生反射光L_RD。当发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过一光飞行时间T_TOF，反射光L_RD返回至光感测组件CSU₁。其中光飞行时间T_TOF即为光往返测距装置DMD与待测物MO所需的时间。

在步骤1620中，当发光组件LD开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY后，发光/感测控制电路1710切换快门周期信号S_LS1于感测时间T_SEN1内皆表示“开启”，以使光感测组件CSU₁感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS1。在本实施例中，假设测距装置DMD可量测的待测距离D_M的范围介于已知最短量测距离D_MIN与已知最长距离D_MAX之间。因此在步骤1620中，发光/感测控制电路1710可根据式(6)决定延迟时间T_DELAY，以使反射光L_RD于延迟时间T_DELAY之后才射至光感测组件CSU₁，来确保光感测组件CSU₁可及时地感测到从待测物MO所反射的反射光L_RD，以产生正确的光感测信号S_LS1。此外，在图18中，反射光L_RD仍需于感测时间T_SEN1结束前，射至光感测组件CSU₁，如此，测距装置DMD才可量测到待测距离D_M。也就是说，光飞行时间T_TOF必须不大于感测时间T_SEN1的长度与延迟时间T_DELAY的长度的总和。换句话说，测距装置DMD可量测到的已知最长待测距离D_MAX仍可根据式(8)计算。

在步骤1630中，当光感测组件CSU₁停止感测反射光L_RD之后，发光/感测控制电路1710切换快门周期信号S_ST2于感测时间T_SEN2内皆表示“开启”。因此，在感测时间T_SEN2内，光感测组件CSU₂根据表示“开启”的快门周期信号S_ST2，以感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS2。

在步骤1640中，光感测信号S_LS1可反应光感测组件CSU₁所感测的反射光L_RD的能量；光感测信号S_LS2可反应光感测组件CSU₂所感测的反射光L_RD的能量。类似于图3所说明的原理，距离计算电路1720根据光感测信号S_LS1与S_LS2的比例，可得到光往返测距装置DMD与待测物MO的光飞行时间T_TOF。更明确地说，由图18可看出，光飞行时间T_TOF可以下式表示：

T_TOF

＝T_DELAY+T_SEN1-[E_R1/(E_R1+E_R2)]×T_LD

＝T_DELAY+T_SEN1-[(S_LS1-E_B1)/(S_LS1-E_B1+S_LS2-E_B2)]×T_LD…(9)；

当测距装置DMD具有背景计算电路时，可借由类似图2所说明的方法，以计算出背景光的能量E_B1与E_B2，或者是当背景光的能量E_B1与E_B2相对于反射光的能量E_R1与E_R2较小时，也可将式(9)直接化简为：

T_TOF＝T_DELAY+T_SEN1-[(S_LS1/(S_LS1+S_LS2)]×T_LD…(10)。

在步骤1650中，由于光飞行时间T_TOF为光往返待测距离D_M所需的时间，因此距离计算电路1720根据式(7)即可计算出待测距离D_M，并据以产生代表待测距离D_M的输出信号S_OUT。

相较于图12所说明的方法1200，在本实施例1600中，借由光感测信号S_LS1与S_LS2的比例以计算光飞行时间T_TOF。因此，本实施例中，可以图18所说明的方式，重复量测反射光L_RD的能量L_R1与L_R2。当重复量测N次时，可得到光感测信号S_LS11～S_LS1N与S_LS21～S_LS2N。距离计算电路1720借由将光感测信号S_LS11～S_LS1N累加所得到的光感测信号S_LS1与将光感测信号S_LS11～S_LS1N累加所得到的光感测信号S_LS2代入式(9)或(10)，可计算光飞行时间T_TOF，如此，可减少因反射光L_RD的能量较弱而产生的量测误差。如此，在步骤1650中，可得到更正确的待测距离D_M。

此外，在方法1600中，可借由设计感测时间T_SEN2与T_SEN1的长度，以及发光时间T_LD的长度，以控制量测待测距离D_M时，发光组件LD发出侦测光L_ID的责任周期(意即发光时间T_LD与侦测周期T_C的比例)。举例而言，在图19中，设计量测周期T_C的长度为2T_LD，感测时间T_SEN1与感测时间T_SEN2的长度相等，且感测时间T_SEN1与感测时间T_SEN2的长度皆等于(T_LD-T_DELAY/2)。此时，发光组件LD发出侦测光L_ID的责任周期为50％。

根据本发明的可提高测距装置的信噪比的方法1200与1600的基本精神，本发明更进一步地提供一种适用于图1中的测距装置100的方法，请参考图20与图21。图20与图21为说明本发明的可提高测距装置的信噪比的方法的第三实施例2000的示意图。方法2000的步骤说明如下：

步骤2010：发光/感测控制电路110以侦测频率F_C切换发光周期信号S_LD表示“开启”与“关闭”，以使发光组件120切换于一发光时间T_LD内发出侦测光L_ID射向待测物MO，来产生反射光L_RD，并于一不发光时间T_NLD内停止发射侦测光L_ID；

步骤2020：每当发光组件120开始发出侦测光L_ID后，经过一延迟时间T_DELAY后，发光/感测控制电路110切换快门周期信号S_ST1于感测时间T_SEN1内皆表示开启，以使光感测组130感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS1；

步骤2030：于感测时间T_SEN1后，发光/感测控制电路110切换快门周期信号S_ST2于感测时间T_SEN2内皆表示“开启”，以使光感测组130感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS2；

步骤2040：距离计算电路140根据光感测信号S_LS1与S_LS2的比例，以得到光往返测距装置100与待测物MO的光飞行时间T_TOF；

步骤2050：距离计算电路140根据光飞行时间T_TOF，以得到该待测距离，并据以产生一代表待测距离D_M的输出信号S_OUT(未图标于图1)。

当测距装置100量测待测物MO的待测距离D_M时，可分为侦测周期T_C1～T_CN，其中每个侦测周期T_C1～T_CN的时间长度皆等于(1/F_C)。如步骤2010所述，测距装置100的发光/感测控制电路110以侦测频率F_C切换发光周期信号S_LD表示“开启”与“关闭”，以使发光组件120于每个侦测周期T_C1～T_CN的发光时间T_LD内发出侦测光L_ID射向待测物MO，来产生反射光L_RD，并于每个侦测周期T_C1～T_CN的不发光时间T_NLD内停止发射侦测光L_ID。因此，于每个侦测周期T_C1～T_CN内，待测物MO反射侦测光L_ID以产生反射光L_RD。更明确地说，当发光组件120开始发出侦测光L_ID后，经过一光飞行时间T_TOF，待测物MO所产生的反射光L_RD返回至光感测组130，其中光飞行时间T_TOF即为光往返测距装置100与待测物MO所需的时间。

在步骤2020中，在每个侦测周期T_C1～T_CN中，当发光组件120开始发出侦测光L_ID后，经过延迟时间T_DELAY后，发光/感测控制电路110切换快门周期信号S_LS1于感测时间T_SEN1内皆表示“开启”，以使光感测组130感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS1。假设测距装置100可量测的待测距离D_M的范围介于已知最短量测距离D_MIN与已知最长距离D_MAX之间，因此在步骤2020中，发光/感测控制电路110可根据式(6)计算延迟时间T_DELAY，以使反射光L_RD于延迟时间T_DELAY之后才射至光感测组130，来确保光感测组130可及时地感测到从待测物MO所反射的反射光L_RD，以产生正确的光感测信号S_LS1。此外，反射光L_RD仍需于感测时间T_SEN1结束前，射至光感测组130，如此，测距装置100于感测时间T_SEN1内才可感测到反射光L_RD，以产生正确的光感测信号S_LS1。因此，测距装置100可量测到的已知最长待测距离D_MAX仍可以式(8)表示。

在步骤2030中，在每个侦测周期T_C1～T_CN中的感测时间T_SEN1后，发光/感测控制电路110切换快门周期信号S_ST2于感测时间T_SEN2内皆表示“开启”(如图21所示)。因此，光感测组130于感测时间T_SEN1后的感测时间T_SEN2内，根据表示“开启”的快门周期信号S_ST2，以感测并累积反射光L_RD的能量，并据以产生光感测信号S_LS2。此外，由图21可看出，快门周期信号S_ST1与发光周期信号S_LD大致为同相(仅相差延迟时间T_DELAY)，且快门周期信号S_ST2与快门周期信号S_ST1大致为反相。

在步骤2040中，光感测信号S_LS1可反应光感测组130所感测的反射光L_RD的能量；光感测信号S_LS2可反应光感测组130所感测的反射光L_RD的能量。类似于步骤1640说明的原理，距离计算电路140根据光感测信号S_LS1与S_LS2的比例，可得到光往返测距装置100与待测物MO的光飞行时间T_TOF。也就是说，在步骤2040中，距离计算电路140仍可根据式(9)计算出光飞行时间T_TOF。

此外，由于测距装置100可借由图2所说明的方法，利用背景计算电路150以得到背景信号S_B(背景信号S_B表示单位时间内光感测组130感测背景光L_B所累积的能量)，因此图21中的背景光的能量E_B1与E_B2可由下式计算：

E_B1＝S_B×T_SEN1…(11)；

E_B2＝S_B×T_SEN2…(12)；

如此一来，根据式(9)、(11)与(12)，光飞行时间T_TOF可以下式表示：

T_TOF＝T_DELAY+T_SEN1-[(S_LS1-S_B×T_SEN1)/(S_LS1-S_B×T_SEN1+S_LS2-S_B×T_SEN2)]×T_LD…(13)；

因此，由式(13)可知，距离计算电路140根据背景信号S_B，可校正光感测信号S_LS1与S_LS2之间的比例，且距离计算电路140根据校正后的光感测信号S_LS1与S_LS2之间的比例，可更正确地得到光往返测距装置100与待测物MO的光飞行时间T_TOF。

在步骤2050中，由于光飞行时间T_TOF为光往返待测距离D_M所需的时间，因此距离计算电路根据式(13)与式(7)，即可计算出待测距离D_M，并可据以产生代表待测距离D_M的输出信号S_OUT(未图标于图1)。

综上所述，本发明所提供的方法，可提高测距装置的信噪比。本发明的方法包含测距装置的发光组件于发光时间内，发出侦测光射向待测物以产生反射光、当发光组件开始发出侦测光后，经过一延迟时间，测距装置的光感测组件感测反射光的能量，并据以产生光感测信号、根据侦测光的能量与光感测信号以得到光往返测距装置与待测物的光飞行时间，以及根据光飞行时间以得到测距装置与待测物之间的待测距离。由于已知测距装置所欲量测的待测距离大于一已知最短待测距离，因此本发明的方法可据以计算出适当的延迟时间，以使反射光于延迟时间之后才射至光感测组件。如此，光感测组件于延迟时间内不感测背景光，因此可提高光感测信号的信噪比，带给使用者更大的便利。

以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (21)

1.一种可提高测距装置的信噪比的方法，该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离，该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离，该测距装置具有发光组件与第一光感测组件，该发光组件用来发出侦测光，该第一光感测组件用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号，该方法的特征在于，包含：

该发光组件于发光时间内，持续发出该侦测光射向该待测物，以产生反射光；

当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号；

根据于该发光时间内该发光组件所发出的该侦测光的能量与该第一光感测信号，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间；以及

根据该光飞行时间，以得到该待测距离；

其中，该延迟时间根据该已知最短待测距离所计算，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件，该延迟时间可由下式计算：

T_DELAY=2×D_MIN/C；

其中，T_DELAY表示该延迟时间，D_MIN表示该已知最短待测距离，C表示光速；

其中，该已知最长待测距离与该第一感测时间的关系可以下式表示：

D_MAX=2×(T_SEN1+T_DELAY)/C；

其中，D_MAX表示该已知最长待测距离，T_SEN1表示该第一感测时间。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据该光飞行时间，以得到该待测距离包含：

以下式计算出该待测距离：

D_M=T_TOF×C/2；

其中，D_M表示该待测距离，T_TOF表示该光飞行时间，C表示光速。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一感测时间的长度与该延迟时间的长度的总和等于该发光时间的长度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该第一感测时间的长度等于该发光时间的长度。

5.一种可提高测距装置的信噪比的方法，该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离，该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离，该测距装置具有发光组件、第一光感测组件与第二光感测组件，该发光组件用来发出侦测光，该第一光感测组件用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号，该第二光感测组件用来根据第二快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第二光感测信号，该方法的特征在于，包含：

该发光组件于发光时间内，持续发出该侦测光射向该待测物，以产生反射光；

当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号；

当该第一光感测组件停止感测该反射光之后，切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该第二光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第二光感测信号；

根据该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间；以及

根据该光飞行时间，以得到该待测距离；

其中，该延迟时间根据该已知最短待测距离所计算，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件，该延迟时间可由下式计算：

T_DELAY=2×D_MIN/C；

其中，T_DELAY表示该延迟时间，D_MIN表示该已知最短待测距离，C表示光速；

其中，该已知最长待测距离与该第一感测时间的关系可以下式表示：

D_MAX=2×(T_SEN1+T_DELAY)/C；

其中，D_MAX表示该已知最长待测距离，T_SEN1表示该第一感测时间。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据该光飞行时间，以得到该待测距离包含：

以下式计算出该待测距离：

D_M=T_TOF×C/2；

其中D_M表示该待测距离，T_TOF表示该光飞行时间，C表示光速。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，该第一感测时间的长度等于该第二感测时间的长度。

8.一种可提高测距装置的信噪比的方法，该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离，该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离，该测距装置具有发光组件与光感测组，该发光组件用来根据发光周期信号以发出侦测光，该光感测组用来根据第一快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第一光感测信号，且用来根据第二快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第二光感测信号，该方法的特征在于，包含：

以侦测频率切换该发光周期信号表示开启与关闭，以使该发光组件切换于发光时间内发出该侦测光射向该待测物，来产生反射光，并于不发光时间内停止发射该侦测光；

每当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号；

其中该第一快门周期信号与该发光周期信号大致为同相；

于该第一感测时间后，切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第二光感测信号；

其中该第二快门周期信号与该第一快门周期信号大致为反相；

根据该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间；以及

根据该光飞行时间，以得到该待测距离；

其中，该延迟时间根据该已知最短待测距离所计算，以使该反射光于该延迟时间之后射至该光感测组；

其中，根据该光飞行时间，以得到该待测距离包含：

以下式计算出该待测距离：

D_M=T_TOF×C/2；

其中D_M表示该待测距离，T_TOF表示该光飞行时间，C表示光速；

其中，该延迟时间可由下式计算：

T_DELAY=2×D_MIN/C；

其中，T_DELAY表示该延迟时间，D_MIN表示该已知最短待测距离；

其中，该已知最长待测距离与该第一感测时间的关系可以下式表示：

D_MAX=2×(T_SEN1+T_DELAY)/C；

其中，D_MAX表示该已知最长待测距离，T_SEN1表示该第一感测时间。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法另包含：

于量测背景阶段内，切换该第一快门周期信号表示开启，以使该光感测组感测并累积反射光的能量，并据以产生该第一光感测信号；以及

根据该光感测组于该量测背景阶段时所产生的该光感测信号与该第一快门周期信号于该量测背景阶段时表示开启的时间长度，以产生背景信号；

其中根据该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返

该测距装置与该待测物的该光飞行时间包含：

根据该背景信号，以校正该第一光感测信号与该第二光感测信号之间的比例；以及

根据校正后的该第一光感测信号与该第二光感测信号之间的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的该光飞行时间；

其中，根据校正后的该第一光感测信号与该第二光感测信号之间的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的该光飞行时间包含：

由下式以计算该光飞行时间：

T_TOF=T_DELAY+T_SEN1－[(S_LS1－S_B×T_SEN1)/(S_LS1－S_B×T_SEN1+S_LS2－S_B×T_SEN2)]×T_LD；

其中，T_TOF表示该光飞行时间，T_DELAY表示该延迟时间，T_SEN1表示该第一感测时间，T_SEN2表示该第二感测时间，S_B表示该背景信号，S_LS1表示该第一光感测信号，S_LS2表示该第二光感测信号，T_LD表示该发光时间。

10.一种可提高信噪比的测距装置，该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离，该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离，该测距装置的特征在于，包含：

发光组件，用来发出侦测光；

第一光感测组件，用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号；

发光/感测控制电路，用来控制该发光组件于发光时间内，持续发出该侦测光射向该待测物，以产生反射光，并于该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号；

其中该发光/感测控制电路根据该已知最短待测距离计算该延迟时间，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件；以及

距离计算电路，用来根据于该发光时间内该发光组件所发出的该侦测光的能量与该第一光感测信号，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，并根据该光飞行时间，产生输出信号，代表该待测距离；

其中，该发光/感测控制电路根据下式计算该延迟时间：

T_DELAY=2×D_MIN/C；

其中，T_DELAY表示该延迟时间，D_MIN表示该已知最短待测距离，C表示光速；

其中，该已知最长待测距离与该第一感测时间的关系可以下式表示：

D_MAX=2×(T_SEN1+T_DELAY)/C；

其中，D_MAX表示该已知最长待测距离，T_SEN1表示该第一感测时间。

11.如权利要求10所述的测距装置，其特征在于，该距离计算电路根据下式以计算出该待测距离：

D_M=T_TOF×C/2；

其中，D_M表示该待测距离，T_TOF表示该光飞行时间，C表示光速。

12.如权利要求10所述的测距装置，其特征在于，该第一感测时间的长度与该延迟时间的长度的总和等于该发光时间的长度。

13.如权利要求10所述的测距装置，其特征在于，该第一感测时间的长度等于该发光时间的长度。

14.如权利要求10所述的测距装置，其特征在于，该测距装置另包含聚光模块用来将该待测物反射该侦测光所产生的该反射光汇聚于该第一光感测组件。

15.一种可提高信噪比的测距装置，该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离，该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离，该测距装置的特征在于包含：

发光组件，用来发出侦测光；

第一光感测组件，用来根据第一快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第一光感测信号；

第二光感测组件，用来根据第二快门周期信号，以感测并累积光的能量，来据以产生第二光感测信号；

发光/感测控制电路，用来控制该发光组件于发光时间内，持续发出该侦测光射向该待测物，以产生反射光，并于该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该第一光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号，且于当该第一光感测组件停止感测该反射光之后，切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该第二光感测组件感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第二光感测信号；

其中，该发光/感测控制电路根据该已知最短待测距离计算该延迟时间，以使该反射光于该延迟时间之后射至该第一光感测组件；以及

距离计算电路，用来根据于该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，并根据该光飞行时间，产生输出信号，代表该待测距离；

其中，该发光/感测控制电路根据下式计算该延迟时间：

T_DELAY=2×D_MIN/C；

其中，T_DELAY表示该延迟时间，D_MIN表示该已知最短待测距离，C表示光速；

其中，该已知最长待测距离与该第一感测时间的关系可以下式表示：

D_MAX=2×(T_SEN1+T_DELAY)/C；

其中，D_MAX表示该已知最长待测距离，T_SEN1表示该第一感测时间。

16.如权利要求15所述的测距装置，其特征在于，该距离计算电路根据下式以计算出该待测距离：

D_M=T_TOF×C/2；

其中，D_M表示该待测距离，T_TOF表示该光飞行时间，C表示光速。

17.如权利要求15所述的测距装置，其特征在于，该第一感测时间的长度等于该第二感测时间的长度。

18.如权利要求15所述的测距装置，其特征在于，该测距装置另包含聚光模块用来将该待测物反射该侦测光所产生的该反射光汇聚于该第一光感测组件与该第二光感测组件。

19.一种可提高信噪比的测距装置，该测距装置用来量测该测距装置与待测物之间的待测距离，该待测距离大于已知最短待测距离且小于已知最长待测距离，该测距装置的特征在于包含：

发光组件，用来发出侦测光；

光感测组，用来根据第一快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第一光感测信号，且用来根据第二快门周期信号，感测并累积光的能量，以产生第二光感测信号，

发光/感测控制电路，用来以侦测频率切换该发光周期信号表示开启与关闭，以使该发光组件切换于发光时间内发出该侦测光射向该待测物，来产生反射光，并于不发光时间内停止发射该侦测光；

其中每当该发光组件开始发出该侦测光后，经过一延迟时间后，该发光/感测控制电路切换该第一快门周期信号于第一感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第一光感测信号，且于该第一感测时间后，该发光/感测控制电路切换该第二快门周期信号于第二感测时间内皆表示开启，以使该光感测组感测并累积该反射光的能量，来据以产生该第二光感测信号；

其中，该第一快门周期信号与该发光周期信号大致为同相，该第二快门周期信号与该第一快门周期信号大致为反相；

其中，该发光/感测控制电路根据该已知最短待测距离计算该延迟时间，以使该反射光于该延迟时间之后射至该光感测组；以及

距离计算电路，用来根据于该第一光感测信号与该第二光感测信号的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的光飞行时间，并根据该光飞行时间，产生输出信号，代表该待测距离；

其中，该距离计算电路根据下式以计算出该待测距离：

D_M=T_TOF×C/2；

其中，D_M表示该待测距离，T_TOF表示该光飞行时间，C表示光速；

其中，该发光/感测控制电路根据下式计算该延迟时间：

T_DELAY=2×D_MIN/C；

其中T_DELAY表示该延迟时间，D_MIN表示该已知最短待测距离；其中，该已知最长待测距离与该第一感测时间的关系可以下式表示：

D_MAX=2×(T_SEN1+T_DELAY)/C；

其中，D_MAX表示该已知最长待测距离，T_SEN1表示该第一感测时间。

20.如权利要求19所述的测距装置，其特征在于，该测距装置另包含聚光模块用来将该待测物反射该侦测光所产生的该反射光汇聚于该光感测组。

21.如权利要求19所述的测距装置，其特征在于，该测距装置另包含背景计算电路，该发光/感测控制电路于量测背景阶段内，切换该第一快门周期信号表示开启，以使该光感测组感测并累积反射光的能量，并据以产生该第一光感测信号，该背景计算电路根据该光感测组于该量测背景阶段时所产生的该光感测信号与该第一快门周期信号于该量测背景阶段时表示开启的时间长度，以产生背景信号；

其中该距离计算电路根据该背景信号，以校正该第一光感测信号与该第二光感测信号之间的比例，且该距离计算电路根据校正后的该第一光感测信号与该第二光感测信号之间的比例，以得到光往返该测距装置与该待测物的该光飞行时间；

其中，该距离计算电路根据下式以计算该光飞行时间：

T_TOF=T_DELAY+T_SEN1－[(S_LS1－S_B×T_SEN1)/(S_LS1－S_B×T_SEN1+S_LS2－S_B×T_SEN2)]×T_LD；

其中，T_TOF表示该光飞行时间，T_DELAY表示该延迟时间，T_SEN1表示该第一感测时间，T_SEN2表示该第二感测时间，S_B表示该背景信号，S_LS1表示该第一光感测信号，S_LS2表示该第二光感测信号，T_LD表示该发光时间。

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