[发明专利]飞行时间测距装置以及辨识图像的方法

说明书

本发明提供一种飞行时间测距装置以及利用飞行时间测距装置辨识图像的方法，其中飞行时间测距装置包括：一红外光发射器以及一红外光接收器，其中该红外光发射器沿着一第一方向(X轴)发射一红外光，一直角三棱镜，设置于一可动基座上，其中该红外光通过该直角三棱镜，以及一第一致动器以及一第二致动器，分别设置于该可动基座旁，其中藉由启动该第一致动器，使得该直角三棱镜朝着一第二方向(Y轴)倾斜，藉由启动该第二致动器，使得该直角三棱镜朝着一第三方向(Z轴)倾斜，且该第二方向与该第三方向皆与该第一方向垂直。本发明利用致动器来控制直角三棱镜的角度，进而改变红外光的照射角度，使得飞行时间测距装置具有扫描的功能。

技术领域

本发明有关于光学领域，尤其是一种改良式的飞行时间测距装置，以及利用上述飞行时间测距装置辨识图像的方法。

背景技术

飞行时间测距(time-of-flight，TOF)装置为一种立体感测装置。其原理在于发射光源(例如红外光)至目标物，再接收经目标物反射回来的红外光，藉由计算红外光发射与接收的时间差，来判定装置与目标物之间的距离。

其中飞行时间测距装置的红外光接收区域包含有许多感光区阵列，每一感光区可以代表一像素(pixel)，也就是说，上述感光区的数量多寡即代表飞行时间测距装置的解析度高低。感光区的数量愈多，则飞行时间测距装置的解析度愈高。

然而，由于上述经目标物反射回来的红外光的光强度将会减弱，因此每一感光区应维持一定面积，方能有效接收反射后的红外光。如此一来在单位总面积不变的情况下，感光区的数量将受到限制，也就是说解析度将无法有效提高。以目前技术来说，飞行时间测距装置的解析度难以超过标准VGA(Video Graphics Array)画质，也就是640×480。而多数飞行时间测距装置的解析度为320×240甚或至更低的解析度。

因此，在目前技术中，飞行时间测距装置的解析度不足，不利于应用在人脸辨识的功能上。举例来说，请参考图1，其绘示一解析度不足的飞行时间测距装置应用于人脸辨识功能所的示意图。如图1所示，提供一飞行时间测距(TOF)装置100设置于一闸门102上，当一目标物104接近闸门102时启动TOF装置100并进行人脸辨识。然而，若目标物104距离闸门较远距离(L1，例如为3米或更远距离)就启动TOF装置100，所辨识的人脸面积过小而且解析度不足，无法清楚得知人脸的细部特征，进而影响后续的身份认证。而另一方面，若等目标物104距离闸门较近距离时(例如L2，假设为1米或更近距离)才启动TOF装置100，虽然可以较清楚判断局部人脸的细部特征，但是此时又可能面临人脸面积超出画面的问题。

因此，若能提高飞行时间测距装置的解析度，将可有效解决上述问题。

发明内容

本发明提供一种飞行时间测距(time-of-flight，TOF)装置，包含一红外光发射器以及一红外光接收器，其中该红外光发射器沿着一第一方向发射一红外光，一直角三棱镜，设置于一可动基座上，其中该红外光通过该直角三棱镜，以及一第一致动器以及一第二致动器，分别设置于该可动基座旁，其中藉由启动该第一致动器，使得该直角三棱镜朝着一第二方向倾斜，藉由启动该第二致动器，使得该直角三棱镜朝着一第三方向倾斜，且该第二方向与该第三方向皆与该第一方向垂直。