Wat is ToF (time of flight)?

Methode om de afstand te bepalen uit de tijd die uitgezonden licht nodig heeft om na reflectie op een object terug te keren. ToF-sensoren worden gebruikt voor gezichtsherkenning, robots, LiDAR in auto's enzovoort.

Japanse benaming: ToF(Time of Flight)

“ToF (time of flight)” komt voor in 4 oefenvragen uit 3 onderwerpen, bijv. Beeldsensoren en optische componenten, MEMS en sensoren, Halfgeleiders voor auto's en functionele veiligheid.

Vakgebied: Beeldsensoren en optische componenten

Nu oefenen: vragen over ToF (time of flight)

Welke uitspraak over het meetprincipe van een ToF-sensor (Time of Flight) is juist?

  1. ADe afstand wordt bepaald uit de tijd tot het uitgezonden licht door het object wordt gereflecteerd en terugkeert
  2. BDe temperatuur wordt bepaald uit de reflectie van geluid
  3. CDe afstand wordt afgeleid uit de kleur van het object
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. De afstand wordt bepaald uit de tijd tot het uitgezonden licht door het object wordt gereflecteerd en terugkeert

Een ToF-sensor meet de tijd tot het door een lichtbron uitgezonden licht door het object wordt gereflecteerd en terugkeert, en bepaalt de afstand als afstand = lichtsnelheid × tijd ÷ 2. Bij een afstand van 1 m duurt de heen-en-terugreis slechts circa 6,7 ns, dus er zijn dToF (met SPAD's), waarbij de tijd van de puls direct wordt gemeten, en iToF, waarbij de afstand uit de faseverschuiving van gemoduleerd licht wordt bepaald. Het wordt gebruikt voor het vastleggen van de driedimensionale vorm van de omgeving, zoals bij gezichtsherkenning op smartphones, AR, robots en LiDAR in auto's.

“ToF (time of flight)” in de toelichting

Vragen met “ToF (time of flight)” (4)

  1. Welke uitspraak over het meetprincipe van een ToF-sensor (Time of Flight) is juist?
  2. Wat is de juiste reden waarom het moeilijk is de gevoeligheid voor nabij-infrarood licht van siliciumbeeldsensoren te verhogen?
  3. Wat is het gangbare principe van de sensor die in smartphones wordt gebruikt om het scherm uit te schakelen en foutieve bediening te voorkomen wanneer het gezicht tijdens een gesprek dichtbij komt?
  4. Na het uitzenden van een laserpuls door een LiDAR duurde het 400 ns tot het gereflecteerde licht van een object terugkwam. Hoe groot is de afstand tot het object ongeveer (lichtsnelheid 3×10⁸ m/s)?

Verwante termen

SPAD (single-photon avalanche diode) Fotodiode Numerieke apertuur (NA) Backside-illuminated (BSI) Bayerpatroon CCD-beeldsensor CMOS-beeldsensor Correlated double sampling (CDS) Donkerstroom Fixed-patternruis

Naar de woordenlijst