飞行时间传感器系统

领域

本发明涉及飞行时间传感器系统和用于针对飞行时间传感器系统感测由被摄体(subject)散射的光的方法。

背景

飞行时间传感器系统使用飞行时间来针对图像的每个点解析传感器和被摄体之间的距离。在直接飞行时间系统中，飞行时间是例如通过测量人工光信号或脉冲到被摄体并随后从被摄体反射的往返时间来测量的。因此，到被摄体的距离是光速(3x10

不可见光波长可以用于飞行时间相机系统，以避免干扰正在成像的被摄体(其也可以利用可见光相机捕获)。由于具有良好分辨潜力的小型(便携式)激光器的可用性，通常选择近红外(NIR)波段(波长750nm至1.4μm)。

飞行时间三维(3D)传感器可以使用由人工光源提供的光。众所周知，在一些3D感测系统中，在被摄体上扫描照明以便产生输出帧。

概述

本发明的发明人已经意识到，有利的是：以高准确度了解致动器的可移动元件的位置，其中可移动元件移动由光源在被摄体上提供的照明。如下面更详细地阐述的，以高准确度了解所述可移动元件的位置允许更准确地处理由飞行时间传感器系统捕获的数据，并因此有利地提供更好的深度图(depth map)输出。

此外，本发明的发明人还意识到了减少在需要信号传输以提供关于可移动元件的位置的信息的布置中潜在引入的等待时间(latency)的影响的益处。下文更详细地描述了这些布置。

本发明由现在应该参考的独立权利要求限定。在从属权利要求中阐述了可选特征。

根据本发明的一个方面，提供了飞行时间传感器系统，该飞行时间传感器系统包括：照明源，该照明源被配置为提供照明，以照明要对其测量飞行时间的被摄体；具有致动器的光学系统，该致动器包括支撑结构和相对于支撑结构可移动的可移动元件；以及传感器，该传感器具有传感器表面，并且被配置为感测被摄体散射的来自照明源的光，并根据感测的光提供深度数据，其中致动器被配置为通过移动可移动元件，来移动在被摄体的至少一部分上的照明以生成输出帧，并且飞行时间传感器系统还包括位置传感器，该位置传感器被配置为确定可移动元件的位置数据。位置数据可以包括可移动元件在给定时间的位置。位置传感器的结合使得飞行时间传感器系统能够具有可移动元件的准确位置信息。深度数据可以包括一个或更多个深度数据点，这些深度数据点产生于当照明在被摄体的至少一部分上移动时被摄体的不同点散射的光。深度数据点可以对应于照明发射的实例，并且可以与位置数据点相关联。在不同实例下，位置数据可以与被摄体上的两个或更多个位置处的深度数据相关联。

在这样做时，准确的位置数据可以与传感器提供的深度数据相关联。这有利地提供了准确深度图的产生。

飞行时间传感器系统可以是任何兼容的装置或设备或可以设置在任何兼容的装置或设备中，该任何兼容的装置或设备包括智能手机、移动计算设备、膝上型计算机、平板计算设备、安全系统、游戏系统、增强现实系统、增强现实设备、可佩戴设备、无人机、航空器、航天器、车辆、自主车辆、机器人设备、消费电子设备、家用设备和家庭自动化设备。

照明可以由任何合适的光源提供或发射。例如，照明源可以是非可见光源或近红外光源。光源可以包括至少一个激光器、激光器阵列(例如垂直腔面发射激光器(VCSEL)阵列)，或者可以包括至少一个发光二极管(LED)。

致动器可以被配置为以相对高的速度移动可移动元件。例如，以0.08m/s的速度，或在12.5μs内行进1μm。在这些尺度下，信号传输的等待时间和传输时间本身是显著的。例如，可以考虑与从位置传感器到例如处理器的数据传输有关的等待时间和传输时间。尤其是假定需要至少9位来将位置数据编码到期望的精度的情况。例如，在400μm的长度上需要1μm的精度的典型应用中，至少有400个唯一值。因此，需要9位系统(2

这种信号中的等待时间可能产生于各种来源。位置传感器可以包括信号转换器(例如模数转换器)，其可以具有一定量的等待时间。例如，10μs的信号等待时间对于此类转换器来说是典型的。

信号传输本身可以包括固有的等待时间。诸如串行外围接口(SPI)的通信接口可以具有相对较小的开销，并且还能够以相对较高的时钟速率运行。然而，高于10MHz的时钟速率会造成某些问题。即使以这种速度，也存在至少1μs的等待时间。实际上，等待时间通常是10μs。内部集成电路(I2C)可能具有更高的开销，但在超过3.4MHz时通常不受支持。这意味着至少8μs的等待时间。

位置传感器可以将确定的位置数据传输到处理器。这可能引入来自上述来源的等待时间。因此，期望减少该等待时间的影响，以便提供可移动元件的准确位置信息。提供了减少所述影响的各种方法。

例如，可以同步飞行时间传感器系统的硬件部件。位置传感器可以与照明源同步，使得当照明源提供照明时确定位置数据。由此意味着：只要同步是一致的，就可以在照明发射开始时、在照明发射期间的任何时间或在照明发射结束时确定位置数据。位置传感器可以包括信号转换器，并且信号转换器可以与照明源同步，使得当照明源提供照明时确定位置数据。通过使位置传感器和照明源同步，由于系统(例如处理器)知道在照明发射的特定实例可移动元件的位置数据，因此大大减少了信号传输或处理中的等待时间的影响。因此，可以在从照明发射的特定实例接收的深度数据与在该照明发射时的可移动元件的位置数据之间进行直接关联。每个实例的深度数据和位置数据因此可以被准确地相关联以产生准确的深度图，且等待时间效应显著减少。

飞行时间系统还可以包括存储器模块。位置数据可以存储在存储器模块中。处理器可以被配置为将深度数据与存储在存储器中的位置数据相关联以提供深度图。除了位置数据之外，每个位置数据样本可以附有时间戳/相应的时间数据(例如以元数据的形式)。这些数据可以用于如所述的内插/预测方法中。

位置数据可以是指示可移动元件从参考点(例如零位置或默认位置)的线性位移的一维位置数据。位置数据可以优选地是指表示可移动元件在感兴趣区域中的位置的二维坐标(例如在X-Y平面上的坐标)。位置数据可以是指表示可移动元件在感兴趣体积内的位置的三维坐标。

减少等待时间的影响的另一种方式可以是预测可移动元件的位置数据。例如，光学系统还可以包括控制器，该控制器被配置为通过提供一个或更多个移动命令来控制致动器的移动。换句话说，控制器可以向致动器发出指令以移动可移动元件。该一个或更多个命令可以控制致动器在第一方向或多个后续方向上移动可移动元件，其中方向可以是相同或不同的方向。位置传感器可以被配置为确定与一个或更多个移动命令中的每一个相对应的位置数据。当控制器向致动器提供移动命令时，位置传感器可以被配置为确定在按照控制器的指示移动后可移动元件的位置数据。位置传感器可以确定针对一个或更多个移动命令中的每个移动命令的位置数据。所确定的位置数据可以存储在存储器中。与一个或更多个移动命令的对应关系也可以存储在存储器中。因此，可以在存储器中存储有一个或更多个移动命令及其对应的可移动元件的位置数据。通过这样做，如果控制器提供的移动命令之前已经发出，则存储器将包含所述移动命令及其对应的可移动元件的位置数据。飞行时间系统可以例如使用处理器，然后在发出移动命令之后预测可移动元件的位置数据，而不需要位置传感器再次确定可移动元件的位置数据。处理器可以被配置为将深度数据与对应于一个或更多个移动命令的存储的位置数据相关联，以提供深度图。这避免了位置数据从位置传感器到处理器的传输的等待时间的影响。

控制器提供的一个或更多个移动命令可以与照明源提供的照明同步，使得位置数据对应于一个或更多个移动命令中的每一个。因此，可以从存储器中知道可移动元件的位置数据，并且可以通过同步获得其与来自传感器的深度数据的对应关系。因此，可以提供准确的相关性和深度图。

处理器可以被配置为基于存储在存储器中的位置数据来计算可移动元件的移动速度。例如，两个或更多个位置数据点可以存储在存储器中。处理器可以使用两个或更多个位置数据点，基于第一和后续的位置数据点或多个位置数据点来计算可移动元件的移动速度。处理器还可以被配置为基于存储的位置数据外推未来的位置数据。处理器还可以根据存储的位置数据点计算可移动元件的移动方向。基于这些中的一个或更多个，处理器可以被配置为外推或计算可移动元件的未来的位置。然后可以将深度数据和预测的位置数据相关联以产生准确的深度图。最有利的是，由处理器计算或预测的位置数据将对应于照明发射的实例，使得深度数据可以适当地与位置数据相关联。照明发射的对应点可以在发射的开始、期间或结束处，如上文所阐述的。

位置传感器可以被配置为周期性地确定可移动元件的位置数据。周期可以是有规律的间隔。间隔可以由用户手动设置，或可以在工厂校准。周期性确定的位置数据可以存储在存储器中。处理器可以被配置为基于周期性确定的位置数据来内插中间位置数据。也就是说，处理器可以预测一个或更多个周期性确定的位置数据点之间的一点处的位置数据。

位置传感器可以包括驱动器，该驱动器被配置为驱动可移动元件的移动。该致动器可以被配置为以扫描模式使照明在被摄体的至少一部分上移动。扫描模式可以包括沿着第一方向使照明在被摄体的至少一部分上移动。例如，扫描模式可以包括沿着单个方向使照明在被摄体的至少一部分上移动(例如从被摄体的一侧移动到被摄体的另一侧)，以便基本上覆盖被摄体，或完全覆盖被摄体。扫描模式还可以包括沿着第二方向使照明在被摄体的至少一部分上移动。在一平面中，第一方向可以垂直于第二方向，或者与第二方向成角度。也就是说，第一方向可以与第二方向以非零角度成角度。扫描模式可以是光栅扫描模式。扫描模式可以是右行左行交互书写的(boustrophedonic)。增加扫描模式中的点数可以导致更均匀的照明被摄体或视场，这可以允许提高输出帧的分辨率。然而，扫描模式中的点越多，需要捕获和组合的帧就越多，以便生成输出帧。存在的帧越多，组合帧所需的时间就越多。因此，可以选择适合应用的扫描模式。

照明可以具有任何合适的形式或形状。例如，照明可以包括：具有被配置成网格化(tessellate)的光束投影的光束；具有圆形或多边形光束投影的光束；或者光条纹。将理解，这些仅仅是照明的示例类型，并且是非限制性的。通过网格化，这意味着光束形状被配置为当使照明在被摄体的至少一部分上移动时基本上覆盖被摄体而没有光束形状重叠。这可能在投影之间没有间隙，或者可能在投影之间有间隙。照明源可以被配置为以离散的闪光提供照明。

致动器可以包括位置传感器。致动器可以包括形状记忆合金(SMA)部件，该SMA部件被配置为在收缩时驱动可移动元件的移动。SMA部件可以是SMA致动器导线。

SMA是在其从马氏体相转变为奥氏体相时随温度改变形状的材料。当SMA导线被加热时，它的长度缩短，而当它冷却时，它变得更有弹性，并且可以通过施加力来拉伸。在致动器中，使用SMA导线，使得其在加热(通常通过施加电流并且依靠导线的电阻来耗散功率)时能够快速响应。SMA在冷却时通过利用其弹性并施加相反的力(该相反的力可以由弹性装置或另一根SMA导线提供)，从而恢复到较长的状态。

致动器可以包括至少两个SMA部件。例如，致动器可以包括四个SMA部件，或八个SMA部件。SMA部件可以以以下方式进行布置：允许可移动元件相对于支撑结构在垂直于延伸通过可移动元件的名义上的主轴(例如z轴)的两个正交方向(例如沿着x轴和y轴)上移动。至少两个SMA部件可以连接在可移动元件和支撑结构之间，并被布置为在收缩时移动可移动元件。在包括四个SMA部件的布置中，四个SMA部件可以围绕名义上的主轴(这里称为光轴)布置成环形。四个SMA部件可以由布置在光轴的相对侧上的第一对SMA部件和布置在光轴的相对侧上的第二对SMA部件组成。第一对SMA部件可以能够选择性地驱动以在第一方向上相对于支撑结构移动可移动元件，而第二对SMA部件可以能够选择性地驱动以在横向于第一方向的第二方向上相对于支撑结构移动可移动元件。在除了平行于SMA部件之外的方向上的移动可以由这些对的SMA部件的致动的组合来驱动，以提供可移动元件在横向方向上的移动的线性组合。观察该移动的另一种方式是：在环中彼此相邻的任何一对SMA部件的同时收缩将驱动可移动元件在平分这两个SMA部件的方向上移动(即产生对角线移动)。

因此，SMA部件可以能够被选择性地驱动以使可移动元件相对于支撑结构在垂直于光轴的两个正交方向上移动到移动范围内的任何位置。移动范围的大小取决于SMA部件在其正常操作参数范围内的几何结构和收缩范围。

为了帮助可移动元件相对于支撑结构的移动，可以在支撑结构和可移动元件之间设置轴承。可替代地，滑动轴承可以设置在支撑结构上，以使可移动元件能够移动。

可移动元件可以包括透镜元件。支撑结构可以支撑图像传感器。透镜元件可以被布置为将照明聚焦到被摄体上，由此被摄体散射的光可以被图像传感器捕获。图像传感器可以捕获图像，并且可以具有任何合适的类型，例如电荷耦合器件(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)器件。

SMA部件可以包括位置传感器。在该实施例中，位置传感器可以被配置为通过测量SMA部件的电阻来确定位置数据。感测电阻器可以与SMA部件串联连接。可以提供测量电路以执行指示至少SMA部件两端的电位差的测量。飞行时间传感器系统还可以包括测量开关，该测量开关被配置为连接在SMA部件和感测电阻器之间。测量开关可以被配置为连接到测量电路以使得测量电路能够执行测量，或者连接到绕过感测电阻器的电路。

这样的装置提高了测量SMA部件的电阻的效率，同时保持了灵敏度和准确度。这因此提供了对可移动元件的位置的准确测量。测量开关使得以下项成为可能：当SMA部件被驱动(即加热)时绕过感测电阻器，而当需要测量时将感测电阻器切换到电路中。可能只需要间歇地测量电阻。在测量之间，可以绕过感测电阻器。这降低了加热SMA部件所需要的功率，从而提高了效率。

可替代地，测量电路可以被配置为执行指示相对于参考电位的至少SMA部件两端的电位差的测量。参考电位可以连接到位于感测电阻器与SMA部件的相对侧处的连接电位，使得参考电位等于连接电位。

此外，可能的是：当进行测量时仅使用非常短的测量脉冲(即向SMA部件仅输入少量功率)。例如，测量脉冲可以短于用于加热SMA部件以控制其长度的脉冲。通过使用短的测量脉冲，可以不会对SMA部件进行不期望的加热的情况下执行测量。

SMA部件的收缩通过可移动元件的移动引起照明的移动。在给定时间的SMA部件的电阻因此给出了在该时间的可移动元件的位置数据的指示，并且因此位置数据可以与深度数据相关联地使用。

位置传感器可以包括磁性传感器，例如霍尔效应传感器或磁性隧道结。

致动器可以替代地是音圈电机。在本示例中，音圈电机可以与位置传感器分离。也就是说，音圈电机可以是与位置传感器不同的部件。

照明源可以支撑在可移动元件上。

根据本发明的另一个方面，还提供了针对飞行时间传感器系统感测从被摄体散射的光的方法，该方法包括：照明源照明要对其测量飞行时间的被摄体；具有传感器表面的传感器感测被摄体散射的来自照明源的光，以根据感测的光提供深度数据；致动器相对于支撑结构移动可移动元件，以在被摄体的至少一部分上移动照明以生成输出帧；以及位置传感器确定可移动元件的位置数据。

根据本发明的另一个方面，提供了一种包括用于执行上文阐述的方法的指令的非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以是例如固态存储器、微处理器、CD或DVD-ROM、诸如非易失性存储器(诸如闪存)或只读存储器(固件)的编程存储器，或者在诸如光或电信号载体的数据载体上。

附图简述

现在将参考附图仅通过示例的方式描述本发明的要求保护的某些实施例，在附图中：

图1是体现本发明的一个方面的飞行时间传感器系统的示意图；

图2是使用体现本发明的一个方面的飞行时间传感器系统的被摄体的照明的示意图；

图3是示出体现本发明的一个方面的飞行时间传感器系统的操作的图表；

图4是示出体现本发明的一个方面的飞行时间传感器系统的操作的图表；

图5是示出体现本发明的一个方面的飞行时间传感器系统的操作的图表；和

图6是用于体现本发明的一个方面的飞行时间传感器系统的致动器的示意图。

相似的特征通过相似的参考数字来表示。

详细描述

现在将参考图1至图6来描述示例飞行时间传感器系统。

图1示出了飞行时间传感器系统100。系统100包括照明源，在该示例中，照明源是用于照明要对其测量飞行时间的被摄体101的垂直腔面发射激光器(VCSEL)113。系统100还包括光学系统，该光学系统包括致动器111。在该示例中，致动器111包括四个SMA部件。该致动器在下文更详细地描述，并通过图6示出。致动器111被配置为通过相对于支撑结构(未示出)移动可移动元件109来移动由VCSEL 113提供的照明103。更具体地，可移动元件109可以在与照明光轴正交的方向上移动。可移动元件109包括透镜元件。系统100还包括传感器107，该传感器107具有传感器表面，并且被配置为感测被摄体101散射的来自VCSEL 113的光，以及根据感测的光提供深度数据。显著地，系统100还包括位置传感器。在该示例中，致动器111包括位置传感器。然而，将理解，位置传感器可以是与致动器分离的部件。在该示例中，位置传感器通过测量至少一个SMA部件的电阻来确定可移动元件的位置数据。感测电阻器与SMA部件串联连接，并且提供测量电路以执行指示至少一个SMA部件两端的电位差的测量。系统100还包括与VCSEL 113、传感器107和位置传感器相连接的处理器115。

处理器115还包括控制器。在使用期间，VCSEL 113以条纹形式和以离散闪光提供照明103。控制器然后向致动器111提供移动命令以移动可移动元件109，使得照明103在被摄体101的至少一部分上移动。当加热至少一个SMA部件时，通过至少一个SMA部件的收缩而由致动器移动可移动元件。当可移动元件109使照明103在被摄体101上移动时，VCSEL继续提供闪光条纹照明103。显著地，在本示例中，位置传感器与VCSEL同步。特别地，位置传感器包括模数转换器，并且该转换器与VCSEL同步。位置传感器通过测量至少一个SMA部件的电阻来提供可移动元件的位置数据。由于同步，这种测量被同步成在VCSEL发射照明103时执行。特别地，位置传感器被同步以在照明开始时执行测量。然而，将理解，只要存在一致的同步，该测量就可以在照明期间的任何时间或在照明结束时进行。被摄体101散射的光由传感器107接收，该传感器107根据接收的光而向处理器115提供深度数据。位置传感器向处理器提供位置数据。当照明103在被摄体101上扫描时，获得位置数据和深度数据两者的多个数据点，所有这些数据点都被提供给处理器。该数据的传输通常可以引入来自上述各种源的等待时间。然而，由于位置传感器与VCSEL的同步，该等待时间的效应被减轻，因为处理器知道哪些位置数据点对应于哪些深度数据值。因此，位置数据和深度数据由处理器相关联，并且由于避免了等待时间的影响而产生了准确的深度图117。

将理解，尽管图1所示的布置提供了被配置为减少系统中数据传输的等待时间的系统，但其他布置也可以以如上文和下文所阐述的其他方式减少等待时间。

图1中所示的示例飞行时间系统10在智能手机设备中实现，但是将理解，飞行时间系统可以在任何适当的系统中实现。

图2示出了在被摄体207上的照明的扫描模式。在这个示例中，照明是由VCSEL(未示出)以闪光条纹提供的。照明在第一方向上沿着单轴从右到左在被摄体207上移动。首先提供第一闪光的照明201。当可移动元件被致动器移动时，照明在被摄体上扫描。随后，提供第二闪光203和第三闪光205。借助每一闪光，深度数据将由接收传感器获得。此外，将获得与可移动元件的位置相对应的位置数据，以对应于扫描模式的每一次闪光。因此，可以获得每个深度数据和位置数据的多个数据点，以便提供相关性从而产生深度图。

将理解，虽然在该示例中闪光条纹被提供并在单个方向上扫描，但照明的形状可以是如上文所阐述的任何合适的形状，并且还可以在两个或更多个方向上扫描。

图3是示出了使用如图1所示的飞行时间传感器系统的图表。图3强调了位置传感器和VCSEL的同步。照明强度201、203、205对应于在图2的被摄体207上扫描的闪光照明。在从VCSEL发射照明的点处提供同步信号。同步信号使得位置传感器在照明发射的实例确定可移动元件的位置301、303、305。通过提供该同步，针对每一次闪光照明，可以获得从传感器获得的位置数据和获得的深度数据之间的对应关系。这因此减轻了系统中信号传输的等待时间的影响。可移动元件的位置因此可以被以高准确度知道，这允许产生准确的深度图。

图4是示出了减轻图1所示的飞行时间传感器系统中的等待时间的替代方式的图表。图4中所示的飞行时间传感器系统用于利用外推法来预测可移动元件的位置数据。位置传感器周期性地确定可移动元件的位置数据401。在本示例中，每次确定之间的间隔是常数，但将理解，它们不必是常数。位置数据401存储在与处理器相连接的存储器模块中。基于位置数据401，处理器外推以便预测可移动元件的未来的位置数据点403。在该示例中，处理器还基于位置数据点401计算可移动元件的移动速度，但是将理解，这对于外推未来的位置数据点不是必需的。因此，可以预测可移动元件的位置数据，使得确定对应于光201、203、205的每个发射实例的位置数据点。通过预测位置数据点403，减少了需要来自位置传感器的测量的量。此外，由于可以通过预测/计算来获取位置数据点，因此不必确定特定时间的位置数据点。因此，这减少了引入到系统中的等待时间量，并因此提高了位置数据的准确度，并最终提高了根据将深度数据与位置数据相关联而产生的深度图的准确度。

图5示出了飞行时间系统的又一种使用，该飞行时间系统被配置为以另一种方式减少等待时间的影响。在该示例中，可以内插可移动元件的位置数据。在该示例中，位置传感器周期性地确定可移动元件的位置数据。再次，尽管在该示例中以有规律的间隔确定位置数据503，但将理解，不必以有规律的间隔确定位置数据503。位置数据503存储在与处理器相连接的存储器模块中。基于位置数据点503，处理器内插以确定可移动元件在一个或更多个位置数据点503之间的给定时间的位置数据501。该系统因此能够确定可移动元件501在任何时间点的位置数据，而不需要来自位置传感器的进一步测量。一旦系统知道光何时发射，处理器就可以内插以找到在照明发射实例的可移动元件的位置，并且这个位置数据点可以被确定为与光201、203、205的发射的每个实例相对应。这再次减轻了从位置传感器传输的等待时间的影响，并因此提高了位置数据的准确度。

图6示出了如在图1所示的飞行时间传感器系统中实现的SMA致动器布置。致动器布置10包括总共四根SMA致动器导线11、12、13、14，它们连接在形成支撑结构的一部分并安装到基座上的支撑块16和可移动元件15之间。

SMA致动器导线11至14中的每一根被保持在张紧状态，从而在垂直于名义上的主轴(这里称为光轴)的方向上在可移动元件15和支撑块16之间施加力。在操作中，SMA致动器导线11至14在垂直于光轴的两个正交方向上相对于支撑块16移动可移动元件15。

SMA致动器导线11至14在一端通过相应的压接构件(crimping member)17连接到可移动元件15，而在另一端通过压接构件18连接到支撑块。压接构件17、18压接导线以机械地保持导线(可选地通过使用粘合剂进行加强)。压接构件17、18还提供与SMA致动器导线11至14的电连接。然而，将理解，可以可替代地使用用于连接SMA致动器导线11至14的任何合适的装置。

四根SMA导线11至14围绕光轴布置成环。四根SMA导线由布置在光轴相对侧的第一对SMA导线11、13和布置在光轴相对侧的第二对SMA导线12、14组成。第一对SMA导线11、13能够选择性地驱动以在第一方向上相对于支撑结构移动可移动元件15，而第二对SMA导线12、14能够选择性地驱动以在横向于第一方向的第二方向上相对于支撑结构移动可移动元件15。在除了平行于SMA导线11至14之外的方向上的移动由这些对SMA导线的组合致动来驱动，以提供可移动元件在横向方向上的移动的线性组合。另一种看到这种移动的方式是：在环中彼此相邻的任何一对SMA导线的同时收缩将驱动可移动元件在将这两根SMA导线平分的方向上移动(即产生对角线移动)。

因此，SMA导线11至14可以能够被选择性地驱动，以在垂直于光轴的两个正交方向上相对于支撑结构将可移动元件15移动到移动范围内的任何位置。移动范围的大小取决于SMA导线在其正常操作参数范围内的几何结构和收缩范围。

已经描述了本发明的实施例。将理解，可以在本发明的范围内对所描述的实施例进行变化和修改。例如，图3到图5所示的图表都是线性的。将理解，可移动元件可以以不同的速度移动，和/或在一个以上的方向上移动。例如，与图3至图5所示的那些图表相对应的图表可能呈现正弦曲线。

此外，飞行时间传感器系统可以针对上述布置以另一种方式减少等待时间。控制器可以向致动器提供移动命令以移动可移动元件，使得照明在被摄体上移动。当控制器已经向致动器发出移动命令时，位置传感器确定可移动元件的位置。也就是说，位置传感器确定与控制器发出的移动命令相对应的可移动元件的位置。每次提供移动命令时，位置传感器确定可移动元件的结果位置。所获得的位置数据存储在存储器模块中。如果控制器重复移动命令，则存储器模块将包含与移动命令相对应的位置数据。因此，处理器通过访问存储器模块中存储的位置数据，能够预测位置数据，而不需要位置传感器重新确定可移动元件的位置数据。当可以预测位置数据时，这因此消除了使用位置传感器的需要，从而减轻了由从位置传感器传输位置数据所引入的等待时间，因此提高了位置数据的准确度。从而最终提高了深度图的准确度。