发射的红外光线被被测物体反射后回到传感器，内置的计时器记录其来回时间，然后即可计算出其距离。听起来好像和大家玩烂了的超声波测距没啥不同。但其实不然，超声波测距对反射物体要求比较高，面积小的物体，如线、锥形物体就基本测不到，而TOF红外测距完全可克服此问题，同时TOF测距精度高，测距远，响应快。激光测距传感器为各种不同场合提供了应用的灵活性，这些场合可包括：设备定位。

通常,固态激光或者 LED 的发射光源是近红外波段(~850nm),对人眼不可见。图像传感器需要能够响应相同的波段,接收光,将光能量转化为电流。注意,进入传感器的光同时包括了环境光和反射光。距离(深度)信息只存在于反射光中。因此,过多的环境光会降低信噪比(SNR)。为了检测发射光和发射光之间的相位移动,光源是脉冲波或是调制过的连续波, 光源通常是正弦波或方波。方波调制更通用,可以通过数字电路很容易实现。要把需要实际丈量的范围和长度置于传感器的有效丈量区域和准星内。

通过集成的光电转换器从反射光中获取脉冲调制,或在反射的个检测中启动快速计数 器。快速计数器需要一个快速光检测器,通常是一个单光子雪崩二极管(SPAD)。这种计数 方法需要快速电子脉冲,1 毫米的精度需要的时钟脉冲间隔是 6.6 皮秒。这种级别的精度在室 温下的芯片上是无法获得的。当物体移动时，通过光点在成像面上的位移来计算出物体移动的相对距离。