发射模组、光电检测装置及电子设备的制作方法

1.本技术属于光电检测领域，尤其涉及一种发射模组、光电检测装置及电子设备。


背景技术：

2.飞行时间(time of flight,tof)测量原理根据测量场景中被物体反射的检测光的飞行时间来计算物体的距离等三维信息。由于tof测量具有感测距离长、精度高、能耗低等优点，被广泛应用于消费性电子产品、智能驾驶、ar/vr等领域。
3.利用tof测量原理进行测距时需要发出的检测光的强度通常跟要求的测距范围远近成正相关，亦即要测得越远所需要发出的检测光强度就越高。一般的检测装置通常以最远的测距要求来统一设置检测光的发射功率，然而在许多测量场景中，沿不同方向的测距要求往往不一样，比如：沿测量场景水平方向要求的测距范围较远而偏离水平方向要求的测距范围较近，由此如果整个检测装置还是统一以最远的测距要求来设置所述光电检测装置容易造成功率的浪费，而且还容易因为反射回来的检测光强度过高而引起堆积效应(pile-up effect)进而影响测距的准确度。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本技术提供一种能够改善现有技术问题的发射模组、光电检测装置以及电子设备。
5.第一方面，本技术提供一种发射模组，被配置为沿不同的第一发射方向和第二方向分别向检测范围发出第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束。所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束用于进行距离检测，所述检测范围包括第一检测区域和第二检测区域，所述第一感测脉冲光束沿第一发射方向对应照射检测范围内的第一检测区域，所述第二感测脉冲光束沿第二发射方向对应照射检测范围内的第二检测区域，所述第一检测区域和第二检测区域需分别满足不一样的距离检测极值，所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束在一个检测帧内分别具有不同的脉冲发射次数。
6.第二方面，本技术提供一种光学检测装置，其包括如上所述的发射模组，还包括接收模组及处理模块。所述接收模组被配置为感测来自检测范围的光信号并输出相应的光感应信号，所述处理模块被配置为分析处理所述光感应信号以在检测范围内进行距离检测。
7.第三方面，本技术提供一种电子设备，包括如上所述的光电检测装置，所述电子设备还包括应用模块，所述应用模块被配置为根据所述光电检测装置的检测结果实现相应的功能。
8.本技术的有益效果：
9.根据位于不同位置的检测区域各自需满足的距离检测极值来对应设置执行距离检测的感测光束的发射参数可以有效地降低光电检测装置的整体功耗，而且能够减少因反射回来的感测光束强度过高而引起的pile-up效应，提高光电检测装置的检测准确度。
附图说明
10.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的特征及优点将变得更加明显。
11.图1为本技术一实施例提供的电子设备的功能模块示意图；
12.图2为图1中所述光电检测装置一实施例的功能模块示意图；
13.图3为图2中所述处理模块获得的统计直方图的示意图；
14.图4为图2中所述发射模组发出感测光束的发射方向的定义方式示意图；
15.图5为图1中所述光电检测装置在检测范围内发出的感测光束需满足的距离检测极值和相应的光功率随发射方向变化的侧向示意图；
16.图6为图2中所述发射模组和接收模组一种实施例的检测光路示意图；
17.图7为图2中所述发射模组和接收模组另一种实施例的检测光路示意图；
18.图8-11为图2中所述发射模组和接收模组再一种实施例的检测光路示意图；
19.图12为本技术一实施例提供的光电检测装置进行检测时的信号时序图；
20.图13为本技术一实施例提供的光电检测装置发出具有不同脉冲发射次数的感测脉冲光束的信号时许示意图；
21.图14为本技术一实施例提供的汽车激光雷达的检测范围示意图。
22.图15为本技术另一实施例提供的汽车激光雷达的检测范围示意图。
具体实施例
23.下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述，不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或排列顺序。由此，限定有“第一”、“第二”的技术特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述技术特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
24.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定或限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体化连接；可以是机械连接，也可以是电连接或相互通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件之间的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
25.下文的公开提供了许多不同的实施例或示例用来实现本技术的不同结构。为了简化本技术的公开，下文仅对特定例子的部件和设定进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本技术。此外，本技术可以在不同例子中重复使用参考数字和/或参考字母，这种重复使用是为了简化和清楚地表述本技术，其本身不指示所讨论的各种实施例和/或设定之间的特定关系。此外，本技术在下文描述中所提供的各种特定的工艺和材料仅为实现本技术技术方案的示例，但是本领域普通技术人员应该意识到本技术的技术方案也可以通过下文未描述的其他工艺和/或其他材料来实现。
26.进一步地，所描述的特征、结构可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下文的描述中，提供许多具体细节以便能够充分理解本技术的实施例。然而，本领域
技术人员应意识到，即使没有所述特定细节中的一个或更多，或者采用其它的结构、组元等，也可以实践本技术的技术方案。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构或者操作以避免模糊本技术之重点。
27.本技术的实施例提供一种发射模组，被配置为沿不同的第一发射方向和第二方向分别向检测范围发出第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束。所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束用于进行距离检测，所述检测范围包括第一检测区域和第二检测区域，所述第一感测脉冲光束沿第一发射方向对应照射检测范围内的第一检测区域，所述第二感测脉冲光束沿第二发射方向对应照射检测范围内的第二检测区域，所述第一检测区域和第二检测区域需分别满足不一样的距离检测极值，所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束在一个检测帧内分别具有不同的脉冲发射次数。
28.可选地，在一些实施例中，所述感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数与其对应照射的检测区域需满足的距离检测极值成正相关的关系。
29.可选地，在一些实施例中，所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束具有相同的光功率。
30.可选地，在一些实施例中，进一步包括光源及发射光学器件。所述光源包括第一发光单元和第二发光单元，被配置为分别发出脉冲光束。所述发射光学器件被配置为将所述第一发光单元发出的脉冲光束形成沿第一发射方向发出的所述第一感测脉冲光束，将所述第二发光单元发出的脉冲光束形成沿第二发射方向发出的所述第二感测脉冲光束。其中，所述第一发光单元和第二发光单元在一个检测帧内分别具有不同的脉冲发射次数，所述第一发光单元和第二发光单元具有相同的发射功率。
31.可选地，在一些实施例中，所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束具有相同的发射频率和检测帧长度。
32.可选地，在一些实施例中，所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束在一个检测帧内的相同时刻开始发射，当脉冲发射次数较少的感测脉冲光束发射完后停止发射并等待脉冲发射次数较多的感测脉冲光束全部发射完后再结束一个检测帧的发射。
33.可选地，在一些实施例中，所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束分别在一个检测帧内的不同时刻开始发射。
34.本技术的实施例提供一种光学检测装置，其包括如上所述的发射模组，还包括接收模组及处理模块。所述接收模组被配置为感测来自检测范围的光信号并输出相应的光感应信号，所述处理模块被配置为分析处理所述光感应信号以在检测范围内进行距离检测。
35.本技术的实施例还提供一种电子设备，其包括所述光电检测装置。所述电子设备根据光电检测装置获得的三维信息以实现相应的功能。所述电子设备例如为：手机、汽车、机器人、门禁/监控系统、智能门锁、无人机等。所述三维信息例如为：检测范围内物体的接近信息、深度信息、距离信息、坐标信息等。其中，所述三维信息例如可以用于3d建模、人脸识别、自动驾驶、机器视觉、监控、无人机控制、增强现实(augmented reality,ar)/虚拟现实(virtual reality,vr)、即时定位和地图构建(simultaneous localization and mapping,slam)、物体接近判断等领域，本技术对此不作限定。
36.所述光电检测装置例如可以为激光雷达，可以用于获得检测范围内物体的三维信息。所述激光雷达例如应用于智能驾驶车辆、智能驾驶飞机、3d打印、vr、ar、服务机器人等
领域。以智能驾驶车辆为例，在智能驾驶车辆中设置激光雷达，激光雷达可通过快速且重复地发射激光光束来扫描周围环境，以获得反映周围环境中一个或多个对象的形貌、位置和运动情况的点云数据。具体的，激光雷达向周围环境发射激光光束，并接收激光光束被周围环境中的各个对象反射回来的回波光束，通过计算激光光束的发射时间和回波光束的返回时间之间的时间延迟(即飞行时间)，来确定各个对象的距离/深度信息。同时，激光雷达还可以确定描述激光光束检测范围取向的角度信息，将各对象的距离/深度信息和激光光束的角度信息相结合，生成包括所扫描的周围环境中各个对象的三维地图，利用该三维地图可指导无人车的智能驾驶。
37.以下，将参照附图详细描述光电检测装置应用于电子设备上的实施例。
38.图1是本技术实施例提供的光电检测装置应用于电子设备上的功能模块示意图。图2是本技术实施例提供的光电检测装置的功能模块示意图。
39.参照图1和图2，所述电子设备1包括光电检测装置10。所述光电检测装置10可以对检测范围内的物体2进行检测以获得物体2的三维信息，所述检测范围可定义为光电检测装置10能够有效地进行三维检测的立体空间范围。所述三维信息例如为但不限于物体2的接近信息、物体2表面的深度信息、物体的距离信息及物体2的空间坐标信息中的一种或多种。
40.所述电子设备1还可以包括应用模块20，所述应用模块20被配置为根据所述光电检测装置10的检测结果实现相应的功能，例如为但不限于：可以根据物体2的接近信息判断是否有物体2出现在电子设备1前方预设的检测范围内；或者，可以根据物体2的距离信息控制电子设备1进行避障；或者，可以根据物体2表面的深度信息实现3d建模、人脸识别、机器视觉等。所述电子设备1还可以包括存储介质30，所述存储介质30可为所述光电检测装置10在运行过程中的存储需求提供支持。
41.可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置10例如可以为基于直接飞行时间(direct time of flight,dtof)原理进行三维信息感测的dtof测量装置。所述dtof测量装置10可以在检测范围内发射感测光束并接收经检测范围内物体2反射回来的感测光束，反射回来的所述感测光束的发射时刻与接收时刻之间的时间差被称为所述感测光束的飞行时间t，通过计算所述感测光束在飞行时间t内经过距离的一半可以获得物体2的距离信息其中，c为光速。
42.可选地，在另外一些实施例中，所述光电检测装置10也可以为间接飞行时间(indirect time of flight,itof)测量原理进行三维信息感测的itof测量装置10。所述itof测量装置10通过比较发射的感测光束与接收到的反射回来的感测光束之间的相位差来获得物体2的三维信息。
43.在本技术下面的实施例中，主要以所述光电检测装置10为dtof测量装置为例进行说明。
44.可选地，如图2所示，所述光电检测装置10包括发射模组12、接收模组14和处理模块15。所述发射模组12被配置为在检测范围内发射感测光束以对检测范围内的物体2进行三维信息检测，其中的部分感测光束会被所述物体2反射而返回，反射回来的感测光束携带有所述物体2的三维信息，而其中的一部分反射回来的感测光束可以被所述接收模组14感测以用于获得物体2的三维信息。所述接收模组14被配置为感测来自检测范围的光信号并
输出相应的光感应信号，通过分析所述光感应信号可实现对检测范围内物体2的距离检测。可以理解的是，所述接收模组14所感测的光信号可以为光子，例如包括被检测范围内的物体2反射回来的感测光束的光子以及检测范围内环境光的光子。所述处理模块15被配置为分析处理所述光感应信号以获得感测光束被接收模组14感测到的时刻，并根据所述感测光束的发射时刻与反射回来被感测时刻的时间差异来获得所述物体2的三维信息。
45.所述处理模块15可以设置在所述光电检测装置10上。可选地，在其他一些实施例中，所述处理模块15的全部或一部分功能单元也可以设置在所述电子设备1上。
46.可选地，所述感测光束可以为具有预设频率的激光脉冲。所述发射模组12被配置为在一个检测帧内按照预设频率周期性地发射所述激光脉冲作为感测光束。
47.可选地，所述感测光束例如为可见光、红外光或近红外光，波长范围例如为390纳米(nm)-780nm、700nm-1400nm、800nm-1000nm。
48.请一并参阅图2和图3，图3为图2中所述处理模块15获得的统计直方图的示意图。可选地，在一些实施例中，所述处理模块15可以包括计数单元152、统计单元154、飞行时间获取单元156和距离获取单元158。所述计数单元152被配置为根据所述接收模组14感测到光信号而输出相应光感应信号的时间在对应的时间分箱内累积计数，所述时间分箱为计数单元152记录所述光感应信号产生时刻的时间单位δt，能够反映所述计数单元152对光感应信号进行时间记录的精度高低，时间分箱越细密表示记录时间的精度越高。
49.可选地，在一些实施例中，所述计数单元152可以包括时间数字转换器(time-to-digital converter,tdc)1521和计数存储器1522，所述计数存储器1522具有根据时间分箱对应分配的计数存储空间，所述tdc1521每记录一个光感应信号的生成时刻便在对应时间分箱的计数存储空间内累计加一。
50.可选地，在一些实施例中，所述统计单元154可被配置为对各个对应时间分箱内累计的光感应信号计数进行统计，以生成相应的统计直方图。其中，统计直方图的横坐标表示各个对应时间分箱的时间戳，统计直方图的纵坐标表示各个对应时间分箱内累计的光感应信号计数值。可选地，所述统计单元154可以为直方图电路。应理解的是，所述统计单元154是对一个检测帧内多次发射的感测光束对应累计的光感应信号计数进行统计分析，为了使得计数具有数学上的统计意义，一个检测帧内感测光束的发射次数可多达几万次、十几万次、甚至上百万次。
51.在感测过程中，大量环境光的光子也会被所述接收模组14感测而产生相应的光感应信号计数。这些环境光的光子被感测而在对应时间分箱内留下计数的几率趋于相同，构成检测范围内的噪音背底(noise level)，在环境光强度较高的场景中，测得的所述噪音背底的平均水平相对较高，在环境光较低的场景中，测得的所述噪音背底的平均水平相对较低。在此基础上，从物体2反射回来的感测光束被感测到而对应产生的光感应信号计数叠加在所述噪音背底上，使得与该感测光束被感测时刻对应的时间分箱内的光感应信号计数会明显高于其他时间分箱的光感应信号计数，进而形成突出的信号峰。可以理解的是，所述信号峰的计数值高度会受到所述感测光束的光功率、物体2的反射率、光电检测装置10的检测范围等因素的影响，所述信号峰的宽度会受到所发射的感测光束的脉冲宽度、接收模组14的光电转换元件和tdc的时间抖动等因素的影响。由此，所述飞行时间获取单元156可以根据与信号峰对应的时间分箱的时间戳t1与产生该信号峰的相关感测光束的发射时刻t0(图
未示)之间的时间差获得被物体2反射回来的相关感测光束的飞行时间。所述距离获取单元158可被配置为根据由统计直方图确定的感测光束的飞行时间获得反射该感测光束的物体2与光电检测装置10之间的距离信息，例如：在检测范围内的物体2与所述光电检测装置10之间的连线距离。
52.应理解，所述发射模组12与接收模组14并排相邻设置，所述发射模组12的出光面与所述接收模组14的入光面均朝向光电检测装置10的同一侧，所述发射模组12与接收模组14的间距的取值范围例如可以为2毫米(mm)至20mm。由于所述发射模组12与接收模组14之间靠得比较近，所述感测光束从发射模组12到物体2的发射路径与反射后从物体2到接收模组14的返回路径虽然不是完全相等，但两者均远大于发射模组12与接收模组14的间距，可以视为近似相等。由此，可以根据被物体2反射回来的所述感测光束的飞行时间t的一半与光速c的乘积来计算物体2与光电检测装置10之间的距离信息。
53.图4为图2中的所述发射模组12发出感测光束的发射方向的定义方式示意图。如图4所示，所述发射模组12沿预设发射方向发出的感测光束照射检测范围内位于对应位置的检测区域20(可参见图6-11)，以对位于检测区域20内物体2进行距离检测。可选地，在一些实施例中，以垂直于所述发射模组12出光面向外的方向为z轴的正向，x轴和y轴位于发射模组12出光面内的方式建立一个发射模组直角坐标系xyz。所述感测光束的发射方向可以用发射模组直角坐标系xyz的参数值来定义，例如：所述感测光束的发射方向与所述发射模组直角坐标系xyz的z轴正方向之间的夹角为所述发射方向的极角φ，所述感测光束的发射方向在发射模组直角坐标系xyz的xy平面上的投影与x轴正方向之间的夹角为所述发射方向的方位角由此，所述感测光束的发射方向可以通过其在所述发射模组直角坐标系xyz内的极角φ和方位角进行定义。可以理解的是，所述发射模组直角坐标系xyz的原点可以为发射模组12出光面的中心，或者为发射模组12出光面内的任意一点，本技术对此不作具体限定。
54.可选地，所述感测光束的发射方向也可以用其他合适的方式进行定义，只要能够可量化地准确描述所述感测光束的发射方向即可，本技术对此不做具体限定。例如，在其他一些实施例中，所述感测光束的发射方向还可以通过其分别与所述发射模组直角坐标系xyz的x、y、z轴之间的夹角来定义。
55.可选地，在一些实施例中，所述光电检测装置10对于检测范围内不同位置的检测区域20需满足的距离检测极值不尽相同。亦即，所述光电检测装置10对于检测范围内有些位置需要测得远一些而另外一些位置可以测得近一点。应理解的是，所述检测区域20的位置可以通过照射该检测区域20的感测光束的发射方向来表示。亦即，所述感测光束需满足的距离检测极值即为所述光电检测装置20沿该感测光束的发射方向对应照射的检测区域20所需满足的距离检测极值。
56.图5为所述光电检测装置10在检测范围内发出的感测光束需满足的距离检测极值和相应的光功率随发射方向变化的侧向示意图。如图5所示，以所述光电检测装置10为起点，沿感测光束的不同发射方向的线段长度与沿该发射方向需满足的距离检测极值的大小成正相关，这些线段的末端点组合起来可以形成表示感测光束需满足的距离检测极值在检测范围内随发射方向变化情况的第一包络面102。例如：所述光电检测装置10中心位置沿水平方向发射的感测光束需满足的距离检测极值最大，从水平方向往四周偏离的方向上需满
足的距离检测极值逐渐减小，偏离水平方向最远的检测范围边缘方向上需满足的距离检测极值最小，对应形成的所述第一包络面102如图5中的虚线所示，为中间相对于四周向外突出的曲面。
57.为了达到足够的信噪比，需要设置所述感测光束的光功率p与该感测光束沿其发射方向需满足的距离检测极值l之间满足二阶正相关的关系，如下列公式(1)所示：
58.p＝a
×
l2×
α2ꢀꢀꢀ
(1)
59.其中，a是与光电检测装置10的发射模组12相关的系数，α为感测光束的发散角度。据此，以沿某一发射方向发出的线段长度表示沿该发射方向的感测光束的光功率大小，这些线段的末端点组合起来可以形成第二包络面104，如图5中的点划线所示，为相较于所述第一包络面102变化更陡峭的曲面。所述第二包络面104能够反映所述感测光束的光功率在检测范围内沿不同发射方向的变化情况。由此可见，对于所述光电检测装置10对不同位置的检测区域20需满足的距离检测极值存在差异的情况，所述感测光束的光功率也对应随发射方向变化，感测光束的光功率大小与对应发射方向上需满足的距离检测极值成预设关系，比如：相互成二阶正相关的关系。
60.应理解的是，所述感测光束的光功率用于表示该感测光束的能量大小。可选地，在一些实施例中，所述感测光束为脉冲光束，所述感测光束的光功率可以指的是脉冲光束的峰值光功率或平均光功率。
61.应理解的是，这里所说的感测光束沿某一发射方向需满足的距离检测极值指的是所述光电检测装置10沿该发射方向的距离检测范围的末端值，亦即以所述光电检测装置10为起点，能够有效地进行距离检测的最远距离。
62.所述发射模组12被配置为向检测范围发射至少一条所述感测光束，所述感测光束具有预设的发射方向。可选的，在一些实施例中，所述发射模组12向检测范围发射多条所述感测光束，其中的每一条所述感测光束分别具有与其他感测光束不同的发射方向，以对应照射位于检测范围内不同方位的检测区域，提高所述光电检测装置10进行三维信息检测的空间分辨率。可以理解的是，所述发射模组12可以同时分别沿不同发射方向发射多条感测光束，也可以分别在不同时段内发射具有不同发射方向的多条感测光束，在各个不同时段内发射的感测光束的数量可以相同也可以不同。
63.具体地，如图6所示，所述发射模组12包括光源120和发射光学器件124，所述光源120被配置为发出光束，所述发射光学器件124被配置为将来自所述光源120的光束沿预设的发射方向发出以形成所述感测光束，对应照射位于检测范围内预设位置的检测区域20。由于在检测范围内所述光电检测装置10沿不同发射方向需满足的距离检测极值不尽相同，沿不同预设发射方向投射出去的所述感测光束的光功率也对应不同。
64.可选地，在一些实施例中，所述光源120包括第一发光单元1221和第二发光单元1222。所述第一发光单元1221和第二发光单元1222被配置为可以相互独立地发出光束。所述光电检测装置10的检测范围包括分别位于不同位置的第一检测区域201和第二检测区域202，所述发射光学器件124被配置为将所述第一发光单元1221发出的光束形成沿第一发射方向发出的第一感测光束，以对应照射所述第一检测区域201。所述发射光学器件124被配置为将所述第二发光单元1222发出的光束形成沿第二发射方向发出的第二感测光束，以对应照射所述第二检测区域201。所述第一发射方向与第二发射方向分别为两个不同的发射
方向。所述光电检测装置10对于第一检测区域201和第二检测区域202分别具有不同的距离检测极值要求。对应地，所述第一感测光束需满足的距离检测极值也不同于所述第二感测光束需满足的距离检测极值。由于所述感测光束的光功率与该感测光束沿其发射方向需满足的距离检测极值之间成正相关的关系，比如：二阶正相关，所述第一感测光束的光功率也不同于所述第二感测光束的光功率。另外，由于所述发光单元122的发射功率与对应形成的感测光束的光功率之间也成正相关的关系，所述第一发光单元1221的发射功率也不同于所述第二发光单元1222的发射功率，且对应与第一感测光束和第二感测光束分别需满足的距离检测极值成正相关的关系。
65.可选地，在一些实施例中，所述光源120包括多个发光单元122，所述发光单元122被配置为对应发出光束。所述光电检测装置10的检测范围包括多个分别位于不同位置的检测区域20，各个发光单元122发出的光束经所述发射光学器件124调制后各自形成沿预设的特定发射方向发出的感测光束，分别照射检测范围内位于不同的对应位置处的检测区域20。亦即，各个发光单元122分别与所形成的感测光束的发射方向以及在检测范围内照射的检测区域20之间具有一一对应的关系。由此，若所述光电检测装置10对于沿不同发射方向的检测区域20具有不同的距离检测极值要求，可以根据沿每个预设发射方向需满足的距离检测极值的具体数值对应确定沿该发射方向发出的感测光束的光功率，进而设置形成对应感测光束的发光单元122的发射功率。也就是说，所述多个发光单元122中的至少两个分别具有不同的发射功率，每个发光单元122的发射功率可以根据所形成的感测光束沿自身发射方向需满足的距离检测极值的远近来确定。
66.可选地，在一些实施例中，所述多个发光单元122可以呈阵列排布。而在另外的一些实施例中，所述多个发光单元122也可以其他合适的方式进行排布，例如：呈直线排布或者不规则地随机排布等，本技术对此不做具体限定。
67.可选地，所述发光单元122可以为垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser,简称vcsel，也可译为垂直共振腔面射型激光器)、边发射激光器(edge emitting laser,eel)、发光二极管(light emitting diode,led)、激光二极管(laser diode,ld)等形式的光源120。其中，所述边发射激光器可以为法布里泊罗(fabry perot,fp)激光器、分布式反馈(distribute feedback,dfb)激光器、电吸收调制激光器(electro-absorption modulated,eml)等，本技术实施例对此不做限定。
68.可选地，所述发光单元122具有预设的发射功率，所述发射功率与该发光单元所形成的感测光束需要满足的距离检测极值成正相关的关系。所述发射功率值可以通过施加至发光单元122的驱动信号的大小来设置。或者，所述发光单元122也可以包括多个发光子单元(图未示)，通过设置所述发光子单元点亮的个数来对应设置所述发光单元122的发射功率。
69.可选地，在一些实施例中，所述发射模组12的发射光学器件124包括投射镜头，所述投射镜头可以包括一片透镜或多片透镜。所述投射镜头被配置为将各个发光单元122发出的光束分别沿不同的预设发射方向发出以形成所述感测光束，对应照射位于检测范围内不同位置的检测区域20。如图6所示，所述发射模组12的光源120例如可以包括16个发光单元122，所述发光单元122呈4
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4阵列排布，分别标记为1-16号。每个发光单元122发出的光束经所述投射镜头分别形成沿预设发射方向发出的感测光束，对应照射位于检测范围内预
设位置的检测区域20。具体地，16个发光单元122各自发出的光束经投射镜头分别形成沿对应的16个不同的预设发射方向发出的感测光束，对应照射检测范围内的16个位于不同位置的检测区域20，分别标记为第i-xvi号。其中，所述光电检测装置10对位于检测范围中心的第vi、vii、x、xi号检测区域20所要求的距离检测极值最远，对位于检测范围边缘的第ii、iii、v、ix、viii、xii、xiv、xv号检测区域20所要求的距离检测极值次之，而对位于检测范围边角位置的第i、iv、xiii、xvi号检测区域20所要求的距离检测极值最小。对应地，形成照射第vi、vii、x、xi号检测区域20的感测光束的第6、7、10、11号发光单元122具有最高的发射功率，形成照射第ii、iii、v、ix、viii、xii、xiv、xv号检测区域20的感测光束的第2、3、5、9、8、12、14、15号发光单元122的发射功率次之，形成照射第i、iv、xiii、xvi号检测区域20的感测光束的第1、4、13、16号发光单元122的发射功率最低。
70.可选地，在一些实施例中，所述发射模组12的发射光学器件124可以包括分束器，所述光源120包括至少一个发光单元122。所述分束器被配置为对光束进行分束处理，以将所述发光单元122发出的一条光束分为两条或两条以上分别具有不同发射方向的感测光束，对应照射检测范围内位于不同位置的检测区域。所述发光单元122的发射功率根据所形成的感测光束沿各自发射方向需满足的距离检测极值来确定。所述分束器例如为柱透镜、光栅、微透镜阵列、衍射光学元件(diffractive optical element,doe)等。经所述分束器分出的多条感测光束可以沿一个维度分布，也可以在二维平面上分布，本技术对此不做具体限定。可选地，所述分束器可以由树脂材料或玻璃材料制成，也可以由树脂材料和玻璃材料共同制成。所述分束器可以增加具有不同发射方向的感测光束的数量，进而提高三维检测的空间分辨率。
71.如图7所示，所述发射模组12的光源120例如包括4个发光单元122，所述发光单元122呈2
×
2阵列排布，分别标记为1-4号。每个发光单元122发出的光束经分束器分为4个具有不同预设发射方向的感测光束，4个发光单元122发出的光束经分束器分为总共16个具有不同预设发射方向的感测光束，对应照射检测范围内的16个检测区域20，分别标记为第i-xvi号。具体而言，第1号发光单元122发出的光束经分束器分为4条具有不同预设发射方向的感测光束，分别对应照射检测范围内的第i、ii、iii、iv号检测区域20；第2号发光单元122发出的光束经分束器分为4条具有不同预设发射方向的感测光束，分别对应照射检测范围内的第v、vi、vii、viii号检测区域20；第3号发光单元122发出的光束经分束器分为4条具有不同预设发射方向的感测光束，分别对应照射检测范围内的第ix、x、xi、xii号检测区域20；第4号发光单元122发出的光束经分束器分为4条具有不同预设发射方向的感测光束，分别对应照射检测范围内的第xiii、xiv、xv、xvi号检测区域20。其中，所述光电检测装置10对位于检测范围上半部分的第i、ii、iii、iv、v、vi、vii、viii号检测区域20所要求的距离检测极值较近，而对位于检测范围下半部分的第ix、x、xiii、xiv、xi、xii、xv、xvi号检测区域20所要求的距离检测极值较远。对应地，发射感测光束照射第i、ii、iii、iv、v、vi、vii、viii号检测区域20的第1、2号发光单元122的发射功率较高，发射感测光束照射第ix、x、xiii、xiv、xi、xii、xv、xvi号检测区域20的第3、4号发光单元122的发射功率较低。
72.可选地，在一些实施例中，所述分束器被配置为将一个发光单元122发出的一条光束沿不同发射方向分为光功率不一样的至少两条感测光束。亦即，所述分束器在进行分束处理时会对原光束的能量进行重新分配，光束能量的具体分配情况可以根据分束后形成的
感测光束的实际需求进行设置，可以平均分配使得分束后的各条感测光束均具有相同的光功率，也可以非平均分配使得分束的某些感测光束具有较高的光功率而另外一些光束具有较低的光功率。由此，由同一个发光单元122发出的光束经所述分束器形成的两条或两条以上的感测光束可对应检测两个或两个以上具有不同距离检测极值要求的检测区域。例如：图7中的第1号发光单元122经分束器分成的4条感测光束中的至少两条可以分别具有不同的光功率，对应用于检测具有不同距离检测极值要求的检测区域。应理解的是，在其他一些实施例中，由同一个发光单元122发出的一条光束经分束器形成的两条或两条以上沿不同发射方向的感测光束中，可以包括至少两条感测光束具有相同的光功率。
73.可选地，在一些实施例中，所述发光单元122可以具有固定的发射功率，可根据该发光单元122形成的感测光束需对应满足的距离检测极值进行设置。可以理解的是，具有固定发射功率的所述发光单元122可用于所形成的感测光束具有固定的预设发射方向而且沿该发射方向需满足的距离检测极值稳定不变的场景。
74.可选地，在一些实施例中，所述发射模组12的发射光学器件124包括扫描器，所述光源120包括至少一个发光单元122，所述扫描器被配置为将同一个发光单元122发出的光束分别在不同时段对应改变为沿不同发射方向发出的感测光束，以在对应的不同时段照射检测范围内位于不同位置的检测区域20，进而提高所述光电检测装置10进行距离检测的空间分辨率。所述扫描器128例如为微机电系统(micro-electro-mechanical system,mems)振镜，可以通过偏转微反射镜将所述光源120发射的光束反射至不同的发射方向发出。或者，所述扫描器128例如为光学相控阵列(optical phased array,opa)，通过调控所述感测光束的等相位面的朝向以调整感测光束的发射方向。对应地，若所述感测光束沿经扫描器改变发射方向后需满足的距离检测极值相较于沿改变发射方向前需满足的距离检测极值发生变化，形成该感测光束的发光单元122的发射功率根据该感测光束需要满足的距离检测极值成正比变化。亦即，若距离检测极值变远则该感测光束的光功率要求相应变高，形成该感测光束的所述发光单元122的发射功率也相应升高；若距离检测极值变近则该感测光束的光功率要求相应变低，形成该感测光束的所述发光单元122的发射功率也相应降低。
75.如图8-11所示，在一些实施例中，所述发射模组12的光源120例如包括4个发光单元122，所述发光单元122呈2
×
2阵列排布，分别标记为1-4号。每个发光单元122发出的光束经所述扫描器改变方向可以形成分别沿4个不同预设发射方向扫描的感测光束，4个发光单元122发出的光束经所述扫描器改变方向可以形成沿总共16个不同预设发射方向扫描的感测光束，分别在不同的时段t1-t4对应照射检测范围内的16个检测区域20，分别标记为第i-xvi号。具体而言，第1号发光单元122发出的光束经扫描器改变方向可以形成沿4个不同的预设发射方向进行扫描的感测光束，分别在不同的时段t1-t4对应照射检测范围内的第i、ii、iii、iv号检测区域20；第2号发光单元122发出的光束经扫描器改变方向可以形成沿4个不同的预设发射方向进行扫描的感测光束，分别在不同的时段t1-t4对应照射检测范围内的第v、vi、vii、viii号检测区域20；第3号发光单元122发出的光束经扫描器改变方向可以形成沿4个不同的预设发射方向进行扫描的感测光束，分别在不同的时段t1-t4对应照射检测范围内的第ix、x、xi、xii号检测区域20；第4号发光单元122发出的光束经扫描器改变方向可以形成沿4个不同的预设发射方向进行扫描的感测光束，分别在不同的时段t1-t4对应照射检测范围内的第xiii、xiv、xv、xvi号检测区域20。若所述光电检测装置10对其中的第
i、iv、ix、xii、v、viii、xiii、xvi号检测区域20所要求的距离检测极值较近，而对第ii、iii、x、xi、vi、vii、xiv、xv号检测区域20所要求的距离检测极值较远。对应地，第1号发光单元122经所述扫描器形成的感测光束从第i号检测区域20扫描至第ii号检测区域20时需要增加光功率，此时所述第1号发光单元122的发射功率也相应地升高，从第iii号检测区域20扫描至第iv号检测区域20时需要减少光功率，此时所述第1号发光单元122的发射功率也相应地降低；第2号发光单元122经所述扫描器形成的光束从第v号检测区域20扫描至第vi号检测区域20时需要增加光功率，此时所述第2号发光单元122的发射功率也相应地升高，从第vii号检测区域20扫描至第viii号检测区域20时需要减少光功率，此时所述第2号发光单元122的发射功率也相应降低；第3号发光单元122经所述扫描器形成的感测光束从第ix号检测区域20扫描至第x号检测区域20时需要增加光功率，此时所述第3号发光单元122的发射功率也相应地升高，从第xi号检测区域20扫描至第xii号检测区域20时需要减少光功率，此时所述第3号发光单元122的发射功率也相应降低；第4号发光单元122经所述扫描器形成的感测光束从第xiii号检测区域20扫描至第xiv号检测区域20时需要增加光功率，此时所述第4号发光单元122的发射功率也相应升高，从第xv号检测区域20扫描至第xvi号检测区域20时需要减少光功率，此时所述第4号发光单元122的发射功率也相应降低。
76.可选地，所述感测光束的发射方向可以通过其在所述发射模组直角坐标系xyz内的极角φ和方位角进行定义。可选地，所述感测光束的发射方向也可以用其他合适的方式进行定义，只要能够可量化地准确描述所述感测光束的发射方向即可，本技术对此不做具体限定。
77.请一并参阅图2，在一些实施例中，所述设置模块18还可以包括发射参数设置单元184，所述发射参数设置单元184被配置为根据所要照射的检测区域20需满足的距离检测极值来设置对应发光单元122的发射参数。可选地，所述发光单元122的发射参数包括发射功率、发射频率、脉冲发射次数及发射时段长度等。其中，所述发光单元122的发射功率大小与所照射的检测区域20需满足的距离检测极值成正相关，所照射的检测区域20的距离检测极值越远所述发光单元122的发射功率相应地越大，以使得所形成的感测光束具有足够能量能够照射至距离检测极值处并返回；所照射的检测区域20需满足的距离检测极值越近所述发光单元122的发射功率相应地越小，以减少所述发射模组12的整体功耗。所述发光单元122发射一个感测脉冲光束的发射时段长度与所照射的检测区域20需满足的距离检测极值成正相关，所照射的检测区域20需满足的距离检测极值越远所述发光单元122发射一个感测脉冲光束的发射时段相应地越长，以使得所发出的感测光束的光子具有足够的飞行时间能够发射至对应检测区域20的距离检测极值处并返回；所照射的检测区域20需满足的距离检测极值越近所述发光单元122发射一个感测脉冲光束的发射时段相应地越短，意味着执行对应距离检测的发光单元122和感光像素142能够越快地完成一次相应的距离检测，可以减少对应发光单元122和感光像素142的功耗。
78.可以理解的是，感测光束所照射的检测区域20的位置可以用该感测光束的发射方向来表示，例如：可以用感测光束的发射方向在所述发射模组直角坐标系xyz内的极角φ和方位角来定义该感测光束所照射的检测区域20的位置。据此，可以建立起所述感测光束的发射方向与对应照射的检测区域20需满足的距离检测极值之间的对应关系。
79.可以理解的是，若一个检测帧内所述发光单元122发出感测脉冲光束的次数不变，
所述发光单元122的发射时段越短意味着发射频率越高，所述发光单元122的发射时段越长意味着发射频率越低。此种情况下，所述发光单元122发出感测脉冲光束的发射频率与对应照射的检测区域20所要求的距离检测极值之间成负相关的关系。
80.可选地，在一些实施例中，所述感测光束为具有预设频率的感测脉冲光束，所述光源120在一个检测帧内发射感测脉冲光束的次数与该感测脉冲光束的发射方向上要求的距离检测极值成正相关的关系。例如，如图6和13所示，所述光源120沿第一发射方向发出第一感测脉冲光束，对应照射检测范围内的第一检测区域201。所述光源120沿第二发射方向发出第二感测脉冲光束，对应照射检测范围内的第二检测区域202。所述第一发射方向与第二发射方向为不同的发射方向，对应地，所述第一检测区域201和第二检测区域202分别位于检测范围内的不同位置。其中，沿第一发射方向照射的第一检测区域201需满足的距离检测极值为第一距离检测极值，沿第二发射方向照射的第二检测区域202需满足的距离检测极值为第二距离检测极值，所述第一检测极值不同于所述第二距离检测极值。对应地，所述光源120在一个检测帧内发射第一感测脉冲光束的次数也不同于发射第二感测脉冲光束的次数。所述感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数与其执行距离检测时对应照射的检测区域20需满足的距离检测极值成正相关的关系，若所述第一距离检测极值大于第二距离检测极值，则所述第一感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数也相应大于所述第二感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数；若所述第一距离检测极值小于第二距离检测极值，则所述第一感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数也相应小于所述第二感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数。可选地，所述光源120包括第一发光单元1221和第二发光单元1222，所述发射光学器件124被配置为将所述第一发光单元1221发出的脉冲光束形成沿第一发射方向发出的所述第一感测脉冲光束，所述发射光学器件124被配置为将所述第二发光单元1222发出的脉冲光束形成沿第二发射方向发出的所述第二感测脉冲光束。可选地，所述第一感测脉冲光束的光功率可以与第二感测脉冲光束的光功率相同，对应地，所述第一发光单元1221的发射功率也可以与第二发光单元1222的发射功率相同。亦即，可以用光功率相同而脉冲发射次数不同的所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束分别对距离检测极值要求不一样的第一检测区域201和第二检测区域202进行距离检测，所述感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数与该感测脉冲光束执行距离检测所要满足的距离检测极值成正相关的关系。
81.可选地，如图6和13所示，在一些实施例中，所述光源120沿不同发射方向发出的所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束可以具有相同的发射频率、发射时段长度和检测帧长度。所述第一感测脉冲光束沿第一发射方向执行检测需满足的距离检测极值小于所述第二感测脉冲光束沿第二发射方向执行检测需满足的距离检测极值，所述第一感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数相应地小于所述第二感测脉冲光速在一个检测帧内的脉冲发射次数。所述检测帧的长度需要使得光源120能够将预设脉冲发射次数最多的感测脉冲光束全部发射完，对于其他脉冲发射次数较少的感测脉冲光束，所述光源120在发射完预设脉冲发射次数后停止发射直至当前检测帧结束。例如，在一些实施例中，所述光源120可以在一个检测帧内同时开始发射所述第一感测脉冲光束和第二感测脉冲光束，当所要求的脉冲发射次数较少的第一感测脉冲光束全部发射完后，所述光源120停止发射所述第一感测脉冲光束并等待其他脉冲发射次数较多的感测脉冲光束，比如：第二感测脉冲光束，全
部发射完后再结束一个检测帧的发射。可以理解的是，在其他实施例中，所述光源120也可以分别在一个检测帧内的不同时刻开始发射所述第一感测脉冲和第二感测脉冲光束，例如：可以先发射脉冲发射次数要求较多的第二感测脉冲光束，待发射一定次数的第二感测脉冲光束后再开始发射脉冲发射次数要求较少的第一感测脉冲光束。或者，所述感测脉冲光束在一个检测帧内也可以不连续地发射完所要求的脉冲发射次数，例如：所述第一感测脉冲光束在一个检测帧内所要求的脉冲发射次数为n次，可以将这n次分为预设的m组进行发射，n＝n1+n2+
……
+nm，所述光源120在一个检测帧内先连续发射n1次第一感测脉冲光束，间隔预设时段后再发射n2次第一感测脉冲光束，如此类推，直至最后发射nm次第一感测脉冲光束。亦即，所述光源120只需要在一个检测帧内按照预设频率发射完每一种感测脉冲光束对应要求的脉冲发射次数即可，此处的感测脉冲光束种类可根据各自所要求的脉冲发射次数进行划分，而各感测脉冲光束所要求的脉冲发射次数与每种感测脉冲光束执行距离检测时需要对应满足的距离检测极值成正相关的关系。
82.应理解的是，对于具有相同光功率的感测脉冲光束而言，检测较靠近的物体2时被物体2反射回来的感测脉冲光束的光子数量较多，具有较高几率被所述接收模组14感测到并计数，仅需要较少的脉冲发射次数即可以获得满足信噪比要求的统计直方图，而在检测较远处的物体时被物体2反射回来的感测脉冲光束的光子数量较少，能被所述接收模组14感测到并计数的几率也相应较低，需要较多的脉冲发射次数才可以获得满足信噪比要求的统计直方图。由此，根据所述感测脉冲光束需要对应满足的距离检测极值要求来对应设置该感测脉冲光束在一个检测帧内的脉冲发射次数可以合理地减少所述光源120的发射功耗。
83.可选地，在一些实施例中，所述发射参数设置单元184可以根据预先确定的所述感测光束的发射参数与该感测光束照射的检测区域20所要满足的距离检测极值之间的对应关系来设置所述光源120的发射参数，例如：可以建立一个发射设置对照表，所述发射设置对照表用于记载各个检测区域20在检测范围内的位置信息、各个检测区域20需满足的距离检测极值以及照射对应检测区域20的感测光束的发射参数之间的对应关系。所述发射参数设置单元184可以根据发射设置对照表对光源120发出所述感测光束的发射参数进行控制。所述发射设置对照表可以保存在光电检测装置10或电子设备1的存储介质内。可选地，所述发射设置对照表可以在产品出厂前预先设定，也可以在使用过程中由使用者根据实际场景进行设定。
84.可选地，在一些实施例中，所述感测光束的多项发射参数可以根据所要满足的距离检测极值同时进行设置。例如，对所要求的距离检测极值较近的检测区域20进行距离检测的感测脉冲光束，可以对应设置该感测脉冲光束具有较低的光功率，较短的脉冲发射时段及在一个检测帧内较少的脉冲发射次数；而对所要求的距离检测极值较远的检测区域20进行距离检测的感测脉冲光束，可以对应设置该感测脉冲光束具有较高的光功率，较长的脉冲发射时段及在一个检测帧内较多的脉冲发射次数。亦即，所述光源120上不同发光单元122的多项发射参数，比如：发射功率、发射频率、脉冲发射次数等，都根据对应形成的感测光束需要满足的距离检测极值进行设置，从而尽可能地减少所述发射模组进行检测时的整体发射功耗。应理解的是，对于可根据所照射检测区域20需满足的距离检测极值进行设置的感测光束的发射参数的项数不做具体限定，可以是其中的任意一项或任意两项以上的组
合。
85.请一并参阅图6-11，所述接收模组14可以包括光电传感器140和接收光学器件144。所述接收光学器件144设置在光电传感器140的入光侧，被配置为将来自检测范围的光信号传播至所述光电传感器140进行感测。例如，在一些实施例中，所述接收光学器件144包括接收镜头。可选地，所述接收镜头144可以包括一片透镜或多片透镜。所述光电传感器140被配置为感测经接收光学器件144从检测范围传播而来的光信号并输出相应的光感应信号。
86.可选地，在一些实施例中，所述接收模组14还可以包括信号放大器、模数转换器(analog-to-digital converter,adc)等器件中的一种或多种组成的周边电路(图未示)，所述周边电路可以部分或全部集成在所述光电传感器140中。
87.可选地，在一些实施例中，所述光电传感器140例如包括单个感光像素142或者包括多个感光像素142而形成感光像素阵列。所述光电检测装置10的检测范围包括多个分别位于不同位置的检测区域20，所述光电传感器140的感光像素142在检测范围中具有对应的检测区域20，从所述检测区域20返回的光信号经所述接收光学器件144传播至对应的感光像素142进行感测。应理解的是，所述感光像素142对应的检测区域20可视为该感光像素142经所述接收光学器件144形成的视场角所涵盖的空间范围。应理解的是，从所述检测区域20返回的光信号包括被投射至该检测区域20并且被位于该检测区域20内的物体2反射回去的感测光束，也包括从该检测区域20返回的环境光的光子。可选地，一个所述感光像素142可以包括单个光电转换器件或包括多个光电转换器件。所述光电转换器件被配置为感测接收到的光信号并转换为相应的电信号作为所述光感应信号输出。所述光电转换器件例如为单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode,spad)、雪崩光电二极管(avalanche photon diode,apd)、由多个spad并联设置的硅光电倍增管(silicon photomultiplier,sipm)和/或其他合适的光电转换元件。
88.所述感光像素142对于从检测范围内不同位置的检测区域20返回的光信号具有对应的不同长度的感测时段，感测时段的具体长度可根据对应的检测区域20所要求的距离检测极值来确定。如图12所示，在一些实施例中，所述发光单元122按照预设频率周期性地发射激光脉冲，所述激光脉冲经发射光学器件124形成所述感测光束向检测范围投射，即所述感测光束可以为具有预设频率的周期性脉冲光束。所述发光单元122在一个检测帧内可以发射多个激光脉冲，相邻两个激光脉冲发出时刻之间的时间段可定义为所述激光脉冲的一个发射时段。所述感光像素142具有与所述发射时段对应的感测时段。例如，所述感光像素142按照与发射时段相同的预设频率周期性执行感测，所述感测时段具有与发射时段一致的起始时刻和结束时刻。每发射一个激光脉冲的同时所述感光像素142开始感测从检测范围返回的光子，计数单元152对感测到光子所产生的光感应信号进行计数。所述统计单元154对接收模组14在一个检测帧的多个感测时段内因感测到光感应信号而在对应时间分箱内累加的计数进行统计，以生成相应的统计直方图。所述感测时段的长度至少大于光子往返对应检测区域20要求的距离检测极值所需要的飞行时间，以确保能够感测到从距离检测极值处反射回来的光子并进行计数。所述感测时段的长度可以根据检测区域20要求的距离检测极值进行对应设置。可选地，所述感光像素142的感测时段长度与对应检测的检测区域20需满足的距离检测极值成正相关的关系，例如：对于距离检测极值较远的检测区域20，实
施对应检测的感光像素142的感测时段较长；对于距离检测极值较近的检测区域20，实施对应检测的感光像素142的感测时段较短。
89.可选地，在一些实施例中，所述接收模组14还可以包括计数单元152。请一并参阅图2，所述计数单元152包括tdc1521和计数存储器1522，所述计数存储器1522具有根据时间分箱对应分配的计数存储空间。所述tdc1521对应连接感光像素142，被配置为记录感光像素142生成光感应信号的时刻并在对应时间分箱的计数存储空间内累加计数。
90.所述光电检测装置10还可以包括设置模块18，所述设置模块18包括感测参数设置单元186，所述感测参数设置单元186被配置为根据感光像素142对应检测的检测区域20所要求的距离检测极值来对应设置该感光像素142的感测参数。可选地，所述感光像素142的感测参数包括感测时段长度及对应配置的计数存储空间。
91.可选地，所述感测参数设置单元186可以通过控制tdc1521的工作状态来设置对应感光像素142的感测时段长短，例如通过给与对应感光像素142连接的tdc1521发出计时结束信号以停止tdc1521的计时来结束感测时段，进而设置对应感光像素142的感测时段长度。
92.可选地，在一些实施例中，所述感光像素142中的光电转换元件为spad，所述spad在每个感测时段结束前需要进行重置以在下一个感测时段继续执行感测。所述感测参数设置单元186也可以通过给spad发出感测结束信号以结束spad的感测来设置对应感光像素142的感测时段长度。可选地，spad在接收到感测结束信号后通过执行重置来结束感测时段。应理解的是，同一个spad在一个感测时段内可以多次淬灭重置以增加感测返回的所述光信号的几率，然无论spad在一个感测时段内淬灭重置多少次，在结束该感测时段之前都需要进行重置以在下一个感测时段开始时处于可以感测光子的状态。由此，对于距离检测极值较近的检测区域20，实施对应检测的感光像素142的感测时段相对缩短，可以提高对该检测区域20的检测帧率，减少相关感光像素142的工作能耗。
93.可选地，在一些实施例中，所述计时结束信号和感测结束信号可以为时钟控制信号，分别由所述感测参数设置单元186发出。
94.应理解的是，对于具有相同时间记录精度的tdc1521而言，所述感光像素142对一个感测脉冲光束的感测时段越长，tdc1521对感测时段内感光像素142生成的光感应信号进行时间记录的时间分箱个数也越多，在感测过程中感测到并计数的光子数量也会相应增加，进而需要计数存储器1522对应分配更多的计数存储空间。所以，对于距离检测极值较近的检测区域20，执行距离检测的感光像素142可以对应设置具有较短的感测时段以及配置较小的计数存储空间；而对于距离检测极值较远的检测区域20，执行距离检测的感光像素142可以对应设置具有较长的感测时段以及配置较多的计数存储空间。亦即，所述感光像素142执行距离检测的感测时段长度与所要检测的检测区域20需满足的距离检测极值成正相关的关系，所述计数存储器1522对应感光像素142配置的计数存储空间大小与该感光像素142对应检测的检测区域20需满足的距离检测极值成正相关的关系。由此，根据位于不同位置的检测区域20各自需满足的距离检测极值来设置执行对应距离检测的相关感光像素142的感测参数可以有效地降低所述接收模组14的整体功耗，而且能够减少需要配置的计数存储器1522的存储空间，节省所述接收模组14的器件成本。
95.可选地，在一些实施例中，所述感测参数设置单元186可以根据预先确定的检测区
域20的距离检测极值与感测时段长度之间的对应关系来进行设置或调整，例如：可以建立一个感测设置对照表，所述感测设置对照表用于记载各个检测区域20在检测范围内的位置信息、各个检测区域20需要满足的距离检测极值、执行距离检测的感光像素编号以及与距离检测极值相关的感测参数值之间的对应关系。所述感测参数设置单元186可以根据感测设置对照表对感光像素142的感测参数进行设置或调整。所述感测设置对照表可以保存在光电检测装置10或电子设备1的存储介质内。可选地，所述感测设置对照表可以在产品出厂前预先设定，也可以在使用过程中由使用者根据实际场景进行调整。
96.如图6所示，在一些实施例中，所述光电传感器140包括第一感光像素1421和第二感光像素1422。所述第一感光像素1421被配置为对应感测检测范围内的第一检测区域201。所述第二感光像素1422被配置为对应感测检测范围内的第二检测区域202。所述第一检测区域201和第二检测区域202分别位于检测范围内的不同位置。所述光电检测装置10对于第一检测区域201需满足较远的第一距离检测极值，对于第二检测区域202需满足较近的第二距离检测极值。所述第一感光像素1421对于第一检测区域201具有周期性的第一感测时段，所述第二感光像素1422对于第二检测区域202具有周期性的第二感测时段。相应地，所述第一感光像素1421执行距离检测的第一感测时段的长度要长于所述第二感光像素1422执行距离检测的第二感测时段的长度，所述第一感光像素1421配置的第一计数存储空间大于所述第二感光像素1422配置的第二计数存储空间。
97.可选地，在一些实施例中，所述光电传感器140包括多个感光像素142，每个感光像素142被配置为对应感测从检测范围内其中一个检测区域20返回的光信号。例如，所述感光像素142的数量与检测范围内所述检测区域20的数量相同，所述接收光学器件144被配置为将从检测范围内每个检测区域20返回的光信号对应传播至一个感光像素142进行感测，所述多个感光像素142中的每一个分别与检测范围内位于预设位置的一个检测区域20之间具有一一对应的关系。可选地，所述发射模组12的每个发光单元122也分别一一对应照射检测范围内位于预设位置的一个检测区域20，在这种情况下，所述光电检测装置10的光学设计可以使得发射模组12的多个发光单元122和接收模组14的多个感光像素142分别与位于检测范围内不同位置的多个检测区域20之间建立起预设的一一对应关系。如图6所示，所述发射模组12的光源120包括16个呈4
×
4阵列排布的发光单元122，分别标记为1-16号。16个发光单元122经所述发射光学器件124分别沿对应的16个不同的预设发射方向发出感测光束，对应照射检测范围内位于不同位置的16个检测区域20，分别标记为第i-xvi号。所述接收模组14的光电传感器140例如包括16个呈4
×
4阵列排布的感光像素142，分别标记为1-16号。从16个检测区域20反射回去的多条感测光束经所述接收光学器件144一一对应地传播至16个感光像素142进行感测。例如，其中的第1号发光单元122经发射光学器件124沿预设发射方向发出的感测光束对应照射检测范围内的第i号检测区域20，而从第i号检测区域20反射回去的感测光束经所述接收光学器件144传播至第1号感光像素142进行感测。其他发光单元122和感光像素142分别与其他检测区域20之间的一一对应关系可以按照各自相同的标号以此类推，在此不再赘述。由此，若所述光电检测装置10对于不同位置的检测区域20需满足的距离检测极值不尽相同，可以根据各个检测区域20需满足的距离检测极值设置执行对应检测的感光像素142的感测参数，比如：感测时段长度和计数存储空间等。对于需满足较远距离检测极值的检测区域20，执行对应检测的感光像素142可设置相对较长的感测时段
长度以及配置较大的计数存储空间。对于需满足较近距离检测极值的检测区域20，执行对应检测的感光像素142可设置相对较短的感测时段长度以及配置较小的计数存储空间。
98.可选地，在一些实施例中，所述光电传感器140包括至少一个感光像素142，该感光像素142被配置为感测从检测范围内两个或两个以上检测区域20返回的光信号。亦即，所述感光像素142数量可以少于检测范围内所述检测区域20的数量，所述接收光学器件144被配置为将从检测范围内的两个或两个以上检测区域20返回的光信号对应传播至同一个所述感光像素142进行感测，一个感光像素142可以被配置为对应检测所述检测范围内的其中两个或两个以上检测区域20的距离信息。
99.如图8-11所示，所述发射模组12的光源120例如包括4个呈2
×
2阵列排布的发光单元122，分别标记为1-4号。其中，每个发光单元122发出的光束经扫描器改变方向形成分别沿4个不同预设发射方向扫描的感测光束，4个发光单元122发出的光束经所述扫描器改变方向可以形成沿总共16个不同预设发射方向扫描的感测光束，对应照射检测范围内的16个检测区域20，分别标记为第i-xvi号。所述接收模组14的光电传感器140例如包括4个呈2
×
2阵列排布的感光像素142，分别标记为1-4号。从相邻的4个检测区域20分别沿不同方向反射回来的多条感测光束经所述接收光学器件144传播至对应的一个感光像素142进行感测，从16个检测区域20反射回去的多条感测光束经所述接收光学器件144可对应传播至4个感光像素142进行感测。
100.可以理解的是，在此种情况下，检测两个或两个以上检测区域20的感光像素142分别在不同时段对各个对应的检测区域20进行距离检测。相应地，所述发射模组12的光源120也配合在上述不同时段发射感测光束至对应的检测区域20。例如，第1号发光单元122发出的光束经扫描器改变方向可以形成沿不同发射方向的4条感测光束，以分别在不同时段t1-t4对应照射检测范围内的第i-iv号检测区域20，而从第i-iv号检测区域20反射回去的感测光束经所述接收光学器件144传播至第1号感光像素142进行感测。对于一个感光像素142被配置为对应检测两个或两个以上具有不同距离检测极值的检测区域20的情况，所述感测参数设置单元186还可以根据该感光像素142所要感测的检测区域20中需满足的最远距离检测极值来设置所述计数存储器1522对应该感光像素142分配的计数存储空间的大小。例如，所述感光像素142被配置为分别在不同时段对应感测距离检测极值较远的第一检测区域201和距离检测极值较近的第二检测区域202，所述感测参数设置单元186根据第一检测区域201所需满足的较远的距离检测极值来设置计数存储器1522分配给该感光像素142的计数存储空间。
101.由此，根据位于不同位置的检测区域20各自需满足的距离检测极值来对应设置执行距离检测的相关发光单元122的发射参数和感光像素142的感测参数可以有效地降低光电检测装置10的整体功耗，而且能够减少需要配置的计数存储器1522的存储空间，节省所述光电检测装置10的器件成本。
102.可选的，在一些实施例中，所述设置模块18和/或处理模块15中的全部或一部分功能单元可以是固化在存储介质30内的固件或者是存储在存储介质30内的计算机软件代码，并由对应的一个或多个处理器40执行以控制相关部件来实现对应的功能。所述处理器40例如但不限于为应用处理器(application processor,ap)、中央处理器(central processing unit,cpu)、微控制器(micro controller unit,mcu)等。所述存储介质30包括
但不限于闪存(flash memory)、带电可擦写可编程只读存储介质(electrically erasable programmable read only memory,eeprom)、可编程只读存储介质(programmable read only memory,prom)、硬盘等。
103.可选的，在一些实施例中，所述处理器40和/或存储介质30可以设置在所述光电检测装置10内，比如：与所述发射模组12或者接收模组14集成在相同的电路板上。可选的，在其他一些实施例中，所述处理器40和/或存储介质30也可以设置在所述电子设备1的其他位置，比如：电子设备1的主电路板上。
104.可选的，在一些实施例中，所述设置模块18和/或处理模块15的一部分或全部功能单元也可以通过硬件来实现，例如通过下列技术中的任一项或者他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。可以理解的是，用来实现所述设置模块18和/或处理模块15功能的上述硬件可以设置在所述光电检测装置10内。用来实现所述设置模块18和/或处理模块15功能的上述硬件也可以设置在所述电子设备1的其他位置，比如：设置在电子设备1的主电路板上。
105.可以理解的是，在一些实施例中，所述光电检测装置10例如为激光雷达，所述电子设备1例如为汽车。所述激光雷达可以安装在汽车上的多个不同位置，以检测汽车周边范围内物体的距离信息，并据此实现驾驶控制。
106.可选地，所述汽车1可以包括第一激光雷达101，所述第一激光雷达101设置在汽车的车头，例如：两个前车灯之间的区域。所述第一激光雷达101被配置为对汽车前进方向的正前方区域进行距离检测。所述第一激光雷达101沿检测范围内各个方向的距离检测极值不尽相同。
107.图14示出汽车1上的第一激光雷达101检测范围内距离检测极值随方向分布的侧向示意图。请一并参阅图6-11及图14，可选地，所述第一激光雷达101的检测范围以水平方向作为参考基准，具有自水平方向往上的仰角范围以及自水平方向往下的俯角范围，所述仰角范围主要用于检测汽车1前进方向上方空间的障碍物，所述俯角范围主要用于检测汽车1前进方向路面上的障碍物。可选地，所述仰角范围上边界的最大仰角ω可以小于所述俯角范围下边界的最大俯角β。为了确保汽车1在高速前进时的安全，所述第一激光雷达101的检测范围在水平方向上的检测区域20具有最大的第一距离检测极值l1，从水平方向往上和往下的检测区域所要求的距离检测极值均逐渐减少。可选地，沿最大仰角ω的第二距离检测极值l2可以大于沿最大俯角β的第三距离检测极值l3。对应地，所述第一激光雷达101的发射模组12沿前方水平方向发出的感测光束可以具有最大的发射功率，发射一个感测脉冲光束的发射时段也可以相应为最长的，所述感测光束的发射功率随着偏离水平方向往上及往下而逐渐减小，发射一个感测脉冲光束的发射时段也相应逐渐缩短。所述第一激光雷达101的接收模组14对水平方向的检测区域20执行距离检测的感光像素142可以具有最长的感测时段以及可以相应配置有最大的计数存储空间。对于偏离水平方向往上的仰角范围及往下的俯角范围内的检测区域20执行距离检测的感光像素142，其感测时段随着距离检测极值变小而相应缩短，对应配置的计数存储空间也随着距离检测极值变小而相应减少。
108.可选地，所述汽车1可以包括第二激光雷达102，所述第二激光雷达102设置在汽车的侧边，例如：外后视镜的下沿、车门或者车门把手等区域。所述第二激光雷达102被配置为
对汽车的侧边区域进行距离检测，也可以称为补盲激光雷达。
109.图15示出汽车1上的第二激光雷达102检测范围内距离检测极值随方向分布的侧向示意图。请一并参阅图6-11及图15，可选地，所述第二激光雷达102的检测范围整体位于水平方向的下方，主要用于对汽车1侧方的地面情况进行检测。以水平方向为参考，所述第二激光雷达102的检测范围包括上边界和下边界，所述上边界从水平方向往下偏离第一俯角θ，所述下边界从水平方向往下偏离第二俯角δ，所述第二俯角δ大于第一俯角θ。所述第二激光雷达102沿检测范围上边界方向的检测区域20具有最大的第四距离检测极值l4，所述检测区域20要求的距离检测极值从检测范围上边界所在方向往下偏离时先保持第四距离检测极值l4不变，当偏离至与地面相交的方向时开始逐渐变小，直到最后沿检测范围下边界所在方向时具有最小的第五距离检测极值l5。对应地，所述第二激光雷达102的发射模组12沿检测范围上边界发出的感测光束可以具有最大的发射功率，发射一个感测脉冲光束的发射时段也可以相应为最长，沿检测范围下边界发出的感测光束可以具有最小的发射功率，发射一个感测脉冲光束的发射时段也可以相应最短。所述感测光束沿检测范围内其他方向的发射功率随距离检测极值的方向变化成正相关改变，发射一个感测脉冲光束的发射时段也随距离检测极值的方向变化成正相关改变。所述第二激光雷达102的接收模组14对沿检测范围上边界方向的检测区域20执行距离检测的感光像素142可以具有最长的感测时段以及可以相应配置有最大的计数存储空间，对沿检测范围下边界方向的检测区域20执行距离检测的感光像素142可以具有最短的感测时段以及可以相应配置最小的计数存储空间。所述第二激光雷达102的接收模组14对沿检测范围内其他方向的检测区域20执行距离检测的感测时段随距离检测极值的方向变化成正相关改变，相应配置的计数存储空间也随距离检测极值的方向变化成正相关改变。
110.所以，汽车1的激光雷达10可以根据检测范围内沿不同方向的距离检测极值来调整执行距离检测的相关发光单元122和感光像素142的工作参数，可以有效地减少激光雷达10的整体功耗，而且能够缩减需要配置的计数存储器1522的存储空间，降低所述激光雷达10的器件成本。
111.需要说明的是，本技术所要保护的技术方案可以只满足上述其中一个实施例或同时满足上述多个实施例，也就是说，上述一个或多个实施例组合而成的实施例也属于本技术的保护范围。
112.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“某些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
113.应当理解，本技术的实施例的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个功能单元可以用存储在存储介质中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
114.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。