本发明专利技术实施例公开了一种光感测模组，包括多个光感测单元组，所述光感测单元组包括多个光感测单元，所述光感测单元组在所述光脉冲接收方向上设置有光调制单元，所述光调制单元用于将光散射于光感测单元组内的多个光感测单元以感应。还公开了采用该光感测模组的激光雷达等。本发明专利技术实施例提供的技术方案采用多个光感测单元形成光感测单元组，通过设置光调制单元有效降低误差，提高测量效率。提高测量效率。提高测量效率。
【技术实现步骤摘要】
一种光感测模组及采用其的激光雷达
[0001]本申请涉及光电传感
，特别涉及一种光感测模组及采用其的激光雷达。
技术介绍
[0002]目前，直接飞行时间测量技术(DTOF)主要运用到的传感器件为SPAD(单光子雪崩二极管)、由多个SPAD并联设置的SPiM硅光电倍增管)等。具有SPAD的直接飞行时间测量系统向外发射具有固定波长的周期光脉冲信号，如940nm)光信号，周期光脉冲信号照射到物体上返回，通过滤波器，如滤光片等将环境中的其他波长光子滤除，入射到具有SPAD的传感器，SPAD就被认为受光子触发产生光感应信号。将该光感应信号输出到TDC(时间数字转化单元)，时间数字转化单元通过计算光脉冲起点时间即START(开始)信号，和截止时间即STOP(停止)信号之间时间差T，从而计算飞行距离：计算公式L＝C*T/2。但由于物体反射回波信号的飞行时间有一定的波动变化以及环境光噪声的影响，DTOF系统需要利用TCSPC技术(时间相关单光子计数技术)，重复发射和接收光信号N次，然后对捕捉到周期光脉冲信号的N
’
次飞行时间进行计数。该计数被附上像素地址后存储于存储单元中并进行累加，多次统计后做直方图，最后选取直方图中出现计数最高的飞行时间t用来计算待测物体的深度L，这称为完整的一帧测量。很显然，重复发射的激光脉冲次数N越多，单帧测量的时间就会越长，对应的帧率就会越低。但另一方面N值越大意味着采集到的信息也会越多，相应的测量信噪比以及距离精度也会提高。
[0003]当一个发射接收周期接收的信号光子数较多时，实际测到的直方图计数中的信号峰会前倾，使得测得物体的飞行时间比实际值偏小，这种效应称为雪崩堆积效应(Pile up effect)。在场景中可能存在的高反射物体或者在测量较近物体距离时，反射的环境光或者信号光强太大，可能导致像素接收产生pile
‑
up效应以及pile
‑
up效应增强。
[0004]因此，如何在不降低帧率的情况下提高飞行时间感测的计数，减少雪崩堆积效应，提升dToF系统的感测效率是本专利技术要解决的问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此现有技术存在测量效率较低及容易引入误差的问题，本专利技术提供一种光感测模组及采用所述光感测模组的激光雷达。
[0006]本专利技术提供了一种光感测模组，包括多个光感测单元组，所述光感测单元组包括多个光感测单元，所述光感测单元组在光脉冲接收方向上设置有光调制单元，所述光调制单元用于将光散射于光感测单元组内的多个光感测单元以感应。
[0007]进一步的，所述光调制单元的光学直径尺寸大于等于0.1um，小于等于10000um。
[0008]进一步的，所述光调制单元配置为将任意单一入射角度的入射光调制成多个乃至各个角度的出射光，并且出射光的最大出射角度大于等于入射光的入射角。
[0009]进一步的，所述光调制单元用于调节0.1um
‑
10um波长范围的光为有效。
[0010]进一步的，经所述光调制单元调制的出射光出射角大于等于0.1
°
。
[0011]进一步的，经所述光调制单元调制的出射光出射角小于等于60
°
。
[0012]进一步的，所述光调制单元配置为所调制后出射的光斑为方形光斑。
[0013]进一步的，所述光调制单元调制后出射的光斑覆盖光感测单元组内全部光感测单元。
[0014]进一步的，所述光调制单元为匀光片、光栅或微透镜阵列中的其中一种或多种组合。
[0015]进一步的，所述光感测单元组之间设置有光屏障。
[0016]进一步的，所述光屏障上涂敷有反光涂层。
[0017]进一步的，所述光感测模组包括至少两种开口率的光感测单元。
[0018]进一步的，所述各种开口率的光感测单元在单位面积内的分布数量相同。
[0019]进一步的，所述相邻光感测单元的开口率不同。
[0020]进一步的，所述开口率较高的光感测单元较多分布在光感测模组外围部分，所述开口率较低的光感测单元较多分布在光感测模组的中心部分。
[0021]进一步的，所述光感测单元组具有一致的光感测单元数量，其中所述对应位置相同的光感测单元开口率相同。
[0022]进一步的，所述同一光感测单元组内不同光感测单元开口率不同。
[0023]进一步的，所述光感测模组还包括时间数字转换模块和存储单元，所述光感测单元用于接收周期光脉冲信号并触发产生光子感应信号，所述光感测单元输出光子感应信号至所述时间数字转换模块，所述光感测单元组被配置为，在一个光脉冲周期内，所述光感测单元组可多次触发并输出多个光子感应信号，所述时间数字转换模块用于将所述光子感应信号转换为时间信号，所述存储单元用于存储所述时间信号。
[0024]进一步的，所述存储空间根据光感测单元组的坐标划分成多个存储子空间，所述存储子空间包括多个时间分箱，所述同一光感测单元组时间信号存储在对应坐标的存储子空间中的相应时间分箱内。
[0025]进一步的，还包括分配电路，所述光子感应信号被分配电路分配至所述时间数字转换模块。
[0026]进一步的，还包括分配电路，所述时间数字转换模块包括多个时间数字转换单元，所述分配电路将所述光子感应信号分配至所有时间数字转换单元。
[0027]进一步的，所述时间数字转换单元数量大于等于所述光感测单元组数量且小于等于所述光感测单元数量。
[0028]进一步的，还包括分配电路，所述时间数字转换模块包括至少一个粗测时间数字转换单元和多个细测时间数字转换单元，所述分配电路将所述光子感应信号分配至所有细测时间数字转换单元。
[0029]进一步的，所述细测时间数字转换单元数量大于所述光感测单元组数量且小于所述光感测单元数量。
[0030]本专利技术还提供了一种激光雷达，如上所述的光感测模组，还包括光发射单元，所述光发射单元发射的是光脉冲，所述光感测模组与光发射单元共同连接有光感测控制单元，所述光感测控制单元用于控制所述光感测模组与光发射单元形成光感应测量。
[0031]本专利技术实施例提供的技术方案采用多个光感测单元形成光感测单元组，通过设置
光调制单元有效降低误差，提高测量效率。
[0032]本专利技术实施例的附加方面和优点将在下面的描述部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术实施例的实践了解到。
附图说明
[0033]图1是本专利技术实施例1提供的光感测模组及采用其的激光雷达示意图
[0034]图2是本专利技术实施例1提供的其中一种光感测模组及采用其的激光雷达示意图
[0035]图3是本专利技术实施例1提供的光感测模组的调制单元光路示意图
[0036]图4是本专利技术实施例2提供的光感测模组示意图
[0037]图5是本专利技术实施例2提供的其中一种光感测模组示意图
[0038]图6是本专利技术实施例3提供的光感测本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光感测模组，其特征在于，包括多个光感测单元组，所述光感测单元组包括多个光感测单元，所述光感测单元组在光脉冲接收方向上设置有光调制单元，所述光调制单元用于将光散射于光感测单元组内的多个光感测单元以感应。2.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，所述光调制单元的光学直径尺寸大于等于0.1um，小于等于10000um。3.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，所述光调制单元配置为将任意单一入射角度的入射光调制成多个乃至各个角度的出射光，并且出射光的最大出射角度大于等于入射光的入射角。4.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，所述光调制单元用于调节0.1um
‑
10um波长范围的光为有效。5.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，经所述光调制单元调制的出射光出射角大于等于0.1
°
。6.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，经所述光调制单元调制的出射光出射角小于等于60
°
。7.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，所述光调制单元配置为所调制后出射的光斑为方形光斑。8.如权利要求1所述的光感应阵列，其特征在于，所述光调制单元调制后出射的光斑覆盖光感测单元组内全部光感测单元。9.如权利要求1所述的光感测模组，其特征在于，所述光调制单元为匀光片、光栅或微透镜阵列中的其中一种或多种组合。10.如权利要求1所述的光感测模组，其特征在于，所述光感测单元组之间设置有光屏障。11.如权利要求1所述的光感测模组，其特征在于，所述光屏障上涂敷有反光涂层。12.如权利要求1所述的光感测模组，其特征在于，所述光感测模组包括至少两种开口率的光感测单元。13.如权利要求12所述的光感测模组，其特征在于，所述各种开口率的光感测单元在单位面积内的分布数量相同。14.如权利要求12所述的光感测模组，其特征在于，所述相邻光感测单元的开口率不同。15.如权利要求12所述的光感测模组，其特征在于，所述开口率较高的光感测单元较多分布在光感测模组外围部分，所述开口率较低的光感测单元较多分布在光感测模组的中心部分。16.如权利要求12所述的光感测模组，...
【专利技术属性】
技术研发人员：莫良华，李佳鹏，吕晨晋，张耿立，陈艺章，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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