CN111708040A - 测距装置、测距方法及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种测距装置、电子设备及测距方法。测距装置包括至少两个激光发射单元、检测器阵列及处理器。至少两个激光发射单元用于朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率。检测器阵列用于接收从场景中的点反射的光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号。处理器用于根据信号控制至少两个激光发射单元的开启。本申请的测距装置、测距方法及电子设备中，每个激光发射单元具有不同的功率，且处理器能够根据检测器阵列输出的信号控制相应的激光发射单元的开启，以使得被物体反射回来的光脉冲适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

Description

测距装置、测距方法及电子设备

技术领域

本申请涉及测距领域，尤其是涉及一种测距装置、具有该测距装置电子设备及一种测距装置的测距方法。

背景技术

随着技术的发展，手机、平板电脑等电子设备具备了越来越多的功能，例如人脸解锁、移动支付等等。为了实现这些功能，电子设备上都会配置测距装置，该测距装置可以用来测量设备与场景(包括人脸)之间的距离。目前，测距装置包括光发射器与光接收器，光发射器用于向场景中发射光脉冲，光接收器接收经场景反射回的由光发射器发出的光脉冲来进行测距，然而，在测量距离时，光发射器发出的光脉冲的能量是固定不变的，可能会导致被物体反射回来的光脉冲过强或过弱，导致测距结果存在误差。

发明内容

本申请的实施方式提供一种测距装置、电子设备及测距装置的测距方法。

本申请实施方式的测距装置包括至少两个激光发射单元、检测器阵列及处理器。至少两个所述激光发射单元用于朝向场景发射光学脉冲，每个所述激光发射单元具有不同的功率。所述检测器阵列用于接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号。所述处理器用于根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启。

本申请实施方式的测距装置包括激光发射单元、检测器阵列及处理器。所述激光发射单元用于朝向场景发射光学脉冲。所述检测器阵列用于接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号。所述处理器用于处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制所述检测器阵列的信号输出。

本申请实施方式的电子设备包括机壳和上述任一实施方式测距装置。所述测距装置安装在所述机壳上。

本申请实施方式提供一种测距装置的测距方法，所述测距装置包括至少两个激光发射单元、检测器阵列及处理器。所述测距方法包括：通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个所述激光发射单元具有不同的功率；通过所述检测器阵列接收从所述场景中的点反射的光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启。

本申请实施方式提供一种测距装置的测距方法，所述测距装置包括激光发射单元、检测器阵列及处理器。所述测距方法包括：通过所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲；通过所述检测器阵列接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制所述检测器阵列的信号输出。

本申请实施方式的测距装置、测距方法及电子设备中，每个激光发射单元具有不同的功率，且处理器能够根据检测器阵列输出的信号控制相应的激光发射单元的开启，以使得被物体反射回来的光脉冲适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

本申请实施方式的测距装置、测距方法及电子设备中，可以实现自动调节至少两个所述激光发射单元发射的脉冲的强度，使所述检测器阵列工作在合适的光强范围内。

本申请实施方式的测距装置、测距方法及电子设备中，还可以实现自动调节所述检测器阵列的灵敏度，使所述检测器阵列可以适应更大范围内的光强下的工作。

本申请实施方式的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点可以从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请某些实施方式的测距装置的结构示意图；

图2是本申请某些实施方式的测距装置的结构示意图；

图3是本申请某些实施方式的测距装置中检测器阵列与处理器的连接示意图；

图4是本申请某些实施方式的测距装置的结构示意图；

图5是本申请某些实施方式的测距装置的激光发射器的结构示意图；

图6是本申请某些实施方式的测距装置的检测器阵列的光强与时间的关系示意图；

图7是本申请某些实施方式的测距装置中检测器阵列的部分结构示意图；

图8是本申请某些实施方式的电子设备的结构示意图；

图9至图20是本申请某些实施方式的测距装置的测距方法的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，相同或类似的标号自始至终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方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的实施方式的不同结构。为了简化本申请的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。

请参阅图1，本申请提供一种测距装置100。测距装置100包括至少两个激光发射单元(12、14)、检测器阵列22及处理器30。至少两个激光发射单元(12、14)用于朝向场景40发射光学脉冲(42或/和44)，每个激光发射单元(12、14)具有不同的功率。检测器阵列22用于接收从场景40中的点反射的光学脉冲46并输出指示所接收的光学脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30用于根据信号控制相应的激光发射单元(12或/和14)的开启。

其中，测距装置100可以应用于诸如手机、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑等电子设备300(图8所示)中进行距离测量，以辅助摄像头拍照、扫描、解锁、支付。测距装置100还可以应用于AR眼镜、AR眼罩、AR头盔、AR头环、AR手环、VR眼镜、VR眼罩、VR头盔、或VR头环等智能穿戴设备(图未示)中进行距离测量，以辅助导航、避障、扫描等。测距装置100还可以应用于无人机、汽车、轮船等运输工具中进行距离测量，以辅助驾驶、避障等。

本申请以测距装置100应用于手机为例，在手机的壳体内设置有测距装置。当需要进行测距相关操作时，测距装置100朝向被测场景，处理器30控制开启对应的激光发射单元(12或/和14)朝向场景40发射光学脉冲(42、44)，检测器阵列22接收从场景中的点反射的光学脉冲46并输出指示所接收的光学脉冲46的相应到达时间的信号，处理器30通过处理该信号获取手机与场景40之间的距离。

本申请实施方式的测距装置100中，每个激光发射单元(12、14)具有不同的功率，且处理器30能够根据检测器阵列22输出的信号控制相应的激光发射单元(12或14)的开启，以使得被物体反射回来的光脉冲46适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

具体地，请继续参阅图1，在某些实施方式中，测距装置100包括至少两个激光发射单元、接收器20及处理器30。

激光发射单元的数量可以是大于等于两个，例如激光发射单元的数量是两个、三个、四个、五个或者更多个。每个激光发射单元具有不同的功率，例如激光发射单元的数量为N个，每个激光发射单元的功率为Pi且互不相同(i＝1、2、3、……n)，即，P1≠P2≠P3≠。。。≠Pn。每个激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器。

本申请仅以测距装置100包括两个激光发射单元为例进行说明，两个激光发射单元分别为第一激光发射单元12与第二激光发射单元14。第一激光发射单元12包括第一壳体121及收容在第一壳体121内的第一光源122。第一壳体121对第一光源122起到保护作用，例如防尘、防水、防摔。第一壳体121开设有第一出光口123，第一光源122的出光面朝向第一出光口123，以能向外发射光学脉冲42。第二激光发射单元14包括第二壳体141及收容在第二光源142。第二壳体141对第二光源142起到保护作用，例如防尘、防水、防摔。第二壳体141开设有第二出光口143，第二光源142的出光面朝向第二出光口143，以能向外发射光学脉冲44。第一激光发射单元12和第二激光发射单元14具有不同的功率，第一激光发射单元12可以比第二激光发射单元14具有更大的功率，或者，第一激光发射单元12可以比第二激光发射单元14具有更小的功率。在一个例子中，如图1，第一激光发射单元12和第二激光发射单元14相互间隔，且位于接收器20的两侧。在另一个例子中，如图2，第一激光发射单元12和第二激光发射单元14位于接收器20的同一侧，此时，第一激光发射单元12和第二激光发射单元14可相互间隔，也可彼此结合，包括二者仅贴合而没有连接关系、二者可拆卸连接、或彼此固定地不可拆卸地连接。

在一个例子中，第一激光发射单元12及第二激光发射单元14可以是垂直腔面发射激光发射器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)，也可以是分布式反馈激光器(Distributed Feedback Laser，DFB)，也可以VCSEL与DFB的任意组合。

接收器20包括第三壳体21及收容在第三壳体21内的检测器阵列22。第三壳体21对检测器阵列22起到保护作用，例如防尘、防水、防摔。第三壳体21开设有入光口23，检测器阵列22的收光面朝向入光口23，以能接收来自外界光学脉冲46。

请结合图3，检测器阵列22包括多个检测器221，多个检测器221呈二维阵列分布，例如呈二维矩形阵列、二维圆形阵列、二维扇形阵列等，在此不做限制。每个检测器221均为光子敏感元件，光子敏感元件可为单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)。SPAD元件接收光学脉冲46并产生响应信号。

处理器30分别与至少两个激光发射单元(第一激光发射单元12与第二激光发射单元14)及接收器20均电连接。处理器30、第一激光发射单元12、第二激光发射单元14、及接收器20可以封装在同一个载体内，或者，处理器30、第一激光发射单元12、第二激光发射单元14、及接收器20可以封装在不同载体内，例如：接收器20、第一激光发射单元12、及第二激光发射单元14封装在第一载体内，处理器30封装在第二载体内并位于第一载体外。

在某些实施方式中，处理器30根据所述信号控制相应的激光发射单元的开启，包括：处理器30处理所述信号以获取测距装置100与所述场景40之间的实时距离，并根据实时距离控制相应的激光发射单元的开启。

具体地，在初始时刻，处理器30控制第一激光发射单元12和第二激光发射单元14中功率最大的激光发射单元朝向场景40上的点发射检测脉冲42(或检测脉冲44)，所发射检测脉冲42(或检测脉冲44)的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30记录自第一激光发射单元12开始发射检测脉冲42的起始时刻或第二激光发射单元14开始发射检测脉冲44的起始时刻，并记录接收器20产生信号的终止时刻，根据起始时刻与终止时刻计算时间差，处理器30再根据“飞行时间”(Time of Flight，TOF)测距法计算测距装置100与场景40之间的实时距离，并将该实时距离与预先设定的距离阈值进行比较。

下面以第一激光发射单元12的功率大于第二激光发射单元14的功率为例进行说明。

当该实时距离大于距离阈值时，处理器30确定测距装置100与场景40之间的实时距离为较远距离，并控制仅仅保持功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)发射光学脉冲42(第二激光发射单元14保持关闭)，以获得新的实时距离。

当该实时距离从大于距离阈值变化为小于距离阈值时，处理器30确定测距装置100与场景40之间的实时距离为较近距离，并控制功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)切换成较小功率的激光发射单元(第二激光发射单元14)发射光学脉冲44，以获得新的实时距离。即，处理器30控制第一激光发射单元12关闭，及第二激光发射单元14开启。

当该实时距离等于距离阈值时，处理器30确定测距装置100与场景40之间的实时距离为临界距离，此时根据设定，在一个例子中，处理器30可以控制仅仅保持功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)发射光学脉冲42(第二激光发射单元14保持关闭)，以获得新的实时距离。在另外一个例子中，处理器30控制功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)切换成较小功率的激光发射单元(第二激光发射单元14)发射光学脉冲44，以获得新的实时距离。

在场景40中给定点测距的初始时刻之后，处理器30继续计算新的实时距离，并将该实时距离与预先设定的距离阈值进行比较。然后根据比较的结果继续通过上述实施方式控制激光发射单元的工作状态。

为了准确测量光飞行的时间，可以采用时间相关单光子计数(Time-CorrelatedSingle Photon Counting，TCSPC)技术。TCSPC技术采用具有高重复频率的脉冲激光器作为主动探测的光源，用可感知单光子的传感器对信号进行多次重复测量，用时间数字转换器(time-to-digital converter，TDC)记录接收到的光子信号的时间信息。因为单个光子返回到探测器的概率服从泊松分布，并且由于背景噪声的影响，传感器记录到的返回时间并不能总是准确反应被测物体的距离。但是如果重复进行多次测量，统计发现光子会有较大的概率落在正确的时间区间。因此TCSPC技术需要进行多次测量累积，并对测量结果进行统计并提取信号波形，重建出正确的飞行时间，进而得到被测物体的深度信息。

一般地，用于TCSPC技术的光子敏感元件一般为SPAD，SPAD元件在接收到单个光子信息后会形成雪崩击穿，产生非常大的雪崩击穿电流，需要一定的时间对SPAD进行淬灭复位，这一段时间内SPAD无法继续探测记录新的光子。因此，如果一个探测周期内有多个光子到达传感器，后到达的光子往往无法被记录，而最先到达的光子有很大的概率是背景噪声或泊松分布造成的噪声信号，使得重建的波形信息不能真实反应飞行时间，一般来说这种影响会造成测得的飞行时间比真实时间短。因此，当探测距离较近时，SPAD在一个探测周期内接收到的光子数变多(较强)，容易造成测距装置测得距离存在较大误差。同时，若探测距离较远时，SPAD在一个探测周期内接收到的光子数变少(较弱)，也容易造成测距装置测得距离存在较大误差。

本申请实施方式的测距装置100中，每个激光发射单元具有不同的功率，且处理器30能够处理信号以获取测距装置100与所述场景40之间的实时距离，在实时距离大于距离阈值时，处理器30控制仅仅保持功率最大的激光发射单元；当该实时距离从大于距离阈值变化为小于距离阈值时，处理器30控制功率最大的激光发射单元切换成较小功率的激光发射单元发射光学脉冲，以获得新的实时距离，以能根据实时距离选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得被物体反射回来的光脉冲适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

可以理解地，至少两个激光发射单元(12、14)并不局限于上述实施方式中为独立的具有不同功率的激光发射器，在某些实施方式中，请参阅图4及图5，至少两个激光发射单元(12、14)还可以为同一个激光发射器10的两个区域。激光发射器10包括衬底102、多个第一光源122及多个第二光源142。衬底102由半导体材料制成。多个第一光源122及多个第二光源142呈二维阵列排布在衬底102上。二维阵列包括二维矩形阵列、二维圆形阵列、二维扇形阵列等，在此不做限制。每个激光发射单元12包括多个第一光源122以向外发射光学脉冲42。每个激光发射单元14包括多个第二光源142以向外发射光学脉冲44。其中，多个第一光源122形成的区域可以与多个第二光源142形成的区域可以是顺序分布、间隔交替、也可以是彼此环绕等等。激光发射单元12和激光发射单元14具有不同的功率，激光发射单元12可以比激光发射单元14具有更大的功率，或者，激光发射单元12可以比激光发射单元14具有更小的功率。

此时，在初始时刻，处理器30控制至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，即，处理器30控制激光发射单元12朝向场景40上的点发射检测脉冲42，同时，处理器30控制激光发射单元14朝向场景40上的点发射检测脉冲44，检测脉冲42和检测脉冲44的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30记录自激光发射单元12和激光发射单元14开始发射检测脉冲42、44的起始时刻，并记录接收器20产生信号的终止时刻，根据起始时刻与终止时刻计算时间差，处理器30再根据TOF测距法计算测距装置100与场景40之间的实时距离，并将该实时距离与预先设定的距离阈值进行比较。

下面以激光发射单元12的功率大于激光发射单元14的功率为例进行说明。

当该实时距离大于距离阈值时，处理器30确定测距装置100与场景40之间的实时距离为较远距离，并保持控制激光发射单元12发射光学脉冲42，及控制激光发射单元14发射光学脉冲44，以获得新的实时距离。

当该实时距离从大于距离阈值变化为小于距离阈值时，处理器30确定测距装置100与场景40之间的实时距离为较近距离，并控制部分激光发射单元发射光学脉冲。控制部分激光发射单元发射光学脉冲包括：控制激光发射单元12发射光学脉冲42或控制激光发射单元14发射光学脉冲44。

在某些实施方式中，距离阈值包括多个子阈值，例如包括第一子阈值与第二子阈值，当该实时距离大于第一子阈值时，处理器30保持控制激光发射单元12发射光学脉冲42，及控制激光发射单元14发射光学脉冲44，以获得新的实时距离。当该实时距离从大于第一子阈值变化为小于第一子阈值且大于第二子阈值时，处理器30控制激光发射单元12发射光学脉冲42，并控制激光发射单元14关闭。当该实时距离从大于第二子阈值变化为小于第二子阈值时，处理器30控制激光发射单元14发射光学脉冲44，并控制激光发射单元12关闭。

本实施方式的测距装置100中的至少两个激光发射单元(12、14)为同一个激光发射器10的两个区域，因此，能够减少模组的数量，使得激光发射器的结构更加紧凑，集成度更高。

在某些实施方式中，处理器30根据所述信号控制相应的激光发射单元的开启，包括：处理器30根据所述信号的数量控制至少两个所述激光发射单元的开启。

具体地，当每个激光发射单元为如图1及图2所述的独立的具有不同功率的激光发射器时，则在初始时刻，处理器30控制第一激光发射单元12和第二激光发射单元14中功率最大的激光发射单元朝向场景40上的点发射检测脉冲42(或检测脉冲44)，所发射检测脉冲42(或检测脉冲44)的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30记录以所述初始时刻为起始点的一段周期内产生的信号的数量，并将该周期内该信号的数量与预先设定的数量阈值进行比较。

在上述实施方式中，所述检测器阵列22包括多个区域，多个区域中的至少一个用于产生所述信号。具体地，请结合图3，检测器阵列22包括多个区域，如检测器区域222、检测器区域224等。多个检测器区域呈二维阵列分布，例如呈二维矩形阵列、二维圆形阵列、二维扇形阵列等，在此不做限制。以检测器区域222为例，检测器区域222包括至少一个检测器221，检测器221呈二维阵列分布，例如呈二维矩形阵列、二维圆形阵列、二维扇形阵列等，在此不做限制。

检测器阵列22包括的多个区域中的至少一个区域用于产生检测器接收的经场景中的点反射的检测脉冲产生的信号。在一些实施方式中，一些区域，如检测器区域222产生的信号242用于计算距离。在一些实施方式中，一些区域，如检测器区域224产生的信号262用于作为处理器30控制至少两个所述激光发射单元的开启的依据，换言之，处理器30是根据信号262的数量来控制至少两个激光发射单元的开启。

在某些实施方式中，当处理器30是根据信号262的数量来控制至少两个激光发射单元的开启，在测距装置100应用于强光环境下，可以降低检测器区域224内检测器221的偏置电压，以提高检测器区域224内检测器221的击穿阈值使其更难被激发而产生信号，从而保证获取的信号262的数量准确。在测距装置100应用于暗光环境下，可以提高检测器区域224内检测器221的偏置电压，以降低其击穿阈值使其更容易被激发而产生信号，从而保证获取信号262的数量准确。

请继续参阅图1及图2，下面以第一激光发射单元12的功率大于第二激光发射单元14的功率时，处理器30比较以初始时刻为起始点的一段周期内产生的信号的数量与预先设定的数量阈值为例进行说明。

当该信号的数量小于预设的第一数量阈值，处理器30控制仅仅保持最大功率的激光发射单元(第一激光发射单元12)发射光学脉冲42(第二激光发射单元14保持关闭)。

当该信号的数量从小于第一数量阈值变化为大于第一数量阈值，处理器30控制功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)切换成较小功率的激光发射单元(第二激光发射单元14)发射光学脉冲44。即，处理器30控制第一激光发射单元12关闭，及控制第二激光发射单元14开启。

当该信号的数量等于第一数量阈值时，此时根据设定，在一个例子中，处理器30可以控制仅仅保持功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)发射光学脉冲42(第二激光发射单元14保持关闭)。在另外一个例子中，处理器30控制功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)切换成较小功率的激光发射单元(第二激光发射单元14)发射光学脉冲44。

在初始时刻之后，处理器30继续记录检测器阵列22在下一段时间周期内产生的信号数量，并将该信号数量与预先设定的第一数量阈值进行比较。然后根据比较的结果继续通过上述实施方式控制激光发射单元的工作状态。

一般地，用于检测光子的SPAD元件在接收到单个光子信息后会形成雪崩击穿，产生非常大的雪崩击穿电流，即指示所接收的光子的相应到达时间的信号。SPAD在产生一个该信号之后，需要一定的时间对SPAD进行淬灭复位，这一段时间内SPAD无法继续探测记录新的光子。因此，如果一个探测周期内有多个光子到达传感器，后到达的光子往往无法被记录。如果SPAD在一个探测周期内产生的信号数变多，即接收到的光子数变多(较强)，容易造成测距装置测得距离存在较大误差。同时，若SPAD在一个探测周期内产生的信号数变少时，SPAD在一个探测周期内接收到的光子数变少(较弱)，也容易造成测距装置测得距离存在较大误差。

本申请实施方式的测距装置100中，每个激光发射单元具有不同的功率，且处理器30能够处理多个检测器区域产生的信号以根据该信号的数量控制至少两个激光发射单元的开启。在该信号的数量小于第一数量阈值时，处理器30控制仅仅保持功率最大的激光发射单元；当该信号的数量从小于第一数量阈值变化为大于第一数量阈值时，处理器30控制功率最大的激光发射单元切换成较小功率的激光发射单元发射光学脉冲，以能根据多个检测器区域产生的信号选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得检测器221在一个探测周期内产生的信号的数量适度，不会过多或过少，保证测距结果准确。

可以理解，同样地，至少两个激光发射单元(12、14)并不局限于上述实施方式中为独立的具有不同功率的激光发射器，在某些实施方式中，请参阅图4及图5，至少两个激光发射单元(12、14)还可以为同一个激光发射器10的两个区域。

此时，在初始时刻，处理器30控制至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，即，处理器30控制激光发射单元12朝向场景40上的点发射检测脉冲42，同时，处理器30控制激光发射单元14朝向场景40上的点发射检测脉冲44，检测脉冲42和检测脉冲44的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30记录以所述初始时刻为起始点的一段周期内产生的信号的数量，并将该周期内该信号的数量与预先设定的数量阈值进行比较。

下面以激光发射单元12的功率大于激光发射单元14的功率为例进行说明。

当该信号的数量小于第一数量阈值时，处理器30保持控制激光发射单元12发射光学脉冲42，及控制激光发射单元14发射光学脉冲44。

当该信号的数量从小于第一数量阈值变化为大于第一数量阈值时，处理器30控制部分激光发射单元发射光学脉冲。控制部分激光发射单元发射光学脉冲包括：控制激光发射单元12发射光学脉冲42或控制激光发射单元14发射光学脉冲44。

在某些实施方式中，第一数量阈值包括多个子阈值，例如包括第一子阈值与第二子阈值，当该信号的数量小于第一子阈值时，处理器30保持控制激光发射单元12发射光学脉冲42，及控制激光发射单元14发射光学脉冲44。当该信号的数量从小于第一子阈值变化为大于第一子阈值且小于第二子阈值时，处理器30控制激光发射单元12发射光学脉冲42，并控制激光发射单元14关闭。当该信号的数量从小于第二子阈值变化为大于第二子阈值时，处理器30控制激光发射单元14发射光学脉冲44，并控制激光发射单元12关闭。

本实施方式的测距装置100中的至少两个激光发射单元(12、14)为同一个激光发射器10的两个区域，因此，能够减少模组的数量，使得激光发射器的结构更加紧凑，集成度更高。

在某些实施方式中，处理器30根据所述信号控制相应的激光发射单元的开启，包括：处理器30处理所述信号以获取检测器阵列22接收的光学脉冲46的强度，并根据所述强度控制相应的激光发射单元的开启。

具体地，当每个激光发射单元为如图1及图2所述的独立的具有不同功率的激光发射器时，则在初始时间周期开始时，处理器30控制第一激光发射单元12和第二激光发射单元14中功率最大的激光发射单元朝向场景40上的点发射检测脉冲42(或检测脉冲44)，所发射检测脉冲42(或检测脉冲44)的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系。如图6所示，该映射关系包括关于时间和强度关系的直方图，处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。例如，以图6所示的直方图中，在预定周期内存在两个峰值，两个峰值均超过了光强阈值，则大于光强阈值的峰值数量为二。

下面以第一激光发射单元12的功率大于第二激光发射单元14的功率为例进行说明。

当该峰值数量小于预设的第二数量阈值，处理器30控制仅仅保持最大功率的激光发射单元(第一激光发射单元12)发射光学脉冲42(第二激光发射单元14保持关闭)。

当该峰值数量从小于第二数量阈值变化为大于第二数量阈值，处理器30控制功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)切换成较小功率的激光发射单元(第二激光发射单元14)发射光学脉冲44。即，处理器30控制第一激光发射单元12关闭，及控制第二激光发射单元14开启。

当该峰值数量等于第二数量阈值时，此时根据设定，在一个例子中，处理器30可以控制仅仅保持功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)发射光学脉冲42(第二激光发射单元14保持关闭)。在另外一个例子中，处理器30控制功率最大的激光发射单元(第一激光发射单元12)切换成较小功率的激光发射单元(第二激光发射单元14)发射光学脉冲44。

在下一个时间周期开始时，处理器30继续根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的直方图，并将该直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。然后根据比较的结果继续通过上述实施方式控制激光发射单元的工作状态。

TCSPC技术在强光下应用的主要问题包括：当一个周期内接收到超过一个光子时，由于SPAD接收到光子后重新复位恢复工作状态需要一定时间，这段时间即使有光子入射在SPAD上也不会计数，因此最后的关于时间和强度关系的统计直方图往往只能统计出一个周期第一个入射的光子，造成该统计直方图偏离真实的光强随时间的分布。最后通过直方图的峰值或质心等不同方法计算飞行时间时计算值偏小，造成强光下测得的距离比真实值小。此外，TCSPC技术需要进行多次测量累积，并对测量结果进行统计并提取信号波形，重建出正确的飞行时间，进而得到被测物体的深度信息。在此过程中，如果光强过小会导致需要的测量累积次数增多，不仅会降低测距的效率，还可能导致信号波形不准确，影响最终测距结果的准确度。

本申请实施方式的测距装置100中，每个激光发射单元具有不同的功率，且处理器30可以根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，该映射关系包括关于时间和强度关系的直方图。处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。在该信号的数量小于第二数量阈值时，处理器30控制仅仅保持功率最大的激光发射单元；当该信号的数量从小于第二数量阈值变化为大于第二数量阈值时，处理器30控制功率最大的激光发射单元切换成较小功率的激光发射单元发射光学脉冲，以能根据直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得检测器221在一个探测周期内接收到的光学脉冲的强度适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。同时也使得TCSPC技术需要的测量累积次数适度，保证TCSPC技术具有合适的效率的同时提取的信号波形能更加准确。

可以理解，同样地，至少两个激光发射单元(12、14)并不局限于上述实施方式中为独立的具有不同功率的激光发射器，在某些实施方式中，请参阅图4及图5，至少两个激光发射单元(12、14)还可以为同一个激光发射器10的两个区域。

此时，在初始时间周期内，处理器30控制至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，即，处理器30控制激光发射单元12朝向场景40上的点发射检测脉冲42，同时，处理器30控制激光发射单元14朝向场景40上的点发射检测脉冲44，检测脉冲42和检测脉冲44的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30根据检测器阵列22接收的经场景40中的点反射的检测脉冲46，获取关于时间和强度关系的映射关系。如图6所示，该映射关系包括关于时间和强度关系的直方图，处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。

下面以激光发射单元12的功率大于激光发射单元14的功率为例进行说明。

当该峰值数量小于第二数量阈值时，处理器30保持控制激光发射单元12发射光学脉冲42，及控制激光发射单元14发射光学脉冲44。

当该峰值数量从小于第二数量阈值变化为大于第二数量阈值时，处理器30控制部分激光发射单元发射光学脉冲。控制部分激光发射单元发射光学脉冲包括：控制激光发射单元12发射光学脉冲42或控制激光发射单元14发射光学脉冲44。

在某些实施方式中，第二数量阈值包括多个子阈值，例如包括第一子阈值与第二子阈值，当该信号的数量小于第一子阈值时，处理器30保持控制激光发射单元12发射光学脉冲42，及控制激光发射单元14发射光学脉冲44。当该峰值数量从小于第一子阈值变化为大于第一子阈值且小于第二子阈值时，处理器30控制激光发射单元12发射光学脉冲42，并控制激光发射单元14关闭。当该信号的数量从小于第二子阈值变化为大于第二子阈值时，处理器30控制激光发射单元14发射光学脉冲44，并控制激光发射单元12关闭。

在下一个时间周期开始时，处理器30继续根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的直方图，并将该直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。然后根据比较的结果继续通过上述实施方式控制激光发射单元的工作状态。

本实施方式的测距装置100中的至少两个激光发射单元(12、14)为同一个激光发射器10的两个区域，因此，能够减少模组的数量，使得激光发射器的结构更加紧凑，集成度更高。

本申请还提供一种测距装置100，测距装置100包括用于朝向场景发射光学脉冲的激光发射单元、检测器阵列和处理器。

其中，激光发射单元的数量可以是任意个数，例如激光发射单元的数量是一个、两个、三个、四个、五个或者更多个。在一个例子中，每个激光发射单元具有不同的功率，例如激光发射单元的数量为N个，每个激光发射单元的功率为Pi且互不相同(i＝1、2、3、……n)，即，P1≠P2≠P3≠。。。≠Pn。在另一个例子中，每个激光发射单元的功率全部相同。在又一个例子中，每个激光发射单元的功率部分相同。在一个例子中，每个激光发射单元可为独立的激光发射器。在另一个例子中，每个激光发射单元可为同一个激光发射器的不同区域。

本申请仅以测距装置100包括两个激光发射单元为例进行说明，请参阅图1，测距装置100包括两个激光发射单元(12、14)、检测器阵列22及处理器30。两个激光发射单元(12、14)皆用于朝向场景40发射光学脉冲(42或/和44)，每个激光发射单元(12、14)具有不同的功率。检测器阵列22用于接收从场景40中的点反射的光学脉冲46并输出指示所接收的光学脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30用于处理该信号以获取检测器阵列22接收的光学脉冲46的强度，并根据所述强度控制检测器阵列22的信号输出。

在某些实施方式中，处理器30根据所述强度控制检测器阵列22的信号输出，包括：处理器30处理所述信号以获取检测器阵列22接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制检测器阵列22的信号输出。

具体地，当每个激光发射单元为如图1及图2所述的独立的具有不同功率的激光发射器时，则在一个时间周期开始时，处理器30控制第一激光发射单元12和第二激光发射单元14中功率最大的激光发射单元朝向场景40上的点发射检测脉冲42(或检测脉冲44)，所发射检测脉冲42(或检测脉冲44)的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系。如图6所示，该映射关系包括关于时间和强度关系的直方图，处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。例如，以图6所示的直方图中，在预定周期内存在两个峰值，两个峰值均超过了光强阈值，则大于光强阈值的峰值数量为二。

可以理解，同样地，至少两个激光发射单元(12、14)并不局限于上述实施方式中为独立的具有不同功率的激光发射器，在某些实施方式中，请参阅图4及图5，至少两个激光发射单元(12、14)还可以为同一个激光发射器10的两个区域，以减少模组的数量，使得激光发射器的结构更加紧凑，集成度更高。

此时，则在一个时间周期开始时，处理器30控制至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，即，处理器30控制激光发射单元12朝向场景40上的点发射检测脉冲42，同时，处理器30控制激光发射单元14朝向场景40上的点发射检测脉冲44，检测脉冲42和检测脉冲44的一部分被场景上的点反射，反射的检测脉冲46的一部分被检测器阵列22接收，并产生指示所接收的检测脉冲46的相应到达时间的信号。处理器30根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系。如图6所示，该映射关系包括关于时间和强度关系的直方图，处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。

在上述实施方式中，检测器阵列22包括多个区域，每个区域包括多个检测器和一个输出端。输出端用于接收该检测器区域每个检测器产生的信号，并根据处理器的控制输出一定数量的信号。具体地，请结合图3及图7，检测器阵列22包括多个区域，如检测器区域222、检测器区域224等。多个检测器区域呈二维阵列分布，例如呈二维矩形阵列、二维圆形阵列、二维扇形阵列等，在此不做限制。以检测器区域222为例，检测器区域222包括至少一个检测器221和一个输出端220，检测器221呈二维阵列分布，例如呈二维矩形阵列、二维圆形阵列、二维扇形阵列等，在此不做限制。输出端220用于接收检测器区域222内每个检测器221产生的信号，并根据处理器30的控制输出一定数量的信号262。每个区域中的每个检测器221分别与输出端220电连接。

下面以测距装置100在测距过程中的某一时间周期为例进行说明。在该时间周期内，处理器30根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的包括关于时间和强度关系的直方图，处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。

当该峰值数量大于第三数量阈值时，处理器30确定为强光环境，并控制输出端220输出第一预定数量的信号262。

当该峰值数量小于第三数量阈值时，处理器30确定为弱光环境，控制输出端220输出第二预定数量的信号262，其中，第二预定数量大于第一预定数量。

在采用TCSPC测距时，往往受于形状结构、成本等因素限制，用于TCSPC技术的SPAD数量有限，如果不调节SPAD的灵敏度，可能会出现某一时间周期内大部分SPAD均处于复位状态中，导致这一段时间内SPAD无法继续探测记录新的光子，影响测距结果的准确度。

本申请实施方式的测距装置100中，处理器30可以根据检测器阵列22接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，该映射关系包括关于时间和强度关系的直方图。处理器30还可以统计该直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量，并将该峰值数量与预先设定的数量阈值进行比较。在该峰值数量大于第三数量阈值时，处理器30控制控制输出端220输出第一预定数量的信号262，以降低检测器区域224的灵敏度；当该峰值数量小于第三数量阈值时，处理器30控制控制输出端220输出第二预定数量的信号262(第二预定数量大于第一预定数量)，以提高检测器区域224的灵敏度。处理器30通过调节以检测器区域224为例的一些检测器区域的灵敏度，可以使检测器阵列22能根据环境选择不同的灵敏度，提高了检测器阵列22产生的信号的可靠度，使测距结果更加精确。此外，处理器30还可以通过调节以检测器区域224为例的一些检测器区域的灵敏度，使检测器阵列22能在更大范围的光强下正常工作。

请参阅图8，本申请还提供一种电子设备300。电子设备300可以是手机、平板电脑、笔记本电脑、智能穿戴设备(如智能手表、智能手环、智能眼镜、智能头盔等)、头显设备、虚拟现实设备等等，在此不做限制。电子设备300包括上述任意一实施方式的测距装置100和壳体200。测距装置100与壳体200结合。其中，测距装置100的激光发射器10与接收器20可以设置在壳体200上，还可以设置在壳体200内部，例如设置在显示屏下方。

请结合图1，本申请实施方式的电子设备300中，每个激光发射单元(12、14)具有不同的功率，且处理器30能够根据检测器阵列22输出的信号控制相应的激光发射单元(12或14)的开启，以使得被物体反射回来的光脉冲46适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

请参阅图9，本申请还提供一种测距方法，该测距方法可应用于图1、图2及图4所示的测距装置100。

该测距方法包括：

01：通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个所述激光发射单元具有不同的功率；

03：通过所述检测器阵列接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及

05：根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启。

请参阅图10，在某些实施方式中，05：根据信号控制相应的激光发射单元的开启，包括：

051：处理信号以获取测距装置与场景之间的实时距离，并根据实时距离控制相应的激光发射单元的开启。

请参阅图11，在某些实施方式中，01通过至少两个激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率，包括：

012：至少两个激光发射单元中功率最大的激光发射单元朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图11，在某些实施方式中，051：处理信号以获取测距装置与场景之间的实时距离，并根据实时距离控制相应的激光发射单元的开启，包括：

0511：根据检测器阵列接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取初始时刻的测距装置与场景之间的实时距离；

0512：当实时距离大于预设的距离阈值，控制保持功率最大的激光发射单元发射光学脉冲；

0513：当实时距离从大于距离阈值变化为小于距离阈值，控制功率最大的激光发射单元切换成较小功率的激光发射单元发射光学脉冲。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100能根据实时距离选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得被物体反射回来的光脉冲适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

请参阅图12，在某些实施方式中，01：通过至少两个激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率，还包括：

014：至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图12，在某些实施方式中，051：处理信号以获取测距装置与场景之间的实时距离，并根据实时距离控制相应的激光发射单元的开启，还包括：

0514：根据检测器阵列接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取初始时刻的测距装置与场景之间的实时距离；

0515：当实时距离大于预设阈值，控制保持至少两个激光发射单元均朝向场景发射光学脉冲；

0516：当实时距离从大于距离阈值变化为小于预设阈值，控制部分激光发射单元发射光学脉冲。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100能根据实时距离选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得被物体反射回来的光脉冲适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。

请参阅图13，在某些实施方式中，05：根据信号控制相应的激光发射单元的开启，包括：

052：根据信号的数量控制至少两个激光发射单元的开启。

请参阅图14，在某些实施方式中，01：通过至少两个激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率，包括：

012：至少两个激光发射单元中功率最大的激光发射单元朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图14，在某些实施方式中，052：根据信号的数量控制至少两个激光发射单元的开启，包括：

0521：获取多个检测器接收的经场景中的点反射的检测脉冲产生的信号的数量；

0522：当信号的数量小于预设的第一数量阈值，处理器控制保持最大功率的激光发射单元发射光学脉冲；

0523：当信号的数量从小于第一数量阈值变化为大于第一数量阈值，处理器控制功率最大的激光发射单元切换成较小功率的激光发射单元发射光学脉冲。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100能根据多个检测器区域产生的信号选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得检测器在一个探测周期内产生的信号的数量适度，不会过多或过少，保证测距结果准确。

请参阅图15，在某些实施方式中，01：通过至少两个激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率，还包括：

至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图15，在某些实施方式中，052：根据信号的数量控制至少两个激光发射单元的开启，还包括：

0524：获取多个检测器接收的经场景中的点反射的检测脉冲产生的信号的数量；

0526：当信号的数量小于预设的第一数量阈值，处理器控制保持至少两个激光发射单元均朝向场景发射光学脉冲；

0528：当信号的数量从小于第一数量阈值变化为大于第一数量阈值，处理器控制部分激光发射单元发射光学脉冲。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100能根据多个检测器区域产生的信号选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得检测器221在一个探测周期内产生的信号的数量适度，不会过多或过少，保证测距结果准确。

请参阅图16，在某些实施方式中，05：根据信号控制相应的激光发射单元的开启，包括：

053：处理信号以获取检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据强度控制相应的激光发射单元的开启。

请参阅图17，在某些实施方式中，01：通过至少两个激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率，包括：

012：至少两个激光发射单元中功率最大的激光发射单元朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图17，在某些实施方式中，053：处理信号以获取检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据强度控制相应的激光发射单元的开启，包括：

0531：根据检测器阵列接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；

0532：统计直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

0533：当峰值数量小于预设的第二数量阈值，处理器控制保持最大功率的激光发射单元发射光学脉冲；

0534：当峰值数量大于第二数量阈值，处理器控制功率最大的激光发射单元切换成较小功率的激光发射单元发射光学脉冲。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100能根据直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得检测器221在一个探测周期内接收到的光学脉冲的强度适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。同时也使得TCSPC技术需要的测量累积次数适度，保证TCSPC技术具有合适的效率的同时提取的信号波形能更加准确。

请参阅图18，在某些实施方式中，01：通过至少两个激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个激光发射单元具有不同的功率，还包括：

014：至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图18，在某些实施方式中，053：处理信号以获取检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据强度控制相应的激光发射单元的开启，还包括：

0535：根据检测器阵列接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；

0536：统计直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

0537：当数量小于第二数量阈值，处理器控制保持至少两个激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲；

0538：当数量大于第二数量阈值，处理器控制部分激光发射单元发射光学脉冲。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100能根据直方图中预定周期T内峰值大于光强阈值的峰值数量选取具有对应功率的激光发射单元来发射光学脉冲，使得检测器221在一个探测周期内接收到的光学脉冲的强度适度，不会过强或过弱，保证测距结果准确。同时也使得TCSPC技术需要的测量累积次数适度，保证TCSPC技术具有合适的效率的同时提取的信号波形能更加准确。

请参阅图19，本申请还提供一种测距方法，该测距方法可应用于图1、图2及图4所示的测距装置100。该测距方法包括：

07：通过激光发射单元朝向场景发射光学脉冲；

08：通过检测器阵列接收从场景中的点反射的光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；

09：处理信号以获取检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据强度控制检测器阵列的信号输出。

请参阅图20，在某些实施方式中，07：通过激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

071：以最大功率朝向场景发射检测脉冲。

请继续参阅图20，在某些实施方式中，09：处理信号以获取检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据强度控制检测器阵列的信号输出，包括：

091：根据检测器阵列接收的经场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；

092：统计直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

093：当峰值数量大于预设的第三数量阈值，处理器控制第一预定数量的检测器产生的信号输出；

094：当峰值数量小于第三数量阈值，处理器控制第二预定数量的检测器产生的信号输出，第二预定数量大于第一预定数量。

本实施方式的测距方法可以使测距装置100中的检测器阵列22能根据环境选择不同的灵敏度，提高了检测器阵列22产生的信号的可靠度，使测距结果更加精确。此外，处理器30还可以通过调节以检测器区域224为例的一些检测器区域的灵敏度，使检测器阵列22能在更大范围的光强下正常工作。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。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方式或示例。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方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施方式进行变化、修改、替换和变型。

Claims (34)

1.一种测距装置，其特征在于，包括：

至少两个激光发射单元，至少两个所述激光发射单元用于朝向场景发射光学脉冲，每个所述激光发射单元具有不同的功率；

检测器阵列，所述检测器阵列用于接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及

处理器，所述处理器用于根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启。

2.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述处理器还用于处理所述信号以获取所述测距装置与所述场景之间的实时距离，并根据所述实时距离控制相应的所述激光发射单元的开启。

3.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，每个所述激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器；至少两个所述激光发射单元中功率最大的所述激光发射单元朝向场景发射检测脉冲，所述处理器用于根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取初始时刻的所述测距装置实时距离。

4.根据权利要求3所述的测距装置，其特征在于，

当所述实时距离大于预设的距离阈值，所述处理器控制保持功率最大的所述激光发射单元发射光学脉冲；

当所述实时距离从大于所述距离阈值变化为小于距离阈值，所述处理器控制功率最大的所述激光发射单元切换成较小功率的所述激光发射单元发射光学脉冲。

5.根据权利要求2所述的测距装置，其特征在于，至少两个所述激光发射单元为同一个激光发射器的两个区域；

至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，所述处理器还用于根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取初始时刻的所述测距装置实时距离。

6.根据权利要求5所述的测距装置，其特征在于，

当所述实时距离大于预设阈值，所述处理器控制保持至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射光学脉冲；

当所述实时距离从大于所述距离阈值变化为小于所述预设阈值，所述处理器控制部分所述激光发射单元发射光学脉冲。

7.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述检测器阵列包括多个检测器，多个所述检测器产生多个所述信号；所述处理器还用于根据所述信号的数量控制至少两个所述激光发射单元的开启。

8.根据权利要求7所述的测距装置，其特征在于，每个所述激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器；至少两个所述激光发射单元中功率最大的所述激光发射单元朝向场景发射检测脉冲，所述处理器还用于获取多个所述检测器接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲产生的信号的数量。

9.根据权利要求8所述的测距装置，其特征在于，

当所述信号的数量小于预设的第一数量阈值，所述处理器控制保持最大功率的所述激光发射单元发射光学脉冲；

当所述信号的数量从小于所述第一数量阈值变化为大于所述第一数量阈值，所述处理器控制功率最大的所述激光发射单元切换成较小功率的所述激光发射单元发射光学脉冲。

10.根据权利要求7所述的测距装置，其特征在于，至少两个所述激光发射单元为同一个激光发射器的两个区域；

至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，所述处理器还用于获取多个所述检测器接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲产生的信号的数量。

11.根据权利要求10所述的测距装置，其特征在于，

当所述信号的数量小于预设的第一数量阈值，所述处理器控制保持至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射光学脉冲；

当所述信号的数量从小于所述第一数量阈值变化为大于所述第一数量阈值，所述处理器控制部分所述激光发射单元发射光学脉冲。

12.根据权利要求7-11任意一项所述的测距装置，其特征在于，所述检测器阵列包括多个区域，多个区域中的至少一个用于产生所述信号。

13.根据权利要求1所述的测距装置，其特征在于，所述处理器还用于处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制相应的所述激光发射单元的开启。

14.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，每个所述激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器；至少两个所述激光发射单元中功率最大的所述激光发射单元朝向场景发射检测脉冲，所述处理器还用于根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系。

15.根据权利要求14所述的测距装置，其特征在于，所述映射关系包括关于时间和强度关系的直方图，所述处理器还用于：

统计所述直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

当所述峰值数量小于预设的第二数量阈值，所述处理器控制保持最大功率的所述激光发射单元发射光学脉冲；

当所述峰值数量大于所述第二数量阈值，所述处理器控制功率最大的所述激光发射单元切换成较小功率的所述激光发射单元发射光学脉冲。

16.根据权利要求13所述的测距装置，其特征在于，至少两个所述激光发射单元为同一个激光发射器的两个区域；

至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲，所述处理器还用于根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系。

17.根据权利要求16所述的测距装置，其特征在于，所述映射关系包括关于时间和强度关系的直方图，所述处理器还用于：

统计所述直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的数量；

当所述数量小于第二数量阈值，所述处理器控制保持至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲；

当所述数量大于所述第二数量阈值，所述处理器控制部分所述激光发射单元发射光学脉冲。

18.一种测距装置，其特征在于，包括：

激光发射单元，所述激光发射单元用于朝向场景发射光学脉冲；

检测器阵列，所述检测器阵列用于接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及

处理器，所述处理器用于处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制所述检测器阵列的信号输出。

19.根据权利要求18所述的测距装置，其特征在于，所述激光发射单元以最大功率朝向场景发射检测脉冲，所述处理器还用于据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系。

20.根据权利要求19所述的测距装置，其特征在于，所述映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；所述检测器阵列包括多个检测器；所述处理器还用于：

统计所述直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

当所述峰值数量大于预设的第三数量阈值，所述处理器控制第一预定数量的所述检测器产生的信号输出；

当所述峰值数量小于所述第三数量阈值，所述处理器控制第二预定数量的所述检测器产生的信号输出，所述第二预定数量大于所述第一预定数量。

21.一种电子设备，其特征在于，包括：

壳体；及

权利要求1-20任意一项所述的测距装置，所述测距装置与所述壳体结合。

22.一种测距装置的测距方法，其特征在于，所述测距装置包括至少两个激光发射单元、检测器阵列及处理器；所述测距方法包括：

通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，每个所述激光发射单元具有不同的功率；

通过所述检测器阵列接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及

根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启。

23.根据权利要求22所述的测距方法，其特征在于，所述根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启，包括：

处理所述信号以获取所述测距装置与所述场景之间的实时距离，并根据所述实时距离控制相应的所述激光发射单元的开启。

24.根据权利要求23所述的测距方法，其特征在于，每个所述激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器；

所述通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

至少两个所述激光发射单元中功率最大的所述激光发射单元朝向场景发射检测脉冲；

所述处理所述信号以获取所述测距装置与所述场景之间的实时距离，并根据所述实时距离控制相应的所述激光发射单元的开启，包括：

根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取初始时刻的所述测距装置与所述场景之间的实时距离；

当所述实时距离大于预设的距离阈值，控制保持功率最大的所述激光发射单元发射光学脉冲；

当所述实时距离从大于所述距离阈值变化为小于距离阈值，控制功率最大的所述激光发射单元切换成较小功率的所述激光发射单元发射光学脉冲。

25.根据权利要求23所述的测距方法，其特征在于，至少两个所述激光发射单元为同一个激光发射器的两个区域；

所述通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲；

所述处理所述信号以获取所述测距装置与所述场景之间的实时距离，并根据所述实时距离控制相应的所述激光发射单元的开启。

根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取初始时刻的所述测距装置与所述场景之间的实时距离；

当所述实时距离大于预设阈值，控制保持至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射光学脉冲；

当所述实时距离从大于所述距离阈值变化为小于所述预设阈值，控制部分所述激光发射单元发射光学脉冲。

26.根据权利要求22所述的测距方法，其特征在于，所述检测器阵列包括多个检测器，多个所述检测器产生多个所述信号；所述根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启，包括：根据所述信号的数量控制至少两个所述激光发射单元的开启。

27.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，每个所述激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器；

所述通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

至少两个所述激光发射单元中功率最大的所述激光发射单元朝向场景发射检测脉冲；

所述根据所述信号的数量控制至少两个所述激光发射单元的开启，包括：

获取多个所述检测器接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲产生的信号的数量；

当所述信号的数量小于预设的第一数量阈值，所述处理器控制保持最大功率的所述激光发射单元发射光学脉冲；

当所述信号的数量从小于所述第一数量阈值变化为大于所述第一数量阈值，所述处理器控制功率最大的所述激光发射单元切换成较小功率的所述激光发射单元发射光学脉冲。

28.根据权利要求26所述的测距方法，其特征在于，至少两个所述激光发射单元为同一个激光发射器的两个区域；

所述通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲；

所述根据所述信号的数量控制至少两个所述激光发射单元的开启，包括：

获取多个所述检测器接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲产生的信号的数量。

当所述信号的数量小于预设的第一数量阈值，所述处理器控制保持至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射光学脉冲；

当所述信号的数量从小于所述第一数量阈值变化为大于所述第一数量阈值，所述处理器控制部分所述激光发射单元发射光学脉冲。

29.根据权利要求22-28任意一项所述的测距方法，其特征在于，所述检测器阵列包括多个区域，多个区域中的至少一个用于产生所述信号。

30.根据权利要求22所述的测距方法，其特征在于，05所述根据所述信号控制相应的所述激光发射单元的开启，包括：

处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制相应的所述激光发射单元的开启。

31.根据权利要求30所述的测距方法，其特征在于，每个所述激光发射单元为独立的具有不同功率的激光发射器；

所述通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

至少两个所述激光发射单元中功率最大的所述激光发射单元朝向场景发射检测脉冲；

所述处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制相应的所述激光发射单元的开启，包括：

根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，所述映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；

统计所述直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

当所述峰值数量小于预设的第二数量阈值，所述处理器控制保持最大功率的所述激光发射单元发射光学脉冲；

当所述峰值数量大于所述第二数量阈值，所述处理器控制功率最大的所述激光发射单元切换成较小功率的所述激光发射单元发射光学脉冲。

32.根据权利要求30所述的测距方法，其特征在于，至少两个所述激光发射单元为同一个激光发射器的两个区域；

所述通过至少两个所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，包括：

至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲；

所述处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制相应的所述激光发射单元的开启，包括：

根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，所述映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；

统计所述直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

当所述数量小于第二数量阈值，所述处理器控制保持至少两个所述激光发射单元均朝向场景发射检测脉冲；

当所述数量大于所述第二数量阈值，所述处理器控制部分所述激光发射单元发射光学脉冲。

33.一种测距装置的测距方法，其特征在于，所述测距装置包括激光发射单元、检测器阵列及处理器，所述测距方法包括：

通过所述激光发射单元朝向场景发射光学脉冲；

通过所述检测器阵列接收从所述场景中的点反射的所述光学脉冲并输出指示所接收的光学脉冲的相应到达时间的信号；及

处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制所述检测器阵列的信号输出。

34.根据权利要求33所述的测距方法，其特征在于，所述检测器阵列包括多个检测器；

所述通过激光发射单元朝向场景发射光学脉冲，还包括：

以最大功率朝向场景发射检测脉冲；

所述处理所述信号以获取所述检测器阵列接收的光学脉冲的强度，并根据所述强度控制所述检测器阵列的信号输出，包括：

根据所述检测器阵列接收的经所述场景中的点反射的检测脉冲，获取关于时间和强度关系的映射关系，所述映射关系包括关于时间和强度关系的直方图；

统计所述直方图中预定周期内峰值大于光强阈值的峰值数量；

当所述峰值数量大于预设的第三数量阈值，所述处理器控制第一预定数量的所述检测器产生的信号输出；

当所述峰值数量小于所述第三数量阈值，所述处理器控制第二预定数量的所述检测器产生的信号输出，所述第二预定数量大于所述第一预定数量。

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