一种光信号的发射调整方法与流程

1.本技术属于光学检测技术领域，尤其涉及一种发射模组、光学检测装置及电子设备。


背景技术：

2.飞行时间(time of flight,tof)测量原理是通过测量光信号在空间中的飞行时间来计算物体的距离，或者说，物体表面的深度等三维信息。由于tof 测量具有感测距离长、精度高、能耗低等优点，被广泛应用于消费电子、无人驾驶、ar/vr等领域。
3.利用tof原理的光学检测装置包括发射模组和接收模组。所述发射模组用于向空间发射光信号，所述接收模组接收从物体返回的载信光信号，并根据载信光信号从发射到接收所需要的时间来感测物体的三维信息。
4.然而，目前的光学检测装置发射光信号的功率和相位通常是固定不可调节的，需要按照满足测距范围内最远距离的测量要求来设计光信号的发射参数，这导致在近距离感测的场景下很大一部分光发射功率会被浪费，不利于所述光学检测装置的续航，也会缩短发射模组的器件寿命。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术提供一种能够改善现有技术问题的光信号的发射调整方法。
6.第一方面，本技术提供一种光信号的发射调整方法，包括如下步骤：发出至少两束第一光信号；分别调制各束第一光信号的相位以得到对应的至少两束第二光信号并向空间进行投射；及根据在检测场景中获得的检测数据以将所述第二光信号在物体上的光照集中度调整至与检测场景相适配。
7.在本技术的实施例中，所述根据在检测场景中获得的检测数据以将所述第二光信号在物体上的光照集中度调整至与检测场景相适配的步骤包括如下分步骤：接收返回的光信号并输出相应的感测信号；将所述感测信号在对应时间分箱内累计计数以生成相应的统计直方图；将所述统计直方图中的最高信号峰所具有的最高感测信号计数值与预设的计数阈值范围进行比较；当所述最高感测信号计数值小于第一计数阈值时控制所述第一光信号的相位调制以提高所述第二光信号在物体上的光照集中度，其中，所述第一计数阈值为所述计数阈值范围的下限值；当所述最高感测信号计数值大于第二计数阈值时控制所述第一光信号的相位调制以降低所述第二光信号在物体上的光照集中度，其中，所述第二计数阈值为所述计数阈值范围的上限值；及当所述最高感测信号计数值位于所述计数阈值范围内时控制所述第一光信号的相位调制以维持所述第二光信号在物体上的光照集中度不变。
8.在本技术的实施例中，所述根据在检测场景中获得的检测数据以将所述第二光信号在物体上的光照集中度调整至与检测场景相适配的步骤还包括如下分步骤：若已最大限度提高第二光信号投射在物体上的光照集中度后获得的最高感测信号计数值仍小于第一计数阈值,则提高所述第一光信号的光发射功率；及若已最大限度降低第二光信号投射在
物体上的光照集中度后获得的最高感测信号计数值仍大于第二计数阈值,则降低所述第一光信号的光发射功率。
9.在本技术的实施例中，进一步包括步骤：若所述第二光信号被调整为在物体上投射出光强非均匀分布的图案，则调节所述第二光信号的发射方向以改变所述第二光信号在物体上所投射图案的亮区位置，使得所投射图案的亮区能够扫描覆盖整个物体。
10.在本技术的实施例中，采用微机电系统振镜或光学相控阵列来调整所发射的第二光信号的方向。
11.在本技术的实施例中，采用机械转动的方式调整发射第二光信号的方向。
12.在本技术的实施例中，通过纳米光芯片、液晶光学相位调制器或光波导相位调制器来调制所述第一光信号中不同光束的相位。
13.在本技术的实施例中，通过调整各束第一光信号调制前后的相位变化量以对应改变各束第二光信号投射在物体上的图案，所述图案包括点阵光斑图案、线阵条纹图案或泛光图案，不同图案的光照集中度由高到低分别为：点阵光斑图案、线阵条纹图案和泛光图案。
14.在本技术的实施例中，对应得到的所述至少两束第二光信号互为相干光。
15.在本技术的实施例中，对应得到的所述至少两束第二光信号互为非相干光。
16.本技术的有益效果：
17.在光发射功率不变的情况下，优先通过所发出的第一光信号光束的相位调制去对应调整所述第二光信号光束投射在物体上图案的光照集中度，使得所发出的第二光信号能够适配不同检测场景的要求，减少光学检测装置的整体功耗。
18.尽管公开了多个实施例，包括其变化，但是通过示出并描述了本发明公开的说明性实施例的下列详细描述，本发明公开的其他实施例将对所属领域的技术人员显而易见。将认识到，本发明公开能够在各种显而易见的方面修改，所有修改都不会偏离本发明的精神和范围。相应地，附图和详细描述本质上应被视为说明性的，而不是限制性的。
附图说明
19.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。
20.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；
21.图2为图1中所述光学检测装置一实施例的功能模块示意图；
22.图3为图2中所述发射模组一实施例的功能模块示意图；
23.图4为图2中所述发射模组另一实施例的功能模块示意图；
24.图5为图2中所述发射模组再一实施例的功能模块示意图；
25.图6为图3-5中所述相位调制元件一实施例的结构示意图；
26.图7为图2中所述接收模组一实施例的功能模块示意图；
27.图8为图2中所述控制模块一实施例的功能模块示意图；
28.图9为本技术实施例提供的光学检测装置的不同信号之间的关系示意图；
29.图10为图1中所述光学检测装置另一实施例的功能模块示意图；
30.图11为本技术另一实施例提供的电子设备的功能模块示意图；
31.图12为图10和图11中所述处理模块一实施例的功能模块示意图；
32.图13为本技术实施例提供的光学检测装置的统计直方图。
33.图14为图1中所述光学检测装置再一实施例的功能模块示意图；
34.图15为图14中所述光束扫描元件另一实施例的结构示意图。
35.图16为本技术一实施例提供的光信号发射调整方法的步骤流程图。
36.图17为图16中步骤s103的一种实施例的分步骤流程图。
37.图18为本技术另一实施例提供的光信号发射调整方法的步骤流程图。
具体实施例
38.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”仅用于描述目的，而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。
39.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。
40.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。
41.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。
42.本技术的实施例提供一种光信号的发射调整方法，包括如下步骤：发出至少两束第一光信号；分别调制各束第一光信号的相位以得到对应的至少两束第二光信号并向空间进行投射；及根据在检测场景中获得的检测数据以将所述第二光信号在物体上的光照集中度调整至与检测场景相适配。
43.可选的，在一些实施例中，至少两束第一光信号和对应的至少两束第二光信号为相干光，例如：具有相同的偏振态、基本相同的频率或频率范围、在传播过程中保持稳定的相位差等。由此，所述至少两束第二光信号能够在空间中形成稳定分布的干涉加强区和干
localization and mapping, slam)等领域，本技术对此不作限定。所述接近信息例如用于判断是否有物体接近等。
51.所述光学检测装置例如可以为激光雷达，可以用于获得空间中物体的深度信息或距离信息。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)，来确定各个对象的位置信息。同时，激光雷达还可以确定描述激光光束空间取向的角度信息，将各对象的位置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。
52.以下，将参照附图详细描述光学检测装置应用于电子设备上的实施例。
53.图1是本技术实施例所提供的光学检测装置10应用于电子设备1上的功能模块示意图。图2是本技术实施例所提供的光学检测装置10的功能模块示意图。
54.参照图1和图2，所述电子设备1包括光学检测装置10。所述光学检测装置10可以对空间内的物体2进行检测以获得物体2的相应信息，例如但不限于：物体2的接近信息、物体2表面的深度信息及物体2在空间中的距离信息中的一种或多种。
55.所述电子设备1还可以包括应用模块20，所述应用模块20可以根据所获得的物体2的相应感测信息实现相关的功能，例如但不限于：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前方的预设范围内；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。
56.可选的，在一些实施例中，所述光学检测装置10例如为直接飞行时间 (direct time of flight,dtof)测量装置。所述dtof测量装置10可以基于直接飞行时间检测原理来执行深度信息感测。例如，所述dtof测量装置10可以向空间发射光信号并接收经空间中的物体2反射形成的载信光信号，发射光信号的时刻与接收到载信光信号的时刻之间的时间差值被称为飞行时间t，通过计算光信号在上述飞行时间内经过的距离来获得物体2的深度信息其中，c为光速。
57.可选的，在另外一些实施例中，所述光学检测装置10也可以为间接飞行时间(indirect time of flight,itof)测量装置。所述itof测量装置10是基于间接飞行时间检测原理来执行深度信息感测。所述itof测量装置10通过计算发射的光信号与接收的载信光信号之间的相位差来获得物体2的深度信息。
58.在本技术下面的实施例中，主要以所述光学检测装置10为dtof测量装置为例进行说明。
59.可选的，如图2所示，所述光学检测装置10包括发射模组12、接收模组 14和控制模块18。所述发射模组12被配置为向空间发射光信号以检测空间中物体的相关信息，其中的至少部分光信号会被空间中的物体2反射回来进而形成载信光信号，所述载信光信号携带有所述物体2的相关感测信息，例如但不限于：物体2表面的深度信息、物体2在空间中的距
离信息、物体2的接近信息等等，至少部分所述载信光信号可以被接收模组14接收以获得物体2的感测信息。所述接收模组14被配置为接收返回的光信号并输出相应的感测信号，所接收的光信号包括环境光的光信号以及所述载信光信号，所述感测信号由所接收的光信号转换而来。
60.可选的，如图3所示，在一些实施例中，所述发射模组12包括发光部120 和相位调制元件122。所述发光部120被配置为发射至少两束第一光信号。所述相位调制元件122被配置为接收所述第一光信号并对应输出至少两束第二光信号。其中，所述相位调制元件122通过调制所述第一光信号的相位以得到对应的所述第二光信号，每束第二光信号在向空间投射时的初始相位取决于对应束第一光信号经所述相位调制元件122调制前后的相位变化量。由此，所述第二光信号在空间中的干涉情况可以通过所述相位调制元件122对相应束的第一光信号的相位调制进行调整。所述第二光信号在空间中的能量分布随着所述第二光信号在空间中的干涉情况的变化而相应改变，例如：对于空间中相同的预设位置，若该预设位置位于所述第二光信号的干涉加强区和干涉抵消区，所述第二光信号在该预设位置处的能量分布会集中在干涉加强区，若所述第二光信号的干涉情况改变而使得该预设位置位于所述第二光信号的干涉加强区和干涉抵消区以外，对应地，所述第二光信号在该预设位置处的能量分布会由原来集中在干涉加强区的非均匀分布变成均匀分布。可以理解的是，在光发射功率相同和光发射的发散角度相同的前提下，所述第二光信号的能量在非均匀分布时在单位面积上的光照功率密度会大于均匀分布时在单位面积上的光照功率密度，但所述第二光信号在能量非均匀分布时照亮的面积会小于在能量均匀分布时照亮的面积。
61.可选的，所述发光部120可以包括发光体123和分束元件125。所述发光体123发出的光束经过分束元件125分为至少两束第一光信号。可选的，所述发光体123可以为垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emittinglaser,简称vcsel，也可译为垂直共振腔面射型激光器)、边发射激光器(edgeemitting 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。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。可以理解的是，所述发光部120可以只包括单个发光体123，也可以包括多个发光体123组成的发光体阵列。
62.应理解的是，本技术实施例并不具体限定所述发光体123发出第一光信号的波长或波段范围。可选的，所述发光体123发出的光信号例如可以为可见光、红外光、近红外光或紫外光等。
63.可选的，在一些实施例中，至少两束所述第一光信号互为相干光，例如：具有相同的偏振态、相同的波长或波段范围、相同的初始相位等。
64.可选的，在一些实施例中，至少两束所述第一光信号可以为偏振光。
65.可选的，如图4所示，所述发光部120还可以包括准直元件121。所述准直元件121可以设置在分束元件125与相位调制元件122之间。所述准直元件 121被配置为对经分束元件125分束形成的所述第一光信号的光束进行准直，以减少所述第一光信号的不同光束在传播过程中因相互交叠而对相位调制的精确度造成的影响。所述准直元件121例如但不限于为准直透镜或准直透镜组。
66.可选的，在其他一些实施例中，所述准直元件121也可以被省略，所述发光体123发出的光束经过分束元件125分为至少两束第一光信号后直接被所述相位调制元件122接收。
67.可选的，如图5所示，所述发射模组12还可以包括扩束元件124。所述扩束元件124被配置为对所述相位调制元件122输出的所述第二光信号光束进行扩束。例如，在一些实施例中，所述相位调制元件122包括入光侧1220和出光侧1224，所述入光侧1220朝向发光部120设置以接收所述发光部120发射的第一光信号，所述扩束元件124设置在相位调制元件122的出光侧1224以对所述相位调制元件122输出的所述第二光信号进行扩束。可以理解的是，所述扩束元件124在对所述第二光信号光束扩束后仍能够保持第二光信号的各光束之间的相干性不改变。经过所述扩束元件124的扩束后，所述第二光信号的光束发散角增大，以使得所述第二光信号的照射范围得到扩大。
68.可选的，在其他一些实施例中，所述扩束元件124也可以被省略。所述相位调制元件122发出的第二光信号也可以不经过扩束元件124直接向空间进行投射。
69.所述相位调制元件122被配置为可以分别调制各束第一光信号的相位以获得对应各束第二光信号，通过改变各束第一光信号的相位变化量可以调整所输出的对应各束第二光信号的初始相位。
70.可选的，在一些实施例中，所述相位调制元件122包括至少两个光通道，每束所述第一光信号分别在对应的一个光通道内传播。光束的相位与光在介质中的光程呈正相关的关系，通过改变光束的光程可以调节光束的相位。根据费马原理，光程s可以使用如下公式计算：
[0071][0072]
其中，m为光路通过均匀介质的层数，ni和li分别为第i层介质的折射率和光路的长度。由此，所述相位调制元件122可以通过调节第一光信号的光束在对应光通道中经过的光路长度和/或对应光路的折射率来调制在该光通道内传播的所述第一光信号光束的相位。如图6所示，在一些实施例中，所述相位调制元件122至少包括第一光通道1221、第二光通道1222和第三光通道1223，所述第一光通道1221至少包括折射率分别为n11、n12、n13的三段介质。所述第二光通道1222至少包括折射率分别为n21、n22、n23的三段介质。所述第三光通道1223至少包括折射率分别为n31、n32、n33的三段介质。
[0073]
可选的，所述相位调制元件122的不同光通道之间相互独立，在不同光通道内传播的光束互不干扰。例如，在一些实施例中，所述相位调制元件122具有与所述第一光信号的光束数量相同的光通道数量，每束所述第一光信号分别在相位调制元件122的一个对应的光通道内传播以进行相位调制。
[0074]
可选的，在一些实施例中，所述相位调制元件122可以通过调制信号改变光通道的折射率以调制穿过其中的光束的相位。例如，所述调制信号可以为电信号或磁信号，通过对所述光通道施加电信号或磁信号来改变光通道的介质的折射率。可以理解的是，所述相位调制元件122可以对每条光通道施加统一的调制信号来实现相位调制。或者，每条光通道也可以被划分为多个段落，所述相位调制元件122对一条光通道上的每个段落分别施加独立的调制信号以实现对所调制相位的精确控制。
[0075]
在本技术可选的实施例中，所述相位调制元件122例如可以为纳米光芯片、液晶光学相位调制器、光波导相位调制器等多种不同类型的光学相位调制器。
[0076]
所述相位调制元件122被配置为接收调制控制信号，并根据所接收的调制控制信号向对应光通道发出调制信号以控制在对应光通道中传播的光束的相位调制情况。所述第一光信号的光束经相位调制元件122的调制后形成第二光信号的光束并向空间投射。可选的，在一些实施例中，所述相位调制元件122对第一光信号相位的调制可以不随时间变化，即至少在预设的一段时间内所述第一光信号的光束经过所述相位调制元件122调制后的相位变化量相同，以使得所述第二光信号的光束在向外投射时的初始相位相同或保持稳定的相位差。由此，所述第二光信号的不同光束互为相干光，可以在空间中形成稳定的干涉分布，例如包括干涉加强区和干涉抵消区。此种情况下，若物体2在空间中刚好位于干涉加强区和干涉抵消区所在的位置，所述第二光信号的光束会在物体2 上投射出明暗相间的干涉图案。
[0077]
可以理解的是，通过调整所述相位调制元件122调制第一光信号的相位变化量可以对应改变所述第二光信号在空间中的干涉分布，例如可以对应改变所述干涉加强区和干涉抵消区的位置、尺寸大小和形状。由此，所述第二光信号的光束在物体2上投射出的干涉图案也随之变化，例如从点阵光斑图案调整为线阵条纹图案。所述点阵光斑图案对应所述干涉加强区为斑点状的情况。所述线阵条纹图案对应所述干涉加强区为细长条纹状的情况，所述线阵条纹图案也可以理解为所述干涉加强区由斑点状逐渐扩大后，相邻的干涉加强区相互连通成为细长条纹状而形成。由于投射的光能量总体守恒，所述第二光信号在空间中的干涉分布会影响其在空间中的光能量密度的分布，干涉分布越集中则干涉加强区内的光能量密度越高，即在单位面积上的光照功率密度越高。例如：所述点阵光斑图案的光能分布比所述线阵条纹图案的光能分布更集中，由此在光发射功率相同和光发射的发散角度相同的前提下，投射出点阵光斑图案时光斑处的光能量密度高于投射出线阵条纹图案时亮条纹处的光能量密度。
[0078]
可以理解的是，在其他一些实施例中，通过对所投射的光束进行相位调制，所述发射模组12也可以在物体2上投射出其他类型的图案，不限于点阵光斑图案和线阵条纹图案。
[0079]
可以理解的是，所述第二光信号在空间形成的干涉加强区和干涉抵消区也可以不连续分布，也就是说所述第二光信号的不同光束的光波在空间中并不总能刚好相互增强或相互抵消，由此所述第二光信号会在干涉加强区和干涉抵消区以外的位置形成光强均匀分布的泛光照射，在位于该位置的物体2上投射出泛光图案。所述第二光信号的光能量在泛光照射区域内均匀分布，使得所述第二光信号在泛光照射区域内的光能量密度低于在光照集中的干涉加强区内的光能量密度。例如：所述第二光信号在泛光照射区域内的光能量密度低于投射出线阵条纹图案时亮条纹处的光能量密度，更低于投射出点阵光斑图案时光斑处的光能量密度。
[0080]
所述发射模组12通过相位调制元件122对第一光信号进行相位调制，以调整投射的第二光信号在物体2上的能量分布，由此可以在不增加光发射功率的情况下通过调整第二光信号在物体2上的能量分布来提高其在物体2上局部区域的光照功率密度。例如，所述发射模组12在物体2上投射出点阵光斑图案时光斑处的光照功率密度较高，在物体2上投射出线阵条纹图案时亮条纹处的光照功率密度次之，在物体2上形成的泛光照射区域内的光照功率密度较低。
[0081]
可选的，在其他一些实施例中，所述相位调制元件122对第一光信号相位的调制也
可以是随时间变化的，即所述第一光信号的光束经相位调制元件122 调制后的相位变化量随时间变化，以使得所述第二光信号的光束在向外投射时的初始相位也随时间不断变化。由此，所述第二光信号的不同光束互为非相干光，无法在空间中形成稳定的干涉分布。此种情况下，所述第二光信号在投射空间中也可以形成光强均匀分布的泛光照射，从而能够在物体2投射出泛光图案。
[0082]
可选的，如图7所示，在一些实施例中，所述接收模组14可以包括光电传感器140。所述光电传感器140例如包括单个感光像素142或者由多个感光像素142组成的像素阵列，所述像素阵列用于接收经物体2反射回来的载信光信号以获得与物体2相关的感测信息，例如但不限于为物体2表面的深度信息、物体2的距离信息、物体2的接近信息等。
[0083]
可选的，在一些实施例中，所述感光像素142可以包括单光子雪崩二极管 (single photo avalanche diode,spad)、雪崩光电二极管(avalanche photo diode,apd)、硅光电倍增管(silicon photo multiplier,sipm)和/或其他合适的光电转换元件。例如但不限于，每个感光像素142可以包括单个spad和/ 或多个spad的组合。
[0084]
可选的，在一些实施例中，所述接收模组14还可以包括与所述光电传感器 140连接的信号放大器、时数转换器(time-to-digital,tdc)、模数转换器 (analog-to-digital converter,adc)等器件中的一种或多种组成的读出电路 (图未示)。可选的，所述读出电路也可以部分或全部集成在所述光电传感器140 中。
[0085]
可选的，所述接收模组14还可以包括透镜单元144，可用于对从物体2反射返回的载信光信号进行准直或者会聚后传输至所述光电传感器140上的感光像素142。所述透镜单元144可以为多个单体镜头的组合。
[0086]
可选的，所述光学检测装置10可以基于飞行时间原理进行相关信息的检测。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。可以理解的是，在一些实施例中，所述发射模组12发射的和所述接收模组14接收的均为光信号，所述发射模组12与接收模组14的间距指的是各自光学系统的光轴之间的距离。所述发射模组12包括发出光信号的出光面，所述接收模组14包括接收光信号的入光面，所述发射模组12与接收模组14并排设置时，所述发射模组12的出光面与所述接收模组14的入光面朝向光学检测装置10的同一侧。
[0087]
可选的，所述控制模块18可以用于控制发射模组12中所述发光部120发射光信号的情况，例如：可用于控制所发射的光信号的波长、所述发光部120 上分时发光的发光体123的位置、所述发光体123的光发射功率等。可选的，如图8所示，在一些实施例中，所述控制模块18包括发射控制单元180，所述发射控制单元180被配置为控制发射模组12以预设频率向空间发射所述第二光信号，所述第二光信号例如可以为具有预设频率的光脉冲。
[0088]
请一并参阅图8和图9，在一些实施例中，所述发射控制单元180可以向发光部120发出发射控制信号以控制发光部120发射光信号。可以理解的是，所述发射控制信号可以为施加于所述发光部120驱动电路上的驱动信号。可选的，所述发射控制信号可以为一系列具有预设频率的控制脉冲信号，例如为方波脉冲信号。所述控制脉冲信号包括交替出现的高电平段和低电平段，所述发光部120在高电平段被点亮持续向空间发光，在低电平段停止发光，从而发出具有相应预设频率的光脉冲作为所述第一光信号。所述相位调制元件122对第一光信号进行相位调制后向空间投射对应的所述第二光信号。由此，在所述高电平段对应
的时序内，所述发射模组12持续向空间发出第二光信号，其中的至少部分第二光信号可以从空间内的物体2处反射回来形成所述载信光信号。
[0089]
可以理解的是，所述第二光信号的发射频率可以根据光学检测装置10的检测范围进行设置。例如：所述第二光信号的一个发射周期包括发光段和熄灭段，所述发射模组12在发光段内持续发射第二光信号，而在熄灭段内停止发光。所述第二光信号的发射周期需要大于检测范围对应的最大飞行时间，这样才能使得在一个发射周期内发出的第二光信号能够对检测范围内的物体2进行有效检测。
[0090]
可选的，在一些实施例中，所述控制模块18的部分或全部功能单元可以集成在所述发射模组12中。
[0091]
可选的，在一些实施例中，所述控制模块18还可以包括接收控制单元182。所述接收控制单元182可用于控制接收模组14在第二光信号的每个发射周期的起始时刻同步开启光电传感器140，以感测返回的光子。由此，所述接收模组14 具有与第二光信号的发射周期对应的接收周期，所述接收周期的起始时刻与发射周期的起始时刻相对应，所述接收周期的结束时刻与发射周期的结束时刻相对应。可选的，在一些实施例中，所述接收周期的起始时刻与发射周期的起始时刻同步，所述接收周期的结束时刻与发射周期的结束时刻同步。
[0092]
具体而言，在一些实施例中，所述接收控制单元182用于控制感光像素142 在第二光信号的每个发射周期的起始时刻同步开始感测返回的光子。所述感光像素142例如为spad，spad在一个接收周期内只能感测单个光子，一旦spad在一个接收周期内被单个光子触发就会形成雪崩效应产生相应的感测信号。雪崩后的spad需要进行淬灭重置，将偏置电压恢复至击穿电压之上，以在下一个接收周期再感测光子。基于上述特性，spad在一个接收周期内可以响应返回的一个光子产生对应的感测信号。可以理解的是，spad在一个接收周期内也可能无法响应到光子而没有产生对应的感测信号，但无论是否能响应到光子，spad在一个接收周期结束之前都会被重置，以在下一个接收周期开始时重新开始感测接收到的光子。
[0093]
可选的，在一些实施例中，所述控制模块18的部分或全部功能单元可以集成在所述接收模组14中。
[0094]
可选的，如图10所示，在一些实施例中，所述光学检测装置10还可以包括处理模块15。所述处理模块15例如被配置为根据第二光信号的发射时刻与返回的载信光信号被感测时刻之间的时间差确定物体2的距离信息。然，并不限于此，在其他实施例中，所述处理模块15也可以根据接收到的载信光信号并基于其他合适的检测原理来获得相关的感测信息。
[0095]
可选的，如图11所示，在其他一些实施例中，所述处理模块15也可以设置在所述电子设备1中除光学检测装置10以外的其他位置，例如，所述处理模块15 可以设置在电子设备1的主板上，本技术对此不做限定。
[0096]
如图12所示，在一些实施例中，所述处理模块15可以包括计时单元150、计数单元152和统计单元154。所述计时单元150可以将接收周期从起始时刻开始划分为多个时间分箱，其中的每个时间分箱各自对应预设的一段时间间隔δt。可选的，每个时间分箱各自对应的时间间隔δt分别相等。可选的，所述时间间隔δt可以为tdc能够分辨的最小时间间隔δt。可以理解的是，每个时间分箱与接收周期起始时刻之间的时间差可以作为该时间分箱的时间戳。所述计时单元150 还被配置为计算接收模组14在接收周期内响应接收到的光子
产生感测信号的时刻与该接收周期起始时刻之间的时间差，以作为该感测信号的时间戳。
[0097]
可选的，在一些实施例中，所述计数单元152被配置为根据该感测信号的时间戳在具有对应时间戳的时间分箱内进行累积计数，即在该时间分箱已计得的具有相同时间戳的感测信号个数上再加一。可以理解的是，对于以spad作为感光像素142的实施例而言，一个spad在每个接收周期内只能响应单个光子产生感测信号，从而在众多时间分箱中的其中一个内累计加一。或者，所述spad也可能无法接收到任何光子而不产生感测信号，从而不在任何一个时间分箱内累计。
[0098]
可选的，如图13所示，在一些实施例中，所述统计单元154可被配置为对多个接收周期内各个对应时间分箱累计的感测信号个数进行统计，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感测信号计数值。可选的，所述统计单元154可以为直方图电路。
[0099]
在感测过程中，大量环境光的光子也会被所述接收模组14接收而产生相应的感测信号计数。这些环境光的光子被感测而在各个时间分箱内留下计数的几率趋于相同，构成检测场景的噪音背底(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应较高，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应较低。在此基础上，从物体2反射回来的载信光信号对应产生的感测信号计数叠加在所述噪音背底上，使得与该载信光信号对应的时间分箱的感测信号计数会明显高于其他时间分箱的感测信号计数，进而形成相应的信号峰。可以理解的是，所述信号峰的计数高度会受到光源的发射光功率、物体2的反射率、光学检测装置10的检测范围等因素的影响，所述信号峰的宽度会受到发射的光信号宽度、spad和tdc的时间抖动等因素的影响。由此，具有最高感测信号计数的最高信号峰对应的时间分箱的时间戳t0即为被物体2反射回来的载信光信号的飞行时间，可以据此来计算物体2的深度信息或距离信息。可以理解的是，所述处理模块15还可以包括感测信息计算单元156。所述感测信息计算单元156可被配置为根据由统计直方图确定的信号峰的时间戳 t0来计算出物体2在空间中的相关感测信息。
[0100]
可以理解的是，根据上述感测原理，计算从物体2反射回来的载信光信号的时间戳t0是从接收周期的起始时刻开始计时的，也就是从所述第二光信号发射周期的起始时刻开始计时的。由此，无法分辨出感测到的所述载信光信号是从发射周期的发光段中的具体哪个时刻发出的，从而会造成一定程度的检测误差，可以通过缩短发射周期中所述发光段的时长来减少上述误差。可选的，在一些实施例中，所述第二光信号的发射周期中发光段时长的取值范围可以为500皮秒 (picosecond,ps)至500纳秒(nanosecond，ns)，例如可以为：500ps、600ps、 800ps、1ns、20ns、50ns、100ns或200ns等。
[0101]
环境光的光子和从物体2反射回来的所述载信光信号的光子都有一定几率会被所述接收模组14的感光像素142接收，进而在对应的时间分箱中留下感测信号计数。当环境光强度较高时，统计直方图中所述感测信号计数的噪音背底水平也相应较高，从物体2反射回来的载信光信号所产生的感测信号计数较容易淹没在环境光造成噪音背底中，由此需要相应提高第二光信号在物体2上的光照功率密度来增加所述载信光信号产生的感测信号计数值以使得信号峰能够较明显地从环境光造成的噪音背底中突出，从而提高检测过程中寻峰的准确率和置信度。然而，若直接提高所述发光部120的光发射功率会增加光学检测装置10的功耗，此种情况下，如前所述，可以先通过所述相位调制元件122对第一光信号的相位调
制来改变第二光信号的不同光束在物体2上投射出来的图案，以提高第二光信号在物体2单位面积上的光照功率密度，增加从物体2反射回来的所述载信光信号产生的感测信号计数。
[0102]
可选的，在一些实施例中，所述光学检测装置10可以预设有计数阈值范围，所述计数阈值范围包括第一计数阈值和第二计数阈值，所述第一计数阈值为所述计数阈值范围的下限值，所述第二计数阈值为所述计数阈值范围的上限值。若最高信号峰对应的最高感测信号计数值小于所述第一计数阈值，说明物体2反射回来的载信光信号不足，需要提高第二光信号在物体2单位面积上的光照功率密度。若最高信号峰对应的最高感测信号计数值大于所述第二计数阈值，说明物体2反射回来的载信光信号富余，需要降低第二光信号在物体2单位面积上的光照功率密度。若最高信号峰对应的最高感测信号计数值位于所述计数阈值范围内，说明物体2反射回来的载信光信号数量合适，可以维持第二光信号在物体2单位面积上的光照功率密度。
[0103]
对应的，如图8所示，所述控制模块18还可以包括相位调制单元183，所述相位调制单元183被配置为根据最高感测信号计数值与所述计数阈值范围的比较输出相应的调制控制信号以控制所述相位调制元件122对第一光信号的相位调制。例如：在所述最高感测信号计数值小于所述第一计数阈值时输出第一调制控制信号，所述相位调制元件122被配置为接收第一调制控制信号并输出相应的调制信号来调制第一光信号的相位，以提高投射的第二光信号在物体2上的光照集中度。在所述最高感测信号计数值大于所述第二计数阈值时输出第二调制控制信号，所述相位调制元件122被配置为接收第二调制控制信号并输出相应的调制信号来调制第一光信号的相位，以降低投射的第二光信号在物体2上的光照集中度。可以理解的是，所述第二光信号在物体2上的光照集中度可以根据第二光信号在物体2上照亮区域的面积大小来定义，例如：照亮区域的面积越小则意味着光照集中度越高，光照功率密度也越高；照亮区域的面积越大则意味着光照集中度越低，光照功率密度也越低。
[0104]
可选的，在一些实施例中，光照集中度由高到低可以分别为：点阵光斑图案、线阵条纹图案和泛光图案。可以理解的是，所述相位调制元件122对第二光信号在物体2上投射的光照集中度的调整可以跨程度进行，例如可以在点阵光斑图案和泛光图案之间进行直接切换。
[0105]
可以理解的是，若所述物体2的距离较远或环境光噪音水平较高，所述发射模组12投射在物体2上的第二光信号会相对较弱从而导致物体2反射回来的载信光信号不足，本技术提供的技术方案可以在不增加发射模组12的光发射功率的前提下通过相位调制元件122的相位调制来提高所述第二光信号在物体2上的光照集中度，以相应提高反射回来的载信光信号被感光像素142接收的几率，增强信号峰强度。
[0106]
可以理解的是，若所述物体2的距离较近或环境光噪音水平较低，所述发射模组12投射在物体2上的第二光信号会相对较强从而导致物体2反射回来的载信光信号相对过剩，本技术提供的技术方案可以在不改变发射模组12的光发射功率的前提下通过相位调制元件122的相位调制来降低所述第二光信号在物体2上的光照集中度，以减少过剩的载信光信号对检测造成的干扰，同时可以增加第二光信号在物体2上的照亮面积，提高检测的效率和帧率。
[0107]
可选的，在一些实施例中，所述计数阈值范围可以为预先存储且与环境光噪音水平相关的计数范围，所述环境光噪音水平例如可体现为环境光强度。具体的，预先设定计数
阈值范围与环境光噪音水平的关系表，并存储该关系表，在检测时，所述光学检测装置10感测周围的环境光噪音水平，并根据所述环境光噪音水平获取相应的计数阈值范围。
[0108]
可选的，在一些实施例中，所述环境光噪音水平可以根据检测过程中生成的统计直方图获得。具体的，在检测过程中，所述接收模组14响应环境光的光子以及从物体2反射回来的载信光信号的光子而生成感测信号计数的统计直方图。所述统计直方图中除具有最高感测信号计数的最高信号峰以及其他少数感测信号计数较多的时间分箱外，大部分的时间分箱内的感测信号计数比较接近且计数值较少，这部分时间分箱内的感测信号计数反映了环境光噪声水平，将这些时间分箱内的感测信号计数取平均或者取平均后乘以一相关系数作为环境光噪音水平值，进而可以据此获得对应的计数阈值范围。
[0109]
由此，所述相位调制单元183可以根据当前检测到的统计直方图产生相应的调制控制信号，并反馈输出至相位调制元件122，使得所述相位调制元件122可以根据调制控制信号来调制所述第二光信号，实现自主动态调节到符合实际检测场景的最优发射状态。
[0110]
可选的，在其他一些实施例中，所述调制控制信号除了可以根据得到反馈的最高感测信号计数值进行自动调节以外，还可以通过用户介入进行手动调节，以使得所述发射模组12在物体2上投射出与检测场景适配的第二光信号图案。
[0111]
可以理解的是，若所述发射模组12发出的第二光信号在物体2上投射出的是光强非均匀分布的图案，比如点阵光斑图案或者线阵条纹图案，物体2上未被第二光信号照亮的暗区的深度信息或距离信息无法被有效地感测，造成对所述物体2的感测精度降低。为此，如图14所示，在一些实施例中，所述光学检测装置 10还可以包括光束扫描元件17。所述光束扫描元件17可被配置为调节所述第二光信号的发射方向，以使得所述第二光信号在物体2上所投射图案的亮区位置能够照亮物体2的不同部位。由此，即使所投射的是光强非均匀分布的图案，所述第二光信号仍能够扫描照射到物体2的各个不同部位，以减少物体2未被第二光信号照射到的部位由于缺少返回的载信光信号所造成的感测信息缺失，从而可以提高所述光学检测装置10对物体2检测的精确度。
[0112]
可选的，所述光束扫描元件17可以采用光学方式调整所述发射模组12发射第二光信号的方向。例如，在一些实施例中，所述光束扫描元件17可以为微机电系统(micro-electro-mechanical system,mems)振镜，可被配置为通过偏转微反射镜将发射模组12发射的第二光信号反射至不同角度。或者，在一些实施例中，所述光束扫描元件17可以为光学相控阵列(optical phased array,opa)，通过调控所述第二光信号中不同光束共同形成的波前方向以调整第二光信号的传播角度。
[0113]
可选的，如图15所示，所述光束扫描元件17还可以采用机械转动的方式调整所述发射模组12发射第二光信号的方向。例如，在一些实施例中，所述光束扫描元件17被配置为驱动所述发射模组12转动的机械结构，从而改变所述发射模组12发射第二光信号的方向。可以理解的是，本技术的实施例对于所述光束扫描元件17的转动自由度不做限制。
[0114]
可以理解的是，在其他一些实施例中，所述光束扫描元件17也可以设置在所述发射模组12的内部。例如：所述发射模组12包括发光部120、相位调制元件 122及光束扫描元件17。所述光束扫描元件17可以设置在所述相位调制元件122 输出第二光信号的一侧以光学方式调整所述第二光信号的发射方向。或者，所述光束扫描元件17为转动所述发光部120和相位调制元件122的机械机构。
[0115]
可以理解的是，若所述发射模组12投射在物体2上的光照功率密度不满足要求，所测得的与最高信号峰对应的最高感测信号计数值已超出预设的计数阈值范围，例如：大于预设计数阈值范围上限的第二计数阈值或小于预设计数阈值范围下限的第一计数阈值，此种情况下所述控制模块18可以保持所述发光部120 的光发射功率不变而优先通过相位调制元件122的相位调制去调整投射在物体2 上的光照集中度。
[0116]
可以理解的是，在一些实施例中，通过相位调制元件122对投射在物体2上的光照集中度已进行最大限度的对应调整后所发出的第二光信号仍无法适配检测场景，例如：所述相位调制元件122根据接收到的第一调制控制信号已最大限度提高第二光信号投射在物体上的光照集中度后获得的最高感测信号计数值仍小于第一计数阈值，或者所述相位调制元件122根据接收到第二调制控制信号已最大限度降低第二光信号投射在物体上的光照集中度后获得的最高感测信号计数值仍大于第二计数阈值。此种情况下，所述控制模块需要调整所述发光部120 的光发射功率以使得所发出的第二光信号适配检测场景。为此，如图8所示，在一些实施例中，所述控制模块18还可以包括功率调整单元184，所述功率调整单元184可被配置为调整所述发光部120的光发射功率。可选的，所述功率调整单元184可以通过对应改变单个发光体123的光发射功率的方式来调节整个发光部 120的光发射功率。或者，所述功率调整单元184可通过改变发光部120上发光的发光体123个数来调节整个发光部120的光发射功率，例如：在需要较低光发射功率时启动较少个数的发光体123工作发光，而在需要较高光发射功率时启动较多个数的发光体123工作发光。
[0117]
具体而言，在一些实施例中，当所述发射模组12投射的第二光信号在物体 2上形成点阵光斑图案时，若测得的所述最高感测信号计数值仍小于预设计数阈值范围下限的第一计数阈值，则所述功率调整单元184输出第一功率调节信号，所述发光部120接收所述第一功率调节信号以提高光发射功率。
[0118]
同理，在一些实施例中，当所述发射模组12投射的第二光信号在物体2上形成泛光图案时，若测得的所述最高感测信号计数值仍大于预设计数阈值范围上限的第二计数阈值，则所述功率调整单元184输出第二功率调节信号，所述发光部120接收所述第二功率调节信号以降低光发射功率。
[0119]
由此，本技术提供的技术方案可以在满足检测精度要求的前提下，尽可能地减少通过改变光发射功率来获得符合当前场景的光信号发射情况。一方面可以减少所述光学检测装置10的功耗，再一方面也提供了能够适配更多种不同检测场景的所述发射模组12的发射调整方式。
[0120]
可以理解的是，空间中可能存在距离不同的多个物体2，如果仅根据其中的某个物体2来调节整个发射模组12的光信号发射状态则很可能无法适配于距离不同的其他物体2。为此，在一些实施例中，所述发射模组12可以包括多个发光部120，分别与空间中距离不同的多个物体2相对应。每个发光部120分别向对应的物体2投射多束所述第二光信号。不同发光部120的发射可以分别实现独立控制，由此可以按照前述的方式调整各个发光部120投射第二光信号的光发射功率、初始相位、发射频率等参数，以使各个发光部120均可以满足与所处环境及对应物体2的距离相关的检测要求。可选的，在其他一些实施例中，若所述发射模组 12只包括一个统一控制的发光部120，所述光学检测装置10也可以依次轮流针对空间中距离不同的物体2分别调整发光部120的发射并进行相应的信息检测。
[0121]
上文结合图1至图14，详细描述了本技术的装置实施例，下面一并结合图15、图16和图17详细描述本技术的方法实施例。应理解，装置实施例的描述方法与方法实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的部分内容可以参见前面装置实施例的记载。
[0122]
图15示出了本技术实施例提供的一种光信号的发射调整方法，可用于调整所述光学检测装置10的光信号发射方式。所述光学检测装置10被配置为向空间发射光信号，并通过感测空间中物体2反射回来的载信光信号以获得所述物体2 的相关感测信息，例如：深度信息、距离信息或接近信息等。所述光信号的发射调整方法可用于调整光学检测装置10发射光信号的方式，所述光信号的发射调整方法包括如下步骤：
[0123]
步骤s101，发出至少两束第一光信号。所述第一光信号例如可以为可见光、红外光、近红外光或紫外光等。可选的，在一些实施例中，至少两束所述第一光信号可以互为相干光，例如：具有相同的偏振态、相同的波长或波段范围、相同的初始相位。可选的，在一些实施例中，至少两束所述第一光信号也可以为非相干光。可选的，在一些实施例中，至少两束所述第一光信号可以为偏振光。
[0124]
可选的，在一些实施例中，所述至少两束第一光信号可以由同一个光束经过分束元件125分开而得到。
[0125]
步骤s102，分别调制各束第一光信号的相位以得到对应的至少两束第二光信号并向空间进行投射。
[0126]
可以理解的是，通过调整各束第一光信号调制前后的相位变化量，可以对应改变各束第二光信号投射在物体上的图案。所述图案包括点阵光斑图案、线阵条纹图案或泛光图案。不同图案的光照集中度不一样，由高到低分别为：点阵光斑图案、线阵条纹图案和泛光图案。可以理解的是，对所述第二光信号在物体2上投射的光照集中度的调整可以跨程度进行，例如可以在点阵光斑图案和泛光图案之间进行直接切换。
[0127]
由此，可以在不改变第一光信号的光发射功率的前提下通过调整各束第一光信号调制前后的相位变化量去对应调节第二光信号光束投射在物体上图案的光照集中度，使得所发出的第二光信号能够适配不同检测场景的要求，减少光学检测装置的整体功耗。
[0128]
可选的，在一些实施例中，通过改变光束的光程可以调节对应光束的相位变化量。根据费马原理，光程s可以使用如下公式计算：
[0129][0130]
其中，m为光路通过均匀介质的层数，ni和li分别为第i层介质的折射率和光路的长度。由此，可以通过调节第一光信号的各个光束经过的光路长度和/或对应光路的折射率来调制其相位。
[0131]
可选的，在一些实施例中，对至少两束所述第一光信号相位的调制可以不随时间变化，即至少在预设的一段时间内所述第一光信号的光束经过调制后的相位变化量相同，以使得所述第二光信号的光束在向外投射时的初始相位相同或保持稳定的相位差。由此，对应得到的所述至少两束第二光信号互为相干光，可以在空间中形成稳定的干涉分布，例如包括稳定分布的干涉加强区和干涉抵消区。此种情况下，若物体2在空间中刚好位于干涉加强区和干涉抵消区所在的位置，所述第二光信号的光束会在物体2上投射出明暗相间的干涉图案。
[0132]
可选的，在其他一些实施例中，对至少两束所述第一光信号相位的调制也可以是
随时间变化的，即所述第一光信号的光束经调制后的相位变化量随时间变化，以使得所述第二光信号的光束在向外投射时的初始相位也随时间不断变化。由此，对应得到的所述至少两束第二光信号互为非相干光，无法在空间中形成稳定的干涉分布。此种情况下，所述第二光信号在投射空间中形成光强均匀分布的泛光照射，从而能够在物体2投射出泛光图案。
[0133]
可选的，在一些实施例中，可以通过例如纳米光芯片、液晶光学相位调制器、光波导相位调制器等多种不同类型的光学相位调制器来调制所述第一光信号中不同光束的相位。
[0134]
步骤s103，根据在检测场景中获得的检测数据以将所述第二光信号在物体上的光照集中度调整至与检测场景相适配。可选的，可以通过控制对于各束第一光信号的相位调制来调整所述第二光信号在物体上的光照集中度。
[0135]
如图16所示，在一些实施例中，所述步骤s103可以包括如下分步骤：
[0136]
步骤s1031,接收返回的光信号并输出相应的感测信号，所述感测信号由所接收的光信号转换而来。向空间投射的所述第二光信号的至少一部分会被空间中的物体反射而形成返回的载信光信号。所述载信光信号携带有所述物体2的相关感测信息，例如但不限于：物体2表面的深度信息、物体2在空间中的距离信息、物体2的接近信息等等。所接收的光信号包括环境光的光子以及所述载信光信号的光子。
[0137]
步骤s1032,将所述感测信号在对应时间分箱内累计计数以生成相应的统计直方图。
[0138]
所述光信号的接收周期与所述第二光信号的发射周期相互对应。可选的，在一些实施例中，所述接收周期的起始时刻与发射周期的起始时刻同步，所述接收周期的结束时刻与发射周期的结束时刻同步。将接收周期从起始时刻开始划分为多个时间分箱，其中的每个时间分箱各自对应预设的一段时间间隔δt。可选的，每个时间分箱各自对应的时间间隔δt分别相等。可选的，所述时间间隔δt为tdc能够分辨的最小时间间隔δt。可以理解的是，每个时间分箱与接收周期起始时刻之间的时间差可以作为该时间分箱的时间戳。
[0139]
计算在接收周期内响应接收到的光信号而产生感测信号的时刻与该接收周期起始时刻之间的时间差，以作为该感测信号的时间戳。根据该感测信号的时间戳在具有对应时间戳的时间分箱内进行累积计数，即在该时间分箱已计得的具有相同时间戳的感测信号个数上再加一。
[0140]
可以理解的是，在一些实施例中，spad作为感光像素142以接收返回的光信号并输出对应的感测信号。一个spad在每个接收周期内只能响应单个光子产生感测信号，从而在众多时间分箱中的其中一个内累计加一。或者，所述spad也可能无法接收到任何光子而不产生感测信号，从而不在任何一个时间分箱内累计。
[0141]
对多个接收周期内各个对应时间分箱累计的感测信号个数进行统计，以生成相应的统计直方图。在所述统计直方图中，与所述载信光信号被感测的时刻相对应的时间分箱成为具有最高感测信号计数值的最高信号峰。
[0142]
步骤s1033,将所述统计直方图中的最高信号峰所具有的最高感测信号计数值与预设的计数阈值范围进行比较。
[0143]
可选的，在一些实施例中，所述计数阈值范围可以为预先存储且与环境光噪音水平相关的计数范围，所述环境光噪音水平例如可体现为环境光强度。具体的，预先设定计数
阈值范围与环境光噪音水平的关系表，并存储该关系表，在检测时，所述光学检测装置10感测周围的环境光噪音水平，并根据所述环境光噪音水平获取相应的计数阈值范围。
[0144]
可选的，在一些实施例中，所述环境光噪音水平可以根据检测过程中生成的统计直方图获得。具体的，在检测过程中，所述接收模组14响应环境光的光子以及从物体2反射回来的载信光信号的光子而生成感测信号计数的统计直方图。所述统计直方图中除具有最高感测信号计数的最高信号峰以及其他少数感测信号计数较多的时间分箱外，大部分的时间分箱内的感测信号计数比较接近且计数值较少，这部分时间分箱内的感测信号计数反映了环境光噪声水平，将这些时间分箱内的感测信号计数取平均或者取平均后乘以一相关系数作为环境光噪音水平值，进而可以据此获得对应的计数阈值范围。
[0145]
步骤s1034，当所述最高感测信号计数值小于第一计数阈值时控制所述第一光信号的相位调制以提高所述第二光信号在物体上的光照集中度，其中，所述第一计数阈值为所述计数阈值范围的下限值。
[0146]
可以理解的是，若所述物体2的距离较远或环境光噪音水平较高，投射在物体2上的第二光信号会相对较弱从而导致物体2反射回来的载信光信号不足，本技术提供的技术方案可以在不增加第二光信号的光发射功率的前提下通过对第一光信号的相位调制来提高所述第二光信号在物体2上的光照集中度，以相应提高反射回来的载信光信号被感光像素142接收的几率，增强信号峰强度。
[0147]
步骤s1035，当所述最高感测信号计数值大于第二计数阈值时控制所述第一光信号的相位调制以降低所述第二光信号在物体上的光照集中度，其中，所述第二计数阈值为所述计数阈值范围的上限值。
[0148]
可以理解的是，若所述物体2的距离较近或环境光噪音水平较低，投射在物体2上的第二光信号会相对较强从而导致物体2反射回来的载信光信号相对过剩，本技术提供的技术方案可以在不改变发射模组12的光发射功率的前提下通过对所述第一光信号的相位调制来降低所述第二光信号在物体2上的光照集中度，以减少过剩的载信光信号对检测造成的干扰，同时可以增加第二光信号在物体2上的照亮面积，提高检测的效率和帧率。
[0149]
步骤s1036,当所述最高感测信号计数值位于所述计数阈值范围内时控制所述第一光信号的相位调制以维持所述第二光信号在物体上的光照集中度不变。
[0150]
步骤s1037,若已最大限度提高第二光信号投射在物体上的光照集中度后获得的最高感测信号计数值仍小于第一计数阈值,则提高所述第一光信号的光发射功率。
[0151]
具体而言，在一些实施例中，当所述第二光信号在物体2上投射出点阵光斑图案时，若测得的所述最高感测信号计数值仍小于预设计数阈值范围下限的第一计数阈值，则提高所述第一光信号的光发射功率。
[0152]
步骤s1038,若已最大限度降低第二光信号投射在物体上的光照集中度后获得的最高感测信号计数值仍大于第二计数阈值,则降低所述第一光信号的光发射功率。
[0153]
具体而言，在一些实施例中，当所述第二光信号在物体2上投射出泛光图案时，若测得的所述最高感测信号计数值仍大于预设计数阈值范围上限的第二计数阈值，则降低所述第一光信号的光发射功率。
[0154]
可选的，如图17所示，在一些实施例中，所述光信号的发射调整方法还包括步骤：
[0155]
步骤s104,若所述第二光信号被调整为在物体2上投射出光强非均匀分布的图案，
则调节所述第二光信号的发射方向以改变所述第二光信号在物体上所投射图案的亮区位置，使得所投射图案的亮区能够扫描覆盖整个物体。
[0156]
可选的，在一些实施例中，可以采用光学方式调整所发射的第二光信号的方向。例如，在一些实施例中，采用微机电系统(mems)振镜将所述第二光信号反射至不同角度。或者，采用光学相控阵列(opa)通过调控所述第二光信号中不同光束共同形成的波前方向以调整第二光信号的传播角度。
[0157]
可选的，在一些实施例中，还可以采用机械转动的方式调整发射第二光信号的方向。例如，采用转动机构驱动发射第二光信号的所述发射模组12转动以改变发射第二光信号的方向。可以理解的是，本技术的实施例对于转动自由度不做限制。
[0158]
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。在上述实施例中，多个步骤或方法可以用存储在存储介质30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，和在另一实施例中一样，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。
[0159]
需要说明的是，本领域技术人员可以理解，在不付出创造性劳动的前提下，本技术实施例的部分或全部，以及对于实施例的部分或全部的变形、替换、变更、拆分、组合、扩展等均应认为被本技术的发明创造思想所涵盖，属于本技术的保护范围。