[实用新型]一种采集器、测距系统及电子设备

说明书

本实用新型公开了一种采集器、测距系统及电子设备，包括由至少一个宏像素构成的像素单元，每个所述宏像素包括多个像素；其中，沿视差方向上的每个所述像素被配置为具有不同的开口率因子，所述开口率因子被设置为沿视差方向逐渐增大或逐渐减小，以使得不同像素接收到的光子数保持不变。通过设置开口率因子不同的像素，且在视差方向上像素的开口率因子按照一定规律设置，以对像素接收的光子数进行调控，从而消除光子堆积效应。

技术领域

本实用新型涉及光学测距技术领域，尤其涉及一种采集器、测距系统及电子设备。

背景技术

利用飞行时间原理(TOF，Time of Flight)可以对目标进行距离测量，以获取包含目标深度值的深度图像，而基于飞行时间原理的距离测量系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。在已有的飞行时间测量系统中，系统发射激光到达被探测物体，再接收脉冲回波得到回波信号，通过回波信号与发射波信号的时间差来测量物体距离。

一般地，通过基于单光子雪崩二极管(SPAD)的探测器件接收回波信号，当回波信号中的一个光子入射到SPAD时，即可触发雪崩事件输出信号用于记录光子的到达时间。然而，由于SPAD等单光子探测器件的雪崩光子事件探测能力有限，当大量光子入射时，会发生先入射的光子容易被探测(产生雪崩单光子事件概率大)，而后入射的光子不容易被探测(产生雪崩单光子事件概率小)的情况。这将导致系统探测雪崩光子累计生成的直方图前高后低，如图1所示，对比发射波形的峰顶(图1中(a)所示)，生成的直方图发生了侧削(图1中(b)所示)，这就是堆积效应(pile up)。当被测物距离增大或者反射率减小时堆积效应逐渐消失，这使得测量得到的距离值会有偏差，这种偏差即是堆积效应造成的系统误差。虽然可以通过出厂检测、标定等方法消除这种系统误差，但预标定储存的数据量对芯片有特殊要求，这限制了飞行时间测距系统的应用场景。

上述背景技术内容的公开仅用于辅助理解本创作的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采集器、测距系统及电子设备，以解决上述背景技术问题中的至少一种问题。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

一种采集器，包括由至少一个宏像素构成的像素单元，每个所述宏像素包括多个像素；其中，沿光斑视差方向上的每个所述像素被配置为具有不同的开口率因子，所述开口率因子被设置为沿视差方向逐渐增大或逐渐减小，以用于采集视场中不同距离处的目标反射回的光斑。

在一些实施例中，所述沿光斑视差方向上的每个所述像素的开口率因子满足下式：

其中，η_i表示在视差方向编号为i的像素的开口率因子，C为像素采集的光子数量，f为镜头的焦距，b为基线长度，k为光子数的比例系数，x为光斑入射到像素上的横坐标，x₀为入射光斑受距离不同产生的偏离量。

在一些实施例中，所述像素的感光区尺寸不同，以使得所述像素被配置为具有不同的开口率因子。

在一些实施例中，还包括有多个遮挡片，所述多个遮挡片被配置为具有不同的开口因子，以对应于多个不同的所述像素。

在一些实施例中，所述遮挡片设置有开口，经被测目标物体反射回的信号光通过所述开口入射到对应的所述像素上。

在一些实施例中，所述遮挡片为设置于所述像素上的金属或非金属的各类遮光介质或涂层。

在一些实施例中，所述遮挡片的开口不可调节，一个遮挡片对应一个像素，且每个遮挡片的开口因子与对应像素的开口率因子相等。