CN218003729U - 测距系统、发射器和采集器 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种测距系统，包括发射器、采集器以及与所述发射器和所述采集器连接的控制与处理电路；所述发射器和/或所述采集器包括畸变透镜；所述发射器包括由多个发光元件组成的光源阵列，用于向目标发射激光光束；所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，用于采集被所述目标反射的所述激光光束；所述控制与处理电路用于同步控制所述发射器和所述采集器，并计算所述激光光束从发射到被采集的飞行时间以获取所述目标的距离；其中，所述发射器的发射视场角大于未包括所述畸变透镜时的发射视场角；所述采集器的采集视场角大于未包括所述畸变透镜时的采集视场角。

Description

测距系统、发射器和采集器

技术领域

本申请属于光学技术领域，更具体地说，是涉及一种测距系统、发射器和采集器。

背景技术

测距系统即距离测量系统，一些场景中可以指激光雷达。激光雷达按照扫描方式可以分为机械式激光雷达、全固态式激光雷达和混合固态式激光雷达。全固态激光雷达的发射器和采集器一般包括发射芯片(光源阵列)和接收芯片(像素阵列)，芯片的靶面通常影响系统的探测视场，为了实现远距离、大视场测距，往往采用大口镜、长焦的镜头以提升探测范围。请参考图1，假设以接收芯片为例，发射端与接收端相似，接收芯片尺寸一定时，接收镜头焦距越大，测距越远，视场(Field of view，FOV)越小，存在FOV与测距能力不可兼得的问题。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种测距系统、发射器和采集器，可以在同焦距下增大测距系统的FOV，使得测距系统能够同时实现大FOV和远距离测距。

为实现上述目的，本申请采用的技术方案是：提供一种测距系统，包括：发射器、采集器以及与所述发射器和所述采集器连接的控制与处理电路；所述发射器和/或所述采集器包括畸变透镜；所述发射器包括由多个发光元件组成的光源阵列，用于向目标发射激光光束；所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，用于采集被所述目标反射的所述激光光束；所述控制与处理电路用于同步控制所述发射器和所述采集器，并计算所述激光光束从发射到被采集的飞行时间以获取所述目标的距离；其中，所述发射器的发射视场角大于未包括所述畸变透镜时的发射视场角；所述采集器的采集视场角大于未包括所述畸变透镜时的采集视场角。

本申请还提供一种发射器，包括光源阵列和畸变透镜；所述发射器用于发出激光光束，所述激光光束经所述畸变透镜照射至目标上，其中，所述发射器的发射视场角大于未包括所述发射畸变透镜时的发射视场角。

本申请还提供一种采集器，包括像素阵列和畸变透镜；激光光束经所述畸变透镜入射至所述像素阵列；所述像素阵列用于采集所述激光光束并生成光子信号；其中，所述采集器的采集视场角大于未包括所述接收畸变透镜时的采集视场角。

本申请提供的测距系统的有益效果在于：本申请提供的测距系统包括发射器、采集器以及与发射器和采集器连接的控制与处理电路，发射器和/或采集器包括畸变透镜；其中，发射器包括由多个发光元件组成的光源阵列，用于向目标发射激光光束；采集器用于采集被目标反射的所述激光光束；控制与处理电路用于同步控制发射器和采集器，并计算激光光束从发射到被采集的飞行时间以获取目标的距离；所述发射器的发射视场角大于未包括所述畸变透镜时的发射视场角；所述采集器的采集视场角大于未包括所述畸变透镜时的采集视场角。因此，通过设置畸变透镜，使得发射器和采集器的视场增大从而扩大测距系统的探测视场，并且可以在设置光源阵列或者像素阵列的面积较小时仍能获得较大的探测视场，有效的节约了制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有测距系统的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的测距系统的结构示意图一；

图3为本申请实施例提供的测距系统的结构示意图二；

图4为实施例提供的发射器设置畸变透镜时的墙面光斑分布示意图；

图5为实施例提供的采集器设置畸变透镜时的接收光斑分布示意图；

图6为本申请实施例提供的光源阵列的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的光源阵列开火的时序示意图。

图8是本申请实施例提供的第一种像素阵列的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的第二种像素阵列的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的第三种像素阵列的结构示意图。

其中，图中各附图标记：

11-发射器；12-采集器；110-光源阵列；120-像素阵列。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图2和图3，现对本申请实施例提供的测距系统进行说明。本申请的实施方式中，测距系统可以包括发射器11、采集器12以及与发射器11和采集器12连接的控制与处理电路(图未示)。

其中，发射器11也称为投射模组(TX模组)，包括多个发光元件，发光元件用于向目标发射激光光束。该目标可以是测距系统的FOV内的任意一个物体，例如可以是人、车辆等，对此本申请不做限制。激光光束照射至目标后，目标会对激光光束进行反射形成反射光束入射至采集器12。采集器12也称为接收模组(RX模组)，可用于采集目标反射的激光光束得到光子信号。控制与处理电路可用于同步控制发射器11和采集器12，并对光子信号进行处理计算激光光束从发射到被采集的飞行时间，以获取目标与测距系统之间的距离实现测距。

具体的，发射器11可以包括由多个发光元件组成的光源阵列110，光源阵列110可用于发射激光光束，激光光束可以指脉冲光束。其中，至少部分脉冲光束经过目标反射形成反射光入射到采集器12的像素阵列120上。像素阵列120用于采集反射光中的光子，并输出光子信号。控制与处理电路可以对光源阵列110和像素阵列120进行控制，进而同步控制同步发射器11和采集器12，并基于光源阵列110的触发信号与像素阵列120的触发信号，可以计算从发射器11发出激光光束到采集器12采集到反射光之间的飞行时间Δt，也即光子从发射到接收所需要的飞行时间Δt。此时，目标与测距系统之间的距离d可被估算为d＝(c×Δt)/2，其中，c表示光速。

通常，测距系统的视场受到发射器和采集器的投射以及接收视场的影响，更进一步的，受到光源阵列尺寸(发射芯片靶面面积)和像素阵列尺寸(接收芯片靶面面积)的影响。在本申请的实施方式中，发射器11和/或采集器12可包括畸变透镜。畸变透镜用于对入射至该透镜的入射光进行畸变处理以改变出射光束的FOV，由此，发射器11的发射视场角大于未包括畸变透镜时的发射视场角，采集器12的采集视场角大于未包括畸变透镜时的采集视场角。可以理解的，未包括畸变透镜可以是光源阵列110和像素阵列120本身的视场角，或者是发射器11和采集器12中设置透镜而未对透镜进行畸变处理时的发射或采集视场角。畸变透镜所产生的畸变的类型可以根据实际情况选择。其中，位于发射器11和采集器12中的畸变透镜所具有的透镜畸变可以为负向畸变(也称为桶形畸变)。

请参考图3，图3中虚线框表示不包含畸变透镜时的FOV，下文称为原FOV；实线框表示包含畸变透镜时的FOV，即本申请提供的测距系统的FOV，下文称为畸变FOV。

其中，发射器11包括畸变透镜时，位于发射器11上的畸变透镜用于对发射器11发射的激光进行畸变处理，以使离开发射器11的激光光束具有的第一视场大于第二视场，第一视场和第二视场均指投射FOV，第二视场为发射器11未包括畸变透镜时离开发射器11的激光具有的视场，即原投射FOV。也就是说，原先照射到第二视场边缘的激光经过畸变将照射至第二视场边缘的外侧，因此，畸变后的激光光束的视场得到增大。

采集器12包括畸变透镜时，第三视场内的反射光将进入采集器，第三视场对应此时采集器的采集视场，第三视场大于第四视场，第四视场为采集器未包括畸变透镜时所对应的采集视场，即原接收FOV。此时，原先位于第四视场外侧的反射光也可经过照射至像素阵列120内，因此，畸变后反射光所在的视场得到增大。

有鉴于此，本申请的测距系统在同焦距下能够增大FOV，使得测距系统同时能够支持大FOV和远距离测距，或者，在相同芯片靶面的情况下，能够具有更大的FOV。

在本申请的一些实施方式中，可以仅在发射器11设置畸变透镜，此时光源阵列110投射到视场中的光斑图案带有畸变，使得发射器11投射出的发射视场增大。请参阅图4，图4示出了激光投射在墙面的光斑分布示意图，投射FOV(41)扩大，此时，采集器12未设置畸变透镜，采集器12的接收FOV(42)固定。一些实施方式中，对于边缘光斑(如光斑43)不进行采样，因此，对于边缘光斑对应的发光元件可控制其不开启。此时，采集器12未设置畸变透镜，而发射器11设置畸变透镜的情况下，可以减少发射器11的芯片靶面积，发射器11的芯片靶面面积可以小于采集器12的芯片靶面面积，结合畸变透镜可以在保持FOV大小的情况下减少发射器11的成本。或者，也可通过增大采集器12的芯片靶面面积(像素阵列120的面积)，使得边缘光斑被采样，进而使测距系统的FOV增大。

在另一些实施方式中，也可以仅在采集器12设置畸变透镜，此时，使得采集器12的采集视场增大。如图5所示，相比与图4的采集FOV(42)所示，负向畸变会使原接收FOV外侧的反射光也被采样，当透镜焦距不变时，接收FOV(51)扩大。此时，为了使发射器11的投射FOV与接收FOV相同，发射器11的芯片靶面面积可大于采集器12的芯片靶面面积，由此也可提升测距系统的FOV。

在另一个实施例中，也可以在发射器11和采集器12都设置透镜畸变，由此，发射器11包括发射畸变透镜，采集器12包括接收畸变透镜，相比与原FOV，在不增大芯片靶面的情况下投射FOV和接收FOV都增大了，即提高了系统的测距范围而又未增加系统的成本。优选地，发射畸变透镜和采集畸变透镜的畸变均为负向畸变；发射畸变透镜和采集畸变透镜的畸变系数相同；发射畸变透镜的焦距小于采集畸变透镜的焦距。具体取值可以根据实际情况设置，对此本申请不做限制。

下面对测距系统中的发射器11、采集器12和控制与处理电路进行具体说明。在本申请的一些实施方式中，发射器11可以包括光源阵列110、前述的畸变透镜以及驱动器等组件。其中，光源阵列110可以为垂直腔面发射发射器(vertical cavitysurfaceemittinglaser，VCSEL)阵列。具体的，光源阵列110可以是在单块半导体基底上生成多个VCSEL光源形成的VCSEL阵列光源芯片。在一些实施例中，发射器11还可以包括第一光学元件，第一光学元件可以包括衍射光学元件(Diffractive Optical Elements，DOE)、反射镜、振镜、微透镜阵列中的一个或多个。光源阵列110可以在控制与处理电路的控制下，以一定频率(脉冲周期)向外发射脉冲光束，脉冲光束经过第一光学元件后发生光路改变最终投射到目标场景上，频率可根据测量距离进行设定。

采集器12可以包括像素阵列120、像素驱动电路、过滤单元以及前述的畸变透镜等组件。其中，像素阵列120可以包括多个采集光子的像素，通常，为了提升探测精度，需要将多个像素组合在一起共同开启以采集反射光信号，多个开启的像素定义为宏像素，因此，也可以理解为像素阵列120由多个宏像素组成，下面具体实施例中都以宏像素进行描述，宏像素可以包括一个或多个像素，每个像素可以是SPAD、硅光电倍增管(Siliconphotomultiplier，SiPM)等采集光子的单光子器件中的一种。具体的，像素阵列120可以是由多个SPAD组成的，SPAD可以对入射的单个光子进行响应并输出指示所接收光子在每个SPAD处相应到达时间的光子信号。

上述测距系统还可以包括与像素阵列120连接，由信号放大器、时数转换器电路(TDC电路)、模数转换器(analog to digital converter，ADC)、存储器、直方图电路等器件中的一种或多种组成的读出电路。读出电路可以与像素阵列120整合在一起，作为采集器12的一部分，也可以与控制与处理电路整合在一起，作为控制与处理电路的一部分。

读出电路可用于获取像素阵列120输出的光子信号并进行处理，确定从发射器11发出激光到采集器12采集到反射光之间的飞行时间Δt，并进一步计算出目标的距离信息。

在一个实施例中，TDC电路接收到对应像素的光子信号后，可基于光子信号确定飞行时间Δt，并向直方图电路中发送更新信号，以指示直方图电路生成或更新用于记录飞行时间的直方图。例如，TDC电路可生成表征飞行时间信息的时间码，利用时间码寻找直方图电路中直方图的对应位置，并使得直方图电路中对应位置处的存储单元存储的数值加“1”，每个存储单元可以为时间bin(时间间隔)。经过多个周期的飞行时间测量，控制与处理电路可以从直方图电路获取直方图，并根据直方图确定最终的飞行时间，利用光速计算出目标与测距系统之间的距离。

在本申请的一些实施方式中，上述光源阵列110包括多个子阵列；像素阵列包括多个选通区域；子阵列与选通区域一一对应。控制与处理电路可用于控制任意一个子阵列发射激光光束，并同步控制与子阵列对应的选通区域开启采集激光光束。相应的，上述像素阵列120可以包括多个像素，光源阵列110的每个子阵列与一个选通区域关联，每个选通区域包含至少一个宏像素，且选通区域内的宏像素分别连接不同的共享TDC电路。

具体的，子阵列中发光元件的数量与选通区域中宏像素的数量是对应的，优选地，宏像素数量要大于发光元件的数量。控制与处理电路控制某个子阵列发射激光光束后，还可以用于向采集器12发送第二触发信号，以控制发射激光光束的子阵列关联的选通区域内的所有宏像素开启，以使开启的宏像素采集照射在自身上的反射光。并且，考虑到测距系统本身存在的视差，选通区域一般可大于在像素阵列120上形成的光斑的尺寸。

控制与处理电路可以控制光源阵列110在保持开启发光元件数量不变的情况下，使距离较远的多个发光元件同时发射激光光束，进而降低发光元件开火集成度，以降低发光时产生的热集成度，增加发射器11的使用寿命。例如，请参考图6所示的光源阵列110，原先需由1#和2#两个区域的发光元件组成的子阵列(共计10×12个发光元件)发光，现可控制1#和K#两个区域的发光元件组成的子阵列(分别为10×6个发光元件)，此时热能不会集中在1#和2#所构成的区域，能够有效增加发射器11的使用寿命，并且由于开火的发光元件数量相同，测距系统的分辨率不会受到影响。

另外，根据TCSPC探测原理，完成目标的一次测距往往需要发射器11连续发射多个脉冲，即脉冲序列，相邻脉冲之间具有相同的脉冲周期。为了进一步降低热集成度，控制与处理电路也可以用于向发射器11发送第一触发信号以控制发射器发射脉冲序列，第一触发信号为调制信号，经过调制的脉冲序列可包含p组脉冲，每组脉冲包含至少一个脉冲，相邻两组脉冲之间的时间间隔相同或不同，以控制光源阵列110根据调制信号间歇性地发射激光光束。图7示出了光源阵列110开火(发射激光光束)的时序图，其中每个矩形柱可表示一次脉冲，即发射一次激光光束。基于第一触发信号，光源阵列110可在连续发射几次激光光束后，休息几个周期后再继续发射脉冲，使得热能在休息周期内降低，降低了热集成度。例如，连续发射激光光束时相邻两次发射的时间间隔可以为400ns，休息周期可以是m倍的400ns，m大于1。

此外，在本申请的一些实施方式中，上述采集器12可以包括预设的k个TDC电路和由多个宏像素组成的像素阵列120，优选地，宏像素的总个数为i×k个，i和k均可以为大于1的正整数。其中，每个宏像素包括一个或多个像素，像素的数量至少为TDC电路数量的s倍，s为大于1的正整数。优选地，该像素为单光子雪崩二极管(Single Photon AvalancheDiode，SPAD)，一个像素即一个采光单元。由于反射光入射到像素阵列120上形成光斑，光斑的尺寸大于单个像素的感光面积，因此，通常将多个像素组合在一起共同采集反射光斑中的光子信号，这些被同时激活接收同一个光斑的像素构成一个宏像素。通常在设置时，发光元件与宏像素具有一一对应关系，即每个发光元件发射的光信号会入射到对应的宏像素中。应理解，像素阵列120中宏像素的总个数、以及TDC电路的总个数k，均可根据实际情况进行选择。

请参考图8，图8示出了采集器12的像素阵列120的结构示意图。其中，每个格子分别表示一个宏像素，每个格子上的编号分别表示该宏像素所连接的TDC电路。在本申请的实施方式中，像素阵列120可以包含至少两种子像素阵列，每种子像素阵列包括m行×n列个宏像素，像素阵列120中的任意一个子像素阵列内的每个宏像素分别连接不同的TDC电路，以使得像素阵列中至少两个宏像素共同连接一个TDC电路像素阵列120中的所有宏像素共享k个TDC电路。图8中的实线框81、82、83即表示一个子像素阵列。其中，n和m均为大于或等于1的正整数，且n和m的乘积为k。例如，当TDC电路的总个数k为9时，9＝1×9＝3×3＝9×1，因此，第一种子像素阵列可以为1行×9列个宏像素构成的子像素阵列，第二种子像素阵列可以为3行×3列个宏像素构成的子像素阵列，第三种子像素阵列可以为9行×1列个宏像素构成的子像素阵列。任选其中两种子像素阵列进行像素阵列120的设计，例如选择第一种和第二种子像素阵列进行设计，即可得到图8所示的像素阵列120，像素阵列120中的81个宏像素共同使用9个TDC电路。

在一些实施方式中，采集器12还可以包括与像素阵列120连接的像素驱动电路。像素驱动电路可用于配置像素阵列120中的j个宏像素的开启，以将开启的j个宏像素作为工作像素。其中，j为大于或等于1，且小于或等于k的正整数。j个工作像素分别连接不同的TDC电路。也就是说，连接不同TDC电路的宏像素可以同时在像素驱动电路的驱动下开启。工作像素也即处于工作状态的像素。j个工作像素在工作状态下可用于进行探测，采集反射光以生成光子信号，与j个工作像素分别连接的TDC电路可用于对对应工作像素(即所连接的工作像素)的光子信号进行处理。

需要说明的是，一个TDC电路仅可以接收一个宏像素的采样信号(光子信号)，应理解，前述扫描方式是指同时开启一个或多个宏像素进行扫描。因此，当j等于1时，像素阵列120可以进行点扫描。当j大于1时，像素阵列120可以同时进行多点扫描。并且，当j等于k时，由于像素阵列120包含至少两种由m行×n列个宏像素构成的子像素阵列，因此可以控制其中任意一种子像素阵列内的所有宏像素开启，开启其中一种子像素阵列内的所有宏像素即为一种扫描方式，此时，测距系统可兼容多种扫描方式。

以前述TDC电路的总个数k为9的例子继续进行说明。如图3示出的连接方式，81个宏像素共享9个TDC电路。因此，这种连接方式下可以一次致动一行宏像素进行扫描，如图8中实线框81所示，扫描方式为行扫描(一维扫描)；也可以一次可致动一块(多行×多列)宏像素进行扫描，如图8中实线框82和83所示，扫描方式为块扫描(二维扫描)。这里所说的一行宏像素或一块宏像素，对应前文所述的一种子像素阵列。致动一行宏像素或一块宏像素指的是开启像素阵列120中的任意一行或任意一块(多行×多列)宏像素。

图8的实施方式中，TDC电路的总数量k为9个，9＝1×9＝3×3＝9×1，任意选择两种矩阵子区域的构成方式进行设置，即1行×9列和3行×3列，则行扫描为一行9个宏像素，块扫描为3行×3列个宏像素，可填充像素阵列120如下表所示，然后再将表中的空格填充完成，得出如图8所示的像素阵列120和TDC电路的连接方式。

1	2	3	4	5	6	7	8	9
									4	5	6
7	8	9

对于多行或者多块宏像素是否需要按照某种扫描顺序进行扫描，本申请不做限制。

图9示出了TDC电路的总个数k为9时与图8不同的另一种连接方式。这种连接方式，可以实现行扫描(如图9中的实线框91所示)和列扫描(如图9中的实线框92所示)两种一维扫描方式。当然，如图9所示，这个连接方式在部分区域内也可以实现3行×3列的块扫描(如图9中的实线框93所示)，而这种块扫描是任意一块3行×3列的矩阵子区域均可实现的。因此，在制造采集器12时，可以依据两种子像素阵列(两种扫描方式)的需求进行宏像素与TDC电路的连接，完成制造后所得到的采集器12在一些情况下可以出现大于两种的扫描方式。

应理解，根据预设的TDC的总数量k，可以对k作因式分解，根据因式分解选择两种子像素阵列的设计要求，从而确定实现所需的至少两种扫描方式时，宏像素和TDC的连接关系。而所形成的一个像素阵列120(宏像素总数量小于或等于k行×k列)还可以通过复制形成更大的像素阵列120。例如，如图10所示，若有32个共享TDC，可配置16行×16列个宏像素构成的像素阵列120。由32个共享TDC可以因式分解成1×32、2×16、4×8、8×4、16×2、32×1，选择行数小于或等于4、列数小于或等于16的任意两种矩阵子区域来配置4行×16列个宏像素构成小的像素阵列。再对这个小的像素阵列进行多次复制形成一个大的像素阵列，例如由四个4行×16列的小的像素阵列构成16行×16列个宏像素构成的像素阵列120。此时，可致动2行×16列个宏像素进行扫描，也可制动4行×8列个宏像素进行扫描。

上述实施例中，一方面，宏像素与宏像素之间可以连接相同的TDC电路，由此可以减少TDC电路的数量。而连接不同TDC电路的宏像素可以同时开启，由于像素阵列120包含至少两种由m行×n列个宏像素构成的子像素阵列，因此可以控制其中任意一种矩阵子区域内的所有宏像素开启，开启其中一种矩阵子区域内的所有宏像素即为一种扫描方式，因此，测距系统可兼容多种扫描方式。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种测距系统，其特征在于，包括：发射器、采集器以及与所述发射器和所述采集器连接的控制与处理电路；所述发射器和/或所述采集器包括畸变透镜；

所述发射器包括由多个发光元件组成的光源阵列，用于向目标发射激光光束；

所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，用于采集被所述目标反射的所述激光光束；

所述控制与处理电路用于同步控制所述发射器和所述采集器，并计算所述激光光束从发射到被采集的飞行时间以获取所述目标的距离；

其中，所述发射器的发射视场角大于未包括所述畸变透镜时的发射视场角；

所述采集器的采集视场角大于未包括所述畸变透镜时的采集视场角。

2.如权利要求1所述的测距系统，其特征在于：所述发射器包括的所述畸变透镜为发射畸变透镜；所述采集器包括的所述畸变透镜为接收畸变透镜；所述发射畸变透镜与所述接收畸变透镜的畸变均为负向畸变。

3.如权利要求2所述的测距系统，其特征在于：所述发射畸变透镜与所述接收畸变透镜的畸变系数相同，所述发射畸变透镜的焦距小于所述接收畸变透镜的焦距。

4.如权利要求1所述的测距系统，其特征在于：

所述光源阵列包括多个子阵列；所述像素阵列包括多个选通区域；所述子阵列与所述选通区域一一对应；所述控制与处理电路用于控制任意一个所述子阵列发射所述激光光束，并同步控制与所述子阵列对应的选通区域开启以采集被所述目标反射的激光光束。

5.如权利要求1所述的测距系统，其特征在于：所述控制与处理电路用于向所述发射器发送第一触发信号以控制所述发射器发射脉冲序列，所述脉冲序列包含p组脉冲，每组脉冲包含至少一个脉冲，相邻两组脉冲之间的时间间隔相同或不同。

6.如权利要求1所述的测距系统，其特征在于：所述发射器包括第一光学元件，所述第一光学元件包括衍射光学元件、反射镜、振镜、微透镜阵列中的一个或多个；

所述第一光学元件用于改变所述激光光束的光路，以形成离开所述发射器向所述目标发射的激光光束。

7.如权利要求1至6任意一项所述的测距系统，其特征在于：所述采集器或所述控制与处理电路包括读出电路，所述读出电路包括TDC电路、与所述TDC电路连接的直方图电路；

所述TDC电路用于获取所述像素阵列生成的光子信号，基于所述光子信号确定所述激光光束从发射到被采集的飞行时间，并向所述直方图电路发送更新信号以指示所述直方图电路生成或更新用于记录所述飞行时间的直方图；

所述控制与处理电路用于从所述直方图电路获取所述直方图，并根据所述直方图确定所述目标与所述测距系统之间的距离。

8.如权利要求7所述的测距系统，其特征在于：

所述读出电路包括k个所述TDC电路；

所述像素阵列包括多个像素，所述像素的数量至少为所述TDC电路数量的s倍，所述像素阵列被配置为包含至少两种子像素阵列，每个所述子像素阵列包括m行×n列个像素，每个所述子像素阵列内的每个所述像素分别连接不同的所述TDC电路，以使得所述像素阵列中的所有像素共享k个所述TDC电路；

其中，s为大于1的正整数，n和m均为大于或等于1的正整数，n和m的乘积为k。

9.一种发射器，其特征在于，包括光源阵列和畸变透镜；

所述光源阵列用于发出激光光束，所述激光光束经所述畸变透镜照射至目标上；

其中，所述发射器的发射视场角大于未包括所述畸变透镜时的发射视场角。

10.一种采集器，其特征在于，包括像素阵列和畸变透镜；

激光光束经所述畸变透镜入射至所述像素阵列；

所述像素阵列用于采集所述激光光束并生成光子信号；

其中，所述采集器的采集视场角大于未包括所述畸变透镜时的采集视场角。

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