成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)和計(jì)算曝光量的方法

專利名稱：成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)和計(jì)算曝光量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)和計(jì)算曝光量的方法。特別地，本公開涉及使用一部分入射光來計(jì)算曝光量的成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)和計(jì)算曝光量的方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)使用諸如相機(jī)的成像裝置在陽光強(qiáng)烈的戶外區(qū)域中執(zhí)行拍攝時，或者當(dāng)使用成像裝置拍攝包含大百分比的白色部分的被攝體時，可能在獲得的畫面中導(dǎo)致所謂曝光過度。當(dāng)對于拍攝膠片或成像元件的曝光量變得過大時，出現(xiàn)曝光過度。相反，當(dāng)在黑暗位置執(zhí)行拍攝時，或者當(dāng)拍攝包含大百分比的黑色部分的被攝體時，可能在獲得的畫面中導(dǎo)致所謂曝光不足。為了避免曝光過度和曝光不足的出現(xiàn)，需要根據(jù)拍攝情況調(diào)整對于拍攝膠 片或成像元件的曝光量。近年來,大多數(shù)相機(jī)具有自動曝光功能或自動距離測量功能(自動對焦功能)。在具有自動曝光功能的相機(jī)中，相機(jī)執(zhí)行曝光量的調(diào)整以獲得適當(dāng)?shù)钠毓狻Ｈ欢?，例如，?dāng)來自被攝體的光是偏振的時，具有自動曝光功能的相機(jī)可能計(jì)算錯誤的曝光量。具體地，在相機(jī)中使用對于通過諸如半反射鏡的光學(xué)元件反射的(或者透射通過光學(xué)元件的)來自被攝體的光的計(jì)量結(jié)果以計(jì)算曝光量時，如果來自被攝體的光是偏振的，那么相機(jī)容易計(jì)算錯誤的曝光量。這是因?yàn)榘敕瓷溏R對于入射光的P偏振分量和S偏振分量展現(xiàn)不同的反射特性(或透射特性)。如果相機(jī)計(jì)算錯誤的曝光量，那么獲得的畫面變得不同于拍攝者所期望的圖像。例如，當(dāng)來自被攝體的光通過水面或玻璃面反射時，相機(jī)難以正確地執(zhí)行曝光量的調(diào)整，并且導(dǎo)致拍攝者所不想要的曝光過度或曝光不足。當(dāng)來自被攝體的光是來自液晶顯示設(shè)備的光時，出現(xiàn)同樣問題。當(dāng)沒有通過自動曝光功能獲得適當(dāng)?shù)钠毓鈺r，拍攝者需要通過使用光學(xué)濾鏡或調(diào)整光圈或快門速度來進(jìn)一步校正曝光量。然而，曝光量的校正需要經(jīng)驗(yàn)或技巧，并且拍攝者常常不能如實(shí)地拍攝被攝體。此外，如果被攝體移動，那么拍攝者可能在調(diào)整光圈或快門速度時錯過之前的快門機(jī)會。已經(jīng)做出各種提案，用于即使來自被攝體的光是偏振的時也避免相機(jī)計(jì)算錯誤的曝光量。例如，在日本專利特開No. 63-231415中提出在光學(xué)系統(tǒng)中安排半棱鏡，并且使得透射通過半棱鏡的光的P分量和S分量的比率基本等于通過半棱鏡反射之后透射通過半反射鏡的光的P分量和S分量的比率。此外，為了解決拍攝者的視覺和獲得的畫面之間的差異，例如，在日本專利特開No. 2006-349960中已經(jīng)提出在成像系統(tǒng)的觀察光學(xué)系統(tǒng)的光路上安排非偏振分束器，以便減小觀察光學(xué)系統(tǒng)的不均勻亮度。然而，在日本專利特開No. 63-231415中公開的技術(shù)中，需要復(fù)雜的光學(xué)部件，并且成像裝置變得大且沉重。在日本專利特開No. 2006-349960中公開的技術(shù)中，需要特別的光學(xué)部件，并且對于設(shè)計(jì)存在許多限制。

發(fā)明內(nèi)容
在成像裝置、光量測量裝置等中，優(yōu)選的是即使來自被攝體的光偏振時也正確執(zhí)行曝光量的調(diào)整。根據(jù)本公開的第一優(yōu)選實(shí)施例，一種成像裝置包括光束分割元件、光接收單元、照射體、信號處理單元、快門和光圈。光束分割兀件將入射光束分割為第一光束和第二光束。第一光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元獲取所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。第二光束入射在所述照射體上。
信號處理單元根據(jù)由所述光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第二光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值?？扉T切換所述第二光束入射在所述照射體上和阻擋所述第二光束到所述照射體。光圈調(diào)整到達(dá)所述照射體的所述第二光束的量。根據(jù)來自所述信號處理單元的輸出，調(diào)整所述快門的快門速度或所述光圈的開口的至少一個。根據(jù)本公開的第二優(yōu)選實(shí)施例，一種光量測量裝置包括光束分割元件、光接收單元和信號處理單元。光束分割兀件將入射光束分割為第一光束和第二光束。所述第一光束或第二光束中的一條光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元用于獲取所述一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。 信號處理單元根據(jù)由所述光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第一光束和第二光束中的另一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。根據(jù)本公開的第三優(yōu)選實(shí)施例,一種記錄介質(zhì)是計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。程序記錄在計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)上。記錄的程序是使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下的程序接收通過光束分割元件從一條入射光束分割的所述一條入射光束的一部分的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，并且根據(jù)所述光束分割兀件對應(yīng)于P偏振分量或S偏振分量的反射率或透射率的數(shù)據(jù)，輸出所述一條入射光束的剩余光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。根據(jù)本公開的第四優(yōu)選實(shí)施例，一種計(jì)算曝光量的方法包括通過第一光接收單兀，獲取通過光束分割兀件從一條入射光束分割的第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；以及通過信號處理單元，根據(jù)通過所述第一光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，預(yù)測通過光束分割元件從所述一條入射光束分割的第二光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，以便計(jì)算所述第二光束入射在其上的第二光接收單元中的曝光量。在此，本公開中的“P偏振分量”指入射平面內(nèi)振蕩的偏振分量，入射平面是包括光束分割兀件的表面的法向矢量和入射光的電場矢量的表面。此外，本公開中的“ S偏振分量”指垂直于光束分割元件的入射平面振蕩的偏振分量。同樣也適用于由光束分割元件反射的光和透射通過光束分割元件的光。此外，本公開中的“反射率”指能量反射率，并且本公開中的“透射率”指能量透射率。也就是說，如果“反射率”是Γ并且“透射率”是Π，那么滿足Γ+Π=1的關(guān)系。此外，假設(shè)本公開中的“反射率”和“透射率”指分別在400nm到750nm的波長區(qū)域中的平均反射率和平均透射率，出發(fā)另外提及。在本公開中，入射光束例如通過光束分割兀件分割為兩條光束。分割的光束之一(第一光束)例如入射在光接收單元上。在本公開中，光接收單元獲取入射在光接收單元上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。相應(yīng)地，獨(dú)立地獲取入射在光接收單兀上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度和S偏振分量的強(qiáng)度。光束分割元件例如是用于反射一部分來自被攝體的光并且透射剩余光的光學(xué)元 件。通常，光束分割元件中P偏振分量的反射率不同于S偏振分量的反射率。也就是說，第一光束中P偏振分量和S偏振分量之間的比率取決于光束分割兀件的反射特性。類似地，通過光束分割元件分割的另一光束(第二光束)中P偏振分量和S偏振分量之間的比率也取決于光束分割元件的反射特性(透射特性)。相應(yīng)地，如果基于另一光束的所有振蕩分量的強(qiáng)度預(yù)測由光束分割元件分割的光束之一的強(qiáng)度，則根據(jù)入射光束的偏振度在預(yù)測強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度之間存在大的差別。換句話說，這意味著如果獲得由光束分割元件分割的光束之一的P偏振分量的強(qiáng)度和S偏振分量的強(qiáng)度，那么可以預(yù)測另一光束的P偏振分量的強(qiáng)度和S偏振分量的強(qiáng)度。例如，如果預(yù)先已經(jīng)對于每個偏振分量識別光束分割元件的反射特性(透射特性)，那么從另一光束的P偏振分量的強(qiáng)度精確預(yù)測由光束分割兀件分割的光束中的一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度。類似地，從另一光束的S偏振分量的強(qiáng)度精確預(yù)測一條光束的S偏振分量的強(qiáng)度。相應(yīng)地，基于一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，預(yù)測另一光束的強(qiáng)度為另一光束的P偏振分量的強(qiáng)度和S偏振分量的強(qiáng)度的和。在本公開中，如上所述，獲取入射在光接收單元上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。也就是說，獨(dú)立地獲取入射在光接收單元上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度和S偏振分量的強(qiáng)度。相應(yīng)地，精確地預(yù)測另一光束的P偏振分量的強(qiáng)度和S偏振分量的強(qiáng)度，不同于在沒有P偏振分量和S偏振分量之間區(qū)別的情況下獲取由光束分割元件分割的光束中一條光束的強(qiáng)度的情況。相應(yīng)地，即使當(dāng)入射光的偏振度大時，在預(yù)測強(qiáng)度和實(shí)際強(qiáng)度之間也不存在大差別。根據(jù)至少一個示例，可能提供成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)和計(jì)算曝光量的方法，其中即使入射光偏振時也正確執(zhí)行曝光量的調(diào)整。


圖I是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的示意性配置的示意圖；圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的配置示例的框圖；圖3A和3B是示出用于切換到達(dá)光接收元件的光的P偏振分量或S偏振分量的偏振元件的示例的示意性透視圖4A和4B是不出用于切換到達(dá)光接收兀件的光的P偏振分量或S偏振分量的偏振元件的另一示例的示意性透視圖；圖5A到是圖示構(gòu)成偏振元件的液晶元件的視圖；圖6A和6B是示出其中包括像圖5A到中的一個液晶元件的多個液晶元件的偏振元件的示例的視圖；圖7A和7B是示出其中包括像圖5A到中的一個液晶元件的多個液晶元件的偏振元件的示例的視圖；圖8A是示出光束分割元件的反射特性和透射特性的示例的曲線圖，以及圖S B是示出光束分割元件的反射特性和透射特性的另一示例的曲線圖；圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的變體的示意性配置的示意圖；圖IOA和IOB是示出根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置的示意性配置的示意圖；圖IlA和IlB是示出根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置的變體的示意性配置的示意圖；以及圖12是示出根據(jù)第三實(shí)施例的光量測量裝置的配置示例的框圖。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實(shí)施例。注意到，在該說明書和附圖中，具有基本相同功能和結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)元件用相同的參考標(biāo)號表示，并且省略這些結(jié)構(gòu)元件的重復(fù)說明。下文中，將描述成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)、以及計(jì)算曝光量的方法的實(shí)施例。將以以下順序給出其描述〈I.第一實(shí)施例>[成像裝置的示意性配置][成像裝置的操作][自動曝光的應(yīng)用示例][第一實(shí)施例的變體]<2.第二實(shí)施例>[成像裝置的示意性配置][成像裝置的操作][第二實(shí)施例的變體]<3.第三實(shí)施例>[光量測量裝置的示意性配置]<4.變體 >下文中要描述的實(shí)施例是成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)、以及計(jì)算曝光量的方法的優(yōu)選的具體示例。在以下描述中，施加技術(shù)上優(yōu)選的各種限制，但是成像裝置、光量測量裝置、記錄介質(zhì)、以及計(jì)算曝光量的方法的示例不限于以下實(shí)施例，除非另外提及?！碔.第一實(shí)施例>[成像裝置的示意性配置]圖I是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的示意性配置的示意圖。如圖I所示，根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置I包括光束分割元件3、光接收單元5、照射體7、信號處理單元21、快門9和光圈11。具體地，根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置I例如是具有薄膜鏡的相機(jī)。在圖I所示的示例中，鏡頭筒Ia可拆卸地安裝在成像裝置I的主體Ib的外殼19上。要理解的是，鏡頭筒Ia和主體Ib可以集成地形成以構(gòu)成成像裝置I。光圈11以及透鏡13和15安排在鏡頭筒Ia內(nèi)部。通過用于自動對焦操作的對焦驅(qū)動系統(tǒng)驅(qū)動透鏡13和15，但是對焦驅(qū)動系統(tǒng)在圖I中未不出。光束分割元件3反射入射在成像裝置I上的一部分光束F，并且透射剩余光束以將入射光束F分割為例如兩條光束。通過光束分割元件3分割的一條光束入射在光接收單元5上。光接收單元5獲取入射光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。通過光接收單元5獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度輸入到信號處理單元21。通過光束分割元件3分割的其他光束入射在照射體7上。通過快門9切換光束入射在照射體7或阻擋光束到照射體7，并且通過光圈11調(diào)節(jié)到達(dá)照射體7的光束的量。根據(jù)來自信號處理單元21的輸出調(diào)節(jié)快門9的快門速度或光圈11的開口(opening)。根據(jù)由信號處理單元21輸出的對于入射在照射體7上光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值，執(zhí)行快門9的快門速度或光圈11的開口的調(diào)節(jié)。 下文中，將參照圖I按順序描述光束分割元件3、光接收單元5、照射體7、信號處理單元21、快門9和光圈11。(光束分割元件)光束分割元件3是用于反射和透射經(jīng)由光圈11以及透鏡13和15入射到外殼19中的來自被攝體的光的光學(xué)元件。光束分割元件3反射一部分來自被攝體的光，并且透射剩余光。光束分割元件3的反射率例如是大約30%，并且因此光束分割元件3的透射率例如是大約70%。要理解的是，光束分割元件3對于來自被攝體的光的反射率和透射率不限于上面的值，并且可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。在第一實(shí)施例中，光束分割元件3固定到成像裝置I的外殼19內(nèi)部。也就是說，在第一實(shí)施例中，到光束分割元件3的反射面的法線N與入射光束F的光軸之間的角度ζ是恒定的。從減少畫面質(zhì)量的劣化的觀點(diǎn)看，優(yōu)選的是角度 小于45°。這是因?yàn)榕c角度ζ等于或大于45°時相比，來自被攝體的光通過光束分割元件3所跨越的距離(可以稱為光程)可以更小。例如，半透鏡可以用作光束分割元件3。例如，可以通過在透光基底材料的主表面上形成光學(xué)薄膜來形成半透鏡。構(gòu)成透光基底材料的材料例如包括樹脂材料或玻璃。當(dāng)樹脂膜用作透光基底材料時，成像裝置I可以小型化和重量輕。盡管可以使用棱鏡或楔形基質(zhì)類型的光學(xué)元件替代半透鏡作為光束分割元件3，但是從減少畫面質(zhì)量的劣化的觀點(diǎn)看優(yōu)選的是選擇平坦光學(xué)元件。這是因?yàn)榕c光學(xué)元件是棱鏡或楔形基質(zhì)類型時相比，來自被攝體的光通過光束分割元件3所跨越的距離可以更小。優(yōu)選的是透光基底材料具有10 μ m到100 μ m的厚度。(光接收單元)光接收單元5是通過光束分割元件3分割的光束中的一條光束入射到的光學(xué)部件。具體地，光接收單元5是所謂的測光(metering)傳感器。例如,在外殼19內(nèi)部安排光接收單元5，使得通過光束分割元件3反射的一部分來自被攝體的光入射在光接收單元5上。光接收單元5可以獲取入射在光接收單元5上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。光接收單元5例如包括偏振元件51和一個或多個光接收元件53。如稍后將描述的，在本公開中，光接收單兀5獲取入射光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。光接收單元5可以包括用于自動對焦功能的距離測量傳感器。例如，硅光電二極管、砷化鎵光電二極管、諸如CXD (電荷耦合器件)或CMOS (互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)的圖像傳感器、包括硫化鎘的燒結(jié)體的硫化鎘電池(Cds電池)等可以用作光接收元件53。稍后將描述偏振元件51的具體配置示例。
(照射體)通過光束分割元件3分割的光束中沒有入射在光接收單元5的光束入射在照射體7上。也就是說，例如，當(dāng)通過光束分割元件3反射的一部分來自被攝體的光入射在光接收單元5時，在外殼19內(nèi)部安排照射體7，使得沒有通過光束分割元件3反射而是透射通過的來自被攝體的光入射在照射體7上。具體地，照射體7例如是感光膠片或成像元件。例如，可以使用諸如CXD或CMOS的圖像傳感器作為成像元件。盡管將以照射體7是成像元件為前提給出以下描述，但是本公開的成像裝置可以是使用感光膠片的模擬相機(jī)或使用成像元件的數(shù)字相機(jī)。根據(jù)需要，在成像裝置I中提供用作電子取景器的顯示單元17。顯示單元17例如是諸如液晶顯示器(IXD)或有機(jī)EL (電致發(fā)光)顯示器的平面顯示器。盡管在圖I所示的示例中顯示單元17提供在外殼19的后側(cè),但是提供顯示單元17的位置不限于此。顯示單元17例如可以提供在外殼19的頂面。顯示單元17可以是可移動或可拆卸的。顯示單元17可以提供在取景器的內(nèi)部。要理解的是顯示單元17可以是例如接收來自用戶的指令的輸入設(shè)備，諸如觸摸面板。來自成像元件的信號經(jīng)歷通過稍后將描述的信號處理單元21的諸如數(shù)字增益調(diào)整、伽馬校正、色彩校正、或?qū)Ρ榷刃Ｕ漠嬅嫣幚?，并且作為畫面信號提供到顯示單元17。相應(yīng)地，當(dāng)前被攝體圖像顯示在顯示單元17上。(信號處理單元)信號處理單元21是接收來自照射體5或照射體7的輸出信號或來自成像裝置I的用戶的命令信號，并且執(zhí)行各種算術(shù)處理和成像裝置I的每個單元的控制的處理設(shè)備。除了微處理器外，信號處理單元21例如包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路、畫面處理電路、壓縮和解壓電路、視頻信號輸出電路、輸入/輸出電路等。用于執(zhí)行各種算術(shù)處理和成像裝置I的每個單元的控制的程序例如存儲在連接到信號處理單元21的存儲單元23中，如稍后將描述的。信號處理單元21可以是包括存儲單元23的處理設(shè)備。在本公開中，通過信號處理單元21，根據(jù)由光接收單元5獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，計(jì)算入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。相應(yīng)地，用于使得信號處理單元21根據(jù)由光接收單元5獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度輸出入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值的程序存儲在存儲單元23中。存儲單元23的示例包括非易失性或易失性存儲器和諸如光學(xué)記錄介質(zhì)、磁光記錄介質(zhì)或磁記錄介質(zhì)的記錄介質(zhì)。存儲的程序可以由計(jì)算機(jī)讀取，并且不特別限制記錄介質(zhì)的類型。(快門)例如，在成像裝置I內(nèi)部安排快門9，以便切換已經(jīng)透射通過光束分割元件3的光入射到照射體7上和阻擋已經(jīng)透射通過光束分割元件3的光到照射體7?？扉T9可以包括緊接在照射體7的光接收表面前安排的焦平面快門、安排在鏡頭筒Ia內(nèi)部的鏡頭快門等。此外，可以使用利用機(jī)械操作的機(jī)械快門、用于通過根據(jù)快門速度的時間獲取來自成像元件的輸出信號的電子快門、或者其組合作為快門9。具體地，當(dāng)快門9是機(jī)械快門時，例如，自由改變快門9中提供的狹縫之間的間隔，并且通過改變狹縫之間的間隔調(diào)整快門9的快門速度。盡管圖I中已經(jīng)圖示包括焦平面快門作為快門9的成像裝置，但是快門9的類型不限于此，并且可以適當(dāng)?shù)剡x擇。此外，盡管圖I中明確示出快門9，但是當(dāng)使用電子快門時，作為照射體7的成像元件用作快門9，并且相應(yīng)地，作為部件的快門9不需要必定安排在成像裝置I內(nèi)部。 (光圈)在成像裝置I內(nèi)部安排光圈11，以便調(diào)整入射在照射體7上的光束的量。光圈11通常是多個翼狀遮光部件的組合。光圈11例如安排在鏡頭筒Ia內(nèi)部。要理解的是光圈11可以安排在主體Ib內(nèi)部。通過改變多個遮光部件的重疊調(diào)整光圈11的開口。[成像裝置的操作]接下來，將參照圖2描述根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的操作。圖2是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的配置示例的框圖。圖2中未示出用于自動對焦功能的距離測量傳感器、紅外截止濾光器、其中存儲畫面數(shù)據(jù)的主體存儲器或外部存儲器、用于各種驅(qū)動機(jī)制的控制電路、顯示單元的驅(qū)動電路等。即使在以下描述中，它們也未示出，除非另外提及。首先，來自被攝體的光經(jīng)由透鏡13和15以及光圈11入射在光束分割元件3上。在此情況下，光圈11完全打開。入射在光束分割兀件3上的一部分光由光束分割兀件3反射，并且入射在光接收單元5上。同時，透射通過光束分割元件3的光向快門9和照射體7行進(jìn)。光接收單元5接收由光束分割元件3反射的光，并且例如通過光接收元件的光電轉(zhuǎn)換操作獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的能量的信息。光接收單元5將獲取的信息作為輸出信號發(fā)送到信號處理單元21。信號處理單元21接收來自光接收單元5的輸出信號，并且執(zhí)行算術(shù)處理以計(jì)算曝光量。也就是說，基于由來自被攝體的光攜帶的能量中由通過光束分割元件3反射的光攜帶的能量，計(jì)算到照射體7的曝光量。(關(guān)于P偏振分量或S偏振分量的能量的信息的獲取)在此，在本公開中，當(dāng)獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的能量的信息，執(zhí)行關(guān)于到達(dá)光接收單兀5的光的P偏振分量或S偏振分量的能量的信息的獲取。例如，當(dāng)由光束分割元件3反射的光入射在光接收單元5上時(一直測光)，連續(xù)執(zhí)行信息的獲取?？商娲兀?，當(dāng)拍攝者已經(jīng)半按快門按鈕時，執(zhí)行信息的獲取。在信息的獲取時，優(yōu)選的是光圈11完全打開，使得盡可能多的光到達(dá)光接收單元5。例如，通過切換透射通過光束分割元件3和光接收元件53之間安排的偏振元件51的偏振分量，實(shí)現(xiàn)關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P偏振分量或S偏振分量的能量的信息的獲取。圖3A和3B是不出用于切換到達(dá)光接收兀件的光的P偏振分量或S偏振分量的偏振元件的示例的示意性透視圖。用于切換到達(dá)光接收元件53的光的P偏振分量或S偏振分量的偏振兀件包括例如一個或多個起偏器。例如，圖3A和3B中不出迆偏振兀件51a包括在同一平面并排安排的兩個起偏器51s和51p。起偏器51s僅透射由光束分割元件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量。另一方面,起偏器51p僅透射由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中的P偏振分量。起偏器51s或起偏器51p之一安排在與另一起偏器的吸收軸平行的方向。圖3A是不出當(dāng)執(zhí)行關(guān)于由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量的能量的信息的獲取時，偏振元件51和光接收元件53的安排的圖。如圖3A所示，當(dāng)獲取關(guān)于S偏振分量的能量的信息時,起偏器51s安排在光束分割兀件3和光接收兀件53之間。因?yàn)槠鹌?1s僅透射由光束分割元件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量，所以只有由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量到達(dá)光接收兀件53。因此,光接收 單兀5獲取關(guān)于由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量的能量的信息。此夕卜，在圖3A中，陰影箭頭示意性指示由光束分割元件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量，并且非陰影箭頭示意性指示P偏振分量。同樣也適用于以下描述。圖3B是不出當(dāng)執(zhí)行關(guān)于由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中的P偏振分量的能量的信息的獲取時，偏振元件51和光接收元件53的安排的圖。當(dāng)獲取關(guān)于P偏振分量的能量的信息時，起偏器51s和起偏器51p例如在沿著起偏器51p的吸收軸的方向移動(由圖3A所示的箭頭X指示的方向)。因此，當(dāng)獲取關(guān)于P偏振分量的能量的信息時，起偏器51p安排在光束分割元件3和光接收元件53之間，如圖3B所示。因此，光接收單元5可以獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P偏振分量或S偏振分量的能量的信息。此外，偏振元件可以由起偏器51s或起偏器51p的任一配置代替由并排安排的起偏器51s和起偏器51p配置。例如，當(dāng)僅由起偏器51s而沒有起偏器51p配置偏振元件時，例如，首先執(zhí)行關(guān)于由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中S偏振分量的能量的信息的獲取。此后，從光路撤出起偏器51s，然后如果執(zhí)行獲取由光束分割元件3反射的光的能量的信息，獲取關(guān)于由光束分割元件3反射的光的S偏振分量的能量和P偏振分量的能量的和(由光束分割元件3反射的光的總能量)的信息。在此情況下，P偏振分量的能量可以計(jì)算為后者和前者之間的差。圖4A和4B是不出用于切換到達(dá)光接收兀件的光的P偏振分量或S偏振分量的偏振元件的另一示例的示意性透視圖。在圖4A和4B所示的示例中，偏振元件51b包括用于線性起偏透射光的一個起偏器。圖4A是不出當(dāng)執(zhí)行關(guān)于由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量的能量的信息的獲取時，偏振元件51b和光接收元件53的安排的視圖。如圖4A所示，起偏器51b安排在光束分割兀件3和光接收兀件53之間。在初始狀態(tài)下，起偏器51b例如僅透射由光束分割元件3反射的光的偏振分量中的S偏振分量。相應(yīng)地，光接收單兀5獲取關(guān)于由光束分割兀件3反射的光的偏振分量中S偏振分量的能量的信息。當(dāng)獲取關(guān)于P偏振分量的能量的信息時，起偏器51b圍繞作為旋轉(zhuǎn)軸的軸(圖4A所示的軸C)旋轉(zhuǎn)90°，該軸平行于沿著由光束分割元件3反射的光的光軸的方向。通過這樣做，起偏器51b的吸收軸旋轉(zhuǎn)90°，并且起偏器51b僅透射由光束分割元件3反射的光的偏振分量中的P偏振分量。因此，光接收單元5可以獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P和S偏振分量的能量的信息。偏振元件51可以包括液晶元件而不是起偏器。圖5A到是圖示構(gòu)成偏振元件的液晶元件的圖。圖5A是構(gòu)成偏振元件41的液晶元件的示意性截面圖。如圖5A所示,液晶元件41例如包括光透射基底材料45a和45b、透明導(dǎo)電層43a和43b以及包括液晶分子46的液晶層47。透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b分別提供在光透射基底材料45a和光透射基底材料45b的一個表面上，并且安排光透射基底材料45a和光透射基底材料45b，使得透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b相互面對。液晶層47密封在具有在其上提供的透明導(dǎo)電層43a的光透射基底材料45a和具有在其上提供的透明導(dǎo)電層43b的光透射基底材料45b之間。透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b連接到電源49，使得在透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b之間生成電場。
如圖5A和5B所示，透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b在初始狀態(tài)下沒有連接到電源49，并且液晶層47中的液晶分子46的長軸方向排列在與透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b的表面平行的方向。當(dāng)在圖5A所示的狀態(tài)下光入射在已經(jīng)元件41上時，液晶元件41僅透射入射光的偏振分量中沿著液晶分子46的長軸方向振蕩的分量。例如，如圖5B所示，液晶分子41僅透射入射光的偏振分量中的S偏振分量。相應(yīng)地，其中透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b沒有連接到電源49的液晶元件41具有與起偏器相同的功能。在圖5B中，未不出電源49。圖5C和是示出在電源49連接到透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b時在透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b之間生成電場的狀態(tài)。液晶層47中液晶分子46的排列由于諸如施加電場的刺激而簡單改變。如果電場施加到液晶層47中的液晶分子，那么液晶分子46的排列改變,使得液晶分子46的長軸方向平行于電場。如果改變液晶分子46的排列，使得液晶分子46的長軸方向平行于電場，那么入射光的P偏振分量和S偏振分量一起通過液晶元件41,如圖所示。在圖中，未示出電源49。如上所述，液晶元件41可以根據(jù)透明導(dǎo)電層43a和透明導(dǎo)電層43b是否導(dǎo)電，切換透射通過液晶元件41的偏振分量。此外，用于選擇性地切換要透射的偏振分量的偏振元件可以是像圖5A到中的一個液晶元件的多個液晶元件的組合。圖6A和6B和圖7A和7B是示出其中包括像圖5A到5D中的一個液晶元件的多個液晶元件的偏振元件的示例的圖。在圖6A和6B和圖7A和7B中，未示出電源49。配置圖6A和6B和圖7A和7B中示出的偏振元件51c，使得液晶元件41a和液晶元件41b安排為在入射光的光軸的方向上重疊。圖6A是不出構(gòu)成偏振兀件51c的液晶兀件41a和液晶元件41b不導(dǎo)電的狀態(tài)的圖。安排液晶元件41a和液晶元件41b，使得在液晶元件41a和液晶兀件41b沒有在一起導(dǎo)電的狀態(tài)下，液晶兀件41a的液晶層47a中的液晶分子的長軸方向與液晶元件41b的液晶層47b中的液晶分子的長軸方向正交。在此,假設(shè)光從液晶元件41b到液晶元件41a入射在偏振元件51c上。例如,入射在偏振元件51c上的光的P偏振分量由液晶元件41b阻擋，并且僅S偏振分量到達(dá)液晶元件41a。然而，因?yàn)橐壕г?1a僅透射P偏振分量,所以入射在液晶元件41a上的光由液晶元件41a阻擋。也就是說，當(dāng)液晶元件41a和液晶元件41b沒有導(dǎo)電時,偏振元件51c阻擋所有振蕩分量，如圖6A所示。圖6B是示出構(gòu)成偏振元件51c的液晶元件中僅液晶元件41b導(dǎo)電的狀態(tài)的圖。在此情況下，入射在偏振元件51c上的光的所有振蕩分量透射通過液晶元件41b，并且入射在液晶元件41a上。入射在液晶元件41a上的光的S偏振分量由液晶元件41a阻擋，并且僅P偏振分量透射。相應(yīng)地，在此情況下，偏振元件51c用作用于總體上僅透射P偏振分量的起偏器，如圖6B所示。圖7A是示出構(gòu)成偏振元件51 c的液晶元件中僅液晶元件41 a導(dǎo)電的狀態(tài)的圖。在此情況下，入射在液晶元件41b上的光的P偏振分量由液晶元件41b阻擋，并且僅S偏振分量透射在液晶元件41a上。因?yàn)閷?dǎo)電的液晶元件41a透射入射在液晶元件41a上的光的所有振蕩分量，所以透射入射在液晶元件41a上的光的所有振蕩分量，也就是說，僅S偏振分量從液晶元件41a輸出。相應(yīng)地，在此情況下，偏振元件51c用作用于總體上僅透射S偏振分量的起偏器，如圖7A所不。 此外，液晶元件41a和液晶元件41b —起導(dǎo)電，如圖7B所示，以便透射入射在偏振兀件51c上的光的所有振蕩分量。如上所述，當(dāng)液晶元件用作偏振元件51時，當(dāng)獲取關(guān)于到達(dá)光接收元件53的光的P偏振分量或S偏振分量的能量時，不需要諸如偏振器的移動或旋轉(zhuǎn)的機(jī)械操作。相應(yīng)地，成像裝置的配置不復(fù)雜，并且可以使成像裝置小型化和重量輕。此外，因?yàn)槌上裱b置內(nèi)部不需要利用機(jī)械操作的部件，所以可以避免在成像元件內(nèi)部產(chǎn)生灰塵。此外，在第一實(shí)施例中，例如，通過由光束分割元件3反射的光的以下〈1>到〈3>所示的任何的組合，執(zhí)行關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P和S偏振分量的能量的信息的獲取。在任何情況下，光接收單元5仍可以獨(dú)立地獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P偏振分量的能量的信息和S偏振分量的能量的信息。<1> (P偏振分量和S偏振分量)<2> (P偏振分量,所有振蕩分量)<3> (S偏振分量,所有振蕩分量)例如，通過偏振元件的移動或旋轉(zhuǎn)或者液晶元件的導(dǎo)電的切換，切換獲取關(guān)于到達(dá)光接收單兀5的光的振蕩分量中的S偏振分量、P偏振分量和所有振蕩分量的任何的能量的信息。通過偏振元件驅(qū)動機(jī)制61執(zhí)行偏振元件的移動或旋轉(zhuǎn)或者液晶元件的導(dǎo)電的切換，并且通過來自信號處理單元21的控制信號控制偏振元件驅(qū)動機(jī)制61。液晶元件的響應(yīng)速度高至幾毫秒(1/1000 [秒])。相應(yīng)地，當(dāng)液晶元件用作偏振元件51時，可以迅速地執(zhí)行獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P和S偏振分量的能量的信息。通過光接收單元5獲取的關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P和S偏振分量的能量的信息作為輸出信號從光接收單元5發(fā)送到信號處理單元21。(曝光量的計(jì)算)信號處理單元21從光接收單元5接收輸出信號以執(zhí)行算術(shù)處理，并且輸出入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。具體地，信號處理單元21預(yù)測由來自被攝體的光攜帶的能量中、由透射通過光束分割元件3的光攜帶的能量，以便計(jì)算到照射體7的曝光量。
現(xiàn)在，假設(shè)由來自被攝體的光攜帶的總體能量是Φ[ ]，總體能量Φ[ ]中的P偏振分量的大小是Φρ[ ]，并且S偏振分量的大小是φ8[ ]。也就是說，假設(shè)φΜ=φρ[ ]+φ8[ ]。此外，當(dāng)在本公開中簡單提及能量時，它指每單位時間的能量。還假設(shè)光束分割元件3對于入射光束F的P偏振分量的反射率和透射率分別是Γ P和Πρ。類似地，假設(shè)光束分割元件3對于入射光束F的S偏振分量的反射率和透射率分別是Γ s和Π S0圖8Α是示出光束分割元件的反射特性和透射特性的示例的曲線圖。圖8Α中所示的曲線圖一起示出對于入射光束的P偏振分量的反射率和透射率以及對于入射光束的S偏振分量的反射率和透射率。此外，圖8Α是其中垂直軸指示反射率和透射率并且水平軸指示入射在光束分割元件上的光的波長λ [nm]的曲線圖。在圖8A中，Llp和Lls分別表示對于入射光束的P偏振分量的透射率Πρ和對于入射光束的S偏振分量的透射率ns，并且Lla表示Πρ和IIs的算術(shù)平均值。此外，在圖8Α中，L2p和L2s分別表示對于入射光束的P偏振分量的反射率Γ P和對于入射光束的S偏振分量的反射率Γ s，并且L2a表示Γ P和Γ s的算術(shù)平均值。 通常，對于光射光束的P偏振分量的透射率Πρ和對于光射光束的S偏振分量的透射率ns不變?yōu)橄嗤担鐖D8A所示。也就是說，對于光射光束的P偏振分量的反射率ΓP和對于光射光束的S偏振分量的反射率Γ s也不變?yōu)橄嗤?。通過信號處理單元21按以下順序預(yù)測到達(dá)照射體7的光的總體能量Φι·[ ]。首先，信號處理單元21從光接收單元5獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的P偏振分量和S偏振分量的能量的信息。因?yàn)楣馐指钬＜?對于入射光束F的P偏振分量的反射率是Γρ并且對于S偏振分量的反射率是rs，所以到達(dá)光接收單元5的光的P和S偏振分量的能量分別是(Γ ρ*φρ) [W]和(Γ s*c>s) [w]。接下來，信號處理單元21從存儲單元23調(diào)用光束分割元件3的反射特性(透射特性)的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)是光束分割元件3對于每個偏振分量的透射率和反射率的比率的數(shù)據(jù)。具體地，該數(shù)據(jù)是具有(Πρ/ Γ p)和(Π s/ Γ s)的值。也就是說，除了用于輸出對于入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值的程序外，(Πρ/Γρ)和(ns/Ts)的值存儲在存儲單元23中。接下來，信號處理單元21從到達(dá)光接收單元5的光的能量，計(jì)算到達(dá)照射體7的光的P偏振分量和S偏振分量的能量。例如，因?yàn)榈竭_(dá)照射體7的光的P偏振分量的能量Φrp [w]是(Πρ*Φρ) [w],所以可以使用到達(dá)光接收單元5的光的P偏振分量的能量和光束分割元件3的透射率和反射率的比率，從以下等式(I)獲得能量ΦΓρ[ ]Φ rp [w] = ( Π p/ Γ P ) * ( Γ ρ* Φ P ) [w] ( I)類似地，使用以下等式(2)獲得到達(dá)照射體7的光的S偏振分量的能量Ors[w]Φrs [w] = ( Πs/ Γ s) * ( Γ s*Φ s) [w] (2)信號處理單元21可以通過上述運(yùn)算輸出入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。相應(yīng)地，因?yàn)楂@得到達(dá)照射體7的光的總體能量Orliw]為C>rp[w]和C>rs[w],所以通過信號處理單元21計(jì)算到照射體7的曝光量。此外，根據(jù)本公開，如果僅準(zhǔn)備(Πρ/ Γ ρ)和(Π s/ Γ s)的值，那么可以對于每個偏振分量精確獲得到照射體7的曝光量，而不依賴于來自被攝體的光的偏振度。此外，可以預(yù)先精確測量(Πρ/Γρ)和(ns/Ts)的值。當(dāng)反射率Γ ρ和透射率Πρ以及反射率Γ s和透射率ns在波長400nm到750nm的可見光區(qū)域中(其可以稱為包括濾色鏡的成像元件的敏感區(qū)域)，基本恒定時，可以通過場面的運(yùn)算預(yù)測由透射通過光束分割元件3的光攜帶的能量。當(dāng)反射率Γρ和透射率Πρ以及反射率Γ s和透射率ns在可見光區(qū)域中不基本恒定時，例如，可見光區(qū)域可以分為多個波長段，并且可以為每個分割的波長段準(zhǔn)備(Πρ/ Γ ρ)和(Π s/ Γ s)的值。圖SB是示出光束分割元件的反射特性和透射特性的另一示例的曲線圖。圖SB中不出的曲線一起不出對于入射光束的P偏振分量的反射率和透射率以及對于入射光束的S偏振分量的反射率和透射率。此外，圖8B是其中垂直軸指示反射率和透射率并且水平軸指示入射在光束分割元件上的光的波長λ [nm]的曲線圖。在圖SB中，L3p和L3s分別表示對于入射光束的P偏振分量的透射率Π ρ和對于入射光束的S偏振分量的透射率Π s，并且L3a表示Πρ和IIs的算術(shù)平均值。此外，在圖8Β中，L4p和L4s分別表示對于入射光束的P偏振分量的反射率Γ ρ和對于入射光束的S偏振分量的反射率Γ s，并且L4a表示Γ ρ和Γ s的算術(shù)平均值。 在圖8B所示的示例中，例如，透射率Πρ和透射率IIs之間的差(反射率Γρ和反射率Γ s之間的差)在λ = 520[nm]附近的P偏振分量和S偏振分量之間小。然而，例如，在λ = 650 [nm]附近的P偏振分量和S偏振分量之間透射率Πρ和透射率IIs之間的差(反射率Γρ和反射率Γ s之間的差)大于在λ=520[ηπι]附近。如上所述，當(dāng)透射率Πρ和透射率ns之間的差(反射率Γρ和反射率Γ s之間的差)根據(jù)入射在光束分割元件上的光的波長極大地變化時，可見光區(qū)域分割為多個波長段，并且為每個分割的波長段準(zhǔn)備(Πρ/Γρ)和(ns/Ts)的值。當(dāng)光束分割元件展現(xiàn)圖SB所示的反射特性(透射特性)時，例如，可以對于從入射光感知的每個顏色分割可見光區(qū)域。例如，圖8B所示的Ab具有400彡λ彡490 [nm]的范圍，Ag具有490彡λ彡600 [nm]的范圍，并且λ r具有600彡λ彡750 [nm]的范圍。例如，在存儲單元23中為每個偏振元件存儲對應(yīng)于λ b、λ b和λ r的光束分割元件3的反射率和透射率的數(shù)據(jù)。也就是說，存儲單元23可以存儲在以下表I中示出的數(shù)據(jù)。要理解的是，存儲單元23可以僅存儲對應(yīng)于XbJb和λΓ的(Πρ/Γρ)和(ns/Ts)的值。[表 I]
IbXgXr
Πρ767680
透射率[%]----
__IIs__60__70__56_Γρ242420
反射率[%]----
_Ts__40__30__4^_
(Πρ/Γρ)__3.23.24.0
_比;< (Ils/rs)__1.52.3__L3_信號處理單元21根據(jù)入射在光接收單元5上的光的波長，選擇對應(yīng)于λ b、λ b和λΓ的(Πρ/Γρ)和(ns/Ts)的值，并且執(zhí)行上述運(yùn)算。此外，例如，可以對于透射通過與成像元件一起安排的濾色鏡的光的每個波長、對于成像元件的每個敏感范圍等，任意設(shè)置可見光區(qū)域的分割。隨著可見光區(qū)域分割為更多區(qū)域，從信號處理單元21輸出的預(yù)測計(jì)算值變得更加精確。(曝光量的調(diào)整)接下來，信號處理單元21基于對于入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或者S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值，計(jì)算到照射體的曝光量，然后傳輸用于曝光量的調(diào)整的控制信號到照射體7。信號處理單元21例如傳輸用于調(diào)整快門9的快門速度的控制信號到快門驅(qū)動機(jī)制63。此外，信號處理單元21例如經(jīng)由鏡頭筒Ia和主體Ib之間的電連接64，傳輸用于調(diào)整光圈11的開口的控制信號到鏡頭筒Ia內(nèi)部包括的光圈驅(qū)動機(jī)制65?？扉T驅(qū)動機(jī)制63和光圈驅(qū)動機(jī)制65根據(jù)來自信號處理單兀21的控制信號,將快門9的快門速度和光圈11的開口設(shè)置為適當(dāng)值。

盡管曝光模式包括P模式(程序模式)、S模式(快門優(yōu)先模式)、A模式(光圈優(yōu)先模式)等，但是當(dāng)在本公開中執(zhí)行拍攝時可以任意地選擇任何模式。要理解的是，例如根據(jù)來自拍攝者的請求，與ISO靈敏度(ISO速度)結(jié)合的曝光量的調(diào)整是可能的。例如，可以考慮ISO靈敏度調(diào)整快門9的速度和光圈11的開口。這是因?yàn)榧词乖诒竟_中獲得Φι·[ ]為獨(dú)立獲得的Orp[w]和Φβ[ ]的和，但是仍獲得到達(dá)照射體7的光的總體能量ΦΓ[ ]。根據(jù)本公開，即使當(dāng)入射光束的偏振度大時，由信號處理單元獲得的能量也不極大地不同于實(shí)際到達(dá)照射體7的光的總體能量。此外，通過信號處理單元21根據(jù)存儲單元23中存儲的控制程序，執(zhí)行上述一組處理。[自動曝光的應(yīng)用示例](與連續(xù)拍攝功能的協(xié)作)根據(jù)本公開，可以利用對于每個被攝體的適當(dāng)曝光，獲得對于其中入射光束的偏振度大的被攝體(下文中，描述為“偏振被攝體”)和其中入射光束的偏振度小的被攝體(下文中，描述為“普通被攝體”)的單個畫面。根據(jù)本公開中計(jì)算曝光量的方法，例如，當(dāng)拍攝站在池塘岸邊的人時，即使利用從水面(偏振被攝體)反射光的測光，也可以獲得適當(dāng)?shù)钠毓?。然而，基于來自偏振被攝體的光確定的曝光量不必是適于拍攝站在池塘岸邊的人(普通被攝體)的曝光量。通常，拍攝者選擇為偏振被攝體還是普通被攝體設(shè)置曝光量。根據(jù)本公開，到照射體7的曝光量可以設(shè)為適當(dāng)?shù)模灰蕾囉趤碜员粩z體的光的偏振度，并且不需要濾光器的交換等。當(dāng)獲得偏振被攝體和普通被攝體作為單個畫面時，成像裝置I首先測量來自被攝體之一的光，以便設(shè)置適當(dāng)?shù)钠毓獠⑶也东@被攝體作為測光目標(biāo)。在拍攝間隔，成像裝置I測量來自另一被攝體的光以便設(shè)置適當(dāng)?shù)钠毓?，并且捕獲被攝體作為測量目標(biāo)。也就是說，拍攝者在取各個被攝體作為測量目標(biāo)的同時使用成像裝置I連續(xù)拍攝各個被攝體。然后，成像裝置I獲取關(guān)于經(jīng)歷適當(dāng)曝光的各個被攝體的畫面信息。相應(yīng)地，例如，可以由信號處理單元21執(zhí)行畫面處理以合成關(guān)于各個被攝體的畫面信息。通過執(zhí)行畫面處理獲得的畫面是通過利用適當(dāng)?shù)钠毓饬颗臄z偏振被攝體和普通被攝體的每個獲得的單個畫面。此外，本公開可以應(yīng)用于例如在連續(xù)改變相機(jī)的方向或位置的同時執(zhí)行拍攝以獲得單個畫面的方法。根據(jù)本公開，例如，可以在360°范圍內(nèi)拍攝圍繞拍攝者的風(fēng)景以便包含在單個畫面中。在此情況下，即使當(dāng)在希望包含在單個畫面中的范圍內(nèi)存在亮部分和暗部分兩者時，成像裝置I也連續(xù)執(zhí)行自動測光和曝光調(diào)整。相應(yīng)地，拍攝者可以將整個拍攝范圍置于適當(dāng)曝光而沒有復(fù)雜的操縱。例如，拍攝者可以拍攝包含藍(lán)天和建筑物的一個全景照片，或者拍攝廣闊的雪山或云海的照片，而不必?fù)?dān)心曝光量。(與運(yùn)動畫面拍攝功能的協(xié)作)本公開還可以應(yīng)用于具有運(yùn)動畫面拍攝功能的相機(jī)。具有薄膜鏡的相機(jī)具有特征在于當(dāng)拍攝運(yùn)動畫面時，可以同時執(zhí)行顯示單元17上當(dāng)前被攝體圖像的自動對焦和顯示。此外，具有薄膜鏡的相機(jī)可以在運(yùn)動畫面拍攝期間執(zhí)行用于曝光量的計(jì)算的測光。相應(yīng)地，本公開應(yīng)用到利用具有運(yùn)動畫面拍攝功能的薄膜鏡的相機(jī)，使得能夠在調(diào)整對焦的同時利用根據(jù)拍攝場景的適當(dāng)曝光量對快速運(yùn)動被攝體執(zhí)行拍攝。例如，如果成像裝置I的用戶指示成像裝置I開始拍攝，那么成像裝置I開始使用成像元件的被攝體成像，并且開始使用光接收單元5獲取關(guān)于到達(dá)光接收單元5的光的能量的信息。在此，例如，假設(shè)光接收單元5獨(dú)立地獲取關(guān)于P偏振分量的能量的信息和關(guān)于 S偏振分量的能量的信息。在此情況下，例如，當(dāng)切換拍攝場景時(下文中，適當(dāng)?shù)胤Q為場景改變)，執(zhí)行關(guān)于P和S偏振分量的能量的信息的獲取。因?yàn)樵谶\(yùn)動畫面拍攝期間通過成像元件連續(xù)執(zhí)行被攝體成像，所以可以基于畫面識別來自成像元件的輸出信號的結(jié)果，對于是否存在場景改變進(jìn)行確定。例如，信號處理單元21畫面識別來自成像元件的輸出信號，并且確定是否存在場景改變。用于檢測場景改變的算法的示例包括像素差檢測方法、運(yùn)動矢量檢測方法、或者其組合。替代基于畫面識別來自成像元件的輸出信號的結(jié)果確定是否存在場景改變，可以在之前設(shè)置的時段期間執(zhí)行關(guān)于P和S偏振分量的能量的信息的獲取。例如，當(dāng)拍攝具有24[fps (幀每秒)]的幀速率的運(yùn)動畫面時，可以設(shè)為每1/24秒獲取關(guān)于P和S偏振分量的能量。要理解的是，關(guān)于P和S偏振分量的能量的信息的獲取時段不限于此，并且可以任意設(shè)置。因?yàn)槌上裱b置I即使在運(yùn)動畫面拍攝期間也可以執(zhí)行用于計(jì)算曝光量的測光，所以關(guān)于P和S偏振分量的能量的信息的獲取可以在運(yùn)動畫面拍攝期間一直執(zhí)行。在此情況下，連續(xù)切換關(guān)于P偏振分量的能量的信息的獲取和關(guān)于S偏振分量的能量的信息的獲取。當(dāng)光接收單元5包括由液晶元件配置的偏振元件51時，因?yàn)槿缟纤鲆壕г捻憫?yīng)速度高至幾毫秒，所以可以容易和迅速地切換關(guān)于P偏振分量的能量的信息的獲取和關(guān)于S偏振分量的能量的信息的獲取。當(dāng)在運(yùn)動畫面拍攝期間執(zhí)行關(guān)于P和S偏振分量的能量的信息的獲取，在緊接在成像裝置I的用戶例如從暗位置突然移動到亮位置之后獲得的畫面中不導(dǎo)致過曝。此外，通過成像元件獲得的被攝體圖像在運(yùn)動畫面拍攝期間顯示在顯示單元17上。在此情況下，通過光圈11調(diào)整到達(dá)成像元件的光束的量。信號處理單元21基于由光接收單元5獲取的信息執(zhí)行到達(dá)成像元件的光的P和S偏振分量的能量的計(jì)算，并且發(fā)送用于調(diào)整光圈11的開口的控制信號到光圈驅(qū)動機(jī)制63。通過已經(jīng)接收從信號處理單元21傳輸?shù)目刂菩盘柕墓馊︱?qū)動機(jī)制63調(diào)整光圈11的開口。相應(yīng)地，當(dāng)光圈11開口的調(diào)整遵循P和S偏振分量的能量的信息的獲取時，在顯示單元17上顯示被攝體圖像作為成像裝置I的用戶的圖像。繼續(xù)在運(yùn)動畫面拍攝期間調(diào)整光圈11的開口是不現(xiàn)實(shí)的，而是光圈11的開口的調(diào)整可以設(shè)為例如僅當(dāng)?shù)竭_(dá)成像元件的光束的量預(yù)期超過之前設(shè)置閾值時執(zhí)行。此外，來自成像元件的信號提供到顯示單元17，作為經(jīng)歷信號處理單元21中的畫面處理的畫面信號。信號處理單元21可以基于到達(dá)成像元件的光束的量的預(yù)測計(jì)算值，在執(zhí)行畫面處理時校正來自成像元件的信號。可替代地，信號處理單元21可以基于到達(dá)成像元件的光束的量的預(yù)測計(jì)算值，調(diào)整成像元件的靈敏度。在調(diào)整光圈11的開口或者基于到達(dá)成像元件的光束的量的預(yù)測計(jì)算值校正來自成像元件的信號時，在顯示單元17上顯示被攝體圖像作為成像裝置I的用戶的圖像。因此，根據(jù)本公開，可以對于入射在成像元件上的光的每個偏振分量精確獲得到成像元件的曝光量，使得在顯示單元17上顯示的畫面中不產(chǎn)生暗淡顏色，并且成像裝置I的用戶可以如實(shí)地捕獲運(yùn)動畫面。
[第一實(shí)施例的變體]圖9是示出根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置的變體的示意性配置的示意圖。圖9所示的成像裝置71與圖I所示的成像裝置I相同在于包括光束分割元件3、照射體7、信號處理單元21、快門9和光圈11。在圖9所示的成像裝置71的主體71b內(nèi)部安排光接收單元75替代光接收單元5。圖9所示的成像裝置71不同于圖I所示的成像裝置I在于光接收單元75包括偏振分束器72、光接收元件73a和光接收元件73b。光束分割元件3反射入射在成像裝置71上的一部分光束F，并且透射剩余光束以將入射光束F分割為例如兩條光束。通過光束分割元件3分割的光束之一入射在光接收單元75上。入射在光接收單兀75上的光束進(jìn)一步通過偏振分束器72分裂為P偏振分量和S偏振分量，并且入射在光接收單兀75上的光束的P偏振分量和S偏振分量分別入射在光接收元件73a和光接收元件73b上。也就是說，在成像裝置I中，對于入射在光接收單元75上的光束順序執(zhí)行P偏振分量的強(qiáng)度的獲取和S偏振分量的強(qiáng)度的獲取，而在成像裝置71中，對于入射在光接收單兀75上的光束同時執(zhí)行P偏振分量的強(qiáng)度的獲取和S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。通過光接收單元75獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度輸入到信號處理單元21。成像裝置71與成像裝置I相同在于根據(jù)由信號處理單元21輸出的入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值，執(zhí)行快門9的快門速度或光圈11的開口的調(diào)整。在此,偏振分束器72是用于反射其中一部分入射光并且透射剩余光的光學(xué)兀件。也就是說，入射在光接收元件73a和光接收元件73b的光是由偏振分束器72內(nèi)部的結(jié)合面(光束分支面)反射或透射通過該結(jié)合面的光。相應(yīng)地，入射在光接收元件73a上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度取決于偏振分束器72內(nèi)部結(jié)合面的反射特性，并且不同于入射在光接收單元75上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度。類似地，入射在光接收元件73b上的光束的S偏振分量的強(qiáng)度不同于入射在光接收單兀75上的光束的S偏振分量的強(qiáng)度。在此情況下，從由光接收元件73a獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或光接收元件73b獲取的S偏振分量的強(qiáng)度預(yù)測入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度如下。
首先，對于各個偏振分量預(yù)先精確測量光束分割元件3的透射率和反射率的比率(Π P1/ r P1)和(Π S1/ r S1)的值。在此，假設(shè)光束分割元件3對于P偏振分量透射率和反射率分別是!1 1和r P1，并且對于S偏振分量的透射率和反射率分別是Π ~和rSl。此夕卜，已經(jīng)預(yù)先精確測量偏振分束器72內(nèi)部的結(jié)合面對于P偏振分量的透射率值Π P2和對于S偏振分量的反射率值r S2。在成像裝置71中，除了光束分割元件3的反射特性(透射特性)的數(shù)據(jù)外，偏振分束器72內(nèi)部的結(jié)合面的反射特性(透射特性)的數(shù)據(jù)進(jìn)一步存儲在存儲單元23中。也就是說，(Π P1/ r P1)、( π S1/ Γ S1)、n P2和r S2的值存儲在存儲單元23中。當(dāng)由來自被攝體的光攜帶的能量中的P偏振分量的大小是Φρ[ ]并且S偏振分量的大小是Os[w]時，到達(dá)光接收元件73a的光的P偏 振分量的能量表示為(Π Ρ2*Γ ρ^Φρ) [w]。類似地，到達(dá)光接收元件73b的光的S偏振分量的能量表示為(Γ s2* Γ s) [w]。相應(yīng)地，可以分別使用以下等式(3)和(4)獲得到達(dá)照射體7的光的P偏振分量的能量i>rp[w]和到達(dá)照射體7的光的S偏振分量的能量C>rs[w]Φ rp [w] = ( TI P1/ Γ P1) * (I/ Π ρ2)*( Π P2* Γ ρ^Φρ) [w]... (3)Φτβ [w] = ( Π S1/ Γ S1) * (I/ Γ s2) * ( Γ s2* Γ s) [w]…(4)因此，通過光束分割元件3分割的光束之一可以由另一光學(xué)元件反射或透射通過另一光學(xué)元件，并且可以獲取光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。在此情況下，如果已經(jīng)預(yù)先對于每個偏振分量識別不同于光束分割元件3的光學(xué)元件的反射特性(透射特性)，那么可以精確預(yù)測入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。〈2.第二實(shí)施例〉[成像裝置的示意性配置]圖IOA和IOB是示出根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置的示意性配置的示意圖。圖IOA是示出按壓成像裝置81的快門按鈕之前狀態(tài)的圖，并且圖IOB是示出按壓成像裝置81的快門按鈕的狀態(tài)的圖。如圖IOA和IOB所示，根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置81與圖I所示的成像裝置I相同在于包括光接收單元5、照射體7、信號處理單元21、快門9和光圈11。在圖IOA和IOB所示的成像裝置81的主體81b的內(nèi)部安排一組半透鏡83和子鏡84替代光束分割元件3。通過外殼89中安排的旋轉(zhuǎn)軸Rl支撐半透鏡83。通過半透鏡83中安排的旋轉(zhuǎn)軸R2支撐子鏡84。具體地，根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置81例如是單鏡頭反射相機(jī)。本公開還可以應(yīng)用于單鏡頭反射相機(jī)。[成像裝置的操作]在拍攝者按壓快門按鈕之前的狀態(tài)下，半透鏡83反射入射在成像裝置81上的一部分光束F，并且透射剩余光束以將入射光束F分割為例如兩條光束。通過半透鏡83反射的光入射在半透鏡83上安排的五棱鏡85上。入射在五棱鏡85上的光在五棱鏡85內(nèi)部反復(fù)整體反射，并且到達(dá)包括目鏡透鏡87的取景器。另一方面，透射通過半透鏡83的一部分光入射在子鏡84上。此外，透射通過半透鏡83的光中沒有入射在子鏡84的剩余光進(jìn)到照射體7，但是進(jìn)到照射體7的光由快門9阻擋，并且沒有到達(dá)照射體7。入射在子鏡84上的光由子鏡84反射。由子鏡84反射的光例如進(jìn)到半透鏡83下面安排的距離測量傳感器。例如，光接收單元5可以安排在半透鏡83下面。在圖IOA和IOB所示的配置示例中，由子鏡84反射的光入射在半透鏡83下面安排的光接收單元5上。類似于第一實(shí)施例，光接收單兀5獲取入射在光接收單兀5上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。類似于第一實(shí)施例，由光接收單元5獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度輸入到信號處理單元21。如果拍攝者按壓快門按鈕，那么該組半透鏡83和子鏡84跳起，快門9打開，并且入射在成像元件81上的光束F到達(dá)照射體7。在此情況下，類似于第一實(shí)施例，根據(jù)來自信號處理單元21的輸出調(diào)整快門9的快門速度或光圈11的開口的至少一個。根據(jù)由信號處理單元21輸出的對于入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值，執(zhí)行快門9的快門速度或光圈11的開口的調(diào)整。(曝光量的計(jì)算) 即使在第二實(shí)施例中，也類似于第一實(shí)施例，光接收單元5獲取入射在光接收單兀5上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。第二實(shí)施例不同于第一實(shí)施例在于入射在光接收單元5上的光是透射通過半透鏡83然后進(jìn)一步由子鏡84反射的光，并且到達(dá)照射體7的光束不是一部分入射光束F，而是整個入射光束F。在此，假設(shè)半透鏡83對于P偏振分量的透射率是Π P1，并且對于S偏振分量的透射率是Π Si。還假設(shè)子鏡84對于P偏振分量的反射率是r P2,并且對于S偏振分量的反射率是rs2。假設(shè)除了用于輸出入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值的程序外，Π Ρι、Π S1, Γ Ρ2和Γ S2的值存儲在存儲單元23中。在此情況下，信號處理單元21從光接收單元5接收輸出信號，以便按照以下順序執(zhí)行算術(shù)處理，并且輸出入射在照射體7上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。如果由來自被攝體的光攜帶的能量中的P偏振分量的大小是Φρ[ ]并且S偏振分量的大小是Φ8[ ]，那么到達(dá)光接收單元5的光的P偏振分量的能量表示為(Γρ2* π ρ^φρ) [w]。類似地，到達(dá)光接收單元5的光的S偏振分量的能量表示為(Γ S2* Π 8ι*Φ8) [w]。信號處理單元21接收這些值，并且使用存儲單元23中存儲的Π Pl、Π S1, Γρ2和Γ s2的值，對于入射在照射體7上的光束輸出P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。具體地，信號處理單元21使用以下等式(5)和(6)計(jì)算到達(dá)照射體7的光的P偏振分量的能量Orp [w]和到達(dá)照射體7的光的S偏振分量的能量Ors[w]。Φτρ [w] = (l/Γ ρ2)*(1/ Π P1) * ( Γ ρ2* Π ρ^Φρ) [w]... (5)C>rs [w] = (I/ Γ s2) * (I/ Π S1) * ( Γ s2* Π S1*Φ s) [w]... (6)根據(jù)第二實(shí)施例，拍攝者可以通過光學(xué)取景器確認(rèn)當(dāng)前的被攝體圖像，然后執(zhí)行拍攝。此外，因?yàn)槌上裱b置81調(diào)整曝光量為適當(dāng)值，所以拍攝者可以獲得如所預(yù)期的如實(shí)再現(xiàn)。[第二實(shí)施例的變體]圖IlA和IlB是示出根據(jù)第二實(shí)施例的成像裝置的變體的示意性配置的示意圖。圖IlA是示出按壓成像裝置82的快門按鈕之前狀態(tài)的圖，并且圖IlB是示出按壓成像裝置82的快門按鈕的狀態(tài)的圖。如圖IlA和IlB所示，成像裝置82可以包括由外殼88內(nèi)部安排的旋轉(zhuǎn)軸Rl支撐的可移動鏡86替代該組半透鏡83和子鏡84。圖IIA和IlB所示的配置示例與根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置I相同在于入射在光接收單元5上的光由可移動鏡86反射。圖IlA和IlB所示的配置示例與根據(jù)第一實(shí)施例的成像裝置I不同，而與成像裝置81相同在于到達(dá)照射體7的光束不是一部分入射光束F，而是整個入射光束F。在圖IlA和IlB所示的配置示例中，信號處理單元21可以通過使用(l/Γρ)的值替代上述等式(I)中的(Πρ/Γρ)的值，計(jì)算到達(dá)照射體7的光的P偏振分量的能量Orp[w]。此外，信號處理單元21可以通過使用(1/Ts)的值替代上述等式(2)中的(TIs/Γ s)的值，計(jì)算到達(dá)照射體7的光的S偏振分量的能量Ors[w]?！?.第三實(shí)施例〉通過光束分割元件、光接收單元和信號處理單元獲得能夠輸出照射到外部的照射 目標(biāo)的光束的強(qiáng)度的光量測量裝置。[光量測量裝置的示意性配置]圖12是示出根據(jù)第三實(shí)施例的光量測量裝置的配置示例的框圖。如圖12所示，根據(jù)第三實(shí)施例的光量測量裝置91包括光束分割元件93、光接收單元95和信號處理單元92。在圖12所示的配置示例中，存儲單元94連接到信號處理單元92。此外，與根據(jù)第一實(shí)施例的光束分割元件3、光接收單元5、信號處理單元21和存儲單元23的那些配置相同的配置可以分別應(yīng)用于光束分割元件93、光接收單元95、信號處理單元92和存儲單元94。光束分割元件93反射入射在光量測量裝置91上的一部分入射光束F，并且透射剩余光束以將入射光束F分割為例如兩條光束。通過光束分割元件93分割的光束之一入射在光接收單元95上。光接收單元95獲取入射在光接收單元95上的光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度。通過光接收單兀95獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度輸入到信號處理單元92。信號處理單元92輸出由光束分割元件93分割的其他光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。獲得光束的所有振蕩分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值為從信號處理單元92輸出的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值和S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值的和。相應(yīng)地，根據(jù)第三實(shí)施例，當(dāng)通過光束分割元件93分割的其他光束照射到照射目標(biāo)時，可以測量照射到照射目標(biāo)的光束的所有振蕩分量的強(qiáng)度，而不用直接測量該光束的強(qiáng)度。[示例]下文中，將結(jié)合示例詳細(xì)描述本公開，但是本公開不限于這些示例。(實(shí)施例I)首先，執(zhí)行在成像裝置具有與第一實(shí)施例相同配置的假設(shè)下拍攝偏振被攝體時計(jì)算的曝光量的估計(jì)。在安排為成像裝置內(nèi)部的光束分割元件的半透鏡中，假設(shè)對于入射光束的P偏振分量的反射率和透射率分別是20%和80%，并且對于S偏振分量的反射率和透射率分別是40% 和 60%。也就是說，假設(shè) Γ p=20 [%]、Π p=80 [%]、Γ s=40 [%]和Π s=60 [%]。相應(yīng)地，相互對應(yīng)存儲4. O和I. 5作為成像裝置的存儲單元中的(Π ρ/ Γ ρ)和(Π s/ Γ s)值。
接下來，由來自被攝體的光攜帶的總體能量假設(shè)為100 [W]，總體能量中P偏振分量的大小假設(shè)為70 [w]，并且S偏振分量的大小假設(shè)為30 [w]。也就是說，假設(shè)其中由來自被攝體的光攜帶的能量是C>p=70[w]和C>s=30[w]的偏振被攝體作為被攝體。在此情況下，到達(dá)成像裝置的光接收單元的光的P和S偏振分量的能量分別計(jì)算為(Γ ρ*Φρ) =14 [w]和(Γ s*C> s) =12 [w]。由信號處理單元獲得的到達(dá)照射體的光的P偏振分量的能量ΦΓρ[ ]根據(jù)上面的等式(I)是ΦΓρ=4. 0*14=56 [w]。類似地，到達(dá)照射體的光的S偏振分量的能量Ors [w]根據(jù)上面的等式(2)是Ors=L 5*12=18[w]。相應(yīng)地，獲得到達(dá)照射體的光的總體能量Φι·[ ]為 Φγ=Φγρ+Φγ8=74[w] ο這等于74 [w],其是計(jì)算為(Π ρ*Φρ) + ( Π s*C>s) [w]的實(shí)際到達(dá)照射體的光的
總體能量。 也就是說，信號處理單元對于P偏振分量預(yù)測作為到達(dá)光接收單元的光的能量的4. O倍的能量到達(dá)照射體。此外，信號處理單元對于S偏振分量預(yù)測作為到達(dá)光接收單元的光的能量的I. 5倍的能量到達(dá)照射體。因此，信號處理單元可以精確預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量，并且信號處理單元可以基于該預(yù)測設(shè)置快門的快門速度和光圈的開口為適當(dāng)?shù)闹?。接下來，?zhí)行當(dāng)拍攝普通被攝體而不是偏振被攝體時計(jì)算的曝光量的估計(jì)。由來自被攝體的光攜帶的總體能量假設(shè)為100 [W]，總體能量中P偏振分量的大小假設(shè)為50 [w]，并且S偏振分量的大小假設(shè)為50 [w]。也就是說，假設(shè)其中由來自被攝體的光攜帶的能量是C>p=50[w]和C>s=50[w]的一般被攝體作為被攝體。在此情況下，到達(dá)成像裝置的光接收單元的光的P和S偏振分量的能量分別計(jì)算為(Γ ρ* Φ ρ) =10 [w]和(Γ s* Φ s) =20 [w] ο由信號處理單元獲得的到達(dá)照射體的光的P偏振分量的能量ΦΓρ[ ]根據(jù)上面的等式(I)是ΦΓρ=4. 0*10=40 [w]。類似地，到達(dá)照射體的光的S偏振分量的能量Ors [w]根據(jù)上面的等式(2)是Ors=L 5*20=30[w]。相應(yīng)地，獲得到達(dá)照射體的光的總體能量Or[w]為 Φγ=Φγρ+Φγ8=70[w] ο這等于70 [W]，其是計(jì)算為(Π ρ*Φρ) + ( Π 8*Φ8) [w]的實(shí)際到達(dá)照射體的光的總體能量。也就是說，根據(jù)本公開，發(fā)現(xiàn)可以精確獲得對于照射體的曝光量，而不取決于來自被攝體的光的偏振度。(比較示例I)接下來，執(zhí)行如下假設(shè)下拍攝被攝體時計(jì)算的曝光量的估計(jì)，假設(shè)在成像裝置用于在P偏振分量和S偏振分量之間沒有區(qū)別的情況下執(zhí)行到達(dá)光接收單元的光的測光，并且基于測光結(jié)果預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量。在此情況下，例如，Π P和Π s的算術(shù)平均值Π a[%]的比率(Π a/ra)存儲在成像裝置的存儲單元中。此外，類似于示例1，當(dāng)Γ ρ=20[%]、Π ρ=80[%] > Γ s=40[%]和Π s=60[%]時，(Π a/Ta)的值是大約 2. 3。在此情況下，到達(dá)成像裝置的光接收單元的光的總體能量是(Γ ρ* Φ ρ) + ( Γ s* Φ s) =26 [w]。在比較示例I的成像裝置中，信號處理單元從到達(dá)光接收單元的光的總體能量和(Π a/Ta)的值預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量Φι·[ ]。
也就是說，信號處理單元使用以下等式(7)預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量Φγ [w] οΦγ [w] = ( TI a/ Γ a) * {( Γ ρ*Φρ) + ( Γ s*C> s)} [w]…(7)相應(yīng)地，通過信號處理單元獲得到達(dá)照射體的光的總體能量ΦΓ[ ]是大約61[w]。然而，通過信號處理單元預(yù)測的到達(dá)照射體的光的總體能量不等于計(jì)算為(Πρ*Φρ) + (Π8*Φ8) [w]的實(shí)際到達(dá)照射體的光的總體能量74[w]。也就是說，信號處理單元難以精確預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量，并且基于預(yù)測通過信號處理單元設(shè)置的快門的快門速度和光圈的開口不是適當(dāng)值。(示例2)接下來，執(zhí)行在具有與第二實(shí)施例的變體相同配置的成像裝置的假設(shè)下拍攝偏振被攝體時計(jì)算的曝光量的估計(jì)。 即使在成像裝置內(nèi)部安排可移動鏡作為光束分割元件時，類似于示例1，假設(shè)Γ p=20 [%]、Π p=80 [%]、Γ s=40 [%]和Π s=60 [%]。相應(yīng)地，相互對應(yīng)存儲 5. O 和 2. 5 作為成像裝置的存儲單元中的(l/Γρ)和(1/Ts)值。接下來，由來自被攝體的光攜帶的總體能量假設(shè)為100 [W]，總體能量中P偏振分量的大小假設(shè)為70 [w]，并且S偏振分量的大小假設(shè)為30 [w]。也就是說，假設(shè)其中由來自被攝體的光攜帶的能量是C>p=70[w]和C>s=30[w]的偏振被攝體作為被攝體。在此情況下，到達(dá)成像裝置的光接收單元的光的P和S偏振分量的能量分別計(jì)算為(Γ ρ*Φρ) =14 [w]和(Γ s*C> s) =12 [w]。由信號處理單元獲得的到達(dá)照射體的光的P偏振分量的能量ΦΓρ[ ]通過在上述等式(I)中用(l/Γρ)替換(Πρ/Γρ)是C>rp=5. 0*14=70[w]。類似地，到達(dá)照射體的光的S偏振分量的能量Ors[w]通過在上述等式(2)中用(1/Ts)替換(TIs/Γ s)是C>rs=2. 5*12=30 [w]。相應(yīng)地，獲得到達(dá)照射體的光的總體能量Φγ [w]為φΓ=φΓρ+φΓ8= 00[w] ο這等于100[w]，其是實(shí)際到達(dá)照射體的光的總體能量(由來自被攝體的光攜帶的總體能量)。也就是說，發(fā)現(xiàn)即使本公開應(yīng)用于單鏡頭反射相機(jī)時，也可以精確地獲得到照射體的曝光量。(比較示例2)接下來，執(zhí)行如下假設(shè)下拍攝被攝體時計(jì)算的曝光量的估計(jì)，假設(shè)在成像裝置用于在P偏振分量和S偏振分量之間沒有區(qū)別的情況下執(zhí)行到達(dá)光接收單元的光的測光，并且基于測光結(jié)果預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量。在此情況下，例如，比率(1/ra)存儲在成像裝置的存儲單元中，其中Γρ和rs的算術(shù)平均值假設(shè)為ra[%]。此外，類似于示例2的情況，當(dāng)Γρ=20[%]、Πρ=80[%]、Γ s=40 [%]和Π s=60 [%]時，(l/ra)的值是大約 3. 3。在此情況下，到達(dá)成像裝置的光接收單元的光的總體能量是(Γ ρ* Φ ρ) + ( Γ s* Φ s) =26 [w]。在比較示例2的成像裝置中，信號處理單元從到達(dá)光接收單元的光的總體能量和(1/ra)的值預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量Φι·[ ]。也就是說，信號處理單元使用以下等式(8)預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量Φγ[w] ο
Φγ [w] = (1/ Γ a) * {( Γ ρ*Φρ) + ( Γ s*C> s)} [w]... (8)相應(yīng)地，通過信號處理單元獲得到達(dá)照射體的光的總體能量Φι·[ ]是大約87[w]。然而，通過信號處理單元預(yù)測的到達(dá)照射體的光的總體能量不等于作為實(shí)際到達(dá)照射體的光的總體能量(由來自被攝體的光攜帶的總能量)的100[w]。也就是說，信號處理單元沒有精確預(yù)測到達(dá)照射體的光的總體能量，并且基于預(yù)測通過信號處理單元設(shè)置的快門的快門速度和光圈的開口不是適當(dāng)值。如上所述，根據(jù)本公開，在不依賴來自被攝體的光的偏振度的情況下，可以精確獲得到照射體的曝光量，并且即使拍攝偏振被攝體時也可以用適當(dāng)?shù)钠毓饬繄?zhí)行拍攝。要理解的是，即使當(dāng)拍攝普通被攝體時，也可以用適當(dāng)?shù)钠毓饬繄?zhí)行拍攝。當(dāng)存在偏振被攝體和普通被攝體兩者時，可以用適當(dāng)?shù)钠毓饬繄?zhí)行拍攝。此外，在本公開中，因?yàn)槔肞偏振分量和S偏振分量之間的區(qū)別執(zhí)行測光,所以與在P偏振分量和S偏振分量之間沒有區(qū)別的情況下執(zhí)行測光時相比，改進(jìn)設(shè)置的曝光量的精度。此外，拍攝者可以將曝光量的調(diào)整留給成像裝置，并且沒有特別知識或經(jīng)驗(yàn)的拍攝者可以如實(shí)地拍攝被攝體。 <4.變體〉盡管上面已經(jīng)描述了優(yōu)選實(shí)施例，但是優(yōu)選的具體示例不限于上面的描述，并且可以做出各種改變。例如，盡管在上述實(shí)施例中相機(jī)已經(jīng)圖示為成像裝置，但是本公開也可以應(yīng)用于攝像機(jī)。因?yàn)楸竟_不需要特別的光學(xué)部件，所以可以使成像裝置或光量測量裝置小型化和重量輕。例如，與諸如個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、智能電話、電子日記本、膝上型計(jì)算機(jī)等的電子設(shè)備的組合是可能的。此外，不特別限制測光方案，例如，除了完全測光、中央重點(diǎn)測光或多段測光外，可以應(yīng)用點(diǎn)測光或部分測光。上述實(shí)施例中的配置、方法、形狀、材料和值僅僅是示例，并且根據(jù)需要可以使用其他配置、方法、形狀、材料和值?？梢越M合上述實(shí)施例的配置、方法、形狀、材料和值而不背離本公開的精神和范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，依據(jù)設(shè)計(jì)需要和其它因素，可以出現(xiàn)各種修正、組合、部分組合和替換，只要其在所附權(quán)利要求書或其等同體的范圍內(nèi)即可。此外，本技術(shù)也可以配置如下。(I)一種成像裝置，包括光束分割兀件，用于將入射光束分割為第一光束和第二光束；光接收單元，所述第一光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元用于獲取所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；照射體，所述第二光束入射在所述照射體上；信號處理單元，用于根據(jù)由所述光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第二光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值；
快門，用于切換所述第二光束入射在所述照射體上和阻擋所述第二光束到所述照射體；以及光圈，用于調(diào)整到達(dá)所述照射體的所述第二光束的量，其中，根據(jù)來自所述信號處理單元的輸出，調(diào)整所述快門的快門速度或所述光圈的開口的至少一個。(2)如(I)所述的成像裝置，還包括存儲單元，用于存儲所述光束分割元件對于P偏振分量的透射率和所述光束分割元件對于P偏振分量的反射率的比率，以及所述光束分割元件對于S偏振分量的透射率和所述光束分割兀件對于S偏振分量的反射率的比率。
(3)如(I)或(2)所述的成像裝置，其中到所述光束分割元件的反射面的法線與所述入射光束的光軸之間的角度為恒定。(4)如(I)或(2)所述的成像裝置，其中當(dāng)所述第二光束入射在所述照射體上時，從所述入射光束撤出所述光束分割元件。(5)如(I)到(4)的任一所述的成像裝置，其中所述光接收單元包括偏振元件和光接收元件。(6)如(5 )所述的成像裝置，其中所述偏振元件包括液晶元件。(7)如(I)到(6 )的任一所述的成像裝置，其中所述信號處理單元輸出每個分割波長段的預(yù)測計(jì)算值。(8)如(I)到(7)的任一所述的成像裝置，其中當(dāng)所述第一光束入射在所述光接收單元上時，在所述光接收單元中連續(xù)執(zhí)行所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。(9)如(I) |IJ(8)的任一所述的成像裝置，其中所述照射體是成像元件。(10)如(I)到(9)的任一所述的成像裝置，其中基于來自所述成像元件的輸出信號的畫面識別的結(jié)果，開始所述光接收單元中所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。(11)如(10)所述的成像裝置，其中
在特定時段中執(zhí)行所述光接收單元中所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。(12)一種光量測量裝置，包括光束分割兀件，用于將入射光束分割為第一光束和第二光束；光接收單元，所述第一光束或第二光束中的一條光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元用于獲取所述一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；以及信號處理單元，用于根據(jù)由所述光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第一光束和第二光束中的另一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。
(13)一種其上記錄程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，所述程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行接收通過光束分割元件從一條入射光束分割的所述一條入射光束的一部分的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，并且根據(jù)所述光束分割兀件對應(yīng)于P偏振分量或S偏振分量的反射率或透射率的數(shù)據(jù)，輸出所述一條入射光束的剩余光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。(14)一種計(jì)算曝光量的方法，所述方法包括通過第一光接收單元，獲取通過光束分割元件從一條入射光束分割的第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；以及通過信號處理單元，根據(jù)通過所述第一光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，預(yù)測通過光束分割元件從所述一條入射光束分割的第二光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，以便計(jì)算所述第二光束入射在其上的第二光接收單元中的
曝光量。本公開包含與2011年5月31日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP2011-121869中公開的主題有關(guān)的主題，其全部內(nèi)部通過引用的方式合并在此。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包括 光束分割兀件，用于將入射光束分割為第一光束和第二光束； 光接收單元，所述第一光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元用于獲取所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度； 照射體，所述第二光束入射在所述照射體上； 信號處理單元，用于根據(jù)由所述光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第二光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值； 快門，用于切換所述第二光束入射在所述照射體上和阻擋所述第二光束到所述照射體；以及 光圈，用于調(diào)整到達(dá)所述照射體的所述第二光束的量， 其中，根據(jù)來自所述信號處理單元的輸出，調(diào)整所述快門的快門速度或所述光圈的開口的至少一個。
2.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，還包括 存儲單元，用于存儲所述光束分割元件對于P偏振分量的透射率和所述光束分割元件對于P偏振分量的反射率的比率，以及所述光束分割元件對于S偏振分量的透射率和所述光束分割兀件對于S偏振分量的反射率的比率。
3.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，其中 到所述光束分割元件的反射面的法線與所述入射光束的光軸之間的角度為恒定。
4.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，其中 當(dāng)所述第二光束入射在所述照射體上時，從所述入射光束撤出所述光束分割元件。
5.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，其中 所述光接收單元包括偏振元件和光接收元件。
6.如權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中 所述偏振元件包括液晶元件。
7.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，其中 所述信號處理單元輸出每個分割波長段的預(yù)測計(jì)算值。
8.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，其中 當(dāng)所述第一光束入射在所述光接收單元上時，在所述光接收單元中連續(xù)執(zhí)行所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。
9.如權(quán)利要求I所述的成像裝置，其中 所述照射體是成像元件。
10.如權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中 基于來自所述成像元件的輸出信號的畫面識別的結(jié)果，開始所述光接收單元中所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。
11.如權(quán)利要求9所述的成像裝置，其中 在特定時段中執(zhí)行所述光接收單元中所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度的獲取。
12.一種光量測量裝置，包括光束分割兀件，用于將入射光束分割為第一光束和第二光束； 光接收單元，所述第一光束或第二光束中的一條光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元用于獲取所述一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；以及 信號處理單元，用于根據(jù)由所述光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第一光束和第二光束中的另一條光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。
13.一種其上記錄程序的計(jì)算機(jī)可讀記錄介質(zhì)，所述程序使得計(jì)算機(jī)執(zhí)行 接收通過光束分割元件從一條入射光束分割的所述一條入射光束的一部分的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，并且根據(jù)所述光束分割兀件對應(yīng)于P偏振分量或S偏振分量的反射率或透射率的數(shù)據(jù)，輸出所述一條入射光束的剩余光束的P偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值。
14.一種計(jì)算曝光量的方法，所述方法包括 通過第一光接收單元，獲取通過光束分割元件從一條入射光束分割的第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；以及 通過信號處理單元，根據(jù)通過所述第一光接收單元獲取的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，預(yù)測通過光束分割元件從所述一條入射光束分割的第二光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度，以便計(jì)算所述第二光束入射在其上的第二光接收單元中的曝光量。
全文摘要
一種成像裝置，包括光束分割元件，用于將入射光束分割為第一光束和第二光束；光接收單元，所述第一光束入射在所述光接收單元上，所述光接收單元用于獲取所述第一光束的P偏振分量的強(qiáng)度或S偏振分量的強(qiáng)度；照射體，所述第二光束入射在所述照射體上；信號處理單元，用于從由所述光接收單元獲取的P或S偏振分量的強(qiáng)度，輸出所述第二光束的P或S偏振分量的強(qiáng)度的預(yù)測計(jì)算值；快門，用于切換所述第二光束入射在所述照射體上和阻擋所述第二光束到所述照射體；以及光圈，用于調(diào)整到達(dá)所述照射體的所述第二光束的量。根據(jù)來自所述信號處理單元的輸出，調(diào)整所述快門的快門速度或所述光圈的開口的至少一個。
文檔編號H04N5/225GK102809870SQ201210164710
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者勝田恭敏 申請人:索尼公司