CN103533250B

CN103533250B - 控制设备、控制方法、以及程序

Info

Publication number: CN103533250B
Application number: CN201310257894.8A
Authority: CN
Inventors: 秋山久志; 高木芳德
Original assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Current assignee: Sony Semiconductor Solutions Corp
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2013-06-26
Publication date: 2018-01-26
Anticipated expiration: 2033-06-26
Also published as: CN103533250A; JP2014011754A; US9013625B2; US20140009669A1

Abstract

提供了控制设备，包括：成像元件，其中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件；曝光信息生成单元，基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及曝光控制单元，基于该曝光信息来控制曝光。

Description

控制设备、控制方法、以及程序

技术领域

本公开涉及控制设备、控制方法以及程序，具体地涉及甚至当例如对具有高照度的被摄体成像时也使能迅速控制曝光的控制设备、控制方法以及程序。

背景技术

例如，在相关技术中，数字相机被设计为基于从内置成像元件输出的输出结果控制在对被摄体（subject）成像时的曝光（例如，参考日本未审查专利申请公开号2008-145889）。

换句话说，例如，相关技术的数字相机按这样的方式控制曝光：基于从成像元件输出的结果测量入射在成像元件上的光量，并且基于测量结果，调整在成像期间的光圈（diaphragm）值和快门速度。

发明内容

同时，当由于例如具有高亮度的被摄体、大量的光入射在成像元件上时，成像元件饱和，因此，难以基于从成像元件输出的结果准确地测量入射光量。

在此情况下，由于难以准确地测量入射光量，所以通过调整光圈值以便调节经由透镜入射在成像元件上的光来控制曝光。

然而，由于根据光圈值调节入射光的光圈机械地操作，所以难以迅速控制曝光。

希望甚至当对具有高照度的被摄体成像时也使能迅速控制曝光。

根据本公开的一个实施例，提供了控制设备，包括：成像元件，其中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件；曝光信息生成单元，基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及曝光控制单元，基于该曝光信息来控制曝光。

控制设备还可以包括提供在第二光感测元件上以便阻挡入射光的一部分的光阻挡单元。该第二光感测元件可以进行光电转换以将透过该光阻挡单元的感测的第二光感测量的入射光转换为电信号。

该光阻挡单元可以是通过对入射光偏振来阻挡入射光的一部分的偏光器。

在提供于成像元件中的多个光感测元件中，可以在其中第一数目的光感测元件被设置作为一个单位的块中布置第二数目的第二光感测元件，该第二数目小于该第一数目。

在所述块中，可以提供至少一种类型的偏光器。

在所述块中，可以提供仅传输与横向电（TE）波对应的光的第一偏光器和仅传输与横向磁（TM）波对应的光的第二偏光器。

分离颜色的滤色器可以提供在第一光感测元件上，并且偏光器可以提供在第二光感测元件上。

其上叠加了偏光器的滤色器也可以提供在第二光感测元件上。

可以按照Bayer阵列来排列在所述多个光感测元件上布置的各个滤色器。

该控制单元还可以包括：确定单元，基于从其上提供了第一偏光器的第二光感测元件输出的电信号和从其上提供了第二偏光器的其它第二光感测元件输出的电信号来确定入射光的类型。

该控制单元还可以包括：成像生成单元，至少基于从第一光感测元件获得的电信号生成通过对被摄体成像而获得的捕捉图像；以及设置单元，基于所述确定单元的确定结果来设置所述成像生成单元的成像模式。

当入射光量小于预定光量时，该曝光信息生成单元可以基于从第一光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成曝光信息，并且当入射光量等于或者大于所述预定光量时，该曝光信息生成单元可以基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成曝光信息。

第二光感测元件可以感测在第二光感测元件的光感测面上的第二光感测量的入射光，所述光感测面小于第一光感测元件的光感测面。

第二光感测元件可以感测第二光感测量的入射光达比第一光感测元件的光感测时间短的光感测时间。

根据本公开的一个实施例，提供了包括成像元件的控制设备的控制方法，在该成像元件中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件，该控制方法由该控制设备进行，该方法包括：基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及基于该曝光信息来控制曝光。

根据本公开的一个实施例，提供了指示控制设备的计算机用作以下单元的程序，该控制设备包括成像元件，在该成像元件中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件：曝光信息生成单元，基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及曝光控制单元，基于该曝光信息来控制曝光。

根据以上所描述的本公开的实施例，基于由进行光电转换的第二光感测元件所获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息，由此基于该曝光信息来控制曝光。

根据本公开，例如即使在对具有高照度的被摄体成像时也可以迅速控制曝光。

附图说明

图1是示出根据本公开的数字相机的配置例子的框图；

图2是示出CCD传感器的传感器面的例子的第一图；

图3是例示由偏光器呈现的光圈的一级的效果的图；

图4是用于描述数字相机执行的曝光控制处理的流程图；

图5是示出CCD传感器的传感器面的另一例子的第二图；

图6是示出CCD传感器的传感器面的另一例子的第三图；

图7是示出CCD传感器的传感器面的另一例子的第四图；以及

图8是示出计算机硬件的配置例子的框图。

具体实施方式

以下，将描述本公开的优选实施例（以下，称为“本实施例”）。应该注意，将按以下顺序提供描述。

1．本实施例（其中在某些光感测元件中提供偏光器的例子）

2．修改的例子

<1．本实施例>

[数字相机1的配置例子]

图1示出根据本实施例的数字相机1的配置例子。

数字相机1包括透镜21、光圈22、CCD（电荷耦合器件）传感器23、增益控制单元24、AD（模拟到数字）转换器25、信号处理单元26、曝光信息生成单元27、曝光控制单元28、设备控制单元29、定时生成器（TG）30、光圈驱动控制单元31、以及光圈驱动单元32。

透镜21收集入射光（例如，来自被摄体的反射光等）。换句话说，透镜21在CCD传感器23的传感器面（提供在透镜21一侧的面）上形成入射光的图像。

光圈22通过改变其孔直径来调整入射在CCD传感器23上的光量。

在CCD传感器23的传感器面上，提供了将经由透镜21入射的光转换为电信号的多个光感测元件，并且在这多个光感测元件中，例如按照Bayer阵列排列用于分离颜色的滤色器。

此外，在多个光感测元件中的一些光感测元件中，按叠加的方式在滤色器上布置致使入射光偏振的偏光器。假设所有多个光感测元件具有对光感测的相同的灵敏度。

接下来，图2示出CCD传感器23的传感器面的例子。

在CCD传感器23的传感器面上，提供多个光感测元件（m，n），如图2中所示。此处，光感测元件（m，n）表示出现在第m行和第n列的光感测元件。

注意，为了避免图2的复杂化，示出了其中按照Bayer阵列排列了分别覆盖36（6×6）个光感测元件（1，1）到（6，6）的滤色器R、G和B的状态，但是光感测元件的数目不限于36个。

另外，作为提供在光感测元件上的滤色器，存在在入射在CCD传感器23上的光的分量R、G和B中仅R分量透过其的滤色器R、仅G分量透过其的滤色器G、以及仅B分量透过其的滤色器B。

换句话说，在光感测元件（1，1）、（1，3）、（1，5）、（2，2）、（2，4）、（2，6）、（3，1）、（3，3）、（3，5）、（4，2）、（4，4）、（4，6）、（5，1）、（5，3）、（5，5）、（6，2）、（6，4）、以及（6，6）中的每一个光感测元件上，提供滤色器G。

应该注意，存在其中为了方便而将提供在图2中第一、第三、以及第五行中的滤色器G称为滤色器Gb、将提供在第二、第四、以及第六行中的滤色器G称为滤色器Gr的情况，但是在结构和功能方面它们之间没有差别。为此，在本说明书中，将滤色器简单称为滤色器G，而不区别滤色器Gb和滤色器Gr。

此外，在光感测元件（1，1）中，按叠加的方式将偏光器51₁放置在滤色器G上，在光感测元件（5，5）中，按叠加的方式将偏光器51₂放置在滤色器G上。注意，当不需要区分偏光器51₁与偏光器51₂时，将偏光器51₁和51₂简称为偏光器51。

偏光器51₁对入射光偏振以阻挡入射光达例如1/2的量，并且使其余1/2的光透过。换句话说，偏光器51₁用作对应于一级（stage）的光圈22。这同样适用于偏光器51₂。

因此，如图3中所示，例如，光感测元件（1，1）和（5，5）所感测的光量Q_α是例如光感测元件（1，5）和（5，1）所感测的光量Q_β的1/2。

此处，作为偏光器51₁和51₂，例如，可以使用仅使对应于横向电（TE）波的光透过的偏光器或者仅使对应于横向磁（TM）波的光透过的偏光器。

应该注意，TE波表示当电场垂直于入射平面时所生成的入射波的偏振波，并且也称为垂直偏振波。另外，TM波表示当磁场垂直于入射平面时所生成的入射波的偏振波，并且也称为平行偏振波。

另外，偏光器51₁和51₂被提供在光感测元件（1，1）和（5，5）中，但是，可以提供任何东西，只要其限制入射光量即可，并不限于偏光器51₁和51₂。具体地，例如，取代偏光器51₁和51₂，可以提供阻挡光感测元件（1，1）和（5，5）的光感测面的一部分（遮挡光）的挡光板等。此外，偏光器51₁和51₂阻挡入射光量达1/2，但是阻挡的光量不限于此。

在图2中，从光感测元件（1，1）和（5，5）输出的电信号被用在曝光信息生成单元27中以生成曝光估计值x_α。此处，曝光估计值x_α涉及当入射在CCD传感器23上的光量相对大时在所执行的AE（自动曝光）处理中使用的曝光信息。

应该注意，在图2中，将每组包括4个光感测元件的组α中的左上角的光感测元件决定为用于生成曝光估计值x_α的光感测元件（1，1）和（5，5）。

此处，组α涉及4个光感测元件的集合，其中滤色器G被布置在放置于左上角的光感测元件上、滤色器B被布置在放置于右上角的光感测元件上、另一滤色器G被布置在放置于右下角的光感测元件上、以及滤色器R被布置在放置于左下角的光感测元件上的。

在图2中，设置了2个组α，然而组α的数目不限于2，并且可以设置为任意数目。在图2中，用于生成曝光估计值x_α的光感测元件的数目与组α的数目一致。

另外，在图2中，将组α布置在图的左上侧和右下侧，但组α的位置不限于此，并且可以设置到任意位置。换句话说，根据组α的位置，输出在生成曝光估计值x_α时使用的电信号的光感测元件被布置在不同的位置。

另外，当在曝光信息生成单元27中生成曝光估计值x_β时，分别使用从光感测元件（5，1）和（1，5）输出的电信号。此处，曝光估计值x_β涉及当入射在CCD传感器23上的光量相对小时所执行的AE过程中使用的曝光信息。

应该注意，在图2中，在每组包括4个光感测元件的组β中的左上角的光感测元件被决定为输出用于生成曝光估计值x_β的光感测元件（5，1）和（1，5）。应该注意，可以按与组α相同的方式任意地设置组β的数目和位置。

此外，滤色器B分别被提供在光感测元件（1，2）、（1，4）、（1，6）、（3，2）、（3，4）、（3，6）、（5，2）、（5，4）以及（5，6）上。

另外，滤色器R分别被提供在光感测元件（2，1）、（2，3）、（2，5）、（4，1）、（4，3）、（4，5）、（6，1）、（6，3）以及（6，5）上。

CCD传感器23的光感测元件（1，1）到（6，6）通过分别根据从图1的定时生成器30提供的定时信号而操作来感测经由透镜21入射的光。然后，光感测元件（1，1）到（6，6）每个分别对感测的光进行光电转换，并且将从光电转换获得的电信号提供给增益控制单元24。

换句话说，从在其上提供了滤色器R的光感测元件提供的电信号R被提供给增益控制单元24，从在其上提供了滤色器G的光感测元件提供的电信号G被提供给增益控制单元24，以及从在其上提供了滤色器B的光感测元件提供的电信号B被提供给增益控制单元24。

注意，在电信号G中，从光感测元件（1，1）和（5，5）所进行的光电转换获得的电信号G也称为电信号G_α。另外，从光感测元件（5，1）和（1，5）进行的光电转换获得的电信号G也称为电信号G_β。

此外，在本实施例中，已经将CCD传感器23描述为成像元件的例子，但是成像元件不限于此，例如，可以使用CMOS（互补金属氧化物半导体）传感器等。

返回至图1，增益控制单元24根据设备控制单元29的控制来调整从CCD传感器23的相应光感测元件（1，1）到（6，6）输出的电信号R、G以及B中的每个的增益，并且将调整的电信号R、G以及B提供到AD转换器25。

AD转换器25对从增益控制单元24所提供的作为模拟信号的电信号R、G以及B进行AD转换，然后将从AD转换获得的作为数字信号的电信号R、G以及B提供给信号处理单元26。

信号处理单元26通过基于例如从AD转换器25输出的电信号R、G以及B进行解马赛克（demosaicing）处理而产生在对被摄体的成像中获得的捕捉的图像。此处，解马赛克处理是对构成捕捉的图像的像素的每个分量插值以便分量R、G、以及B被对齐（align）的插值处理。

应该注意，由信号处理单元26生成的捕捉的图像被存储在图中未示出的存储单元等中。

在此，来自其上提供了偏光器51的光感测元件（1，1）和（5，5）的电信号G_α也可以用在信号处理单元26中以生成捕捉的图像，或者可以用在曝光信息生成单元27中仅用于生成曝光估计值x_α。

换句话说，在CCD传感器23的传感器面上，其上提供了偏光器51的光感测元件可以被布置在成像区域中，其中在该成像区域中布置了用于生成捕捉的图像的光感测元件（其上未提供偏光器51的光感测元件）。另外，例如，在其上提供了偏光器51的光感测元件可以被布置在处理区域中，其中在该处理区域中布置了在生成捕捉的图像中不使用的光感测元件。

具体地，在其上提供了偏光器51的光感测元件可以被布置在例如成像区域的中心部分，而且，除了成像区域的中心部分之外，也可以布置在提供在成像区域周围的处理区域中。

另外，当例如在其上提供了偏光器51的光感测元件被提供在成像区域中并且为了减少数据量的目的例如信号处理单元26对捕捉的图像的像素插值时，通过从在其上提供了偏光器51的光感测元件输出的电信号而生成的像素可以被配置为被插值。

另外，例如，信号处理单元26基于从AD转换器25输出的电信号R、G以及B确定入射在CCD传感器23上的光量是否大于预定光量。

应该注意，预定光量是这样的程度的光量：对于该程度的光量，使用曝光估计值x_β在AE过程中难以迅速控制曝光。

当信号处理单元26确定入射在CCD传感器23上的光量大于预定光量时，该单元将电信号R、G以及B中的来自光感测元件（1，1）和（5，5）的电信号G_α提供给曝光信息生成单元27。

另外，当信号处理单元26确定入射在CCD传感器23上的光量不大于预定光量时，该单元将电信号R、G以及B中的来自光感测元件（1，5）和（5，1）的电信号G_β提供给曝光信息生成单元27。

曝光信息生成单元27基于从信号处理单元26提供的电信号生成与电信号G成比例的曝光估计值x，然后将该值提供给曝光控制单元28。

换句话说，例如，当从信号处理单元26提供电信号G_α时，曝光信息生成单元27基于电信号G_α生成曝光估计值x_α，然后将该值提供给曝光控制单元28。

另外，例如，当从信号处理单元26提供电信号G_β时，曝光信息生成单元27基于电信号G_β生成曝光估计值x_β，然后将该值提供给曝光控制单元28。

曝光控制单元28将从曝光信息生成单元27提供的曝光估计值x与用作参照的参照估计值比较，并且进行AE处理以控制光圈值、快门速度以及增益中的至少一个，使得曝光估计值x等于该参照估计值。

换句话说，例如，曝光控制单元28使用设备控制单元29改变用于控制光圈22的孔直径的光圈值、快门速度以及增益中的至少一个，以便将在曝光信息生成单元27中生成的曝光估计值x调整为等于该参照估计值。

最终，进行控制以便通过使用光圈驱动控制单元31和光圈驱动单元32控制光圈22将光圈值调整为预定值，通过使用定时生成器30控制CCD传感器23将快门速度调整为预定值，并通过控制增益控制单元24将增益调整为预定值。

应该注意，可以在AE处理中使用爬山方法等。另外，假设参照估计值被预先保留在曝光控制单元28的内置存储器中，未在图中示出该存储器。另外，关于参照估计值，当使用曝光估计值x_α执行AE处理时和当使用曝光估计值x_β执行AE处理时，使用不同的值。

这是因为，从使用入射在CCD传感器23上的光量的1/2生成的电信号G_α来生成曝光估计值x_α，而从使用入射在CCD传感器23上的光量生成的电信号G_β来生成曝光估计值x_β。

设备控制单元29根据曝光控制单元28的控制，控制增益控制单元24、定时生成器30、以及光圈驱动控制单元31。

定时生成器30根据设备控制单元29的控制而生成致使CCD传感器23操作的定时信号，并且将该信号提供给CCD传感器23。

定时生成器30根据设备控制单元29的控制而生成致使CCD传感器23操作以控制曝光时间的定时信号。像控制快门速度那样控制曝光时间。换句话说，由设备控制单元29控制快门速度。

以此方式，通过控制光圈值、快门速度以及增益，控制通过对被摄体成像而获得的捕捉图像的亮度。换句话说，由设备控制单元29控制捕捉图像的亮度。

光圈驱动控制单元31由例如马达驱动器而配置，并且根据设备控制单元29的控制来控制光圈驱动单元32的操作。换句话说，由设备控制单元29控制光圈22的光圈值。

光圈驱动单元32由例如步进马达而配置，并且根据光圈驱动控制单元31的控制而致使光圈22驱动。

[数字相机1的操作的描述]

接下来，将参照图4的流程图描述数字相机1进行的曝光控制处理。

在步骤S1中，CCD传感器23的多个光感测元件（1，1）到（6，6）分别对经由透镜21接收的光进行光电转换，并且将从光电转换获得的电信号R、G以及B提供给增益控制单元24。

在步骤S2中，增益控制单元24根据设备控制单元29的控制，调整从CCD传感器23输出的电信号R、G以及B的增益，然后将调整的电信号R、G以及B提供给AD转换器25。

在步骤S3中，AD转换器25对来自增益控制单元24的作为模拟信号的电信号R、G以及B进行AD转换，然后将从AD转换获得的作为数字信号的电信号R、G以及B提供给信号处理单元26。

在步骤S4中，信号处理单元26通过基于从AD转换器25输出的电信号R、G以及B进行解马赛克处理而生成通过对被摄体成像而获得的捕捉的图像。此处，解马赛克处理是对构成捕捉的图像的像素的每个分量插值以便分量R、G以及B被对齐的插值处理。

在步骤S5中，信号处理单元26基于从AD转换器25输出的电信号R、G以及B确定入射在CCD传感器23上的光量是否大于预定光量。

然后，当信号处理单元26确定入射在CCD传感器23上的光量大于预定光量时，该单元将电信号R、G以及B中的来自光感测元件（1，1）和（5，5）的电信号G_α提供给曝光信息生成单元27，然后该处理前进至步骤S6。

在步骤S6中，曝光信息生成单元27基于从信号处理单元26提供的电信号G_α生成曝光估计值x_α，然后将该值提供给曝光控制单元28。

在步骤S7中，曝光控制单元28基于从曝光信息生成单元27提供的曝光估计值x_α进行AE处理，并且在完成AE处理之后，该曝光控制处理结束。

另外，在步骤S5中，当信号处理单元26确定入射在CCD传感器23上的光量不大于预定光量时，该单元将电信号R、G以及B中的来自光感测元件（1，5）和（5，1）的电信号G_β提供给曝光信息生成单元27，然后该处理前进至步骤S8。

在步骤S8中，曝光信息生成单元27基于从信号处理单元26提供的电信号G_β生成曝光估计值x_β，然后将该值提供给曝光控制单元28。

在步骤S9中，曝光控制单元28基于从曝光信息生成单元27提供的曝光估计值x_β进行AE处理，并且在完成AE处理之后，该曝光控制处理结束。

如以下将描述的，当入射在CCD传感器23上的光量大时，根据该曝光控制处理，设置为进行使用所生成的曝光估计值x_α的AE处理。

为此，当入射在CCD传感器23上的光量大时，例如，将以上情况与其中使用曝光估计值x_β进行AE处理的情况相比较，并且可以省略将光圈调整一级的时间，因此，可以迅速控制曝光。

另外，即使在其中快门速度需要固定到某个水平的情况下，换句话说，即使当必须使用光圈22控制曝光时，曝光控制处理也是有用的。

而且，即使当使用快门速度来控制曝光时，也可以按相同的方式在曝光控制处理中更迅速地控制曝光。

应该注意，在本实施例中，偏光器51被叠加在滤色器G上，如图2中所示，然而，如图5中所示，例如，偏光器51可以被叠加在滤色器B上。这对于滤色器R同样适用。

在图5的情况下，例如，基于从光感测元件（1，2）和（5，6）输出的电信号B_α生成曝光估计值x_α，并且基于从光感测元件（1，6）和（5，2）输出的电信号B_β生成曝光估计值x_β。

另外，如图6中所示，例如，可以将偏光器51₁配置为叠加在图的左上角的组α中的左上角的滤色器G上，将偏光器51₂配置为叠加在图的右下角的组α’中的右下角的滤色器G上。

应该注意，在图6中，设置组α’以便区分其中偏光器51₂被叠加在右下角的滤色器G上的组α与其中偏光器51₁被叠加在左上角的滤色器G上的组α。

在图6的情况中，例如，基于从光感测元件（1，1）和（6，6）输出的电信号G_α生成曝光估计值x_α，并且基于从光感测元件（1，5）和（6，2）输出的电信号G_β生成曝光估计值x_β。

另外，如图7中所示，例如，可以将偏光器51₁和51₂配置为叠加在提供于组α中的左上角的光感测元件（1，1）和（5，5）上的滤色器G上，并且将偏光器61₁和61₂配置为叠加在提供于组α中的右下角的光感测元件（2，2）和（6，6）上的滤色器G中。

在图7的情况中，例如，基于从光感测元件（1，1）、（2，2）、（5，5）以及（6，6）输出的电信号G_α生成曝光估计值x_α，并且基于从光感测元件（1，5）、（2，6）、（5，1）以及（6，2）输出的电信号G_β生成曝光估计值x_β。

而且，当如图7中所示配置时，信号处理单元26可以基于从光感测元件（1，1）和（2，2）输出的电信号G_α设置数字相机1的成像模式，然后经由增益控制单元24和AD转换器25而提供。

换句话说，信号处理单元26根据从光感测元件（1，1）和（2，2）输出的电信号G_α计算例如偏光器51₁的挡光比（light blocking ratio）和偏光器61₁的挡光比。

然后，信号处理单元26基于所计算的挡光比确定入射在透镜21上的光的类型，即照射在被摄体上的光的反射光的类型，并且基于该确定结果设置数字相机1的成像模式。

具体地，假设例如偏光器51₁阻挡（截止）45%的非偏振光、阻挡100%的TE波的光、以及阻挡0%的TM波的光（不阻挡TM波）。

另外，假设例如偏光器61₁阻挡（截止）35%的非偏振光、阻挡0%的TE波的光（不阻挡TE波）、以及阻挡100%的TM波的光。

在这样的情况下，当信号处理单元26计算偏光器51₁的挡光比为10%并且偏光器61₁的挡光比为90%，可以将从与在图7的左上角所示的组α对应的被摄体反射的光确定是被TM波偏振的光。

本发明人通过实验发现：当来自被摄体的反射光被TM波偏振时，很可能是诸如来自荧光灯的光的人造光照射在被摄体上。

为此，当来自与图7的左上角所示的组α对应的被摄体的反射光是被TM波偏振的光时，例如，信号处理单元26可以确定来自该被摄体的反射光是人造光。

作为其中人造光照射在被摄体上的情况，例如，考虑其中来自室内荧光灯的人造光照射在被摄体上的情况。在这样的情况下，信号处理单元26将数字相机1的成像模式设置为适合于室内成像的室内模式。

另外，作为其中人造光照射在被摄体上的情况，例如，考虑其中来自夜景的人造光照射在被摄体上的情况。在这样的情况下，信号处理单元26将数字相机1的成像模式设置为适合于对夜景成像的夜视模式。

＜2．修改的例子＞

在本实施例中，例如，通过将偏光器51叠加在提供于光感测元件（1，1）和（5，5）上的滤色器G上，如图2中所示，将由光感测元件（1，1）和（5，5）所感测的光量设置为由光感测元件（5，1）和（5，5）所感测的光量的1/2。

然而，另外，可以通过例如将光感测元件（1，1）和（5，5）的光感测面积减小1/2而不是提供偏光器51来将感测的光量设置为1/2。

另外，可以通过将光感测元件（1，1）和（5，5）的曝光（光感测）时间设置为光感测元件（1，5）和（5，1）的曝光时间的1/2将感测的光量设置为1/2。

而且，例如，可以在光感测元件（1，1）和（5，5）中仅提供偏光器51，而不提供滤色器G。在这样的情况下，从光感测元件（1，1）和（5，5）输出的电信号仅用于生成曝光估计值x_α。另外，当不在光感测元件（1，1）和（5，5）中提供滤色器G时，也可以不在光感测元件（1，5）和（5，1）中提供滤色器G，并且从光感测元件（5，1）和（1，5）输出的电信号仅用于生成曝光估计值x_β。

在图7中，将偏光器51₁和51₂设置为提供在光感测元件（1，1）和（5，5）的滤色器G上。另外，作为与偏光器51₁和51₂不同类型的偏光器，将具有与偏光器51₁和51₂的偏振主轴不同的偏振主轴的偏光器61₁和61₂设置为提供在光感测元件（2，2）和（6，6）的滤色器G上。

然而，提供在组α中的偏光器的类型的数目不限于2，并且能够提供3种或更多类型。应该注意，当按叠加方式在滤色器G上布置3种类型的偏光器时，例如，其中提供了滤色器G的3个光感测元件被包括在一组α中。

另外，当在组α中按叠加方式在滤色器G上布置3种类型的偏光器时，例如，可以将它们的偏振主轴之间的相应角度的差设置为60度。换句话说，当在组α中按叠加方式布置N（N是等于或者大于2的自然数）种类型的偏光器时，可以将它们的偏振主轴之间的相应角度的差设置为180/N。

本实施例已经描述了数字相机1，然而本技术可以应用于任何电子设备，只要该设备控制在对被摄体成像时的曝光即可。

另外，本技术也可以配置如下。

（1）控制设备，包括：

成像元件，其中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件；

曝光信息生成单元，基于从第二光感测元件执行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及

曝光控制单元，基于该曝光信息来控制曝光。

（2）根据（1）所述的控制设备，还包括：

光阻挡单元，提供在第二光感测元件上以便阻挡入射光的一部分，

其中，第二光感测元件进行光电转换以将透过该光阻挡单元的感测的第二光感测量的入射光转换为电信号。

（3）根据（2）所述的控制设备，其中，光阻挡单元是通过对入射光偏振来阻挡入射光的一部分的偏光器。

（4）根据（1）到（3）所述的控制设备，其中，在提供于成像元件中的多个光感测元件中，在其中第一数目的光感测元件被设置作为一个单位的块中布置第二数目的第二光感测元件，该第二数目小于该第一数目。

（5）根据（4）所述的控制设备，其中，在所述块中，提供至少一种类型的偏光器。

（6）根据（5）所述的控制设备，其中，在所述块中，提供仅传输与横向电（TE）波对应的光的第一偏光器和仅传输与横向磁（TM）波对应的光的第二偏光器。

（7）根据（3）所述的控制设备，

其中，分离颜色的滤色器提供在第一光感测元件上，以及

其中，偏光器提供在第二光感测元件上。

（8）根据（7）所述的控制设备，其中，其上叠加了偏光器的滤色器也提供在第二光感测元件上。

（9）根据（8）所述的控制设备，其中，按照Bayer阵列排列在所述多个光感测元件上布置的各个滤色器。

（10）根据（6）所述的控制设备，还包括：

确定单元，基于从其上提供了第一偏光器的第二光感测元件输出的电信号和从其上提供了第二偏光器的其它第二光感测元件输出的电信号来确定入射光的类型。

（11）根据（10）所述的控制设备，还包括：

成像生成单元，至少基于从第一光感测元件获得的电信号产生通过对被摄体成像而获得的捕捉图像；以及

设置单元，基于所述确定单元的确定结果来设置所述成像生成单元的成像模式。

（12）根据（1）到（11）所述的控制设备，其中，当入射光量小于预定光量时，该曝光信息生成单元基于从第一光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成曝光信息，并且当入射光量等于或者大于所述预定光量时，该曝光信息生成单元基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成曝光信息。

（13）根据（1）到（11）所述的控制设备，其中，第二光感测元件感测在第二光感测元件的光感测面上的第二光感测量的入射光，所述光感测面小于第一光感测元件的光感测面。

（14）根据（1）到（11）所述的控制设备，其中，第二光感测元件感测第二光感测量的入射光达比第一光感测元件的光感测时间短的光感测时间。

（15）包括成像元件的控制设备的控制方法，在该成像元件中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件，该控制方法由该控制设备进行，该方法包括：

基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及

基于该曝光信息来控制曝光。

（16）指示控制设备的计算机用作以下单元的程序，该控制设备包括成像元件，在该成像元件中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件：

曝光信息生成单元，基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成用于控制在对被摄体成像期间的曝光的曝光信息；以及

曝光控制单元，基于该曝光信息来控制曝光。

上述的处理系列可以通过硬件进行或者可以通过软件进行。当通过软件进行上述的处理系列时，形成该软件的程序被安装到并入于专用硬件中的计算机中，或者从程序存储介质被安装到例如可以通过安装各种类型的程序而进行各种类型的功能的通用个人计算机中。

[计算机的示例配置]

图8示出通过程序由上述的处理序列实现的计算机的示例配置。

中央处理单元（CPU）71根据存储在只读存储器（ROM）72和存储单元78中的程序执行每种类型的处理。随机存取存储器（RAM）73适当地存储由CPU 71执行的程序、数据等。CPU71、ROM 72、以及RAM 73通过总线74彼此互连。

CPU 71还通过总线74连接到输入/输出接口75。输入/输出接口75连接到输入单元76和输出单元77。输入单元76包括键盘、鼠标器、麦克风等。输出单元77包括显示器、扬声器等。CPU 71根据从输入单元76输入的指令进行各种类型的处理。然后，CPU 71将处理的结果输出到输出单元77。

例如，连接到输入/输出接口75的存储单元78包括硬盘，并且存储由CPU71所执行的程序以及各种数据。通信单元79通过诸如因特网或者局域网的网络与外部设备通信。

替换地，可以通过通信单元79获得程序，并且可以将其存储在存储单元78中。

当可移除介质81被安装在计算机上时，连接到输入/输出接口75的驱动器80驱动诸如磁盘、光盘、磁光盘或者半导体存储器的可移除介质81以获得记录在该可移除介质81上的程序、数据等。当需要时，所获得的程序或者数据被传输到存储单元78并且存储在存储单元78中。

安装在计算机上的并且要由计算机执行的程序被记录在（存储在）包括图8中所示的可移除介质81、硬盘等的记录介质上（中）。可移除介质81是包括例如磁盘（包括软盘）、光盘（包括紧致盘只读存储器（CD-ROM）或者数字通用盘（DVD））、磁光盘（包括迷你盘（MD））或者半导体存储器的包装介质。硬盘包括临时或者永久地存储程序的ROM 72以及存储单元78。当需要时，记录介质使用诸如局域网、因特网以及数字卫星广播的有线或者无线传输介质通过通信单元79记录程序。通信单元79是路由器、调制解调器等的接口。

注意，在此对上述处理序列的描述不仅包括按所描述的时间顺序依次进行的处理，而且包括并行或者单独地进行的而不是一定顺序地进行的处理。

本公开的实施例不限于以上所描述的实施例，并且可以在本公开的思想内对其进行各种修改。

本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以发生各种修改、组合、子组合以及变动，只要它们在所附权利要求或者其等物的范围内即可。

本公开包含与2012年7月3日在日本专利局提交的日本优先专利申请JP2012-149007中所公开的主题相关的主题，其全部内容通过引用合并于此。

Claims

1.一种控制设备，包括：

曝光控制单元，基于该曝光信息来控制曝光。

2.根据权利要求1所述的控制设备，还包含：

3.根据权利要求2所述的控制设备，其中，光阻挡单元是通过对入射光偏振来阻挡入射光的一部分的偏光器。

4.根据权利要求3所述的控制设备，其中，在提供于成像元件中的多个光感测元件中，在其中第一数目的光感测元件被设置作为一个单位的块中布置第二数目的第二光感测元件，该第二数目小于该第一数目。

5.根据权利要求4所述的控制设备，其中，在所述块中，提供至少一种类型的偏光器。

6.根据权利要求5所述的控制设备，其中，在所述块中，提供仅传输与横向电(TE)波对应的光的第一偏光器和仅传输与横向磁(TM)波对应的光的第二偏光器。

7.根据权利要求3所述的控制设备，

其中，分离颜色的滤色器提供在第一光感测元件上，以及

其中，偏光器提供在第二光感测元件上。

8.根据权利要求7所述的控制设备，其中，其上叠加了偏光器的滤色器也提供在第二光感测元件上。

9.根据权利要求8所述的控制设备，其中，按照Bayer阵列来排列在所述多个光感测元件上布置的各个滤色器。

10.根据权利要求6所述的控制设备，还包括：

11.根据权利要求10所述的控制设备，还包括：

成像生成单元，至少基于从第一光感测元件获得的电信号生成通过对被摄体成像而获得的捕捉图像；以及

12.根据权利要求1所述的控制设备，其中，当入射光量小于预定光量时，该曝光信息生成单元基于从第一光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成曝光信息，并且当入射光量等于或者大于所述预定光量时，该曝光信息生成单元基于从第二光感测元件进行的光电转换获得的电信号生成曝光信息。

13.根据权利要求1所述的控制设备，其中，第二光感测元件感测在第二光感测元件的光感测面上的第二光感测量的入射光，所述光感测面小于第一光感测元件的光感测面。

14.根据权利要求1所述的控制设备，其中，第二光感测元件在光感测时间内感测第二光感测量的入射光，所述光感测时间短于第一光感测元件的光感测时间。

15.一种包括成像元件的控制设备的控制方法，在该成像元件中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件，该控制方法由该控制设备进行，该方法包括：

基于该曝光信息来控制曝光。

16.一种计算机可读存储介质，其上存储有指示控制设备的计算机执行以下步骤的程序，该控制设备包括成像元件，在该成像元件中，作为多个进行光电转换以将经由光收集单元进入的入射光转换为电信号的光感测元件，提供感测第一光感测量的入射光的第一光感测元件以及感测比第一光感测量小的第二光感测量的入射光的第二光感测元件：

基于该曝光信息来控制曝光。