CN101981915B - 摄像装置 - Google Patents

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Abstract

方式控制部根据方式信号生成部的方式信号，使图像生成部以通常方式或偏振光成分除去方式工作，使图像生成部形成通常图像或偏振光成分除去图像。这样，在摄像装置内产生持偏振光成分的杂散光等状况下进行摄像时、即产生杂散光的可能性较高时，摄像装置自动切换到偏振光成分除去方式，降低或除去持偏振光成分的杂散光发生，形成偏振光成分除去图像。而产生杂散光的可能性较低时，摄像装置自动切换到通常方式，形成比偏振光成分除去图像自然的通常图像。由此，能够提供一种能够根据状况自动切换是否除去杂散光的摄像装置。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及摄像装置，其能够生成通常图像以及除去或降低了偏振光成分的偏振光成分除去图像。
背景技术
近年来，照相机被搭载于例如车辆、机器人等移动体等各种装置。
用照相机进行摄影时，摄影画面内和摄影画面附近有较强光源时，光线穿过光学***时，不按照设计的光线原定穿过位置穿过，有时在光学***的透镜面和光学平板及镜筒等反射、产生杂散光。此时，如果杂散光到达摄像元件的话，有可能在原来不成像的位置上形成光源的像，还会失去本来必须成像的像信息。尤其是夜间摄影，该杂散光到达摄像元件的话会显得明显。特别是车载照相机、监视照相机、测定照相机等比较重视像信息时，该杂散光到达摄像元件的话会失去本来的像信息，所以更成问题。
因此，希望除去到达摄像元件的杂散光。但是，在用例如对摄像元件输出的图像信号进行图像处理来除去已到达摄像元件的杂散光时，有时难以除去，有时除去后图像变得不自然。
通常在除去杂散光时，没有产生杂散光的状态下也去掉偏振光信息，这相当于没有必要地去掉本来的像信息。也就是说，通过除去杂散光虽然实现能够取出本来的像信息，但在没有产生杂散光的状况下，则是把本来的像信息也去掉了。因此，希望根据状况来控制是否除去杂散光。
专利文献1中公开了一种称之为偏振光影像的技术。根据该专利文献1中公开的技术，能够除去窗玻璃等偏振光成分的不要映像。但该专利文献1中却没有公开也没有示意根据状况控制是否除去杂散光。
专利文献1：特开2007-086720号公报
发明内容
发明欲解决的课题
本发明鉴于上述事由，目的在于提供一种能够根据状况自动切换是否除去杂散光的摄像装置。
用来解决课题的手段
本发明的目的能够通过下述结构达成。
1.一种摄像装置，其特征在于，备有：
摄像部，用相互不同的多个透过轴摄影光学像，该摄像部具备线偏振部，并摄像降低持有偏振光成分的杂散光的光学像；
图像处理部，根据所述摄像部的输出，形成与所述光学像对应的图像；
方式信号生成部，生成为了决定在所述图像处理部形成的图像的方式的方式信号；
方式控制部，在判断到所述方式信号生成部的方式信号是偏振光成分除去方式指示时，从所述摄像部的输出中分离无偏振光成分，使所述图像处理部根据该分离的无偏振光成分，形成偏振光成分除去图像；在判断到所述方式信号生成部的方式信号是通常方式指示时，不从所述摄像部的输出中分离所述无偏振光成分，使所述图像处理部根据所述摄像部的输出形成通常图像。
2.上述1中记载的摄像装置，其特征在于，
所述方式信号生成部是检出外部光量的光传感，
所述方式控制部在所述光传感的输出值不到所述所定的阈值时判断为所述偏振光成分除去方式指示，在所述光传感的输出值在所定的阈值以上时判断为所述通常方式指示。
3.上述1中记载的摄像装置，其特征在于，
所述方式信号生成部是测量时刻的计时部，
所述方式控制部在所述计时部的输出值是偏离所定时间带时判断为所述偏振光成分除去方式指示，在所述计时部的输出值是在所述所定时间带内时判断为所述通常方式指示。
4.上述1中记载的摄像装置，其特征在于，
所述方式信号生成部是所述摄像部的所述摄像元件，
所述方式控制部在所述摄像元件的输出值不到所述所定的阈值时判断为所述偏振光成分除去方式指示，在所述摄像元件的输出值在所定的阈值以上时判断为所述通常方式指示。
5.上述1中记载的摄像装置，其特征在于，所述摄像部备有：摄像光学***，其在所定的成像面上形成光学像；线偏振器，被配设在所述摄像光学***光轴上的任意位置上，以相互不同的多个透过轴，分别使入射光透过、射出；摄像元件，能够通过所述摄像光学***在受光面上形成所述光学像，将所述光学像变换为电信号，所述摄像光学***在光传播方向的所述线偏振器的上流备有薄膜，该薄膜对P偏振光的反射率和对S偏振光的反射率有差。
6.上述1中记载的摄像装置，其特征在于，所述线偏振部在同一平面上具备多个透过轴相互不同的线偏振器。
7.上述6中记载的摄像装置，其特征在于，所述线偏振器中的至少一个用光子结晶构成。
8.上述5中记载的摄像装置，其特征在于，所述薄膜备有到达所述摄像元件之强度强的杂散光的反射面。
9.上述5中记载的摄像装置，其特征在于，所述摄像光学***至少备有透镜，
所述薄膜备在所述透镜上，满足以下条件式(1)、(2)：
1％≤Rs(α)-Rp(α)       ···(1)
40°＜α＜60°           ···(2)，
其中，
α：向薄膜的光线入射角，单位为°
Rs(α)：以光线入射角α°向薄膜入射时S偏振光的反射率；
Rp(α)：以光线入射角α°向薄膜入射时P偏振光的反射率。
10.上述5中记载的摄像装置，其特征在于，所述薄膜在所述摄像元件的参照波长满足以下条件式(3)：
Rp(50)＜1.5％        ···(3)，
其中，
Rp(50)：以光线入射角50°向薄膜入射时P偏振光的反射率。
11.上述5中记载的摄像装置，其特征在于，在450nm至650nm波段，所述薄膜的P偏振光的反射率满足以下条件式(3)：
Rp(50)＜1.5％  ···(3)，
其中，
Rp(50)：以光线入射角50°向薄膜入射时P偏振光的反射率。
12.上述6中记载的摄像装置，其特征在于，所述摄像元件及所述线偏振器构成所述摄像元件和所述线偏振器合成一体形成的偏振光摄像***。
13.上述1中记载的摄像装置，其特征在于，所述摄像部是下述任何一种：搭载在移动体上的车载照相机；用来监视的监视照相机；用来测定的测定照相机。
发明效果
据本发明所述，方式控制部根据方式信号生成部的方式信号，使图像生成部以通常方式或偏振光成分除去方式工作，使图像生成部形成通常图像或偏振光成分除去图像。这样，在摄像装置内产生持偏振光成分的杂散光等状况下进行摄像时、即产生杂散光的可能性较高时，摄像装置自动切换到偏振光成分除去方式，降低或除去持偏振光成分的杂散光发生，形成偏振光成分除去图像。产生杂散光的可能性较低时，摄像装置自动切换到通常方式，形成比偏振光成分除去图像自然的通常图像。由此，能够提供一种能够根据状况自动切换是否除去杂散光的摄像装置。
附图说明
图1：实施方式中的摄像装置的结构方框示意图。
图2：偏振光摄像***的结构示意图。
图3：偏振光摄像***接受的透过光强度fm(i、j)说明图。
图4：第3实施方式中的摄像装置的结构方框示意图。
图5：第4实施方式中的摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。
图6：第5实施方式中的摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。
图7：第6实施方式中的摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。
图8：第7实施方式中的摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。
图9：第8实施方式中的摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。
图10：第9实施方式中的摄像部及其光学***的说明用模式示意透镜剖面图。
图11：第1实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之一)。
图12：第1实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之二)。
图13：第1实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之三)。
图14：第1实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之一)。
图15：第1实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之二)。
图16：第1实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之三)。
图17：第2实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图。
图18：第2实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之一)。
图19：第2实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之二)。
图20：第2实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之三)。
图21：第3实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之一)。
图22：第3实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之二)。
图23：第3实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之三)。
图24：第3实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之一)。
图25：第3实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之二)。
图26：第3实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之三)。
图27：第4实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之一)。
图28：第4实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之二)。
图29：第4实施例薄膜的反射特性与入射角的示意图(之三)。
图30：第4实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之一)。
图31：第4实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之二)。
图32：第4实施例薄膜的反射特性与波长的示意图(之三)。
图33：摄影前方方向时车辆上搭载的摄像装置的结构概略示意图。
图34：摄影后方方向时车辆上搭载的摄像装置的结构概略示意图。
图35：用通常方式拍摄的通常图像和用偏振光成分除去方式拍摄的偏振光成分除去图像一例示意图。
符号说明
1(1A、1B、1C)  摄像装置
11(11A～11F)  摄像部
12  图像处理部
14  显示部
16(16A、16B、16C)  控制部
17(17A、17B)  方式信号生成部
111(111A、111B)  摄像光学***
112  线偏振部
112A、112B  偏振器阵列
112C  线偏振部
112C-1、112C-2  线偏振器
113  摄像元件
161(161A、161B、161C)  方式控制部
1120  偏振器单元
FL  薄膜
具体实施方式
下面参照附图，说明本发明的一实施方式。各图中标有相同符号的结构是相同的结构，省略重复说明。本说明书中，总称时用省略附加字样的参照符号表示，指个别结构时用标有附加字样的参照符号表示。
第1实施方式
图1是实施方式中的摄像装置的结构方框示意图。图2是偏振光摄像***的结构示意图。图3是偏振光摄像***接受的透过光强度fm(i、j)的说明图。
图1中，摄像装置1A备有摄像部11、图像处理部12、图像数据缓冲存储器13、显示部14、驱动部15、控制部16A、方式信号生成部17A、记忆部18、接口部(I/F部)19。
作为摄像装置1A，可以举出例如搭载在移动体上的车载照相机、监视用的监视照相机、以及测定用的测定照相机监视等。监视照相机是监视周围环境的照相机，从能够监视更广范围之观点出发，优选摄像光学***111的视角为广角。测定照相机是根据摄影图像测定所定量的照相机，例如测定到前方物体为止的距离，还有测定前方移动体的速度(相对速度和绝对速度)、加速度。车载照相机是搭载在例如车辆和机器人等移动体上的照相机，从用途观点来看的话，包括监视移动体外部环境的监视照相机、测定例如到前方物体的距离等测定照相机。
摄像部11根据控制部16A输出的控制信号，用相互不同的多个透过轴来拍摄例如被摄物体的光学像，备有例如摄像光学***111、线偏振部112、摄像元件113。摄像光学***111是光学***(透镜***)，在所定的成像面上形成例如被摄物体的光学像，所述所定的成像面在本实施方式中是摄像元件113的受光面。本实施方式中，摄像光学***111中还备有在光轴方向上驱动透镜以进行聚焦的图式省略的透镜驱动装置(透镜驱动机构)等。透镜驱动装置并非必需结构，在估计有例如像车载用等用途时那种强度的震动时、还有希望简单结构时，可以省略。摄像元件113能够通过摄像光学***111在受光面上形成被摄物体的光学像，并将该被摄物体的光学像变换为电信号。摄像元件113将由摄像光学***11形成的例如被摄物体的光学像变换为R、G、B色成分的电信号(图像信号)，作为R、G、B各色图像信号输出到图像处理部12。摄像元件113是例如CCD影像传感、CMOS影像传感等二维影像传感的固体摄像元件。摄像元件113由控制部16A控制，读出摄像元件113上各像素的输出信号(水平同步、垂直同步、转送)等摄像动作。摄像元件113并不局限于彩色摄像元件，也可以是黑白摄像元件。
上述结构的摄像部11中，被摄物体光线由摄像光学***111经过线偏振部112成像在摄像元件113的受光面上，形成被摄物体的光学像。从能够用摄像元件113拍摄被摄物体的光学像之观点出发，在线偏振部112中具有多个线偏振器的情况下，被配置在同一光线经路上不重合的位置上。
线偏振部112备有多个线偏振器，它们被配设在摄像光学***111光轴上的任意位置上，在备有多个线偏振器的情况下，以相互不同的透过轴(主轴)分别使入射光透过、射出。
线偏振部112如后面第9实施方式中将要说明的那样，从结构简单化和制造容易化等观点出发，可以备有多个持1个透过轴(主轴)的线偏振器，但本实施方式中如后面第4至第8实施方式中说明的那样，从减少部件数和小型化等观点出发，线偏振部112是备有偏振器阵列112A。偏振器阵列112A例如如图2所示，备有1个或多个偏振器单元1120。偏振器单元1120分成透过轴互不相同的多个线偏振器区域，图2所示的例子中，偏振器单元1120是分成4个线偏振器区域1121～1124，偏振器单元1120是使入射光中的入射光的无偏振光成分在各区域1121～1124透过、同时由各区域1121～1124使偏振方向不同的入射光的偏振光成分透过的光学元件。各区域1121～1124的各线偏振器由多层构造体构成，该多层构造体构成是例如在直角坐标系xyz的平行于xy面的1个透明基板上、在z方向上交替叠层2种以上透明材料，形成线偏振器。各区域1121～1124的各线偏振器在其表面分别具有凹凸形状，该凹凸形状是分别在各区域1121～1124的各线偏振器中，通过例如自身无性繁殖(autocloning)、在xy面内的1个方向上周期性反复形成的。例如，以区域1121线偏振器为透过轴(主轴)基准，槽方向相对x轴0度，区域1122线偏振器的槽方向相对x轴45度，区域1123线偏振器的槽方向相对x轴90度，区域1124线偏振器的槽方向相对x轴为135度。
线偏振器的个数是任意的，它们的透过轴的方向也是任意的，并且它们的配列次序也是任意的。这里，优选各线偏振器如下配置：例如线偏振器的透过轴是2方向时，使它们的透过轴略90度相交；线偏振器的透过轴是3方向时，使它们的透过轴分别略60度(以略60度及略120度)相交；线偏振器的透过轴是4方向时如本实施方式，使它们的透过轴分别略45度(以略45度、略90度、略135度及略180度)相交，也就是说，使各透过轴均匀偏转用线偏振器透过轴的方向数除180度所得到的度数。这样不管杂散光的偏振状态如何，都能够将线偏振器的透过轴配置成略垂直于杂散光的偏振光方向，能够有效地降低杂散光强度。
另外，偏振器阵列112A备有多个偏振器单元1120时，多个偏振器单元1120被排列成各入射面在同一平面上或各出射面在同一平面上。
线偏振部112和摄像元件113可以如后面第5实施方式中将要说明的那样分开设置，但本实施方式中是构成偏振光摄像***(偏振光影像***)。图2中，为了说明，将图示线偏振部112的偏振器阵列112A和摄像元件113分开，但实际上偏振器阵列112A是被重叠配置在摄像元件113上的，该摄像元件11是备有二维状配列的多个像素构成的阵列摄像元件。通过采用这种偏振光摄像***，容易向摄像部11组装线偏振部112及摄像元件113。
图像处理部12根据控制部16A输出的控制信号，按照摄像部11的输出，形成与被摄物体光学像对应的图像，形成的图像的图像数据被输出到图像数据缓冲存储器13。
一般来说，被摄物体光由偏振光成分和无偏振光成分构成。偏振光成分如上述专利文献1所述，是指光穿过偏振器时由于偏振器的旋转角度而强度发生变化的成分，即所谓的线偏振光及椭圆偏振光。无偏振光成分如上述专利文献1所述，是指光穿过偏振器时不由于偏振器的旋转角度而强度发生变化的成分，即所谓的无偏振光及圆偏振光。
偏振光成分除去方式是指分离(抽出)到达摄像部摄像元件的光线中的无偏振光成分、从该无偏振光成分形成图像之方式，偏振光成分除去图像是指分离(抽出)到达摄像部摄像元件的光线中的无偏振光成分、从该无偏振光成分形成的图像。通常方式是指不分离(抽出)所述无偏振光成分而包含偏振光成分、从到达摄像部摄像元件的光线形成图像之方式，通常图像是指不分离(抽出)所述无偏振光成分而包含偏振光成分、从到达摄像部摄像元件的光线形成的图像。
图像处理部12根据摄像部11的输出，将被摄物体的光学像分离成偏振光成分和无偏振光成分，偏振光成分除去方式是抽出无偏振光成分、从该无偏振光成分形成偏振光成分除去图像，通常方式是不抽出无偏振光成分、从到达摄像部11摄像元件113的光线形成通常的图像。通常图像中含有从偏振光成分和无偏振光成分形成的图像，图像处理部12也可以从偏振光成分和无偏振光成分形成通常图像。通常来说，因为杂散光持有偏振光成分，所以通过形成偏振光成分除去图像，能够得到降低或除去了杂散光的图像。
根据具体地说，图像处理部12应用例如前面特开2007-086720号公报中公开的手法，与方式相应，形成偏振光成分除去图像和通常图像。
首先，用坐标(i，j)表示图2所示的偏振器单元1120及其对应的摄像元件113部分(称为摄像元件阵列)，以从坐标(i，j)的偏振器单元1120得到的透过光的强度为fm(i，j)。此时，偏振器单元1120由各区域1121～1124的4个方向的相关数据构成，偏振器单元1120的透过光强度fm(i，j)是各区域1121～1124各不相同的偏振光成分強度A(i、j)与全区域上相同的无偏振光成分強度B(i，j)之和，如下式(A)所示。这里，偏振光成分的最大強度(振动幅度)是2A(i，j)，振动幅度为A(i，j)。
fm(i，j)＝A(i，j)×[1+cos(2×θm+2×θ(i，j))]+B(i，j)  ···(A)
其中，m是对每个区域1121～1124分配的编号，i及j是偏振器阵列112A中偏振器单元1120的坐标值，θm是各区域1121～1124的透过轴的角度(以区域1121的透过轴为基准0度)，θ(i，j)是入射到偏振器单元1120上的偏振光成分的偏振方向与基准区域的透过轴间的角度差。
因为偏振光成分的強度A(i，j)和无偏振光成分的強度B(i，j)及角度差θ(i，j)相对1个偏振器单元1120的大小来说以比较大的周期变化，所以在1个偏振器单元1120内视为一样。因此，如图3(A)所示，以m为横轴、fm(i，j)为纵轴时，fm(i，j)的强度分布是在所定量的无偏振光成分強度B(i，j)上，加上由于各区域1121～1124各自的透过轴角度而透过强度不同的偏振光成分強度A(i，j)。
因此，在图像处理部12中，通过对偏振器单元1120各构成区域的透过轴角度所对应的各区域的透过光的强度fm(i，j)适用上述式(A)，便能够将透过光强度fm(i，j)分离成偏振光成分強度A(i、j)和无偏振光成分強度B(i，j)。然后，图像处理部12与方式相应，对分离后的各成分A(i，j)、B(i，j)进行再构成，由此能够形成与方式相应的图像。
由图3(A)可知，透过光强度fm(i，j)的平均值＜fm(i，j)＞是A(i，j)与B(i，j)之和(＝A(i，j)+B(i，j))，所以，式(A)可变形为如式(B)所示，式(B)是图3(B)的强度分布。
fm(i，j)-＜fm(i，j)＞＝A(i，j)×cos(2×θm+2×θ(i，j))   ···(B)
因此，图像处理部12可以对从偏振器单元1120各构成区域的透过轴角度所对应的各区域的透过光的强度fm(i，j)减去透过光强度的平均值＜fm(i，j)＞而得到的强度，适用上述式(B)，由此来求得偏振光成分的強度A(i，j)，也可以根据该偏振光成分的強度A(i，j)求得无偏振光成分的強度B(i，j)。
另外，图像处理部12根据需要，对摄像部11发出的模拟输出信号进行增幅处理、数码变换处理等，同时对图像整体进行适当的黑程度决定、γ补正、白平衡调整(WB调整)、轮廓修正、色斑修正及变形修正等周知的图像处理。
图像数据缓冲存储器13是被用作作业区域的存储器，用来根据控制部16A输出的控制信号一时性记忆图像数据，并由图像处理部12对该图像数据进行处理，由例如挥发性记忆元件的RAM(RandomAccess Memory)等构成。
显示部14是显示装置，根据控制部16A输出的控制信号，显示由图像处理部12形成的图像、例如通常图像和偏振光成分除去图像。是例如液晶显示装置(LCD)、有机显示装置、等离子显示装置。
驱动部15回路根据控制部16A输出的控制信号，使图示省略的所述透镜驱动装置工作，从而使摄像部11摄像光学***111聚焦。记忆部18是记忆回路，保存由被摄物体拍摄动作生成的图像数据，备有例如可换写的不挥发性记忆元件的EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory)、RAM等。I/F部19是与外部器械接发传送图像数据的接口，符合例如USB、IEEE1394等规格。
方式信号生成部17A生成方式信号，该方式信号用来决定在图像处理部12形成的图像的方式。方式至少包括：抽出到达摄像部11摄像元件113的光线中的无偏振光成分，从该无偏振光成分形成图像的偏振光成分除去方式；不抽出所述无偏振光成分而包含偏振光成分，从到达摄像部11摄像元件113的光线形成图像的通常方式。
方式信号生成部17A是例如检出外部光量的光传感，相应控制部16A输出的控制信号，将检出的外部光量作为方式信号输到控制部16A作为光传感可以采用例如PN光电二极管、PIN极管、雪崩光电二极管，以及肖特光电二极管等光电二极管。
控制部16A有例如微处理机、记忆元件及周边回路等，按功能控制摄像部11、图像处理部12、图像数据缓冲存储器13、显示部14、驱动部15、方式信号生成部17、记忆部18以及I/F19各部动作。控制部16A功能性备有方式控制部161A。
方式控制部161A在判断到从方式信号生成部17A输到控制部16A的方式信号生成部17A的方式信号是通常方式指示时，使图像处理部12形成通常图像，在判断到所述方式信号生成部17A的方式信号是偏振光成分除去方式指示时，使图像处理部12形成偏振光成分除去图像。在该方式切换判断中，因为本实施方式的方式信号生成部161A被构成备有光传感，所以，方式控制部161A例如在方式信号生成部161A(光传感)的输出值在预先设定的所定阈值以上时判断是通常方式指示，在方式信号生成部161A(光传感)的输出值不到所述所定阈值时判断是偏振光成分除去方式指示。如此，方式控制部161A相应方式信号生成部161A的方式信号，判断必须形成的图像的方式，相应该判断结果，使图像处理部以通常方式和偏振光成分除去方式工作。
这种结构的摄像装置1A中，首先控制部16A控制使摄像部11进行摄影动作，同时经过驱动部15使摄像部11的图示省略的所述透镜驱动装置动作进行聚焦。由此，对焦的被摄物体光学像周期性反复成像在摄像元件113的受光面上，被变换成R、G、B色成分的图像信号，然后被输出到图像处理部12。
控制部16A从方式信号生成部17A取入方式信号，从该方式信号判断方式。
该判断结果的方式是通常方式时，方式控制部161A使图像处理部12以通常方式工作，图像处理部12用例如上述手法从摄像部11的输出形成通常图像，将该通常图像的图像数据存放到图像数据缓冲存储器13。然后控制部16A在显示部14显示图像数据缓冲存储器13中存储的图像数据。于是在显示部14中显示出通常图像。
上述判断结果的方式是偏振光成分除去方式时，方式控制部161A使图像处理部12以偏振光成分除去方式工作，图像处理部12用例如上述手法从摄像部11的输出形成偏振光成分除去图像，将该偏振光成分除去图像的图像数据存放到图像数据缓冲存储器13。然后控制部16A在显示部14显示图像数据缓冲存储器13中存储的图像数据。于是在显示部14中显示出偏振光成分除去图像。
通过如上所述的动作，第1实施方式的摄像装置1A能够相应状况自动切换是否除去杂散光。
产生杂散光时，即使杂散光的强度相同，但与明亮时相比，环境暗时杂散光显得明显。其主要原因是因为环境暗时曝光时间比环境明亮时长。第1实施方式的摄像装置1A中，采用检测外部环境外光的光传感作为方式信号生成部17。因此，环境暗时，通过将方式切换到偏振光成分除去方式，能够得到降低或除去了持有偏振光成分的杂散光的图像(偏振光成分除去图像)。而环境明亮时，通过将方式切换到通常方式，可以得到较自然的图像(通常图像)。这样，第1实施方式的摄像装置1A能够相应环境的明暗自动得到合适的图像。
接下去对其他的实施方式作说明。
第2实施方式
第1实施方式中方式信号生成部17A由光传感构成，而第2实施方式中方式信号生成部17B由测量时刻的计时部构成。因此，第2实施方式中的摄像装置1B如图1所示，取代第1实施方式摄像装置1A中的方式信号生成部17A及控制部16A的方式控制部161A，分别备有方式信号生成部17B及控制部16B的方式控制部161B，除此之外，其他与第1实施方式的摄像装置1A相同。除不同点之外省略其他说明。
该备有计时部的方式信号生成部17B相应控制部16B输出的控制信号，作为方式信号向控制部16B输出现在时刻。通过用软件构成计时部，可以在控制部16B内功能性构成计时部的方式信号生成部17B。
控制部16B的方式控制部161B在计时部的输出值(现在时刻)是在预先设定的所定的时间段内时判断是通常方式，在计时部的输出值(现在时刻)不在所述所定的时间段时判断是偏振光成分除去方式。所述所定的时间段相应杂散光的发生程度适当设定，采用例如昼间时间段等明亮的时间段。
根据上述结构，第2实施方式的摄像装置1B也能够相应状况自动切换是否除去杂散光。
第2实施方式的摄像装置1B能够通过采用计时设想外部环境的外光程度，由此，环境暗时，通过将方式切换到偏振光成分除去方式，能够得到降低或除去了持有偏振光成分的杂散光的图像(偏振光成分除去图像)。而环境明亮时，通过将方式切换到通常方式，可以得到较自然的图像(通常图像)。
接下去对其他的实施方式作说明。
第3实施方式
图4是第3实施方式的摄像装置结构方框示意图。第1实施方式中方式信号生成部17A由光传感构成，但第3实施方式中，摄像部11的摄像元件113被兼用为方式信号生成部。因此，第3实施方式的摄像装置1C如图4所示，备有又发挥方式信号生成部功能的摄像部11、图像处理部12、图像数据缓冲存储器13、显示部14、驱动部15、控制部16C、记忆部18、I/F部19，不同于第1、第2实施方式摄像装置1A、1B作为方式信号生成部备有另外的构成部件。上述摄像部11、图像处理部12、图像数据缓冲存储器13、显示部14、驱动部15、控制部16C、记忆部18及I/F部19除了摄像部11的摄像元件113发挥方式信号生成部之功能外，其他与第1实施方式相同，省略说明。
控制部16C功能性备有方式控制部161C，由它代替方式控制部161A，除此之外与第1实施方式的控制部16A相同。方式控制部161C在摄像元件113的输出值是在预先设定的所定阈值以上时判断是通常方式，在摄像元件113的输出值不到所定阈值时判断是偏振光成分除去方式。作为摄像元件113的输出值，例如须评价外部环境明亮度而采用所有像素上的亮度平均值(整体亮度平均值)。还例如须判断外部环境中是否存在点光源而采用在最大亮度值像素周围所设的所定区域尺寸上的亮度平均值(局部亮度平均值)。还例如采用上述整体亮度平均值和局部亮度平均值。
通过上述结构，第3实施方式的摄像装置1C也能够相应状况自动切换是否除去杂散光。
第3实施方式的摄像装置1C中，方式信号生成部是兼用摄像部11的摄像元件113。因此，不需要另行备有检出外部光量的光传感和测量时刻的计时部，摄像装置1C的结构是一般的结构，能够以较低的成本，实现在适当的时机得到降低或除去了持偏振光成分的杂散光的图像。
另外不仅仅是外部环境的亮度，有时强点光源入射到摄像元件113时杂散光也会变得明显。其主要原因在于，强度超过设想以上的光线入射到摄像装置1C时，用摄像装置1C中具备的反射防止对策将不能完全降低杂散光的强度，而是在摄像装置1C内反复反射到达摄像元件113。即使在这种情况时，第3实施方式的摄像装置1C中也能够通过在摄像元件113得到的信息，在环境暗和存在强度较强的点光源(强度在所定阈值以上的点光源)时，通过将方式切换到偏振光成分除去方式，得到降低或除去了持偏振光成分的杂散光的图像(偏振光成分除去图像)。而环境明亮和存在强度较强的点光源时，通过将方式切换到通常方式，能够得到较自然的图像(图常图像)。
接下去，作为第4至第9实施方式，对第1至第3实施方式中的摄像部11的具体结构作说明。
第4实施方式
图5是第4实施方式摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。图5中，摄像部11A备有摄像光学***111A、作为线偏振部的偏振器阵列112A、摄像元件113，摄像光学***111A能够经过偏振器阵列112A在摄像元件113的受光面上形成例如被摄物体的光学像。
摄像光学***111A在摄像元件113的受光面(像面)上形成被摄物体的光学像。这里以图左侧为物体侧、图右侧为像侧，后面所有摄像光学***图都相同。摄像光学***111A中，从物体侧向像侧，依次备有例如物体侧凸的负透镜的第1透镜L1、物体侧凸的负透镜的第2透镜L2、物体侧凸的正透镜的第3透镜L3、像侧凸的正透镜的第4透镜L4。本实施方式的摄像光学***111A是4个透镜结构。摄像光学***111A在后面的第5至第9实施方式中也相同，只要能够在所定成像面上形成光学像，可以用任意透镜数采用任意结构。
本说明书中有关面形状的表记，是根据近轴曲率的表记。对透镜采用“凹”、“凸”或“凹凸”之表记时，是表示光轴近旁(透镜的中心附近)的透镜形状(根据近轴曲率的表记)。
摄像光学***111A中，进一步在摄像光学***111A内偏振器阵列112A的光传播方向上流，备有薄膜FL和第3透镜L3、第4透镜L4之间的孔径光阑ST。薄膜FL是P偏振光的反射率和S偏振光的反射率有差的反射防止膜。薄膜FL由例如电介质多层膜构成，采用例如离子电镀法、喷溅法等真空镀气法等周知的制造方法形成。本实施方式中，薄膜FL形成在第2透镜L2的物体侧光学面(透镜表面)上。孔径光阑ST决定从物面光轴AX上的点到达像面光轴AX上的点的光线中、与光轴AX所成的角度为最大的光线。
偏振器阵列112A被配设在摄像光学***111A光軸AX上的任意位置上，备有分别以相互不同的多个透过轴(主轴)使入射光透过并射出的多个线偏振器。第4实施方式中，偏振器阵列112A在摄像光学***111A的像侧，具体则是配设在摄像元件113的前面。
摄像元件113能够通过摄像光学***111A在受光面上形成被摄物体的光学像，并将该被摄物体的光学像变换为电信号。
上述结构的摄像部11A中，物体侧的被摄物体光学像由摄像光学***111A导向摄像元件113的受光面，由摄像元件113拍摄被摄物体光学像。图像信号被从摄像部11A的摄像元件113向图示省略的图像处理部12输出。
一般来说，杂散光(重像·耀斑)在到达摄像元件之前在光学系内至少反射1次。上述结构的摄像部11A及摄像装置1(1A、1B、1C)因为在摄像光学***111A的光学面上备有薄膜FL、可以使光学面的反射率降低，所以在到达摄像元件113之前，能够降低杂散光的强度。并且因为备有薄膜FL、可以降低反射损失、相应提高透过率，所以能够得到较明亮的原来的被摄物体光学像。另外，因为随光源放射光的强度而杂散光的强度也增加，所以从光源放射的光强度强时，有时杂散光的影响在摄像图像显得明显。即使是这种情况时，上述结构的摄像部11A及摄像装置1中，因为通过薄膜FL降低杂散光强度，加上光学***内至少备有1个偏振器阵列112A，所以，能够除去持垂直于偏振器阵列112A各线偏振器主軸的偏振光的杂散光。而且上述结构的摄像部11A及摄像装置1中，薄膜FL对P偏振光的反射率和S偏振光的反射率有差，所以杂散光的P偏振光的强度和S偏振光的强度产生差，所以能够通过偏振器阵列112A的各线偏振器有效地除去杂散光。这种结构的摄像部11A及摄像装置1中，通过上述特性的薄膜FL和偏振器阵列112A的各线偏振器相互共同作用，能够降低杂散光，更确切地得到原来的被摄物体光学像的信息。
如上所述，第4实施方式中，后面的第5至第9实施方式中也同样，杂散光在摄像部11A也得到降低，并同后面图像处理部12的处理，能够有效地降低或除去杂散光。
另外，上述结构的摄像部11A及摄像装置1中，在第2透镜L2的物体侧光学面上形成了薄膜FL。杂散光光线是较大倾斜地入射到所述薄膜FL上，通过备有上述薄膜FL，P偏振光和S偏振光的反射率大不相同，能够有效地降低杂散光。
接下去对其他的实施方式作说明。
第5实施方式
图6是第5实施方式摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。第4实施方式的摄像部11A中，作为线偏振部112的偏振器阵列112A是配设在摄像光学***111A的像侧，但如图6所示，第5实施方式的摄像部11B被配设在摄像光学***111A内，具体是在第3透镜L3、第4透镜L4之间，更具体则是在孔径光阑ST与第4透镜L4之间(孔径光阑ST的像侧)。第5实施方式的摄像部11B仅线偏振部112A的配设位置不同，其他与第4实施方式中的摄像部11A相同，省略说明。
通过上述结构，第5实施方式中的摄像部11B及摄像装置1，与第4实施方式中的摄像部11A及摄像装置1同样，能够有效地降低杂散光，更确切地得到原来的被摄物体光学像的信息。
特别是通过在孔径光阑ST附近配设线偏振部112，与配设在摄像元件113前面的情况相比，能够减小线偏振部112的尺寸，能够实现低成本化。
第4实施方式中线偏振部112是配设在摄像光学***111A的像侧，第5实施方式中线偏振部112是配设在孔径光阑ST的像侧，但并不局限于此，只要线偏振部112被配设在光传播方向上所述薄膜FL的下流、摄像元件113的上流，即所述薄膜FL与摄像元件113之间即可。
接下去对其他的实施方式作说明。
第6实施方式
图7是第6实施方式摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。第6实施方式中的摄像部11C中如图7所示，偏振器阵列112B由光子结晶构成。第6实施方式的摄像部11C中采用多个线偏振器是由光子结晶构成的偏振器阵列112B来代替偏振器阵列112A，仅此而已其他与第4实施方式中的摄像部11A相同，省略说明。
光子结晶是周期性排列折射率不同材料的构造体，尤其是二维或三维的周期构造体被称为光子结晶。光子结晶是人造光学元件，与材料结晶不同，内部一般备有与光波长程度同等或还要小的周期性折射率分布。光子结晶与半导体中电子(电子波)由于原子核周期位势而受布拉格反射形成带隙(band gap)现象相同，具备由于周期性的折射率分布而光波受布拉格反射对光形成带隙(光子带隙)之特征。该光子带隙中，光的存在本身不可能，所以能够通过光子结晶能够控制光，构成线偏振器。
偏振器阵列112B中，用光子结晶构成的线偏振器，是由轴方向上实效性折射率不同的二维光学多层膜构成的。
第6实施方式中的摄像部11C及摄像装置1中，因为偏振器阵列112B用光子结晶构成，所以，在摄像元件113的面上容易配置多个持不同方向主轴的线偏振器，能够有效地降低杂散光，更确切地得到原来的像信息。
接下去对其他的实施方式作说明。
第7实施方式
图8是第7实施方式摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。第7实施方式的摄像部11D如图8所示，备有形成在第2透镜L2物体侧光学面上的薄膜FL-1，同时还备有形成在第1透镜L1像侧光学面上的薄膜FL-2。薄膜FL-1和薄膜FL-2是P偏振光的反射率和S偏振光的反射率有差的反射防止膜，薄膜FL-1和薄膜FL-2可以相同也可以不同。相同时即使透镜不同也可以同时镀气，适合于大量生产，低成本化。不同时可以考虑向各透镜的杂散光设计最合适的膜，可以更降低杂散光。
第7实施方式的摄像部11D除了膜FL数多这一点之外，其他与第4实施方式的摄像部11A相同，省略说明。
第7实施方式的摄像部11D及摄像装置1中，因为在摄像光学***111A内备有多个薄膜FL，所以能够更有效地降低杂散光，能够更确切地得到原来的被摄物体光学像的信息。
第4至第6实施方式中是1个薄膜FL形成在第2透镜L2的物体侧光学面上，第7实施方式中是2个薄膜FL-1和薄膜FL-2分别形成在第2透镜L2物体侧光学面和第1透镜L1像侧光学面上，但并不局限于此，只要在摄像光学***111A内在光传播方向的线偏振部112(112A、112B)上流，至少有1个薄膜FL即可。
接下去对其他的实施方式作说明。
第8实施方式
图9是第8实施方式摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。第8实施方式的摄像部11E如图9所示，除了在第2透镜L2物体侧光学面上形成了所述薄膜FL(FL-1)之外，还备有在摄像光学***111A内的各光学面上形成的一般反射防止膜CT(CT-1～CT-6)。
第8实施方式的摄像部11E除了在第2透镜L2物体侧光学面上形成了薄膜FL(FL-1)之外、还在摄像光学***111A内的各光学面上形成了一般反射防止膜CT(CT-1～CT-6)，除了上述这一点之外，其他与第4实施方式的摄像部11A相同，省略说明。
图9所示结构的摄像光学***111A中，第2透镜L2物体侧光学面是到达摄像元件113的强强度杂散光的反射面。“强强度杂散光”如上所述是能够用目视容易地确认杂散光存在之状态。“一般反射防止膜”是与所述薄膜FL对比的膜，它的目的不是使各偏振光反射率不同，而是降低例如耀斑等所述强强度杂散光以外的杂散光成分。上述一般反射防止膜CT在两偏振光的反射率之间也可以有差，但该差小于所述薄膜FL在两偏振光的反射率之间的差。
因此，优选所述薄膜FL在P偏振光的反射率和S偏振光的反射率之间的差较大，并且，优选上述一般反射防止膜CT在降低例如耀斑等所述强强度杂散光以外的杂散光成分程度的P偏振光反射率和S偏振光反射率之间的差较小。
第8实施方式的摄像部11E及摄像装置1中，在到达摄像元件113的强度强杂散光的反射面之第2透镜L2物体侧光学面上，备有所述薄膜FL，所以能够较有效地降低到达摄像元件113的杂散光强度，较确切地得到原来的被摄物体光学像的信息，另外，因为在摄像光学***111A的其他光学面上备有一般反射防止膜CT-1～CT-6，进一步能够更有效地降低到达摄像元件113的杂散光强度，更确切地得到原来的被摄物体光学像的信息。
接下去对其他的实施方式作说明。
第9实施方式
图10是第9实施方式摄像部及其光学***的说明用结构模式示意透镜剖面图。第9实施方式的摄像部11F如图10所示，作为线偏振部112C，备有主轴向相互不同方向配置的2个线偏振器112C-1、112C-2。
具体地说，第9实施方式的摄像部11F备有摄像光学***111B和将光学像变换为电信号的2个摄像元件113-1、摄像元件113-2，摄像光学***111B能够在摄像元件113-1、摄像元件113-2的各受光面上分别形成例如被摄物体的光学像。
摄像光学***111B是在各摄像元件113-1、113-2的各受光面(像面)上分别形成光学像的部分，从物体侧向像侧，依次备有例如第1透镜L1、物体侧形成了薄膜FL的第2透镜L2、第3透镜L3、孔径光阑ST、第4透镜L4，并且在第4透镜的像侧备有分光器BS。
第1到第4透镜L1～L4、薄膜FL及孔径光阑ST分别与第4实施方式中的第1至第4透镜L1～L4、薄膜FL及孔径光阑ST相同。
分光BS是将入射光一分为二的光学元件。本实施方式中如图10所示，分光器BS备有90度偏转光线传播方向的2个偏转棱镜，接合2个偏转棱镜使它们的光偏转面相对，接合面上形成半透镜。
作为线偏振部的线偏振器112C-1、112C-2被设置在摄像光学***111B光軸AX上的任意位置，是将入射光变换为线偏振光射出的光学元件，备有单一透过轴。线偏振部112C由例如聚合物制的偏振薄膜构成。本实施方式中，一个线偏振器112C-1被配设成使得在分光器BS分支的一光线入射，另一个线偏振器112C-2被配设成使得在分光器BT分支的另一光线入射。本实施方式中，因为如上所述分光器BS备有偏转面接合的截面为等腰直角三角形的2个偏转棱镜，所以分光器BS的截面为正方形，一个线偏振器112C-1被配设成其入射面平行于对着分光器BS入射面的第1出射面，另一个线偏振器112C-2被配设成其入射面平行于与分光器BS入射面垂直的第2出射面。线偏振器112C-1、112C-2的例如一个或二个可以是用光子结晶构成的线偏振器。线偏振器112C-1、112C-2的例如一个或二个也可以是金属丝栅格型线偏振器。金属丝栅格型线偏振器是周期性配列细金属丝形成的偏振器(器)。
摄像元件113-1、113-2是将光学像变换为电信号的元件，与第4实施方式中的摄像元件113相同。一个摄像元件113-1被配设成其上有在光器BS分支的一光线经过一个线偏振器112C-1入射，另一个摄像元件113-2被配设成其上有在分光器BS分支的另一光线经过另一个线偏振器112C-2入射。
第9实施方式的摄像部11F及摄像装置1中，因为备有2个线偏振器112C-1、112C-2，所以能够除去持有垂直于线偏振器112C-1、112C-2各主轴的偏振光的杂散光。因此，第9实施方式的摄像部11F及摄像装置1中，能够更有效地降低到达摄像元件113-1、113-2的杂散光强度，更确切地得到原来的被摄物体光学像的信息。
本实施方式中的摄像部11F备有2个线偏振器112C-1、112C-2，但也可以备有2个以上的线偏振器112C。
在此，优选各线偏振器如下配置：例如线偏振器的透过轴是2方向时，使它们的透过轴略90度相交；线偏振器的透过轴是3方向时，使它们的透过轴分别略60度(以略60度及略120度)相交；线偏振器的透过轴是4方向时，使它们的透过轴分别略45度(以略45度、略90度、略135度及略180度)相交，也就是说，使各透过轴均匀偏转用线偏振器透过轴的方向数除180度所得到的度数。这样不管杂散光的偏振状态如何，都能够将线偏振器的透过轴配置成略垂直于杂散光的偏振光方向，能够有效地降低杂散光强度。
第4至第9实施方式的各摄像部11A～11F中，也可以相应例如用途、摄像元件113、摄像装置1的结构等，在摄像光学***111A、111B的像侧适当配置低通滤器、红外线遮挡滤器等光学滤器。
另外，第4至第9实施方式的各摄像部11A～11F中，形成了所述薄膜FL的第2透镜L2可以是玻璃透镜也可以是树脂材料透镜。此时，优选所述薄膜FL在以向薄膜FL的光线入射角为α[°]、光线入射角α[°]向薄膜FL入射时S偏振光的反射率为Rs(α)[％]、光线入射角α[°]向薄膜FL入射时P偏振光的反射率为Rp(α)[％]时，满足以下条件式(1)、(2)：
1[％]≤Rs(α)-Rp(α)   ···(1)
40[°]＜α＜60[°]   ···(2)
通过用光线入射角α大于40度之条件、使P偏振光的反射率与S偏振光的反射率之差在1％以上，能够既将薄膜FL的制造难度抑制在现有薄膜的同等程度，又通过偏振器有效地降低杂散光强度。但是，用光线入射角α小于60度之条件、使P偏振光的反射率与S偏振光的反射率之差在1％以上，也能够既将薄膜FL的制造难度抑制在现有薄膜的同等程度，又通过偏振器有效地降低杂散光强度。
一般来说，与玻璃透镜相比树脂材料透镜的薄膜反射率高，难以作为以防止杂散光为目的使用树脂材料透镜。但是，通过使摄像部11A～11F和摄像装置1为上述结构，即使形成所述薄膜FL的第2透镜L2是使用树脂材料透镜，也能够降低起因于树脂材料透镜的杂散光。因此，可以通过使用树脂材料透镜实现低成本化，而且又能够实现对付杂散光能力优异的摄像部11A和摄像装置1。
此时，更优选所述薄膜FL满足以下条件式(1’)、(2’)：
1.2[％]≤Rs(α)-Rp(α)   ···(1’)
40[°]＜α＜60[°]   ···(2’)，
通过满足上述条件式(1’)、(2’)，能够更有效地降低杂散光，进一步更确切地得到原来的像的信息。
并且此时进一步优选所述薄膜FL满足以下条件式(1”)、(2”)：
1.5[％]≤Rs(α)-Rp(α)  ···(1”)
40[°]＜α＜60[°]  ···(2”)，
通过满足上述条件式(1”)、(2”)，进一步能够更有效地降低杂散光，进一步更确切地得到原来的像的信息。
另外，此时，摄像光学***111中，除了形成所述薄膜FL的第2透镜L2之外其他透镜(第1透镜L1、第3透镜、第4透镜)中的一个或多个透镜也可以是树脂材料透镜。
另外，第4至第9实施方式的各摄像部11A～11F中，当以光线入射角50[°]向薄膜FL入射时P偏振光的反射率为Rp(α)[％]时，优选所述薄膜FL在摄像元件113的参照波长满足以下条件式(3)：
Rp(50)＜1.5[％]  ···(3)，
一般来说，薄膜存在如果减小P偏振光反射率的话则S偏振光反射率上升之倾向。上述结构的各摄像部11A～11F及摄像装置1中，因为备有线偏振部112A、112B、112C，所以，能够通过在不同于S偏振光的方向上持有主轴的线偏振器来降低S偏振光的杂散光，因此能够减小P偏振光的反射率。上述结构的各摄像部11A～11F及各摄像装置1中，通过对在摄像元件113中最重视所述薄膜Fl的P偏振光反射率之参照波长，使不到1.5％，则能够对摄影的图像有效地降低杂散光。
如果是以摄像可见光为目的，例如以摄像参照波长为550nm、接近红外线为目的的话，则必须对例如参照波长为900nm等波长降低P偏振光的反射率。这里所说的参照波长相当于摄像元件的摄像光的中心波长，是各传感制造厂家独自设定的。通常情况下，摄像元件是在参照波长时受光灵敏度最佳。
此时，较优选所述薄膜FL满足以下条件式(3’)：
Rp(50)＜1.0[％]  ···(3’)，
通过满足上述条件式(3’)，能够较有效地降低杂散光，较确切地得到原来的像的信息。
并且，此时进一步优选所述薄膜FL满足以下条件式(3”)：
Rp(50)＜0.5[％]  ···(3”)，
通过满足上述条件式(3”)，进一步能够更有效地降低杂散光，较确切地得到原来的像的信息。
另外，第4至第9实施方式的各摄像部11A～11F中，优选所述薄膜FL在以光线入射角50[°]向薄膜FL入射时P偏振光的反射率为Rp(α)[％]时，P偏振光的反射率在450nm至650nm波段满足上述条件式(3)，较优选满足上述条件式(3’)，更优选满足上述条件式(3”)。
上述结构的各摄像部11A～11F及摄像装置1中，因为备有线偏振部112A、112B、112C，所以能够通过在不同于S偏振光的方向上持有主轴的线偏振器来降低S偏振光的杂散光，因此，能够减小P偏振光的反射率。上述结构的各摄像部11A～11F及各摄像装置1中，通过使所述薄膜FL的P偏振光反射率在略可见光区域不到1.5％，能够不管杂散光波长如何地降低所述杂散光的强度。因此，能够不受光源种类限制地得到清晰的图像(鲜明的图像)。
接下去，对所述薄膜FL(FLA～FLD)的实施例作说明。
薄膜FL的第1实施例
第1实施例的薄膜FLA是对设计中心波长λ0＝550nm光的7层结构的反射防止膜，是在BK7基板上，用表1中所示的材料及光学性膜厚，从第1层至第7层依次叠层构成的。表1中的ZrTiO4这里是オプトロン株式会社制造的「OH-5」。表2及表3中也相同。
【表1】
材料 光学性膜厚
入射介质 空气
第7层 MgF2 0.25509λ0
第6层 ZrTiO4 0.18248λ0
第5层 MgF2 0.02984λ0
第4层 ZrTiO4 0.22927λ0
第3层 Al2O3 0.32406λ0
第2层 MgF2 0.09375λ0
第1层 Al2O3 0.52167λ0
射出介质 BK7 -
图11至图13是第1实施例的薄膜对入射角的反射特性示意图。图11表示入射光波长450nm的情况，图12表示入射光波长550nm的情况，图13表示入射光波长650nm的情况。图11至图13的横轴是用度单位表示的入射角，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。图14至图16是第1实施例的薄膜对波长的反射特性示意图。图14表示向薄膜FLA的光线入射角0度的情况，图15表示向薄膜FLA的光线入射角20度的情况，图16表示向薄膜FLA的光线入射角40度的情况。图14至图16的横轴是用nm单位表示的波长，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。
在图11至图16中出示如上所述设计的薄膜FLA的反射特性。由图11至图16可知，波长550nm光向薄膜FLA的光线入射角为40[°]～60[°]时，S偏振光的反射率与P偏振光的反射率之差在1.0[％]以上，并且波长450nm～650nm的略可见光波段中，向薄膜FLA的光线入射角为50[°]时，P偏振光的反射率在1.0[％]以下。
薄膜FL的第2实施例
第2实施例的薄膜FLB是对设计中心波长λ0＝850nm光的4层结构的反射防止膜，是在BK7基板上，用表2中所示的材料及光学性膜厚，从第1层至第4层依次叠层构成的。
【表2】
材料 光学性膜厚
入射介质 空气
第4层 MgF2 0.33211λ0
第3层 ZrTiO4 0.54167λ0
第2层 Al2O3 0.03021λ0
第1层 MgF2 0.43841λ0
射出介质 BK7 -
图17是第2实施例的薄膜对入射角的反射特性示意图。图17表示入射光波长850nm的情况，其横轴是用度单位表示的入射角，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。图18至图20是第2实施例的薄膜对波长的反射特性示意图。图18表示向薄膜FLB的光线入射角0度的情况，图19表示向薄膜FLB的光线入射角20度的情况，图20表示向薄膜FLB的光线入射角40度的情况。图18至图20的横轴是用nm单位表示的波长，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。
在图17至图20中出示如上所述设计的薄膜FLB的反射特性。由图17至图20可知，为设计中心波长的波长850nm的接近红外波段中，向薄膜FLB的光线入射角为40[°]～60[°]时，S偏振光的反射率与P偏振光的反射率之差在2.0[％]以上，并且为设计中心波长的波长850nm的接近红外波段中，向薄膜FLB的光线入射角为50[°]时，P偏振光的反射率在0.2[％]以下。
薄膜FL的第3实施例
第3实施例的薄膜FLC是对设计中心波长λ0＝550nm光的3层结构的反射防止膜，是在BK7基板上，用表3中所示的材料及光学性膜厚，从第1层至第3层依次叠层构成的。
【表3】
材料 光学性膜厚
入射介质 空气
第3层 Al2O3 0.36167λ0
第2层 MgF2 0.36169λ0
第1层 ZrTiO4 0.45592λ0
射出介质 BK7 -
图21至图23是第3实施例的薄膜对入射角的反射特性示意图。图21表示入射光波长450nm的情况，图22表示入射光波长550nm的情况，图23表示入射光波长650nm的情况。图21至图23的横轴是用度单位表示的入射角，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。图24至图26是第3实施例的薄膜对波长的反射特性示意图。图24表示向薄膜FLC的光线入射角0度的情况，图25表示向薄膜FLC的光线入射角20度的情况，图26表示向薄膜FLC的光线入射角40度的情况。图24至图26的横轴是用nm单位表示的波长，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。
在图21至图26中出示如上所述设计的薄膜FLC的反射特性。由图21至图26可知，在波长450nm～650nm的略可见光波段中，向薄膜FLC的光线入射角为40[°]～60[°]时，S偏振光的反射率与P偏振光的反射率之差在4.0[％]以上。
薄膜FL的第4实施例
第4实施例的薄膜FLD是对设计中心波长λ0＝550nm光的4层结构的反射防止膜，是在ZEONEX(商标)E48R的基板上，用表4中所示的材料及光学性膜厚，从第1层至第4层依次叠层构成的。
【表4】
材料 光学性膜厚
入射介质 空气
第4层 SiO2 0.22564λ0
第3层 TiO2 0.46909λ0
第2层 SiO2 0.07964λ0
第1层 TiO2 0.05864λ0
射出介质 E48R -
图27至图29是第4实施例的薄膜对入射角的反射特性示意图。图27表示入射光波长450nm的情况，图28表示入射光波长550nm的情况，图29表示入射光波长650nm的情况。图27至图29的横轴是用度单位表示的入射角，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。图30至图32是第4实施例的薄膜对波长的反射特性示意图。图30表示向薄膜FLD的光线入射角0度的情况，图31表示向薄膜FLD的光线入射角20度的情况，图32表示向薄膜FLD的光线入射角40度的情况。图30至图32的横轴是用nm单位表示的波长，纵轴是用百分比单位表示的反射率。实线表示S偏振光，虚线表示P偏振光。
在图27至图29中出示如上所述设计的薄膜FLD的反射特性。由图27至图32可知，在波长450nm～650nm的略可见光波段中，向薄膜FLD的光线入射角为40[°]～60[°]时，S偏振光的反射率与P偏振光的反射率之差在1.0[％]以上。并且在波长450nm～650nm的略可见光波段中，向薄膜FLD的光线入射角为50[°]时，P偏振光的反射率在1.0[％]以下。
接下去对上述摄像装置1被搭载在车辆上拍摄前方方向和拍摄后方方向时的情况作如下说明。
拍摄前方方向时
图33是拍摄前方方向时搭载在车辆上的摄像装置的结构概略示意图。图34是拍摄后方方向时搭载在车辆上的摄像装置的结构概略示意图。图35是用通常方式拍摄的通常图像和用偏振光成分除去方式拍摄的偏振光成分除去图像一例示意图。图35(A)表示通常图像，图35(B)表示偏振光成分除去图像。
拍摄前方方向时例如如图33所示，摄像装置1被用作监视照相机，通过拍摄车辆M前方所定区域的被摄物体监视所述所定区域。为了能够拍摄车辆M前方，摄像部11被载置在前面的例如仪表盘上，拍摄的被摄物体图像显示在例如设置在前面嵌板上的显示部14。显示部14中显示的图像，是相应被配设在车辆前面部位、例如前挡板附近的方式信号生成部17的方式信号，如上所述地由控制部16切换图像处理部12的方式，由图像处理部12相应状况形成通常图像或偏振光成分除去图像的任意一种，因此是相应状况的通常图像或偏振光成分除去图像的任意一种。从通常方式向偏振光成分除去方式的切换是在例如光量大于所定阈值时、检出点光源时、夜间时间段等时实行的。
显示部14也可以兼用所谓汽车导行***的监视器。还可以例如通过所谓平视显示器投影在前窗玻璃上。从降低对驶车辆前灯影响之观点出发，方式信号生成部17也可以设置在仪表盘上。
拍摄后方方向时例如如图34所示，摄像装置1被用作监视照相机，通过拍摄车辆M后方所定区域的被摄物体监视所述所定区域。为了能够拍摄车辆M后方，摄像部11被载置在后部的例如顶板部位，拍摄的被摄物体图像显示在例如设置在前面嵌板上的显示部14。显示部14中显示的图像，是相应被配设在车辆后部部位、例如后挡板附近的方式信号生成部17的方式信号，如上所述地由控制部16切换图像处理部12的方式，由图像处理部12相应状况形成通常图像或偏振光成分除去图像的任意一种，因此是相应状况的通常图像或偏振光成分除去图像的任意一种。
这种搭载在车辆上摄像装置1中，通常图像如图35(A)所示，出现对驶车辆前灯HL引起的重影G，若步行者WM等重合在该重影上就变成难以识别的图像。而偏振光成分除去图像如图35(B)所示，重影G得到降低，即使步行者WM等重叠在重影G上，图像也能识别。
如上所述，据本发明所述，根据方式信号生成部的方式信号，方式控制部使图像生成部以通常方式或偏振光成分除去方式工作，使图像生成部形成通常图像或偏振光成分除去图像。因此，在摄像装置内产生持有偏振光成分的杂散光等状况下进行摄像时，即在产生杂散光的可能性较高时，摄像装置自动切换到偏振光成分除去方式，形成降低或除去了持有偏振光成分的杂散光发生的偏振光成分除去图像。而在产生杂散光的可能性较低时，摄像装置自动切换到通常方式，形成比偏振光成分除去图像自然的通常图像。由此，能够提供一种能够相应状况自动切换是否除去杂散光的摄像装置。
为了体现本发明，以上参照附图通过实施方式对本发明作了确切充分的说明，但必须认识，只要专业人员，便能够容易地变更及/或改良上述实施方式。因此，应该理解为专业人员实施的变更方式或改良方式，只要不脱出权利要求记载的权利范围，该变更方式或改良方式都包括在本权利要求范围内。

Claims (9)

1.一种摄像装置，其特征在于，备有：
摄像部，用相互不同的多个透过轴摄影光学像，该摄像部具备线偏振部，并摄像降低持有偏振光成分的杂散光的光学像；
图像处理部，根据所述摄像部的输出，形成与所述光学像对应的图像；
方式信号生成部，生成为了决定在所述图像处理部形成的图像的方式的方式信号；
方式控制部，在判断到所述方式信号生成部的方式信号是偏振光成分除去方式指示时，从所述摄像部的输出中分离无偏振光成分，使所述图像处理部根据该分离的无偏振光成分，形成偏振光成分除去图像，在判断到所述方式信号生成部的方式信号是通常方式指示时，不从所述摄像部的输出中分离所述无偏振光成分，使所述图像处理部根据所述摄像部的输出形成通常图像，
所述摄像部备有：摄像光学***，其在所定的成像面上形成光学像；线偏振器，被配设在所述摄像光学***光轴上的任意位置上，以相互不同的多个透过轴，分别使入射光透过、射出；摄像元件，能够通过所述摄像光学***在受光面上形成所述光学像，将所述光学像变换为电信号，
所述摄像光学***在光传播方向的所述线偏振器的上流备有薄膜，该薄膜对P偏振光的反射率和对S偏振光的反射率有差，
所述摄像光学***至少备有透镜，
所述薄膜备在所述透镜上，满足以下条件式(1)、(2)：
1％≤Rs(α)-Rp(α)    ···(1)
40°＜α＜60°    ···(2)，
其中，
α：向薄膜的光线入射角，单位为°；
Rs(α)：以光线入射角α°向薄膜入射时S偏振光的反射率；
Rp(α)：以光线入射角α°向薄膜入射时P偏振光的反射率，
在450nm至650nm波段，所述薄膜的P偏振光的反射率满足以下条件式(3)：
Rp(50)＜1.5％    ···(3)，
其中，
Rp(50)：以光线入射角50°向薄膜入射时P偏振光的反射率。
2.如权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，
所述方式信号生成部是检出外部光量的光传感，
所述方式控制部在所述光传感的输出值不到所定的阈值时判断为所述偏振光成分除去方式指示，在所述光传感的输出值在所定的阈值以上时判断为所述通常方式指示。
3.如权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，
所述方式信号生成部是测量时刻的计时部，
所述方式控制部在所述计时部的输出值是偏离昼间时间带时判断为所述偏振光成分除去方式指示，在所述计时部的输出值是在所述昼间时间带内时判断为所述通常方式指示。
4.如权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，
所述方式信号生成部是所述摄像部的所述摄像元件，
所述方式控制部在所述摄像元件的输出值不到所述所定的阈值时判断为所述偏振光成分除去方式指示，在所述摄像元件的输出值在所定的阈值以上时判断为所述通常方式指示。
5.如权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，所述线偏振部在同一平面上具备多个透过轴相互不同的线偏振器。
6.如权利要求5中记载的摄像装置，其特征在于，所述线偏振器中的至少一个用光子结晶构成。
7.如权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，所述薄膜备有到达所述摄像元件之强度强的杂散光的反射面。
8.如权利要求5中记载的摄像装置，其特征在于，所述摄像元件及所述线偏振器构成所述摄像元件和所述线偏振器合成一体形成的偏振光摄像***。
9.如权利要求1中记载的摄像装置，其特征在于，所述摄像部是下述任何一种：搭载在移动体上的车载照相机；用来监视的监视照相机；用来测定的测定照相机。
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