具有自动可调节偏振器的设备及相关操作方法
【技术领域】
[0001]本文件所描述的主题实施例一般来说涉及电子设备，更具体地说，涉及被装备用于自动调节偏振器的偏振角度的电子设备及相关操作方法。
【背景技术】
[0002]偏振器通常用于摄影，例如来过滤反射、减少眩光、调节对比度等等。传统上，这是通过把偏振过滤器放在照片的对象和图像捕捉设备之间的视线中并且手动调节偏振过滤器以在所得到的照片中实现所期望的效果来实现的。然而，使用这样的偏振过滤器通常局限于有经验的使用者，这些使用者至少相对熟悉先进的摄影技术并了解如何调节其它相机设定以补偿在视线中偏振过滤器的引入。结果，偏振过滤器的期望好处对于是不熟悉先进的摄影技术的相对大部分的普通公众来说是实际上难以接近的。此外，许多紧凑型相机、移动设备以及通常用于以傻瓜方式(in a point-and-shoot manner)拍照的其它电子设备通常缺乏适应传统偏振过滤器的能力。
【附图说明】
[0003]各种实施例将在下文中结合附图被描述，其中附图不一定按比例绘制，其中类似的数字指示类似的元件，并且其中:
[0004]图1是根据本发明的一个或多个实施例的示例电子设备的方框图；
[0005]图2是描绘了根据本发明的一个或多个实施例的适于图1的电子设备实施方案的示例偏振器调节处理的流程图；以及
[0006]图3-图4说明了根据本发明的一个或多个实施例结合图2的偏振器调节处理的动态自动调节电子设备中偏振器的偏振角度。
【具体实施方式】
[0007]以下详细说明书在本质上仅仅是说明性的，并且不旨在限定本发明主题的实施例或这些实施例的应用和使用。本发明所描述为示例的任何实施方案不一定被解释为优于其它实施方案。此外，不旨在被先前技术领域、背景、或以下详细描述中的任何明示或暗示的理论所限定。
[0008]本发明所描述的主题实施例涉及包括可调节偏振器的电子设备，其中，以受到来自电子设备的一个或多个感测布置的输出影响的方式，该偏振器被自动调节为以相对于与偏振器对齐的视线的期望角度来取向。正如在下文中更详细描述的，在示例实施例中，电子设备的当前地理方位被用于确定太阳相对于电子设备的当前方位或取向。来自电子设备的一个或多个感测布置的输出随后被用于计算或以其它方式确定相对于地面与偏振器对齐的视线的当前取向(例如，倾斜和/或走向)，以及基于太阳的当前方位和视线的当前取向，来计算或以其它方式确定太阳相对于视线的角度或取向。
[0009]在示例实施例中，使用太阳和视线之间的角度，来确定入射太阳光射线的偏振方向，并且确定偏振器的对应偏振角度，所述偏振器的对应偏振角度优先吸收、衰减、过滤或以其它方式抑制具有与入射太阳光射线相对应的偏振方向的光射线的传输。因此，从已经被天空或其它物体反射或散射的入射太阳光射线的剩余部分中，优先地过滤来自太阳的直接偏振光，所述入射太阳光射线的剩余部分转而优先地被传输通过偏振器，并且入射到与视线对齐的图像捕捉设备上。正如本文件所使用的，“偏振器角度”、“偏振器的角度”及其变体应被理解为指的是偏振器在基本上垂直于传输方向(即，与位于透镜和图像捕捉设备之间的视线对齐的方向，透镜将入射光射线引导在该图像捕捉设备上)的平面中的旋转方位或者取向，其吸收相对于传输方向具有特定偏振方向的偏振光。在示例实施例中，偏振角度被确定为吸收直接入射到偏振器/透镜上的太阳光射线(例如，沿着视线传播并且与透镜和图像捕捉设备对齐的太阳光射线)的角度。在期望的偏振器角度被确定之后，偏振器在垂直于视线的平面内被自动地旋转或以其它方式被调节，以实现期望的偏振角度，从而过滤了来自天空的偏振光。应注意，对来自天空的偏振光的这种过滤是相对低的对比度效果，该相对低的对比度效果使得其自身不容易被图像处理过滤。
[0010]正如在下文中更详细描述的，在一个或多个示例实施例中，响应于接收到期望捕捉图像的指示，基于来自一个或多个感测布置，自动确定图像捕捉设备的视线的当前倾斜和走向，并且基于当前时间、视线的当前倾斜和走向、以及电子设备的当前地理方位，确定偏振角度。此后，偏振器被自动调节以实现偏振角度，而无须任何手动操作偏振器。而且，随着电子设备被调节以取景图像，偏振角度可以被动态确定，使得当用户倾斜、转动、旋转或以其它方式重新定位电子设备时，偏振器被自动并动态调节。
[0011]图1描绘了电子设备100的示例实施例，其中电子设备100适合于捕捉图像，诸如例如数字相机、紧凑型相机、傻瓜相机、单反(SLR)相机、摄影机、网络摄像头(webcam)、移动电话、平板电脑、笔记本电脑等等。在示例实施例中，电子设备100包括，但不限于，耦合于偏振布置104和一个或多个感测布置106、108、110的输出的控制模块102。电子设备100还包括图像捕捉设备112和透镜114，其中偏振器140在视线中与图像捕捉设备112和透镜114对齐，使得偏振器140的偏振角度影响入射到图像捕捉设备112上的经由透镜114接收的光量。应指出，为了说明的目的，虽然图1描绘了图像捕捉设备112和透镜114之间的偏振器140，但是在替代实施例中，透镜114可能位于图像捕捉设备112和偏振器140之间。控制模块102被配置成操作偏振布置104，从而以受到感测布置106、108、110的输出的影响的方式来调节偏振器140的偏振角度。在这方面，图示的电子设备100包括耦合于控制模块102的用户接口元件116，其能够接收输入，该输入指示了期望捕捉图像，其中响应于从用户接口元件116接收的指示，控制模块102利用来自感测布置106、108、110的输出，来确定电子设备100和/或透镜114相对于地面的取向。在示例实施例中，使用从定位系统130获得的设备位置信息，控制模块102从太阳方位数据源132获得太阳方位信息，此后，使用太阳方位信息以及电子设备100和/或透镜114相对于地面的取向，来计算或以其它方式确定偏振角度，该偏振角度优先地衰减入射到透镜114上的直接发源于太阳的偏振光，同时优先地传输在入射到透镜114上之前已经被反射或散射的发源于太阳的光。
[0012]在示例实施例中，控制模块102通常表示硬件、电路、处理逻辑和/或其它组件，其被配置成支持电子设备100的操作和本发明所描述的各项任务、操作、功能和/或处理的电子设备100。根据实施例，控制模块102可以通过被设计以执行本发明所描述功能的下述组件来实现或完成:通用处理器、微处理器、控制器、微控制器、状态机、内容可寻址存储器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何合适的可编程逻辑设备、分立栅或晶体管逻辑、分立硬件组件、或者它们的任意组合。控制模块102包括或以其它方式访问存储数据存储元件118 (或存储器)，所述数据存储元件118 (或存储器)能够存储由控制模块102执行的程序指令，当所述程序指令被读取或执行的时候，导致控制模块102创建、生成或以其它方式促成一个或多个应用120、122，所述一个或多个应用120、122支持偏振布置104和图像捕捉设备112的操作，正如在下文中更详细描述的。根据实施例，存储器118可以被实现为随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、闪速存储器、磁性或光学海量存储器或任何其它合适的非临时性短期或长期数据存储、或其它计算机可读介质、和/或任何合适的组合。
[0013]在图1的实施例中，图像捕捉设备112通常表示被配置成捕捉入射到图像捕捉设备112上的光的电子设备100的组件，据此，所捕捉的光被转变成或以其它方式转换成对应图像数据文件，所述对应图像数据文件可以被存储在电子设备100(例如，在存储器118内)上和/或由电子设备100显示(例如，经由与电子设备100集成在一起或通信地耦合于电子设备100的电子显示器)。在示例实施例中，图像捕捉设备112被实现为电子图像传感器，诸如例如，电荷耦合设备(CCD)或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。因此，出于解释的目的，图像捕捉设备112在本发明中可以替代地被称为图像传感器。透镜114通常表示任何合适的光学元件(或它们的组合)，其被配置成聚焦或以其它方式导致入射到透镜114上的外部光沿着透镜114和图像传感器112之间的视线朝向图像传感器112汇聚。
[0014]偏振器140与透镜114对齐，或以其它方式在视线中插入透镜114和图像传感器112之间，偏振器140包括下述物理特征和/或特性:该物理特征和/或特性被布置成或以其它方式被配置成将具有特定偏振方向的入射光传输或以其它方式传递穿过偏振器140到达图像传感器112。在这方面，在基本上垂直于视线的平面内，旋转偏振器140对于图像传感器112的角度改变了传递穿过偏振器140的入射光的特定偏振，从而改变了入射到图像传感器112上的光量。在一个或多个示例实施例中，偏振器140被实现为圆偏振器，该圆偏振器包括放置在图像传感器112和线性偏振器之间的四分之一波片，使得入射到图像传感器112上的传输光被圆偏振，以适应自动对焦、抗走样(ant1-aliasing)和/或由图像传感器112支持的其它特征。根据一个或多个实施例，偏振器140基本上是平面的，并具有相对小的形状因数，使得偏振器140可以与透镜114和/或图像传感器112集成在一起，或以其它方式被集成并包含在电子设备100的外壳内。
[0015]在示例实施例中，偏振布置104包括耦合于偏振器140的马达142，马达142耦合于控制模块102，并响应于来自控制模块102的命令，能够在基本上垂直于与图像传感器112和透镜114对齐的