一亮度”，将第二帧中映现的对象物的亮度称为“第二亮度”，将第三帧中映现的对象物的亮度称为“第三亮度”。根据由对象物与各光源的位置关系决定的角度以及距离来决定各亮度。如上述那样，根据这些亮度的比能够推断对象物的距离。
[0101]在本实施方式中，通过使用能够连续进行三帧的拍摄的、略微昂贵的图像传感器，能够检测出距以高速移动的对象物的距离或者对象物的三维的运动。在设想作为测量对象的物体的移动速度非常低的情况下，也可以使用通常的一帧曝光的图像传感器。
[0102]接下来，再次参照图10更详细地说明本实施方式的运动传感器装置的结构以及动作。
[0103]光源502、503、504为例如LED光源等能够发出具有光强度在三维空间内不同的辐射图形的投射光的发光装置。光源502、503、504不局限于发出可见光，也可以发出近红外线等不可见光。光源502、503、504不局限于LED光源，只要是点光源等强度分布存在三维偏差的光源便也能够使用任意的光源。也能够使用激光光源。激光光源射出平行光，因此光强度不发生三维变化，然而通过使其与扩散板组合而变换成散射光便能够使用。也可以使多个发光设备组合而作为一个光源装置。
[0104]图像传感器501也可以是例如像非专利文献I中公开的那样的不进行帧读出而能够进行多张的独立曝光的传感器。虽然没有图示，然而在图像传感器501中，以在拍摄面形成像的方式对置地配置透镜。图像传感器501具有按像素单位暂且积蓄电荷的存储部。因此，能够不等待通过第η帧的拍摄得到的图像数据的读出而进行第η+1帧的拍摄。通过增加图像传感器501内的存储部，能够进行三帧以上的连续的曝光。作为图像传感器501，也可以是能够在偶数/奇数线分别曝光的特殊传感器。典型的图像传感器501是CMOS图像传感器或者CCD图像传感器，然而不局限于这些图像传感器。
[0105]控制电路531对传感器模块530的动作进行控制，并且对从图像传感器501输出的表示图像的信号(以下，简称为“图像”。)进行处理而生成距离信息。以下，对控制电路531的详细的结构以及动作进行说明。首先，对通常的运动传感检测动作中的控制电路531的各结构要素的动作进行说明。
[0106]发光控制部511、512、513根据储存在发光量存储部(存储器)523、524、525中的表示发光量的信息(值)驱动光源502、503、504。
[0107]首先，在第一时间，发光控制部511以存储在发光量存储部523中的值所示的发光量使光源502发光。同时图像传感器501进行曝光，而进行第一帧的拍摄。
[0108]接下来，在第二时间，发光控制部512以存储在发光量存储部524中的值所示的发光量使光源503发光。同时图像传感器501进行曝光，而进行第二帧的拍摄。
[0109]在第三时间，发光控制部513以存储在发光量存储部525中的值所示的发光量使光源504发光。同时图像传感器501进行曝光，而进行第三帧的拍摄。
[0110]这里，“发光量”是指，图像传感器501的一次的曝光时间中的发光能量的总量。发光量因发光时间的增减、发光亮度的增减而变化。
[0111]按照在曝光量存储部(存储器)526中储存的表示曝光量的信息，通过从曝光控制部514送出的信号来控制图像传感器501的曝光时间。
[0112]这里“曝光量”是指，在一次的曝光时间中射入图像传感器501的拍摄面的光能量的总量。曝光量由图像传感器501的曝光时间和光阑量来决定。
[0113]通过这种方式，通过传感器模块530曝光而取得的第一帧、第二帧、第三帧被输入于控制电路531的图像输入部515。
[0114]图像输入部515将接受到的第一帧、第二帧、第三帧分别向背景图像去除部517、518、519和背景图像选择部516发送。
[0115]背景图像选择部516具有根据来自传感器控制部529的信号，选择第一帧、第二帧、第三帧中的亮度值或者作为固定值的O以作为背景图像帧的亮度值的功能。在本实施方式中针对每种图像进行该选择，然而也可以针对每种像素进行该选择。在通常的运动传感检测动作中的状态下，背景图像选择部516选择作为固定值的O。这表示不进行背景光的去除。另一方面，在将第一帧至第三帧中的某一方作为背景光图像进行处理的情况下，传感器控制部529对背景图像选择部516进行指示以选择该帧的亮度值。背景图像选择部516将如上述那样通过选择亮度值而生成的表示背景光图像的帧向背景图像去除部517、518、519送出。
[0116]背景图像去除部517、518、519从自图像输入部515发送来的拍摄到的图像的帧中减去从背景图像选择部516发送来的背景图像帧。这里，从第一帧(或者图像)中减去第二帧是指，生成将从第一帧的各像素的值中减去第二帧所对应的像素的值后得到的值作为亮度值的新的帧。背景图像去除部517、518、519将减法处理后的帧分别向亮度补正部520、521,522 发送。
[0117]亮度补正部520、521、522分别根据存储在发光量存储部523、524、525中的信息所示的发光量对分别从背景图像去除部517、518、519给予的图像的帧进行补正。具体而言，使发光量的倒数与各像素的亮度值相乘。这样，即使在光源502、503、504的发光量不同的情况下，也能够得到犹如以相同的发光量进行了拍摄那样的图像。
[0118]然而，此时得到的亮度的信号精度与以相同的发光量进行了拍摄的情况不同，因此需要注意。信号精度由图像中的信号与噪声的比(S/N比)来决定。也可以说信号精度由有效数字来表示。图像中的噪声存在各种主要因素。在能够成为特别大的主要因素的噪声中，存在因传感器设备的暗流等引起的始终以恒定量存在的噪声、被称为光散粒噪声的与亮度信号值的平方根成比例的噪声。任意的噪声都由图像传感器的特性决定，因此能够预先测量。
[0119]被亮度补正部520、521、522处理后的图像的帧向距离信息生成部527发送。
[0120]距离信息生成部527从帧内搜索映现有对象物的区域，根据该区域的帧间的亮度的关系计算出距对象物的距离。表示计算出的距离的信息被存储在距离信息记录部(存储器)528中。该信息成为本实施方式的运动传感器装置的输出。
[0121]接下来，参照图12而对本实施方式中的控制的几个例子进行说明。
[0122]图12示出了拍摄的某个时刻的对象物601的状态的例子。从图像传感器501观察到的对象物601的方向的角度Θ能够根据对象物601的像形成在图像传感器501的哪个像素的位置这样的信息求出。在图12所示的例子中，对象物601位于图像传感器501的右侧。因此，通过求出第一图像与第二图像的亮度比，能够唯一地确定出从图像传感器501到对象物601的距离。若求出角度Θ与距离，那么对象物601的三维的位置确定。
[0123]这里应当考察的是，对象物601存在于与光源502相比靠近光源503的位置。因此，如果不存在亮度补正部520、521，而储存在发光量存储部523与发光量存储部524中的值相同的情况下，第二帧中含有的对象物601的像的部分的精度比第一帧中的精度高。然而，距离信息生成部527求取对象物601的距离的亮度比的精度被精度低的第一帧的亮度的精度限制。
[0124]对此，在本实施方式中，传感器控制部529适当地检测出这样的状况，而将储存在发光量存储部524中的表示发光量的值重写。在上述的例子中，以发光量存储部524中的值小于发光量存储部523中的值的方式设定各值。通过这种控制，能够在保持两个图像的对象物的区域中的亮度比的精度、即通过距离信息生成部527求出的距离信息的精度的状态下，减少光源装置503的发光量。其结果为，能够削减耗电。
[0125]这里，说明传感器控制部529检测状况的方法的三个例子。
[0126]第一方法与多数的拍摄装置在自动曝光控制等中使用的方法相同，为对通过拍摄取得的图像帧内的亮度进行监视而根据其直方图(亮度分布)、最大值进行处理的方法。该方法在电力的方面不是最佳的，然而在拍摄装置已经具备自动曝光控制等的情况下能够使处理共通化，因此作为简易的方法而具有优点。
[0127]第二方法为参考距离信息生成部527的中途的计算结果的方法。该方法也可以说是根据亮度比计算的阶段的值进行反算的方法。在精度的方面能够求出最可靠而正确的值。
[0128]第三方法为利用在距离信息存储部528中记录的距离信息的方法。根据位置信息考虑距离而能够求出光量。该方法的最大的优点是，能够考虑位置信息的变化即对象物的运动量而预先预测接下来的对象物的位置从而设定发光量。
[0129]在上述的例子中，假定了对象物为一个的情况，然而在检测多个对象物的情况下，只要设定为各对象物的继续的检测所需的最低限度的发光量中最大的发光量即可。即，配合亮度最低的对象物而设定发光量即可。
[0130]此时，若信号精度相对于所需的距离信息的精度是足够的，那么像专利文献2那样也可以使全部的光源的发光量一律下降。在该情况下，也可以从传感器控制部529向曝光量存储部526 —并传送对曝光量的变更进行指示的信号。特别是在通过发光时间控制发光量的情况下，若通过减少曝光时间来减少曝光量，则能够减少来自外部的光源的背景光，从而测量精度提尚。
[0131]在如图12所示那样的对象物601的配置中，应当提及的是，在拍摄装置501的左侧不存在对象物，即使不使用光源504也能够进行测量。传感器控制部529在根据距离信息记录部528的信息等检测出这种状态的情况下，在发光量存储部525中写入零，而能够使光源504停止。
[0132]并且，之后可以考虑效果不同的两种动作模式。
[0133]第一动作模式为停止第三帧的曝光以及读出传送的模式。在该模式中，也能够削减与图像传送相关的电力。
[0134]第二动作模式为在使光源504停止的状态下将第三帧的图像用作背景光图像的模式。
[0135]在第三时间，在使运动传感器装置的光源