(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置に対してトリガ信号を出力するためのトリガ信号出力装置であって、
a)一又は複数の受光素子から成る第一受光素子群と、一又は複数の受光素子から成る第二受光素子群とが予め定められており、撮影装置による撮影箇所とは離れた箇所を撮影する固体撮像素子と、
b)前記第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得し、第一背景輝度値として保存する第一背景記憶部と、
c)前記第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を第一輝度値として取得し、該第一輝度値と前記第一背景輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした場合に前記第一輝度値を出力する第一演算部と、
d)前記第一演算部から出力された第一輝度値と第二受光素子群の輝度値である第二輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が高いことを示す所定の基準を満たすか否かを判定するトリガ判定部と、
e)前記トリガ判定部による判定が正である場合に、前記固体撮像素子による撮影箇所と撮影装置による撮影箇所の間の距離と、前記第一演算部において第一輝度値と第一背景輝度値との相関を表す値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした時点から前記トリガ判定部において第一輝度値と第二輝度値との相関を表す値が相関が高いことを示す所定の基準を満たした時点迄の経過時間とに基づき、撮影対象が撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出し、該移動時間後にトリガ信号を出力する信号出力部と、
を備えることを特徴とするトリガ信号出力装置。
【請求項２】
撮影装置に対してトリガ信号を出力するためのトリガ信号出力装置であって、
a)一又は複数の受光素子から成る第一受光素子群と、一又は複数の受光素子から成る第二受光素子群とが予め定められており、撮影装置による撮影箇所とは離れた箇所を撮影する固体撮像素子と、
b)前記第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得し、第一背景輝度値として保存する第一背景記憶部と、
c)前記第一受光素子群を構成する受光素子から取得された第一輝度値から前記第一背景記憶部に保存されている第一背景輝度値を減算して第一差分輝度値を出力する第一差分出力部と、
d)前記第一受光素子群を構成する受光素子から取得された第一輝度値と前記第一背景輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした場合に前記第一差分輝度値を出力する第一演算部と、
e)前記第二受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得し、第二背景輝度値として保存する第二背景記憶部と、
f)前記第二受光素子群を構成する受光素子から取得された第二輝度値から前記第二背景記憶部に保存されている第二背景輝度値を減算して第二差分輝度値を出力する第二差分出力部と、
g)前記第一演算部から出力された第一差分輝度値と前記第二差分出力部から出力された第二差分輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が高いことを示す所定の基準を満たすか否かを判定するトリガ判定部と、
h)前記トリガ判定部による判定が正である場合に、前記固体撮像素子による撮影箇所と撮影装置による撮影箇所の間の距離と、前記第一演算部において第一輝度値と第一背景輝度値との相関を表す値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした時点から前記トリガ判定部において第一差分輝度値と第二差分輝度値との相関を表す値が相関が高いことを示す所定の基準を満たした時点迄の経過時間とに基づき、撮影対象が撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出し、該移動時間後にトリガ信号を出力する信号出力部と、
を備えることを特徴とするトリガ信号出力装置。
【請求項３】
前記トリガ信号出力装置が、更に、
前記受光素子群を構成する一又は複数の受光素子を指定する受光素子選択部を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のトリガ信号出力装置。
【請求項４】
前記固体撮像素子がＭＯＳ型素子又はＣＭＯＳ型素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のトリガ信号出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、破壊、爆発、燃焼などの高速の現象を撮影する際に、現象の開始を検出し、撮影装置に対して撮影開始を指示するトリガ信号を出力するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
爆発、破壊、燃焼、衝突、放電といった高速の現象を連続的に撮影するための高速撮影装置が従来より開発されている（例えば非特許文献１、２参照）。現在では、高速撮影装置によって100万枚／秒といった極めて高速度での撮影が可能である。
【０００３】
通常、高速撮影装置では撮影を高速で行うことと引き替えに撮影可能枚数に制限が生じる（例えば最大100枚程度）ので、短時間だけしか撮影を行うことができない。そのため、撮影を目的とする現象の発生に同期したトリガ信号を得て、撮影を開始するタイミングを決定する必要がある。トリガ信号を得るためには例えば接触センサ、位置センサ、振動センサ、圧力センサといったトリガセンサが用いられている。
【０００４】
【非特許文献１】“撮影速度１００万コマ／秒の超高速度ビデオカメラを開発（2001年9月27日付プレスリリース”、［online］、株式会社島津製作所、［平成１８年５月２０日検索］、インターネット、〈URL : http://www.shimadzu.co.jp/news/press/010927.html〉
【非特許文献２】丸野  浩昌、近藤  泰志、江藤  剛治，「画素周辺記録型撮像素子を用いた高速度ビデオカメラ」，応用光学 2002 Vol.2 No.12 p.5-8，2002年12月10日発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トリガセンサによって有効なトリガ信号が得られる現象であれば従来の構成でも問題はないが、現象によってはトリガセンサによって有効なトリガ信号を得るのが困難な場合もある。例えば、被写体とトリガセンサとの距離を一定以上に近づけることが出来ない場合や顕微鏡の下で生じる微小な物体の動きを撮影したい場合などである。
【０００６】
上記の問題を解決するためには、被写体のある箇所を撮影した動画（画像）から現象の動きを検出し、それによってトリガ信号を発生させるのがよい。実際、監視カメラなどの低速撮影装置などでは、撮影画像の輝度変化から被写体の動きを検出してトリガ信号を得るものが開発されて実用に供されている。このような装置では、トリガ用画像として実際の撮影を行う装置のクロック数の数倍から数十倍の速度で撮影を行い（オーバーサンプリング）、取得した撮影画像にリアルタイムで画像処理を行うことによって画像の輝度変化を検出し、その検出を基にトリガ信号を出力することが行われている。
しかしながら、この処理方法を高速撮影装置に適用しようとすると（画像処理には大量の演算実行が必要となるために）トリガ信号の出力に無視できない程度の遅れが発生してしまうという問題、及び高速撮影の速度に対してオーバーサンプリングを行うことが困難であるという問題があった。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、撮影装置に対して、とりわけ高速撮影装置に好適に使用することができ、トリガセンサを被写体に近づけることが困難な場合であっても適切なトリガ信号を出力することができるトリガ信号出力装置を提供することである。
【０００８】
また、本発明は、撮影装置による撮影位置とトリガ信号出力装置による撮影位置とが同一ではない場合、特に被写体が等速で移動する現象の高速撮影を行う場合においても適切なトリガ信号を出力することができるトリガ信号出力装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために成された第１発明に係るトリガ信号出力装置は、撮影装置に対してトリガ信号を出力するためのトリガ信号出力装置であって、
a)固体撮像素子と、
b)前記固体撮像素子を構成する複数の受光素子のうち、前もって受光素子群として定められた一又は複数の受光素子の輝度値を予め取得し、背景輝度値として保存する背景記憶部と、
c)前記固体撮像素子を構成する受光素子のうちから、前記受光素子群を成す受光素子の輝度値のみを取得し、該輝度値と前記背景輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした場合にトリガ信号を出力する信号出力部と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、上記課題を解決するために成された第２発明に係るトリガ信号出力装置は、
a)一又は複数の受光素子から成る第一受光素子群と、一又は複数の受光素子から成る第二受光素子群とが予め定められており、高速撮影装置による撮影箇所とは離れた箇所を撮影する固体撮像素子と、
b)前記第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得し、第一背景輝度値として保存する第一背景記憶部と、
c)前記第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を第一輝度値として取得し、該第一輝度値と前記第一背景輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした場合に前記第一輝度値を出力する第一演算部と、
d)前記第一演算部から出力された第一輝度値と第二受光素子群の輝度値である第二輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が高いことを示す所定の基準を満たすか否かを判定するトリガ判定部と、
e)前記トリガ判定部による判定が正である場合に、前記固体撮像素子による撮影箇所と撮影装置による撮影箇所の間の距離と、前記第一演算部において第一輝度値と第一背景輝度値との相関を表す値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした時点から前記トリガ判定部において第一輝度値と第二輝度値との相関を表す値が相関が高いことを示す所定の基準を満たした時点迄の経過時間とに基づき、撮影対象が撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出し、該移動時間後にトリガ信号を出力する信号出力部と、
を備えることを特徴としている。
【００１１】
また、第２発明に係るトリガ信号出力装置は、第一輝度値と第二輝度値を比較する際の判定精度を向上させるために、バックグラウンドノイズを消去する構成とするのが好適である。すなわち、
a)一又は複数の受光素子から成る第一受光素子群と、一又は複数の受光素子から成る第二受光素子群とが予め定められており、撮影装置による撮影箇所とは離れた箇所を撮影する固体撮像素子と、
b)前記第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得し、第一背景輝度値として保存する第一背景記憶部と、
c)前記第一受光素子群を構成する受光素子から取得された第一輝度値から前記第一背景記憶部に保存されている第一背景輝度値を減算して第一差分輝度値を出力する第一差分出力部と、
d)前記第一受光素子群を構成する受光素子から取得された第一輝度値と前記第一背景輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした場合に前記第一差分輝度値を出力する第一演算部と、
e)前記第二受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得し、第二背景輝度値として保存する第二背景記憶部と、
f)前記第二受光素子群を構成する受光素子から取得された第二輝度値から前記第二背景記憶部に保存されている第二背景輝度値を減算して第二差分輝度値を出力する第二差分出力部と、
g)前記第一演算部から出力された第一差分輝度値と前記第二差分出力部から出力された第二差分輝度値との相関を表す値を求め、該値が相関が高いことを示す所定の基準を満たすか否かを判定するトリガ判定部と、
h)前記トリガ判定部による判定が正である場合に、前記固体撮像素子による撮影箇所と撮影装置による撮影箇所の間の距離と、前記第一演算部において第一輝度値と第一背景輝度値との相関を表す値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした時点から前記トリガ判定部において第一差分輝度値と第二差分輝度値との相関を表す値が相関が高いことを示す所定の基準を満たした時点迄の経過時間とに基づき、撮影対象が撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出し、該移動時間後にトリガ信号を出力する信号出力部と、
を備えた構成とすることができる。
【００１２】
さらに、上記第１発明及び第２発明に係るトリガ信号出力装置は、前記受光素子群を構成する一又は複数の受光素子を指定する受光素子選択部を備えた構成とするのが好適である。
【００１３】
また、上記第１発明及び第２発明に係るトリガ信号出力装置ではいずれも、固体撮像素子としてＭＯＳ型素子又はＣＭＯＳ型素子を好適に使用することができる。
【発明の効果】
【００１４】
第１発明及び第２発明に係るトリガ信号出力装置によれば、従来のトリガセンサでは検知することができなかった現象の発生を高い精度で以て、且つ高速撮影装置の撮影速度に対応可能なサンプリングレート（すなわち、トリガ信号のサンプリングに要求されるレート：高速撮影装置の撮影レートの二倍以上のレート）で検出することが可能となるため、トリガ信号を確実及び適切に出力することができる。これにより、従来では高速撮影装置による撮影が困難とされていた現象を確実に撮影することが可能となる。
【００１５】
また、第１発明及び第２発明に係るトリガ信号出力装置は、いずれも固体撮像素子として現在市販されているＭＯＳセンサやＣＭＯＳセンサ等を好適に使用することができるほか、その他の各種構成も従来存在している回路等を利用することが可能であるため、製造コストをはじめとする各種のコストが低廉であるというメリットもある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のトリガ信号出力装置はいずれも、撮影装置による撮影を目的とする現象を固体撮像素子を用いて撮影し、その現象によって生じる輝度変化を基にトリガ信号を出力するものである。なお、本発明のトリガ信号出力装置はとりわけ高速撮影装置に適用するのが好適であるが、高速撮影装置に限らず他のいかなる撮影装置に対してもトリガ信号出力装置として使用することが可能である。
【００１７】
第１発明に係るトリガ信号出力装置では、現象の発生を検出すると直ちにトリガ信号を出力する。従って、撮影装置による撮影箇所と同じ箇所を撮影するのがよい。
第２発明に係るトリガ信号出力装置は、ある現象がトリガ信号出力装置による撮影箇所を通過する速度に基づいて高撮影装置による撮影箇所に到達する時間を算出し、適切なタイミングでトリガ信号を出力する。従って、運動方向が予測でき、且つ等速度運動を行う現象を撮影するのに適している。
【００１８】
以下、第１発明に係るトリガ信号出力装置について構成模式図である図１を参照しつつ説明する。第１発明に係るトリガ信号出力装置の基本的構成は、固体撮像素子１、背景記憶部２、信号出力部３から成る。
【００１９】
固体撮像素子１は、多数から成る受光素子のうち、任意の一つ又は複数の受光素子から順にデータを取り出すことが可能な固体撮像素子とする。そのためにはＭＯＳ型素子、ＣＭＯＳ型素子などのいわゆるＸＹアドレス型の固体撮像素子を用いるのがよい。本発明のトリガ信号出力装置を使用する際には、予め固体撮像素子１へ撮影箇所からの光が照射されるようにレンズ系（図示せず）を調節しておく。
【００２０】
固体撮像素子１において、一又は複数の受光素子を受光素子群として選択しておく。図１に示す例では、固体撮像素子の中央付近の一列を構成する受光素子が受光素子群として指定されている。そして、この受光素子群に属する受光素子に関する輝度値のみを取得する。このように、全受光素子の輝度値を読み出すのではなく、受光素子群を構成する受光素子の輝度値のみを読み出すため、サンプリング周期が短くなり、非常に高速な処理が可能である。
【００２１】
例えば固体撮像素子の受光素子が512×512個である場合、出力アンプの周波数を40MHzとすると全ての受光素子のデータを読み出すには約6.5msecかかるが、受光素子群がある一列（512個)の受光素子のみとすると、約12.8μsecで読み出しが完了する。
【００２２】
受光素子群を構成する各受光素子は、固体撮像素子による撮影位置において輝度値の変化が検知される箇所に対応する。そこで、受光素子群をどの受光素子によって構成するかは、被写体（撮影を目的とする現象）の予想される動作に基づいて決定するのがよい。
被写体が固体撮像素子１を横切るように動く場合には、図１に示す例のように縦の一列を選択しておくとよい。被写体が縦に動くことが予測される場合には、ある一行（横の受光素子列）を選択しておくとよい。
【００２３】
また、受光素子群を構成する受光素子は、縦方向や横方向に限られることはなく、斜め方向に列を成していてもよい。また、複数の受光素子が互いに隣り合う必要もない。先に述べた通り、受光素子群を成す受光素子の数が少なければ少ないほどデータの読み出しに要する時間が短縮されるから、特に、被写体を捉えることができる箇所をある程度特定できるような場合には、その箇所に位置する受光素子のみを受光素子群とすることが望ましい。従って、受光素子は一つであっても構わない。
【００２４】
このように、受光素子群を構成する受光素子を適切に選択することにより、撮影を目的とする現象を基にトリガ信号を確実に出力することができるようになる。固体撮像素子１において受光素子群は予め決定されている構成でもよいが、好適には、ユーザがコンピュータや専用の入力部を用いることによって、任意に受光素子を指定することができる受光素子選択部を備えた構成とすることが望ましい。受光素子選択部は、固体撮像素子１に備わっているアドレスセレクタを制御するための回路やハードウェア、ソフトウェア、又はこれらを組み合わせたものとすることができる。例えばモニタに固体撮像素子の模式図が表示され、モニタ画面上の模式図においてユーザがマウスなどの入力機器により任意の受光素子を指定できるようにしておくとよい。
【００２５】
次に、第１発明に係るトリガ信号出力装置を使用してトリガ信号を出力する方法について説明する。まず、現象が発生する前に予め受光素子群を構成する受光素子の輝度値を取得し、これを背景輝度値として背景記憶部２に保存する。背景輝度値は各受光素子の輝度値の集合であってもよいし、各受光素子の輝度値に基づき所定の演算（平均輝度値の算出）を行った後の値であってもよい。
【００２６】
撮影装置による撮影準備が整い、トリガ信号出力装置による処理を開始すると、アンプの速度に応じた周波数で受光素子群の各受光素子から輝度値が順に読み出される。信号出力部３は、読み出された輝度値と背景記憶部２に保存されている背景輝度値とを比較して、両方の値の相関を表す値を算出する。
なお、本発明に係るトリガ信号出力装置では、被写体の検出は一組（一対一や、複数対複数）の輝度値同士の相関を表す値を基にして行われるが、いずれの場合も、この相関を表す値は両者の輝度値の相関を示す値であればいかなるものでも使用することができる。例えば相関を表す値として相関係数（ピアソンの積率相関係数、ケンドールの順位相関係数、スピアマンの順位相関係数など）や平均値の差の絶対値などを用いることが可能である。
【００２７】
各受光素子の輝度値は順番（どのような順番でも構わない）に読み取られて行き、受光素子群の全受光素子の値が一通り読み終えられると、再度読み出しが行われる。こうして受光素子群に関して輝度値が読み出される都度、相関を表す値の比較を行う。
比較した時に相関を表す値が相関が低いことを示す所定の基準を満たさず、相関が高いと判断された場合は（輝度に有意な変化が生じておらず、被写体が出現していないということであるから）トリガ信号を出力しない。相関を表す値が上記の所定の基準を満たし、相関が十分に低いと判断された場合は、（被写体が出現したために輝度に有意な変化が生じたということであるから）トリガ信号を出力する。
【００２８】
以上のようにして、第１発明に係るトリガ信号出力装置では、高速撮影装置の撮影速度に十分に対応可能な速度（サンプリングレート）でもって、現象の発生を検知してトリガ信号を出力することができる。
【００２９】
続いて第２発明に係るトリガ信号出力装置について図２を参照しつつ説明する。先に述べたように、この第２発明に係るトリガ出力信号は、トリガ信号出力装置による撮影位置と撮影装置による撮影位置とが離れていて、被写体がトリガ出力装置による撮影位置を通過した後に高速撮影装置による撮影位置に到達するような撮影形態において用いられる。
なお、第２発明に係るトリガ信号出力装置においても、上記第１発明に係るトリガ出力信号装置と同様に、固体撮像素子には任意の一つまたは複数の受光素子から順にデータを取り出すことが可能な、ＣＭＯＳ型素子、ＭＯＳ型素子といったＸＹアドレス型の固体撮像素子を用いるのがよい。
【００３０】
本構成では、図２に示すように、固体撮像素子１において第一受光素子群及び第二受光素子群の二つの受光素子群を設定しておく。第一受光素子群と第二受光素子群とは、固体撮像素子１にて、被写体が通過することが予測される方向においてなるべく離れるように設定することが望ましい。また、第一受光素子群を構成する受光素子の数と第二受光素子群を構成する受光素子の数は通常は同一としておく。以下の説明では、被写体は第一受光素子群による撮影箇所を横切った後に、第二受光素子群による撮影箇所に到達するものとする。
【００３１】
撮影を開始する前の準備段階として、上記第１発明の場合と同様に、第一受光素子群を構成する各受光素子の輝度値を前もって取得し、第一受光素子群に関して設けられた第一背景記憶部４に第一背景輝度値として保存しておく。第一背景輝度値は各受光素子の輝度値の集合であってもよいし、各受光素子の輝度値に基づき所定の演算（平均輝度値の算出など）を行った後の値であってもよい。
【００３２】
撮影装置による撮影準備が整い、トリガ信号出力装置による処理を開始すると、受光素子群の各受光素子から輝度値が順に読み出される。輝度値が読み出される受光素子の順番は特に問わない。ここにおいて、第一受光素子群から読み出された輝度値（の集合）を第一輝度値、第二受光素子群から読み出された輝度値（の集合）を第二輝度値というものとする。
こうして固体撮像素子１から順次取得される輝度値に基づき、第一演算部５では、第一背景輝度値と第一輝度値との相関を表す値を算出し、この値が相関が低いことを示す所定の基準を満たした場合にはトリガ判定部６に対して第一輝度値を出力する。また、このとき信号出力部７に対してタイミング用信号である第一到達信号を出力する。第一演算部５は第一輝度値及び第一到達信号を初めて相関を表す値が前記の基準を満たした時の一度だけ出力するようにしてもよいし、値が前記の基準を満たした場合には毎回出力するようにしてもよい。
【００３３】
トリガ判定部６では、第一演算部５から出力される第一輝度値のうち、最初の第一輝度値を保存しておき、サンプリング周期毎にこの保存された第一輝度値と第二輝度値とを比較して相関を表す値を算出し、その相関を表す値が、相関が高いことを示す予め定められた基準を満たしているか否かを判定する。基準を満たしている場合には、信号出力部７に対してタイミング用信号である第二到達信号を出力する。
【００３４】
次に、信号出力部７の処理を、第２発明に係るトリガ信号出力装置の動作を表す模式図である図３を参照しつつ説明する。信号出力部７は、第一演算部５から第一到達信号を受け取った時点（すなわち、被写体が第一受光素子群に到達したとみなせる時点）から、前記トリガ判定部６から第二到達信号を受信した時点（すなわち、被写体が第二受光素子群に到達したとみなせる時点）迄の経過時間を算出する。そして、(1)この経過時間と、(2)第一受光素子群による撮影箇所と第二受光素子群による撮影箇所との距離（図３のA）と、(3)第二受光素子群による撮影箇所と撮影装置による撮影箇所との距離（図３のB）とから、被写体が第二受光素子群による撮影箇所から撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出し、その移動時間後にトリガ信号を出力する。
【００３５】
このように、第２発明に係るトリガ信号出力装置では、被写体が撮影装置の撮影範囲に入る時点で正確にトリガ信号が出力される。なお、本構成は基本的には被写体が等速運動をしている場合に有効であるが、被写体が加速度運動をしていることがわかっている場合には加速度を考慮に入れることによって、被写体が第二受光素子群による撮影箇所から撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出すればよい。
また、固体撮像素子１において三つ以上の受光素子群を設定しておき、加速度を測定するという構成としてもよい。
【００３６】
さらに、第２発明に係るトリガ信号出力装置においても、第１発明に関して説明したのと同様に、固体撮像素子において第一受光素子群及び第二受光素子群を構成する受光素子を任意に選択することが可能な受光素子選択部を備えた構成とするのが好適である。
【００３７】
第２発明に係るトリガ信号出力装置では、トリガ判定部６において被写体が第二受光素子群による撮影箇所に到達したことを判定するために、第一輝度値と第二輝度値とを比較している。この判定精度をより高めるために、バックグラウンドノイズを差し引いておく構成とすることが望ましい。
【００３８】
この場合の構成例を図４に示す。まず、撮影を開始する前に、第一受光素子群を構成する受光素子の輝度値を予め取得して第一背景輝度値として第一背景記憶部４Ａに保存しておく。同様に、第二受光素子群を構成する受光素子の輝度値も予め取得して第二背景輝度値として第二背景記憶部４Ｂに保存しておく。
【００３９】
撮影装置による撮影準備が整い、トリガ信号出力装置による処理を開始すると、受光素子群の各受光素子から輝度値が順に取得される。第一受光素子群から取得される第一輝度値は、第一演算部５において第一背景記憶部４Ａに保存されている第一背景輝度値と比較される。
【００４０】
第一差分出力部８Ａは、第一受光素子群から取得される第一輝度値から、第一背景記憶部４Ａに保存されている第一背景輝度値を減算して、第一差分輝度値を算出する。この第一差分輝度値は、バックグラウンドが差し引かれた値であるため、被写体が撮影箇所に含まれない場合には通常0か0に近い値となる。
【００４１】
第一演算部５において第一背景輝度値と第一輝度値とを比較して相関を表す値を算出した結果、その相関を表す値が相関が低いことを示す所定の基準を満たしたときには、第一演算部５（もしくは第一差分出力部８Ａでもよい）は、トリガ判定部６に対して第一差分輝度値を出力し、且つ、信号出力部７に対して第一到達信号を出力する。
【００４２】
他方、第二受光素子群から順次取得される第二輝度値に関しては、第二差分出力部８Ｂが順次取得された第二輝度値から上記第二背景記憶部４Ｂに保存されている第二背景輝度値を減算することによって第二差分輝度値をトリガ判定部６に対して順次出力する。
【００４３】
トリガ判定部６では、第一差分輝度値と第二差分輝度値を比較する。第一差分輝度値及び第二差分輝度値はいずれもバックグラウンドノイズが差し引かれた後の値であるため、この判定は高い精度で以て行われる。両者の相関を表す値が相関が高いことを示す所定の基準を満たしていれば、トリガ判定部６は、信号出力部７に対して第二到達信号を出力する。
【００４４】
信号出力部７は、第一演算部５から第一到達信号を受け取った時点から、前記トリガ判定部６から第二到達信号を受信した時点迄の経過時間を算出する。そして、(1)この経過時間と、(2)第一受光素子群による撮影箇所と第二受光素子群による撮影箇所の間の距離（図３のA）と、(3)第二受光素子群による撮影箇所と撮影装置による撮影箇所の間の距離（図３のB）とから、被写体が第二受光素子群による撮影箇所から撮影装置による撮影箇所に到達するのに要する移動時間を算出し、その移動時間後にトリガ信号を出力する。
【００４５】
以上、本発明に係るトリガ信号出力装置の実施形態について、具体例を挙げつつ説明を行ったが、これらの構成は一例に過ぎず、本発明の精神内において適宜に改良、変更を行っても構わないことは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１の発明に係るトリガ信号出力装置の構成模式図。
【図２】第２の発明に係るトリガ信号出力装置の構成模式図。
【図３】第２発明に係るトリガ信号出力装置の動作を表す模式図。
【図４】第２の発明の一変形例を示す構成模式図。
【符号の説明】
【００４７】
１…固体撮像素子
２…背景記憶部
３…信号出力部
４…第一背景記憶部
４Ａ…第一背景記憶部
５…第一演算部
６…トリガ判定部
７…信号出力部
８Ａ…第一差分出力部
８Ｂ…第二差分出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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