JP3489510B2 - カメラシステム及び表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、モニタの前に配置
された回転ミラーを介して画像を表示するミラー回転型
表示装置を利用したカメラシステムと表示装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明は、カメラからの映像を表示でき
るモニタの前方に配置された回転ミラーを介して画像を
表示するミラー回転型表示装置と、カメラ前方に配置さ
れた回転ミラーを介して被写体を撮像するミラー回転型
カメラを組み合わせたカメラシステム及び表示装置に関
するものなのである。以下では、本発明に関連する従来
技術の説明として、光学・電子潜望鏡関連２件、ミラー
回転型カメラ関連１件、潜望鏡型表示装置関連１件を挙
げて以下で説明する。

【０００３】[光学潜望鏡]光学潜望鏡は、カメラやモニ
タなどの電子機器が用いられていない光学的な潜望鏡で
あり、図２７に示すような構成になっている。ユーザ
は、ファインダごしに筐体に固定された２枚のミラーを
介して被写体を見ることができる。また、筐体を回転す
ることにより見たい方向を変更できる。図のように筐体
には電力供給や信号伝達のための配線が必要な電子機器
は含まれておらず、光学的な部品のみで構成されている
ため、筐体を３６０°エンドレスに回転させることが可
能であり、見たい方向を３６０°変更可能である。潜水
艦などに搭載することにより海中から海上の様子を見た
り、高い塀（へい）の向こう側を見たりすることが可能
である。また、ユーザが潜望鏡を覗く絶対方角と、潜望
鏡ごしに見ている絶対方角が常に一致しているため、直
感的な３６０°全方向展望が可能になる。

【０００４】[電子潜望鏡]電子潜望鏡は、少なくとも水
平回転できるいわゆる雲台にカメラが固定された雲台回
転型カメラと、カメラからの映像を表示するモニタ自体
を回転させる潜望鏡型表示装置を組み合わせた電子潜望
鏡の構成を図２８に示す。

【０００５】本従来技術は、カメラ４０１と、制御回路
２０８の制御信号に基づいてギヤ４０２を介してカメラ
４０１を回転駆動するモーター２０３と、カメラ４０１
のカメラ４０１が置かれた床あるいは地面にたいする鉛
直線回りの回転角度及び原点位置を検出するためのエン
コーダ２０４及び原点センサ２０５と、モーター２０３
を回転制御するための制御回路２０８と、から構成され
る雲台回転型カメラ４００と、筐体１１０に固定された
ギヤ３０２と、ギヤ３０２に固定された支柱１０７と、
支柱１０７によって支持され、カメラ４０１から送られ
てくる映像信号を表示するモニタ３０１と、ユーザから
モニタ３０１が見えるように筐体１１０に備えられたフ
ァインダ１０８と、ギヤ３０２の回転をエンコーダ１０
４に伝達するためのギヤ３０２と、筐体１１０のユーザ
が立っている床あるいは地面に対する鉛直線回りの回転
角度及び原点位置を検出するためのエンコーダ１０４及
び原点センサ１０５と、筐体１１０を回転させるときに
ユーザが把持する把手１０９と、から構成される潜望鏡
型表示装置３００と、から構成されている。

【０００６】本従来技術の動作について説明する。

【０００７】ユーザは、ファインダ１０８を覗いてモニ
タ３０１を見ながら筐体１１０を回転させると、エンコ
ーダ１０４及び原点センサ１０５は、筐体１１０の回転
角度をギヤ３０２を介して検知し、角度信号Ａ及び原点
検出を表す原点信号Ａを制御回路２０８に送る。制御回
路２０８は、角度信号Ａ及び原点信号Ａと、カメラ４０
１の回転角度を表す角度信号Ｂ及び原点検出を表す原点
信号Ｂを基に、モーター２０３を回転駆動する。モータ
ー２０３の回転は、ギヤ４０２を介してカメラ４０１に
伝達され、カメラ４０１は回転される。筐体１１０の回
転角度とカメラ４０１の回転角度の対応方法としては、
例えば、ユーザがファインダ１０８を覗く方角（東西南
北）と、カメラ４０１の方角を合致させる、すなわち絶
対方角が同一になるように対応付ける方法がある。カメ
ラ４０１で撮像された画像データは、映像信号としてモ
ニタ３０１に送られ、表示される。

【０００８】以上のようにユーザは、筐体１１０を回転
させることにより、カメラ４０１を見たい方向に向ける
ことができ、同時にカメラ４０１からの映像をファイン
ダ１０８ごしにモニタ３０１で見ることができる。すな
わち、潜望鏡型表示装置３００が設置されている場所に
いながらにして、雲台回転型カメラ４００が設置されて
いる場所から３６０°全方向を見ることが可能になる。
さらに、前記光学潜望鏡の場合と同様に、ユーザの向き
とカメラ４０１の向きの絶対方角を一致させておいた
り、あるいは相対角度変化を一致させておくことによ
り、直感的な方角同定や方向変更が可能になる。

【０００９】[ミラー回転型カメラと通常モニタを組み
合わせたカメラ制御システム]ミラー回転型カメラと通
常のモニタを組み合わせたカメラ制御システムの構成を
図２９に示す。

【００１０】本従来技術は、カメラ２０１と、カメラ２
０１の前方にカメラ２０１の光軸に対して４５°近傍の
角度で配置されたミラー２０２と、ミラー２０２をカメ
ラ２０１の光軸回りに回転駆動させるモーター２０３
と、ミラー２０２のカメラ２０１に対する光軸回りの回
転角度及び原点位置を検出するためのエンコーダ２０４
及び原点センサ２０５と、モーター２０３を回転制御す
るための制御回路２０８と、から構成されるミラー回転
型カメラ２００と、カメラ２０１からの映像を画像変換
するための画像変換手段５０２と、画像変換手段５０２
で変換処理された画像を表示するためのモニタ５０１
と、ユーザの操作を操作信号に変換して制御回路２０８
に送るためのミラー回転操作手段５０３と、から構成さ
れる。

【００１１】本従来技術の動作を説明する。

【００１２】ユーザがミラー回転操作手段５０３を操作
すると、操作内容を表す操作信号が制御回路２０８に送
られる。ミラー回転操作手段５０３としては、例えばレ
バーやダイヤル、カーソルキーなどが適用できる。カー
ソルキーを適用する場合であれば、右矢印キーと左矢印
キーによってミラー２０２を左右に回転できるようにし
ておけば良い。制御回路２０８は、ミラー回転操作手段
５０３からの操作信号と、ミラー２０２のカメラ２０１
に対する角度を表すエンコーダ２０４からの角度信号Ｂ
と原点センサ２０５からの原点信号Ｂを基に、モーター
２０３を制御し、ユーザの操作に応じたミラー回転を実
現する。このようにして回転駆動されるミラー２０２を
介してカメラ２０１に入力される画像は、映像信号とし
て画像変換手段５０２に送られる。

【００１３】画像変換手段５０２における画像変換の様
子を図３０を用いて説明する。カメラ２０１はミラー回
転型カメラ２００が固定された床あるいは地面に対して
相対角度は変化せず、ミラー２０２のみが相対回転され
ている。このため、回転されるミラー２０２を介してカ
メラ２０１に入力された画像は、被写体の上下方向が回
転されたものとなる（図３０上段。矢印は、被写体の上
下方向、矢印の方向が上を表す）。つまり、被写体の上
下方向が、ミラー２０２の回転に伴って画像内で回転し
ていくのである。

【００１４】画像変換手段５０２は、この回転を変換
し、図に示した変換画像のように、被写体の上方向、す
なわち矢印方向が上向きになるように画像を変換する
（図３０中段）。しかし、このままでは、ユーザからは
回転された矩形画像が見えてしまうことになる。

【００１５】ところで、ミラー２０２が様々な角度をと
る時の変換画像を、中心が同一になるように重ね合わせ
ると、常に画面全体を含む円Ｃ２、常に画像が存在する
円Ｃ１、円Ｃ１に内接する矩形Ｓ１、円Ｃ２に外接する
矩形Ｓ２が存在する（図３０下段）。したがって、例え
ば、変換画像の内、円Ｃ１に相当する領域だけを切り取
ってモニタ５０１に表示すれば、ユーザからは常に同じ
形（この場合は円）の画像が見えることになる。

【００１６】以上のように本従来技術では、ユーザは、
ミラー回転操作手段５０３を操作してミラー２０２を回
転させることにより、所望の方向の画像をモニタ５０１
上で見ることが可能になる。

【００１７】[特開平９−２９２８２７号公報「回転式
映像目視装置」]潜望鏡型表示装に関連する従来技術と
しては、例えば特開平９−２９２８２７号公報「回転式
映像目視装置」がある。

【００１８】図３１は、本従来技術である回転式映像目
視装置の構成を示す図である。後述する本発明の実施の
形態と対応を取りやすいように各部名称及び番号を付け
たため、特開平９−２９２８２７号公報における各部名
称及び番号と異なったものとなっているが、本質的に変
更しているものではない。

【００１９】本従来技術は、筐体１１０に固定されたギ
ヤ３０２と、ギヤ３０２に固定された支柱１０７と、支
柱１０７によって支持されたモニタ３０１と、ユーザか
らモニタ３０１が見えるように筐体１１０に備えられた
ファインダ１０８と、ギヤ３０２の回転をエンコーダ１
０４に伝達するためのギヤ３０２と、筐体１１０のユー
ザが立っている床あるいは地面に対する鉛直線回りの回
転角度及び原点位置を検出するためのエンコーダ１０４
及び原点センサ１０５と、筐体１１０を回転させるとき
にユーザが把持する把手１０９と、から構成される潜望
鏡型表示装置３００と、モニタ３０１に表示するための
画像全体を記憶しておく画像記憶手段６０１と、エンコ
ーダ１０４及び原点センサ１０５からの信号に基づいて
筐体１１０の回転角度を検知し、その回転角度に応じて
画像記憶手段６０１に記憶されている画像全体からモニ
タ３０１に表示するべき画像を抽出するための画像抽出
手段６０２と、から構成される画像生成手段６１０と、
から構成されている。

【００２０】本従来技術の動作について説明する。

【００２１】ユーザは、ファインダ１０８を覗いてモニ
タ３０１を見ながら把手１０９を把持して筐体１１０を
回転させると、エンコーダ１０４及び原点センサ１０５
は、筐体１１０の回転角度をギヤ３０２を介して検知
し、角度信号Ａ及び原点検出を表す原点信号Ａを画像抽
出手段６０２に送る。画像抽出手段６０２は、角度信号
Ａ及び原点信号Ａに基づいて、画像記憶手段６０１に記
憶されている画像全体からモニタ３０１に表示するべき
画像を抽出する。画像抽出手段６０２で抽出された画像
は、モニタ３０１に送られ、表示される。

【００２２】図３２は、画像記憶手段６０１に記憶され
ている画像全体から、画像抽出手段６０２によってモニ
タ３０１に表示する画像が抽出される様子を示す図であ
る。本従来技術の回転式映像目視装置で、例えば、仮想
的に水族館におけるペンギン飼育スペースの中から見た
映像を提供する時は、画像記憶手段６０１には図示した
ようなパノラマ画像（図３２上段）を記憶しておけば良
い。パノラマ画像の横方向は、ユーザが見たい方向、す
なわち筐体１１０の回転角度に対応しており、０°〜３
６０°の全方向になっている。もし、ユーザが筐体１１
０を、ある基準位置から角度αだけ回転させたとする
と、画像抽出手段６０２はパノラマ画像全体から角度α
に対応する部分の画像を抽出し（図３２下段）、モニタ
３０１に送る。

【００２３】［特開平９−２９２８２７号明細書で従来
技術として説明されている回転式映像目視装置］回転式
映像目視装置に関連する従来技術として、特開平９−２
９２８２７号公報において従来技術として説明されてい
る回転式映像目視装置（特開平９−２９２８２７号公報
における図３、４に対応）についても、図３３を用いて
説明しておく。ここでも、後述する本発明の実施の形態
と対応を取りやすいように各部名称及び番号を付けたた
め、特開平９−２９２８２７号公報における各部名称及
び番号と異なったものとなっているが、本質的に変更し
ているものではない。

【００２４】本従来技術は、筐体１１０に固定されたリ
ングギヤ１０６と、リングギヤ１０６に固定された支柱
１０７と、支柱１０７によって支持されたモニタ７０１
と、モニタ１０１の前方にモニタ１０１のほぼ中央を通
って表示画面に垂直な直線に対してほぼ４５°近傍の角
度で支柱１０７に支持されたミラー１０２と、ミラー１
０２を介してモニタ７０１の画像を覗くためのファイン
ダ１０８と、筐体１１０のユーザが立っている床あるい
は地面に対する鉛直線回りの回転角度及び原点位置をリ
ングギヤ１０６を介して検出するためのエンコーダ１０
４及び原点センサ１０５と、筐体１１０を回転させると
きにユーザが把持する把手１０９と、から構成される潜
望鏡型表示装置７００と、モニタ７０１に表示するため
の画像全体を記憶しておく画像記憶手段６０１と、エン
コーダ１０４及び原点センサ１０５からの信号に基づい
て筐体１１０の回転角度を検知し、その回転角度に応じ
て画像記憶手段６０１に記憶されている画像全体からモ
ニタ７０１に表示するべき画像を抽出するための画像抽
出手段６０２と、画像が潜望鏡型表示装置７００に左右
上下に関して正しく正立表示されるように変換する画像
変換手段６０３Ａと、から構成される画像生成手段６０
０Ａと、から構成されている。

【００２５】本従来技術の動作について説明する。

【００２６】ユーザは、ファインダ１０８を覗いてミラ
ー１０２で反射されたモニタ３０１の画面を見ながら把
手１０９を把持して筐体１１０を回転させると、エンコ
ーダ１０４及び原点センサ１０５は、筐体１１０の回転
角度をギヤ３０２を介して検知し、角度信号Ａ及び原点
検出を表す原点信号Ａを画像抽出手段６０２に送る。画
像抽出手段６０２は、角度信号Ａ及び原点信号Ａに基づ
いて、画像記憶手段６０１に記憶されている画像全体か
らモニタ３０１に表示するべき画像を抽出し、画像変換
手段６０３Ａに送る。画像変換手段６０３Ａは、画像抽
出手段６０２から送られてきた画像を、画像の中央を通
る水平線を対象軸として上下反転変換し、モニタ７０１
に送る。モニタ７０１で表示された画像は、ミラー１０
２を介してファインダ１０８からユーザに提供される。
画像変換手段６０３Ａにおいて、画像を上下反転変換す
る理由は、図３４に示すように、モニタ７０１の表示画
像が、ミラー１０２に反射されてファインダ１０８に出
力されるときに上下反転されるからである。

【００２７】図３５は、画像記憶手段６０１に記憶され
ている画像全体から、画像抽出手段６０２によってモニ
タ３０１に表示する画像が抽出され、さらに画像変換手
段６０３Ａによって画像変換処理される様子を示す図で
ある。画像抽出までは、図３２を用いて説明した処理と
同じであるが（図３５上段、中段）、本従来技術では抽
出された画像が画像変換手段６０３Ａによって上下反転
される（図３５下段）。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記４つの従
来技術には、下記のような問題があった。

【００２９】［光学潜望鏡の問題点］被写体からの反射
光を光学的にファインダまで導いているため、ユーザが
位置する場所の真上に光路を延ばし、ユーザよりも高い
位置から被写体を見るようにしたものがほとんどであ
る。潜水艦において用いられている潜望鏡が代表的であ
る。したがって、ユーザの真上ではなく、水平方向に離
れた場所から被写体を観察するためには、複雑な光学系
を必要とし、場合によっては極めて困難、あるいは不可
能となる。

【００３０】［電子潜望鏡の問題点］電子潜望鏡を用い
れば、光学潜望鏡では困難であった遠隔地の映像を見る
ことができる。すなわち、雲台回転型カメラを遠隔地に
設置し、潜望鏡型表示装置によってカメラを回転駆動制
御し、かつ取得画像を見ることができる。しかし、雲台
回転型カメラではカメラ全体が、潜望鏡型表示装置では
モニタ全体が回転される。カメラやモニタは、比較的大
型で重い。したがって、雲台回転型カメラと潜望鏡型表
示装置の双方とも、回転部が大きく、重くなる。このこ
とは、雲台回転型カメラではモーターの大型化、大電流
化、潜望鏡型表示装置ではユーザ回転操作する筐体の大
型化、重量化、という問題が生じる。

【００３１】さらに、モニタとカメラには、電気的な接
続が不可欠である。潜望鏡型表示装置を、エンドレスに
水平回転させたい場合には、回転部と被回転部をスリッ
プリングで接続する必要が生じる。

【００３２】［ミラー回転型カメラと通常モニタを組み
合わせたカメラ制御システムの問題点］ミラー回転型カ
メラは、電気的接続が無く、かつ比較的軽量なミラーの
みを回転させて広視野画像を取得でき、装置の小型化が
図れる。しかし、カメラが固定され、ミラーのみが回転
されるので、取得される画像は、被写体の上下方向が回
転されたものとなる。したがって、通常のモニタに画像
を表示する場合、取得画像を回転変換処理してから表示
する必要がある。

【００３３】［特開平９−２９２８２７号「回転式映像
目視装置」の問題点］図３１と図３３を用いて説明した
本従来技術においても、電気的接続があり、かつ比較的
重いモニタが、ユーザが操作する潜望鏡型筐体に固定さ
れている。このため、ユーザが、重い筐体を回転させな
ければならないことや、エンドレスに水平回転させる場
合はスリップリングなどを用いる必要があるなどの問題
点があった。

【００３４】よって、本願発明の目的は、上記従来技術
の問題点に鑑み、係る問題点を解決するカメラシステム
および表示装置を提供することにある。

【００３５】

【課題を解決するための手段】本願発明では、係る従来
技術の問題点に鑑み、以下の特徴により上記問題点を解
決する。

【００３６】（請求項１）本願発明のカメラシステム
は、ユーザがカメラを操作し、かつそのカメラで取得さ
れた画像を見ることができるカメラシステムであって、
カメラと、前記カメラの前方にカメラの光軸に対して４
５°近傍の角度で配置されたカメラ用ミラーと、前記カ
メラ用ミラーを前記カメラの光軸回りに回転駆動させる
ミラー回転機構と、から構成されるミラー回転型カメラ
と、前記カメラで撮像された画像を表示できるモニタ
と、前記モニタの前方にモニタの表示方向に対して４５
°近傍の角度で配置されたモニタ用ミラーと、前記モニ
タ用ミラーを介して前記モニタに表示された映像を視認
できるファインダを備え、前記モニタの表示画面中央近
傍から表示画面に対して垂直に延ばした軸回りに、前記
モニタ用ミラーと共に回転可能な筐体と、から構成され
るミラー回転型表示装置と、から構成した。

【００３７】この構成では、前記カメラで撮像された画
像を前記モニタに表示し、前記筐体の回転に応じて前記
カメラ用ミラーが回転し、前記モニタ用ミラーは前記筐
体に固定されており、前記筐体を回転させると、前記モ
ニタ用ミラーが前記モニタの前方で前記モニタの表示方
向回りに回転されるようにすることにより、カメラの撮
像方向を少なくとも水平方向に自由に変更し、その撮像
方向にある被写体の画像をミラー回転型表示装置におい
て見ることができる。

【００３８】さらに、ミラー回転型表示装置及びミラー
回転型カメラの双方とも、モニタやカメラ全体を回転さ
せるのではなく、電気的接続が無く、かつ軽量なミラー
のみを回転させる構成となっている。すなわち、回転部
側に、電気的接続が必要不可欠で、かつ比較的重いモニ
タやカメラを含まない。したがって、装置、特に回転部
の小型、軽量化をはかれ、ひいては装置全体の小型化、
構造単純化が実現できる。

【００３９】（請求項２）また、前記ミラー回転型カメ
ラと前記ミラー回転型表示装置を、前記カメラの光軸に
沿った撮像方向と前記モニタの表示方向のなす角度が９
０°以上２７０°以下となるように配置した。具体的に
は、前記カメラの光軸に沿った撮像方向を鉛直上向きに
し、前記モニタの表示方向を鉛直下向きにする場合（両
方向のなす角度は１８０°）や、前記カメラの光軸に沿
った撮像方向を鉛直上向きより３０°傾けた方向にし、
前記モニタの表示方向を鉛直下向きにする場合（両方向
のなす角度は１５０°）などが相当する。

【００４０】この構成では、前記ミラー回転型表示装置
の前記筐体と、前記ミラー回転型カメラの前記カメラ用
ミラーの相対角度変化を同一に、かつそれぞれの初期値
をある決められた値に設定しておいた場合、前記カメラ
からの映像を何ら画像変換処理することなく前記モニタ
に出力するだけで、前記ファインダからは上下左右の正
しい画像を見ることができる。

【００４１】（請求項３）また、上記カメラシステムに
おいて、前記モニタと前記モニタ用ミラーの間に円形の
開口部を備えた円形窓を配置し、前記モニタに表示され
た画像の内、前記開口部に対応する領域の画像のみを、
前記モニタ用ミラー及び前記ファインダを通してユーザ
に画像が提供されるようにした。

【００４２】この構成では、前記ファインダごしに見え
る画像が、違和感のある回転矩形画像ではなく、前記モ
ニタ用ミラーあるいは前記カメラ用ミラーの回転角度に
関わらず常に円形画像が見える。

【００４３】（請求項４）また、前記円形窓ではなく、
矩形窓を前記モニタと前記モニタ用ミラーの間に配置
し、前記モニタではなく前記筐体に固定した。

【００４４】この構成では、前記ファインダごしに見え
る画像が、違和感のある回転矩形画像ではなく、前記モ
ニタ用ミラーあるいは前記カメラ用ミラーの回転角度に
関わらず常に矩形画像が見える。

【００４５】（請求項５）また、前記円形窓または前記
矩形窓を、前記ファインダと前記モニタ用ミラーの間に
配置し、前記筐体に固定した。

【００４６】この構成では、前記モニタに表示された画
像の内、前記円形窓または前記矩形窓の開口部に対応す
る領域の画像のみを、前記モニタ用ミラー及び前記ファ
インダを通してユーザに画像が提供することができる。

【００４７】（請求項６）さらに、本発明のカメラシス
テムは、前記ミラー回転型カメラと前記ミラー回転型表
示装置を、前記カメラの光軸に沿った撮像方向と前記モ
ニタの表示方向のなす角度が９０°以下となるように配
置し、前記カメラからの画像を、被写体の画像が前記ミ
ラー回転型表示装置に左右上下に関して正しく表示され
るように変換する画像変換手段を備えた構成とした。ミ
ラー回転型カメラとミラー回転型表示装置の配置につい
ては、例えば、前記カメラの光軸に沿った撮像方向と前
記モニタの表示方向の両方を鉛直上向きにする場合（両
方向のなす角度は０°）などがある。

【００４８】本発明のカメラシステムを設置する場所の
制限や、ミラー回転型表示装置またはミラー回転型カメ
ラに接続されているケーブルの出し方の制限などから、
ミラー回転型表示装置とミラー回転型カメラの向きを変
える必要が生じる場合が少なくない。しかし、上記構成
及び請求項２記載の発明の構成を適宜選択することによ
り、ミラー回転型表示装置及びミラー回転型カメラを任
意の向きに配置できる。

【００４９】（請求項７）また、本発明のカメラシステ
ムは、カメラと、前記カメラを少なくとも水平方向に回
転させることができる雲台と、から構成される雲台回転
型カメラと、前記カメラで撮像された画像を表示できる
モニタと、前記モニタの前方にモニタの表示方向に対し
て４５°近傍の角度で配置されたモニタ用ミラーと、前
記モニタ用ミラーを介して前記モニタに表示された映像
を視認できるファインダを備え、前記モニタの表示画面
中央近傍から表示画面に対して垂直に延ばした軸回り
に、前記モニタ用ミラーと共に回転可能な筐体と、から
構成されるミラー回転型表示装置と、から構成した。

【００５０】この構成では、前記カメラで撮像された画
像を前記モニタに表示し、前記筐体の回転に応じて前記
雲台が回転し、前記モニタ用ミラーは前記筐体に固定さ
れており、前記筐体を回転させると、前記モニタ用ミラ
ーが前記モニタの前方で前記モニタの表示方向回りに回
転されるようにすることにより、カメラの撮像方向を少
なくとも水平方向に自由に変更し、その撮像方向にある
被写体の画像をミラー回転型表示装置において見ること
ができる。

【００５１】さらに、ミラー回転型表示装置は、モニタ
全体を回転させるのではなく、電気的接続が無く、かつ
軽量なミラーのみを回転させる構成となっている。すな
わち、回転部側に、電気的接続が必要不可欠で、かつ比
較的重いモニタやカメラを含まない。したがって、装
置、特に回転部の小型、軽量化を図れ、ひいては装置全
体の小型化、構造単純化が実現できる。

【００５２】（請求項８）前記課題を解決するための表
示装置は、ユーザが筐体を回転操作すると、それに応じ
て表示画像が変化する表示装置であって、画像を表示で
きるモニタと、前記モニタの前方にモニタの表示方向に
対して４５°近傍の角度で配置されたモニタ用ミラー
と、前記モニタ用ミラーを介して前記モニタに表示され
た映像を視認できるファインダを備え、前記モニタの表
示画面中央近傍から表示画面に対して垂直に延ばした軸
回りに、前記モニタ用ミラーと共に回転可能な筐体と、
から構成されるミラー回転型表示装置と、前記モニタに
表示するための画像全体を記憶しておく画像記憶手段
と、前記筐体の回転に応じて前記画像全体から前記モニ
タに表示するべき画像を抽出するための画像抽出手段
と、前記画像抽出手段で抽出された画像を、被写体が前
記ミラー回転型表示装置に左右上下に関して正しく表示
されるように変換する画像変換手段と、から構成される
画像生成手段と、から構成される。

【００５３】この構成では、前記画像生成手段で生成さ
れた画像を前記モニタに表示し、前記筐体の回転させる
ことにより前記画像記憶手段に記憶された画像全体を観
ることができる。

【００５４】さらに、ミラー回転型表示装置は、モニタ
全体を回転させるのではなく、電気的接続が無く、かつ
軽量なミラーのみを回転させる構成となっている。すな
わち、回転部側に、電気的接続が必要不可欠で、かつ比
較的重いモニタやカメラを含まない。したがって、装
置、特に回転部の小型、軽量化を図れ、ひいては装置全
体の小型化、構造単純化が実現できる。

【００５５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００５６】（第１の実施の形態） 〔外観〕図１は、本発明であるカメラシステムの第１の
実施の形態の外観を示す図である。

【００５７】図１を参照すると、本発明のカメラシステ
ムの第１の実施の形態は、ミラー回転型表示装置１００
と、ミラー回転型カメラ２００と、から構成される。

【００５８】ユーザは、ファインダ１０８を覗いてミラ
ー回転型カメラ２００で撮像された画像を見ながら、把
手１０６を把持してミラー回転型表示装置１００を矢印
Ｂのように回転させると、ミラー回転型カメラ２００の
周囲の様子を観察あるいは展望できる。

【００５９】ミラー回転型表示装置１００とミラー回転
型カメラ２００の間の映像信号及び角度情報を転送する
ケーブルを長くする、あるいは無線を用いれば、遠隔地
にあるミラー回転型カメラ２００の周囲の様子をミラー
回転型表示装置１００で観察あるいは展望できる。な
お、図では、被写体がペンギンの場合を示している。こ
れは、例えばミラー回転型カメラ２００を水族館などの
ペンギン飼育スペースに設置しておくと、水族館を訪れ
た客がミラー回転型表示装置１００を操作することによ
り、あたかもペンギンの仲間になったかのような体験が
できるシステムを構築することができる。ミラー回転型
カメラ２００の高さをペンギンの身長程度にしておけ
ば、より臨場感が増すであろう。

【００６０】〔構成〕図２は、本発明であるカメラシス
テムの第１の実施の形態の構成を示す図である。

【００６１】図２を参照すると、本発明のカメラシステ
ムの第１の実施の形態は、カメラ２０１と、カメラ２０
１の光軸と中心軸を同一にして配置されたリングギヤ２
０６と、リングギヤ２０６に固定された支柱２０７と、
カメラ２０１の前方にカメラ２０１の光軸に対して４５
°近傍の角度で支柱２０７に支持されたミラー２０２
と、ミラー２０２をリングギヤ２０６を介してカメラ２
０１の光軸回りに回転駆動させるモーター２０３と、リ
ングギヤ２０６のカメラ２０１に対する光軸回りの回転
角度及び原点位置を検出するためのエンコーダ２０４及
び原点センサ２０５と、モーター２０３を回転制御する
ための制御回路２０８と、から構成されるミラー回転型
カメラ２００と、略円柱形状をした潜望鏡型の筐体１１
０と、カメラ２０１から送られてくる映像信号を表示
し、筐体１１０とは分離されたモニタ１０１と、モニタ
１０１のほぼ中央を通って表示画面に垂直な直線と開口
部の中心軸を同一にし、モニタ１０１に固定された円形
窓１０３と、モニタ１０１のほぼ中央を通って表示画面
に垂直な直線と中心軸を同一にし、かつ筐体１１０に固
定されたリングギヤ１０６と、リングギヤ１０６に固定
された支柱１０７と、モニタ１０１の前方にモニタ１０
１のほぼ中央を通って表示画面に垂直な直線に対してほ
ぼ４５°近傍の角度で支柱１０７に支持され、モニタ１
０１の表示画像を矢印Ｃ方向に反射するミラー１０２
と、リングギヤ１０６の回転角度及び原点位置を検出す
るためのエンコーダ１０４及び原点センサ１０５と、ミ
ラー１０２を介してモニタ１０１の画面を見るために筐
体１１０に備えられたファインダ１０８と、ユーザが把
持して筐体１１０を回転するために筐体１１０に備えら
れた把手１０９と、から構成されるミラー回転型表示装
置１００と、から構成される。

【００６２】〔動作〕本実施の形態の動作について説明
する。

【００６３】ユーザは、ファインダ１０８を覗いてミラ
ー１０２で反射されたモニタ１０１の画面を見ながら、
把手１０９を把持して矢印Ａ方向に操作し、筐体１１０
を矢印Ｂ方向に回転させる。リングギヤ１０６は筐体１
１０に固定されているため、筐体１１０の回転に伴って
リングギヤ１０６は回転し、リングギヤ１０６に固定さ
れた支柱１０７、支柱１０７に支持されたミラー１０２
も同時に回転する。しかし、モニタ１０１は、筐体１１
０とは分離しているので、固定されたままである。すな
わち、ユーザ及びミラー回転型表示装置１００全体が存
在する床あるいは地面に対し、モニタ１０１は固定さ
れ、筐体及びそれに固定されたリングギヤ１０６、支柱
１０７、ミラー１０２が回転する。もちろん、ユーザ
は、ファインダ１０８を覗ける場所に移動しながら、筐
体１１０を回転させる。

【００６４】筐体１１０が回転すると、エンコーダ１０
４及び原点センサ１０５は、筐体１１０の回転角度を表
す角度信号Ａ及び原点検出を表す原点信号Ａを制御回路
２０８に送る。制御回路２０８は、角度信号Ａ及び原点
信号Ａと、ミラー２０２の回転角度を表す角度信号Ｂ及
び原点検出を表す原点信号Ｂを基に、筐体１１０の回転
角度に応じてミラー２０２を矢印Ｄ方向に回転させる。
カメラ２０１には、ミラー２０２を介して矢印Ｅ方向の
被写体が撮像され、画像データが映像信号としてモニタ
１０１に送られ、表示される。

【００６５】筐体１１０の回転角度とミラー２０２の回
転角度の対応方法としては、例えば、ユーザがファイン
ダ１０８を覗く絶対方角（東西南北）と、ミラー２０２
の絶対方角を合致させる、すなわち絶対方角が同一にな
るように対応付ける方法がある。また、相対角度変化を
常に一致させておく、すなわち筐体１１０を右に９０°
回転させると、ミラー２０２も右に９０°回転するとい
うようにしておく方法がある。いずれにしても、ユーザ
にとっては、観察あるいは展望している方向を直感的に
認識することができる。

【００６６】〔撮像素子２０９と、ミラー２０２の回転
角度θの定義〕カメラ２０１には、レンズを通して入射
してくる外界からの光を電気信号に変換するための撮像
素子２０９が内蔵されている。図３は、カメラ２０１、
撮像素子２０９、レンズ２１０、ミラー２０２の構成
と、ミラー２０２の回転角度を示す図である。右側の図
は、矢視Ａからみた図である。撮像素子２０９は、２次
元的に配置された受光素子から成っており、各受光素子
に入射した光の強度に応じた電気信号で構成される画像
データを出力する。出力された画像データの各画素は、
撮像素子２０９を構成する受光素子に対応している。各
受光素子及びそれに対応する画像中の各画素は（Ｘ、
Ｙ）座標径で表すことができる。ここでは、矢視Ａ、す
なわちカメラ２０１の背面から見たときに、左上を
（０、０）とし、水平右方向に（１、０）、（２、
０）、・・・、（Ｘｍａｘ、０）、一段下の列を（０、
１）、（１、１）、・・・、（Ｘｍａｘ、１）、一番右
下の画素を（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）とした。このような
座標系とした理由は、受光素子（０、０）で受光した光
の強度をモニタ１０１の一番左上の画素（０、０）に表
示されるようにし、受光素子（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）で
受光した光の強度をモニタ１０１の一番右下の画素（Ｘ
ｍａｘ、Ｙｍａｘ）に表示した時に（モニタ１０１に表
示される画像上での座標系については後述）、画像の上
下左右が正しくなるようにし、その対応が分かり易くす
るためである。

【００６７】ミラー２０２の回転角度については、図３
に示すように撮像素子２０９の各受光素子を表す（Ｘ、
Ｙ）座標系において、Ｘ方向に垂直かつＹ座標の正方向
を向いた状態をθ＝０°とし、矢視Ａから見て時計回り
の方向をθの正方向とする。

【００６８】〔撮像画像とモニタ表示画像の関係〕次に
被写体が撮像素子上に結像される様子について述べる
が、図３に示したミラー回転型カメラ２００の結像につ
いて説明する前に、一般的な縮小光学系の結像と、撮像
素子で撮像された画像がモニタに表示される様子につい
て、図４を用いて説明する。図４を参照すると、被写体
（レンズ側から見て左側を向いているペンギン）からの
反射光は、縮小光学系であるレンズを通ると上下左右が
反転されて撮像素子の受光面に結像される。撮像素子
は、撮像素子の受光面に向かって左下が（０、０）、右
上が（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）となるように配置されてい
る。受光素子（０、０）に対応する画素をモニタの左上
に表示し、（１、０）、（２、０）を順に水平右方向に
表示していき、受光素子（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）に対応
する画素をモニタの右下に表示すると、モニタ画面は図
のようになり、レンズ側から見た時と同じように左を向
いたペンギンの画像が得られる。

【００６９】次に、ミラー回転型カメラ２００と同様に
被写体からの反射光が、ミラー及びレンズを介して結像
される様子を図５を用いて説明する。図５を参照する
と、被写体（ミラー２０２側から見て左側を向いている
ペンギン）からの反射光は、ミラー２０２で反射され、
レンズ２１０によって撮像素子２０９に結像される。撮
像素子は、図示したように撮像素子の受光面に向かって
左下が（０、０）、右上が（Ｘｍａｘ、Ｙｍａｘ）とな
るように配置されている。結像される様子を分かり易く
するために、ミラー２０２及びミラー２０２とレンズ２
１０の間にある仮想的な面である面Ｆにおける被写体の
見え方を示しておいた。

【００７０】図６は、撮像素子２０９で撮像された画像
と、それがモニタ１０１に表示される様子を示す図であ
る。撮像素子２０９の受光面上に結像された像は、撮像
素子２０９によって電気信号に変換され画像データが得
られる。この時、任意の受光素子（ｘ、ｙ）は、画像デ
ータ上の画素（ｘ、ｙ）になる。画像データは、図示す
るように画素（０、０）が左上、画素（Ｘｍａｘ、Ｙｍ
ａｘ）が右下になるように配列されている。この画像デ
ータがモニタに表示されると図のようになる。

【００７１】〔ファインダ１０８ごしに見えるモニタ画
像〕図７は、ユーザがファインダ１０８及びミラー１０
２を介してモニタ１０１に表示された画像を見ている様
子を示す図である。モニタ１０１に表示された画像は、
円形窓１０３の円形開口部を通してミラー１０２で反射
され、ファインダ１０８から出力される。リングギヤ１
０６の内径は、画像を遮蔽（しゃへい）することのない
ように十分に大きくしてある。ファインダ１０８ごしに
ユーザ見える画像は、円形窓１０８の開口部に対応する
円形の領域となる。モニタ１０１の画像は、ミラー回転
型カメラ２００と異なり、縮小光学系を通ることはない
ので、光学的に上下左右が反転されることはない。

【００７２】〔ミラー２０２を回転させた時の撮像素子
２０９上での結像〕図８は、ミラー２０２を回転させた
時のミラー回転型カメラ２００と撮像素子２０９上の結
像の様子を示す図である。図３〜図６を用いて説明した
ように、ミラー２０２がθ＝０°の状態で撮像方向に存
在する被写体（ミラー２０２側から見た時に左を向いて
いるペンギン）からの反射光は、ミラー２０２で反射さ
れレンズ２１０によって撮像素子２０９に結像される
（図８左上）。撮像素子２０９上の結像は、受光面側か
ら見ると、上下左右１８０°反転したものとなっている
（図８左下）。次に、ミラー２０２がθ＝αの状態で撮
像方向に存在する被写体（ミラー２０２側から見た時に
左を向いているペンギン）からの反射光は、ミラー２０
２で反射されレンズ２１０によって撮像素子２０９に結
像される（図８右上）。撮像素子２０９上の結像は、受
光面側から見ると、被写体の上下方向（図中矢印方向）
がθ＝０°の時より反時計回りに角度αだけ回転したも
のとなっている（図８右下）。

【００７３】〔ミラー２０２を回転させた時の入力画
像〕図９は、ミラー１０２及びミラー２０２を回転させ
た時の、カメラ２０１からモニタ１０１に送られてくる
入力画像と、モニタ１０１に表示される画像及びファイ
ンダ１０８ごしにユーザが見ることのできる画像の様子
を示す図である。ミラー２０２がθ＝０°とθ＝αの時
の撮像素子２０９上の結像（図８下段）は、撮像素子２
０９で電気信号に変換され、入力画像データとしてモニ
タ１０１に送られる（図９上段）。この時、任意の受光
素子（ｘ、ｙ）で取得された信号は画素（ｘ、ｙ）の輝
度値となるようにしてある。

【００７４】ミラー２０２がθ＝０°の状態での入力画
像は、被写体が上下１８０°反転したものとなっている
が、左右は反転されていない（図９左上）。これは、撮
像素子２０９の受光素子と入力画像の画素との対応付け
に由来する。次に、ミラー２０２がθ＝αだけ回転下状
態で撮像された画像は、被写体がθ＝０°の時から角度
αだけ時計回りに回転したものとなる（図９右上。な
お、図では、画像中央に被写体としてペンギンが表示さ
れているが、これはペンギンがθ＝０°の方向ではな
く、角度α方向にいる場合を想定したものである）。

【００７５】〔ミラー１０２の回転角度φの定義〕モニ
タ１０１に対するミラー１０２の相対角度φは、図９下
段に示すように、ミラー１０２からファインダ１０８に
向かう直線がモニタ１０１の縦方向と一致する時をφ＝
０°とし、モニタ１０１の画面に向かって時計回りの方
向をφの正方向とする。

【００７６】〔ミラー１０２及び２０２を回転させた時
の出力画像〕ミラー２０２の回転角度θが０°の時の入
力画像がモニタ１０１に表示されている場合、モニタ１
０１とミラー１０２の相対角度φを０°とすれば、ファ
インダ１０８から見える画像は、もともとミラー回転型
カメラ２００が設置された位置から見た被写体の正立画
像となる（図９左下）。次に、θ＝αの場合は、φ＝α
とすることで、ファインダ１０８から見える画像は、も
ともとミラー回転型カメラ２００が設置された位置から
見た被写体の正立画像となる（図９右下）。

【００７７】つまり、ミラー１０２の回転角度φとミラ
ー２０２の回転角度θの初期値を双方とも０°としてお
き、ユーザがミラー１０２を任意の角度αだけ回転させ
た時、ミラー２０２がαだけ回転するように制御回路２
０８を構成することにより、常にミラー回転型カメラ２
００が設置された位置から見た正立画像を、ファインダ
１０８ごしにユーザに提供できることになる。

【００７８】また、ミラー１０２の回転方向、すなわち
筐体１１０の回転方向と、ミラー２０２の回転方向を一
致させるためには、モニタ１０１の表示方向（図２では
鉛直上向き）とカメラ２０１の撮像方向（図２では鉛直
下向き）を、１８０°反転させておく必要がある（請求
項２記載の発明）。これは、図４を用いて説明したよう
に、ミラー２０２を介してカメラ２０１に入射された光
束が、カメラ２０１のレンズによって上下左右反転され
て撮像素子２０９に結像されることに由来する。したが
って、もし、被写体からの光束が上下左右反転されない
光学系を用いた場合は、その必要はない。なお、被写体
からの光束が上下左右反転される光学系を用い、かつモ
ニタ１０１の表示方向とカメラ２０１の撮像方向を一致
させる場合については、本発明の第３の実施の形態とし
て後述する。

【００７９】なお、本実施の形態においては、図２に示
したようにミラー回転型表示装置１００内のモニタ１０
１の表示方向を鉛直上向き、ミラー回転型カメラ２００
内のカメラ２０１の撮像方向を鉛直下向きとした。しか
し、その逆、すなわちモニタ１０１の表示方向を鉛直下
向き、カメラ２０１の撮像方向を鉛直上向きにしても何
ら問題はない。さらに、ミラー回転型カメラ２００をビ
ル屋上や山頂などの高所に設置する場合、カメラ２０１
の撮像方向を、下方を展望できるように鉛直上向きに対
して９０°以下の角度で傾けて設置しても良い。ミラー
回転型表示装置１００とミラー回転型カメラ２００を設
置する場所に応じて、適切な角度で設置すれば良い。請
求項２記載の「・・・前記カメラの光軸に沿った撮像方
向と前記モニタの表示方向のなす角度が９０°以上２７
０°以下となるようにミラー回転型カメラとミラー回転
型表示装置を配置・・・」は、以上のことを一般的に表
現したものである。

【００８０】〔円形窓１０３の役割〕図１０は、ミラー
２０２の回転に伴うモニタ１０１の表示画像の回転の様
子と、ミラー１０２の回転によってファインダ１０８ご
しに見ることができる画像の様子を示す図である。図中
の矢印は被写体の上下方向を示し、矢印の方向が鉛直上
向きを表す。ミラー２０２を回転させた時にモニタ１０
１に表示される画像は図のように回転されたものとなる
が（図１０上段）、ミラー１０２がミラー２０２と同じ
だけ回転していれば、ユーザからは常に被写体の上下方
向と画像の上下方向が一致した正立画像がファインダ１
０８ごしに見ることができる（図１０中段）。ただし、
ミラー１０２が十分大きい場合、ユーザからは回転され
た矩形画像が見えてしまうことになる。

【００８１】ところで、ミラー１０２及び２０２が様々
な角度をとる時のファインダ１０８ごしに見えるモニタ
１０１の画面全体を、中心が同一になるように重ね合わ
せると、常に画面全体を含む円Ｃ２、常に画像が存在す
る円Ｃ１、円Ｃ１に内接する矩形Ｓ１、円Ｃ２に外接す
る矩形Ｓ２が存在する（図１０下段）。したがって、例
えば、モニタ１０１の画面の内、円Ｃ１に相当する領域
だけをユーザに提供する場合は、円形窓１０３の開口部
を円Ｃ１に対応したものとしておけばよい。そうすれ
ば、違和感のある回転矩形画像ではなく、ミラー１０２
及び２０２の回転角度に関わらず、常に円形の画像を見
ることができる。ただし、円Ｃ１に対応する画像領域を
ユーザに提供する場合は、撮像された画像データの一部
を表示しないことになり、画像データとしての情報量が
少なくなる、すなわち画角が狭くなるということにな
る。

【００８２】一方、円Ｃ２に対応した開口部をもつ円形
窓１０３を用いても何ら問題はない。この場合は、円Ｃ
２の領域内で矩形画像が回転されながら表示されるわけ
で、表示されない画像データが存在するわけでは無い
が、ミラー１０２及び２０２の角度によって画像データ
が存在しない領域が生じてしまう。

【００８３】図１１は、円Ｃ１に対応した開口部をもつ
円形窓１０３を用いたときの、ファインダ１０６、円形
窓１０３、モニタ１０１の表示画像の様子を示す図であ
る。図１１は、ミラー１０２及び２０２が角度αだけ回
転した場合であって、ファインダ１０６からは円形窓１
０３の開口部に相当する円形の画像が正立して見えてい
る。

【００８４】なお、矩形Ｓ１及びＳ２に対応する領域を
ユーザに提供する場合については、本発明の第２の実施
の形態として後述する。

【００８５】以上のようにユーザは、筐体１１０を回転
させることにより、ミラー２０２を見たい方向に向ける
ことができ、同時にカメラ２０１からの映像をファイン
ダ１０８ごしに見ることができる。すなわち、ミラー回
転型表示装置１００が設置されている場所にいながらに
して、ミラー回転型カメラ２００が設置されている場所
から３６０°全方向を見ることが可能になる。さらに、
従来技術で説明した光学潜望鏡や電子潜望鏡の場合と同
様に、ユーザの向きとミラー回転型カメラ２００の撮像
方向の絶対方角を一致させておいたり、あるいは相対角
度変化を一致させておくことにより、直感的な方角同定
や方向変更が可能になる。

【００８６】（第２の実施の形態） 〔構成〕図１２は、本発明であるカメラシステムの第２
の実施の形態の構成を示す図である。

【００８７】図１２と図２を参照して本実施の形態と第
１の実施の形態を比較すると、それらの構成には異なる
点が２つある。一つは、第１の実施の形態で用いられて
いた円形窓１０３の代わりに、第２の実施の形態では矩
形窓１０３Ｓが用いられている点である。もう一つは、
円形窓１０３がモニタ１０１側に固定されていた（つま
り筐体１１０とは分離していた）のに対し、矩形窓１０
３Ｓはリングギヤ１０６と一体、すなわち筐体１１０側
に固定されている（リングギヤ１０６は、第１の実施の
形態と同様に筐体１１０に固定されているから）という
ことである。それ以外については全て同じ構成となって
いる。

【００８８】図１３は、本発明の第２の実施の形態にお
けるミラー回転型表示装置１００Ｓを上から見た図であ
る。上側の図はミラー１０２のモニタ１０１に対する相
対角度φ＝０°の時であり、下側の図はφ＝αの時の図
である。矩形窓１０３Ｓは、その矩形開口部の各辺が、
ミラー１０２の水平面への射影（図示されているミラー
１０２の四角形）である矩形の各辺と平行になるように
固定されている。ユーザが把手１０９を把持し、筐体１
１０を回転させると、それに伴ってミラー１０２及び矩
形窓１０３Ｓが回転する。以上のことより、矩形窓１０
３Ｓ及びミラー１０２を介してユーザに提供されるモニ
タ１０１上の画像は、角度φに関わらず図１４に示すよ
うに常に正立した矩形画像となる。

【００８９】なお、第１の実施の形態における円形窓１
０３は、モニタ１０１側に固定、すなわち筐体１１０と
は分離されていた。しかし、円形窓を用いる場合は、モ
ニタ１０１または筐体１１０のどちらに固定しても良
い。なぜなら開口部が円であるから、筐体１１０と共に
円形窓が回転してもユーザから見える開口部は常に円だ
からである。円形窓は、構造上さほど重くならないと思
われるが、少しでも回転部（筐体１１０、ミラー１０２
など）を軽量化するという意味から、第１の実施の形態
ではモニタ１０１側に固定しておいた。

【００９０】〔矩形窓１０３Ｓの開口部〕矩形窓１０３
Ｓの矩形開口部は、例えば図１０に示した矩形Ｓ１また
はＳ２に対応する大きさにしておけば良い。矩形Ｓ１ま
たはＳ２にするメリット／デメリットは、第１の実施の
形態で述べたＣ１またはＣ２にするそれと同じである。
図１５は、矩形Ｓ１に対応する開口部を持つ矩形窓１０
３Ｓを用いたときの、ファインダ１０８、矩形窓１０３
Ｓ、モニタ１０１の画面及びユーザから見える画像の様
子を示す図である。図は、筐体１１０を角度αだけ回転
させた時のファインダ１０８から見える画像の様子を示
している。

【００９１】〔円形窓または矩形窓をファインダ１０８
とミラー１０２の間に配置〕第１及び第２の実施の形態
では、円形窓１０３または矩形窓１０３Ｓは、モニタ１
０１とミラー１０２の間に配置されていた。しかし、円
形窓１０３または矩形窓１０３Ｓを、ファインダ１０８
とミラー１０２の間に配置しても何ら問題はない。ただ
し、当然、円形窓１０３と矩形窓１０３Ｓのどちらであ
っても筐体１１０側に固定しなければならない。

【００９２】（第３の実施の形態） 〔構成、動作〕図１６は、本発明であるカメラシステム
の第３の実施の形態の構成を示す図である。

【００９３】図１６を参照すると、本実施の形態は、第
１の実施の形態におけるミラー回転型表示装置１００に
画像変換手段１１１Ａが加わったミラー回転型表示装置
１００Ａと、ミラー回転型カメラ２００と、から構成さ
れている。図１６と図２を参照して本実施の形態と第１
の実施の形態を比較すると、それらの構成には異なる点
が２つある。一つは、第１の実施の形態ではミラー回転
型カメラ２００内のカメラ２０１の向きが鉛直下向きだ
ったのに対し、本実施の形態では鉛直上向きになってい
るという点である。もう一つは、ミラー回転型表示装置
１００に画像変換手段１１１Ａが加わっていることであ
る。

【００９４】本実施の形態と第１の実施の形態では、上
記２つの相違点以外の構成と、基本的な動作は同じなの
で詳細な説明は省略し、ミラー回転型カメラ２００が、
カメラ２０１の撮像方向が鉛直上向きに配置されている
ことに起因する画像変換手段１１１Ａの必要性について
以下で説明する。

【００９５】〔撮像素子２０９への結像〕図１７は、本
実施の形態のミラー回転型カメラ２００における結像の
様子を示す図である。図１７を参照すると、被写体（ミ
ラー２０２側から見て左側を向いているペンギン）から
の反射光は、ミラー２０２で反射され、レンズ２１０に
よって撮像素子２０９に結像される。撮像素子は、図示
したように撮像素子の受光面に向かって右上が（０，
０）、左下が（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）となるように配置
されている。この配置は、第１の実施の形態における撮
像素子２０９と同じである。結像される様子を分かり易
くするために、ミラー２０２における被写体の見え方を
示しておいた。

【００９６】〔ミラー２０２を回転させた時の撮像素子
２０９上での結像〕図１８は、本実施の形態において、
ミラー２０２を回転させた時のミラー回転型カメラ２０
０と撮像素子２０９上での結像の様子を示す図である。

【００９７】撮像素子２０９の各受光素子は、第１の実
施の形態と同様に（Ｘ，Ｙ）座標で表し、受光面に向か
って右上を（０，０）とし、水平左方向に（１，０）、
（２，０）、・・・、（Ｘｍａｘ，０）、一段下の列を
（０，１）、（１，１）、・・・、（Ｘｍａｘ，１）、
一番左下の画素を（Ｘｍａｘ，Ｙｍａｘ）とした。ま
た、ミラー２０２のカメラ２０１に対する回転角度θ
は、撮像素子２０９の各受光素子を表す（Ｘ，Ｙ）座標
系において、Ｘ方向に垂直かつＹ座標の正方向を向いた
状態をθ＝０°とし、撮像素子２０９の受光面に向かう
方向から見て時計回りをθの正方向とする。

【００９８】ミラー２０２がθ＝０°の状態で撮像方向
に存在する被写体（ミラー２０２側から見た時に左を向
いているペンギン）からの反射光は、ミラー２０２で反
射されレンズ２１０によって撮像素子２０９に結像され
る（図１８左上）。撮像素子２０９上の結像は、受光面
側から見ると、上下左右が１８０°反転されていない、
すなわちミラー２０２の位置から見た被写体の像が結ば
れている。（図１８左下）。次に、ミラー２０２がθ＝
αの状態で撮像方向に存在する被写体（ミラー２０２側
から見た時に左を向いているペンギン）からの反射光
は、ミラー２０２で反射されレンズ２１０によって撮像
素子２０９に結像される（図１８右上）。撮像素子２０
９上の結像は、受光面側から見ると、被写体の上下方向
（図中矢印方向）がθ＝０°の時より時計回りに角度α
だけ回転したものとなっている（図１８右下）。

【００９９】〔画像変換手段１１１Ａでの画像変換処
理〕撮像素子２０９の受光面上での結像は、電気信号に
変換され画像データとなる。画像変換手段１１１Ａは、
この原画像データを変換処理してモニタ１０１に送る。
以下、ミラー２０２がθ＝αの時を例にとり、変換方式
について図１９を用いて説明する。

【０１００】撮像素子２０９の受光面上に結ばれた像
は、撮像素子２０９によって電気信号に変換され原画像
データが生成される（図１９左上→右上）。画像変換手
段１１１Ａは、その原画像データを画像中央を中心にし
て時計回りにθ＝αだけ回転させる（図１９右上→右
中）。次に、画像中央を通る垂直軸を対象に左右反転変
換した後（図１９右中→左中）、画像中央を中心として
反時計回りにθ＝αだけ回転させる（図１９左中→左
下）。最後に、画像中央を通る水平軸を対象に上下反転
変換して（図１９左下→右下）得られる画像をモニタ１
０１に送る。

【０１０１】上下左右の反転や回転変換処理は、極めて
基本的な画像変換処理であり、各画素を表す座標（ｘ，
ｙ）に変換行列を掛けることで、変換後の座標を計算で
きる。これらについては、本発明の本質ではないので説
明を省略する。

【０１０２】モニタ１０１に表示された画像が、ファイ
ンダ１０８ごしにユーザからどのように見えるかは第１
の実施の形態と同様であり、それについては図７や図９
を用いて既に述べたので、ここでは説明を省略する。

【０１０３】〔第３の実施の形態のメリット〕以上のよ
うに、ミラー回転型表示装置１００を、画像変換手段１
１１Ａを加えたミラー回転型表示装置１００Ａという構
成とすることにより、ミラー回転型表示装置１００Ａと
ミラー回転型カメラ２００を、モニタ１０１の表示方向
とカメラ２０１の撮像方向を同一方向にして、特に鉛直
上向きにして配置することが可能になる。

【０１０４】さて、本発明を実際の場面に適用する場
合、ミラー回転型カメラ２００は、図１に示したように
床に置いたスタンドの先端に固定されることが少なくな
い。しかし、第１の実施の形態のようにカメラ２０１の
撮像方向を下向きにしてミラー回転型カメラ２００をス
タンドに固定すると、図２０に示すようにカメラ２０
１、モーター２０３、エンコーダ２０４、原点センサ２
０５などの接続ケーブルが、視野の一部をふさいでしま
う。しかし、第３の実施の形態で説明したように、カメ
ラ２０１の撮像方向を鉛直上向きに設置できれば、この
ような問題は回避できるのである。

【０１０５】なお、ミラー回転型カメラ２００は、必ず
しもスタンドに設置されるだけではない。例えば、図２
１のように天井から吊り下げる、あるいは天井に固定す
る場合も多い。このような場合では、接続ケーブルを天
井側に配線すれば、第１の実施の形態のようにカメラ２
０１の撮像方向が鉛直下向きでも、接続ケーブルが視野
に入ってしまうということはない。つまり、ミラー回転
型表示装置１００とミラー回転型カメラ２００を設置す
る場所の状況に応じて、第１及び第３の実施の形態を使
い分け、さらにモニタ１０１とカメラ２０１のそれぞれ
の向きを決定すれば良い。

【０１０６】なお、本実施の形態においては、図１６に
示したようにミラー回転型表示装置１００内のモニタ１
０１の表示方向と、ミラー回転型カメラ２００内のカメ
ラ２０１の撮像方向の両方が鉛直上向きの場合を例にと
り説明した。しかし、その逆、すなわちモニタ１０１の
表示方向と、カメラ２０１の撮像方向の両方を鉛直下向
きにしても何ら問題はない。さらに、ミラー回転型カメ
ラ２００をビル屋上や山頂などの高所に設置する場合、
カメラ２０１の撮像方向を、下方を展望できるように鉛
直方向に対して９０°以下の角度で傾けて設置しても良
い。ミラー回転型表示装置１００とミラー回転型カメラ
２００を設置する場所に応じて、適切な角度で設置すれ
ば良い。請求項６記載の「・・・前記カメラの光軸に沿
った撮像方向と前記モニタの表示方向のなす角度が９０
°以下となるように前記ミラー回転型カメラと前記ミラ
ー回転型表示装置を配置・・・」は、以上のことを一般
的に表現したものである。

【０１０７】（第４の実施の形態） 〔構成〕図２２は、本発明であるカメラシステムの第４
の実施の形態の構成を示す図である。

【０１０８】図２２を参照すると本実施の形態は、ミラ
ー回転型表示装置１００Ｂと、雲台回転型カメラ４００
と、から構成されている。ミラー回転型表示装置１００
Ｂは、第１の実施の形態におけるミラー回転型表示装置
１００に画像変換手段１１１Ｂが加わったものであり、
それ以外の構成は同じである。一方、雲台回転型カメラ
４００も、第２の従来技術として説明した電子潜望鏡に
おける雲台回転型カメラ４００と同じである。

【０１０９】〔動作〕ユーザがミラー回転型表示装置１
００Ｂの筐体１１０を回転させると、筐体１１０の回転
角度情報がエンコーダ１０４及び原点センサ１０８から
制御回路２０８に送られる。制御回路２０８は、ミラー
回転型表示装置１００Ｂの回転角度情報と、雲台回転型
カメラ４００内のエンコーダ２０４及び原点センサ２０
５からの角度情報に基づいてモーター２０３を制御す
る。

【０１１０】図２３は、本実施の形態において、カメラ
４０１を回転させた時の雲台回転型カメラ４００と、カ
メラ４０１から出力される原画像の様子を示す図であ
る。本実施の形態では、通常のカメラ（カメラ４０１）
を水平に回転させて被写体を撮像する。したがって、カ
メラ４０１の回転角度に関わらず、被写体の上下方向と
画像の上下方向は一致している。すなわち、第１から第
３の実施の形態のように、被写体の上下方向が、画像の
上下方向に対して回転することはない。

【０１１１】〔画像変換手段１１１Ｂでの画像変換処
理〕画像変換手段１１１Ｂは、カメラ４０１から送られ
てきた原画像を変換してモニタ１０１に送る。画像変換
手段１１１Ｂにおける変換処理を、カメラ４０１の回転
角度がθ＝αの時を例にとり、図２４を用いて説明す
る。

【０１１２】カメラ４０１から送られてきた原画像は、
まず、画像中央を通る水平軸に対して上下反転変換され
る。次に、画像中央を中心に時計回りにθ＝αだけ回転
変換し、モニタ１０１に送る。

【０１１３】モニタ１０１に表示された画像が、ファイ
ンダ１０８ごしにユーザからどのように見えるかは第１
の実施の形態と同様であり、それについては図７や図９
を用いて既に述べたので、ここでは説明を省略する。

【０１１４】（第５の実施の形態） 〔構成〕図２５は、本発明であるカメラシステムの第５
の実施の形態の構成を示す図である。

【０１１５】図２５を参照すると本実施の形態は、ミラ
ー回転型表示装置１００と、画像生成手段６００と、か
ら構成されている。ミラー回転型表示装置１００は、第
１の実施の形態におけるミラー回転型表示装置１００と
同じ構成であり、詳細な説明は省略する。

【０１１６】〔動作〕ユーザが筐体１１０を回転させる
と、筐体１１０の回転角度情報がエンコーダ１０４及び
原点センサ１０８から画像抽出手段６０２に送られる。
画像抽出手段６０２は、筐体１１０の回転角度情報に基
づいて、画像記憶手段６０１に記憶されている画像全体
からモニタ１０１に表示するべき画像を抽出し、画像変
換手段６０３に送る。画像変換手段６０３は、画像抽出
手段６０２から送られてきた画像を、変換処理してモニ
タ１０１に送る。

【０１１７】〔画像生成手段６００における画像の抽出
と変換〕図２６は、画像記憶手段６０１に記憶されてい
る画像全体から、画像抽出手段６０２によってモニタ１
０１に表示する画像が抽出され、さらに画像変換手段６
０３によって画像変換処理される様子を示す図である。
画像記憶手段６０１に記憶しておく画像としては、従来
技術の説明において図３２や図３５に示したものと同じ
水族館におけるペンギン飼育スペースの中から見た画像
を例にとった。パノラマ画像の横方向は、ユーザが見た
い方向、すなわち筐体１１０の回転角度に対応してお
り、０°〜３６０°の全方向になっている（図２６上
段）。

【０１１８】ユーザが筐体１１０を、ある基準位置から
角度αだけ回転させたとすると、画像抽出手段６０２は
パノラマ画像全体から角度αに対応する部分の画像を抽
出する（図２６中段）。抽出された画像は、画像変換手
段６０３に送られ、まず、画像中央を通る水平軸を対象
に上下反転変換される。次に、画像中央を中心として、
時計回りに角度αだけ回転され（図２６下段）、モニタ
１０１に送られる。

【０１１９】モニタ１０１に表示された画像が、ファイ
ンダ１０８ごしにユーザからどのように見えるかは第１
の実施の形態と同様であり、それについては図７や図９
を用いて既に述べたので、ここでは説明を省略する。

【０１２０】以上、本発明の実施の形態について、５つ
の形態を説明した。なお、これらの実施の形態の説明で
は、見たい方向を水平方向に変更する（パン）場合につ
いてのみ説明した。しかし、実際の装置では、画角を変
更するズーム／ワイドや、撮像方向を垂直方向に変更す
る（チルト）ことも考えられる。しかし本発明は、ミラ
ー回転型カメラが撮像方向を水平方向に変更した時に生
じる画像の回転を、ミラー回転型表示装置によって相殺
し、ユーザに正立画像を提供することに主眼をおいてお
り、画角の変化や撮像方向の垂直方向変化による画像の
変化とは無関係である。このため、上記実施の形態の説
明では、撮像方向の水平方向変化についてのみ説明し
た。

【０１２１】また、ミラー回転型表示装置については、
モニタが内蔵されており、ファインダを覗いて画像を見
る略円柱形状をした潜望鏡型の表示装置として説明した
が、モニタの代わりに液晶プロジェクタを用い、ミラー
を回転させて周囲の壁に画像を表示する表示装置にする
こともできる。

【０１２２】なお、ズーム／ワイドやチルトの操作につ
いては、ユーザが操作する筐体に、適切なユーザインタ
フェースを備えておけば実現できる。また、ミラー回転
型カメラのミラーを水平／垂直回転駆動できる２軸機構
としては、本出願人が本願出願以前に特許出願した特願
平１１−１８０９４１号「２軸駆動機構とそれを利用し
た画像入力装置及び光投射装置」が利用できる。

【０１２３】

【発明の効果】本発明によれば、被写体の方向と、ユー
ザが被写体、あるいは被写体が映っている画像を見る方
向の絶対方角または相対角度変化が一致しているため、
直感的な方向認識が可能になり、被写体が存在する空間
全体の把握が容易になるという潜望鏡自体に備わってい
る効果だけではなく、下記記載の効果も奏する。

【０１２４】〔カメラの遠隔制御が可能〕本発明のカメ
ラシステムは、電子的なカメラとモニタによって被写体
を撮像、表示して構成されているため、光学潜望鏡では
困難であったカメラの遠隔地設置が可能になる。第１の
実施の形態の説明においても述べたように、例えばミラ
ー回転型カメラを水族館のペンギン飼育スペースに設置
すれば、飼育スペース内から見たペンギンの様子を飼育
スペース外において見ることができる。もし、光学潜望
鏡をペンギン飼育スペースに設置すると、ペンギン飼育
スペースの真下または真上にユーザが入れる場所を設け
る必要がある。

【０１２５】〔回転部が小型／軽量〕さらに、ミラー回
転型表示装置とミラー回転型カメラの双方とも、モニタ
またはカメラ全体を回転させるのではなく、モニタやカ
メラに比べて小型で軽量なミラーのみが回転するだけで
ある。そのため、回転部を小型、軽量化することがで
き、ひいては装置全体を小型、軽量化できる。さらに、
ミラー回転型カメラにおいては、カメラ全体を回転させ
る場合に比べて低トルクなモーターを適用でき、モータ
ーの小型化、低コスト化が可能になる。一方、ミラー回
転型表示装置においては、ユーザが回転操作する筐体
（実施の形態の説明では筐体１１０）が小さく、軽くな
るため、操作性が向上する。

【０１２６】〔ミラーには電気的接続が無い〕また、ミ
ラーには小型、軽量だけではなく、電気的接続が無いと
いう特徴もある。したがって、もし、筐体あるいはミラ
ー回転型カメラのミラーをエンドレスに回転させたい場
合、モニタやカメラ全体を回転させるためにはスリップ
リングなどを用いて回転部と被回転部の間に電気接続を
設ける必要があるのに対し、本発明では回転するのがミ
ラーだけなのでその必要が無い。

【０１２７】ところで、筐体やミラー回転型ミラーをエ
ンドレス回転できることは、ユーザに対して操作の自由
度が大きくなるというメリットがある。また、スリップ
リングを用いた場合に比べて、特に回転部と被回転部の
間の摩擦を低減でき、耐久性が向上する。

【０１２８】〔画像変換不要〕ミラー回転型表示装置内
のモニタの表示方向と、ミラー回転型カメラ内のカメラ
の撮像方向のなす角度を９０°以上、すなわち逆方向と
しておくことにより、カメラで撮像された画像を変換処
理することなく、そのままモニタに出力しても、ユーザ
がファインダごしに見える画像は上下左右の正しい正立
画像となる。つまり、本発明によれば、撮像画像におけ
る被写体の上下方向が、ミラーの回転角度によって回転
してしまうミラー回転型カメラを用いているにも関わら
ず、その画像をミラー回転型表示装置で見ることによ
り、画像変換処理を不要としている。

【０１２９】本来必要な画像変換処理とミラーの回転制
御を同時に行うためには、通常パソコン等を用いて実現
せざるを得ない。しかし、本発明では、ミラー回転制御
を実現する制御回路（実施の形態の説明における制御回
路２０８に相当する回路）があれば良い。したがって、
パソコンほどの高機能ＣＰＵを必要とせず、装置全体を
低コスト化できる。

【０１３０】〔ファインダから見える画像が回転矩形画
像ではなく、常に円形画像〕また、ミラー回転型表示装
置内のモニタとモニタ用ミラーの間に円形の開口部を備
えた円形窓を配置し、モニタに表示された画像の内、円
形窓の開口部に対応する領域の画像のみを、モニタ用ミ
ラー及びファインダを通してユーザに画像が提供される
ようにしたことにより、ファインダごしに見える画像
が、違和感のある回転矩形画像ではなく、モニタ用ミラ
ーあるいはカメラ用ミラーの回転角度に関わらず常に円
形画像が見える。

【０１３１】〔ファインダから見える画像が回転矩形画
像ではなく、常に非回転矩形画像〕また、円形窓ではな
く、矩形窓をモニタとモニタ用ミラーの間に配置し、そ
の矩形窓をモニタではなく筐体に固定したことにより、
ファインダごしに見える画像が、違和感のある回転矩形
画像ではなく、モニタ用ミラーあるいはカメラ用ミラー
の回転角度に関わらず常に矩形画像が見える。

【０１３２】〔ファインダから見える画像が回転矩形画
像ではなく、常に円形または非回転矩形画像〕また、円
形窓または矩形窓を、ファインダとモニタ用ミラーの間
に配置し、筐体に固定することにより、モニタに表示さ
れた画像の内、円形窓または矩形窓の開口部に対応する
領域の画像のみを、モニタ用ミラー及びファインダを通
してユーザに画像が提供することができる。

【０１３３】〔画像変換手段を設けることにより、ミラ
ー回転型表示装置内のモニタの表示方向と、ミラー回転
型カメラ内のカメラの撮像方向のなす角度を９０°以下
にして設置できる〕本発明のカメラシステムは、ミラー
回転型カメラ内のカメラで撮像された画像を変換してミ
ラー回転型表示装置内のモニタに表示することにより、
ミラー回転型カメラとミラー回転型表示装置を、カメラ
の光軸に沿った撮像方向とモニタの表示方向のなす角度
が９０°以下となるように配置できる。例えば、カメラ
の光軸に沿った撮像方向とモニタの表示方向の両方を鉛
直上向きにする（両方向のなす角度は０°）ことができ
る。

【０１３４】〔本発明あるいは請求項２記載の発明を適
宜選択すると任意の向きで設置可能〕本発明のカメラシ
ステムを設置する場所の制限や、ミラー回転型表示装置
またはミラー回転型カメラに接続されているケーブルの
出し方の制限などから、ミラー回転型表示装置とミラー
回転型カメラの向きを変える必要が生じる場合が少なく
ない。しかし、本発明の構成あるいは請求項２記載の発
明の構成を適宜選択することにより、ミラー回転型表示
装置及びミラー回転型カメラを任意の向きに配置でき
る。

【０１３５】〔雲台回転型カメラ利用により、画像変換
処理が若干簡単、市販雲台カメラの利用が可能〕本発明
は、雲台回転型カメラと請求項１記載のミラー回転型表
示装置を組み合わせたカメラシステムである。

【０１３６】ミラー回転型表示装置については、請求項
１記載の発明の効果と同様の効果がある。

【０１３７】一方、雲台回転型カメラを用いることによ
り、下記効果を奏する。

【０１３８】雲台回転型カメラで撮像される画像は、ミ
ラー回転型カメラのそれとは異なり、被写体と画像の上
下方向が、カメラの回転角度に関わらず常に一致した正
立画像となる。このため、ミラー回転型表示装置内のモ
ニタに表示するための変換処理が、請求項６記載の発明
における変換処理に比べて若干簡単になる。さらに、雲
台回転型カメラは、様々なタイプが既に市販されてお
り、それらを適用することにより本発明のシステム構築
が容易かつ迅速になる。

【０１３９】〔ミラー回転型表示装置のメリットを生か
した表示装置〕本発明の表示装置は、予め記憶された画
像を抽出、変換処理して出力する画像生成手段と、請求
項１記載のミラー回転型表示装置を組み合わせたもので
あり、ミラー回転型表示装置については、請求項１記載
の発明の効果と同様の効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の外観を示す図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態の構成を示す図であ
る。

【図３】カメラ２０１に内蔵されている撮像素子２０９
と被写体との関係、及びミラー２０２の回転角度の様子
を示す図。

【図４】一般的な縮小光学系の結像と、撮像された画像
がモニタに出力される様子を示す図。

【図５】ミラー回転型カメラ２００における結像の様子
を示す図。

【図６】撮像素子２０９で撮像された画像、及びそれが
モニタ１０１に出力される様子を示す図。

【図７】モニタ１０１に出力された画像が、円形窓１０
３及びミラー１０２を介してユーザに表示される様子を
示す図。

【図８】ミラー２０２を回転させた時の結像の様子を示
す図。

【図９】ミラー１０２及び２０２を回転させたときの入
力／表示画像の様子を示す図。

【図１０】ミラー１０２及び２０２の回転に伴う表示画
像の回転の様子を示す図。

【図１１】円Ｃ１に対応する開口部をもつ円形窓１０３
を用いたときのファインダ１０８、円形窓１０３、モニ
タ１０１の画面及びユーザから見える画像の様子を示す
図。

【図１２】本発明の第２の実施の形態の構成を示す図。

【図１３】本発明の第２の実施の形態のミラー回転型表
示装置１００Ｓを上から見た図。

【図１４】モニタ１０１に出力された画像が、矩形窓１
０３Ｓ及びミラー１０２を介してユーザに表示される様
子を示す図。

【図１５】矩形Ｓ１に対応する開口部をもつ矩形窓１０
３Ｓを用いたときのファインダ１０８、矩形窓１０３
Ｓ、モニタ１０１の画面及びユーザから見える画像の様
子を示す図。

【図１６】本発明の第３の実施の形態の構成を示す図。

【図１７】本発明の第３の実施の形態のミラー回転型カ
メラ２００における結像の様子を示す図。

【図１８】本発明の第３の実施の形態におけるミラー２
０２を回転させた時の結像の様子を示す図。

【図１９】θ＝αの時の画像変換手段１１１Ａにおける
画像変換処理の様子を示す図。

【図２０】第１の実施の形態におけるミラー回転型カメ
ラ２００がスタンドに設置された時の接続ケーブルが視
野に入ってしまう様子を示す図。

【図２１】ミラー回転型カメラ２００を天井に吊り下げ
た場合の本発明の第１の実施の形態の外観を示す図。

【図２２】本発明の第４の実施の形態の構成を示す図。

【図２３】本発明の第４の実施の形態におけるカメラ４
０１を回転させた時の画像の様子を示す図。

【図２４】θ＝αの時の画像変換手段１１１Ｂにおける
画像変換処理の様子を示す図。

【図２５】本発明の第５の実施の形態の構成を示す図。

【図２６】画像記憶手段６０１に記憶されている画像
と、画像抽出手段６０２による画像抽出と、画像変換手
段６０３による画像変換の様子を示す図。

【図２７】従来技術である光学潜望鏡の概略構成を示す
図。

【図２８】従来技術である電子潜望鏡の構成を示す図。

【図２９】従来技術であるミラー回転型カメラと通常の
モニタを組み合わせたカメラ制御システムの構成を示す
図。

【図３０】ミラー回転型カメラで取得される画像の回転
の様子を示す図。

【図３１】従来技術である特開平９−２９２８２７号公
報「回転式映像目視装置」の構成を示す図。

【図３２】画像記憶手段６０１に記憶されている画像
と、画像抽出手段６０２による画像抽出の様子を示す
図。

【図３３】従来技術であるミラーを用いた回転式映像目
視装置の構成を示す図。

【図３４】画像変換手段６０３Ａで画像を上下反転変換
する理由を説明する図。

【図３５】画像記憶手段６０１に記憶されている画像
と、画像抽出手段６０２による画像抽出と、画像変換手
段６０３Ａによる画像変換の様子を示す図。

【符号の説明】

１００ ミラー回転型表示装置 １０１ モニタ １０２ ミラー １０３ 円形窓 １０４ エンコーダ １０５ 原点センサ １０６ リングギヤ １０７ 支柱 １０８ ファインダ １０９ 把手 １１０ 筐体 １００Ｓ ミラー回転型表示装置 １０３Ｓ 矩形窓 １００Ａ ミラー回転型表示装置 １１１Ａ 画像変換手段 １００Ｂ ミラー回転型表示装置 １１１Ｂ 画像変換手段 ２００ ミラー回転型カメラ ２０１ カメラ ２０２ ミラー ２０３ モーター ２０４ エンコーダ ２０５ 原点センサ ２０６ リングギヤ ２０７ 支柱 ２０８ 制御回路 ２０９ 撮像素子 ２１０ レンズ ３００ 潜望鏡型表示装置 ３０１ モニタ ３０２ ギヤ ４００ 雲台回転型カメラ ４０１ カメラ ４０２ ギヤ ５０１ モニタ ５０２ 画像変換手段 ５０３ ミラー回転操作手段 ６００ 画像生成手段 ６０１ 画像記憶手段 ６０２ 画像抽出手段 ６０３ 画像変換手段 ６００Ａ 画像生成手段 ６０３Ａ 画像変換手段 ６１０ 画像生成手段 ７００ 潜望鏡型表示装置 ７０１ モニタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 15/00 G03B 17/00 G03B 17/56 G03B 21/28 H04N 7/18

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】カメラと、前記カメラの前方にカメラの光
   軸に対して４５°近傍の角度で配置されたカメラ用ミラ
   ーと、前記カメラ用ミラーを前記カメラの光軸回りに回
   転駆動させるミラー回転機構と、から構成されるミラー
   回転型カメラと、 前記カメラで撮像された画像を表示するモニタと、前記
   モニタの前方に前記モニタの表示方向に対して４５°近
   傍の角度で配置されたモニタ用ミラーと、前記モニタ用
   ミラーを介して前記モニタに表示された映像を視認でき
   るファインダと、前記モニタの表示画面中央近傍から表
   示画面に対して垂直に延ばした軸回りに、前記モニタ用
   ミラーと共に回転可能な筐体と、から構成されるミラー
   回転型表示装置と、からなるカメラシステムであって、前記筐体の回転に応じて前記モニタ用ミラーが回転し、
   更に、前記カメラ用ミラーが前記モニタ用ミラーと同じ
   だけ回転する ことを特徴とするカメラシステム。
2. 【請求項２】前記カメラの光軸に沿った撮像方向と前記
   モニタの表示方向のなす角度が９０°以上２７０°以下
   となるようにミラー回転型カメラとミラー回転型表示装
   置を配置したことを特徴とする請求項１記載のカメラシ
   ステム。
3. 【請求項３】前記モニタと前記モニタ用ミラーの間に円
   形の開口部を備えた円形窓を配置し、 前記モニタに表示された画像の内、前記開口部に対応す
   る領域の画像を、前記モニタ用ミラー及び前記ファイン
   ダを通してユーザに画像が提供されるようにしたことを
   特徴とする請求項１または２記載のカメラシステム。
4. 【請求項４】前記モニタと前記モニタ用ミラーの間に矩
   形の開口部を備えた矩形窓を配置し、 前記矩形窓は前記筐体に固定され、 前記モニタに表示された画像の内、前記開口部に対応す
   る領域の画像のみを、前記モニタ用ミラー及び前記ファ
   インダを通してユーザに画像が提供されるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のカメラシステ
   ム。
5. 【請求項５】前記ファインダと前記モニタ用ミラーの間
   に、前記円形窓または前記矩形窓のどちらか一方が配置
   され、 前記円形窓または前記矩形窓は前記筐体に固定され、 前記モニタに表示された画像の内、前記開口部に対応す
   る領域の画像のみを、前記モニタ用ミラー及び前記ファ
   インダを通してユーザに画像が提供されるようにしたこ
   とを特徴とする請求項１または２記載のカメラシステ
   ム。
6. 【請求項６】前記カメラの光軸に沿った撮像方向と前記
   モニタの表示方向のなす角度が９０°以下となるように
   前記ミラー回転型カメラと前記ミラー回転型表示装置を
   配置し、 前記カメラからの画像を、被写体の画像が前記ミラー回
   転型表示装置に左右上下に関して正しく表示されるよう
   に変換する画像変換手段を備えたことを特徴とする請求
   項１記載のカメラシステム。
7. 【請求項７】画像を表示できるモニタと、前記モニタの
   前方にモニタの表示方向に対して４５°近傍の角度で配
   置されたモニタ用ミラーと、前記モニタ用ミラーを介し
   て前記モニタに表示された映像を視認できるファインダ
   を備え、前記モニタの表示画面中央近傍から表示画面に
   対して垂直に延ばした軸回りに、前記モニタ用ミラーと
   共に回転可能な筐体と、から構成されるミラー回転型表
   示装置と、 前記モニタに表示するための画像全体を記憶しておく画
   像記憶手段と、前記筐体の回転に応じて前記画像全体か
   ら前記モニタに表示するべき画像を抽出するための画像
   抽出手段と、前記画像抽出手段で抽出された画像を、被
   写体が前記ミラー回転型表示装置に左右上下に関して正
   しく表示されるように変換する画像変換手段と、から構
   成される画像生成手段と、から構成され、 前記画像生成手段で生成された画像を前記モニタに表示
   し、前記筐体の回転させることにより前記画像記憶手段
   に記憶された画像全体を観ることができるようにしたこ
   とを特徴とする表示装置。