(57)【要約】【課題】１台の監視カメラで全体映像と部分的拡大映像とを高品位に撮像できる撮像装置と、撮像装置の映像を伝送する撮像画像伝送システムを提供する。【解決手段】双曲面ミラー１が周囲角度３６０°の全体映像を取り込むと、ハーフミラー８によって全体映像の光路が２つに分割される。第１の撮像部９が一方の光路で結像された全体映像を撮像して外部へ伝送する。また、ハーフミラーによって分割された他方の光路で結像された全体映像は像回転プリズム５によって任意の回転角度で回転されて光軸変換光学系６を通過する。そして、ズーム機能を備えた第２の撮像部１０が全体映像中の任意の部分を拡大して撮像し、部分的拡大映像を外部に伝送する。したがって、１台の撮像装置で周囲角度３６０°の全体映像と部分的拡大映像とを同時に撮影し、かつ、伝送することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲角度３６０°の視野領域の映像を取り込む第１の光学系と、
前記第１の光学系が取り込んだ周囲角度３６０°の視野領域の映像を撮像する第１の撮像手段と、
前記第１の光学系が取り込んだ視野領域の映像を任意の回転角度で回転させる第２の光学系と、
前記第１の光学系が取り込んだ視野領域の映像中の任意の部分を拡大する光学ズーム系を有し、前記光学ズーム系によって拡大された部分的拡大映像を撮影する第２の撮像手段とを、
備える撮像装置。
【請求項２】
さらに、前記第１の光学系が取り込んだ視野領域の映像と前記光学ズーム系が拡大した部分的拡大映像のいずれか、又は両方に対して画像補正を施す画像演算処理手段を備える請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
周囲の視野領域の映像を取り込む広角レンズ系と、
前記広角レンズ系から入射された光の光路を２つに分割する光路分割手段と、前記光路分割手段で分割された一方の光路の光学像を結像して撮像する第１の撮像手段と、
前記光路分割手段で分割された他方の光路の光学像を拡大・縮小するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系で拡大・縮小された光学像を結像して撮像する第２の撮像手段と、
前記第２の撮像手段が前記広角レンズ系で得られた光学像の任意の部分を観察できるように、前記広角レンズ系に対して前記第２の撮像手段及び前記ズームレンズ系を移動する移動手段とを、
備える撮像装置。
【請求項４】
周囲角度３６０°の視野領域の映像を取り込む全方位センサ系と、
前記全方位センサ系から入射された光の光路を２つに分割する光路分割手段と、
前記光路分割手段で分割された一方の光路の光学像を結像して撮像する第１の撮像手段と、
前記光路分割手段で分割された他方の光路の光学像を拡大・縮小するズームレンズ系と、
前記ズームレンズ系で拡大・縮小された光学像を結像して撮像する第２の撮像手段と、
前記第２の撮像手段が前記全方位センサ系で得られた光学像の任意の部分を観察できるように、前記全方位センサ系に対して前記第２の撮像手段及び前記ズームレンズ系を移動する移動手段と、
前記第２の撮像手段で撮像した映像の歪補正を行う画像補正手段とを、
備える撮像装置。
【請求項５】
全方位の被写体の映像情報を光の光路を２つに分割する光路分割手段を介して分光し、第１の光路で結像された映像情報を第１の撮像装置で撮像して伝送する第１の伝送手段と、
前記光路分割手段で分光された第２の光路で結像された映像情報を回転し、その映像情報の一部を選択して拡大する選択画像拡大手段と、
前記選択画像拡大手段より得られた拡大映像を第２の撮像装置で撮像して伝送する第２の伝送手段とを、
備える撮像画像伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、周囲の視野情報を取り込む撮像装置、及びこの撮像装置によって撮像された映像情報を伝送する撮像画像伝送システムに関し、特に、防犯・防災・安全監視用などに供する監視カメラとして用いることが可能な撮像装置、及びこの撮像装置の映像情報を伝送する撮像画像伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
公共施設や公園などのような広い範囲をビデオカメラなどで監視する監視システムにおいては、監視場所全体を映し出すとともに、映し出された映像中を移動する移動物体などをクローズアップして識別及び確認できることが必要である。このような広範囲な全体映像と部分ズーム映像を撮像する技術は、例えば、下記の特許文献１などに開示されている。この技術は、監視場所の全体を映し出す第１の監視カメラと、監視場所全体のうち注目したい部分をズーム撮影する第２の監視カメラを連携させるコンビネーションカメラシステムによって実現されている。これによって、監視場所全体の監視と注目したい部分の動作の監視を行うことができ、防犯のための自動追尾監視システムを構築することができる。
【０００３】
また、特許文献２には、広角レンズ系で撮像された光学像の任意の一部分をズームレンズ系で拡大して観察できる技術が開示されている。この技術によれば、同一のカメラを用いて広角レンズ系とズームレンズ系とを切り替えることにより、必要に応じて監視領域内の任意の部分の部分的拡大映像を得ることができる。さらに、撮影した全体映像の一部分に対しデジタルズームを行って部分的拡大映像を得る技術も知られている。
【０００４】
また、特許文献３には、撮像素子を複数設けるとともに、対物レンズから各撮像素子までの光路中に対物レンズが集めた光線を分割する光路分割手段と焦点距離の異なるレンズとを設けた撮像装置が開示されている。この技術によれば、異なる倍率の映像を同時に撮像することができる撮像システムを構築することができる。このため、複数の撮像装置を必要としないので、撮像装置を設置する場所を減らすことができるとともに、撮像装置の購入費用を削減することができる。
【０００５】
また、特許文献４には、放物面ミラーから反射された光線を光路分割手段で複数の光線に分割して撮像素子で受光する全方向撮像装置の技術が開示されている。この技術によれば、放物面ミラーの焦点に向かって入射した光線は放物面の中心軸に平行な光線となって反射されるため、全方向を広角で撮像しても無歪な映像を得ることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２１７３１６号公報（段落０００９〜００１４及び図１、図２）
【特許文献２】
特許第３２６０５４０号公報（段落００２７〜００３２及び図１、図２）
【特許文献３】
特開平９−１８６９１７号公報（段落００１１〜００２２及び図１、図２）
【特許文献４】
特表２００１−５２６４７１号公報（段落００１０〜００１２、００２４〜００２９及び図１ａ、図１ｂ）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の技術のように、複数の監視カメラを連携させて全体映像及び部分的拡大映像の撮像を実現する場合は、複数のカメラを使用するために、撮像装置が大型になってコスト高になったり、カメラの設置場所が複数箇所になるために各カメラを連動させるための信号線が必要になり、撮像装置の設置状態が煩雑になるなどの使い勝手の悪さがある。さらには、複数のカメラをパン・チルトさせる大掛かりな機構部分が必要になるなどの問題もある。つまり、特許文献１のような技術は、複数のカメラを切り替えながら全体映像と部分的拡大映像とを撮影しなければならないので、撮像装置の構成が大掛かりになるという課題がある。
【０００８】
また、特許文献２の技術の場合は、監視カメラを用いて全方位センサによる周囲角度３６０°の映像の撮影を行うと、ズームを行う領域によっては得られる映像が傾いたり歪んだりすることがあるため、映像補正のための画像処理を行って見やすい映像に変換する必要がある。さらには、広角から望遠まで撮像できるズームレンズを用いた１台の監視カメラを用いた場合は、全体を映し出す映像と局所を拡大した映像とを同時に得ることができないなどの問題もある。つまり、特許文献２のような技術は、全体映像や部分的拡大映像の傾きや歪を補正するための画像処理装置が必要になったり、１台の撮像装置では全体映像と部分的拡大映像を同時に得ることができないなどの課題がある。なお、デジタルズームによって部分的拡大映像を得る技術では、通常使用するＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ：撮像素子）が有限な画素数しか持っていないため、画素数の少ないＣＣＤで撮影した場合には得られる映像は極めて低品位の映像になるなどの課題がある。
【０００９】
また、特許文献３の技術は、光路分割手段と焦点距離の異なる複数のレンズを設けることによって異なる倍率の映像を同時に得るには、撮像される映像の中心点を常に一致させる必要があるために、低倍率側から得られる映像の任意の部分を拡大することができないなどの不具合がある。さらに、部分的拡大映像を取り込んだときには、周囲角度３６０°の全方向を映し出す映像を同時に取り込むことができない。したがって、部分的拡大映像を取り込んだときには、限られた視野の映像しか得ることができない。つまり、特許文献３のような技術は、全体映像と部分的拡大映像を同時に取り込んだとき、部分的拡大映像が全体映像の中のどの位置にあるかを把握することができないなどの課題がある。
【００１０】
また、特許文献４の技術は、放物面の焦点に向かって入射された光線は放物面の中心軸に平行な光線となって反射されるため、光軸方向から見て光の放物面の直径（つまり、光束）とほぼ等しい円領域をカバーする光路分割手段が必要となるため、撮像装置が大規模になるなどの不具合がある。
【００１１】
このように、従来の撮像装置は、監視領域全体を映し出す映像と任意の部分をクローズアップした映像とを同時に得るためには、カメラをパン・チルトさせる大掛かりな機構部分や大規模な光学系や複数台のカメラが必要となるため、時代のニーズに沿った安価で小型な撮像装置を実現することができないなどの課題がある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、１台の監視カメラで監視領域の全体映像と部分的拡大映像とを得ることができるとともに、必要最低限の画像処理によって高品位な映像が得られる安価で小型な監視カメラなどの撮像装置と、この撮像装置を用いて映像情報を伝送することのできる撮像画像伝送システムを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本願の請求項１に係る撮像装置は、第１の光学系が周囲角度３６０°の視野領域の映像を取り込むと、第１の撮像手段が周囲角度３６０°の視野領域の全体映像を撮像する。さらに、第２の光学系が第１の光学系の取り込んだ全体映像を任意の回転角度で回転させ、かつ、光学ズーム系が全体映像中の任意の部分を拡大する。ここで第１の光学系、第２の光学系及び光学ズーム系は一連の光学系として実施可能である。そして、第２の撮像手段が光学ズーム系によって拡大された部分的拡大映像を撮像する。したがって、一連の光学系を有する１台の撮像装置ユニットで周囲角度３６０°の視野領域の全体映像と部分的拡大映像とを同時に撮影することができるので、監視機能を向上させることができるとともに、光学系が一体化されているので撮像装置全体を小型軽量化することができる。
【００１４】
すなわち、本願の請求項１によれば、周囲角度３６０°の視野領域の映像を取り込む第１の光学系と、第１の光学系が取り込んだ周囲角度３６０°の視野領域の映像を撮像する第１の撮像手段と、第１の光学系が取り込んだ視野領域の映像を任意の回転角度で回転させる第２の光学系と、第１の光学系が取り込んだ視野領域の映像中の任意の部分を拡大する光学ズーム系を有し、この光学ズーム系によって拡大された部分的拡大映像を撮影する第２の撮像手段とを備える撮像装置が提供される。
【００１５】
また、本願の請求項２による撮像装置は、さらに、第１の光学系が取り込んだ視野領域の映像と光学ズーム系が拡大した部分拡大映像の、いずれか又は両方に対して画像補正を施す画像演算処理手段を備えている。したがって、このような撮像装置によれば、３６０°の視覚領域の映像の傾きを自動補正するとともに、特に歪の生じやすい部分的拡大映像の歪を自動補正して、監視者が見やすい映像で撮像したり、その映像信号を外部のモニタカメラなどに送信することができる。
【００１６】
また、本願の請求項３に係る撮像装置は、広角レンズ系が周囲の視野領域の映像を取り込むと、光路分割手段が、取り込んだ全体映像の光路を２つに分割する。そして、光路分割手段によって分割された一方の光路の結像は全体映像として第１の撮像手段によって撮像される。さらに、光路分割手段によって分割されたもう一方の光路の映像は、ズームレンズ系によって所望の大きさに拡大又は縮小して結像される。これにより、第２の撮像手段が、例えば、ズームレンズ系によって拡大されて結像した部分的拡大映像を撮像する。このとき、移動手段が、部分的拡大映像を鮮明に撮像できるようにズームレンズ系と第２の撮像手段を移動させる。よって、１台の撮像装置で被写体の全体映像と任意の部分の部分拡大映像を鮮明に映し出すことができるので、安価で小型な撮像装置を実現することができるとともに、防犯用監視カメラとして最適な撮像装置を提供することができる。
【００１７】
すなわち、本願の請求項３によれば、周囲の視野領域の映像を取り込む広角レンズ系と、広角レンズ系から入射された光の光路を２つに分割する光路分割手段と、光路分割手段で分割された一方の光路の光学像を結像して撮像する第１の撮像手段と、光路分割手段で分割された他方の光路の光学像を拡大・縮小するズームレンズ系と、ズームレンズ系で拡大・縮小された光学像を結像して撮像する第２の撮像手段と、第２の撮像手段が広角レンズ系で得られた光学像の任意の部分を観察できるように、広角レンズ系に対して第２の撮像手段及びズームレンズ系を移動する移動手段とを備える撮像装置が提供される。
【００１８】
また、本願の請求項４に係る撮像装置は、例えば、双曲面ミラーと広角レンズ系からなる全方位センサ系が周囲角度３６０°の視野領域の映像を取り込むと、光路分割手段が、取り込んだ全体映像の光路を２つに分割する。そして、光路分割手段によって分割された一方の光路の結像は全体映像として第１の撮像手段によって撮像される。さらに、光路分割手段によって分割されたもう一方の光路の映像は、ズームレンズ系によって所望の大きさに拡大又は縮小して結像される。これにより、第２の撮像手段が、例えば、ズームレンズ系によって拡大されて結像した部分的拡大映像を撮影する。このとき、部分的拡大映像は歪が生じるので、画像補正手段によって映像の歪補正を行う。よって、１台の撮像装置で被写体の全体映像と任意の部分の無歪な部分拡大映像を映し出すことができるので、安価で小型な撮像装置を実現することができるとともに、防犯用監視カメラとして最適な撮像装置を提供することができる。
【００１９】
すなわち、本願の請求項４によれば、周囲角度３６０°の視野領域の映像を取り込む全方位センサ系と、この全方位センサ系から入射された光の光路を２つに分割する光路分割手段と、この光路分割手段で分割された一方の光路の光学像を結像して撮像する第１の撮像手段と、光路分割手段で分割された他方の光路の光学像を拡大・縮小するズームレンズ系と、このズームレンズ系で拡大・縮小された光学像を結像して撮像する第２の撮像手段と、第２の撮像手段が全方位センサ系で得られた光学像の任意の部分を観察できるように、全方位センサ系に対して第２の撮像手段及びズームレンズ系を移動する移動手段と、前記第２の撮像手段で撮像した映像の歪補正を行う画像補正手段とを備える撮像装置が提供される。
【００２０】
また、本願の請求項５に係る撮像画像伝送システムは、第１の撮像手段が全方位の被写体の全体映像を撮像すると、第１の伝送手段が、第１の撮像手段によって撮像された全体映像の情報を外部へ伝送する。さらに、選択画像拡大手段が全方位の被写体の分光を取り込んで全体映像の所望の部分を拡大すると、第２の撮像手段が、選択画像拡大手段によって拡大された部分的拡大映像を撮像する。そして、第２の伝送手段が、第２の撮像手段によって撮像された部分的拡大映像の情報を外部へ伝送する。これにより、例えば、遠方のモニタテレビに全体映像と部分的拡大映像を交互に映しだしたり、両者を並列に映し出すことができる。したがって、遠方にいても映像情報を監視することができるとともに、部分的拡大映像が全体映像のどの位置にあるのかを一目で知ることができる。よって、監視者にとって利用のしやすい防犯・防災監視システムを構築することができる。
【００２１】
すなわち、本願の請求項５によれば、全方位の被写体の映像情報を光の光路を２つに分割する光路分割手段を介して分光し、第１の光路で結像された映像情報を第１の撮像装置で撮像して伝送する第１の伝送手段と、この光路分割手段で分光された第２の光路で結像された映像情報を回転し、その映像情報の一部を選択して拡大する選択画像拡大手段と、この選択画像拡大手段より得られた拡大映像を第２の撮像装置で撮像して伝送する第２の伝送手段とを備える撮像画像伝送システムが提供される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
＜第１の実施の形態＞
以下、図面を用いて、本発明における撮像装置及び撮像画像伝送システムの実施の形態の幾つかを詳細に説明する。まず、本発明における第１の実施の形態の撮像装置について説明する。図１は、本発明における第１の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。図１に示す監視カメラは、監視領域全体を撮影するための双曲面ミラー１と、双曲面ミラー１の焦点７の位置に配置した第１レンズ２と、双曲面ミラー１で集光された光線の光路を分割する光路分割手段であるハーフミラー８と、ハーフミラー８で分割された一方の光路の光線が結ぶ実像３から入射された光線をコリメート光に変換する第２レンズ４と、第２レンズ４から入射されたコリメート光の回転角度を制御する像回転プリズム５と、像回転プリズム５から入射されたコリメート光の光軸をＸＹ方向（光軸方向を２方向とする）に制御する光軸変換光学系６と、第２レンズ４が結ぶ実像（図示せず）を撮像する撮像素子を有する第２の撮像部１０と、ハーフミラー８で分割されたもう一方の光路の光線が結ぶ実像（図示せず）を撮像する撮像素子を有する第１の撮像部９とによって構成されている。
【００２３】
このような構成の監視カメラにおいては、周囲角度３６０°の視野情報が得られる双曲面ミラー１と、この双曲面ミラー１の焦点７の位置に配置した第１レンズ２の光学系によって実像３が結像される。そして、実像３が第２レンズ４によってコリメート光に変換される。さらに、そのコリメート光が、図示しない回転制御装置によって回転角度を制御される像回転プリズム５を通過する。
【００２４】
実像３によるコリメート光が像回転プリズム５を通ることにより、映像は光軸を中心として像回転プリズム５の回転角度に比例した回転角度だけ回転する。図示しない撮影位置制御装置によって制御される光軸変換光学系６は、像回転プリズム５を通ったコリメート光の任意の場所を光軸の中心とするように動作し、全体映像中の任意の映像がズーム機能を持った撮像素子を有する第２の撮像部１０によって撮像される。一方、双曲面ミラー１から実像３を結ぶ光は、光路分割手段であるハーフミラー８によって光路が分割されるので、撮像素子を有する第１の撮像部９によって全体映像の撮像ができるようになっている。
【００２５】
図２は、図１に示す監視カメラの像回転プリズムの動作を説明するための像回転プリズムの光軸面の表面図である。したがって、図１と図２を用いて像回転プリズム５の動作を説明する。像回転プリズム５がある回転位置にあった場合の光の出射面（図１の像回転プリズム５の下面）から得られる映像が図２（ａ）のようであったとすると、像回転プリズム５の長手方向を軸に（つまり、光軸を軸に）像回転プリズム５を４５°時計方向に回転させると、像回転プリズム５には図２（ｂ）のように９０°時計方向に回転した映像が得られる。すなわち、像回転プリズム５の回転角度に対して出射面から得られる映像は２倍の回転角度で回転することになる。
【００２６】
図３は、図１に示す監視カメラの光軸変換光学系の動作説明図であり、（ａ）は光軸変換光学系と映像を側面からみた模式図、（ｂ）は光軸変換光学系によって作られた映像を正面から見た模式図である。したがって、図１と図３（ａ）、（ｂ）を用いて光軸変換光学系６の動作を説明する。図３（ａ）に示すように、光軸変換光学系６は光軸をＸＹ軸の任意の方向に変換するものである。例えば、図３（ａ）のように、光軸をＹ軸についてのみずらすと、光軸は像ｄの光軸原点Ｏの位置から光軸ａ、光軸ｂ、光軸ｃのように移動する。したがって、像ｄに対して光軸を光軸ａの位置に移動したときには、図３（ｂ）に示すように映像ａ’が得られる。同様にして、光軸を像ｄに対して光軸ｂの位置に移動したときには映像ｂ’が得られ、像ｄに対して光軸ｃの位置に移動にしたときには映像ｃ’が得られる。
【００２７】
しかしながら、このような方法によって得られた部分ズームの映像は、図１の双曲面ミラー１の形状に起因する映像歪を含んでいるため、そのままモニタテレビなどの表示装置に表示させた場合は不自然な映像になる。つまり、光軸原点Ｏに近い光軸ｃによって作られた映像ｃ’は比較的歪が少ないが、光軸が光軸原点Ｏから離れるにしたがって歪が大きくなるので、光軸ａによって作られた映像ａ’はかなり大きな歪が生じる。
【００２８】
図４は、図１に示す監視カメラにおいて、全体映像が被写体をどのように映し出すかを説明する図である。したがって、図４を用いて、全体映像が被写体ｆを映し出すときの歪の発生状況を説明する。図４（ａ）に示すような長方形の物体（被写体ｆ）が撮像装置ｇによって撮像された場合、被写体ｆは同図（ｂ）に示すような扇形に近い映像として映る。つまり、図３に示すような光軸移動の方法を用いて部分ズーム映像を作成した場合には、図４に示すように、本来長方形の物体（被写体ｆ）が扇形の物体のように映ることになる。したがって、通常このような部分ズーム映像を表示させる場合には、画像演算処理によって映像の歪を補正することが一般に行われている。
【００２９】
本発明の撮像装置では、図１に示すような像回転プリズム５を用いて部分ズームしたい領域を図３のＹ軸方向に揃える制御を行い、歪を補正している。また、像回転プリズム５を用いないで、図３に示すように光軸変換光学系６によって光軸をＸＹの２軸方向に動かして撮像を行い、そこで得られた映像を画像演算処理によって歪を補正することもできる。以下、光軸をＸＹの２軸方向に動かして撮像しながら、画像演算処理によって歪補正を行う方法について説明する。
【００３０】
図５は、本発明における第１の実施の形態の撮像装置において、画像演算処理によって補正された部分ズーム映像を説明する図である。したがって、図５を用いて、光軸をＸＹの２軸方向に動かして撮像した映像の歪補正を行う方法について説明する。図５において、周囲角度３６０°の全体映像の中の場所Ｐ１はＹ軸上に位置し、場所Ｐ２はＸ軸上に位置し、場所Ｐ３はＸ軸とＹ軸の中問に位置しているものとする。これら３点の場所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を部分ズーム撮影した場合、通常の撮像素子（例えばＣＣＤ）は横長の長方形であるため、画像演算処理によって補正する場合に用いられる撮像素子上の画素データは、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すような扇形の内部の画素データが使用されることになる。
【００３１】
図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の画素データから分かるように、部分ズームで撮影した場所によって扇形の形や大きさが異なり、その結果、画像演算処理に用いられる画素の場所や画素数が異なる。よって、これらの画像から図５の（ａ’）、（ｂ’）、（ｃ’）に示すような歪のない最終画像を得るためには、周囲角度３６０°の全体映像の中で部分ズームしたい場所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれにおいて画像演算処理方法を変えなければならない。したがって、このような画像演算処理方法では処理が煩雑になるだけではなく、部分ズームする場所Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によって画像演算処理に用いられる画素の数が異なるために画質が異なってしまうなどの欠点もある。
【００３２】
また、図５の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の画素データの扇形の面積を比較してみると、（ａ）の場合の面積が１番大きいことが分かり、部分ズームする場所がＹ軸上にある場合が画像演算処理をした結果として最も画質が良くなることが分かる。したがって、本発明の撮像装置では、図１の像回転プリズム５により、部分ズーム撮影したい領域を常にＹ軸上に持ってくるように回転制御することにより常に最良の画質でズーム撮像をすることができる。
【００３３】
図６は、本発明における第１の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。この撮像装置は、図１に示す光学系で構成されたコンビネーションカメラからなる監視カメラ部１１と、歪のある映像データを補正するデータ補正部を備える画像演算処理部１２とによって構成されている。監視カメラ部１１は２つのカメラを搭載しているため、監視カメラ部１１では２つのカメラの映像データが生成される。そして、監視カメラ部１１から画像演算処理部１２へ２つの映像データからなる補正前映像データｓｇ１が送信されると、画像演算処理部１２の図示しないデータ補正部は、２つのカメラの補正前映像データｓｇ１（つまり、全体映像データと部分的拡大映像データ）のうち少なくとも１つの映像データを補正する。そして、画像演算処理部１２は歪を補正した補正後映像データｓｇ２（つまり、全体映像データと部分的拡大映像データ）を出力する。
【００３４】
図７は、本発明における第１の実施の形態の撮像装置が歪補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。監視カメラ部１１は、常時、周囲角度３６０°の全体映像の監視を行っており（ステップＳ１）、全体の監視映像として円形の映像を出力している。この映像は、映像領域全てにおいて上下左右の関係が統一されていないため監視者にとってみれば見にくい映像である。したがって、映像領域全てにおいて上下左右の関係を統一するように画像補正する必要があるか否かが判断される（ステップＳ２）。ここで、映像領域全体の上下左右の関係を統一するように画像補正する必要があれば（ステップＳ２でＹｅｓの場合）、画像演算処理部１２によって全体映像の画像補正を行い（ステップＳ３）、全体映像を出力する（ステップＳ４）。なお、ステップＳ２で映像領域全体の上下左右の関係を統一するための画像補正の必要がなければ（ステップＳ２でＮｏの場合）、そのまま全体映像を出力する（ステップＳ４）。
【００３５】
次に、映像を部分拡大して部分ズーム映像にする必要があるか否かが判断され（ステップＳ５）、部分拡大して部分ズーム映像にする必要があれば（ステップＳ５でＹｅｓの場合）、像回転プリズム５の制御と光軸変換光学系６の制御を行って撮影領域を特定する（ステップＳ６）。なお、部分拡大する必要がなければ（ステップＳ５でＮｏの場合）、ステップＳ１に戻って、全体映像監視を継続して前述のステップＳ１からステップＳ５を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ６で撮影領域を特定した場合はその特定領域をズームアップ（拡大）する（ステップＳ７）。このとき、ズームアップによって得られた部分ズーム映像は、そのままでは上下左右の揃っていない歪のある映像であるため、画像演算処理部１２によって部分映像補正を行った後（ステップＳ８）、画像演算処理部１２より歪の補正された部分映像を出力する（ステップＳ９）。
【００３７】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明における第２の実施の形態の撮像装置について説明する。図８は、本発明における第２の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。なお、以下に説明する各実施の形態で用いる図面では、第１の実施の形態の図面で用いた構成要素と同一の構成要素については同一符号を用いることにする。
【００３８】
図８において、撮像装置である監視カメラは、監視領域全体を撮像するための広角レンズ系２１と、広角レンズ系２１で集光された光線の光路を分割する光路分割手段であるハーフミラー８と、ハーフミラー８で光路の分割された一方の光線が結ぶ実像３を拡大するためのズームレンズ系２４と、ズームレンズ系２４が結ぶ実像（図示せず）を撮像する撮像素子を有する第２の撮像部１０と、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０とを光軸に垂直な平面に沿って動かす移動手段２７と、ハーフミラー８で光路が分割されたもう一方の光線が結ぶ実像（図示せず）を撮像する第１の撮像部９とによって構成されている。
【００３９】
通常、広角レンズ系２１で集光された光線の光路を分割する光路分割手段はハーフミラー８で構成されており、このハーフミラー８は広角レンズ系２１の光軸に対して一定の角度を持って設置されている。したがって、広角レンズ系２１によって集められた光線は、ほぼ同様の成分を持ってハーフミラー８を透過する光線とハーフミラー８を反射する光線とに分割される。ハーフミラー８で分割された光線の一方は第１の撮像部９の受光面上に結像して撮像され、もう一方の光線はズームレンズ系２４の光軸方向の空間内に結像して第２の撮像部１０により撮像される。
【００４０】
移動手段２７は、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０とを光紬に垂直な平面に沿って移動させ、第２の撮像手段が広角レンズ系２１で得られた光学像の任意の部分を鮮明に観察できるようにする。ズームレンズ系２４は、空間内に結像した実像３の任意の部分を拡大して第２の撮像部１０の受光面に結像する。第１の撮像部９及び第２の撮像部１０が有する撮像素子はＣＣＤ素子又はＣＭＯＳ素子で構成され、光を受信すると電気信号へ変換する。したがって、第１の撮像部９及び第２の撮像部１０の撮像素子で光信号から変換された電気信号を図示しないモニタテレビなどの表示手段へ出力すると、表示手段には、広角レンズ系２１で撮像した監視領域全体の映像と全体映像の中の任意の部分を拡大した部分的拡大映像が表示される。
【００４１】
次に、図８を参照して第２の実施の形態の撮像装置（つまり、監視カメラ）の動作を説明する。図示しない被写体からの光線を広角レンズ系２１で集光し、集められた光線は、光路分割手段であるハーフミラー８によって反射する光路と通過する光路とに分割される。ハーフミラー８によって反射する光路に導かれた光線は第１の撮像部９の撮像素子の受光面上に結像し、全体映像の電気信号に変換されて出力される。一方、ハーフミラー８を通過する光路に導かれた光線は、ズームレンズ系２４の光軸上の空間内に実像３を結ぶ。
【００４２】
次に、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０を移動手段２７によって光軸に垂直な平面に沿って動かし、実像３の指定した位置にズームレンズ系２４の光軸がくるようにする。そして、実像３の指定した位置を中心とした領域を通る光線をズームレンズ系２４で集光し、第２の撮像部１０の撮像素子の受光面上に結像させ、部分的拡大映像の電気信号に変換して出力する。このように、第２の実施の形態に係わる撮像装置（監視カメラ）では、広角レンズ系２１で撮像した被写体の全体映像と被写体の指定された部分の拡大映像とを同時に電気信号に変換して出力することができる。
【００４３】
図１２は、図８に示す撮像装置における、広角レンズ系で撮像した被写体の全体映像と被写体の指定された部分の拡大映像とを同時に電気信号に変換する処理の流れを示すフローチャートである。したがって、図８と図１２を用いて、被写体の全体映像と部分的拡大映像を同時に電気信号に変換する処理の流れを説明する。まず、被写体を広角レンズ系２１で集光し（ステップＳ１１）、集光された光線をハーフミラー８によって光路分割する（ステップＳ１２）。次に、光路分割された一方の光線による結像を第１の撮像部９で撮像して被写体の全体映像を電気信号に変換する（ステップＳ１３）。さらに、ハーフミラー８によって光路分割されたもう一方の光線を用いて、ズームレンズ系２４の焦点距離を変えて被写体の部分領域の拡大率を設定する（ステップＳ１４）。
【００４４】
その後、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０を移動手段２７で光軸に垂直な平面に沿って動かして拡大する部分領域の視認方向を設定する（ステップＳ１５）。そして、拡大する部分領域を構成する光線を集光し（ステップＳ１６）、ズームレンズ系２４で集光された光線からなる結像を撮像して、被写体の部分的拡大映像を電気信号に変換する（ステップＳ１７）。
【００４５】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明における第３の実施の形態の撮像装置について説明する。図９は、本発明における第３の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。第２の実施の形態では、実像３の任意の部分を拡大するために、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０を移動手段２７で光軸に垂直な平面に沿って動かす方法を用いた。しかし、図９に示すように、光軸変換手段である光軸変換光学系６を用いてズームレンズ系２４に入射される光軸の方向を実像３の拡大しようとする部分の中心へ向けることにより、映像の部分的拡大を実現することができる。なお、光軸変換光学系６はプリズムとその傾きを変えることができる光軸変換手段からなっている。なお、光軸変換光学系６を用いて任意の部分の部分拡大を行うところ以外は、図８に示す第２の実施の形態と同じであるので重複する説明は省略する。
【００４６】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明における第４の実施の形態の撮像装置について説明する。図１０は、本発明における第４の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。図１０に示す撮像装置は、周囲角度３６０°の視野情報を撮影するための双曲面ミラー１と広角レンズ系２１とからなる全方位センサ系と、双曲面ミラー１と広角レンズ系２１で集められた光線の光路を分割する光路分割手段であるハーフミラー８と、ハーフミラー８で光路が分割された一方の光線が結ぶ実像３を拡大するためのズームレンズ系２４と、ズームレンズ系２４が結ぶ実像（図示せず）を撮像する撮像素子を有する第２の撮像部１０と、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０とを光軸に垂直な平面に沿って移動させる移動手段２７と、双曲面ミラー１による歪のある映像を歪の無い透視投影映像に変換する画像補正手段３１と、ハーフミラー８で分割されたもう一方の光路の光線が結ぶ実像（図示せず）を撮影する第１の撮像部９とによって構成されている。
【００４７】
なお、双曲面ミラー１と広角レンズ系２１を用いた全方位センサ系については、例えば、特開平６−２９５３３３号公報にも開示されている公知の技術であるが、以下にその概要を説明する。全方位センサ系は双曲面ミラー１と広角レンズ系２１とからなっており、双曲面は、広角レンズ系２１の光軸をＺ軸とし、それと垂直な水平面上にＸ軸、Ｙ軸の座標系をとると、双曲面ミラー１によって形成される２葉双曲面は次の式（１）式及び（２）で表わされる。
（ｘ２＋ｙ２）／ａ２−ｚ２／ｂ２＝−１                    （１）
ｃ＝（ａ２＋ｂ２）１／２                                （２）
ただし、ｘ、ｙ、ｚは、それぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標原点からの距離、ａは虚軸（共役軸）の半分の値、ｂは実軸（主軸）の半分の値であり、ｃは座標原点Ｏから２葉双曲面の焦点 までの距離である。
【００４８】
通常、２葉双曲面のうちｚ＞０の領域にある双曲面を双曲面ミラーとして利用している。したがって、双曲面ミラー１における双曲面の第１焦点３２（つまり、カメラのレンズの中心）の座標は（０，０，ｃ）となり、双曲面ミラー１における双曲面の第２焦点３３（つまり、双曲面ミラー１の焦点）の座標は（０，０，−ｃ）となる。すなわち、双曲面の第１焦点３２に広角レンズ系２１の中心がくるように双曲面ミラー１と広角レンズ系２１を配置する。
【００４９】
光路分割手段であるハーフミラー８は広角レンズ系２１の光軸に対して一定の角度を持って設置されており、広角レンズ系２１によって集光された光線は、ほぼ同様の成分を持って、ハーフミラー８を透過する光線とハーフミラー８を反射する光線とに分割される。ハーフミラー８で分割された光線の一方は第１の撮像部９の撮像素子の受光面上に結像し、ハーフミラー８で分割されたもう一方の光線はズームレンズ系２４の光軸上の空間内に結像する。また、移動手段２７は、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０とを光軸に垂直な平面に沿って移動させる。ズームレンズ系２４は空間内に結像した実像３の任意の部分を拡大し、第２の撮像部１０の撮像素子の受光面に結像する。第１の撮像部９及び第２の撮像部１０の撮像素子はＣＣＤ素子又はＣＭＯＳ素子で構成されており、光信号を受光して電気信号に変換して出力する。
【００５０】
画像補正手段３１は、第２の撮像部１０の撮像素子より出力された電気信号に対して、双曲面ミラー１による歪を補正して歪の無い透視投影映像となるように補正変換を行って電気信号を出力する。このようにして、第１の撮像部９の撮像素子で変換された全体映像の電気信号、及び画像補正手段３１から出力された部分的拡大映像の電気信号を図示しない表示手段へ出力すると、表示手段には、全方位センサ系で撮像された周囲角度３６０°の視野映像と、周囲角度３６０°の視野映像の任意の部分を拡大して歪の補正された透視投影映像とが表示される。
【００５１】
次に、図１０を参照して第４の実施の形態の撮像装置の動作を説明する。周囲角度３６０°の視野情報を双曲面ミラー１と広角レンズ系２１からなる全方位センサ系で集光し、集光された光線をハーフミラー８によって反射する光路と通過する光路とに分割する。そして、ハーフミラー８を反射する光路に導かれた光線は第１の撮像部９の撮像素子の受光面上に結像し、第１の撮像部９で撮像された全体映像は電気信号に変換されて出力される。また、ハーフミラー８を通過する光路に導かれた光線はズームレンズ系２４の光軸上の空間内に実像３を結ぶ。ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０を移動手段２７で光軸に垂直な平面に沿って動かし、実像３の指定した位置にズームレンズ系２４の光軸がくるようにする。そして、実像３の指定した位置を中心とした領域を通る光線をズームレンズ２４で集光し、第２の撮像部１０の撮像素子の受光面上に結像させて部分的拡大映像を電気信号に変換して出力する。
【００５２】
このとき、第２の撮像部１０の撮像素子から出力される電気信号は、画像補正手段３１によって歪の無い透視投影映像の電気信号に変換されて出力される。このようにして、第４の実施の形態に係わる撮像装置では、全方位センサ系で撮影した周囲角度３６０°の視野映像と、被写体の指定された部分の無歪な拡大映像とを、同時に電気信号に変換して外部のモニタテレビなどへ出力することができる。
【００５３】
また、上記第４の実施の形態の撮像装置では、実像３の任意の部分を拡大するために、ズームレンズ系２４と第２の撮像部１０を移動手段２７で光軸に垂直な平面に沿って移動させる方法を用いている。しかし、図９の第３の実施の形態で説明したように、光軸変換手段である光軸変換光学系６を用いて、ズームレンズ系２４に入射される光軸の方向を実像３の拡大しようとする部分の中心へ向けることによっても歪補正を実現することができる。
【００５４】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明における第５の実施の形態の撮像装置について説明する。図１１は、本発明における第５の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。上記第４の実施の形態では、双曲面ミラー１と広角レンズ系２１からなる全方位センサ系を用いて周囲角度３６０°の視野情報の取り込みを行ったが、これに限ることはなく、図１１に示すように、魚眼レンズ３４を用いた全方位センサ系を構成しても、第４の実施の形態と同様に、全方位センサ系で撮影した周囲角度３６０°の視野情報と被写体の指定された部分の拡大映像の情報とを同時に電気信号に変換して出力することもできる。
【００５５】
＜第６の実施の形態＞
次に、第６の実施の形態として、上記の各実施の形態で述べた撮像装置を用いて映像情報を伝送する撮像画像伝送システムの実施の形態について説明する。図１３は、本発明における撮像画像伝送システムの構成を示すブロック図である。図１３の撮像画像伝送システムは、本発明によって実現された撮像装置４０、第１の伝送手段４６、第２の伝送手段４７、マルチプレクサ４８、信号処理部４９、監視モニタテレビ５６、送信部５７、ネットワーク５８、受信部５９、デコード部６０、及びモニタテレビ６１によって構成されている。また、撮像装置４０は、全方位センサ４１、光路分割手段４２、第１の撮像素子４３、選択画像拡大手段４４、及び第２の撮像素子４５によって構成されている。さらに、信号処理部４９は、カメラ入力部５０、デジタル変換部５１、映像記憶部５２、制御部（ＣＰＵ）５３、信号出力部（エンコード部）５４、及び映像データ処理部５５によって構成されている。
【００５６】
次に、図１３に示す撮像画像伝送システムの動作について説明する。撮像装置４０において、全方位センサ４１が全方位の被写体の映像情報を取り込むと、光路分割手段４２が取り込んだ映像情報の光の光路を２つに分割する。そして、第１の光路で結像された全体映像の情報は第１の撮像素子４３で撮像されて電気信号に変換されて第１の伝送手段４６より伝送される。また、光路分割手段４２で分割されて第２の光路で結像された映像は、選択画像拡大手段４４によって所定の角度だけ回転されて一部が選択されて拡大される。さらに、選択画像拡大手段４４より出力された部分的拡大映像の情報は第２の撮像素子４５で撮像され、電気信号に変換されて第２の伝送手段４７より伝送される。
【００５７】
第１の伝送手段４６から出力された全体映像の情報と第２の伝送手段４７から出力された部分的拡大映像の情報は、マルチプレクサ４８によって手動で適宜切り替えられて信号処理部４９へ送信される。信号処理部４９においては、カメラ入力部５０がマルチプレクサ４８から送信された全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報を受信する。なお、制御部（ＣＰＵ）５３の制御によってマルチプレクサ４８を自動切り替えし、第１の伝送手段４６から出力される全体映像の情報と第２の伝送手段４７から出力される部分的拡大映像の情報を自動的に切替送信することもできる。さらに、マルチプレクサ４８を用いないで、第１の伝送手段４６からの全体映像の情報と第２の伝送手段４７からの部分的拡大映像の情報を時分割多重方式又は周波数分割多重方式などで伝送し、制御部（ＣＰＵ）５３の制御によって、カメラ入力部５０で全体映像の情報と部分的拡大映像の情報と適宜に弁別して入力するようにしてもよい。
【００５８】
信号処理部４９において、カメラ入力部５０がマルチプレクサ４８から全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報を受信すると、これらの情報の電気信号はデジタル変換部５１によってアナログ信号からデジタル信号に変換される。さらに、デジタル信号に変換された全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報は、映像記憶部５２に記憶されるとともに、信号出力部５４でエンコードされて伝送路より外部に出力される。
【００５９】
伝送路より外部に出力された全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報は、例えばビルの守衛室の監視モニタテレビ５６に映像として映し出される。さらに、伝送路より外部に出力された全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報は、送信部５７よりネットワーク５８を介して、例えば、警備会社の受信部５９へ送信される。したがって、警備会社では、受信部５９で受信した全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報をデコード部６０でデコードしてモニタテレビ６１に映し出すことができる。このようにして、撮像装置４０より外部に送信された全体映像の情報又は部分的拡大映像の情報は、ビルの守衛室の監視モニタテレビ５６及び警備会社のモニタテレビ６１によって、所望により全体映像を映したり部分的拡大映像を映したりすることができる。なお、信号処理部４９内の制御は全て制御部（ＣＰＵ）５３によって行われる。
【００６０】
図１４は、本発明における、表示手段に映し出される全体映像と部分的拡大映像のイメージ図であり、（ａ）は全方位の全体映像、（ｂ）は部分的拡大映像である。図１４（ａ）に示すような全方位の全体映像が映し出されたとき、撮像装置４０の選択画像拡大手段４４の制御によって、ズームアップレンズの光軸を拡大したいターゲットに移動すると、同図（ｂ）のように、ターゲット部分が光学的に拡大されて注目される部分の拡大監視画像に変換される。したがって、図１４（ａ）のような全方位の全体映像と同図（ｂ）のような拡大監視画像の映像を、それぞれ、第１の伝送手段４６及び第２の伝送手段４７より外部に伝送すれば、マルチプレクサ４８の所望の切り替え操作によって、同図（ａ）の全体映像と同図（ｂ）の拡大監視画像とを交互に監視モニタテレビ５６などに映し出すことができる。
【００６１】
次に、フローチャートを用いて、図１３に示す撮像画像伝送システムにおける映像信号の伝送処理の流れを説明する。図１５は、本発明の撮像画像伝送システムにおいて、全体映像と部分的拡大映像を個別に伝送する場合の映像信号の伝送の流れを示すフローチャートである。したがって、図１３と図１５を用いてフローチャートの流れを説明する。まず、撮像装置４０によって全方位の映像監視が行われ（ステップＳ２１）、全体映像における部分拡大の要求があるか否かが判断される（ステップＳ２２）。
【００６２】
ここで、部分拡大の要求がある場合は（ステップＳ２２でＹｅｓの場合）、撮像装置４０におけるズームレンズの光軸の移動を行い、部分拡大したい位置を指定する（ステップＳ２３）。そして、全体映像の中の指定した部分をズームアップして第２の撮像素子４５によって部分的拡大映像を撮像する（ステップＳ２４）。さらに、第２の伝送手段４７によって部分的拡大映像の電気信号を出力する（ステップＳ２５）。そして、ステップＳ２１に戻り、全方位の映像監視を継続し前述と同様のステップを繰り返す。一方、ステップＳ２２で、部分拡大の要求がない場合は（ステップＳ２２でＮｏの場合）、第１の伝送手段によって全体映像の電気信号を出力し（ステップＳ２６）、ステップＳ２１に戻って全方位の映像監視を継続し前述と同様のステップを繰り返す。
【００６３】
図１６は、本発明の撮像画像伝送システムにおいて、全体映像と部分的拡大映像を一括して伝送する場合の映像信号の伝送の流れを示すフローチャートである。図１６は、ステップＳ３５において全体映像と部分的拡大映像を同時に伝送する部分のみが図１５と異なるので、図１６は簡単に説明する。撮像装置４０によって全方位の映像監視が行われ（ステップＳ３１）、部分拡大の要求がある場合は（ステップＳ３２でＹｅｓの場合）、ズームレンズの光軸の移動を行い（ステップＳ３３）、指定部分をズームアップして第２の撮像素子４５によって部分的拡大映像を撮像する（ステップＳ３４）。
【００６４】
そして、第１の伝送手段４６によって全体映像を出力するとともに、第２の伝送手段４７によって部分的拡大映像を出力する（ステップＳ３５）。この場合は、両方の映像信号を時分割多重方式又は周波数分割多重方式などで伝送するか、両方の映像信号をマルチプレクサ４８で自動で切り替えして交互に伝送する。なお、ステップＳ３２で、部分拡大の要求がない場合は（ステップＳ３２でＮｏの場合）、第１の伝送手段によって全体映像のみを出力する（ステップＳ３６）。
【００６５】
ところで、上記の実施の形態で述べた撮像装置から明らかなように、本発明によれば、全方位センサ系を双曲面ミラーと広角レンズ系とによって構成すれば、全方位センサ系を既存の光学系によって簡単に実現することができる。
【００６６】
また、本発明によれば、全方位センサ系を魚眼レンズによって構成すれば、全方位センサ系をさらにシンプルな光学系によって実現することができる。
【００６７】
また、本発明によれば、光学系によって全方位映像を監視するステップと、全方位映像を部分拡大する必要があるか否かを判断するステップと、全方位映像を部分拡大する必要がある場合は部分的拡大映像を撮像して、部分的拡大映像又は部分的拡大映像と全方位映像を伝送するステップと、全方位映像を部分拡大する必要がない場合は全方位映像のみを伝送するステップとを含む撮像画像伝送方法を提供することができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の撮像装置によれば、２台のカメラ機能を１台に収納することができるので、製品コストを削減することができるとともに、小面積の場所に撮像装置を設置することができる。また、監視者が常時３６０°範囲の全体映像の監視を行うことができるとともに、その全体映像の中から注目部分を部分ズーム映像にして同時に見たり記録したりすることができるので、監視効率が向上して格納映像の証拠としての価値が一段と向上する。よって、本発明の撮像装置によれば、防犯・防災・安全監視などに用いる監視カメラの監視機能と使い勝手を一段と向上させることができる。
【００６９】
また、本発明の撮像装置は光路分割手段を備えているので、広角レンズ又は全方位センサで集められた光線を光路分割手段によって複数の光路に分けて、撮像した被写体の全体映像と、被写体の任意の部分の拡大映像を同時に電気信号に変換して出力することができる。このため、同時に複数の撮像装置を必要としないので、撮像装置の設置場所や購入費用を削減することができる。また、被写体の任意の部分を拡大するために撮像装置全体を動かすための大掛かりな駆動装置が不必要になるので、駆動装置にかかる費用を削減することができ、かつ撮像装置自体を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における第１の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。
【図２】図１に示す監視カメラの像回転プリズムの動作を説明するための像回転プリズムの光軸面の表面図である。
【図３】図１に示す監視カメラの光軸変換光学系の動作説明図であり、（ａ）は光軸変換光学系と映像を側面からみた模式図、（ｂ）は光軸変換光学系によって作られた映像を正面から見た模式図である。
【図４】図１に示す監視カメラにおいて、全体映像が被写体をどのように映し出すかを説明する図である。
【図５】本発明における第１の実施の形態の撮像装置において、画像演算処理によって補正された部分ズーム映像を説明する図である。
【図６】本発明における第１の実施の形態の撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明における第１の実施の形態の撮像装置が歪補正を行う処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明における第２の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。
【図９】本発明における第３の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。
【図１０】本発明における第４の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。
【図１１】本発明における第５の実施の形態の撮像装置である監視カメラの分解構造図である。
【図１２】図８に示す撮像装置における、広角レンズ系で撮像した被写体の全体映像と被写体の指定された部分の拡大映像とを同時に電気信号に変換する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】本発明における第６の実施の形態の撮像画像伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明における、表示手段に映し出される全体映像と部分的拡大映像のイメージ図であり、（ａ）は全方位の全体映像、（ｂ）は部分的拡大映像である。
【図１５】本発明の撮像画像伝送システムにおいて、全体映像と部分的拡大映像を個別に伝送する場合の映像信号の伝送の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の撮像画像伝送システムにおいて、全体映像と部分的拡大映像を一括して伝送する場合の映像信号の伝送の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  双曲面ミラー（第１の光学系）
２  第１レンズ
３  実像
４  第２レンズ
５  像回転プリズム（第２の光学系）
６  光軸変換光学系（光軸変換手段）
７  焦点
８  ハーフミラー（光路分割手段）
９  第１の撮像部（第１の撮像手段）
１０  第２の撮像部（第２の撮像手段）
１１  監視カメラ部
１２  画像演算処理部（画像演算処理手段）
２１  広角レンズ系
２４  ズームレンズ系
２７  移動手段
３１  画像補正手段
３２  双曲面の第１焦点
３３  双曲面の第２焦点
３４  魚眼レンズ
４０  撮像装置
４１  全方位センサ
４２  光路分割手段
４３  第１の撮像素子
４４  選択画像拡大手段
４５  第２の撮像素子
４６  第１の伝送手段
４７  第２の伝送手段
４８  マルチプレクサ
４９  信号処理部
５０  カメラ入力部
５１  デジタル変換部
５２  映像記憶部
５３  制御部（ＣＰＵ）
５４  信号出力部（エンコード部）
５５  映像データ処理部
５６  監視モニタテレビ
５７  送信部
５８  ネットワーク
５９  受信部
６０  デコード部
６１  モニタテレビ
【図１】
2004153605.tif 000003
【図２】
2004153605.tif 000004
【図３】
2004153605.tif 000005
【図４】
2004153605.tif 000006
【図５】
2004153605.tif 000007
【図６】
2004153605.tif 000008
【図７】
2004153605.tif 000009
【図８】
2004153605.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004153605.tif 000014
【図１３】
2004153605.tif 000015
【図１４】
2004153605.tif 000016
【図１５】
2004153605.tif 000017
【図１６】
2004153605.tif 000018