(57)【要約】【課題】物理的、視覚的に邪魔になりにくいことで利便性が高い監視装置を提供する【解決手段】監視装置（１）は、画像（Ｖ）を生成する画像生成装置（２）と、画像生成装置の画像生成面（２ａ）に対して傾斜しており画像からの光が入射する素子面（Ｓ）を有し、素子面に関して画像生成面と面対称位置に像を結像する結像素子（４）と、素子面に対して画像生成面と同じ側に配置され、結像素子を介して素子面に対して画像生成面の反対側を撮影するカメラ（３）と、を備える。【選択図】図１
2013207662.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を生成する画像生成装置と、
前記画像生成装置の画像生成面に対して傾斜しており前記画像からの光が入射する素子面を有し、前記素子面に関して前記画像生成面と面対称位置に像を結像する結像素子と、
前記素子面に対して前記画像生成面と同じ側に配置され、前記結像素子を介して前記素子面に対して前記画像生成面の反対側を撮影するカメラと、を備える監視装置。
【請求項２】
前記結像素子は、前記素子面に垂直な反射面を有し、
前記カメラは、前記結像素子の前記素子面に対して前記画像生成面がある側とは反対側から前記結像素子に入射して前記反射面で奇数回数反射した光を受光するように、配置されている
請求項１に記載の監視装置。
【請求項３】
前記カメラの出力に対して、前記反射面での反射位置の違いに応じた補正を行う補正部を備える
請求項２記載の監視装置。
【請求項４】
前記素子面の法線方向から見て、前記カメラの光軸が前記結像素子の反射面となす角度は、前記画像生成面の法線方向が前記結像素子の反射面となす角度よりも９０°に近い
請求項２又は３記載の監視装置。
【請求項５】
前記カメラの光軸は、前記素子面の法線方向から見て前記結像素子の反射面と直交している
請求項２〜４のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項６】
前記画像生成装置、及び該画像生成装置と対になる前記カメラを含む処理部を複数備えており、
前記結像素子の反射面は、第１方向を向いて互いに交差する第１組の反射面と、第２方向を向いて互いに交差する第２組の反射面とを含み、
第１の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第１組の反射面に向けて配置されており、
第２の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第２組の反射面に向けて配置されている
請求項２〜５のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項７】
前記画像生成装置は、前記画像生成面を画面とするフラットパネルディスプレイを含む
請求項１〜６のいずれか一項に記載の監視装置。
【請求項８】
前記画像生成装置は、
前記画像生成面に配置されたスクリーンと、
前記スクリーンに前記画像を投射するプロジェクターと、を備える
請求項１〜６のいずれか一項に記載の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、監視カメラ等の監視装置は、防犯等の用途や、サイネージ等において画像を見ている人の周囲の反応等を観察する用途等で使用されている（下記の特許文献１参照）。このような監視装置は、監視対象から目立たないこと、監視対象の邪魔にならないこと等が求められる場合がある。例えば、防犯用の監視装置は、その存在が目立ってしまうと、監視対象が監視範囲を避けて行動することや極端な場合には監視対象に壊されること等によって、良好に監視できなくなる可能性がある。また、監視装置は、サイネージの画像を見ている人（監視対象）に気づかれると、監視対象の自然な反応を監視できなくなる可能性がある。特許文献１のような監視カメラは、例えばドーム状の半透明材の内部に広角レンズを備えたカメラが収容された構造であり、カメラが監視対象から直接的に視認されにくくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２０９４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の監視装置は、床等に設置されていると物理的に通行の妨げになること等から、設置場所が天井等に制約され、利便性が低くなる。また、監視装置が天井に設けられていると、監視装置は、カメラを覆うドーム状の部材が天井から突出すること等で、カメラが直接的に視認されなくとも監視装置の存在が知られやすくなる。その結果、従来の監視装置は、例えば良好に監視できないこと等により、利便性が低くなることがありえる。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑み成されたものであって、例えば物理的、視覚的に邪魔になりにくくすること等で、利便性が高い監視装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１形態の監視装置は、画像を生成する画像生成装置と、前記画像生成装置の画像生成面に対して傾斜しており前記画像からの光が入射する素子面を有し、前記素子面に関して前記画像生成面の面対称位置に像を結像する結像素子と、前記素子面に対して前記画像生成面と同じ側に配置され、前記結像素子を介して前記素子面に対して前記画像生成面の反対側を撮影するカメラと、を備える。
【０００７】
第１形態の監視装置は、素子面に対して画像生成面と反対側に結像素子が結像した像を表示できるとともに、素子面に対して画像生成面と反対側をカメラによって撮影できる。この監視装置は、カメラと画像生成装置がいずれも素子面の片側に配置されているので、素子面のもう片側に配置される部材を減らすこと乃至なくすことができる。そのため、監視装置は、例えば素子面のもう片側を通路等に利用でき、設置場所の自由度が高くなるので、利便性が高い。また、監視装置は、素子面のもう片側、すなわち結像素子が結像した像の観察側から目立たなくなり、利便性が高くなる。
【０００８】
第１形態の監視装置において、前記結像素子は、前記素子面に垂直な反射面を有し、前記カメラは、前記結像素子の前記素子面に対して前記画像生成面がある側とは反対側から前記結像素子に入射して前記反射面で奇数回数反射した光を受光するように、配置されていてもよい。
【０００９】
このような監視装置は、像の観察側からカメラが認識されにくくなるとともに、このカメラで像の観察側を撮影できる。
【００１０】
第１形態の監視装置は、前記カメラの出力に対して、前記反射面での反射位置の違いに応じた補正を行う補正部を備えていてもよい。
【００１１】
この監視装置は、カメラの出力に対して、反射面での反射位置の違いに応じた補正を行うので、像の観察側からカメラが認識されにくくなるとともに、像の観察側を撮影した画像を見やすくすること等ができる。
【００１２】
第１形態の監視装置において、前記素子面の法線方向から見て、前記カメラの光軸が前記結像素子の反射面となす角度は、前記画像生成面の法線方向が前記結像素子の反射面となす角度よりも９０°に近くてもよい。
【００１３】
この監視装置は、画像生成面に生成された画像が結像素子に結像した像を見やすい位置から、カメラが目立たなくなる。
【００１４】
第１形態の監視装置において、前記カメラの光軸は、前記素子面の法線方向から見て前記結像素子の反射面と直交していてもよい。
【００１５】
このような監視装置は、像の観察側からカメラが格段に認識されにくくなる。
【００１６】
第１形態の監視装置において、前記画像生成装置、及び該画像生成装置と対になる前記カメラを含む処理部を複数備えており、前記結像素子の反射面は、第１方向を向いて互いに交差する第１組の反射面と、第２方向を向いて互いに交差する第２組の反射面とを含み、第１の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第１組の反射面に向けて配置されており、第２の前記処理部の前記画像生成装置は、前記画像生成面を前記第２組の反射面に向けて配置されていてもよい。
【００１７】
このような監視装置は、複数の方向に像を表示することができるとともに、複数の方向を監視することができ、利便性が高い。
【００１８】
第１形態の監視装置において、前記画像生成装置は、前記画像生成面を画面とするフラットパネルディスプレイを含んでいてもよい。
【００１９】
このような監視装置は、フラットパネルディスプレイの画面に表示される画像を、素子面に対して画像形成面の反対側に結像させて表示でき、装置コストを低減できる。
【００２０】
第１形態の監視装置において、前記画像生成装置は、前記画像生成面に配置されたスクリーンと、前記スクリーンに前記画像を投射するプロジェクターと、を備えていてもよい。
【００２１】
このような監視装置は、プロジェクターがスクリーンに投射する画像を、素子面に対して画像形成面の反対側に結像させて表示でき、明るい画像を表示すること等ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態における監視装置を示す図である。
【図２】（Ａ）は再帰性透過材の例を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の拡大図である
【図３】（Ａ）〜（Ｅ）は、再帰性透過材による結像の原理を示す図である。
【図４】カメラの配置および撮影範囲を示す平面図である。
【図５】カメラの配置および撮影範囲を示す側面図である。
【図６】撮影画像の例を示す概念図である。
【図７】撮影画像の補正処理を示す機能ブロック図である。
【図８】再帰性透過材の変形例１を示す図である。
【図９】再帰性透過材の変形例２を示す図である。
【図１０】第２実施形態における監視装置を示す図である。
【図１１】第３実施形態における監視装置を示す図である。
【図１２】第３実施形態における監視装置の配置例を示す図である。
【図１３】カメラの配置および撮影範囲を示す平面図である。
【図１４】カメラの配置および撮影範囲を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、実施形態について説明する。実施形態において同様の要素については、同じ符号を付してその説明を簡略化または省略することがある。
【００２４】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態の監視装置１の概略構成を模式的に示す図である。図２は、再帰性透過材４の構成を示す図であり、図２（Ａ）は再帰性透過材４の厚み方向から見た平面図、図２（Ｂ）は、再帰性透過材４の一部を拡大して示す斜視図である。
【００２５】
図１に示す監視装置１は、例えば標識や広告、警告等を示す画像（実像Ｍ）を表示しつつ、実像Ｍが表示される空間の周辺を撮影し、その撮影画像を監視等に利用できる。監視装置１は、防犯の用途で使用されてもよいし、サイネージ等で画像を観察している観察者の反応等を見る用途で使用されてもよく、各種の用途に応じて使用できる。
【００２６】
図１に示すように、監視装置１は、フラットパネルディスプレイ２（画像生成装置）、カメラ３（撮影装置）、再帰性透過材４（結像素子）、及び制御装置５を備えている。以下の説明において、フラットパネルディスプレイをＦＰＤと略記する。制御装置５は、例えばコンピュータ等で構成され、監視装置１の各部を制御する。
【００２７】
ＦＰＤ２は、制御装置５から入力された画像データに基づいて、画像表示面２ａ（画像生成面）上に画像Ｖを表示する。画像Ｖは、例えば、人物を写した画像、風景を写した画像、文字を示す画像等を含む。ＦＰＤ２は、例えば液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの一般的なディスプレイでもよい。
【００２８】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、再帰性透過材４は、所定の厚みを持った矩形状のガラスなどの板材７に、光が通過（透過）する複数の四角柱状の開口部８が設けられたものである。板材７は、互いにほぼ平行な２つの主面７ａ，７ｂを有し、一方の主面７ａ側から入射した光は、他方の主面７ｂ側から出射する。
【００２９】
なお、本実施形態において、図１等に示すＸＹＺ直交座標系を参照して、監視装置１の各部の位置関係等を説明する場合がある。このＸＹＺ直交座標系は、再帰性透過材４の素子面Ｓ上で互いに直交する２方向がＸ方向、Ｙ方向であり、再帰性透過材４の厚み方向（素子面Ｓの法線方向）がＺ方向である。
【００３０】
なお、素子面Ｓは、板材７の主面７ａと主面７ｂとに平行な平面であって、板材７の中心を通る（主面７ａからの距離と主面７ｂからの距離が同じ）仮想的な平面である。素子面Ｓは、板材７の厚み方向の中心を通り、板材７の厚み方向（Ｚ方向）と直交する平面としてもよい。
【００３１】
開口部８は、板材７上の互いに直交する２方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に、繰り返し配列されている。素子面Ｓの法線方向から見た開口部８の平面形状は、例えば正方形である。本実施形態の再帰性透過材４は、板材７の厚み方向（Ｚ方向）から見て（平面視して）、開口部８の各辺が板材７の各辺とほぼ平行である。
【００３２】
このように、再帰性透過材４は、２方向（ここでは、Ｘ方向及びＹ方向）のそれぞれに周期的な構造（開口部８）を有している。このような場合に、素子面Ｓは、再帰性透過材４内の平面であって、周期的な構造が並ぶ２方向のそれぞれに平行な面としてもよい。
【００３３】
開口部８は、その内側を光が通過する光通過部として機能するように、構成されている。開口部８は、その内側が空間（空隙）であってもよいし、その内側に透明性の高い樹脂材料などが充填されていてもよい。
【００３４】
開口部８の４つの内壁面のうち互いに直交する２つの内壁面は、反射面９（第１反射面９ａ、第２反射面９ｂ）になっている。反射面９は、例えば、開口部８に形成された金属反射膜等で構成される。
【００３５】
第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂは、いわゆる２面コーナーリフレクターを構成する。第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂは、複数の開口部８のいずれにおいても、同じ方向を向いている。各開口部８において第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂが向く方向は、各開口部８の中心を原点として＋Ｘ方向と＋Ｙ方向の間（第１象限）の任意の方向から選択される。すなわち、第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂが向く方向は、Ｘ方向からの反時計回りの回転角が０°より大きく、９０°より小さい。
【００３６】
本実施形態において、開口部８の４つの内壁面は、いずれも反射面９になっている。反射面９のうち第３反射面９ｃは、第２反射面９ｂと直交し、第１反射面９ａとほぼ平行に対向している。反射面９のうち第４反射面９ｄは、第３反射面９ｃと直交し、第２反射面９ｂとほぼ平行に対向している。
【００３７】
反射面９のうち互いに交差して隣接する１対の反射面は、同じ方向を向いている。例えば、第２反射面９ｂと第３反射面９ｃは、＋Ｘ方向と−Ｙ方向の間（第４象限）の任意の方向を向いている。また、第３反射面９ｃと第４反射面９ｄは、−Ｘ方向と−Ｙ方向の間（第３象限）の任意の方向を向いている。また、第４反射面９ｄと第１反射面９ａは、−Ｘ方向と＋Ｙ方向の間（第２象限）の任意の方向を向いている。ここでは、反射面９のうち互いに交差して隣接する１対の反射面が向く方向は、Ｘ方向とＹ方向のいずれとも交差する方向に設定されている。
【００３８】
図１に示すように、ＦＰＤ２は、素子面Ｓ及び画像表示面２ａに平行な側方から見ると、画像表示面２ａが再帰性透過材４の素子面Ｓに対して非垂直に傾くように、配置されている。
【００３９】
また、図２（Ａ）に示すように、ＦＰＤ２は、再帰性透過材４の素子面Ｓに垂直な方向から見ると、画像表示面２ａの法線方向が開口部８の配列方向（Ｘ方向、Ｙ方向）のそれぞれと交差するように、配置されている。換言すると、ＦＰＤ２は、再帰性透過材４の素子面Ｓに垂直な方向から見て、画像表示面２ａの法線方向が再帰性透過材４の開口部８の２つの反射面９が接する角部の側に向くように傾いて配置されている。
【００４０】
このようなＦＰＤ２と再帰性透過材４の位置関係により、ＦＰＤ２の画像表示面２ａから出射した光は、概ね再帰性透過材４の開口部８の２つの反射面９が接する角部の方向に向けて進む。図１では、図面を見易くするため、再帰性透過材４の開口部８の図示を省略した。再帰性透過材４の開口部８の２つの反射面９が接する角部の位置は、再帰性透過材４の４つの角部のうち、図１に符号Ｒで示した角部の位置に対応する。
【００４１】
ここで、図３（Ａ）〜（Ｅ）を用いて、再帰性透過材４の作用を説明する。図３において、点Ｐは、図１に示した画像Ｖ上の光が射出される点、例えばＦＰＤ２上の各画素を示す。また、点Ｔは、点Ｐから出射した光が再帰性透過材４の反射面９上に入射する点（入射位置）を示す。また、点Ｑは、点Ｐから出射して再帰性透過材４を通った光が結像する点を示す。図３（Ｄ）、図３（Ｅ）は、それぞれ、点Ｔの近傍を拡大視した平面図、側面図である。
【００４２】
上述したように、再帰性透過材４の２つの反射面９（第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂ）は、互いに直交している。そのため、図３（Ｄ）に示すように、第２反射面９ｂに入射した光は、第２反射面９ｂで反射した後に、第１反射面９ａに入射して第１反射面９ａで反射し、第２反射面９ｂへ入射してくるときの向きと逆向きに進行する。したがって、反射面９に入射した光は、図３（Ｂ）に示すように素子面Ｓと直交する方向（Ｚ方向）から見たときには、一般の再帰性反射材と同様に、入射方向と同じ方向に反射する。そのため、点ＱをＸＹ平面上に射影した射影点は、点ＰをＸＹ平面上に射影した射影点とほぼ一致する。
【００４３】
また、反射面９に入射した光は、図３（Ｅ）に示すように再帰性透過材４に対する入射面の法線方向（点Ｐ、点Ｔ、点Ｑで作る三角形ＰＴＱの法線方向）から見ると、第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂでそれぞれ反射する。そのため、図３（Ｃ）に示すように、反射面９に入射した光は、入射面に直交するように平面ミラーを置いた場合と等価的に、入射角ａと同じ反射角ａで反射する。
【００４４】
このように、点Ｐから出射した光は、図３（Ａ）に示すように点Ｔを経て点Ｑに向かう。一般に、画像Ｖ上の点Ｐから出射した光は、ある程度の角度範囲内に拡散するため、再帰性透過材４の点Ｔ以外の箇所にも入射する。点Ｐから拡散した光は、点Ｔ以外の箇所においても同様に反射するため、点Ｑに集束することになる。すなわち、素子面Ｓの一方側に位置する画像Ｖは、素子面Ｓの他方側の空間における素子面Ｓに対する面対称位置（実像面Ｊ）に結像する。
【００４５】
ここでは、平面的な画像Ｖの１点をＰから出射した光について説明したが、有限の大きさを持った立体的な物体又は像上の各点から出射した光も同様に結像する。よって、再帰性透過材４の下方に立体物が存在した場合、点Ｑの周辺に、再帰性透過材４の素子面Ｓに対して面対称な実像が立体像として形成される。
【００４６】
なお、実像上の点Ｑを観察する場合、観察点と点Ｑとを結ぶ直線上からの光線を選択的に見ていることになり、両目で観察することで実像が空間に浮かんで見える。また、上述のように、再帰性透過材４は、素子面Ｓと垂直な方向に貫通する開口部８を有しているため、再帰性透過材４の素子面Ｓに対して垂直に入射した光は反射面９に入射することなく、そのまま直進する。
【００４７】
本実施形態においては、図１に示すように、再帰性透過材４の素子面Ｓの下方にＦＰＤ２が傾いて設置されている。そのため、実像面Ｊは、再帰性透過材４の素子面Ｓの上方の空間において、ＦＰＤ２の画像表示面２ａの傾きと面対称な方向に傾いて配置される。再帰性透過材４は、このような実像面Ｊに、画像表示面２ａ上の画像Ｖを面対称にした実像Ｍを形成する。この場合、ＦＰＤ２の画像表示面２ａが平面であるため、形成される実像Ｍは画像Ｖと傾きが異なり、形状や寸法がほぼ一致した平面像となる。
【００４８】
したがって、観察者Ｋは、実像面Ｊの傾いた方向から実像Ｍの方向を斜めに覗き込むようにすれば、観察者Ｋに対して実像Ｍが略正対した状態となり、実像Ｍを見やすくなる。実像Ｍは、再帰性透過材４で反射した光により形成されたものであるため、観察者Ｋは、再帰性透過材４を見ることができる観察範囲内において、実像Ｍが空間に浮かんだように見える。
【００４９】
次に、カメラ３について説明する。図１（図５参照）に示すように、カメラ３は、素子面Ｓに対して画像表示面２ａと同じ側に配置されており、素子面Ｓに対して画像生成面の反対側の空間に存在する人物、動物、物体等の監視対象物ＯＢを、再帰性透過材４を介して撮影する。カメラ３（撮影装置）は、ＣＣＤセンサー、ＣＭＯＳセンサー等の撮像素子、撮影レンズ、オートフォーカス機構等を備え、一般的なカメラを利用できる。
【００５０】
図４は、カメラ３の配置および撮影範囲を示す平面図である。図４に示すように、カメラ３は、図３に示した第１反射面９ａと第２反射面９ｂのうちの一方の反射面に対して、画像表示面２ａよりも正対するように、配置されている。ここでは、第１反射面９ａに平行な方向がＸ方向であり、素子面Ｓの法線方向から見て、画像表示面２ａの法線方向Ｄ１と第１反射面９ａとのなす角度θ１は、例えば約４５°である。また、素子面Ｓの法線方向から見て、撮影方向Ｄ２（撮影レンズの入射側光軸）と第１反射面９ａとのなす角度θ２は、例えば約９０°である。このように、カメラ３は、角度θ２が角度θ１よりも９０°に近く設定されることで、第１反射面９ａに対して画像表示面２ａよりも正対するように配置される。
【００５１】
図５は、カメラ３の配置および撮影範囲を示す側面図である。図５（図１参照）に示すように、カメラ３は、素子面Ｓの下方（素子面Ｓに対して画像表示面２ａと同じ側）に配置されている。監視装置１は、素子面Ｓの上方（素子面Ｓに対して画像表示面２ａと反対側）の空間のうち、第１反射面９ａに対して観察者Ｋと同じ側の空間（監視対象空間ＳＰ）を監視する。例えば、監視対象空間ＳＰに物体や人物等の監視対象物ＯＢが存在する場合に、カメラ３は、監視対象物ＯＢから出射した光のうち、再帰性透過材４の反射面９で奇数回数反射した光線Ｌ１〜Ｌ３を受光する。
【００５２】
ここで、わかりやすいようにカメラ３の撮影レンズに入射する光線を、カメラ３側から逆に追跡して説明する。カメラ３に入射する光線Ｌ１〜Ｌ３は、図２に示した再帰性透過材４の開口部８のうち、互いに異なる開口部８における反射面９で反射して、再帰性透過材４の上方の光線Ｌ１〜Ｌ３となる。監視対象物ＯＢから再帰性透過材４に入射する光線は、素子面Ｓに対する入射角に応じて、光線Ｌ１のように反射面９で１回反射する場合もあるし、光線Ｌ２、Ｌ３のように反射面９で複数回反射する場合もある。そのため、光線Ｌ１〜Ｌは３、高さ方向に多少のずれが生じるが、基本的にはカメラと対称の位置にほぼ光線が集まり、そこから広がっていく。
【００５３】
また、カメラ３に入射する光線Ｌ１〜Ｌ３の素子面Ｓに沿った方向では、図４に示すように、カメラ３に入射可能な光線の範囲、すなわち監視対象空間ＳＰの高さ方向（Ｚ方向）の各位置におけるカメラ３の視野は、位置に応じて変化することになる。例えば、カメラ３に入射可能な光線Ｌ３の範囲Ａ３は、カメラ３に入射可能な光線Ｌ２の範囲よりも広くなる。また、カメラ３に入射可能な光線Ｌ２の範囲Ａ２は、カメラ３に入射可能な光線Ｌ１の範囲Ａ１よりも広くなる。
【００５４】
ここで、カメラ３が撮影した撮影画像について説明する。図６は、撮影画像Ｉｍの例を示す概念図である。図７は、撮影画像の補正処理を示す機能ブロック図である。上述のように、監視対象空間ＳＰの高さ方向の各位置における視野は、高さ方向の位置に応じて変化するため、撮影画像Ｉｍに写っている監視対象空間ＳＰは、例えば台形状に歪んだ外形になる。そこで、監視装置１は、図７に示すように、カメラ３から出力された撮影画像を示すデータを歪補正回路６（補正部）で補正し、補正後の撮像画像をユーザー（監視者）等に提供する。
【００５５】
歪補正回路６は、例えば、公知のデジタルフィルターにより構成され、制御装置５等に設けられる。歪補正回路６は、台形状の視野を矩形状に補正するように、撮像画像に対して歪補正処理を行う。歪補正処理は、台形に外接する矩形に対して欠落した部分をグレーで埋める処理であってもよいし、台形に内接する矩形に対して外側の部分をカットする処理であってもよい。なお、制御装置５がコンピュータにより実現されている場合に、プログラムにコンピュータを上記の歪補正処理を実行する補正部として機能させてもよい。
【００５６】
なお、反射面９での反射回数が偶数回の光線がカメラ３に入射する場合には、本来監視しようとするものと異なる方向からの光線が混ざってしまうが、カメラ３のどこへ入射するかは反射面９とカメラ３との幾何学的位置関係から固定的に定まるので、補正回路６で不要な光線による信号を除去するように設定しておくことで、影響を避けることができる。また、このような補正回路６の機能は、制御装置５のプログラムにより実現することもできる。
【００５７】
以上のような構成の監視装置１は、素子面Ｓに対して画像表示面２ａと反対側に結像素子が形成した実像Ｍを表示しながら、素子面Ｓに対して画像表示面２ａと反対側の監視対象空間ＳＰをカメラ３によって撮影し、その撮影画像を利用して監視対象空間ＳＰを監視できる。監視装置１は、画像表示面２ａとカメラ３がいずれも再帰性透過材４の片側に配置されているので、再帰性透過材４の片側に部材等を配置しなくてもよい。そのため、監視装置１は、再帰性透過材４に対してカメラ３等と反対側の空間を有効利用することができ、利便性が高い。
【００５８】
例えば、監視装置１は、再帰性透過材４を床とし、この上の空間を通路として利用することができる。このような用途において、監視装置１は、例えば災害発生時に周囲の空間を監視し、周囲の状況に応じた避難指示などを表示することができる。この場合に、監視装置１は、通路上の部材をなくすことや減らすことができ、通行（避難）の妨げになりにくいので、使い勝手がよい。
【００５９】
また、監視装置１は、画像表示面２ａとカメラ３がいずれも再帰性透過材４の片側に配置されているので、監視対象空間ＳＰから監視装置１の存在が目立たなくなる。例えば、防犯等の用途において、監視対象の人物等が監視装置１を気づきにくくなるので、この人物が監視対象空間ＳＰを避けて行動すること等が回避され、効果的に監視対象の人物を監視できる。また、サイネージ等の用途において、監視装置１は、画像Ｖを実像Ｍとして表示しつつ、実像Ｍを観察している観察者Ｋの反応等を見ることができる。この場合に、観察者Ｋが監視装置１を気にすることが減るので、観察者Ｋの自然な反応を見ることができる。
【００６０】
また、本実施形態において、カメラ３は、再帰性透過材４の反射面９で奇数回数反射した光を受光するように配置されている。そのため、監視装置１は、第１反射面９ａに対して実像Ｍの表示側を撮影することができ、例えば実像Ｍを観察している観察者Ｋの周辺などを監視することを可能にする。
【００６１】
また、監視装置１は、画像表示面２ａからの光の出射方向と、カメラ３への光の入射方向とが互いに異なる方向を向くので、実像Ｍを表示するための光線がカメラ３に入射しにくい。結果として、監視装置１は、表示用の光線が撮影画像に影響を及ぼしにくくなるので、効果的な監視を可能にする。また、監視装置１は、カメラ３の出力に対して、反射面での反射位置の違いに応じた補正を行うので撮影画像を見やすくすることができ、効果的な監視を可能にする。また、監視装置１は、表示用の光線によって実像Ｍの表示側を照らしながら、実像Ｍの表示側を撮影できるので、暗所において監視対象物の撮影に失敗する可能性が低くなる。
【００６２】
また、図４に示したように素子面Ｓの法線方向から見ると、カメラ３の撮影方向Ｄ２が第１反射面９ａとなす角度θ２は、画像表示面２ａの法線方向が第１反射面９ａとなす角度θ１よりも９０°に近い。そのため、再帰性透過材４によってカメラ３の実像が形成されにくくなり、カメラ３の実像が観察者Ｋから視認されにくくなる。また、角度θ１がほぼ９０°であるので、カメラ３の実像は、観察者Ｋから格段に視認されにくくなる。
【００６３】
また、監視装置１は、ＦＰＤ２により画像Ｖを生成するので、装置コストを低減することができる。また、監視装置１は、再帰性透過材４がＦＰＤ２の上方に配置されているので、ＦＰＤ２、カメラ３等に埃等が付着することを抑制できる。
【００６４】
次に、再帰性透過材４の変形例について説明する。
【００６５】
図８は、再帰性透過材４の変形例１を示す斜視図である。図８に示す再帰性透過材１１は、両面もしくは片面が反射面となった金属もしくはガラスなどの複数の板材１２を互いに直交するように格子状に組み合わせたものである。板材１２の片面のみが反射面である場合に、板材７は、互いに交差して隣り合う１対の反射面が画像生成装置の画像生成面を向くように、配置される。隣り合う板材１２の間の空間は、空気が存在してもよいし、透明性の高い樹脂材料などが充填されていてもよい。
【００６６】
図９は、再帰性透過材４の変形例２を示す斜視図である。図９に示す再帰性透過材１３は、角柱状のガラス材料１４の長手方向の一面を鏡面として、鏡面が同じ方向を向くように複数のガラス材料１４を並べたものを２組作り、鏡面が互いに直交するように２組を積層したものである。
【００６７】
［第２実施形態］
次に、図１０を参照しつつ、第２実施形態について説明する。本実施形態の監視装置２１は、画像生成装置の構成が第１実施形態と異なり、その他の構成については第１実施形態と同様である。
【００６８】
図１０は、本実施形態の監視装置２１の概略構成を模式的に示す斜視図である。図１０において、第１実施形態と共通する構成要素は、同一の符号を付してその説明を簡略化又は省略することがある。
【００６９】
本実施形態の監視装置２１は、プロジェクションシステム２２（画像生成装置）と、カメラ３と、再帰性透過材４（結像素子）と、を備えている。プロジェクションシステム２２は、透過型のスクリーン２３と、スクリーン２３に対して画像Ｖを投射するプロジェクター２４と、を備えている。
【００７０】
本実施形態において、スクリーン２３は、第１実施形態のＦＰＤ２の位置に、ＦＰＤ２の代わりに配置されている。すなわち、スクリーン２３は、スクリーン２３の画像表示面２３ａが再帰性透過材４の素子面Ｓに対して傾くように配置されている。
【００７１】
以上のような構成の監視装置２１は、第１実施形態で説明したように物理的に邪魔になりにくく、また目立ち難い（視覚的に邪魔になりにくい）ので、利便性が高い。また、監視装置２１は、プロジェクションシステム２２によって画像Ｖを生成するので、画面サイズの自由度が高くなる。また、監視装置２１は、例えばスクリーンゲインを上げることに等より、明るい実像Ｍを表示すること等もできる。
【００７２】
［第３実施形態］
次に、図１１から図１４を参照しつつ、第３実施形態について説明する。本実施形態の監視装置３０は、実像を形成するとともに撮影画像を取得する処理部を複数備えている点が第１実施形態と異なる。
【００７３】
図１１は、本実施形態の監視装置３０の概略構成を模式的に示す斜視図である。図１２は、第３実施形態における監視装置３０の配置例を示す図である。
【００７４】
図１１に示す監視装置３０は、複数の処理部として、第１処理部３１、第２処理部３２、第３処理部３３、及び第４処理部３４を備える。本実施形態の監視装置３０は、複数の方向に実像を表示しつつ、再帰性透過材４に対して複数の方向の空間を監視できる。
【００７５】
図１２には、地下商店街などの通路を示したもので、床埋め込み用の監視装置３０と天井埋め込み用の監視装置３０とが設けられている例を示している。床埋め込み用の監視装置３０は、通路ＰＴに面した実像を表示することができるので、道案内などを通路ＰＴの各方向に表示するとともに、通路四隅の店舗を中心とした範囲をカメラで監視することで、防犯に使用することができる。なお、再帰性透過材４の上側には部材を配置しなくてもよいので、再帰性透過材４の部材、またはその上を覆う透明部材を強化材料にしておくことで、その上を歩行者などが通過することの障害にはならない。
【００７６】
また、天井埋め込み用の監視装置３０は、例えば、床埋め込み用の監視装置３０の構造を上下反転させることで、構成できる。天井埋め込み用の監視装置３０は、床埋め込み用の監視装置３０と同様に、道案内等のために画像（実像）を表示することや、カメラで監視することが可能である。これらの場合において、外部からカメラの存在は発見されにくいため、防犯には効果的である。また、天井埋め込み用の監視装置３０は、形成する実像が比較的遠方からも見渡すことができるので、災害時の避難通路の案内と避難状況の確認などに使用することも可能である。
【００７７】
次に、監視装置３０の構成について詳しく説明する。上記の複数の処理部は、いずれも同様の構成であるが、図２（Ａ）に示した再帰性透過材４の反射面９に対する位置関係が互いに異なっている。
【００７８】
本実施形態の再帰性透過材４は、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示したように、開口部８の４つの内壁面がそれぞれ反射面９になっている。図１１には、１つの開口部８のみを代表的に図示した。
【００７９】
第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂは、開口部８の中心を原点として第１象限内の方向（第１象限方向という）を向いて、互いに直交している。第１処理部３１は、第１反射面９ａ及び第２反射面９ｂを利用して実像面Ｊ１に実像を形成するように、配置されている。第１処理部３１のカメラ３６は、撮影方向が第１反射面９ａと直交するように配置されている。
【００８０】
なお、画像生成装置は、第１実施形態で説明したＦＰＤ２であってもよいし、第２実施形態で説明したプロジェクションシステム２２であってもよい。また、複数の処理部のうち、１以上の処理部の画像形成装置は、ＦＰＤ２であって、他の処理部の画像形成装置は、プロジェクションシステム２２であってもよい。
【００８１】
また、第２反射面９ｂと第３反射面９ｃは、第４象限方向（上記の回転角が２７０°より大きく３６０°より小さい方向）を向いて、互い直交している。第２処理部３２は、第２反射面９ｂ及び第３反射面９ｃを利用して実像面Ｊ２実像を形成するように、配置されている。第２処理部３２のカメラ３７は、撮影方向が第２反射面９ｂと直交するように配置されている。
【００８２】
また、第３反射面９ｃと第４反射面９ｄは、第３象限方向（上記の回転角が１８０°より大きく２７０°より小さい方向）を向いて、互いに直交している。第３処理部３３は、第３反射面９ｃ及び第４反射面９ｄを利用して実像面Ｊ３実像を形成するように、配置されている。第３処理部３３のカメラ３８は、撮影方向が第３反射面９ｃと直交するように配置されている。
【００８３】
また、第４反射面９ｄと第１反射面９ａは、第２象限方向（上記の回転角が９０°より大きく１８０°より小さい方向）を向いて、互い直交している。第４処理部３４は、第４反射面９ｄ及び第１反射面９ａを利用して実像面Ｊ４に実像を形成するように、配置されている。第４処理部３４のカメラ３９は、撮影方向が第４反射面９ｄと直交するように配置されている。
【００８４】
図１３は、カメラの配置および撮影範囲を示す平面図、図１４はカメラの配置および撮影範囲を示す側面図である。図１３及び図１４において、ＦＰＤ２（画像表示面２ａ）の各頂点は、左上（符号ＬＴ）、左下（符号ＬＢ）、右下（符号ＲＢ）、右上（符号ＲＴ）のように対応づけて図示されている。
【００８５】
本実施形態においても第１実施形態で説明したのと同様に、カメラ３７の撮影範囲は、再帰性透過材４に入射してくる光線の、素子面Ｓに対する入射角に応じて異なる。本実施形態において、撮影画像は、第１実施形態で説明したように歪が生じるが、第１実施形態と同様に補正することができる。
【００８６】
また、カメラ３７は、Ｚ方向周りの回転位置において互いに隣り合うＦＰＤ２の間に、配置されている。そのため、再帰性透過材４へ入射した光は、再帰性透過材４の下方において、ＦＰＤ２にほとんど遮られずにカメラ３７に入射する。また、撮影範囲（監視対象空間ＳＰは、例えば、再帰性透過材４の上方において生成される実像に、影響を及ぼさないように設定される。
【００８７】
以上のような構成の監視装置３０は、複数の方向に像を表示することができるとともに、複数の方向を監視することができ、利便性が高い。また、監視装置３０は、画像生成装置の数が１つである監視装置を複数用いて複数の方向に対応する構成と比較して、再帰性透過材４を共通化することができる。
【００８８】
なお、本実施形態において、処理部の数は、４つであるが２つでもよいし、３つでもよい。処理部の数が２又は３である場合に、処理部の位置は、上記の第１処理部３１〜第４処理部３４から適宜選択できる。
【００８９】
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではない。上記の実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、上記の実施形態で説明した要件の少なくとも１つは、省略されることある。
【符号の説明】
【００９０】
１・・・監視装置、２・・・フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ、画像生成装置）、２ａ・・・画像表示面（画像生成面）、３・・・カメラ、４・・・再帰性透過材（結像素子）、６・・・歪補正回路（補正部）、９・・・反射面、１１、１３・・・再帰性透過材（結像素子）、２１・・・監視装置、２２・・・プロジェクションシステム（画像生成装置）、２３・・・スクリーン、２３ａ・・・画像表示面（画像生成面）、２４・・・プロジェクター、３０・・・監視装置、３１・・・第１処理部、３２・・・第２処理部、３３・・・第３処理部、３４・・・第４処理部、３６〜３９・・・カメラ、Ｓ・・・素子面、Ｖ・・・画像
【図１】
2013207662.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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