体外から体内へ刺し通される管状体に挿通可能なように形成されたアームの先端に複数の撮影ユニットが配列されたカメラアレイを備えた撮影装置であって、前記カメラアレイは、前記複数の撮影ユニットを前記アームの延長上に配列させる整列位置と前記アームの側方に向けて配列される展開位置との間で変位可能に設けられたものである前記撮影装置。前記カメラアレイが複数設けられたことを特徴とする請求項1に記載の撮影装置。前記複数の撮影ユニットの配列が展開位置で弧状をなすことを特徴とする請求項1又は2に記載の撮影装置。隣り合う2つの前記撮影ユニットからの画像信号を基にしてステレオ画像を形成するステレオ画像生成手段を備えたことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の撮影装置。前記複数の撮影ユニットから取得される視点の異なる複数の被写体画像を基にして、被写体中に含まれる対象物体の3次元モデルを生成する3次元モデル生成手段を備えたことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の撮影装置。請求項1~3のいずれか1項に記載の撮影装置と、この撮影装置に設けられた複数の撮影ユニットからの画像信号に基づいて形成された視点の異なる複数の画像を表示する画像表示装置とを有する画像表示システム。隣り合う2つの前記撮影ユニットからの画像信号を基にしてステレオ画像を形成するステレオ画像生成手段と、前記ステレオ画像を表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする請求項6に記載の画像表示システム。前記視点の異なる複数の画像に基づき、被写体に含まれる対象物体の3次元モデルを生成する3次元モデル生成手段と、前記3次元モデルに基づきユーザによって任意に選択された視点から観察される前記対象物体の画像を表示する表示制御手段とを備えたことを特徴とする請求項6または7に記載の画像表示システム。本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、腹腔内にいながらできる限り広い視野を確保し、カメラの物理的な移動を伴わずに自由に視点を移動できて、かつバーチャルリアリティー技術を応用して腹腔内の状況をリアルタイムかつ4次元的時空間的に把握することが可能な、新しい方式の硬性鏡手術、及びロボット手術用カメラシステムを提供することにある。そこで本発明は、体外から体内へ刺し通される管状体に挿通可能なように形成されたアームの先端に複数の撮影ユニットが配列されたカメラアレイを備えた撮影装置であって、前記カメラアレイは、前記複数の撮影ユニットを前記アームの延長上に配列させる整列位置と前記アームの側方に向けて配列される展開位置との間で変位可能に設けられたものである前記撮影装置を提供する。前記アームの先端には、複数の前記カメラアレイを設けてもよい。また、前記複数の撮影ユニットの配列は展開位置で弧状をなすことが好ましい。また、本発明の撮影装置は、隣り合う2つの前記撮影ユニットからの画像信号を基にしてステレオ画像を形成してもよい。さらに、本発明の撮影装置は、前記複数の撮影ユニットから取得される視点の異なる複数の被写体画像を基にして、被写体中に含まれる対象物体の3次元モデルを生成する3次元モデル生成手段を備えることもできる。さらに、本発明の撮影装置は、前記カメラアレイは、SMAアクチュエータを介して互いに連結された複数の可動片を有し、前記SMAアクチュエータの作動時に隣り合う可動片が傾斜して前記可動体が弧状に撓曲し、それぞれの前記可動片上に配置された撮影ユニットが撓曲時に弧の中心側の所定ポイントを向くようにしてもよい。また、本発明の撮影システムは、上記の撮影装置と、この撮影装置に設けられた複数の撮影ユニットからの画像信号に基づいて形成された視点の異なる複数の画像を表示する画像表示装置とを有することを特徴とする。本発明の撮影システムは、隣り合う2つの前記撮影ユニットからの画像信号を基にしてステレオ画像を形成するステレオ画像生成手段と、前記ステレオ画像を表示する表示制御手段とを備えてもよい。さらに、本発明の撮影システムは、前記視点の異なる複数の画像に基づき、被写体に含まれる対象物体の3次元モデルを生成する3次元モデル生成手段と、前記3次元モデルに基づきユーザによって任意に選択された視点から観察される前記対象物体の画像を表示する表示制御手段とを備えてもよい。1.本発明の概要本発明は、体外から体内へ刺し通される管状体に挿通可能なように形成されたアームの先端に複数の撮影ユニットが配列されたカメラアレイを備えた撮影装置であって、前記カメラアレイは、前記複数の撮影ユニットを前記アームの延長上に配列させる整列位置と前記アームの側方に向けて配列される展開位置との間で変位可能に設けられたものである前記撮影装置である。本発明の撮影装置において、上記整列位置と展開位置との間の変異は、カメラアレイの移動を制御する移動制御手段により実行される。ところで、腹腔鏡の視野の制限の大きな原因は腹腔鏡下手術自体の手技に由来する。つまり体表に空けた小孔に装着したトロカール管状体から腹腔に挿入した腹腔鏡の視野はトロカールを中心として腹腔内を扇状に眺めまわすような視野に限られてしまう。また気腹して腹腔内の空間領域をできるだけ大きくはするものの、手術対象となる臓器と腹腔鏡先端のレンズとの距離を充分とれないこともあり、結果的に狭い視野しか得られない場合が多い。そこで本発明者は、対象臓器を中心とした円弧上に一定の角度の間隔で臓器を取り囲むような配置をとることのできる複数の小型ビデオカメラの集合体を考案した。ただしこのような配置をした多視点カメラアイをそのまま腹腔内に挿入することは困難であるため、これらのカメラは図1aに示すように左右2列に分割され、かつカメラを固定する部材をフレキシブルにすることにより全体を硬性鏡のように棒状の形状に変形した状態でトロカールを経て腹腔内に挿入されるものとした。挿入されたカメラ群は、例えばユーザによって操作される展開用ワイヤを体外から引くことにより、腹腔内で円弧上に配置されるものとした図1b。図1は8個のカメラを搭載した態様について示す。その際、各カメラの位置を円弧上に正しく配置するために、例えば、各カメラが載った隣同士のアセンブリの側面がワイヤの張力によって接触し、規則性のあるカメラアレイの位置設定で配置し、円弧の形状で固定されるように設計した。また腹腔から離脱する際には展開用のワイヤを緩め、折り畳み用のワイヤを引いて元の棒状の形状に戻せるものとした。本発明の撮影装置は、トロカールを通して体内に挿入できるように、撮影装置の先端形状を細長い棒状に変形でき、体内に挿入された後に、視点の異なる複数の画像を取得できるように、体内でカメラを円弧状に展開し異なる位置に配置して体内を撮影するものである。各画像センサからは画像信号が出力され、これらの画像センサからの画像信号に基づいて、視点の異なる複数の被写体画像を形成することができる。視点の異なる複数の被写体画像のうち、ペアになる2つの被写体画像を用いることにより多方向からの立体画像ステレオ画像を簡単に形成することができるものである。以下に本発明のより具体的な態様について述べる。2.多視点カメラ図2は整列位置に配置された2つのカメラアレイを有する撮影装置を概略的に説明する模式図である。また、図3はカメラアレイが外側に開いた撮影装置の説明図であり、図4は外側に開いたカメラアレイが弧状に撓曲した撮影装置の説明図である。図5は、4つのカメラアレイを展開したときの図である。図2~4に示すように、本発明の撮影装置2は、アーム4、第1、第2カメラアレイ6、7を備え、第1、第2カメラアレイ6、7はアーム4の先端に配置されている。各カメラアレイ6、7は複数の可動片8を有し、第1カメラアレイ6は第1~第4可動片8a~8d、第2カメラアレイ7は第5~第8可動片8e~8hを有する。アーム4は細長く形成され、その先端には細長く形成されたカメラアレイ6、7がヒンジ22を介して設けられている。アーム4、各カメラアレイ6、7が細長く形成されることにより、患者に刺し通されたトロカールなどの管状体を通して、撮影装置2を患者の体内に導入することができる。また、カメラアレイの数は2つに限定されるものではなく3つ以上を設けることができる。図5は4つのカメラアレイを展開したときの図である。カメラアレイは図3のように直線状に展開してもよく、図4のように弧状に撓曲させて、半球面に沿ってアレイが位置する形状例えば傘を開いたときの骨組み部分のような形状に展開させることもできる。図6はカメラアレイ6、7を構成する可動片と、この可動片に備えられた撮影ユニット等を説明する説明図である。また、図7は可動片を、光軸を含む面で可動片の配列方向と略垂直な方向に可動片を切断した断面図である。ここでは一例として可動片8bを図示した。図6、7に示すように、各可動片8a~8hはそれぞれ撮影ユニット10、及び照明光源12を備える。撮影ユニット10は、被写体と対面するレンズ15、このレンズ15の像面側に位置する画像センサ17、画像センサ17からの信号を増幅しデジタル化して画像データを形成する信号処理回路が設けられた回路基板20を備える。画像センサ17としては、例えば、CMOS画像センサやCCD画像センサを用いることができ、中でもCMOS型の画像センサを用いることにより消費電力や外形サイズを抑えることができる。また照明光源12としてはLED光源が好ましく、LED光源を用いることにより可動片のコンパクト化、高輝度化、及び低消費電力化ができる。なお、図示はしていないが、撮影ユニット10に、必要に応じてシャッタ機構や、アイリス、変倍機構を組み込んでもよい。これらの機構を撮影ユニットに組み込むことによって、よりクオリティの高い画像を取得することが可能となる。それぞれのカメラアレイ6、7は、例えば移動制御手段であるヒンジ22を介してアーム4に対して回動可能に取り付けられている図2。ヒンジ22を介してアーム4に取り付けられた各カメラアレイ6、7は、自由端6a、7aがアーム4の延長上に位置して各撮影ユニット10がアーム4の延長上に配置された整列位置図2参照と、各カメラアレイ6、7の自由端6a、7aがヒンジ22を介してアーム4の両サイドに位置して各撮影ユニット10がアーム4の側方に拡がるように配置された展開位置図3、図4参照との間で移動することができる。各カメラアレイ6、7は、ユーザの操作によって整列位置と展開位置との間で移動を制御してもよいし、サーボモータなどの各種モータを用いて移動を制御してもよいが、ここでは牽引ワイヤ35をユーザが引っ張ることで各カメラアレイ6、7が整列位置から展開位置に移動し、牽引ワイヤを弛めることで各カメラアレイ6、7が展開位置から整列位置に復帰する構造とした。それぞれのカメラアレイ6、7が展開位置に位置すると、各可動片8a~8hに備えられたレンズ15が露呈する。各カメラアレイ6、7において、可動片8の撮影ユニット10は、好ましくはカメラアレイ6の固定端側から自由端側へ向かって略等間隔を隔てて配列される。レンズ15の近傍には照明光源12が設けられ図6参照、これにより暗い体内を明るく照らして撮影することができる。隣り合うレンズ15との光軸間の距離は特に制限しないが、5~100mm、好ましくは10~70mmの範囲内で定めるのが好ましい。この距離とすることにより人間の両眼で観察したときと同様の立体画像を取得することができる。これは、隣り合う撮影ユニット10のうち、一方の側の撮影ユニット10で左眼用の被写体画像を取得し、他方の側の撮影ユニット10で右眼用の被写体画像を取得することから可能となる。また、隣り合っていなくても、例えばアーム4側から数えて第1番目の撮影ユニット可動片8a又は8dに搭載された撮影ユニットと第3番目の撮影ユニット可動片8c又は8gに搭載された撮影ユニットとで取得した被写体画像を左眼用画像及び右眼用画像とすることによって、自由な視点からの好ましい立体感に富むステレオ画像データを形成することもできる。各可動片8a~8hは、例えば、弾性支持体32及びコイルバネ37を介して接続することができる。弾性支持体32は中空管状に形成され、各可動片8a~8hに備えられた後述する回路基板20図7参照からアーム4へ向かうハーネスやケーブルが内側に通されている。各可動片の間に介在するコイルバネ37は両端がそれぞれ可動片に固定され、可動片の移動に応じて付勢力を付与するように構成されている。図2や図6に示すように、各可動片8a~8hの間には、牽引ワイヤ35が通されたバイアス用のコイルバネ37を被写体側に配置し、像側にはフレキシブルに撓曲可能な弾性支持体32を配置することができる。牽引ワイヤ35の一端はユーザが引っ張れるようにアーム4の端部から露呈し、牽引ワイヤ35は各可動片8a~8c、8e~8gを通され他端が可動片8d及び8hに固定されている。各可動片の間にはバネ37が設けられ、牽引ワイヤ35はこのバネ37内を通される。この構成により、ユーザが牽引ワイヤ35の一端を引っ張ると、他端に固定された可動片8d、8hがバネ37の付勢力に抗して牽引され、隣り合う可動片の被写体側の間隔が像面側の間隔よりも狭まり、図4に示すように各カメラアレイ6、7は弧状に変形する。このとき、各可動片8a~8hのレンズ15の光軸は弧の内側の所定の位置に向けられる。これにより被写体中の対象物体について異なる角度から撮影することができる。より詳しく説明すると図4、アーム4にヒンジ22を介して回動可能に取り付けられた可動片8a、8eの隣に位置した第2可動片8b、8fの像側はフレキシブルな弾性支持体32によって支えられているため、可動片8a、8eとの間隔は像側よりも被写体側の方が小さくなるよう可動片8b、8fが変移する。結果として、可動片8b、8fに備えられたレンズ15の光軸が内側を向くように第2可動片8b、8fは変移する。同様に、可動片8a、8eから数えて3つ目の可動片8c、8gも、可動片8b、8fに対して弾性支持体32及びバイアス用コイルバネ37を介して取り付けられており、このためこの可動片8c、8gに備えられたレンズ15が可動片8b、8fよりもさらに内側を向くように可動片8c、8gは変移する。また、同様に、可動片8a、8eから数えて4つ目の可動片8d、8hのレンズ15が可動片8c、8gよりもさらに内側を向くように、可動片8d、8hは変移することができる。上記では牽引ワイヤ35をユーザが直接引っ張り操作して各カメラアレイ6、7を弧状に変形させたが、SMAアクチュエータを用いて各カメラアレイ6、7を弧状に変形させてもよい。図8は、第1可動片8aに支持体を介して変位可能に支持された第2可動片8bの動きについて説明する説明図である。一例として、可動片8aと可動片8bとの間を部分的に示す。図8aに示すように、例えば、牽引ワイヤ35の一端を可動片8aに設けられたSMAコイルバネ40に接続し、牽引ワイヤ35の他端を可動片8bに固定する。SMAコイルバネ40が通電されると、図8bに示すように、可動片8aと可動片8bとの被写体側の間隔が像側の間隔よりも狭まり、可動片8bの被写体側が可動片8aに引き寄せられる。このような仕組みを各稼動片8c~8hにも用いることにより、各カメラアレイ6、7を弧状に変形することも可能である。SMAアクチュエータ40は一般的に知られているものを用いることができ、例えばコイル状に巻かれて形成され、通電して変態温度以上になるとコイルが収縮する。このように、SMAアクチュエータを用いて各カメラアレイを弧状に変形させることもできる。ユーザによる牽引ワイヤ35の引っ張りが解除されると、牽引ワイヤ35の引張力よりもバイアス用コイルバネ37の付勢力の方が大きくなり、牽引ワイヤ35が通されたバイアス用コイルバネ37の付勢力によってバイアス用コイルバネ37の両サイドに位置する可動片が離間して各カメラアレイ6、7は図2に示すような整列位置に復帰する。これにより、隣り合う可動片8a~8d、8e~8hのレンズ光軸P図7が略平行をなす状態に戻る。各カメラアレイ6、7を展開位置から整列位置に移動させることにより、各カメラアレイ6、7が棒状になりトロカールを通して体内から引き抜くことが可能となる。上記では、ヒンジ22を介してアーム4に第1可動片8a、8eを回動可能に取り付けたが、可動片との間に設けたのと同様に、ヒシジの代わりにSMAアクチュエータを用いて各カメラアレイを整列位置と展開位置との間で移動させてもよい。SMAアクチュエータを使用して可動片を整列位置と展開位置との間で移動させることにより、棒状にカメラアレイが閉じられた状態で撮影装置をトロカールを通して体内に挿入し、各カメラアレイが体内に挿入された後にカメラアレイを展開位置に移動させて視点の異なる複数の被写体画像を取得することができる。このとき、展開位置に位置する各カメラアレイの位置を予め計測し、各レンズ間の距離や隣り合う撮影ユニットに備えられるレンズの光軸によって形成される輻輳角や基線長などを予めデータとしてROMに記憶することで利便性が向上する。3.撮影装置図9は本発明の撮影装置の電気的な構成について概略的に示した機能ブロック図である。図9のブロック図に示すように、撮影装置2は、中央制御部50、ROM52、RAM54、記憶部56、ステレオ画像生成部ステレオ画像生成手段58、3次元モデル生成部3次元モデル生成手段60、通信インターフェース以降、通信I/Fと省略する62、信号処理回路70、A/D変換器72、操作インターフェース以降、操作I/Fという74、画像処理部80、特徴抽出部84等を備える。ROM52には撮影装置2で使用される様々なプログラムが予め格納され、プログラムの使用時には各プログラムがRAM54に読み出されて使用される。記憶部56は記録媒体などにアクセスして画像データの記録等を行う。レンズ15からの被写体の光学像がCMOSイメージセンサ等の画像センサ17の受光エリア上に結像され、画像センサ17からの画像信号は信号処理回路70に送られる。信号処理回路70は画像信号の増幅するアンプや増幅された画像信号を補正するゲイン補正回路を含み、画像信号を増幅し補正する。信号処理回路70で増幅され補正された画像信号はA/D変換器72でアナログ信号からデジタル信号に変換され、画像データとして画像処理部80に送られる。画像処理部80に入力された画像データは、輪郭、ホワイトバランス、輝度、コントラストなどが補正され、記憶部56に記憶される。記憶部56に記憶される画像データは、例えば撮影毎に整理して記憶され、それぞれの撮影ごとに第1~第8の撮影ユニット10によって取得された視点の異なる複数の被写体画像がひとまとまりとして区分けされて記憶される。区分けして記憶する場合には、撮影ごとにフォルダを作成し、このフォルダ内に例えば第1~第8撮影ユニット10によって撮影される8つの画像を格納することで撮影毎に整理して画像データを記憶することができる。ステレオ画像生成部58は、記憶部56に撮影毎にまとめられて記憶された視点の異なる複数の被写体画像のうち、例えば隣り合った2つの撮影ユニット10からの被写体画像データを用いて被写体の画像を立体的に表示できるステレオ画像データを形成する。2つの被写体画像データのうち、例えば左側に位置する撮影ユニットで取得された被写体画像を左眼用画像とし、右側に位置する撮影ユニット10で取得された被写体画像を右眼用画像として、後述する画像表示装置にこれら右眼用の被写体画像と左眼用の被写体画像とを表示することで、ユーザに立体感のある被写体を表示することができる。より立体感に富む画像をユーザに表示したい場合には、視差パララックスがより大きく生じるように、例えば第1可動片8aの撮影ユニット10と第3可動片8cの撮影ユニット10とで取得された被写体画像データを用いてステレオ画像データを形成することにより、より立体感に富む被写体画像をユーザに表示することが可能となる。3次元モデル生成部60は、各撮影ユニット10からの画像データに基づき、3次元モデル3次元形状データを生成する。3次元モデルの形成方法は様々あるが、例えば、ステレオ法、視体積交差法、因子分解法が従来からよく知られており、いずれを用いて3次元モデルを生成してもよい。例えばステレオ法では、視点の異なる複数の被写体画像のそれぞれについて、特徴抽出部84で特徴を抽出する。特徴の抽出手順は従来から知られているものでよく、輝度、コントラスト、輪郭等の情報を適宜用いて算出するとよい。特徴抽出部で抽出された各特徴ポイントに対応するポイントを書く画像間で特定し、三角測量の原理を用いてそのポイントまでの距離を求める。これは、カメラアレイ6、7上の各撮影ユニット10の位置情報はROM52に予め格納されており、この位置情報と、被写体における対象物体上の特徴点に対する角度情報とから対象物体の特徴ポイントまでの距離を求めることができ、これにより対象物体の3次元モデルを生成することができる。これにより、術野全体の立体構造の把握、手術機器の術野全体に対する絶対的位置の把握をすることができる。また、ステレオ法以外にも視体積交差法を用いてもよい。視体積は視点を頂点とし対象物体のシルエットを断面とする錐体であり、視体積交差法では、全視点における対象物体の視体積の共通部分を求めて対象物体のモデルを生成する。このため、異なる位置に配置された複数の撮影ユニットで撮影した画像から対象物体のシルエットを抽出してシルエットの交わりを計算する。上記のステレオ法や視体積交差法以外の3次元モデルの生成法として因子分解法を用いてもよい。生成された3次元モデルは、記憶部56に格納される。3次元モデルを用いることにより、ユーザは自在に視点を変えて被写体に含まれる対象物体を観察することができるため、例えば、手術などで様々な仮想的な視点から対象物体をじっくり観察したい場合には、視点を任意に定めて3次元モデルに基づき画像を形成し、後述する画像表示装置に表示するとよい。通信I/F62は、記憶部56に記憶された視点の異なる複数の画像データ、ステレオ画像データ、3次元モデル3次元形状データを外部に送信する。外部へのデータ送信に際しては、データを変調して無線信号を形成し図示しないアンテナより送信する。通信I/F62より送信された無線信号は例えば図10に示す画像表示装置によって受信される。4.画像表示システム図10は本発明の撮影装置とこの撮影装置と通信可能に接続された画像表示装置とを有する画像表示システムの構成を示した模式図である。画像表示システムは、撮影装置2及び画像表示装置100によって構成され、撮影装置2と画像表示装置100とは情報伝達ができるように接続されている。画像表示装置100としては、デスク上に載置されるディスプレイのほか、ディスプレイを備えたパーソナルコンピュータ、表示画面を備えた携帯型の電子機器、ユーザの頭部に装着され左眼用の小型液晶パネルと右眼用小型液晶パネルを備えたヘッドマウントディスプレイなど、撮影装置と通信して画像を表示できるものであればどのようなものでもよい。画像表示装置100は画像表示面102、図示しない表示制御部、通信I/Fを備え、表示制御部は画像表示面102上に表示される画像を制御する。画像の表示態様としては、例えば、表示制御部102は視点の異なる複数の被写体画像を画像表示面102上に並べて表示したり、一部を重ねて表示することができ、この中からユーザによって選択された被写体画像を拡大表示することもできる。さらに、3次元モデルに基づいて被写体中の対象物一例として、肝臓など体内の臓器を表示し、3次元モデルに基づく画像は自在に視点を変えることができる。また、ステレオ画像データに基づき、画像表示面102上に右眼用の画像と左眼用の画像とを並べて表示してユーザに被写体の立体画像を示すこともできる。ヘッドマウントディスプレイを利用する場合には左眼用の表示パネルに左眼用の画像を表示し、右眼用の表示パネルに右眼用の画像を表示してユーザにステレオ画像を提供することができる。次に本発明の作用について説明する。例えば、患者の体外から体内に刺し通されたトロカール内を通して撮影装置2の先端を体内に挿入するため、第1~第4可動片8a~8dに第5~第8可動片8e~8hを対向させて第1~第8可動片8a~8hを棒状にする。これによりトロカールを通して第1~第8可動片8a~8hを体内に挿入することができる。第1~第8可動片8a~8hが体内に挿入された後、第1、第5可動片8a、8eがアーム4に対して回動し、これに伴って第1、第5回動片8a、8eに連結された第2~第4可動片8b~8d、第6~第8可動片8f~8hが互いに離間するように変移する。それぞれの可動片に備えられたSMAアクチュエータ40が作動すると牽引ワイヤ35が引っ張られ、第1~第8可動片8a~8hに備えられたそれぞれのレンズ15が所定の場所を向く。第1~第8可動片8a~8hのSMAアクチュエータ40が作動して各レンズ15がカメラアレイ6、7に対して予め定められた場所に向けられると、被写体の撮影が可能となる。第1~第8可動片8a~8hに備えられた撮影ユニット10を用いて被写体を撮影すると、例えば視点の異なる8つの被写体画像を取得することができる。この視点の異なる8つの被写体画像のうち、隣り合う可動片に設けられた画像センサ17からの画像データを基にして立体的に表示するステレオ画像データを形成することができる。また、視点の異なる複数図2~4では最大8つの画像に基づいて被写体中の対象物体に関する3次元モデルを生成することができる。対象物体の3次元モデルを生成することにより、例えばユーザが指定する任意の視点から対象物体を観察した仮想的な画像を表示装置100の画像表示画面102上に表示することが可能となる。撮影装置2を体内から引き抜くときは、展開位置に位置する第1~第8可動片8a~8hを閉じ位置に変移させて装置の先端を棒状にする。第1~第8可動片8a~8hを閉じ位置に移行させるときは、SMAアクチュエータ40の通電をカットして各カメラアレイ6、7の形状を直線状にし、第1、第5可動片8a、8eのレンズ10が対向するように向かい合わせることにより、第2~第4、第6~第8可動片がアーム4の延長上に配列させることができ、撮影装置2の第1、第2カメラアレイ6、7を棒状へ移行させることができる。このように各カメラアレイ6、7を開いた展開位置から閉じた整列位置に移行させることにより、トロカール内を通して撮影装置2の先端部を体内から引き抜くことができる。また、上記では、撮影装置2側でステレオ画像、及び3次元モデルを生成し、撮影装置2と通信可能に接続された画像表示装置100の表示画面102上にステレオ画像、3次元モデルに基づく画像を表示したが、ステレオ画像の生成や3次元モデルの生成は撮影装置2で行わずに画像表示装置側で実施してもよい。例えば、画像表示装置として、画像処理回路を有するコンピュータ装置を用いる場合は、撮影装置で取得した視点の異なる複数の被写体画像をコンピュータ装置に送信し、コンピュータ装置は受信した画像を基にしてステレオ画像や3次元モデルを形成して表示画面上に表示する。ステレオ画像や3次元モデルの生成には比較的高い計算能力が要求されるため、高い計算能力を有したコンピュータ装置に本発明の撮影装置を接続させることにより、よりスムーズに複数の被写体画像、ステレオ画像、3次元モデルに基づく画像を表示することができる。また、上記の実施形態ではカメラアレイ6、7を弧状に変形させたが、この機構を省いてより簡便な装置としてもよい。例えば、カメラアレイが図3に示す状態のときに各レンズが所定の場所を向くように各撮影ユニット10の向きを予め定めておくことにより、各カメラアレイを弧状に変形させることなく複数の被写体画像を取得することもできる。以上のように、本発明の撮影装置及び画像表示システムによれば、体内に挿入されるアーム支持部材の先端に、一端を中心として回動可能に設けられたカメラアレイと、前記カメラアレイの固定端側から自由端側に所定の間隔を隔てて前記カメラアレイ上で列をなし、前記カメラアレイに対して予め定められた場所に向けられる複数のカメラと、前記カメラアレイの自由端を前記アームの延長上に位置させて前記複数のカメラを前記アームの延長上に配列させる整列位置と、前記カメラアレイを前記整列位置から回動させて前記複数のカメラを前記アームの側方に配列させる展開位置との間で前記カメラアレイの移動を制御する移動制御手段とを備えたことにより、カメラアレイを整列位置に位置させることでトロカールなどの管状体を通して体内にカメラアレイを挿入し、挿入されたカメラアレイを展開位置に移動させて複数のカメラを用いて視点の異なる複数の被写体画像を取得することができる。この視点の異なる複数の被写体画像を取得することにより、ステレオ画像の生成、3次元モデルの生成が可能となる。生成されたステレオ画像は、例えばユーザに左眼用画像および右眼用画像として見せることにより、ユーザに立体感に富む被写体画像を表示することができる。また、生成された3次元モデルを基に、ユーザが任意に選択した視点から被写体に含まれる対象物体を観察した画像を表示することができるため、所望する対象物体についてユーザが観察したい部分を的確に表示することができ、利便性の高いシステムを提供することができる。本発明者は本発明の撮影装置を製作し、検証した。開発段階ではまず腹腔内で必要なカメラの視点数、配置する角度、各カメラの適正な視野角を得るために通常のデジタルカメラを用い、図11に示すような7倍のスケールサイズのモデルを試作して設計すべき多視点カメラシステムの構造を決定した。このシステムは第1~第8カメラC1~C8の8つのデジタルカメラを使用し、これらのデジタルカメラを半径65cmの半円状のカメラマウントに等間隔に配置した7倍スケールのモデルであり、この考案したシステムを通して基本性能を検討した。これにより視点の異なる8つの被写体画像を取得でき、さらに、隣り合ったカメラによって取得される画像のペア、例えばカメラC1とカメラC2とによって取得される1対の被写体画像以降、ステレオ画像というをST1とし、同様にカメラC2とカメラC3とによって取得されるステレオ画像をST2として8つのカメラを用いてST1~ST7までの7つのステレオ画像を取得することもできる。この試作をもとに、図12に示すような解像度が1024x768であるCMOSビデオカメラを8機使用し、図1に示すように、これらが棒状の状態図1a参照から例えば半径7cmの円弧上に配置図1b参照される多視点試作カメラを製作し、摘出臓器を用いた実験により、以下に示す視点移動機能、ステレオ立体視機能、4次元表示機能の検証を行った。各CMOSビデオカメラを駆動するための電気回路は15x10mmの基板にまとめた。それぞれのカメラ用の光源もこの基板上に配置することにより、対象臓器を均一に照明できるようにした。またこれらの基板への電源ライン、信号ラインは各カメラアセンブリ背後に位置するフレキシブルケーブルを用いることによりケーブルの量を減らし装置全体の小型化を図った。画像表示機能の製作自由な視点の獲得図13に示したような、腹腔内の対象物に対して円弧上に配置された8機のビデオカメラの視点を自由に選択することにより、腹腔内で物理的にカメラを移動させることなく、視野を変えることを可能とする機能を搭載し、図14に示したように、同時に視点の異なる8つの被写体画像を取得することができた。また、各カメラは独立して稼動しているため、必要に応じ、術者が複数のモニターにより他方向から腹腔内を観察できる機能も持たせた。さらに隣り合ったカメラの視点を利用し、ステレオ視を可能とし図15参照、8方向からのステレオ画像を任意に選択できるものとしたST1~ST7。図15は図1bに示した第3カメラC3と第4カメラC4とから取得された被写体画像から生成されたステレオ画像ST3の内容を示したものである。時間変化を伴う腹腔内の立体構造の把握また、図16に示すように、8方向からの画像を用いて臓器の表面形状を計測し3次元モデルを生成して3次元形状として表示し、さらにその部分の色彩とテクスチャーをマッピングできる機能を搭載した。これにより手術の進行に伴い切開、焼灼、切除等によって変化する対象臓器対象物体の立体形状の時間的な変化の把握を可能とした。結果多視点カメラ自由な視点の獲得とステレオ画像の獲得図15に摘出した肝臓と胆嚢を用いた実験により得られた8方向からの視点の画像が示され、各画像の位置は図1bに示すカメラ番号と対応している。結果的に半径7cm、中心角160°の円弧上の8視点から1024x768の解像度で30フレーム毎秒の画像を取得することができた。得られた画像は体外のコントロールユニットより任意の視点を選択してメインのモニターに表示し、カメラを物理的に体内で動かすことなく多くの視点から手術部位の臓器の状態を観察することが可能となった。またコントロールユニットにより8つのカメラ全ての画像を出力し、必要に応じてサブモニター群に表示して使用できることを確認した。手術領域の四次元的情報の獲得任意の時点での図14に示したような8方向からの画像をキャプチャーし、その時の視野内の臓器表面形状を計測してサーフェスモデル化し、各ビデオ画像から得た色彩とテクスチャーを付加して、手術対象部位のその時点での立体構造を把握できるようにした。図16に示すように、作成した立体構造はサブモニター上に表示し、インタラクティブに拡大縮小、及び回転を行えるようにした。得られた立体画像上では対象臓器表面の形状だけでなく、付近に位置する手術器具の位置、形状も把握できることがわかった。本発明については、実際の開発機の7倍モデルを用いて機能の検討を行い、このデータを用いて腹腔内で使用できるサイズの試験機を開発した。そしてブタから摘出した肝臓と胆嚢を用いてinvitroな実験を行い、得られる画像の持つ情報を確認し、その有用性を検討することができた。この結果、物理的なカメラの移動を伴わない自由な視点の獲得は、腹腔鏡下手術に新しい視点をもたらすことがわかった。また視点移動可能なステレオ画像による深さ方向の情報を持った視覚の獲得は、より安全な腹腔鏡下手術を可能にすることを確認した。また8方向からのキャプチャー画像により得られる臓器の表面形状は、術野の立体的な変化を時系列に把握できる機能を持つことを確認し、かつ切除部分の位置や堆積などを定量的に計測することも可能であることがわかった。また、この臓器表面形状の情報を基に、術前のX―rayCT、MRIより得た対象臓器内部の血管、腫瘍などの胸像をキャプチャした術野画像上に重畳表示させることによって、腹腔鏡下手術、ロボット手術において、より多角的な情報を術者に与えることができる。さらに、ある一定時間ごとに画像をキャプチャーして表面形状を構築する機能を持たせることにより、4次元的な術野の変化の情報を利用することができ、またこの構築した立体像と多視点の画像情報を常に時系列に記録することにより、偶発的に生じた事故や術者の熟練度などを定量的に検証する手段にもなり得る。