(57)【要約】【課題】レンズ毎の各動作に適した音響処理を行うことにより、雑音が少なくかつ明瞭な録音をする撮像装置を提供することを目的とする。【解決手段】これらの課題を解決するために本発明の撮像装置は、レンズ交換可能な撮像装置において、撮像装置に設けられた録音用マイクロフォンと、レンズ動作雑音低減処理を有する音響処理手段と、レンズの種類にしたがって雑音処理アルゴリズムを制御する手段を有する。また、本発明の撮像装置は、交換式レンズ内部にレンズ固有の雑音処理アルゴリズムに関するデータを記憶する手段を有するようにしてもよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ交換可能な撮像装置において、撮像装置に設けられた録音用マイクロフォンと、
レンズ動作雑音低減処理を有する音響処理手段と、レンズの種類にしたがって雑音処理アルゴリズムを制御する手段を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
交換式レンズ内部にレンズ固有の雑音処理アルゴリズムに関するデータを記憶する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置とその録音方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
昨今の撮像装置の一つであるデジタルカメラには、本体の後ろ側に液晶モニタが搭載されており、撮影した画像をすぐに確認できるようになっているため、撮影者にとって非常に便利である。
【０００３】
また、デジタルカメラは静止画像だけではなく動画像も撮影できる機種が多く、機能の向上が見受けられる。
【０００４】
また、デジタルカメラの一部には一般にデジタル一眼カメラと呼ばれるレンズ交換式の機種も増加し、撮影意図に向いたレンズを選択することにより画質の向上が見受けられる。
【０００５】
しかしながらかかる状況の中で、動画撮像中のレンズ動作、例えばズーム動作、AF動作、アイリス動作、光学手振れ補正動作による動作振動や動作雑音が、大きく録音されてしまい、再生映像が、鑑賞に耐えないものとなってしまうことが考えられる。
【０００６】
即ち、レンズ動作雑音低減処理の効果は、動画画撮影のデジタルカメラにおいて効果が大なるものとなっている。
【０００７】
レンズ動作雑音低減処理については従来例である特開２００２−３４４７８７号公報に述べられている。
この従来例ではレンズ動作雑音低減処理として、録音用マイクロフォンとは別途に、レンズ動作振動検出用マイクロフォンを設けて、レンズ動作振動検出信号の逆位相を、録音用マイクロフォンの出力信号からキャンセルする手法を用いている。
また、レンズがズーム動作をするときのみ、上記のキャンセルによるレンズ動作雑音低減処理を行うことで、平常時の録音データの歪みなどの影響を減ずる手法が記述されている。
【０００８】
また、従来例である特開２００７−３１１８５０号公報には指向性合成の手法について記述されている。ここでは複数の無指向性マイクロフォンの出力信号を用い、それぞれ出力信号とそれらを遅延させた音声信号の合成により、ステレオの左右の指向性をもった（ステレオセパレーションの大きな）音声信号を合成する手法が記述されている。
【０００９】
また音声の入力レベルが低く、雑音の影響が大きい場合は、このステレオセパレーションの程度を減ずる様に、合成の割合を制御することによって、雑音の影響を減ずる手法が記述されている。
【特許文献１】特開２００２−３４４７８７号公報
【特許文献２】特開２００７−３１１８５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら従来の撮像装置では、次のような課題が生じる。
【００１１】
従来の撮像装置のレンズ動作雑音低減処理については、交換式の複数のレンズの種類に対応した雑音低減処理ができなかった。例えば静止画撮影を想定したレンズ等では一般に動作音が大きく、一方動画撮影を想定したレンズでは一般に動作音が少ないように設計されているが、同一の雑音低減処理ではそれぞれに適した音響処理ができなかった。
【００１２】
また、レンズにはその動作（ズーム動作、アイリス動作、光学手振れ補正（ＯＩＳ）動作,ＡＦ動作）に対してそれぞれレンズ固有の雑音の周波数ピークを持つものが多く、ノッチフィルターなどによる雑音低減処理も、同一の雑音低減処理ではそれぞれのレンズに適した音響処理ができなかった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
これらの課題を解決するために本発明の撮像装置は、レンズ交換可能な撮像装置において、撮像装置に設けられた録音用マイクロフォンと、レンズ動作雑音低減処理を有する音響処理手段と、レンズの種類にしたがって雑音処理アルゴリズムを制御する手段を有する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レンズ毎の各動作に適した音響処理を行うことにより、雑音が少なくかつ明瞭な録音をする撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔１．実施の形態１〕
以下、本発明の第１の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。図１は第１の実施の形態における撮像装置のハードウェア構成図、図２〜６は撮影時の動作を説明する図である。
【００１６】
まず図１中、録音用無指向性マイクロフォン１，２から音声信号が出力され、指向性合成手段３、フィルター手段４、周波数補正手段５、によってそれぞれ音響処理後の音声信号が、記録手段１０に入力される。一方、レンズ７(a)を通して、撮像素子８上に結像した画像信号が、RGBの電気信号に変換され画像処理手段９に出力される。画像処理手段９ではYC処理、ガンマ処理、JPEG圧縮処理を行い30fspの動画像信号として記録手段１０に出力する。
【００１７】
記録手段１０はＣＰＵ６の制御に従い、入力される前期動画像信号と前期音声信号の時間的同期を取り、音声付動画像信号として記録メディア１４に記録する。
【００１８】
また、画像処理手段９からは、画像各部の明るさデータや、輝度信号の高周波成分のデータをCPU６に出力する。CPU6では、画像各部の明るさデータから、アイリス制御信号を算出し、また輝度信号の高周波成分のデータからAF制御信号を算出し、レンズマウント１１を通して、レンズ７に出力する。レンズ７は、ＣＰＵ６から入力されるアイリス制御信号とAF制御信号にしたがって、アイリス調整動作とAF調整動作を行う。
【００１９】
また、使用者はユーザーインターフェース１２を通して、ズーム操作を行う。ズーム操作制御信号は、ユーザーインターフェース１２からＣＰＵ６に入力され、ＣＰＵ６でズーム動作の速度調整処理後に、レンズマウント１１を通してレンズに出力される。
【００２０】
レンズ７（a)は、ＣＰＵ６から入力されるズーム操作制御信号にしたがって、ズーム調整動作を行う。
【００２１】
なお、この撮像装置ではレンズは交換可能であり、レンズマウント１１を通して、レンズ7'(b)や、レンズ７”（ｃ）等に交換可能である。
【００２２】
また、マイクロフォン１，２から出力される音声信号の、指向性合成手段３、フィルター手段４、周波数補正手段５でのそれぞれ音響処理は、ＣＰＵ６からの制御によって調整される。以下図２−１１を用いてその動作を説明する。
【００２３】
図２が、無指向性マイクロフォン１，２と指向性合成手段３の動作を説明するブロック図である。まず録音用マイクロフォン１，２は、距離ｄの間隔をあけて設置されている。指向性合成手段３中の遅延器２１，２３は、それぞれ空気中の音波が距離ｄを進む時間の遅延を持っている。録音用マイクロフォン１，２からの音声信号はそれぞれ直接加算器２５，２６に入力されるとともに、遅延器２１，２２で遅延され、またＣＰＵ６からの制御パラメータαの係数を乗算器２３，２４で乗ぜられで、加算器２５，２６で減算される。
ＣＰＵ６からの制御パラメータαは、図３に示すように０−１の間の値をとる。
【００２４】
α＝０の場合は、乗算器２３，２４の出力が０となるので、加算器２５，２６の出力は、マイクロフォン１，２の出力がそのまま出力されるので、その周波数特性は図４の４１のようになる。またα＝１の場合は、他方のマイクロフォンの信号が減ぜられるため位相の違いの少ない低域でゲインが少なくなり、その周波数特性は図４の４２のようになる。
【００２５】
周波数補正手段２７，２８では、図５に示すように図４に示す周波数特性と逆の周波数特性のフィルタ処理を行う。このことによって、制御パラメータα＝０〜１に変化しても、周波数補正手段２７，２８からの出力の周波数特性は一定となり、音色の変化などは生じない。
【００２６】
この指向性合成手段の動作について説明を加える、制御パラメータα＝１の場合、マイクロフォン１からみてマイクロフォン２の位置の方向からくる音声は、まずマイクロフォン２で音声信号として検出されたのち、空気中の音波が距離ｄを進む時間の遅延をもってマイクロフォン１で音声信号として検出され加算器２５に入力される。
マイクロフォン２で検出された信号は遅延器２１とおり乗算器２３経由で加算器２５で減ぜられるので、この音声は理想的には、加算器２５の出力では完全にキャンセルされることになる。
【００２７】
一方、マイクロフォン２で検出され、加算器２６に入力された信号と、マイクロフォン１で遅延をもって検出されさらに遅延器２２をとおり、乗算器２４経由で加算器２６に入力された信号では、検出の遅延と遅延器の時間差があるので完全にはキャンセルされない。
加算器２５、加算器２６の出力の周波数特性を図６に示す。図６中、加算器２５、加算器２６の出力の周波数特性はそれぞれ６１，６２となる。周波数特性６１は、全域において周波数特性６２よりゲインが低く、加算器２５の出力が小さいことを示す。
【００２８】
したがってマイクロフォン２の方向からくる音声については、加算器２６からの出力が大きく、指向性ともつことになる。
【００２９】
一方、α＝０の場合は、マイクロフォン１、２はそれぞれ無指向性であり、それがそのまま加算器２５，２６から出力されるので音声の方向にかかわらずゲインは一定で無指向性となる。
【００３０】
したがって、図２のＣＰＵ６からの制御パラメータαを０−１に制御することによって、指向性の小−大（ステレオセパレーション効果：小−大）を制御することができる。
ただし、α＝１の場合、α＝０の場合に比べ、図５に示すように周波数補正でのゲインが大きいことから、ノイズ成分も拡大される傾向にある。
【００３１】
したがって、ＣＰＵ６では、入力のノイズ成分の大小を予測して、制御パラメータαを制御し、出力のノイズ成分を一定に抑えながら、指向性合成量（ステレオセパレーション効果量）の制御をする。
【００３２】
図７が、フィルター処理手段４の動作を説明するブロック図である。まず指向性合成手段３から２ｃｈの音声信号が入力される。フィルター処理手段４内はデジタルフィルターモジュール（ＤＦＭ)７１,７２,７３，７４，７５，７６，７７，７８で構成され、それぞれＣＰＵ６からの制御パラメータにしたがってフィルター特性を調整できる。
【００３３】
ＤＦＭ７１は、ＬＰＦであり、フィルターのＯＮ／ＯＦＦ、カットオフ周波数ＦＣ,カットオフ特性1次/2次を選択調整できる。
【００３４】
ＤＦＭ７２は、ＨＰＦであり、フィルターのＯＮ／ＯＦＦ、カットオフ周波数ＦＣ,カットオフ特性1次/2次を選択調整できる。
【００３５】
ＤＦＭ７3，７４，７５，７６，７７，７８は、ノッチフィルターであり、フィルターのＯＮ／ＯＦＦ、中心周波数Ｆｏ,バンド幅Ｆｂを選択調整できる。
【００３６】
２ｃｈの入力音声信号はそれぞれのＤＦＭでフィルタ処理され出力される。
【００３７】
図８は、レンズ７(a)がアイリス動作を行ったときに生じる雑音の周波数特性８０を示したものである。中心周波数Ｆｏ=８１,バンド幅Ｆｂ＝８３と中心周波数Ｆｏ=８２,バンド幅Ｆｂ＝８４、の２つのピーク信号を持つ。図９はこのアイリス動作を行ったときに生じる雑音成分を低減するためのフィルター処理を説明するもので、ＤＦＭ７３，７４を用いて、それぞれ中心周波数Ｆｏ=８１,バンド幅Ｆｂ＝８３と中心周波数Ｆｏ=８２、バンド幅Ｆｂ＝８４のノッチフィルター（周波数特性９１，９２）でフィルター処理を行うことで、この雑音成分を低減できる。
【００３８】
つぎに図１０は、レンズ７(a)がズーム動作を行ったときに生じる雑音の周波数特性１００を示したものである。中心周波数Ｆｏ=１０１,バンド幅Ｆｂ＝１０３と中心周波数Ｆｏ=１０２,バンド幅Ｆｂ＝１０４、の２つのピーク信号と、低域に広い帯域１０５のノイズ成分を持つ。図１１はこのズーム動作を行ったときに生じる雑音成分を低減するためのフィルター処理を説明するもので、ＤＦＭ７５，７６を用いて、それぞれ中心周波数Ｆｏ=１０１,バンド幅Ｆｂ＝１０３と中心周波数Ｆｏ=１０２,バンド幅Ｆｂ＝１０４のノッチフィルター（周波数特性１１１，１１２）でフィルター処理を行うとともに、ＤＦＭ７１のＬＰＦ（周波数特性１１３）で帯域１０５の成分をカットすることで、この雑音成分を低減できる。ここではさらに同時にＤＦＭ７２のＨＰＦ（周波数特性１１４）で高域の成分をカットすることで周波数特性の低域成分と高域成分のバランスをとる。
【００３９】
ＯＩＳ動作時やＡＦ動作時にも同様にそれぞれ特有の雑音成分に対して適したフィルター処理を行うことにより雑音成分を低減できる。
【００４０】
またズーム時のＵＰ時とＤＯＷＮ時や速度の速い/遅いに応じてもそれぞれ特有の雑音成分に対して適したフィルター処理を行うことにより雑音成分を低減できる。
【００４１】
図１のメモリ１３には、これらの各動作に対応するフィルター音響処理のデータが格納される。レンズ動作音の大きい場合、フィルター処理だけでなく、さらに指向性合成処理３の制御パラメータを１から小さい値に下げて雑音低減を行う音響処理のデータも格納される。
【００４２】
レンズ７（ａ）をレンズ７’（ｂ）ｂに交換した場合、ノイズ成分も変わるので、メモリにはレンズの種類に対応した音響処理のデータが格納される。
【００４３】
図１４は、メモリ１３に格納される音響処理データを示すものである。レンズ７（ａ）をレンズ７’（ｂ）ｂの各動作に対応した音響処理データが格納されている。ＣＰＵ６はこの音響処理データにしたがって、レンズ動作に対応した音響処理を行う。
【００４４】
また、２つ以上のレンズ動作が同時に動作する場合には、制御パラメータαは小さい値が優先し、ＬＰＦ，ＨＰＦはより帯域が制限される特性が優先され、ノッチフィルター処理は重複されて処理される。
【００４５】
周波数補正５では、イコライザー処理によってフィルタ処理４の出力の周波数特性の高域、低域のバランスが補正される。
【００４６】
また、メモリ１３に登録されていないレンズ７”（ｃ）が装着される場合もある。この場合、図１２に示すようにノイズ低減フィルターありの周波数特性１２１、ノイズ低減フィルターなしの周波数特性１２２をユーザがＵＩ１２を通して選択できる。
【００４７】
ノイズ低減フィルターありの周波数特性１２１で処理された音声信号は、帯域は狭くなるが臨場感は少なくなるが人物の発音音声などがより明瞭に聞くことができる。
【００４８】
以上のように、レンズ毎に音響処理データを記憶し各動作に適した音響処理を行うことにより、雑音が少なくかつ明瞭な録音をすることができる。
【００４９】
例えば静止画撮影を想定したレンズ等で動作音が大きい場合でも、ステレオの指向性をある程度減じ、また帯域を制限することで雑音の影響が小さくなり、人物の発音音声などがより明瞭に聞くことができる録音をすることができる。
【００５０】
一方動画撮影を想定したレンズで動作音が少ない場合では、ステレオの指向性を上げ、帯域も広くすることで、臨場感のあるでは録音をすることができる。
〔２．実施の形態２〕
図１３は本発明第２の実施例の動作を示すブロック図である。図１３中、図１と同じ構成要素は第１の実施例と同じ動作をする。
【００５１】
第２の実施例では、メモリ１３に記憶されている音響処理データを更新することができる。まず音響更新データ１５を、記録メディア１４に記憶させ本撮像装置に挿入する。使用者はＵＩ１２を通して、音響更新データ１５とメモリ１３に記憶されている音響処理データを比較しより最新のものに更新するようＣＰＵ６に指示する。
【００５２】
このような構成によって、撮像装置本体が開発された後に開発されたレンズに対しても適した音響処理が可能となる。
【００５３】
また、ここではレンズ７”’（ｄ）では、光学データの他にレンズ７”’（ｄ）固有の音響処理データ１６を記憶している。レンズ７”’（ｄ）がレンズマウント１１を通して装着された場合、通信によってＣＰＵ６で自動的に音響処理データ１６とメモリ１３に記憶されている音響処理データを比較し、より最新のものに更新される。
【００５４】
このような構成によって使用者が更新操作をすることなく自動的に、撮像装置本体が開発された後に開発されたレンズに対しても適した音響処理が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施の形態における撮像装置の構成図
【図２】第１の実施の形態における指向性合成手段の構成図
【図３】第１の実施の形態における指向性合成手段の動作を説明する図
【図４】第１の実施の形態における指向性合成手段の動作を説明する図
【図５】第１の実施の形態における指向性合成手段の動作を説明する図
【図６】第１の実施の形態における指向性合成手段の動作を説明する図
【図７】第１の実施の形態におけるフィルター処理手段の構成図
【図８】第１の実施の形態におけるフィルター処理手段の動作を説明する図
【図９】第１の実施の形態におけるフィルター処理手段の動作を説明する図
【図１０】第１の実施の形態におけるフィルター処理手段の動作を説明する図
【図１１】第１の実施の形態におけるフィルター処理手段の動作を説明する図
【図１２】第１の実施の形態におけるフィルター処理手段の動作を説明する図
【図１３】第２の実施の形態における撮像装置の構成図
【図１４】第１の実施の形態における音響処理データを説明する図
【符号の説明】
【００５７】
１    マイクロフォン
２    マイクロフォン
３    指向性合成手段
４    フィルター手段
５    周波数補正手段５
６    ＣＰＵ
７    レンズ
８    撮像素子
９    画像処理手段
１０    記録手段
１１    レンズマウント
１３    メモリ
１２    ユーザーインターフェース
１４    記録メディア
１５    更新音響データ
１６    音響処理データ
【図１】
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【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】
2010226412.tif 000014
【図１３】
2010226412.tif 000015
【図１４】
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