JP2005244613A

JP2005244613A - デジタルスチルカメラ

Info

Publication number: JP2005244613A
Application number: JP2004051854A
Authority: JP
Inventors: Kei Tashiro; 圭田代; Toshio Machida; 稔生町田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】
動画撮影時のレンズ等の雑音を低減することが可能なデジタルスチルカメラを提供する。
【解決手段】
集音用マイク１０２および雑音集音用マイク１０３から得られた音声信号は、それぞれフィルタ２０１，２０３を通してアンプ２０２，２０４に入力される。ここで、集音用マイク１０２のフィルタ２０１は音声に適した周波数特性を、一方雑音集音用マイク１０３のフィルタ２０３はズームレンズ１０１から発生する雑音に適した周波数特性に設定されている。またアンプ２０２、２０３の利得はＤＳＰ内の利得制御回路２０５にて適切なレベルに制御され、演算器２０６で演算される。演算器２０６は、集音用マイク１０２側から入力された信号から、雑音集音用マイク２側が減算される。
【選択図】図３

Description

本発明は被写体を撮影可能なデジタルスチルカメラに関し、特にデジタルスチルカメラの動画撮影時に発生するレンズの駆動音等の雑音を低減する手法に関する。

光学ズームを有するデジタルスチルカメラは、レンズの小型化を図るため鏡筒が伸縮する沈胴タイプのレンズを採用している場合が多い。しかし、このタイプのレンズの場合、駆動トルクが大きいためモータやギアなどから発生する雑音が大きい。また、光学ズームを搭載していない場合でも、フォーカスモーターを駆動する際にも、同様に雑音が発生する。一方、カムコーダーは動画像を主目的に撮影する為の装置であり、動画撮影時にズームやフォーカスの動作音が音声に影響を及ぼさないようにレンズ、およびレンズの駆動装置が静音設計されている。一般的に、デジタルスチルカメラのレンズの方が、駆動時に発生する雑音が大きい。

音声付動画機能を有するデジタルスチルカメラでは、動画像を記録する際、上記ズームモーター、フォーカスモーターからの雑音が入らないように光学ズームやフォーカス動作を停止させるか、もしくは音声に入る雑音を許容して光学ズーム等を動作させるか、のどちらかの場合が多い。また構造上の制約から、レンズの近傍にマイクが設置される場合も少なくない。
特開２０００−４４９４号公報（図１）

このように光学ズームやフォーカスを動作させると、雑音が録音されてしまう。一方、光学ズームやフォーカスが固定されると、撮影シーンが限定されてしまうため、両者を同時に実現することが困難であった。

そこで、本発明は動画撮影時のレンズ等の雑音を低減することが可能なデジタルスチルカメラを提供することを目的とするものである。

上記した課題を解決し目的を達成するために、光学像の倍率を可変する光学ズームレンズと、ズームレンズを駆動するための駆動装置と、光学像を電気信号に変換する撮影手段と、前記撮影手段によって得られた画像を表示する表示手段と、前記画像を記憶媒体に記録する記録手段と、音声を電気信号に変換する第１の録音手段と、駆動装置から発する雑音を電気信号に変換する第２の録音手段と、音声付動画像を録画する撮影手段と、前記第１の録音手段から第２の録音手段で得られた雑音成分を減算し、減算した音声信号を音声出力とを具備したものである。

また本発明は上述した課題を解決するため、光学像の焦点距離を可変するフォーカスレンズと、このフォーカスレンズを駆動するための駆動装置と、光学像を電気信号に変換する撮影手段と、前記撮影手段によって得られた画像を表示する表示手段と、前記画像を記憶媒体に記録する記録手段と、音声を電気信号に変換する第１の録音手段と、駆動装置から発する雑音を電気信号に変換する第２の録音手段と、音声付動画像を録画する撮影手段と、前記第１の録音手段から第２の録音手段で得られた雑音成分を減算し、減算した音声信号を音声出力とを具備したものである。

また本発明は上述した課題を解決するため、前記第２の録音手段で得られた雑音信号と、第１の録音手段で得られた信号の雑音成分とが、互いに相殺するように第２の録音手段の利得を調整する利得制御手段を具備したものである。

また本発明は上述した課題を解決するため、前記駆動装置が駆動しているときのみ第２の録音手段の信号を出力するよう切り換える切り換え手段を具備したものである。

本発明によれば、動画撮影中にレンズを動作させた場合でも、レンズおよび駆動回路から発生する雑音を低減することが可能となる。

以下、図面を参照して本発明によるデジタルスチルカメラの実施の形態を説明する。

図１は、デジタルスチルカメラ１０の外観を示す前面図と背面図である。ズームレンズ１０１、録音用マイク１０２、雑音集音用マイク１０３、シャッターボタン１０４、ズームボタン１０５，１０６、カラーＬＣＤ１０７が配置されている。ズームレンズ１０１は、光学像を入力するための複数のレンズからなり、複数のレンズを移動させることによりズーム倍率を切り換えることができる。このズームレンズ１０１は、ズームボタン１０５，１０６の操作により移動させることができ、ズームボタン１０５はズームレンズ１０１の倍率を上げる方向へ移動させ、ズームボタン１０６は、倍率を下げる方向へ移動させる。録音用マイク１０２はデジタルカメラ前面のズームレンズ１０１から比較的離れた場所に配置されており、デジタルスチルカメラによる動画撮影時の音声を集音する用途に使用される。一方雑音集音用マイク１０３は、ズームレンズ１０１の近傍に配置され、ズームレンズ１０３、および光学像の焦点調整に用いられるフォーカスモーター（図示しない）の雑音を集音する用途に使用される。

次に、本実施形態のシステム構成を説明する。

図２は、本実施形態のデジタルスチルカメラのシステム構成を示すブロック図である。

図２に示すように、ズームレンズ１０１は、レンズ駆動部１１０の駆動力に基づいて可動する。レンズ駆動部１０は駆動モータを有し、ズームボタン１０５，１０６の操作検出に基づいてＤＳＰ１０８により駆動制御される。表示ＬＣＤ１０７は、撮影時のプレビュー画面や、メモリカード２０８に記録された静止画や動画像を再生表示するもので、ＤＳＰ１０８がメモリカード２０８から読み出した静止画データ、動画データをＲＡＭ１１１を用いてデコード処理などを実施し、ＬＣＤ１０７に表示出力する。ＣＣＤ１０９は光学像を電気信号に変換し、ＤＳＰ１０８に送信する。ＤＳＰ１０８は信号処理によりメモリカード２０８に記録するための圧縮画像データに変換する。

集音用マイク１０２、雑音集音用マイク１０３は、デジタルスチルカメラ１０で動画を撮影する際、音声付き動画像を記録するために周囲の音声を入力する。そして入力された音声はＤＳＰ１０８の制御に基づいて、ズームボタン１０５，１０６の操作により発生する雑音を低減させた音声信号を生成しメモリカード２０８に記録される。

次に、雑音低減の具体的な構成、動作について、以下図３乃至図５を用いて説明する。

図３は、図１および図２で示したデジタルスチルカメラ１０の録音回路のブロック図である。集音用マイク１０２および雑音集音用マイク１０３から得られた音声信号は、それぞれフィルタ２０１，２０３を通してアンプ２０２，２０４に入力される。ここで、集音用マイク１０２のフィルタ２０１は音声に適した周波数特性を、一方雑音集音用マイク１０３のフィルタ２０３はズームレンズ１０１から発生する雑音に適した周波数特性に設定されている。またアンプ２０２、２０３の利得はＤＳＰ内の利得制御回路２０５にて適切なレベルに制御され、演算器２０６で演算される。演算器２０６は、集音用マイク１０２側から入力された信号から、雑音集音用マイク２側が減算されるような回路構成になっている。ＤＳＰ内に設けられた信号処理回路２０７では音声信号をＷＡＶＥ方式やＰＣＭ方式など、各種のフォーマットに変換して記憶装置２０８へ送信する。

以下に動画像を撮影する際の動作を説明する。ズームボタン１０５，１０６を用いて、ズーム・フォーカス位置を固定してシャッターボタン１０４を押し動画像を撮影を開始した場合、集音用マイク（１０２から得られた音声はフィルタ２０１、アンプ２０２をとおり演算器２０５へ入力される。一方、雑音集音用マイク１０３からは、ズームレンズ１０１が動作していない為、つまりズームレンズ１０１からの雑音が発生しない為、微小の信号のみが得られる。従って演算器２０６の出力は、集音用マイク１０２からの信号が支配的となり、信号処理回路２０７にはほとんど集音用マイク1０２からの信号のみが入力されることになる。

ここで、使用者がズームボタン１０５，１０６を操作することにより駆動部１１０の駆動によりズームレンズ１０１を動作させた場合、駆動部１１０から発生する雑音が集音用マイク１０２、雑音集音用マイク１０３の両方へ入力される。雑音集音用マイク１０３は雑音成分のみを入力するように設定されているため、演算器２０５への入力信号は、音声に雑音が加えられた集音用マイク１０２からの信号と、雑音のみの雑音集音用マイク１０３からの信号となる。演算器２０６の出力は、集音用マイク１０２の信号から雑音集音用マイク１０３の信号を減算するようになっている為、雑音成分が互いに相殺されるように利得制御回路２０５から利得制御を行うことによって、ズームレンズ１０１が動作している最中でもズームレンズ１０１の雑音を低減して録音することが可能となる。

図４に演算回路２０６の入出力信号の音声波形の例を示す。これは、ズームレンズ１０１の動作／非動作の状況と、各マイクおよび演算器２０６からの音声出力信号の変化を示したものである。図４で示すようにズームレンズ１０１が動作していない期間Ｔ１、および期間Ｔ３では、集音用マイク１０２の信号がそのまま出力されている。一方、Ｔ２の期間はズームレンズ１０１が動作し、集音用マイク１０２、雑音集音用マイク１０３からの信号に雑音成分が含まれている。ここで、Ｔ１の雑音成分とＴ２の雑音成分とが等しくなるようにアンプ２０２，２０４を調節すると、演算回路２０６からの出力信号は図４のように雑音が相殺された音声信号となる。

図５は、デジタルスチルカメラの録音回路ブロックの他の実施形態である。図３の実施の形態に対して、利得制御回路２０５にレンズ駆動回路２０９からの信号が入力されるようになっている。レンズ駆動回路２０９はＤＳＰ１０８内に設けられ、ズームボタン１０５，１０６の操作に基づいて、レンズ駆動部１１０の駆動制御を行うもので、その駆動制御とともに、利得制御回路２０５に対して、駆動／非駆動を示す信号を送信するものである。レンズ駆動回路２０９からの駆動／非駆動を示す信号を受信した利得制御回路は、スイッチ２１０を切り換えることにより、アンプ２０４の信号の入力状態を切り換える。つまり、ズームレンズ１０１が駆動中のときは、レンズ駆動回路２０９から駆動中である旨の信号が出力され、この信号を受けた利得制御回路２０５がスイッチ２１０をオンにして、アンプ２０４からの信号を演算回路２０６に入力させる。一方、レンズ駆動回路２０９から非駆動中である旨の信号が出力されている時には、この信号を受けた利得制御回路２０５がスイッチ２１０をオフにして、アンプ２０４からの信号を演算回路２０６に入力させないようにする。これによりズームレンズ１０１の非動作中に雑音集音用マイク１０３の出力信号が悪影響を及ぼすのを防止できる。

尚、本実施の形態では、ズームレンズの駆動音の低減方法を例に説明したが、ズームレンズでなく、光学像の焦点距離を可変するフォーカスレンズの駆動音を低減するシステム構成も同様に実現することは言うまでもない。

以上説明したように本実施の形態によれば、動画録画時にも光学ズームやフォーカスを動作させながら、レンズおよび駆動回路から発生する雑音を低減するものである。音声入力用の集音用マイクとは別に、レンズ近傍に設置された、レンズ駆動時の雑音を集音するための雑音集音用マイクを設け、音声入力用のマイクから雑音を減算するように回路を構成し、雑音成分のみを相殺することにより、録音時の音質を改善させることができるものである。

本発明の一実施形態におけるデジタルスチルカメラの外観図である。同実施形態のデジタルスチルカメラのシステム構成を示すブロック図である。同実施形態における録音回路を示すブロック図である。同実施形態におけるレンズを途中で動作させた場合の演算回路の入出力信号の様子を示す図である。録音回路のブロック図の他の例を示す図である。

符号の説明

１０１…ズームレンズ、１０２…集音用マイク、１０３…雑音集音用マイク、１０４…シャッターボタン、１０５…ズームボタン、１０６…ズームボタン、１０７…表示ＬＣＤ、１０８…ＤＳＰ、１０９…ＣＣＤ、１１０…レンズ駆動部、１１１…ＲＡＭ、２０８…メモリカード。

Claims

光学像の倍率を可変する光学ズームレンズと、ズームレンズを駆動するための駆動装置と、光学像を電気信号に変換する撮影手段と、前記撮影手段によって得られた画像を表示する表示手段と、前記画像を記憶媒体に記録する記録手段と、音声を電気信号に変換する第１の録音手段と、駆動装置から発する雑音を電気信号に変換する第２の録音手段と、音声付動画像を録画する撮影手段と、
前記第１の録音手段から第２の録音手段で得られた雑音成分を減算し、減算した音声信号を音声出力と、
を具備したことを特徴とするデジタルスチルカメラ。
光学像の焦点距離を可変するフォーカスレンズと、このフォーカスレンズを駆動するための駆動装置と、光学像を電気信号に変換する撮影手段と、前記撮影手段によって得られた画像を表示する表示手段と、前記画像を記憶媒体に記録する記録手段と、音声を電気信号に変換する第１の録音手段と、駆動装置から発する雑音を電気信号に変換する第２の録音手段と、音声付動画像を録画する撮影手段と、
前記第１の録音手段から第２の録音手段で得られた雑音成分を減算し、減算した音声信号を音声出力と、
を具備したことを特徴とするデジタルスチルカメラ。
前記第２の録音手段で得られた雑音信号と、第１の録音手段で得られた信号の雑音成分とが、互いに相殺するように第２の録音手段の利得を調整する利得制御手段を具備したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のデジタルスチルカメラ。
前記駆動装置が駆動しているときのみ第２の録音手段の信号を出力するよう切り換える切り換え手段を具備したことを特徴とする請求項１または請求項２記載のデジタルスチルカメラ。