JP2009260603A - 電子カメラ - Google Patents

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Abstract

【課題】 本発明は、装着される交換レンズを交換しても、確実に交換レンズの駆動によるノイズを除去することができる技術を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明の電子カメラは、撮像レンズを有し交換可能なレンズ部と、レンズ部によって結像される被写体を撮影して画像を生成する撮像部と、音声を受けて音声信号を出力するマイクロホンと、レンズ部の駆動時に生じるレンズ部固有のノイズの位相を反転させた逆位相ノイズ信号を記憶する記憶部と、逆位相ノイズ信号を用いて、マイクロホンが出力する音声信号から固有のノイズを除去するように制御する制御部とを備える。
【選択図】 図1

Description

本発明は、レンズ交換可能で音声記録時におけるレンズ駆動によるノイズを除去することができる電子カメラに関する。
従来、電子カメラや電子ビデオカメラによる音声記録や動画撮影において、周囲の音声だけでなく、電子カメラや電子ビデオカメラ自身が発するノイズ、特に、撮像レンズの自動焦点調節(AF)動作や絞り動作等による駆動音まで記録される。そこで、そうした駆動音を除去して、必要な音声のみを記録する様々な方法がこれまでに考えられている。
例えば、特許文献1は、AF機構や絞り機構等の駆動による駆動音の各々をノイズデータとして予め記録しておき、これらの駆動音を含む音声が記録された音声データに、各々の機構の駆動が予測されるタイミングで、対応する駆動音のノイズデータの逆位相を付加して、そうした駆動音を除去する技術を開示している。
特開2005−228400号公報
しかしながら、従来技術である特許文献1では、例えば、レンズ交換可能な一眼レフ電子カメラのような電子カメラの場合、交換レンズの個体差や種類により、各交換レンズにおけるAF動作等による駆動音は異なるため、全ての交換レンズについてのノイズデータを予めメモリ等に記録しておくことは困難である。
上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の目的は、装着される交換レンズを交換しても、確実に交換レンズの駆動によるノイズを除去することができる技術を提供することにある。
この発明の電子カメラは、撮像レンズを有し交換可能なレンズ部と、レンズ部によって結像される被写体を撮影して画像を生成する撮像部と、音声を受けて音声信号を出力するマイクロホンと、レンズ部の駆動時に生じるレンズ部固有のノイズの位相を反転させた逆位相ノイズ信号を記憶する記憶部と、逆位相ノイズ信号を用いて、マイクロホンが出力する音声信号から固有のノイズを除去するように制御する制御部とを備える。
この発明において、制御部は、逆位相ノイズ信号を音声信号に付加することにより、音声信号から固有のノイズを除去する。
この発明において、逆位相ノイズ信号による音波を出力するスピーカをさらに備え、制御部は、スピーカに逆位相ノイズ信号による音波を出力させることで、音声から固有のノイズを除去することにより、音声信号から固有のノイズを除去する。
この発明において、記憶部は、レンズ部における複数の駆動動作毎の固有のノイズに対応する逆位相ノイズ信号をそれぞれ記憶する。
この発明において、レンズ部は、識別情報を有し、記憶部は、逆位相ノイズ信号に対応するレンズ部の識別情報を付して記憶し、制御部は、装着されているレンズ部の識別情報に基づいて記憶部から逆位相ノイズ信号を選択して用いる。
この発明において、指示入力を受け付ける入力部をさらに備え、制御部は、指示入力に基づいて記憶部から逆位相ノイズ信号を選択して用いる。
本発明によれば、装着される交換レンズを交換しても、確実に交換レンズの駆動によるノイズを除去することができる。
≪一の実施形態≫
図1は、本発明の一の実施形態に係る電子カメラ100の構成図である。電子カメラ100は、一眼レフ電子カメラ等のレンズ交換が可能な電子カメラで、交換レンズ部50とカメラ本体70とから構成される。
交換レンズ部50は、撮像レンズ1、アイリス2及びメモリ3を有する。なお、図1の交換レンズ部50の主要部分のみを示す。例えば、図1において、交換レンズ部50をズーム動作させるズーム環等は省略されている。
撮像レンズ1及びアイリス2は、接続部材を介して後述するカメラ本体70の駆動部11にそれぞれ接続され、CPU12の指示に従って、AF及び絞り動作を行う。
メモリ3は、交換レンズ部50のシリアルナンバーや型番等の識別情報が記憶されている。メモリ3には、読み出し専用メモリ(ROM)等を用いることができる。
カメラ本体70は、撮像素子4、A/D変換部5、バッファメモリ6、マイクロホン7、A/D変換部8、メモリ9、タイミングジェネレータ(TG)10、駆動部11、CPU12、カードインタフェース(カードI/F)13、操作部材15、記憶部16、表示部17及び信号処理部18から構成される。TG10と駆動部11とはCPU12にそれぞれ接続され、撮像素子4とA/D変換部5とはTG10にそれぞれ接続されている。また、駆動部11は、交換レンズ部50の撮像レンズ1及びアイリス2にそれぞれ接続され、CPU12は、交換レンズ部50のメモリ3と接続されている。さらに、バッファメモリ6、A/D変換部8、メモリ9、CPU12、カードI/F13、操作部材15、記憶部16、表示部17及び信号処理部18は、バス19を介して情報伝達可能に接続されている。
撮像素子4は、CPU12の指令を受けてTG10が発するタイミングパルスに基づいて動作し、前方に設けられた交換レンズ部50の撮像レンズ1によって結像される被写体像を取得する。撮像素子4には、CCDやCMOSの半導体のイメージセンサ等を適宜選択して用いることができる。
撮像素子4からの画像信号は、A/D変換部5にてデジタル信号に変換されて出力される。なお、撮像素子4は、操作部材15によって静止画の撮影モードが選択された場合には、操作部材15による設定に応じて、全画素又は水平又は垂直走査方向に間引いた画素の画像信号を出力する。操作部材15によって動画の撮影モードが選択された場合には、撮像素子4は、全画素のうち水平又は垂直走査方向に間引いた画素の画像信号を出力する。A/D変換部5は、撮像素子4とともに、CPU12の指令によりTG10が発するタイミングパルスに基づいて動作する。その出力結果は、一時的にフレームメモリ(不図示)に記録された後、バッファメモリ6に記録される。なお、バッファメモリ6には、半導体メモリのうち、任意の不揮発性メモリを適宜選択して用いることができる。
マイクロホン7は、電子カメラ100周囲の音声を捕らえて音声信号に変換する。その音声信号は、A/D変換部8によってデジタル信号に変換され、バッファメモリ6又はメモリ9に記録される。マイクロホン7は、一般的なマイクロホンを用いることが可能であり、小型のものを用いるのが好ましい。また、メモリ9には、任意の不揮発性メモリを適宜選択して用いることができる。
駆動部11は、CPU12の指示に基づいて、交換レンズ部50の撮像レンズ1及びアイリス2をそれぞれ駆動させるとともに、撮像レンズ1又はアイリス2の駆動を行っていることをCPU12に知らせる。駆動部11は、ステッピングモータやリニアモータ等を適宜選択して用いることができる。
CPU12は、ユーザにより操作部材15の電源釦を介して電子カメラ100の電源が入れられると、記憶部16に記憶されている制御プログラムを読み込み、電子カメラ100を初期化する。CPU12は、操作部材15を介してユーザからの指示を受け付けると、制御プログラムに基づいて、TG10に対して被写体の撮像指令を出したり、撮像した画像の信号処理部18による処理、カードメモリ14への記録又は表示部17への表示等の制御を行う。CPU12には、一般的なコンピュータのCPUが使用できる。
カードI/F13には、カードメモリ14が脱着可能に装着される。バッファメモリ6に記録された静止画像や動画は、CPU12の指示に基づいて信号処理部18で画像処理され、JPEG形式やYUV形式又はMPEG形式等のファイル形式でカードメモリ14に記録される。
操作部材15は、ユーザによる部材操作の内容に応じた操作信号をCPU12に送る。操作部材15には、例えば、電源釦、撮影モード等のモード設定釦及びレリーズ釦等の操作部材を有する。
記憶部16は、CPU12が用いる電子カメラ100を制御する制御プログラムや撮像された静止画及び動画等を記憶する。記憶部16に保持されるプログラムや画像は、バス19を介して、CPU12から適宜参照することができる。記憶部16は、一般的なハードディスク装置、光磁気ディスク装置または脱着可能なメモリカード等の記憶装置を選択して用いることができる。
表示部17は、撮影された画像やモード設定画面等を表示する。表示部17には、液晶モニタ等を適宜選択して用いることができる。
信号処理部18は、補間処理、輪郭強調処理やホワイトバランス補正等の画像処理や、マイクロホン7によって捕らえる交換レンズ部50が発するノイズの逆位相を算出したり、その逆位相ノイズを用いてマイクロホン7の音声信号からノイズを除去する信号処理等を行うディジタルフロントエンド回路である。
次に、本実施形態に係る電子カメラ100の撮影手順について、図2のフローチャートを参照しながら説明する。
ユーザにより操作部材15の電源釦が押されると、CPU12は、カメラ本体70の記憶部16に保持されている制御プログラムを読み込み、電子カメラ100を初期化する。そして、CPU12は、交換レンズ部50のメモリ3から交換レンズ部50の識別情報を読み取る。次に、ユーザが、操作部材15のモード設定釦を用いて、静止画又は動画の撮影の選択や画質の設定、或いは静止画撮影を選択した場合その撮影前に音声記録を行うか否か等のモード設定を行う。なお、以下の説明では、動画の撮影モードが選択された場合について説明する。静止画の撮影前の音声記録についても同様の手順で行われる。
ステップS10:CPU12は、ユーザからの被写体の撮像指示を受け付けるまで待機する(NO側)。ユーザによって操作部材15のレリーズ釦が押されると、CPU12は、撮像指示が出されたと判断しステップS11(YES側)へ移行する。
ステップS11:CPU12が、メモリ9に交換レンズ部50の識別情報が付加された、交換レンズ部50がAF及び絞り動作時にそれぞれ発するノイズの逆位相のファイルがあるか否かを判定する。ファイルがない場合、CPU12は、ステップS12(NO側)へ移行する。ファイルがある場合、CPU12は、ステップS13(YES側)へ移行する。
ステップS12:CPU12は、駆動部11を介して、交換レンズ部50に撮像レンズ1のAF動作及びアイリス2の絞り動作をそれぞれ所定の時間行わせる。CPU12は、マイクロホン7を用いて、それぞれの動作による駆動音であるノイズを、メモリ9に一時的に記録する。CPU12は、信号処理部18に対し、メモリ9に記録されたAF及び絞り動作時のノイズの逆位相を計算させる。なお、ノイズの逆位相を求める演算方法としては、公知の方法を適宜選択して用いることができる。CPU12は、算出したそれぞれのノイズの逆位相データを、交換レンズ部50の識別情報を付加してメモリ9に記録する。なお、本実施形態では、所定の時間を1秒とする。
ステップS13:CPU12は、交換レンズ部50の識別情報に基づいて、メモリ9から交換レンズ部50のAF及び絞り動作によるノイズの逆位相のファイルをそれぞれ読み込む。CPU12は、動画の撮像開始指示をTG10に対して行うとともに、駆動部11に対して、交換レンズ部50の撮像レンズ1のAF動作及びアイリス2の絞り動作の指示を出す。
ステップS14:CPU12は、撮像素子4から動画の各フレームの画像信号を順次出力させて、バス19を介して信号処理部18へ転送する。信号処理部18は、各フレームの画像信号に対して、補間処理、輪郭強調処理及びホワイトバランス補正等の画像処理を行う。これと同時に、CPU12は、マイクロホン7からの音声信号をバス19を介して信号処理部18へ転送する。CPU12は、駆動部11からの撮像レンズ1及びアイリス2の駆動情報に基づいて、信号処理部18において、それぞれの動作に応じた逆位相ノイズをマイクロホン7からの音声信号に足し合わせることで、交換レンズ部50からのノイズを除去する。
ステップS15:CPU12は、ステップS14において処理された各フレームの画像と音声信号とを順次圧縮し、バッファメモリ6に動画のファイルとして記録する。CPU12は、動画の撮影終了後、バッファメモリ6に記録された動画のファイルを、バス19を介して、メモリカード14や記憶部16に転送して記録する。CPU12は、一連の動画撮影の作業を終了する。
このように、本実施形態は、交換レンズ部50のAF及び絞り動作によるそれぞれのノイズの逆位相データをメモリ9に記録し、静止画像撮影前の音声記録や動画の撮影時に、交換レンズ部50の駆動に応じて、逆位相ノイズをマイクロホン7からの音声信号に足し合わせることで、交換レンズ部50によるノイズを除去することができる。
また、メモリ9に記録する逆位相ノイズのファイルに、交換レンズ部50の識別情報を付加することで、装着される交換レンズ部50を交換しても、確実に交換レンズ部50固有のノイズを除去することができる。
≪他の実施形態≫
図3は、本発明の他の実施形態に係る電子カメラ200の構成図である。電子カメラ200は、一眼レフ電子カメラ等のレンズ交換が可能な電子カメラで、交換レンズ部150とカメラ本体170とから構成される。
電子カメラ200が一の実施形態に係る電子カメラ100と異なる点は、スピーカ20とD/A変換21とを有し、スピーカ20をマイクロホン7の近傍に配置されることにある。これにより、スピーカ20から交換レンズ部150によるノイズの逆位相ノイズを出力することで、信号処理部18での処理に代えて、マイクロホン7が受ける音声から交換レンズ部150によるノイズを除去する。
電子カメラ200の他の構成は、一の実施形態に係る電子カメラ100と同じであり、同じ動作をする構成要素については同じ番号を付し詳細な説明は省略する。なお、D/A変換部21は、交換レンズ部150によるノイズの逆位相ノイズをデジタル信号からアナログ信号に変換する。また、スピーカ20は、一般的なスピーカを用いることが可能であり、小型のものを用いるのが好ましい。さらに、スピーカ20は、記録した音声や動画の再生時には、それらの音声を出力するのが好ましい。
次に、本実施形態に係る電子カメラ200の撮影手順について、図4のフローチャートを参照しながら説明する。
一の実施形態と同様に、ユーザにより操作部材15の電源釦が押されると、CPU12は、カメラ本体170の記憶部16に保持されている制御プログラムを読み込み、電子カメラ200を初期化する。そして、CPU12は、交換レンズ部150のメモリ3から交換レンズ部150の識別情報を読み取る。次に、ユーザが、操作部材15のモード設定釦を用いて、静止画又は動画の撮影の選択や画質の設定、或いは静止画撮影を選択した場合その撮影前に音声記録を行うか否か等のモード設定を行う。なお、以下の説明では、動画撮影のモードが選択された場合について説明する。静止画の撮影前の音声記録についても同様の手順で行われる。
ステップS20:CPU12は、ユーザからの被写体の撮像指示を受け付けるまで待機する(NO側)。ユーザによって操作部材15のレリーズ釦が押されると、CPU12は、撮像指示が出されたと判断しステップS21(YES側)へ移行する。
ステップS21:CPU12は、メモリ9に交換レンズ部150の識別情報が付加された、交換レンズ部150がAF及び絞り動作時にそれぞれ発するノイズの逆位相のファイルがあるか否かを判定する。ファイルがない場合、CPU12は、ステップS22(NO側)へ移行する。ファイルがある場合、CPU12は、ステップS23(YES側)へ移行する。
ステップS22:CPU12は、駆動部11を介して、交換レンズ部150に撮像レンズ1のAF動作及びアイリス2の絞り動作をそれぞれ所定の時間行わせる。CPU12は、マイクロホン7を用いて、それぞれの動作による駆動音であるノイズを、メモリ9に一時的に記録する。CPU12は、信号処理部18に対し、メモリ9に記録されたAF及び絞り動作時のノイズの逆位相を計算させる。CPU12は、算出したそれぞれのノイズの逆位相データを、交換レンズ部150の識別情報を付加してメモリ9に記録する。なお、本実施形態では、所定の時間を1秒とする。
ステップS23:CPU12は、交換レンズ部150の識別情報に基づいて、メモリ9から交換レンズ部150のAF及び絞り動作によるノイズの逆位相のファイルをそれぞれ読み込む。CPU12は、動画の撮像開始指示をTG10に対して行うとともに、駆動部11に対して、交換レンズ部150の撮像レンズ1のAF動作及びアイリス2の絞り動作の指示を出す。CPU12は、駆動部11からの撮像レンズ1及びアイリス2の駆動情報に基づいて、それぞれの動作に応じた逆位相ノイズをスピーカ20から出力させる。マイクロホン7は、電子カメラ200周囲の音声とともに、スピーカ20からの交換レンズ部150の駆動によるノイズの逆位相ノイズを受ける。これにより、マイクロホン7は、交換レンズ部150からのノイズが除去された音声信号を出力する。CPU12は、その音声信号をバッファメモリ6へ転送する。
ステップS24:CPU12は、撮像素子4から動画の各フレームの画像信号を順次出力させて、バス19を介して信号処理部18へ転送する。信号処理部18は、各フレームの画像信号に対して、補間処理、輪郭強調処理及びホワイトバランス補正等の画像処理を行う。
ステップS25:CPU12は、ステップS24において処理された各フレームの画像と、ステップS23におけるマイクロホン7からの音声信号とを順次圧縮し、バッファメモリ6に動画のファイルとして記録する。CPU12は、動画の撮影終了後、バッファメモリ6に記録された動画のファイルを、バス19を介して、メモリカード14や記憶部16に転送して記録する。CPU12は、一連の動画撮影の作業を終了する。
このように、本実施形態は、交換レンズ部150のAF及び絞り動作によるそれぞれのノイズの逆位相データをメモリ9に記録し、静止画像撮影前の音声記録や動画の撮影時に、交換レンズ部150の駆動に応じて逆位相ノイズをスピーカ20から出力させることで、交換レンズ部150の駆動によるノイズを除去することができる。
また、メモリ9に記録する逆位相ノイズのファイルに、交換レンズ部150の識別情報を付加することで、装着される交換レンズ部150を交換しても、確実に交換レンズ部150固有のノイズを除去することができる。
≪実施形態の補足事項≫
一又は他の実施形態において、交換レンズ部50又は150の駆動によるノイズとして、撮像レンズ1のAF動作及びアイリス2の絞り動作によるものとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、交換レンズ部50又は150のズーム動作等によるノイズについても、撮像レンズ1のAF動作及びアイリス2の絞り動作によるノイズとともに、除去することができる。なお、ズーム動作の検出方法としては、例えば、ユーザによるズーム環操作によるズーム動作の場合には、そのズーム環操作を電気信号に変換することで、駆動部11によるズーム動作の場合には、駆動部11からの駆動情報を用いることで検出することができる。
なお、一又は他の実施形態において、音声記録や動画撮影の前に、CPU12は、交換レンズ部50又は150の逆位相ノイズのファイルがあるか否かを確認し、ファイルがない場合には逆位相ノイズのファイルを作成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ユーザがレリーズ釦を半押ししたら、CPU12が交換レンズ部50又は150の逆位相ノイズのファイルがあるか否かを確認し、ファイルがない場合には逆位相ノイズのファイルを作成し、その後ユーザがレリーズ釦を押すことで音声記録や動画撮影を開始するようにしても良い。
なお、一又は他の実施形態において、逆位相ノイズのファイルは、全ての交換レンズ50又は150についてメモリ9に記憶されても良いし、使用頻度の低いファイルや一定の期間の間に使用されないファイルはメモリ9から消去するようにしても良い。
なお、一又は他の実施形態において、駆動部11は、カメラ本体70又は170にあるとしたが、本発明はこれに限定されず、交換レンズ部50又は150に設けられていても良い。
なお、一又は他の実施形態において、メモリ9に交換レンズ部50又は150の逆位相ノイズのファイルがない場合には、ステップS12又はステップS22において、そのファイルを作成するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、出荷時に、交換レンズ部50又は150の逆位相ノイズのファイルを、予めメモリ9に記憶させても良い。或いは、交換レンズ部50又は150の設計段階等で求められるノイズの理論値等に基づく逆位相ノイズのファイルを、予めメモリ9に記憶させても良い。
なお、一又は他の実施形態において、CPU12は、ステップS13又はステップS23で、交換レンズ部50又は150の識別情報に基づいて、逆位相ノイズのファイルを読み込んだが、本発明はこれに限定されない。例えば、撮影を行う前に、ユーザが、操作部材15のモード設定釦を用いて、電子カメラ100又は200に装着されている交換レンズ部50又は150の識別情報を直接指定し、CPU12は、その指定に基づいて、逆位相ノイズのファイルの読み込んでも良い。
なお、他の実施形態において、スピーカ20は、マイクロホン7の近傍に配置するようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、スピーカ20を駆動部11の近傍に配置することにより、駆動部11が発するノイズを直接除去するようにしても良い。
なお、本発明は、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されてはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。
本発明の一の実施形態に係る電子カメラ100の構成例を示す模式図 本発明の一の実施形態に係る電子カメラ100の撮影手順を示すフローチャート 本発明の他の実施形態に係る電子カメラ200の構成例を示す模式図 本発明の他の実施形態に係る電子カメラ200の撮影手順を示すフローチャート
符号の説明
1 撮像レンズ、2 アイリス、3、9 メモリ、4 撮像素子、5、8 A/D変換部、6 バッファメモリ、7 マイクロホン、10 TG、11 駆動部、12 CPU、13 カードI/F、14 カードメモリ、15 操作部材、16 記憶部、17 表示回路、18 信号処理部、19 バス、50 交換レンズ部、70 カメラ本体、100 電子カメラ

Claims (6)

  1. 撮像レンズを有し交換可能なレンズ部と、
    前記レンズ部によって結像される被写体を撮影して画像を生成する撮像部と、
    音声を受けて音声信号を出力するマイクロホンと、
    前記レンズ部の駆動時に生じる前記レンズ部固有のノイズの位相を反転させた逆位相ノイズ信号を記憶する記憶部と、
    前記逆位相ノイズ信号を用いて、前記マイクロホンが出力する前記音声信号から前記固有のノイズを除去するように制御する制御部と、
    を備えることを特徴とする電子カメラ。
  2. 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
    前記制御部は、前記逆位相ノイズ信号を前記音声信号に付加することにより、前記音声信号から前記固有のノイズを除去する
    ことを特徴とするカメラ。
  3. 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
    前記逆位相ノイズ信号による音波を出力するスピーカをさらに備え、
    前記制御部は、
    前記スピーカに前記逆位相ノイズ信号による前記音波を出力させることで、前記音声から前記固有のノイズを除去することにより、前記音声信号から前記固有のノイズを除去する
    ことを特徴とする電子カメラ。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の電子カメラにおいて、
    前記記憶部は、前記レンズ部における複数の駆動動作毎の前記固有のノイズに対応する前記逆位相ノイズ信号をそれぞれ記憶することを特徴とする電子カメラ。
  5. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電子カメラにおいて、
    前記レンズ部は、識別情報を有し、
    前記記憶部は、前記逆位相ノイズ信号に対応する前記レンズ部の前記識別情報を付して記憶し、
    前記制御部は、装着されている前記レンズ部の前記識別情報に基づいて前記記憶部から前記逆位相ノイズ信号を選択して用いる
    ことを特徴とする電子カメラ。
  6. 請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の電子カメラにおいて、
    指示入力を受け付ける入力部をさらに備え、
    前記制御部は、前記指示入力に基づいて前記記憶部から前記逆位相ノイズ信号を選択して用いる
    ことを特徴とする電子カメラ。
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