WO2001028285A1 - Camera video dotee d'un microphone - Google Patents

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WO2001028285A1
WO2001028285A1 PCT/JP2000/007170 JP0007170W WO0128285A1 WO 2001028285 A1 WO2001028285 A1 WO 2001028285A1 JP 0007170 W JP0007170 W JP 0007170W WO 0128285 A1 WO0128285 A1 WO 0128285A1
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WO
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microphone
video camera
signal
diaphragm
negative feedback
Prior art date
Application number
PCT/JP2000/007170
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English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Kots
Okihiro Kobayashi
Nobuhiro Miyahara
Hachiro Sato
Original Assignee
Phone-Or Ltd.
Paritsky, Alexander
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Filing date
Publication date
Application filed by Phone-Or Ltd., Paritsky, Alexander filed Critical Phone-Or Ltd.
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R23/00—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00
    • H04R23/008—Transducers other than those covered by groups H04R9/00 - H04R21/00 using optical signals for detecting or generating sound
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules

Definitions

  • the present invention relates to a video camera with a microphone and, more particularly, to a video camera with a microphone that can perform audio focusing in synchronization with forcing of an image.
  • FIG. 8 is an external view showing a schematic configuration of a conventional video camera 200 with a microphone.
  • the camera body 201 is provided with a lens 202 for inputting an image from a subject and a microphone 203 for inputting a sound emitted from the subject.
  • a microphone 203 mounted on such a video camera As a microphone 203 mounted on such a video camera, a stereo microphone or a monaural microphone has conventionally been used.
  • the microphone attached to such a video camera can be switched to a single direction or omni-directional depending on the situation of the subject and improvements to prevent noise caused by wind pressure when used outdoors. Ingenuity such as slipping was made.
  • the video camera is operated so as to focus on the subject by adjusting the lens 202 according to the distance to the subject, and to obtain an optimal image signal.
  • a zoom lens when a zoom lens is used, an image of a subject at a long distance can be enlarged to a short distance (zoom up) or an image of a subject at a short distance can be reduced to a long distance (zoom down).
  • the microphone 203 performs a separate operation from the operation of the lens 202, so that one-point operation is performed regardless of the enlargement or reduction of the image captured by the zoom lens.
  • the microphone also I "'had picked up the sound of around £
  • a video camera with a microphone is required to have a microphone that is captured as a sound from a short distance when the image is enlarged, and is captured as a sound from a long distance when the image is reduced.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a video camera with a microphone that can zoom a sound of a microphone in conjunction with zooming of an image. Disclosure of the invention
  • a video camera with a microphone comprises a microphone capable of controlling a directional characteristic, and a microphone for focusing the directional characteristic on the object in synchronization with focusing on the object of a video camera.
  • a vibrating plate vibrating by a sound pressure, a light source for irradiating the vibrating plate with a light beam, and receiving the reflected light of the optical beam irradiated on the vibrating plate for the vibration
  • a light detector that outputs a signal corresponding to the vibration of the plate; a light source driving circuit that drives the light source to supply a predetermined current; and a part of the signal output from the light detector as a negative feedback signal.
  • Negative feedback to light source drive circuit The directivity characteristic of the optical microphone is changed by changing the magnitude of the negative feedback signal by a zooming signal indicating a zooming amount of the video camera to the subject using an optical microphone having a return circuit.
  • a video camera with microphone characterized by control.
  • the zooming signal may be a zoom amount change signal indicating a change amount of a zoom lens of the video camera.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a main configuration of a video camera with a microphone according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a change in the directivity pattern of the optical microphone element used in the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a structure of an optical microphone element used in the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram showing a structure of another optical microphone element used in the present invention.
  • FIG. 1 is a circuit diagram illustrating a schematic configuration of an optical microphone device used in the present invention.
  • FIG. 5 is a change diagram of the directivity pattern of the optical microphone element of FIG.
  • FIG. 4 is a directional pattern diagram of an optical microphone element used in the present invention.
  • FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a conventional video camera with a microphone.
  • the sound recorded from the microphone is scaled in synchronism with the zoomed image in accordance with the zoomed image, thereby changing the directivity and reducing the size of the distant image.
  • the sound from the projected image should be heard from a distance, and the sound corresponding to the enlarged and projected image should be heard from near.
  • an optical microphone is used as the microphone used for such a purpose.
  • FIG. 3 is a diagram showing a structure of a head portion of the optical microphone element 50.
  • a diaphragm 2 that vibrates when hit with a sound wave is adjusted inside the microphone head 1, and a surface 2a on the side where the sound wave hits is exposed to the outside. Accordingly, the sound wave 7 reaches the surface 2a and vibrates the diaphragm 2. Also, inside the head 1 located on the surface 2 b opposite to the surface 2 a of the diaphragm 2, a light source 3 such as an LED that irradiates the surface 2 b of the diaphragm 2 with a light beam obliquely and the light source 3 A lens 4 for shaping the light beam /.
  • a light detector 5 for receiving the reflected light whose beam surface is reflected by the surface 2, and an optical path of the reflected light accompanying the vibration of the diaphragm 2.
  • a lens 6 is provided to increase the displacement of the lens.
  • the photodetector 5 is configured as a position sensor, an electric signal corresponding to the vibration of the vibration plate 2 is extracted from the irradiation position of the reflected light.
  • This is the basic structure of an optical microphone.
  • the optical microphone shown in Fig. 3 cannot expect much noise reduction. Sand That is, the noise arriving at the diaphragm 2 also causes the diaphragm 2 to vibrate, and this is superimposed on the vibration of the normal sound wave 7 as a noise signal.
  • An optical microphone having a structure as shown in FIG. 4 is known as an optical microphone that has reduced the influence of this noise and has further improved the noise reduction effect.
  • the diaphragm 2 and the head 1 vibrated by the sound waves 7 are adjusted to approximately the center.
  • a first opening 15 and a second opening 16 are provided on both sides of the head 1 so as to be symmetrical with respect to the diaphragm 2.
  • sound waves are generated from the mouth of a person at a short distance from the microphone element.
  • sound waves are generated at a short distance from the microphone element, and the sound of this short-range person is a spherical field as shown by a circular curve.
  • sound waves generated at a long distance by, for example, noise acoustics have the characteristics of a plane field.
  • the acoustic intensity of a spherical wave is approximately the same along its sphere or collapsing line and varies along the radius of the sphere, but for a plane wave, the acoustic intensity is approximately the same at all points on the plane.
  • the optical microphone element as shown in Fig. 4 can be considered as a combination of two microphone elements, and when it is placed in the far field, the first opening 15 and the second opening 16 Sound waves with almost the same intensity and phase characteristics As a result, the plate 2 is reached, and as described above, the effects of the two are eliminated.
  • the sound wave from the near field is vibrated by the diaphragm 2 to uniformly enter from the first opening 15 or the second opening 16, and is extracted as a signal from the photodetector 5.
  • an optical microphone element capable of further reducing the influence of noise is obtained with the structure of FIG.
  • FIG. 8 is a diagram showing the directivity pattern of the optical microphone element shown in FIGS.
  • FIG. 3 shows the directivity pattern of the optical microphone element shown in Fig. 3, which has a substantially circular directivity with maximum sensitivity in the direction perpendicular to diaphragm 2 toward the opening (left side in the figure). Has a pattern.
  • Figure 8 (B) has a substantially 8 2 directional pattern having a maximum sensitivity in both directions of the opening 1 5 and 1 6 with directivity pattern optical microphone device shown in FIG.
  • the directional beam patterns of the optical microphone elements shown in Figs. 3 and 4 are shown.
  • FIG. 2 and Fig. 6 it can be changed so that it is extended in the axial direction showing the maximum sensitivity or is narrowed down in the direction perpendicular to the axis.
  • the directivity beam pattern in this way, it is necessary to feed back a part of the detection output from the photodetector 5 to the light source drive circuit that drives the light source 3 using a negative feedback circuit.
  • 5 is a diagram showing a schematic configuration of an optical microphone device using a feedback circuit 100 for changing a beam pattern as shown in FIG. 2 or FIG.
  • the output from the photodetector 5 is taken out through a filter circuit 8 and amplified by an amplifier 9 to become a microphone output.
  • the filter circuit 8 is used to extract only a signal component in a desired frequency range.
  • a predetermined current is supplied to a light source 3 through a negative feedback (negative feedback dot NFB) circuit 100 by using a part of the output signal extracted from the photodetector 5, and the light source Light source drive circuit driving 3 1 3 is supplied as a negative feedback signal.
  • the negative feedback circuit 100 is composed of a small-signal amplifier circuit 10, a filter circuit 11 for extracting only a signal component in a desired frequency range from its output, and a comparator 12.
  • a reference power supply 14 serving as a reference voltage is connected to a non-inverting input terminal of the comparator 12.
  • One circuit of the filter The signal taken out via L 1 is supplied to the inverting input terminal of the comparator 12.
  • the small signal amplifying circuit 10 amplifies only the signal below a predetermined level.
  • the comparator 12 outputs a lower output level as the output of the filter circuit 11 increases, whereby the light source driving circuit 13 operates to reduce the current supplied to the light source 3.
  • the small signal amplifier circuit 10 amplifies the signal only when the input signal level is lower than a predetermined level, and does not amplify a signal higher than a certain level. Therefore, when the input signal level is above a certain level, the output signal level does not change and the amplification (gain) becomes 0. When the input signal is below a predetermined signal level, the amplification increases as the signal level decreases. To amplify. Furthermore, the rate of increase of the output signal with respect to the input signal increases as the input signal level decreases.
  • the output from the photodetector 5 is proportional to the received sound volume
  • the output of the small signal amplifier circuit 10 is amplified and output as the volume becomes smaller. This is input to the inverting input terminal of the comparator 12 via the filter circuit 11, so that the output of the comparator 12 decreases as the volume decreases.
  • the current supplied to the light source 3 operates so as to lower the light output of the light source 3 as the volume becomes lower. That is, the lower the volume, the lower the sensitivity of the microphone. Also, since a signal above a predetermined level is not amplified, the light output is not limited at that signal level. Therefore, the sensitivity of the microphone mouth phone does not decrease. For sounds that are loud enough to prevent the microphone sensitivity from deteriorating due to the sound coming from the axial direction perpendicular to the diaphragm, if the sound is shifted from the axial direction, the sensitivity will gradually increase due to the original directivity curve. It is going down. When the level falls below a certain level, the small-signal amplifier circuit 10 has an amplification factor, and the supply current control of the light source drive circuit 13 works to further lower the sensitivity of the microphone.
  • the pattern of the directional beam is narrower than the directional pattern of the sensitivity as shown in FIG. 2 or FIG. Figures 2 and 6 show the change in the directivity pattern due to the change in the amount of negative feedback.
  • (A) shows the directivity pattern for applying no negative feedback. In this case, the pattern is almost circular. Next, the directivity pattern when negative feedback is applied
  • the amount of negative feedback is small, and in the case of (C), the amount of negative feedback is large.
  • the directional pattern can be extended in the axial direction of maximum sensitivity, and can be narrowed down in the direction perpendicular to the axis.
  • the directivity of the selected microphone is changed by using the optical microphone element capable of changing the beam pattern of the directivity.
  • FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a video camera with a microphone according to the present invention.
  • an optical microphone consisting of an optical microphone element 50, a light source driving circuit 13 and a negative feedback circuit 100 is provided.
  • ON 300 is used.
  • the configuration of the power camera unit is to adjust the zoom amount of the lens 202 for inputting the input image 17
  • the signal from the zoom amount adjusting means 18 is transmitted through the image detecting element 19 such as CCD and the amplifier circuit 20. Take out by the zoom amount conversion means 21.
  • the zooming amount indicating the degree of the zooming in or out is detected as an zooming amount change signal by detecting an image from the subject. Obtained at the output of the zoom amount conversion circuit 21
  • This zoom amount change signal is used as a control signal for changing the negative feedback amount of the negative feedback circuit 100.
  • the negative feedback amount of the negative feedback circuit 100 is increased in response to the zoom amount change signal which is the output signal from the zoom amount conversion circuit 21, and the optical microphone
  • the directivity beam width of the element 50 is sharpened to reduce the influence of surrounding sounds, and only signals from the subject are picked up and recorded.
  • the amount of zooming of the subject of the video camera is obtained from the output of the zoom amount conversion circuit 21 based on the image signal from the imaging element 19. Is not limited to this.
  • optical microphone element 50 of the optical microphone 300 used in the present invention.
  • the structure shown in FIG. 3 or the structure shown in FIG. 4 can be used, but in practice, the structure shown in FIG. 4 is preferable. .
  • an optical microphone capable of changing the directional characteristics with respect to sound waves is used as a microphone attached to a video camera, and the amount of zooming of the video camera to a subject is reduced.
  • the directivity of the microphone is changed, and the recording status of audio is changed according to the enlargement or reduction of the image, so it corresponds to the enlarged image
  • images and sounds can be recorded as if the sounds were emitted near, and as for the reduced images, as if the sounds were emitted far away, that is, in a state close to nature.

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Description

マイクロフォン付ビデオ力メラ 技術分野
本発明はマイクロフオン付ビデオ力メラに係り、 特に画像のフォー力シングに 同期して音声のフオーカシングを行うことの可能なマイクロフオン付ビデオ力メ ラに関する。 背景技術
図 8は従来のマイクロフォン付ビデオカメラ 2 0 0の概略構成を示す外観図で ある。
カメラ本体 2 0 1には被写体からの画像を入力するためのレンズ 2 0 2と、 被 写体から発せられる音声を入力するためのマイクロフォン 2 0 3とが取付けられ ている。
このようなビデオカメラに装着されるマイクロフォン 2 0 3としては、 従来、 ステレオ型マイクロフォンやモノラル型マイクロフォンが用いられていた。 このようなビデオカメラに装着されるマイクロフォンは、 屋外での使用に際し て風圧による雑音の発生を防止するための改良や被写体の状況に応じて、 単一指 向性に切り替えたり無指向性に切り替えたりする等の工夫がなされていた。
—方、 ビデオカメラは被写体の距離に応じてレンズ 2 0 2を調節することによ り被写体へのフォーカシングを行い、 最適な画像信号を得るように操作される。 また、 ズームレンズを用いた場合、 遠距離にある被写体の画像を近距離に拡大 (ズームアップ） もしくは近距離にある被写体の画像を遠距離に縮小 （ズームダ ゥン） して得ることができる。
一方、 マイクロフォン 2 0 3ではレンズ 2 0 2の操作とは別途の操作を行い、 ズームレンズから捕えられる画像の拡大もしくは縮小に関係なく、 ワンボイント マイクロフォンまた I 「'周囲の音声を収音していた £
このように従来のマイクロフォン付ビデオ力メラにおいては、 被写体画像がズ —ムにより拡大又は縮小されても、 被写体から収録される音声はこれに連動した ものではなく単に周囲の音声しかとらえることができなかった。
従って、 カメラによりズーミングを行って拡大した画像をとらえても被写体か らの音声は遠くから聞こえるというような現象が発生した。 これはビデオ力メラ に装着されているマイクロフォンが単一指向性又は無指向性のマイクロフオンで あつたために、 画像のズーミングに連動して音声の感度を切り替えるこ.とができ なかったためである。 従ってマイクロフォン付ビデオカメラにおいては、 画像が拡大された時には近 距離からの音声として捕えられ、 画像が縮小された時には遠距離からの音声とし て捕えられるマイクロフォンが必要とされていた。
本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、 画像の拡大縮小の ズーミングに連動してマイクロフォンの音声のズーミングも可能なマイクロフォ ン付ビデオカメラを提供することを目的とする。 発明の開示
上記目的を達成するための本発明のマイクロフォン付ビデオ力メラは、 指向特 性を制御できるマイクロフォンを備え、 ビデオカメラの被写体へのフォーカシン グに同期して前記指向特性を前記被写体へフォーカシングするマイクロフォン付 ビデオカメラにおいて、 前記マイクロフォンとして、 音圧により振動する振動板 と、 前記振動板に光ビームを照射する光源と、 前記振動板に照射された前記光ビ ームの反射光を受光し前記振動板の振動に対応する信号を出力する光検出器と、 前記光源に所定電流を供給するよう駆動する光源駆動回路と、 前記光検出器から 出力される前記信号の一部を負帰還信号として前記光源駆動回路に供給する負帰 還回路とを具備する光マイクロフオンを用い、 前記ビデオ力メラの被写体へのズ 一ミング量を示すズーミング信号により前記負帰還信号の大きさを変化させるこ とにより前記光マイクロフォンの前記指向特性を制御することを特徴とするマイ クロフオン付ビデオカメラ。
また、 本発明のマイクロフォン付ビデオカメラにおいては、 前記ズーミング信 号が前記ビデオカメラのズームレンズの変化量を示すズーム量変化信号とするこ とも出来る。 図面の簡単な説明
【図 i】
本発明の一実施形態に係るマイクロフォン付ビデオカメラの要部構成を示す回 路図。
【図 2】
本発明に用いる光マイクロフォン素子の指向性パターンの変化を示す図。
【図 3】
本発明に用いる光マイクロフォン素子の構造を示す図。
【図 4】
本発明に用いる他の光マイクロフォン素子の構造を^す図。
【図 5】
本発明に用いる光マイクロフォン装置の概略構成を示す回路図。
【図 6】
図 4の光マイクロフォン素子の指向性パターンの変化図。
【図 7】
本発明に用いられる光マイクロフォン素子の指向特性パターン図。
【図 8】
従来のマイクロフォン付ビデオ力メラの概略構成を示す外観図。 発明を実施するための最良の形態
本発明によるマイクロフォン付ビデオ力メラでは、 ズーム画像の拡大縮小に合 わせてマイクロフォンから収録される音声もこれに同期をとつて拡大縮小するこ とにより、 指向性を変化させ縮小されて遠くに映される画像からの音声は遠くか ら聞こえるように、 また拡大されて大きく映される画像に対応する音声は近くか ら聞こえるようにする。 さらに、 このような目的に使用されるマイクロフォンと して光マイクロフォンを用いている。
以下本発明のマイクロフォン付ビデオ力メラの実施の形態を説明するに先立つ て本発明で使用される光マイクロフォンの基本動作及びその構成について説明す る。
図 3は光マイクロフォン素子 5 0のへッド部の構造を示す図である。
マイクロフォンへッド 1の内部には音波が当たることにより振動する振動板 2 が調節されており、 音波が当たる側の面 2 aは外部に露出されている。 従ってこ の面 2 aに音波 7が到達してこの振動板 2を振動させる。 また振動板 2の面 2 aとは反対の面 2 bに位置するへッド 1の内部には振動板 2の面 2 bに斜めから光ビームを照射する L E D等の光源 3とこの光源 3からの 光ビー /.、を所定のビーム形とするするためのレンズ 4とビーム面が面 2 で反射 された反射光を受光する光検出器 5と振動板 2の振動に伴う反射光の光路の変位 を拡大するためレンズ 6とが設けられている。
このようにして振動板 2の面 2 aに音波 7が当たって振動板 2が振動すると光 検出器 5に入射される反射光の受光面 5 aへの受光位置が変化する。
光検出器 5をポジションセンサとして構成しておけば反射光の照射位置から振 動板 2の振動に応じた電気信号は取り出される。 これが光マイクロフォンの基本 構造である。 図 3に示す光マイクロフォンでは騒音低減効果はさほど期待できない。 すなわ ち振動板 2に到達する騒音によっても振動板 2は振動しこれが雑音信号として通 常の音波 7による振動に重畳されてしまうからである。
この騒音の影響を低減させ更に騒音低減効果を図った光マイクロフォンとして 図 4に示すような構造のものが知られている。
図 4に示す構造では音波 7によって振動する振動板 2とへッド 1のほぼ中央部 分に調節している。 そしてへッド 1の両側に振動板 2に対して互いに対象位置と なるように第 1開口部 1 5及び第 2開口部 1 6を設ける。
このように構成することにより音波はいずれの開口部からもへッド 1内に侵入 し振動板 2を振動させる。 図 4に示す光マイクロフォン素子 5 0において第 1開口部 1 5から侵入する音 波と第 2開口部から侵入する音波のそれぞれの音圧が等しい場合これらの 2つの 音波は振動板 2の両面 2 a， 2 bにおいて互いに打ち消しあって振動板 2を振動 させることはない。
2つの受波感度の等しいマイクロフォン素子を近接して配置し遠距離で発生し た音波を受波した場合、 2つのマイクロフォン素子は到来音波を等しく検出する ことが知られている。
一般に音波はマイクロフォン素子から近距離だけ離れた人の口から発生する即 ち音波はこのマイクロフォン素子から近距離の所で発生するこの近距離の人の音 声は円形曲線により示されるように球形場特性を有している。 これに対して遠距離で発生する例えば騒音音響による音波は平面場の特性を有 している。 従って球状波の音響強度はその球面又は崩落線に沿ってほぼ同一であ つてその球の半径に沿って変化するが平面波の場合には音響強度は平面の全ての 点でほぼ同一となる。
従つて図 4に示すような光マイクロフォン素子は 2つのマイクロフォン素子を 結合したものと考えることができるためこれが遠距離場に置かれた場合には第 1 開口部 1 5と第 2開口部 1 6からほぼ同一の強度と位相特性を持った音波が振動 板 2に到来することになり、 前述したように互いに打つ消しあってその影響は低 減される。
—方、 近距離場からの音波は第 1開口部 1 5又は第 2開口部 1 6から均等に入 射するため振動板 2を振動させ、 光検出器 5から信号として取り出される。 この ようにして騒音の影響をより低減させることのできる光マイクロフォン素子が図 4の構造により得られる。
図 8は図 3および図 4に示す光マイクロフォン素子の指向性パターンを示す図 である。
(A) は図 3に示す光マイクロフォン素子の指向性パターンを示したもので開 口部 （図の左側方向） に向かって振動板 2に垂直な方向に最大感度を有するほぼ 円形状の指向性パターンを有する。
図 8 ( B ) は図 4に示す光マイクロフォン素子の指向性パターンで開口部 1 5 及び 1 6の両方向に最大感度を有するほぼ 8 2 の指向性パターンを有する。 ここで図 3及び図 4に示す光マイクロフォン素子の指向性ビームパターンを図
2及び図 6に示すように最大感度を示す軸方向に伸長させ又軸に直交する方向で 絞り込むように変化させることができる。 このように指向性のビームパターンを変化させるためには光検出器 5からの検 出出力の一部を負帰還回路を用いて光源 3を駆動する光源駆動回路へフィードバ ックさせればよい図 5はビームパターンを図 2又は図 6のように変化させるため の帰還回路 1 0 0を用いた光マイクロフォン装置の概略構成を示す図である。 光検出器 5からの出力はフィル夕一回路 8を介して取り出され、 増幅器 9によ り増幅されてマイク出力となる。 フィルター回路 8は希望周波数範囲の信号成分 のみを取り出すために用いられる。
ここで図 5に示す光マイクロフォン装置ではこの光検出器 5から取り出される 出力信号の一部を負帰還 （ネガティブフィードバックドット N F B ) 回路 1 0 0 を介して光源 3に所定電流を供給してこの光源 3を駆動している光源駆動回路 1 3に負帰還信号として供給するように構成している。 負帰還回路 1 0 0は小信号増幅回路 1 0とその出力から希望周波数範囲の信号 成分のみを取り出すフィルタ一回路 1 1と比較器 1 2とから構成される。 比較器 1 2の非反転入力端子には基準電圧となる基準電源 1 4が接続される。 フィルタ 一回路： L 1を介して取り出された信号は比較器 1 2の反転入力端子に供給される 小信号増幅回路 1 0は所定レベル以下の信号のみを増幅する。
このように構成すると比較器 1 2はフィルタ一回路 1 1の出力が大きいほど小 さな出力レベルを出力し、 これにより光源駆動回路 1 3は光源 3に供給する電流 を減らすように動作する。 ここで小信号増幅回路 1 0は入力信号レベルが所定レベル以下の場合のみその 信号を増幅し、 あるレベル以上の信号は増幅しない。 従って入力信号レベルはあ るレベル以上の場合には出力信号レベルは変化せず増幅度 （利得） 0となる又入 力信号は所定の信号レベル以下の時には信号レベルが小さいほど増幅度が大きく なるように増幅する。 更に入力信号に対する出力信号の増加率は入力信号レベル が小さいほど高くなる。 ここで光検出器 5からの出力は受波音量に比例しているため、 小信号増幅回路 1 0の出力は小音量ほど大きく増幅されて出力される。 これはフィルタ一回路 1 1を介して比較器 1 2の反転入力端子に入力されているため、 比較器 1 2の出力 は逆に小音量ほどその出力レベルは低下する。
その結果光源 3に供給される電流は小音量ほど光源 3の光出力を低下させるよ うに動作する。 すなわち小音量ほどマイクロフォンの感度は低下することになる 。 また所定レベル以上の信号は増幅されないため、 その信号レベルでは光出力は 制限されない。 そのためマイク口フォンの感度も低下することはない。 振動板に直交する軸方向から来た音でマイクロフォンの感度低下が発生しない ような大きさの音に対して、 その音を軸方向からずらして行くと本来の指向曲線 によつて感度は徐々に低下していく。 そしてあるレベル以下になると小信号増幅 回路 1 0が増幅度を持つようになり、 光源駆動回路 1 3の供給電流制御が働いて 更にマイクロフォンの感度は低下する。
この結果負帰還回路 1 0 0を有する光マイクロフォン装置では図 2あるいは図 6に示すように感度の指向性パターンよりも指向性ビームの幅がより絞られたパ ターンとなる。 図 2及び図 6は負帰還量を変化させたことによる指向性のパターン変化を示し ている。
( A) は負帰還をかけないための指向性パターンを示しておりこの場合にては ほぼ円形の指向性パターンとなる。 次に負帰還をかけた場合の指向性パターンを
( B ) および （C ) に示している。
( B ) の場合には負帰還量が小さく、 （C ) の場合には負帰還量が大きいこの ように小信号増幅回路 1 0の増幅度を可変することにより負帰還量を変化させて 感度の指向性パターンを最大感度の軸方向に伸長させ、 軸に直交する方向に絞り 込むように変化させることができる。
このようにして光マイクロフォンの感度の指向特性を変化させることができる
本発明にかかる収音装置ではこのような指向性のビームパターンを変化させる ことのできる光マイクロフォン素子を用いて選択されたマイクロフォンの指向特 性を変化させるようにしている。
図 1は本発明によるマイクロフォン付ビデオ力メラの一実施形態を示す構成図 である。
図 8に示す従来のカメラにおけるマイクロフォン 2 0 3.の代わりに光マイクロ フォン素子 5 0、 光源駆動回路 1 3及び負帰還回路 1 0 0から成る光マイクロフ オン 3 0 0を用いている。 力メラ部の構成は入力画像 1 7を入力するレンズ 2 0 2のズーム量を調節する ズーム量調節手段 1 8からの信号を C C D等の画像検出素子 1 9と増幅回路 2 0 とを介してズーム量変換手段 2 1により取り出す。
即ち、 ズーム量調節手段 1 8により被写体に対して拡大あるいは縮小のズ一ミン グを行うと、 その被写体からの画像を検出することにより拡大及び縮小の程度を 示すズーム量がズーム量変化信号としてズーム量変換回路 2 1の出力に得られる
このズーム量変化信号を負帰還回路 1 0 0の負帰還量を変化させるための制御 信号として用いる。
即ち、 ズーミングアップして画像を拡大した場合にはズーム量変換回路 2 1か らの出力信号であるズーム量変化信号に応答して負帰還回路 1 0 0の負帰還量を 増大させ、 光マイクロフォン素子 5 0の指向性ビーム幅をシャープにして周囲の 音声の影響を低減させ、 被写体からの信号のみをピックァップして収録するよう にする。
逆にズームダウンして画像を縮小させた場合には、 負帰還量を小さくあるいは 負帰還回路の動作を停止させて単一指向性とし、 周辺の音声の影響に考慮した収 音を行う。 なお、 図 1に示す実施の形態ではビデオカメラの被写体へのズーミング量を撮 像素子 1 9からの画像信号に基づいてズーム量変換回路 2 1の出力により得てい るが、 ズーム量の検出方法はこれに限定されるものではない。
即ちズーム量調節手段 1 8の機械的変化を直接検出し、 これを変換してズーム 量変化信号として電気的に検出し、 負帰還回路 1 0 0の制御信号として使用する ことも可能である。
また本発明に用いられる光マイクロフォン 3 0 0の光マイクロフォン素子 5 0 としては、 原理的には図 3に示す構造のものも図 4に示す構造のものもいずれも 使用することができるが、 実用上は図 4に示す構造のものを使用するのが好まし い。 産業上の利用可能性
以上実施の形態に基づいて詳細に説明したように、 本発明ではビデオカメラに 装着されるマイクロフォンとして音波に対する指向特性を変化させることのでき る光マイクロフォンを用い、 ビデオカメラの被写体へのズーミング量に応答して 負帰還回路の負帰還量を変化させることによりマイクロフオンの指向性を変化さ せ、 画像の拡大縮小に対応して音声の収録状況を変化させるようにしているため 、 拡大画像に対応しては音声が近くで発せられたように、 縮小画像に対しては音 声が遠くで発せられたように、 即ち自然に近い状態で画像及び音声を収録するこ とができる。

Claims

請求の範囲
1. 指向特性を制御できるマイクロフォンを備え、 ビデオカメラ の被写体へのフォーカシングに同期して前記指向特性を前記被写体へフォーカシ ングするマイクロフォン付ビデオカメラにおいて、
前記マイクロフォンとして、
音圧により振動する振動板と、 前記振動板に光ビームを照射する光源と、 前記 振動板に照射された前記光ビームの反射光を受光し前記振動板の振動に対応する 信号を出力する光検出器と、 前記光源に所定電流を供給するよう駆動する光源駆 動回路と、 前記光検出器から出力される前記信号の一部を負帰還信号として前記 光^駆動回路に供給する負帰還回路とを具備する光マイクロフォンを用い、 前記ビデオカメラの被写体へのズーミング量を示すズーミング信号により前記 負帰還信号の大きさを変化させることにより前記光マイクロフォンの前記指向特 性を制御することを特徴とするマイクロフオン付ビデオ力メラ。
2. 請求項 1に記載のマイクロフォン付ビデオカメラにおいて、 前記ズーミング信号が前記ビデオカメラのズームレンズの変化量を示すズーム 量変化信号であることを特徵とするマイク口フォン付ビデオカメラ。
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