JP2522015B2 - 撮像装置 - Google Patents
撮像装置Info
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- JP2522015B2 JP2522015B2 JP62217376A JP21737687A JP2522015B2 JP 2522015 B2 JP2522015 B2 JP 2522015B2 JP 62217376 A JP62217376 A JP 62217376A JP 21737687 A JP21737687 A JP 21737687A JP 2522015 B2 JP2522015 B2 JP 2522015B2
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- Japan
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- image pickup
- mode
- signal
- circuit
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は撮像装置に関する。
ビデオ・カメラは銀塩写真システムに比べてダイナミ
ック・レンジが狭く、逆光時などに、所謂白とび、黒つ
ぶれ（それぞれ、輝度レベルが著しく高い場合、低い場
合をさす）が発生するので、従来のビデオ・カメラで
は、手動で絞りを調節するか、逆光補正機能を有するカ
メラの場合にはその機能を用い１〜２絞り程度の光量補
正を行うものが大半であった。
ック・レンジが狭く、逆光時などに、所謂白とび、黒つ
ぶれ（それぞれ、輝度レベルが著しく高い場合、低い場
合をさす）が発生するので、従来のビデオ・カメラで
は、手動で絞りを調節するか、逆光補正機能を有するカ
メラの場合にはその機能を用い１〜２絞り程度の光量補
正を行うものが大半であった。
しかし、逆光補正を適切に行い主被写体は適正露出で
写っていても、その背景には白とび（又は黒つぶれ）が
発生し、背景が白いだけの画面になり勝ちであり、根本
的な問題であるダイナミック・レンジの狭さは全く解決
されていない。
写っていても、その背景には白とび（又は黒つぶれ）が
発生し、背景が白いだけの画面になり勝ちであり、根本
的な問題であるダイナミック・レンジの狭さは全く解決
されていない。
そこで、本発明は、主被写体のみならず、背景につい
ても適正なレベルとなる撮像信号を出力する撮像装置を
提示することを目的とする。
ても適正なレベルとなる撮像信号を出力する撮像装置を
提示することを目的とする。
本発明に係る撮像装置は、被写体像を電気信号に変換
する撮像手段と、前記撮像手段の蓄積時間を周期的に変
化させることにより露光量の異なる画像を連続して周期
的に出力させ、前記撮像手段から出力される露光量の異
なる複の画面の各部分の信号レベルをそれぞれ所定の基
準値と比較することにより適正レベルの画面部分を合成
して前記所定周期の合成画面を形成する第１のモード
と、前記撮像手段の蓄積時間を一定にして出力させる第
２のモードとを選択的に実行する撮像制御手段と、前記
第２のモードにおいて前記撮像手段から得られる信号を
所定のレベルと比較することによって画面内に輝度差の
大きい被写体が存在することが検出された場合に前記撮
像制御手段を第１のモードに切り換える切り換え制御手
段とを有することを特徴とする。
する撮像手段と、前記撮像手段の蓄積時間を周期的に変
化させることにより露光量の異なる画像を連続して周期
的に出力させ、前記撮像手段から出力される露光量の異
なる複の画面の各部分の信号レベルをそれぞれ所定の基
準値と比較することにより適正レベルの画面部分を合成
して前記所定周期の合成画面を形成する第１のモード
と、前記撮像手段の蓄積時間を一定にして出力させる第
２のモードとを選択的に実行する撮像制御手段と、前記
第２のモードにおいて前記撮像手段から得られる信号を
所定のレベルと比較することによって画面内に輝度差の
大きい被写体が存在することが検出された場合に前記撮
像制御手段を第１のモードに切り換える切り換え制御手
段とを有することを特徴とする。
上記手段により、第１のモードでは画面のどの部分も
適正な信号レベルとなった画像を得ることができる。例
えば逆光状態のように、画面内に輝度差の大きな被写体
が存在する場合であっても、画面内に白とび等が発生し
ない。即ち、実質的にダイナミック・レンジが広くな
る。
適正な信号レベルとなった画像を得ることができる。例
えば逆光状態のように、画面内に輝度差の大きな被写体
が存在する場合であっても、画面内に白とび等が発生し
ない。即ち、実質的にダイナミック・レンジが広くな
る。
また、切り換え制御手段とを設けたことにより、操作
者が被写体の条件等を判断しなくても、第２のモードで
画面内に輝度差の大きな被写体が存在する場合には自動
的に第１のモードに切り換わる。即ち、自動的に逆光等
を補正できる。
者が被写体の条件等を判断しなくても、第２のモードで
画面内に輝度差の大きな被写体が存在する場合には自動
的に第１のモードに切り換わる。即ち、自動的に逆光等
を補正できる。
以下、図面を参照し本発明の実施例を説明する。
第１図において、10は被写体、12は撮像レンズ、14は
絞り、16は撮像素子である。撮像レンズ12より入射した
被写体10からの光線は絞り14により光量規制され、撮像
素子16の光電変換面に入射する。18は通常のビデオ・カ
メラと同様にγ補正を始めとする各種の信号処理を行う
カメラ信号処理回路である。20は絞り14を制御する絞り
制御回路、22は撮像素子16を駆動する駆動回路である。
24はカメラ信号処理回路の18の出力の一部（例えば、画
面中央部の信号）を通過させゲート回路、26は撮像素子
の電荷蓄積時間を変更させるスピード切換回路である。
絞り、16は撮像素子である。撮像レンズ12より入射した
被写体10からの光線は絞り14により光量規制され、撮像
素子16の光電変換面に入射する。18は通常のビデオ・カ
メラと同様にγ補正を始めとする各種の信号処理を行う
カメラ信号処理回路である。20は絞り14を制御する絞り
制御回路、22は撮像素子16を駆動する駆動回路である。
24はカメラ信号処理回路の18の出力の一部（例えば、画
面中央部の信号）を通過させゲート回路、26は撮像素子
の電荷蓄積時間を変更させるスピード切換回路である。
カメラ信号処理回路18の出力はデコーダ28により輝度
（Ｙ）信号と、時分割多重ベースバンドの色差（Ｃ）信
号とに分離され、それぞれA/変換器30Y,30Cを介して信
号処理回路32Y,32Cに印加される。信号処理回路32Y,32C
では後述する画素データの変換が行われ、D/A変換器34
Y,34Cを介して出力処理回路36に印加される。出力処理
回路36は入力信号からコンボット・ビデオ信号を形成し
て出力する。
（Ｙ）信号と、時分割多重ベースバンドの色差（Ｃ）信
号とに分離され、それぞれA/変換器30Y,30Cを介して信
号処理回路32Y,32Cに印加される。信号処理回路32Y,32C
では後述する画素データの変換が行われ、D/A変換器34
Y,34Cを介して出力処理回路36に印加される。出力処理
回路36は入力信号からコンボット・ビデオ信号を形成し
て出力する。
38はＹ信号から黒つぶれ、白とびの有無を判定回路で
あり、その判定結果に従い、スピード切換回路26への切
換指示信号、ゲート回路24への制御信号などを供給す
る。
あり、その判定結果に従い、スピード切換回路26への切
換指示信号、ゲート回路24への制御信号などを供給す
る。
処理回路32Y,32Cの詳細を説明する。第２図は処理回
路32Yを示すが、処理回路32Cも基本的に同じ構成でよ
い。第２図において、A/D変換器30Yの出力はスイッチ50
及び同58に印加される。スイッチ50はノーマル・モード
（撮影画像に白とび、黒つぶれが無いとき）では常にｂ
接点に接続し、画素変換モード（撮影画像に白とび又は
黒つぶれがあるとき）では1/60秒単位でａ接点、ｂ接点
に交互に接続する。尚、画素変換モードでは、駆動回路
22は、1/60秒電荷蓄積及び1/1000秒電荷蓄積をフィール
ド交互に繰り返すように撮像素子16を駆動し、スイッチ
501/1000秒蓄積画に対してａ接点に接続し、1/60秒蓄積
画に対してｂ接点に接続する。スイッチ50のｂ接点の1/
60秒蓄積画は判定回路38及びマルチプレクサ56に供給さ
れる。
路32Yを示すが、処理回路32Cも基本的に同じ構成でよ
い。第２図において、A/D変換器30Yの出力はスイッチ50
及び同58に印加される。スイッチ50はノーマル・モード
（撮影画像に白とび、黒つぶれが無いとき）では常にｂ
接点に接続し、画素変換モード（撮影画像に白とび又は
黒つぶれがあるとき）では1/60秒単位でａ接点、ｂ接点
に交互に接続する。尚、画素変換モードでは、駆動回路
22は、1/60秒電荷蓄積及び1/1000秒電荷蓄積をフィール
ド交互に繰り返すように撮像素子16を駆動し、スイッチ
501/1000秒蓄積画に対してａ接点に接続し、1/60秒蓄積
画に対してｂ接点に接続する。スイッチ50のｂ接点の1/
60秒蓄積画は判定回路38及びマルチプレクサ56に供給さ
れる。
マルチプレクサ56は、ノーマル・モード時には、毎フ
ィールド供給される1/60秒蓄積画を出力し、画素変換モ
ード時には、奇数フィールドで、スイッチ50のｂ接点か
らの1/60秒蓄積画と、フィールド・メモリ54からの1/10
00秒蓄積画との間で画素変換を行って、その画素変換画
像を出力し、偶数フィールドでは、フィールド・メモリ
54からの画素変換済みの画像をそのまま出力する。スイ
ッチ58は通常はａ接点に接続するが、垂直ブランキング
期間にはｂ接点に接続する。これはインターレース信号
を形成するためである。
ィールド供給される1/60秒蓄積画を出力し、画素変換モ
ード時には、奇数フィールドで、スイッチ50のｂ接点か
らの1/60秒蓄積画と、フィールド・メモリ54からの1/10
00秒蓄積画との間で画素変換を行って、その画素変換画
像を出力し、偶数フィールドでは、フィールド・メモリ
54からの画素変換済みの画像をそのまま出力する。スイ
ッチ58は通常はａ接点に接続するが、垂直ブランキング
期間にはｂ接点に接続する。これはインターレース信号
を形成するためである。
画素変換モード時のスイッチ52、フィールド・メモリ
54及びマルチプレクサ56の動作を第４図を参照してより
詳しく説明する。第４図（ａ）はスイッチ50,52に対す
る切換制御信号であり、「Ｈ」のときはａ接点に、
「Ｌ」のときはｂ接点に接続する。同（ｂ）はスイッチ
58に対する切換制御信号であり、「Ｈ」のときａ接点
に、「Ｌ」のときｂ接点に接続する。同（ｃ）は撮像素
子16の電荷蓄積動作を示し、an,bnは電荷蓄積時間（こ
の例では1/1000秒と1/60秒）を代表する。同（ｄ）は撮
像素子16の出力を示す。同（ｅ）はフィールド・メモリ
54に書き込まれる信号、同（ｆ）はフィールド・メモリ
54から読み出される信号、同（ｇ）はマルチプレクサ56
の出力を示す。尚、フィールド・メモリ54は書込と同時
に読出をも行えるタイプのメモリである。
54及びマルチプレクサ56の動作を第４図を参照してより
詳しく説明する。第４図（ａ）はスイッチ50,52に対す
る切換制御信号であり、「Ｈ」のときはａ接点に、
「Ｌ」のときはｂ接点に接続する。同（ｂ）はスイッチ
58に対する切換制御信号であり、「Ｈ」のときａ接点
に、「Ｌ」のときｂ接点に接続する。同（ｃ）は撮像素
子16の電荷蓄積動作を示し、an,bnは電荷蓄積時間（こ
の例では1/1000秒と1/60秒）を代表する。同（ｄ）は撮
像素子16の出力を示す。同（ｅ）はフィールド・メモリ
54に書き込まれる信号、同（ｆ）はフィールド・メモリ
54から読み出される信号、同（ｇ）はマルチプレクサ56
の出力を示す。尚、フィールド・メモリ54は書込と同時
に読出をも行えるタイプのメモリである。
1/1000秒蓄積画であるa1はフィールド・メモリ54によ
り１フィールド期間遅延され、マルチプレクサ56によ
り、次フィールドの1/60秒蓄積画b1との間で画素変換が
施される。その画素変換後の画像MIX−１はスイッチ58
に供給されると共に、スイッチ52を介してフィールド・
メモリ54に書き込まれる。画像MIX−１は１フィールド
期間遅延されてマルチプレクサ56に印加される。このと
き、マルチプレクサ56には画像MIX−１しか供給されな
いので、マルチプレクサ56は再び画像MIX−１をスイッ
チ58に出力する。
り１フィールド期間遅延され、マルチプレクサ56によ
り、次フィールドの1/60秒蓄積画b1との間で画素変換が
施される。その画素変換後の画像MIX−１はスイッチ58
に供給されると共に、スイッチ52を介してフィールド・
メモリ54に書き込まれる。画像MIX−１は１フィールド
期間遅延されてマルチプレクサ56に印加される。このと
き、マルチプレクサ56には画像MIX−１しか供給されな
いので、マルチプレクサ56は再び画像MIX−１をスイッ
チ58に出力する。
以後、同様の処理が行われ、マルチプレクサ56はMIX
−1,MIX−1,MIX−2,MIX−2,…を出力する。尚、a1とb1
で画素変換を行った後、次フィールドでb1とa2の間で画
素変換を行うことにより時間分解能を高めることも考え
られるが、b1とa2では時間的なズレが大きく、動画像に
おいて不都合が生じる可能性が高い。
−1,MIX−1,MIX−2,MIX−2,…を出力する。尚、a1とb1
で画素変換を行った後、次フィールドでb1とa2の間で画
素変換を行うことにより時間分解能を高めることも考え
られるが、b1とa2では時間的なズレが大きく、動画像に
おいて不都合が生じる可能性が高い。
第３図は判定回路38の具体例の構成ブロック図を示
す。処理回路32Y（具体的にはスイッチ50のｂ接点）か
らの1/60秒蓄積のＹ信号は、平均値算出回路60と、白と
び検出のための比較回路62とに印加される。平均値算出
回路60は、例えば第６図や第７図のように画面を複数の
領域に分割し、各領域の輝度レベルの平均値を算出して
演算回路64に供給する。演算回路64は各領域の平均値の
最大値と最小値との差を計算し、その計算値が所定値よ
り大きいときには画像変換モード、所定値以下のときに
はノーマル・モードとなるように、スピード切換回路26
に制御信号を供給する。演算回路64は例えば、通常のマ
イクロコンピュータからなる。また、平均値算出回路60
で算出された各領域の平均輝度レベルは絞り調整のため
の測光枠の決定用にも利用でき、演算回路64は、測光枠
情報をウィンドウ発生回路66に出力する。
す。処理回路32Y（具体的にはスイッチ50のｂ接点）か
らの1/60秒蓄積のＹ信号は、平均値算出回路60と、白と
び検出のための比較回路62とに印加される。平均値算出
回路60は、例えば第６図や第７図のように画面を複数の
領域に分割し、各領域の輝度レベルの平均値を算出して
演算回路64に供給する。演算回路64は各領域の平均値の
最大値と最小値との差を計算し、その計算値が所定値よ
り大きいときには画像変換モード、所定値以下のときに
はノーマル・モードとなるように、スピード切換回路26
に制御信号を供給する。演算回路64は例えば、通常のマ
イクロコンピュータからなる。また、平均値算出回路60
で算出された各領域の平均輝度レベルは絞り調整のため
の測光枠の決定用にも利用でき、演算回路64は、測光枠
情報をウィンドウ発生回路66に出力する。
比較回路62は、処理回路32YからのＹ信号を閾値切換
器68からの閾値と比較し、閾値以下のとき「Ｌ」、閾値
より大きいとき「Ｈ」を出力する。初期状態では閾値切
換器68は第５図に示す閾値Th2を選択しており、比較回
路62の出力が一旦「Ｈ」になると、選択域値をTh1に切
り換え、また、比較回路62の出力が「Ｌ」になると、再
びTh2を選択する。このようなヒステリシス特性を持た
せることにより、ノイズのような孤立点で頻繁に白とび
と判定されることを防止できる。比較回路62の出力は、
Ｙ制御信号として処理回路32Yに、Ｃ制御信号として処
理回路32Cに供給される。処理回路32Y,32Cは、比較回路
62の出力が「Ｌ」のときは1/60秒蓄積画を、「Ｈ」のと
きには1/1000秒蓄積画を選択する。
器68からの閾値と比較し、閾値以下のとき「Ｌ」、閾値
より大きいとき「Ｈ」を出力する。初期状態では閾値切
換器68は第５図に示す閾値Th2を選択しており、比較回
路62の出力が一旦「Ｈ」になると、選択域値をTh1に切
り換え、また、比較回路62の出力が「Ｌ」になると、再
びTh2を選択する。このようなヒステリシス特性を持た
せることにより、ノイズのような孤立点で頻繁に白とび
と判定されることを防止できる。比較回路62の出力は、
Ｙ制御信号として処理回路32Yに、Ｃ制御信号として処
理回路32Cに供給される。処理回路32Y,32Cは、比較回路
62の出力が「Ｌ」のときは1/60秒蓄積画を、「Ｈ」のと
きには1/1000秒蓄積画を選択する。
判定回路38において、入力輝度信号として1/1000秒蓄
積画を用い、黒つぶれを判定する構成を採用してもよい
が、白とびの検出の方が黒つぶれの検出よりも正確に行
うことができ、且つ、ノーマル・モード／画素変換モー
ドの切換は同じ蓄積条件で行う必要があるので、上記実
施例では、判定回路38に1/60秒蓄積画を入力している。
積画を用い、黒つぶれを判定する構成を採用してもよい
が、白とびの検出の方が黒つぶれの検出よりも正確に行
うことができ、且つ、ノーマル・モード／画素変換モー
ドの切換は同じ蓄積条件で行う必要があるので、上記実
施例では、判定回路38に1/60秒蓄積画を入力している。
以上の説明から容易に理解できるように、本発明によ
れば、逆光時において主被写体のみならず背景までも適
正露出で撮影することができ、ダイナミック・レンジを
実質的に拡げることができる。また、通常撮影時の輝度
レベルを監視し、適正露光時には通常撮影を行うように
することで、適正露光時には時間解像度の劣化が生じな
い。
れば、逆光時において主被写体のみならず背景までも適
正露出で撮影することができ、ダイナミック・レンジを
実質的に拡げることができる。また、通常撮影時の輝度
レベルを監視し、適正露光時には通常撮影を行うように
することで、適正露光時には時間解像度の劣化が生じな
い。
第１図は本発明の実施例の全体構成のブロック図、第２
図は第１図の処理回路32Yの構成ブロック図、第３図は
第１図の判定回路38の構成ブロック図、第４図は第１図
のタイミング・チャート、第５図は判定回路の基準閾値
のヒステリシス特性、第６図及び第７図は平均値算出回
路60の領域分割例である。 10……被写体、12……撮影レンズ、14……絞り、16……
撮像素子、32Y,32C……処理回路、38……判定回路
図は第１図の処理回路32Yの構成ブロック図、第３図は
第１図の判定回路38の構成ブロック図、第４図は第１図
のタイミング・チャート、第５図は判定回路の基準閾値
のヒステリシス特性、第６図及び第７図は平均値算出回
路60の領域分割例である。 10……被写体、12……撮影レンズ、14……絞り、16……
撮像素子、32Y,32C……処理回路、38……判定回路
フロントページの続き (72)発明者 稗田 輝夫 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キャノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭62−85583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−71938（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】被写体像を電気信号に変換する撮像手段
と、 前記撮像手段の蓄積時間を周期的に変化させることによ
り露光量の異なる画像を連続して周期的に出力させ、前
記撮像手段から出力される露光量の異なる複数の画面の
各部分の信号レベルをそれぞれ所定の基準値と比較する
ことにより適正レベルの画面部分を合成して前記所定周
期の合成画面を形成する第１のモードと、前記撮像手段
の蓄積時間を一定にして出力させる第２のモードとを選
択的に実行する撮像制御手段と、 前記第２のモードにおいて前記撮像手段から得られる信
号を所定のレベルと比較することによって画面内に輝度
差の大きい被写体が存在することが検出された場合に前
記撮像制御手段を第１のモードに切り換える切り換え制
御手段 とを有することを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217376A JP2522015B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 撮像装置 |
| US07/601,014 US5162914A (en) | 1987-06-09 | 1990-10-19 | Image sensing device with diverse storage fumes used in picture composition |
| US08/386,119 US5638118A (en) | 1987-06-09 | 1995-02-09 | Image sensing device with diverse storage times used in picture composition |
| US08/802,279 US5969761A (en) | 1987-06-09 | 1997-02-19 | Image sensing device |
| US09/293,905 US6496226B2 (en) | 1987-06-09 | 1999-04-19 | Image sensing device |
| US10/264,944 US20030030743A1 (en) | 1987-06-09 | 2002-10-04 | Image sensing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62217376A JP2522015B2 (ja) | 1987-08-31 | 1987-08-31 | 撮像装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6460156A JPS6460156A (en) | 1989-03-07 |
| JP2522015B2 true JP2522015B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=16703202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62217376A Expired - Fee Related JP2522015B2 (ja) | 1987-06-09 | 1987-08-31 | 撮像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2522015B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| JP2003259200A (ja) * | 2002-03-06 | 2003-09-12 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
| JP2003264739A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Olympus Optical Co Ltd | デジタルカメラ |
| JP2003264738A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Olympus Optical Co Ltd | デジタルカメラ |
| JP2009081693A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Nikon Corp | 電子カメラ |
Families Citing this family (7)
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| JP2938123B2 (ja) * | 1990-03-30 | 1999-08-23 | 株式会社東芝 | 多機能デジタルカメラ |
| US6677992B1 (en) | 1997-10-23 | 2004-01-13 | Olympus Corporation | Imaging apparatus offering dynamic range that is expandable by weighting two image signals produced during different exposure times with two coefficients whose sum is 1 and adding them up |
| JP2000050151A (ja) | 1998-07-28 | 2000-02-18 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像装置 |
| JP4770907B2 (ja) | 2008-10-21 | 2011-09-14 | ソニー株式会社 | 撮像装置、撮像方法及びプログラム |
| JP5439197B2 (ja) | 2010-01-15 | 2014-03-12 | オリンパスイメージング株式会社 | 撮像装置、撮像方法、および、撮像プログラム |
| JP5647209B2 (ja) | 2012-11-07 | 2014-12-24 | オリンパスイメージング株式会社 | 撮像装置及び撮像方法 |
| US11012633B2 (en) | 2018-03-22 | 2021-05-18 | Ricoh Company, Ltd. | Image capturing apparatus, image capturing method, and image processing apparatus |
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| JPS6285583A (ja) * | 1985-10-11 | 1987-04-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電子スチルカメラ |
-
1987
- 1987-08-31 JP JP62217376A patent/JP2522015B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2003264739A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Olympus Optical Co Ltd | デジタルカメラ |
| JP2003264738A (ja) * | 2002-03-07 | 2003-09-19 | Olympus Optical Co Ltd | デジタルカメラ |
| JP2009081693A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Nikon Corp | 電子カメラ |
| US8130280B2 (en) | 2007-09-26 | 2012-03-06 | Nikon Corporation | Electronic camera |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6460156A (en) | 1989-03-07 |
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