JPH08336069A - 電子スチルカメラ - Google Patents

電子スチルカメラ

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JPH08336069A
JPH08336069A JP8081289A JP8128996A JPH08336069A JP H08336069 A JPH08336069 A JP H08336069A JP 8081289 A JP8081289 A JP 8081289A JP 8128996 A JP8128996 A JP 8128996A JP H08336069 A JPH08336069 A JP H08336069A
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Kenneth A Parulski
エイ パラルスキー ケニス
Warren D Severin
デイ セベリン ワレン
Seishi Ohmori
晴史 大森
Masaki Izumi
雅喜 和泉
Seiichi Mizukoshi
誠一 水越
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Eastman Kodak Co
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子スチルカメラにおいて特別なアプリケー
ションプログラムなしに被写体に対するカメラの向きを
自動で検知して正しい向きの静止画像を出力することが
できない。 【解決手段】 被写体の静止画像に対応して画像信号を
発生する電子撮像センサ１６と、被写体に対するカメラ
の向きを検知する方向判断部３６とを備える電子スチル
カメラ１０を提供する。方向判断部３６は被写体に対し
てカメラが垂直か水平かを認識する方向信号を発生す
る。画像プロセッサ２２は方向信号に応答して画像信号
を処理し、その方向を修正して静止画像が所定の向きで
画像プロセッサ２２から出力されるようにする。このよ
うにして、電子スチルカメラ１０は被写体に対して水平
の風景方向と時計回り及び反時計回り両方の垂直の人物
方向とを含む様々な向きに位置決めすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子スチル撮影の分
野に関し、より特定的には被写体に対して様々な向きで
保持できる手持ち式の電子スチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】テレビ画面に画像を表示する８ｍｍカム
コーダ等の従来のビデオカメラでは、正方向を向いた画
像を得ようとするとカメラを正水平（いわゆる「風景」
方向、以下、単に風景方向と称す）に構えなければなら
ない。カメラを垂直（いわゆる「人物」方向、以下、単
に人物方向と称す）に回転させると、テレビ画面に表示
される画像もカメラの回転に応じて回転する。表示画面
を回転させるかまたは視聴者が画面を見る方向を変えれ
ば画像は回転しないことになるが、これはテレビの場合
は実際的な方法ではない。この画像の回転は実用上はさ
らに大きな問題である。なぜなら、人物方向への回転は
実際には時計回りの回転と反時計回りの回転という２方
向があるからである。このため、図１に示すように２つ
の人物方向のそれぞれで空は画面上部ではなく画面の左
または右側に現れる。従来のフィルムを用いる写真撮影
では、フィルム用カメラは任意の方向に回転させること
ができた。従って、垂直の人物カメラ方向で撮った写真
を見る時には写真を回転させ、またスライドの場合はプ
ロジェクタの中でやはりスライドの向きを回転させて見
ていた。
【０００３】これに対して、Ｋｏｄａｋ ＤＣ４０カメ
ラ（発売元：イーストマン・コダック社）等の最新の電
子スチルカメラでは、撮影した静止画像をユーザがコン
ピュータ画面上に表示することができる。フィルムを使
用するカメラと同様に、かかる電子カメラは簡単に回転
させることができるため、画像は水平の風景方向か、ま
たは２つの垂直人物方向のいずれかを向くように配置で
きる。ただし、コンピュータ画面に現れる最初の画像は
常にカメラが水平位置にある場合を想定したものであ
る。このため、人物方向に向けたカメラで撮影した画像
はどれも回転していて、空（像の上部にあるべきもの）
が像の上部ではなくて左か右にある。コンピュータ画像
処理ソフトウェアの中には、Ａｄｏｂｅ Ｐｈｏｔｏｓ
ｈｏｐ（商標）（発売元：アドベ社）のようにコンピュ
ータに記憶した画像を正しい向きに回転させる機能を持
つものもあるが、これにはユーザが人物方向の画像を１
つずつ選択して、それぞれを時計方向または反時計方向
に回転させるという手間のかかる操作を手動で行わなけ
ればならない。
【０００４】また、特別な「アルバムアプリケーショ
ン」と呼ばれる自動方向転換機能が米国特許第５，２７
４，４１８号に記載されている。このスチルビデオカメ
ラは複数の画像を制御情報とともに撮影して、それらの
画像をアルバムの１ページのように編集する。カメラに
は出力媒体に方向に関する印をつける方向検出器が備え
られており、別に設けたプレーヤがこの方向データを読
み取って、画像をアルバムの１ページのように正しく配
置して表示するために必要に応じて画像を調整する。こ
の撮像システムではプレーヤ中に特別なアプリケーショ
ンプログラムが必要であり、方向の修正はその特別なプ
レーヤを用いなければできない。つまり、方向転換はこ
の特別のプレーヤ中の特別なアプリケーションプログラ
ムを用いる場合にのみ「自動」で行われることになる。
【０００５】所望しないカメラの傾きを補正する別のタ
イプの画像処理方法もある。一例として米国特許第５，
２２７，８８９号に記載されているようなビデオカメラ
は、例えば歩行中の撮影などのためにカメラが傾いてい
る場合に、このカメラ全体の垂直方向の傾斜量を検知し
て補正する。傾きの補正は、傾斜情報に基づいて２つの
フィールドメモリのアドレス指定を制御し、出力される
動画像信号の傾きをリアルタイムで補正して行う。こう
して所望しないカメラの向きが出力信号中で補正され
る。しかし突発的な傾きの補正は動画用ビデオカメラの
場合は必要であるが、スチルカメラでは、出来上がった
スチル写真に希望するディテールをすべて入れたい場合
などに故意に傾斜した写真を撮るように操作することが
多いため、前述のように連続してカメラの傾斜を補正す
るとこれができなくなってしまう。つまり、問題は画像
の傾きといった望ましくない状況をどう制御するかでは
なく、人物方向などの所望する状況をどう操作するか、
そしてその状況をどのように適切に修正するかというこ
とである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、被写体
に対して垂直の人物方向と水平の風景方向とを含む様々
な方向に位置決めできる電子スチルカメルにおいて、従
来の電子スチルカメラでは、特別なアプリケーションプ
ログラムを用いずに被写体に対するカメラの向きを自動
で検知して画像の方向を修正し、正しい向きの画像を出
力することができなかった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の開示に従ってこ
れらの問題を解決するために、被写体の静止画像に対応
して画像信号を発生する電子撮像センサと、被写体に対
するカメラの向きを検知する方向判断部とを備える電子
スチルカメラを提供する。方向判断部は被写体に対する
向きのうち少なくとも垂直方向を示す方向信号を発生す
る。カメラ中の画像プロセッサはこの方向信号に応答し
て画像信号を処理し、画像信号の方向を修正して、所定
の方向を向いた静止画像をカメラから出力するようにす
る。
【０００８】より特定的には、電子スチルカメラは一対
の水銀スイッチ等の方向センサを含む。この方向センサ
は撮影の際にユーザがカメラを正水平の風景方向に保持
しているのか、または垂直の人物方向に保持しているの
かを判断する。画像はカメラ内部で回転して常に同じ方
向（つまり水平）で記憶される。
【０００９】本発明のこのような目的、特徴、および利
点は、前掲の特許請求の範囲、および以下の好ましい実
施形態の詳細な説明、ならびに添付の図面を参照するこ
とにより、一層明白に理解することができると考える。
【００１０】
【発明の実施の形態】図２に本発明に従う自動方向修正
機能を用いる電子カメラ１０のブロック図を示す。この
カメラは通常は、被写体１４の像を電荷結合素子（以
下、ＣＣＤと称す）撮像センサ１６上に結像する手持ち
式の装置である。センサ１６はＣＣＤドライバ回路１８
によってクロック決めされて、被写体の静止画像に対応
するアナログ画像信号を発生する。このアナログ画像信
号はＡ／Ｄ変換器２０によってデジタル画像信号に変換
される。露光時間の制御は、従来の絞り２３によってレ
ンズ１２の開口を調節し、かつＣＣＤドライバ回路１８
によって撮像センサ１６の従来の電子シャッターを使っ
て行われる。（電子シャッターの代わりに機械式シャッ
ター（図示せず）を用いてもよい。）デジタル画像信号
は画像プロセッサ２２で処理されて、複数個の処理済み
デジタル画像記憶用のメモリを有する取り外し可能な固
体メモリカード２４などのデジタルメモリに記憶され
る。ＣＣＤ撮像センサ１６には、５１２本の受光素子
（１本あたり受光素子７６８個）からなるＫｏｄａｋの
モデルＫＡＦ−０４００ＣなどのＣＣＤセンサが用いら
れる。このＫＡＦ−０４００Ｃ ＣＣＤセンサでは，垂
直・水平方向についての受光素子間の間隔はどちらも９
ミクロンであるため、画素は正方形であり、水平アスペ
クト比は３：２である。
【００１１】メモリカード２４は、『ＰＣカード基準
２．０版』（１９９１年９月パーソナル・コンピュータ
・メモリカード・インターナショナル・アソシエーショ
ン出版、所在地：米国カリフォルニア州サニィベイル）
に記載されている、周知のＰＣＭＣＩＡカードインター
フェイス基準に従って構成されたものが好ましい。この
基準では、メモリカード２４をＰＣＭＣＩＡインタフェ
ース２６を介してカメラ１０に結合するためのインタフ
ェースピンの割当が規定されている。メモリカード２４
はインタフェース２６から離せばカメラ１０から取り外
すことができる。取り外したカード２４は同様のＰＣＭ
ＣＩＡインタフェース３０を介してコンピュータ２８へ
挿入することができる。するとコンピュータ２８中の中
央処理装置３２がメモリカード２４から画像信号を読み
出し、この画像信号をディスプレイ３４に送って画像を
コンピュータシステム上に表示する。この代わりに、メ
モリカード２４に対応する固体メモリをカメラ内部に取
り付け、カメラ自身をインタフェースケーブル（図示せ
ず）につないで画像をダウンロードして表示することも
可能である。どちらの場合も画像は正しく見えるように
正しい向きで表示される。
【００１２】本発明の一実施形態では、カメラは方向判
断部３６を備える。この方向判断部３６はカメラが水平
の風景方向を向いているか、または第１（時計回り）も
しくは第２（反時計回り）の垂直の人物方向を向いてい
るかどうかを判断する。（図９のところで詳しく述べる
が、この方向判断部３６はカメラが上下逆さまの逆水平
位置に保持されていることも判断できる。）方向判断部
３６は１つ以上の方向センサ４０と、被写体に対するカ
メラの向きを示す方向信号を発生する論理部４２とを含
む。方向信号はカメラ制御インタフェース３８に送られ
る。方向信号は少なくともカメラが垂直方向を向いてい
ることを示す。（従って、この信号がない場合は水平方
向を向いていることが示される。）または、カメラが垂
直方向であるか水平方向であるかを積極的に示す場合も
ある。カメラ制御インタフェース３８はシャッターボタ
ン４４によって合図されると、ＣＣＤドライバ１８にセ
ンサ１６からの画像信号のクロック決めを行わせるよう
命令する。同時に、インタフェース３８は方向判断部３
６から画像プロセッサ２２へ方向信号を与える。画像プ
ロセッサ２２はこの方向信号に応答して画像信号を処理
し、画像信号の方向を修正することにより、静止画像を
所定の向きで画像プロセッサ２２から出力してメモリカ
ード２４に記憶し、その後、ディスプレイ３４に画像を
表示する。通常は、この所定の向きはすべての画像に共
通であり、画像プロセッサ２２は垂直方向の画像を水平
方向の画像に変換する。注記しておくが、風景方向につ
いては画像は５１２（Ｖ）ｘ７６８（Ｈ）であるが、人
物方向では記憶される画像は７６８（Ｖ）ｘ５１２
（Ｈ）である。
【００１３】図８には、画像の回転を求めるための信号
処理アーキテクチャを概略的に示す。このアーキテクチ
ャは画像プロセッサ２２にハードウェアまたはソフトウ
ェアとして組み入れることができる。Ａ／Ｄ変換器２０
から読み出されたデータは入力バス５０を介してランダ
ムアクセスバッファメモリ（以下、ＲＡＭと称す）５２
に結合され、ＲＡＭ５２は少なくとも１つの画像（５１
２ｘ７６８画素）に対応する記憶容量を有する。方向信
号は制御バス５４を介してメモリ読み出しコントローラ
５６へ結合される。このコントローラ５６は画像プロセ
ッサ２２中のコントローラ用マイクロプロセッサ５７の
一部をプログラムしたものでもよいし、マイクロプロセ
ッサ５７によって駆動されてメモリ５２への読み出しア
ドレス信号およびクロック信号の発生を制御する別個の
専用の組み合わせ論理部であってもよい。アドレス信号
およびクロック信号は、アドレスバスリンク５８および
６０を介して、関連づけられた一組の行アドレスカウン
タ６２および列アドレスカウンタ６４に与えられて、メ
モリ５２の内容へのアクセスレートおよびアクセス順序
を制御する。特に、クロック信号線はカウンタ６２およ
び６４を増分（増減信号がアサートされた場合）、また
は減分（増減信号がアサートされない場合）させる。米
国特許第５，２７０，８３１号（発明の名称「デジタル
化した画像を表示制御ファイルとともにデジタルデータ
ベース中で記憶および再生して、画像の向きおよびアス
ペクト比を規定する方法」）には、ここで説明したのと
同様の方向コードを自動的に使用する信号処理アーキテ
クチャが記載されている。この特許の内容は本明細書に
引用により援用するものとする。
【００１４】メモリコントローラ５６は図９に示すよう
に画素ラスタの読み出しを制御することによってメモリ
５２中の画像の向きを変える。メモリ書き込みマップ６
６は方向に関係なくセンサ１６から直接取り込まれたデ
ータを示す。カメラが水平の場合は水平読み出しマップ
６８はメモリ書き込みマップ６６と同じであるが、カメ
ラが時計回りに垂直または反時計回りに垂直方向を向い
ている場合は、メモリコントローラ５６はメモリ５２
を、垂直（時計回り）メモリ読み出しマップ７０では左
下から、垂直（反時計回り）メモリ読み出しマップ７２
では右上から、順次読み出していく。図９はまた、逆水
平画像、つまりカメラ１０が水平だが上下逆さまに保持
されている場合に得られる画像についても示す。この場
合、逆メモリ読み出しマップ７４は水平メモリ読み出し
マップ６８のちょうど逆である。（ただしこのような逆
位置は故意にではなく偶発的に発生することの方が多い
ので、カメラ１０にはカメラが逆さまになった場合に備
えてロックアウトまたは警戒機構（図示せず）を備えて
もよい。）図７には方向センサ４０の一実施形態を示
す。カメラ１０には水銀を充填した２つのスイッチ８
２、８４が、一方は垂直にもう一方は水平に取り付けら
れる。スイッチ８２、８４は、第一のスイッチコンタク
ト対８６と第二のスイッチコンタクト対８８とを含み、
第一と第二のスイッチコンタクトの間には導電性の水銀
の泡９０が閉じ込められる。この導電性の水銀の泡９０
には、２つの方向センサ８２、８４のいずれか一方の２
つのスイッチコンタクト８６、８８のうちの１つを閉じ
るように重力が働き、もう一方の方向センサのスイッチ
コンタクト８６、８８は両方とも開いている。このよう
に信号が＋Ｖレベル（つまりハイレベル）になるように
３つのスイッチは常に開いており、同時に信号がローレ
ベル（つまり接地レベル）になるように１つのスイッチ
が閉じている。従って、どの信号がローレベルなのかが
わかればカメラの向きを判断することができる。例え
ば、スイッチ８２のスイッチコンタクト８８が閉じてい
る場合はカメラ１０は水平位置で保持されており、スイ
ッチ８４のスイッチコンタクト８６または８８のどちら
か一方が閉じている場合はカメラ１０は２つある人物位
置のどちらかの位置で保持されている、といった具合で
ある。スイッチの出力は論理部４２に与えられ、ここで
スイッチ信号を例えば００＝水平、０１＝垂直（時計回
り）、１０＝垂直（反時計回り）、という風に方向コー
ドに変換する。
【００１５】図７は方向センサの概念を表しているもの
で、実際には少なくともいくつかの応用では水銀を使用
しない方が好ましい。また、ホトインタラプタ型のスイ
ッチを用いることも可能である。このタイプのスイッチ
では、例えば２つの人物方向を検知するためにカメラの
両端にそれぞれ発光器と検出器とを設けて、カメラの向
きに応じて光を遮断する球が溝に沿って引きずられる。
またこの代わりに、例えば重みをつけた遮光ホィールを
設けて、これをカメラ本体に取り付けた１つの発光器と
２つの検出器との間で回転させることもできる。風景方
向では検出器が両方共ブロックされ、各人物方向ではど
ちらか１つの検出器がブロックされるように、ホィール
には光透過溝が設けられる。
【００１６】図３には本発明のカメラの操作方法を示
す。ユーザがシャッターボタン４４を押して撮影を行う
と、センサ１６が露光されて画像が読み出され、画像が
センサ１６から読み出される間に方向判断部３６によっ
てカメラ１０の向きが判断される。方向の修正が必要な
場合は、画像プロセッサ２２が画像データを回転させ、
回転した画像データはメモリカード２４に正しい向きで
記憶される（図４参照）。図５および図６にはカメラの
他の走査方法を示す。ここでは、画像データがＲＡＭメ
モリ５２へ書き込まれる際に、各画像とともにカメラの
方向コードがヘッダに記憶される。この段階では、各画
像はまだ５１２（Ｖ）ｘ７６８（Ｈ）のままであり、方
向コードはこの画像を通常の風景モード（００）で表示
するか、または人物方向Ｎｏ．１（０１）で撮影された
場合は時計回りに回転させて表示するか、または人物方
向Ｎｏ．２（１０）で撮影された場合は反時計回りに回
転させて表示するかのいずれかを示す。各画像がＲＡＭ
５２から読み出されると、プロセッサ５７は方向コード
を検査して、カメラの向きに応じて必要ならば画像を回
転させる。こうして各画像は、図６に示すように正しい
向きでメモリカード２４に記憶される。このように方向
コードをヘッダに記憶する実施形態の利点は、プロセッ
サ５７が画像の回転を始める前に、ヘッダ付きの複数の
画像を取得してバッファメモリ５２に記憶できる点であ
る。これにより、バースト方式での操作が容易になり、
複数の画像を素早く撮影することができる。また、上述
した米国特許第５、２７０、８３１号は、取得した画像
を処理する際に画像ヘッダ中の方向情報をデコードす
る、プロセッサ中で用いる信号処理アーキテクチャを開
示している。このアーキテクチャでは、画像は直立方向
で、かつ後でコンピュータによって画面上に表示するの
に正しいアスペクト比でメモリカードに記憶される。
【００１７】また図６に示すように、方向コードは正し
い向きの画像とともにメモリカード２４に記憶すること
ができる。記憶された方向コードはメモリカード２４が
コンピュータ２８に移され、コンピュータ２８が画像処
理を行う時に有用となり得る。例えば、露光制御のため
の画像処理を画像の向きに応じて行うようにしてもよい
し、またはコードによって画像のアスペクト比を構成し
なおして、例えば境界領域のついた肖像画のような効果
を得ることもできる。また、カメラには方向オン／オフ
スイッチ３６’を設けて、未修正の画像をメモリカード
に記憶させてもよい。この場合、方向の修正はコンピュ
ータによってのみ行われる。だがもしすべての画像をカ
メラ内部で修正したければ、スイッチ３６’をオンに設
定し、図３に示すフロー図に従ってカメラを操作すれば
よい。この実施形態では、画像は必要に応じていつも回
転させられており、元の向きの記録はヘッダには保存さ
れない（上述したヘッダに方向コードを記憶させる実施
形態の場合を除く）。
【００１８】以上のように本発明を好ましい実施形態に
よって説明してきたが、当業者であれば本発明の範囲か
ら逸脱することなく変形および修正を行うことができる
と考える。
【００１９】
【発明の効果】本発明の主たる利点は、記憶される画像
が常に正しい方向を向くようにカメラ内部で画像の回転
が行われるため、特別なアプリケーションプログラムを
用いることなく画像をプレーヤまたはコンピュータの画
面上に正しく表示することができることである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 垂直の人物方向の画像が表示画面上に間違っ
た向きで示される先行技術の状況を示す図である。
【図２】 本発明に従う方向修正機能を有する電子スチ
ルカメラを含む撮像システムのブロック図である。
【図３】 本発明に従うカメラの操作を示すフロー図で
ある。
【図４】 本発明に従って正しい向きで記憶された画像
を示す図である。
【図５】 本発明に従うカメラの他の操作を示すフロー
図である。
【図６】 図５に示す他の操作に従って記憶された画像
を示す図である。
【図７】 図２に示すカメラで用いられる方向センサの
一実施形態を示す図である。
【図８】 画像の回転を求めるための信号処理アーキテ
クチャの一実施形態を示す図である。
【図９】 バッファメモリを様々な方向について読み出
すために図８のアーキテクチャがどのように用いられる
かを示す図である。
【符号の説明】
１０ 電子カメラ、１２ レンズ、１４ 被写体、１６
ＣＣＤ撮像センサ、１８ ＣＣＤドライバ回路、２０
Ａ／Ｄ変換器、２２ 画像プロセッサ、２４取り外し
可能固体メモリカード、２６，３０ ＰＣＭＣＩＡイン
タフェース、２８ コンピュータ、３２ 中央処理装
置、３４ ディスプレイ、３６ 方向判断部、３８ カ
メラ制御インタフェース、４０ 方向センサ、４２ 論
理部、４４ シャッターボタン、５０ 入力バス、５２
ＲＡＭバッファメモリ、５４制御バス、５６ メモリ
読み出しコントローラ、５７ コントローラマイクロプ
ロセッサ、５８，６０ アドレスバスリンク、 ６２
行アドレスカウンタ、６４ 列アドレスカウンタ、６６
メモリ書き込みマップ、６８ 水平メモリ読み出しマ
ップ、７０ 垂直（時計回り）メモリ読み出しマップ、
７２ 垂直（反時計回り）メモリ読み出しマップ、７４
反転メモリ読み出しマップ、８２，８４水銀スイッ
チ、８６，８８ スイッチコンタクト、９０ 水銀。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 晴史 東京都世田谷区下馬４−11−９ (72)発明者 和泉 雅喜 神奈川県横浜市泉区領家１−12−８ (72)発明者 水越 誠一 神奈川県茅ケ崎市元町８−32

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被写体に対して垂直の人物方向と水平の
    風景方向とを含む多様な向きに位置決めすることの可能
    な電子スチルカメラであって、 前記被写体の静止画像に対応して画像信号を発生する電
    子撮像センサと、 前記被写体に対する前記カメラの向きを検知し、前記被
    写体に対する前記カメラの少なくとも前記垂直方向を示
    す方向信号を発生する方向判断部と、 前記方向信号に応答して前記画像信号を処理し、前記画
    像信号の方向を修正して、前記静止画像が所定の向きで
    出力されるようにする画像プロセッサとを備えるカメ
    ラ。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のカメラにおいて、前記
    方向判断部は、前記被写体に対する前記垂直方向に加え
    て前記水平方向も示すことを特徴とするカメラ。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載のカメラにおいて、前記
    方向判断部は、前記カメラの前記垂直方向および前記水
    平方向に応答する方向センサを含むことを特徴とするカ
    メラ。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載のカメラにおいて、前記
    方向判断部は、前記方向センサに応答して、前記複数の
    方向を示す複数の値を有する方向コードを生成する論理
    部を含むことを特徴とするカメラ。
  5. 【請求項５】 請求項１に記載のカメラにおいて、前記
    画像プロセッサは、前記画像信号を記憶するためのバッ
    ファメモリと、前記バッファメモリをアドレス指定する
    メモリコントローラとを含み、これにより非水平方向に
    ついては書き込まれる順序と異なる順序で前記メモリが
    読み出され、前記画像は常に前記所定の向きで前記画像
    プロセッサから出力されるように、前記アドレスが読み
    出し周期と書き込み周期との間で変化することを特徴と
    するカメラ。
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