JP4234662B2 - 電子機器およびそのデータ記録方法 - Google Patents

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本発明は、電子カメラ装置等のデータを記録メディアに記録する機能を備えた電子機器に関し、特に、記録メディアに記録された画像データ、音声データ等のデータをフラッシュメモリ等のメモリカード及び磁気ハードディスクを用いたHDD(Hard Disk Drive)装置に記録するようにした電子機器に関する。
撮像素子として、CCD(Charge Coupled Device)等の固体撮像素子を用い、撮像した画像データあるいは音声データをフラッシュメモリ等の不揮発性メモリカードを記録メディアとして記録するようにした電子カメラ装置が市場に登場して久しいが、撮影素子の高解像度化、記録メディアの大容量化が進み、最近では、静止画像データだけでなく、動画像データ、音声データを記録メディアに記録させる機能を持った製品が市場に提供されつつある。
そのため、記録メディアとしてメモリーカードだけでなく、磁気ハードディスクを用いたHDD(Hard Disk Drive)装置にも記録できるようにしたものも提供されている。
特許文献1には、ビデオカメラまたはスチルカメラのような映像記録装置またはこれに再生機能を付加した映像記録装置に関し、特にPC( Personal Computer memory )カード型の記録媒体を用いた信号記録装置に映像信号を記録または再生する映像記録装置の信頼性向上,消費電力低減及び小型化に関する発明が記載されている。
具体的には、PCカード型の磁気ハードディスク装置(HDD= Hard Disk Drive )を用いると、このHDDは、撮影期間の全域で記録動作状態となるので、消費電力が多くなって大容量の電源(バッテリー)が必要となり、また、消費電力が多いことから発熱量も多くなって高温となるために、温度対策も複雑になり、これらは、映像記録再生装置の小型・軽量化をも阻害する、といった課題が挙げられ、その問題を解決する方法として、4Mビットのバッファメモリを使用し、データを4Mビット毎(2.33秒周期)でHDDに書き込みすることで、その書き込み周期(2.33秒)から実際の書き込み時間(0.72秒)を差し引いた時間だけHDDを休止させることができ、省電力化と衝撃に対する信頼性を向上させることができる装置が示されている。
特開平9−270985号公報
しかしながら、特許文献1記載の装置では、PCカード型のHDDの代わりにメモリカードが挿入された場合にもHDDへの記録と同じように制御される。この方法によれば、例えばより省電力効果を得るため、記録媒体への書き込み周期を長く、つまり一度に書き込むデータ量を増やすようにすると、HDDへの記録時にはより省電力化が図れる一方、メモリーカードが挿入された場合にはその記録速度との関係から、データの記録時間を長く要してしまうことになり、結局使い勝手の良くない装置となってしまう。
そこで、本発明の目的は、画像データ、音声データ等のデータを効率良くフラッシュメモリ等のメモリカード及び磁気ハードディスクを用いたHDD(Hard Disk Drive)装置に記録するようにした電子機器を提供することにある。
本発明の電子器機は、撮像対象を光学像として結像する手段と、前記結像された光学像を電気信号に変換する手段と、前記電気信号をデジタル化された画像データに変換する手段と、前記画像データが記録される磁気ハードディスク装置およびメモリカードと、第1の量の記憶容量を備える第1の領域と、前記第1の量よりも多い第2の量の記憶容量を備える第2の領域と、前記第2の領域と同じ記憶容量を備える第3の領域とを有するバッファメモリと、前記磁気ハードディスク装置またはメモリカードのどちらに画像データを記録するかを示す情報を入力する手段と、前記入力された情報が、前記メモリカードへの記録を示すものだった場合、前記第1の領域に前記画像データを保持させる手段と、前記第1の領域に保持された画像データを前記メモリカードに記録する手段と、前記入力された情報が、前記磁気ハードディスク装置への記録を示すものだった場合、前記第2及び第3の領域のうちの一方の領域に前記第2の量に達するまで前記画像データを蓄積し、かつ前記一方の領域での蓄積量が前記第2の量に達したことに対応して他方の領域に前記第2の量に達するまで前記画像データを蓄積する手段と、前記第2及び第3の領域のうちの一方の領域の前記蓄積量が前記第2の量に達したことに対応して前記蓄積された第2の量の画像データを前記磁気ハードディスク装置に記録する手段と、前記第2または第3の領域の一方に保持された第2の量の画像データの前記磁気ハードディスク装置への記録が完了し、かつ他方の領域への前記第2の量の画像データの蓄積が完了していない場合に、前記磁気ハードディスク装置をスリープ状態にする手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、画像データ、音声データ等のデータを効率良くフラッシュメモリ等のメモリカード及び磁気ハードディスクを用いたHDD(Hard Disk Drive)装置に記録するようにした電子機器を提供することができる。
以下、本発明の一実施例である電子カメラ装置について図面を参照しながら説明する。
図1は、電子カメラ装置100の外観を示す斜視図であり、筐体201の前面に光学系101の一部を構成するレンズ202と、光学ファインダー203が設けられ、筐体201の頂部表面にシャッターボタン204が設けられると共に、コネクタ117を収容する収容部を覆う蓋部材205が頂部表面の長手方向にスライド自在に設けられている。
図2は、電子カメラ装置100の構成を示す回路ブロック図である。
図2において、101はレンズを有する光学系であり、CCD(Charge Coupled Device)を撮像素子とするCCD撮像部102の光電変換面に光学像を結像する。CCD撮像部102は、光電変換面に結像された光学像を電気信号に変換して撮像信号として出力する。A/D(Analog Digital)変換部103は、CCD撮像部102から出力される撮像信号をデジタル信号に変換し、CCD信号処理部104に導出する。CCD信号処理部104は、A/D変換部103からの撮像信号に対して、ホワイトバランス調整処理、ガンマ補正処理、補間処理、色変換処理等の処理を施して画像信号として出力する。
CCD信号処理部104から出力される画像信号は、メモリコントローラ105に供給され、メモリコントローラ105に接続されているワークメモリ106に一旦保存される。ワークメモリ106に保存された画像信号は、メモリコントローラ105を介して画像表示処理部107に供給されてここで、例えば標準テレビジョン信号等の映像信号に変換されて、表示部108で表示される。
表示部108は、例えば数インチの大きさのLCD(Liquid Crystal Display)であり、以上説明した処理によって、CCD撮像部102で撮影された画像をモニタすることができる。
さらに、メモリコントローラ105には、画像圧縮/伸張処理部109が接続されており、この画像圧縮/伸張処理部109は、ワークメモリ106に保存されたCCD信号処理部104からの画像信号を例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)あるいはMPEG(Moving Picture Experts Group)規格に基づいて圧縮(エンコード)処理を施す。あるいは、後述するメモリカードから再生された圧縮データを、伸張(デコード)する処理を施す。
画像圧縮/伸張処理部109はその処理を実行する際に、メモリコントローラ105を利用するものであり、メモリコントローラ105はその場合、DSP(Digital Signal Processor)として機能する。画像信号の圧縮/伸張処理を実行するために、画像圧縮/伸張処理部109及びメモリコントローラ105はCPU(Central Processing Unit)110によって制御される。
CPU110は、電子カメラ装置100全体の動作、機能の管理を行なうものであり、画像の撮像及び前述の画像圧縮/伸張を含む画像信号の処理を制御すると共に、後述するメモリカードへのデータの記録再生処理を制御し、音声信号処理を制御し、またユーザの操作に基づく処理を制御するものである。
このため、CPU110は、メモリコントローラ105及び画像圧縮/伸張処理部109の他、光学系101、CCD撮像部102、CCD信号処理部104に接続されている。
光学系101については、CPU110によって、例えば光学ズーム倍率の調整、絞り調整等が行われ、CCD撮像部102に対しては、電子シャッタ駆動制御、CCD駆動制御等が実行され、CCD信号処理部104については、自動ホワイトバランス調整、色変換等の制御が行なわれる。
CPU110は、さらに、記録メディアI/F(Interface)111を介してフラッシュメモリ等で構成されるメモリカード112および内臓されたHDD119(磁気ハードディスク装置)に接続され、メモリカード112およびHDD119に対するデータの書き込み、読み出しを制御する。
さらにCPU110は、音声入出力処理部113を介してマイク114とスピーカ115が接続され、マイク114でピックアップされた音声データのメモリカード112或いはHDD119への書き込みと、メモリカード112或いはHDD119から再生された音声データのスピーカ115からの再生を制御する。
音声入出力処理部113は、CPU110の制御の下、マイクからの音声信号を一定レベルに制御する自動利得制御回路と、レベル制御された音声信号をデジタル信号に変換する変換器と、メモリカード112或いはHDD119から再生された音声データに対して音量調整等の処理を施す利得調整回路と、デジタル信号をアナログ信号に変換する変換器と、スピーカ114を駆動するための音声出力回路等を含む。
メモリカード112は、例えば、電子カメラ装置100に対して着脱自在に構成されたリムーバルメディアであり、CPU110の制御の下、例えばDCF(Design rule for Camera File system)に準じたファイルシステムで管理されるデジタルカメラ用画像ファイルフォーマット規格であるExif(Exchangeable Image File Format)に基づくフォーマットで、データをファイルとして記録し、かつ再生する。このメモリカード112へのデータ記録速度は1MB(メガバイト)/秒程度、つまり8Mbps程度である。
HDD119は、筐体201内に内臓されており、磁気ハードディスク、磁気ハードディスク回転駆動モータ、サーボ回路、磁気記録・再生ヘッド等から構成されており、メモリカード112と同様に所定のフォーマットでデータをファイルとして記録し、かつ再生する。HDD119へのデータ記録速度は12.5MB/秒(100Mbps)程度と高速である。
さらにCPU110には、ユーザが操作する複数の操作ボタンで構成される操作部118が接続されている。操作ボタンとしては、シャッターを駆動するためのシャツターボタン、静止画を撮影するのか動画を撮影するのか等撮影のモードを切換えるモード切換えボタン、設定メニューを表示させるためのメニューボタン、記録した画像データを再生する再生ボタン、カーソル移動、項目選択等に適用される十字ボタン等を含む。
CPU110の以上の処理は、所定のプログラムに基づいて実行されるものであり、CPU110は、内部にそのプログラムを保存するためのROM(Read Only Memory)と、ワークメモリとしてのRAM(Random Access Memory)が設けられ、さらに設定データ等を保存するための不揮発性メモリも設けられている。
以上のように構成される電子カメラ装置100において、まず基本的な動作について説明する。
ユーザは、最初に操作部118の所定のボタンを操作して、電子カメラ装置100を例えば、静止画像撮影モードに設定する。その後、前述したように、CCD撮像部102で撮影されている信号を、A/D変換部103、CCD処理部104、メモリコントローラ105及び画像処理部107を経て、表示部108で表示してモニタに供している状態において、操作部118のシャッターボタンを押すと、CPU110は、CCD撮像部103に蓄積された電荷を一旦クリアして、その後新たに蓄積された電荷を一画面分、順次、撮像信号として出力し、それが、A/D変換部103、CCD処理部104で処理を受けて、画像信号としてメモリコントローラ105を介してワークメモリ106に一旦蓄積される。
次に、CPU110は、メモリコントローラ105と画像圧縮/伸張処理部109を駆使して、ワークメモリ106に蓄積されている画像信号をJPEG規格に基づいて圧縮し、圧縮した画像データをメモリコントローラ105を介して取り込んで、記録メディアI/F111を介してメモリカード112にExifファイルとして書き込む。
以上によって、静止画像の記録処理が完了する。記録した静止画像を再生するには、ユーザが操作部118の再生ボタンを操作すると、それによって、CPU110は、記録メディアI/F111を駆使して、メモリカード112に記録されている静止画データのファイルの一覧情報を読み出して、これをメモリコントローラ105から画像表示部107に送って、表示用の信号に変換して、リストとして表示部108に表示させる。
このリストは、GUI(Graphical User Interface)形式で構成されており、ユーザは、操作部118の例えば十字ボタンを操作して、リストから再生したいファイルを選択して、決定ボタンを操作する。
CPU110は、それによって、記録メディアI/F111を駆使して、選択されたファイルをメモリカード112から読み出して取り込み、さらにメモリコントローラ105を介してワークメモリ106に記憶させる。
さらに、CPU110は、メモリコントローラ105と画像圧縮/伸張処理部109を駆使して、ワークメモリ106に蓄積された画像データの伸張(デコード)処理を実行し、伸張した画像データをワークメモリ106に記憶させる。次いで、CPU110は、ワークメモリ106から画像データを読み出して、メモリコントローラ105を介して画像表示処理部107に送り、表示のための処理を施して表示部108で表示させる。
次に動画像をメモリカード112に記録する場合について説明する。ユーザは操作部118のモード切換えボタンによって、動画モードに設定し、シャッターボタンを押す。動画像として6Mbpsのビットストリームデータを記録することができる。
CPU110はそれを受けて、CCD撮影部102で撮影され、A/D変換部103、CCD信号処理部104、メモリコントローラ105を介してワークメモリに蓄積されている画像信号に対して、メモリコントローラ105と画像圧縮/伸張処理部109によってMPEG規格に基づく圧縮処理を施す。
さらに、このときCPU110は、マイク114でピックアップされ、音声入出力処理部でデジタル信号に変換された音声信号に対して、圧縮処理を施して、圧縮処理された動画像信号とマルチプレクスして所定のフォーマットに纏め、データをバッファメモリ120に転送(バッファリング)する。バッファメモリ120に64KBのデータが溜まる毎に、記録メディアI/F111を介して、データがメモリカード112に記録される。
以上の処理は、次にシャッターボタンが操作されるまで継続的に実行され、シャッターボタンが操作されると、CPU110は、メモリカード112への記録を停止させる。それによって、メモリカード112に動画像及び音声データのファイルが記録されることになる。おな、音声信号については、必ずしも動画像信号と一緒に記録しなくてはならないというものではなく、動画像のみで記録してもよく、あるいは音声信号のみをファイルとして記録するようにしてもよいものである。
以上のようにしてメモリカード112に記録された、音声信号が添付された動画像信号を再生する場合には、ユーザは、再生ボタンを押す。それによって、CPU110は、メモリカード112から、動画像ファイルの一覧を読み出して、これをメモリコントローラ105を介して画像表示処理部107に送り、GUI形式の表示用の画像信号に変換して表示部108で表示させる。
ユーザは、操作部118の例えば十字ボタンを操作して、表示されたリストから所望のファイルを選択して、決定ボタンを操作する。それによって、CPU110は、選択されたファイルをメモリカード112から読み出して、デマルチプレクス処理によって圧縮動画像データを分離し、メモリコントローラ105を介して順次ワークメモリ106に記憶させつつ、画像圧縮/伸張処理部109を駆使して、それを伸張して非圧縮の画像信号として順次ワークメモリ106に記憶させていく。同時に、ワークメモリ106から非圧縮の動画像信号を順次読み出して、メモリコントローラ105を介して画像表示処理部107に送り、表示用の映像信号に変換して、表示部108で動画像として表示させる。
同時にCPU110は、メモリカード112から、読み出されたファイルのデータからデマルチプレクス処理によって圧縮音声データを抽出し、これを伸張して音声入出力処理部113に送り、でアナログ信号に変換して、スピーカ114から音声として出力する。
以上の処理によって音声付の動画像の再生が実行される。
次に動画像をHDD119に記録する場合について説明する。ユーザは操作部118のモード切換えボタンによって、動画モードに設定し、シャッターボタンを押す。動画像として6Mbpsのビットストリームデータを記録することができる。
CPU110はそれを受けて、CCD撮影部102で撮影され、A/D変換部103、CCD信号処理部104、メモリコントローラ105を介してワークメモリに蓄積されている画像信号に対して、メモリコントローラ105と画像圧縮/伸張処理部109によってMPEG規格に基づく圧縮処理を施す。
さらに、このときCPU110は、マイク114でピックアップされ、音声入出力処理部でデジタル信号に変換された音声信号に対して、圧縮処理を施して、圧縮処理された動画像信号とマルチプレクスして所定のフォーマットに纏め、データをバッファメモリ120に転送(バッファリング)する。バッファメモリ120は図3に示すように16MBのメモリ領域401と同じく16MBのメモリ領域402のダブルバッファ構成で管理される。最初のデータはメモリ領域401に蓄積され、このメモリ領域401へのバッファリングが終了するとメモリ領域402へのバッファリングが開始される。同時に、メモリ領域401に蓄積されたデータが、記録メディアI/F111を介して、HDD119に書き込まれる。16MBのメモリ領域401へは、6Mbpsのビットストリームデータを約21秒分バッファすることができるが、メモリ領域401にバッファリングされたデータのHDD119への書き込み処理は、HDD119のモータを起動するオーバヘッドを含めても5秒程度で終了するため、メモリ領域402へ次のデータをバッファリング中の残り約16秒間はHDD119をスリープ状態、つまりヘッドを待避させ、磁気ハードディスク回転駆動用モータを停止させる。その後メモリ領域402にデータが溜まり、再度メモリ領域401へのデータのバッファリングが始まると、メモリ領域402にバッファリングされたデータをHDD119へ書き込む。同様に約5秒間で書き込みが終了するため、終了後はHDD119をスリープ状態とする。
以上の処理は、次にシャッターボタンが操作されるまで継続的に実行され、シャッターボタンが操作されると、CPU110は、HDD119への記録を停止させる。それによって、HDD119に動画像及び音声データのファイルが記録されることになる。
図3は、本実施例の記録方法を適用してHDD119へデータを記録した場合の電力消費量を示すグラフAと、例えばメモリカード112への記録方法をHDD119に適用した場合の電力消費量を示すグラフBとの比較を示す図である。
図3に示すように、メモリカード112への記録方法(前述の64KB毎に書き込みを行う方法)を、そのままHDD119への書き込みに適用すると、HDD119が常にスタンバイ状態、つまりモータを駆動させ、ヘッドを所定位置において書き込みがすぐにできる状態を保つ必要があるため、消費電力量が多くなる。
以上本実施例によれば、HDD119へのデータ記録方法と、メモリカード112へのデータ記録方法を個別に異なる方法としているため、省電力化が図れると共に、データ記録時間を短くするよう最適化を図ることができる。
また、HDD119は内臓されているため、採用するHDD119固有の特性に合わせてバッファメモリ120の容量や、書き込み周期等を最適に設定することができ、PCカード型のHDDを利用する場合に比べて最適設計が容易で、ユーザにとって使い勝手の良い電子カメラ装置を提供できる。
本発明の実施例1に係る電子カメラ装置の斜視図。 本発明の実施例1に係る電子カメラ装置の回路ブロック図。 本発明の実施例1に係る電子カメラ装置におけるデータ記録時の消費電力を示す図。
符号の説明
100・・・電子カメラ装置
101・・・撮像レンズ
102・・・CCD撮像部
103・・・A/D変換部
104・・・CCD信号処理部
105・・・メモリコントローラ
110・・・CPU
112・・・メモリカード
119・・・HDD
120・・・バッファメモリ

Claims (3)

  1. 撮像対象を光学像として結像する手段と、
    前記結像された光学像を電気信号に変換する手段と、
    前記電気信号をデジタル化された画像データに変換する手段と、
    前記画像データが記録される磁気ハードディスク装置およびメモリカードと、
    第1の量の記憶容量を備える第1の領域と、前記第1の量よりも多い第2の量の記憶容量を備える第2の領域と、前記第2の領域と同じ記憶容量を備える第3の領域とを有するバッファメモリと、
    前記磁気ハードディスク装置またはメモリカードのどちらに画像データを記録するかを示す情報を入力する手段と、
    前記入力された情報が、前記メモリカードへの記録を示すものだった場合、前記第1の領域に前記画像データを保持させる手段と、
    前記第1の領域に保持された画像データを前記メモリカードに記録する手段と、
    前記入力された情報が、前記磁気ハードディスク装置への記録を示すものだった場合、前記第2及び第3の領域のうちの一方の領域に前記第2の量に達するまで前記画像データを蓄積し、かつ前記一方の領域での蓄積量が前記第2の量に達したことに対応して他方の領域に前記第2の量に達するまで前記画像データを蓄積する手段と、
    前記第2及び第3の領域のうちの一方の領域の前記蓄積量が前記第2の量に達したことに対応して前記蓄積された第2の量の画像データを前記磁気ハードディスク装置に記録する手段と
    前記第2または第3の領域の一方に保持された第2の量の画像データの前記磁気ハードディスク装置への記録が完了し、かつ他方の領域への前記第2の量の画像データの蓄積が完了していない場合に、前記磁気ハードディスク装置をスリープ状態にする手段と
    を備えることを特徴とする電子機器。
  2. 前記磁気ハードディスク装置は本体に内蔵されていることを特徴とする請求項1に記載の電子機器。
  3. 撮像対象を光学像として結像する手段と、前記結像された光学像を電気信号に変換する手段と、前記電気信号をデジタル化された画像データに変換する手段とを備える電子機器におけるデータ記録方法であって、
    前記磁気ハードディスク装置またはメモリカードのどちらに前記画像データを記録するかを示す情報を入力するステップと、
    前記入力された情報が、前記メモリカードへの記録を示すものだった場合、前記画像データを保持するバッファメモリが有する第1の領域に前記画像データを保持させるステップと、
    前記第1の領域に保持された画像データを前記メモリカードに記録するステップと、
    前記入力された情報が、前記磁気ハードディスク装置への記録を示すものだった場合、前記バッファメモリが有する第2または第3のうちの一方の領域に前記第1の量よりも多い第2の量に達するまで前記画像データを蓄積し、かつ前記一方の領域での蓄積量が前記第2の量に達したことに対応して他方の領域に前記画像データを前記第2の量に達するまで蓄積するステップと、
    前記第2及び第3の領域のうちの一方の領域の前記蓄積量が前記第2の量に達したことに対応して前記蓄積された第2の量の画像データを前記磁気ハードディスク装置に記録するステップと
    前記第2または第3の領域の一方に蓄積された第2の量の画像データの前記磁気ハードディスク装置への記録が完了され、かつ他方の領域への前記第2の量分の画像データの蓄積が完了していない場合に、前記磁気ハードディスク装置をスリープ状態にするステップと
    を備えることを特徴とするデータ記録方法。
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