另一方面，Electric Eye自动曝光技术令快门速度受到局限，这一点会让部分用户感到不习惯。因此在发展PEN EE型号的同时，奥林巴斯设计了PEN D系列。与前者类似，PEN D系列也具备测光功能但取消了自动曝光，测光值仅作为参考，同时允许用户在1/8秒-1/500秒设置快门速度。PEN D系列共发展了3个型号，区别主要是测光元件的种类和镜头规格的差异。
Olympus PEN D 1962
整个PEN系列先后发展出17个型号，这些相机后来被大家昵称为“小PEN”。而在1963年，米谷美久设计了另一个革命性的相机系统——世界首款半幅单反相机PEN F。于是，“大PEN”诞生了。
Olympus PEN F 1963
“大PEN”机身只有3个主要型号，但整个系统的规模却比“小PEN”更加庞大。其中包含17支瑞光镜头，各种取景器、对焦屏、各类滤镜，以及兼容Leica、Nikon等镜头卡口的适配器。专业化机身功能和高品质瑞光镜头群，使得PEN F系统成为很多知名摄影师的工作相机。
