KR100326913B1 - 촬상소자 유니트 - Google Patents

촬상소자 유니트

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KR100326913B1
KR100326913B1 KR1019990000528A KR19990000528A KR100326913B1 KR 100326913 B1 KR100326913 B1 KR 100326913B1 KR 1019990000528 A KR1019990000528 A KR 1019990000528A KR 19990000528 A KR19990000528 A KR 19990000528A KR 100326913 B1 KR100326913 B1 KR 100326913B1
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사와무라 시코
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Abstract

소형화된 정반사 방식의 촬상소자 유니트에서, 광원(11)은 원고 P의 피촬상면에서 소정의 거리를 두고 떨어져 있는 위치에 설치되고, 이 광원(1)은 이 피촬상면의 수직방향에 대하여 각도 θ로 출사광(ph11)을 방사한다. 출사광(ph11)은 유리판(12)을 통해 원고 P의 피촬상면 상의 로드 렌즈 어레이의 초점위치 f에 입사각 θ로 입사되고, 반사광(rf11)으로서 반사각 θ로 반사된다. 이 반사광(rf11)은 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 집광되고, 촬상소자(14)에 의해 수광되며, 전기신호로 변환된다. 보드는 촬상소자의 수광면이 원고 P의 피촬상면과 평행하게 되도록 배치되고, 또 보드(14a)는 하우징(15A)의 내벽에 고정되어 있다. 그 결과, 하우징(15A)의 높이가 하우징(5)의 높이보다 L1만큼 낮다.

Description

촬상소자 유니트{IMAGE PICKUP UNIT}
본 발명은 패시밀리 또는 현금자동지불기 등에 설치되어, 촬상 대상물의 피촬상면(특히, 예컨대 원고의 인쇄문자 또는 현금카드 등의 엠보스 문자)의 상을 얻는 촬상소자 유니트에 관한 것이다.
도 2는 최대의 반사광량을 수광하는 위치에 배치된 로드 렌즈(rod lens)와 같은 결상수단을 갖는 종래의 정반사 방식의 촬상소자 유니트의 예를 나타내는 단면도이다.
이 촬상소자 유니트에서는, 원고 P와 같은 촬상 대상물의 피촬상면에서 소정의 거리를 두고 떨어져 있는 위치에 광원(1)이 설치된다. 이 광원(1)은 한 줄로 배치된 복수개의 광 방출체로 구성되고, 원고 P의 피촬상면의 수직방향에 대하여 소정의 각도 θ(0°<θ<90°)로 라인형의 출사광(ph1)을 출사한다. 출사광(ph1)은 유리판(12)을 통과한 후에, 원고 P의 피촬상면의 로드 렌즈 어레이(3)의 초점 f에 입사각 θ로 입사된다. 이 입사광은 최대의 반사광(rf1)량으로서 반사각θ로 피촬상면에서 주로 반사된다. 이 목적을 위해, 로드 렌즈 어레이(3)는 각도 θ를 유지하도록 배치된다. 따라서, 반사광(rf1)이 로드 렌즈 어레이(3)에 의해 집광될 때, 공역거리(conjugate distance) T로 표시된 결상위치에 상이 결상된다. 한편, 공역거리 T는 원고 P의 피촬상면과 결상위치와의 거리를 나타내는 로드 렌즈 어레이(3)의 고유값이다. 이 결상위치에는, 촬상소자(4)의 수광면이 위치된다. 이 반사광(rf1)은 촬상소자(4)의 어레이에 의해 전기신호로 변환되고, 전기신호는 보드(4a)를 관통하여 예컨대 화상처리장치에 송출되어, 소정의 처리를 행한다. 광원(1)은보드(1a) 위에 설치되고, 보드(1a)는 적당한 위치에 위치되어 하우징(5) 내에 지지된다. 촬상소자(4)는 그것의 수광면이 반사광(rf1)의 전파방향과 수직하게 되도록 보드(4a)를 통해서 하우징(5)의 내벽에 고정되어 있다.
상술한 바와 같이, 정반사 방식의 촬상소자 유니트에서, 광원(1) 및 로드 렌즈 어레이(3)는 동일한 각도 θ로 원고 P의 피촬상면에 대하여 수직하게 배치되어 있다. 따라서, 촬상소자가 최대의 반사광량을 수광할 수 있기 때문에, 현금카드의 엠보스 문자는 적당한 대비로 화면에 표시될 수 있다.
그러나, 종래의 도 2의 촬상소자 유니트는 문제점을 갖는다. 특히, 이 문제점은 촬상소자(4)가 그 위에 설치되는 보드(4a)의 하우징(5) 내에서 경사진 설치에 의한 넓은 하우징의 폭이다.
도 3은 결상수단의 수광량의 희생에 의해 그 크기가 소형화되는 정반사 방식의 촬상소자 유니트의 예를 나타내는 단면도이다. 도 2의 부분과 동일한 부분은 공통 참조부호가 부착되어 있다.
도 3의 촬상소자 유니트에서는, 로드 렌즈 어레이(3)가 원고 P의 피촬상면에 대하여 수직하게 배치되어, 반사광(rf1)을 수광한다. 따라서, 하우징(5A)의 폭 치수가 도 2의 하우징의 폭 치수보다 작게 될 수 있다. 그러나, 반사광(rf1)의 작은 수신량으로 인해, 이 촬상소자 유니트는 뚜렷한 상을 형성할 수 없다.
본 발명의 목적은 소형이지만 선명한 상을 형성할 수 있는 촬상소자 유니트를 제공하는 데에 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도,
도 2는 종래의 정반사 방식의 촬상소자 유니트의 단면도,
도 3은 종래의 난반사 방식의 촬상소자 유니트의 단면도,
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도,
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도,
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도,
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
11 : 광원11a,14a,14b : 보드
11b : 발광부11c : 미러
13 : 로드 렌즈 어레이14 : 촬상소자
15A,15B,15C,15D,15E : 하우징
본 발명의 제 1 발명에 있어서,
촬상소자 유니트는,
촬상 대상물의 피촬상면에, 이 피촬상면과 수직한 방향에 대하여 소정의 각도로 빛을 방사하는 광원과,
피촬상면으로부터 최대의 반사광량을 수광하는 각도로 설치되어, 지정된 결상위치에 상을 결상하는 결상수단과,
상기 결상위치에 집광된 반사광을 수광하고, 그 반사광을 전기신호로 변환하는 촬상소자와,
상기 광원, 상기 결상수단 및 상기 촬상소자가 내부에 배치된 하우징과,
촬상소자가 그 위에 설치되고, 피촬상면과 평행하게 하우징 내에 배치되는 보드를 구비한다.
상술한 구성을 채용함으로써, 촬상 대상물의 피촬상면과 평행한 하우징의 2개의 벽면 사이의 공간을 감소시킬 수 있어, 그 자체의 하우징의 크기가 감소될 수 있다.
결상수단이 최대의 반사광량을 수광하는 각도로 배치되기 때문에, 뚜렷한 상이 촬상소자에 의해 획득될 수 있다.
본 발명의 제 2 발명에 의하면,
촬상소자 유니트는,
촬상 대상물의 피촬상면에, 이 피촬상면과 수직한 방향에 대하여 소정의 각도로 빛을 방사하는 광원과,
피촬상면으로부터 최대의 반사광량을 수광하는 각도로 설치되어, 지정된 결상위치에 상을 결상하는 결상수단과,
상기 결상위치에 집광된 반사광을 수광하고, 이 반사광을 전기신호로 변환하는 촬상소자와,
상기 광원, 결상수단 및 촬상소자가 내부에 배치된 하우징과,
촬상소자가 그 위에 설치되고, 피촬상면과 수직하게 하우징 내에 배치되는 보드를 구비한다.
제 2 발명에 나타낸 구성을 채용함으로써, 각각이 촬상 대상물의 피촬상면과 수직하게 있는 하우징의 2개의 벽면 사이의 공간을 감소시킬 수 있어, 그 자체의 하우징의 크기가 감소될 수 있다.
제 1 발명과 같이, 결상수단이 최대의 반사광량을 수광하는 각도로 배치되기 때문에, 뚜렷한 상이 촬상소자에 의해 획득될 수 있다.
제 1 및 제 2 발명에 있어서, 촬상소자가 설치되는 보드의 부분은 촬상소자의 수광면이 반사광의 전파방향과 수직한 방향으로 향하도록 굴곡되어도 된다. 이 배치에 의해, 벽면을 따라 한쪽 방향으로 보드를 이동시킴으로써 촬상소자가 결상수단에 정확히 위치될 수 있다.
제 1 및 제 2 발명에 있어서, 피촬상면에 수직하게 광원이 설치되는 또 다른보드를 배치하고, 소정의 각도로 광원의 방사광을 반사하도록 반사기를 설치할 수 있다. 이 배치에 의해, 또 다른 보드가 그 위에 설치된 벽면에 대향하는 벽면과 평행하게 경사진 또 다른 보드가 배치되어 있어, 하우징의 크기가 더 소형화될 수 있다.
[제 1 실시예]
도 1은 본 발명의 제 1 실시예를 나타내는 촬상소자 유니트의 단면도이다.
한 줄로 배치된 복수개의 광 방출체로 형성된 광원(11)은 촬상 대상물로서 원고 P의 피촬상면으로부터 소정의 거리를 두고 떨어져 있는 위치에 설치된다. 광원(11)은 이 피촬상면의 수직방향에 대하여 소정의 각도(0°<θ<90°)로 해당 피촬상면에 라인형의 출사광(ph11)을 방사한다. 이 광원(11)은 보드(11a) 위에 설치되고, 하우징(15A) 내의 적당한 위치에 위치된다. 출사광(ph11)은 유리판(12)을 통과하여 원고 P의 피촬상면 상의 로드 렌즈 어레이(13)의 초점 f에 입사각 θ로 입사되고, 라인형의 반사광(rf11)으로서 이 피촬상면에서 반사각 θ로 반사된다. 반사광(rf11)의 전파방향에서는, 로드 렌즈 어레이(13)가 이 반사광(rf11)을 집광하여 피촬상면으로부터 공역거리 T의 결상위치에 상을 결상하는 결상수단으로서 설치된다. 로드 렌즈 어레이(13)의 결상위치에는, 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 집광된 반사광(rf11)을 촬상소자의 수광면에서 수광하고, 반사광(rf11)을 전기신호로 변환하는 복수개의 촬상소자(14)가 설치된다. 이 촬상소자(14)는 그것의 수광면이 원고 P의 피촬상면과 평행하게 되도록 보드(14a) 위에 설치되고, 한편 이 보드(14a)는피촬상면과 평행하게 되도록 하우징(15A)의 저벽에 직접 고정된다.
도 1에서는, 종래의 도 2와 비교하기 위해서, 도 2 중의 보드(4a) 및 하우징(5)이 점선으로 표시되어 있다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 보드(14a)는 하우징 벽면과 평행하게 배치되기 때문에, 하우징(15A)은 하우징(5)보다 높이가 L1만큼 낮다.
이 촬상소자 유니트에서는, 광원(11)으로부터 원고 P의 피촬상면의 수직방향에 대하여 각도 θ로 라인형의 출사광(ph11)이 출사된다. 출사광(ph11)은 유리판(12)을 통과하여 원고 P의 피촬상면 상의 로드 렌즈 어레이(13)의 초점 f에 입사각 θ로 입사되고, 라인형의 반사광(rf11)으로서 수신된 반사광량이 최대인 반사각 θ로 이 피촬상면에서 반사된다. 반사광(rf11)은 로드 렌즈 어레이(13)로 집광되어, 피촬상면으로부터 로드 렌즈 어레이(13)를 지나서 공역거리 T의 결상위치에 상을 결상한다. 결상위치에 상이 결상된 반사광(rf11)은 촬상소자(14)에 의해 전기신호로 변환된다. 예컨대, 화상처리장에 보드(14a)를 통해서 전기신호가 송출되어 소정의 처리가 행해진다.
상술한 바와 같이, 이 제 1 실시예에서는, 보드(14a)가 하우징 벽과 평행하게 되도록 배치되고, 하우징(15A)의 저벽에 고정되도록 배치되기 때문에, 하우징(15A)의 높이가 L1만큼 낮게 된다.
[제 2 실시예]
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도이고, 도 1에 나타낸 제 1 실시예에 사용된 부분과 동일한 부분은 공통의 참조부호가 부착되어 있다.
이 촬상소자 유니트는 도 1에서의 하우징(15A) 대신에, 폭이 좁은 하우징을 사용한다. 촬상소자(14)는 원고 P의 피촬상면에 대하여 수직하게 배치된 수광면을 갖고, 보드(14a)는 피촬상면과 수직한 위치에 배치되어, 하우징(15B)의 오른쪽 벽면에 직접 고정되어 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 하우징(15B)은 피촬상면과 수직한 방향으로 배치된 보드(14a)를 갖기 때문에, 하우징(15B)의 폭이 하우징(5)보다 L2만큼 좁게 된다.
이 촬상소자 유니트에서, 도 1과 같이, 광원(11)으로부터 출사광(ph11)이 방사되고, 반사광(rf11)으로서 피촬상면에서 반사된다. 이 반사광(rf11)은 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 집광되어, 결상위치에 상을 결상한다. 결상위치에 상이 결상된 반사광(rf11)은 촬상소자(14)에 의해 전기신호로 변환된다. 이 전기신호는 보드(14a)를 통해서 화상처리장치에 송출되어 소정의 처리를 행한다.
설명한 바와 같이, 이 제 2 실시예에 의하면, 보드(14a)가 원고 P의 피촬상면에 대하여 수직하게 배치되어, 하우징(15B)의 오른쪽 벽면에 고정되기 때문에, 하우징(15B)의 크기가 축소될 수 있다.
[제 3 실시예]
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 다른 촬상소자 유니트의 단면도이고, 도 1에서의 요소와 공통의 요소에는 공통의 부호를 부착하고 있다.
이 촬상소자 유니트에서는, 도 1에서의 하우징(15A) 대신에, 높이가 낮고 폭이 좁은 하우징(15C)을 사용한다. 광원(11)은 빛을 발광하는 발광부(11b)와, 발광부(11b)에서 발광된 빛을 각도 θ의 방향으로 반사하여 출사광(ph11)을 방사하는 반사수단, 예컨대 미러(11c)를 포함한다. 이 광원(11)의 위치에서, 보드(11a)는 발광부(11b)에서 발광된 빛의 전파방향이 원고 P의 피촬상면과 평행하게 되도록 피촬상면과 수직하게 배치된다. 보드(11a)는 하우징(15C)의 좌측 측면에 직접 고정되어 있다. 촬상소자(14)는 보드(14a) 위에 설치되어 있다. 보드(14a)는 도 1과 같이, 피촬상면과 평행하게 배치되고, 하우징(15C)의 저벽에 직접 고정된다. 따라서, 하우징(15C)의 높이는 L1만큼 낮고, 그 폭은 하우징(5)의 폭보다 L3만큼 좁다.
이 촬상소자 유니트에서는, 발광부(11b)로부터 발광된 빛이 미러(11c)에 의해 반사되고, 출사광(ph11)으로서 방사된다. 그 후, 도 1과 같이, 출사광(ph11)이 반사광(rf11)으로서 피촬상면에서 반사되고, 이 반사광(rf11)은 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 집광되어 결상위치에 상을 결상한다. 결상위치에 결상된 반사광(rf11)은 전기신호로 변환되고, 이 전기신호는 보드(14a)를 통해서 화상처리장치에 송출되어 소정의 처리를 행한다.
[제 4 실시예]
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 촬상소자 유니트의 단면도이다. 도 1 중의 요소와 공통의 요소에는 공통의 부호가 부착되어 있다.
이 촬상소자 유니트에서는, 도 1 중의 하우징(15A) 대신에, 높이가 낮은 하우징(15D)이 설치된다. 촬상소자(14)는 그것의 수광면이 반사광(rf11)의 전파방향과 수직하게 되도록 보드(14b)의 굴곡부에 고정되어 있다. 촬상소자(14)를 지지하는 보드(14b)의 굴곡부가 다른 부분의 보드(14b)와 각도(180°-θ)를 형성하도록 굴곡에 의해 형성되므로, 하우징(15D)의 높이는 하우징(5)의 높이보다 L4만큼 낮다.
이 촬상소자 유니트에서도, 도 1과 같이, 광원(11)으로부터의 출사광(ph11)이 반사광(rf11)으로서 피촬상면에서 반사된다. 이 반사광(rf11)은 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 집광되어, 결상위치에 상을 결상한다. 결상위치에 상이 결상된 반사광(rf11)은 촬상소자(14)에 의해 전기신호로 변환되고, 이 전기신호는 보드(14b)를 통해서 화상처리장치 등에 송출되어 소정의 처리를 행한다. 제 1 실시예를 나타내는 도 1에서, 촬상소자(14)의 수광면이 반사광(rf11)의 전파방향로부터 각도(90°-θ)로 경사져 있다. 따라서, 소정의 위치에 촬상소자의 수광면을 배치하도록 보드(14a)를 배치하는 것이 어렵다.
반대로, 제 4 실시예에서는, 촬상소자(14)의 수광면이 반사광의 전파방향으로 향해 있기 때문에, 보드(14b)가 약간 이동되더라도, 반사광(rf11)은 수광면에 확실히 입사될 수 있다. 따라서, 보드(촬상소자)의 위치를 결정하는 것이 쉽다.
[제 5 실시예]
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 촬상소자의 단면도이다. 도 6중의 요소와 공통의 요소에는 공통의 부호가 부착되어 있다.
이 촬상소자 유니트에서는, 폭이 좁은 하우징(15E)이 사용된다. 촬상소자(14)는 촬상소자(14)의 수광면이 반사광(rf11)의 전파방향과 수직하게 되도록 보드(14b)의 굴곡부에 설치되어 있다. 이 보드(14b)는 하우징(15E)의 우측 벽면에 고정되어 있다. 따라서, 하우징(15E)의 폭은 하우징(5)의 폭보다 L5만큼 좁다.
이 촬상소자 유니트에서는, 도 1과 같이, 광원(11)으로부터 방사된 출사광(ph11)이 반사광(rf11)으로서 피촬상면에서 반사된다. 이 반사광(rf11)은 로드 렌즈 어레이(13)에 의해 집광되어, 결상위치에 상을 결상한다. 결상위치에 상이 결상된 반사광(rf11)은 촬상소자(14)에 의해 전기신호로 변환되고, 이 전기신호는 보드(14b)를 통해서 화상처리장치에 송출되어 소정의 처리를 행한다. 제 5 실시예에서는, 제 4 실시예와 같이, 촬상소자(14)의 위치결정이 쉬워, 반사광(rf11)이 확실히 수광면에 입사될 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 5 실시예에 의하면, 촬상소자(14)는 그것의 수광면이 반사광(rf11)의 전파방향으로 향하도록 보드(14b)의 굴곡부에 설치되어 있다. 따라서, 촬상소자(14)가 용이하게 정확히 배치될 수 있고, 반사광(rf11)이 수광면에 확실히 입사될 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.
그 변형예로서는, 다음과 같은 것이 있다.
(a) 보드(11a, 14a, 14b)는 상술한 바와 같이 배치된 후에, 하우징 내의 지지수단으로 지지되어도 된다.
(b) 하우징(15A, 15B, 15C, 15D 또는 15E)은 유리판(12)의 부분을 광 투과성의 플라스틱 등으로 구성함으로써 일체화된 구조로 구성되어도 된다.
(c) 제 3 실시예는 제 1, 제 2, 제 4, 또는 제 5 실시예와 조합되어도 된다.
이상 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 결상수단이 최대의 반사광량을 수신하는 각도로 배치되고, 촬상소자가 그 위에 설치된 보드는 피촬상면과 평행하게 또는 수직하게 배치되므로, 하우징의 외부 치수가 감소될 수 있고, 뚜렷한 상이 획득될 수 있다.

Claims (8)

  1. 촬상 대상물의 피촬상면에, 상기 피촬상면과 수직한 방향에 대하여 소정의 각도로 빛을 방사하는 광원과,
    상기 피촬상면으로부터 최대의 반사광량을 수광하는 각도로 설치되어, 지정된 결상위치에 상을 결상하는 결상수단과,
    상기 결상위치에 집광된 반사광을 수광하고, 이 반사광을 전기신호로 변환하는 촬상소자와,
    상기 광원, 상기 결상수단 및 상기 촬상소자가 내부에 배치된 하우징과,
    상기 촬상소자가 그 위에 설치되고, 상기 피촬상면과 평행하게 상기 하우징 내에 배치되는 보드를 구비한 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 촬상소자가 설치되는 상기 보드의 부분은, 상기 촬상소자의 수광면이 상기 반사광의 전파방향과 수직한 방향으로 향하도록 굴곡된 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원이 그 위에 설치되고, 상기 광원의 출사광이 상기 피촬상면과 평행하게 방사되도록 상기 피촬상면과 수직하게 상기 하우징 내에 배치된 또 다른 보드와, 상기 소정의 각도로 상기 출사광을 반사하는 반사기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광원이 그 위에 설치되고, 상기 광원의 출사광이 상기 피촬상면과 평행하게 방사되도록 상기 피촬상면과 수직하게 상기 하우징 내에 배치된 또 다른 보드와, 상기 소정의 각도로 상기 출사광을 반사하는 반사기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  5. 촬상 대상물의 피촬상면에, 상기 피촬상면의 수직방향에 대하여 소정의 각도로 빛을 방사하는 광원과,
    상기 피촬상면으로부터 최대의 방사광량을 수광하는 각도로 설치되어, 지정된 결상위치에 상을 결상하는 결상수단과,
    상기 결상위치에 집광된 반사광을 수광하고, 이 반사광을 전기신호로 변환하는 촬상소자와,
    상기 광원, 상기 결상수단 및 상기 촬상소자가 내부에 배치되는 하우징과,
    상기 촬상소자가 그 위에 설치되고, 상기 피촬상면과 수직하게 상기 하우징 내에 배치되는 보드를 구비한 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 촬상소자가 설치되는 상기 보드의 부분은 상기 촬상소자의 수광면이 상기 반사광의 전파방향과 수직한 방향으로 향하도록 굴곡된 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 광원이 그 위에 설치되고, 상기 광원의 출사광이 상기 피촬상면과 평행하게 방사되도록 상기 피촬상면과 수직하게 상기 하우징 내에 배치된 또 다른 보드와, 상기 소정의 각도로 상기 출사광을 반사하는 반사기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 광원이 그 위에 설치되고, 상기 광원의 출사광이 상기 피촬상면과 평행하게 방사되도록 상기 피촬상면과 수직하게 상기 하우징 내에 배치된 또 다른 보드와, 상기 소정의 각도로 상기 출사광을 반사하는 반사기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 촬상소자 유니트.
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