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KR20170131040A - 적외선 반사판을 가진 카메라 - Google Patents

적외선 반사판을 가진 카메라 Download PDF

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KR20170131040A
KR20170131040A KR1020160062173A KR20160062173A KR20170131040A KR 20170131040 A KR20170131040 A KR 20170131040A KR 1020160062173 A KR1020160062173 A KR 1020160062173A KR 20160062173 A KR20160062173 A KR 20160062173A KR 20170131040 A KR20170131040 A KR 20170131040A
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infrared light
light sources
camera
reflector
infrared
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배지환
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한화테크윈 주식회사
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Abstract

본 실시예의 카메라는, 렌즈 조립체의 주위에 적외선 광원들이 배열된 카메라에 있어서, 카메라의 촬영 대상 영역은 주 방사 영역과 외곽 방사 영역으로 구분된다. 주 방사 영역은 적외선 광원들의 반치각을 벗어나지 않는 영역이다. 외곽 방사 영역은 상기 적외선 광원들의 반치각을 벗어나는 영역이다. 반사판은 적외선 광원들에 대응하도록 설치된다. 반사판에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역에 도달한다.

Description

적외선 반사판을 가진 카메라{Camera having infrared reflector}
본 발명은, 카메라에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 렌즈 조립체의 주위에 적외선 광원들이 배열된 카메라에 관한 것이다.
적외선 발광 다이오드들(IR LEDs : Infra-Red Light Emitting Diodes)과 같은 적외선 광원들을 포함한 카메라는, 낮은 조도의 환경 또는 가시광 조명이 없는 환경에서 촬영을 위하여 적외선 광원들을 온(On)시킨다.
도 1은 렌즈 조립체(101)의 주위에 적외선 광원들(102)이 배열된 카메라(1)를 보여주는 정면도이다.
도 1을 참조하면, 적외선 광원들(102)은 렌즈 조립체(101)를 중심으로 하는 동심원들을 형성한다. 도 1의 경우에 적외선 광원들(102)은 2열로 배열되어 있지만, 1열로만 배열될 수도 있다. 또한, 적외선 광원들(102)은, 촬영 화면에 대응하도록, 렌즈 조립체(101)의 좌측 및 우측에만 배열되면서 직사각형을 형성할 수도 있다.
도 2는 적외선 광원으로서의 어느 한 적외선 발광 다이오드(IR LED : Infrared Light Emitting Diode)의 방사 특성을 보여준다.
도 2를 참조하면, 적외선 발광 다이오드는 "A" 지점에서 영(0)O 방향이 광축이 되도록 적외선들을 조사한다. 영(0)O 방향에서의 방사 강도는 100 퍼센트(%)이다. 영(0)O 방향을 중심으로 좌우 10O 방향에서의 방사 강도는 약 93 퍼센트(%)이다. 영(0)O 방향을 중심으로 좌우 20O 방향에서의 방사 강도는 약 81 퍼센트(%)이다. 영(0)O 방향을 중심으로 좌우 30O 방향에서의 방사 강도는 약 70 퍼센트(%)이다. 영(0)O 방향을 중심으로 좌우 40O 방향에서의 방사 강도는 약 55 퍼센트(%)이다. 영(0)O 방향을 중심으로 좌우 45O 방향에서의 방사 강도는 약 50 퍼센트(%)이다.
여기에서, 방사 강도가 50 퍼센트(%)인 지점들(B, C)의 방향 각도(도 2의 경우, 좌우 45O)를 반치각으로 부른다. 이러한 반치각을 벗어나는 영역에서 방사 강도는 현저하게 저하된다.
도 3은 적외선 광원들(102a, 102b)이 배열된 종래의 제1 유형의 카메라(3) 및 이 카메라(3)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 3을 참조하여, 종래의 제1 유형의 카메라(3) 및 이 카메라(3)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기로 한다.
제1 유형의 카메라(3)의 적외선 광원들(102a, 102b)은, 도 1에 도시된 바와 같이 2열로 배열되어 있지 않고, 1열로만 배열되어 있다. 케이스(308)는 적외선 창(303) 및 격벽(302)과 함께 일체식으로 형성될 수 있다. 격벽(302)은 적외선 난반사를 방지한다.
영상 센서용 인쇄 회로 기판(306)에는 영상 센서(307)와 렌즈 홀더(305)가 장착된다. 참조 부호 301은 렌즈 조립체를 가리킨다. 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(304)에는 적외선 광원들(102a, 102b)이 장착된다.
카메라(3)의 화각(α)에 상응하는 촬영 대상 영역(AR1 내지 AR3)은 주 방사 영역(AR1 및 AR2)과 외곽 방사 영역(AR3)으로 구분된다. 주 방사 영역(AR1 및 AR2)은 적외선 광원들(102a, 102b)의 반치각(β)을 벗어나지 않는 영역이다. 외곽 방사 영역(AR3)은 적외선 광원들(102a, 102b)의 반치각(β)을 벗어나는 영역이다.
상기와 같은 종래의 제1 유형의 카메라(3)에 의하면, 적외선 광원들(102a, 102b)의 방사 강도가 높게 설정될 경우, 외곽 방사 영역(AR3)이 어둡지 않게 촬영될 수 있지만, 화면 포화 현상의 발생 빈도가 높아진다.
적외선 광원들(102a, 102b)의 방사 강도가 높지 않게 설정될 경우, 화면 포화 현상의 발생 빈도가 낮아지지만, 외곽 방사 영역(AR3)이 어둡게 촬영된다.
도 4는 적외선 광원들(102a 내지 102d)이 배열된 종래의 제2 유형의 카메라(4) 및 이 카메라(4)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에서의 촬영 대상 영역(AR1 내지 AR5)에 상응하는 카메라의 촬영 화면(501)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 5를 참조하여, 종래의 제2 유형의 카메라(4) 및 이 카메라(4)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기로 한다.
제2 유형의 카메라(4)의 적외선 광원들(102a 내지 102d)은, 도 1에 도시된 바와 같이 2열로 배열되어 있다. 즉, 카메라(4)는 제1 적외선 광원들(102c, 102d) 및 제2 적외선 광원들(102a, 102b)을 포함한다. 제1 적외선 광원들(102c, 102d)은 렌즈 조립체(301)의 주위에 배열된다. 제2 적외선 광원들(102a, 102b)은 렌즈 조립체(301)와 제1 적외선 광원들(102c, 102d) 사이에 배열된다.
케이스(308)는 적외선 창(303) 및 격벽(302)과 함께 일체식으로 형성될 수 있다. 격벽(302)은 적외선 난반사를 방지한다.
영상 센서용 인쇄 회로 기판(306)에는 영상 센서(307)와 렌즈 홀더(305)가 장착된다. 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(304)에는 적외선 광원들(102a, 102b)이 장착된다.
카메라(4)의 화각(α)에 상응하는 촬영 대상 영역(AR1 내지 AR5)은 주 방사 영역(AR1 내지 AR4)과 외곽 방사 영역(AR5)으로 구분된다. 주 방사 영역(AR1 내지 AR4)은 제1 적외선 광원들(102c, 102d)의 반치각(β)을 벗어나지 않는 영역이다. 외곽 방사 영역(AR5)은 제1 적외선 광원들(102c, 102d)의 반치각(β)을 벗어나는 영역이다.
상기와 같은 종래의 제2 유형의 카메라(4)에 의하면, 적외선 광원들(102a 내지 102d)의 방사 강도가 높게 설정될 경우, 외곽 방사 영역(AR5)이 어둡지 않게 촬영될 수 있지만, 화면 포화 현상의 발생 빈도가 높아진다.
적외선 광원들(102a 내지 102d)의 방사 강도가 높지 않게 설정될 경우, 화면 포화 현상의 발생 빈도가 낮아지지만, 외곽 방사 영역(AR5)이 어둡게 촬영된다.
상기 배경 기술의 문제점은, 발명자가 본 발명의 도출을 위해 보유하고 있었거나, 본 발명의 도출 과정에서 습득한 내용으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에게 공지된 내용이라 할 수는 없다.
일본 공개특허 공보 제2001-005063호 (출원인 : 캐논 주식회사)
본 발명의 실시예는, 화면 포화 현상을 줄이기 위하여 적외선 광원들의 방사 강도를 높지 않게 설정하더라도, 외곽 방사 영역을 어둡지 않게 촬영할 수 있는 카메라를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예의 카메라는, 렌즈 조립체의 주위에 적외선 광원들이 배열된 카메라에 있어서, 상기 카메라의 촬영 대상 영역은 주 방사 영역과 외곽 방사 영역으로 구분된다.
상기 주 방사 영역은 상기 적외선 광원들의 반치각을 벗어나지 않는 영역이다. 상기 외곽 방사 영역은 상기 적외선 광원들의 반치각을 벗어나는 영역이다.
반사판은 상기 적외선 광원들에 대응하도록 설치된다. 상기 반사판에서 반사된 적외선들은 상기 외곽 방사 영역에 도달한다.
본 발명의 실시예의 상기 카메라에 의하면, 상기 반사판은 상기 적외선 광원들에 대응하도록 설치되고, 상기 반사판에서 반사된 적외선들은 상기 외곽 방사 영역에 도달한다.
따라서, 화면 포화 현상을 줄이기 위하여 상기 적외선 광원들의 방사 강도가 높지 않게 설정되더라도, 상기 외곽 방사 영역이 어둡지 않게 촬영될 수 있다.
도 1은 렌즈 조립체의 주위에 적외선 광원들이 배열된 카메라를 보여주는 정면도이다.
도 2는 적외선 광원으로서의 어느 한 적외선 발광 다이오드(IR LED : Infrared Light Emitting Diode)의 방사 특성을 보여주는 그래프이다.
도 3은 적외선 광원들이 배열된 종래의 제1 유형의 카메라 및 이 카메라로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 적외선 광원들이 배열된 종래의 제2 유형의 카메라 및 이 카메라로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 4에서의 촬영 대상 영역에 상응하는 카메라의 촬영 화면을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 카메라 및 이 카메라로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 카메라 및 이 카메라로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예의 카메라 및 이 카메라로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다.
하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예의 카메라(6) 및 이 카메라(6)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하여, 제1 실시예의 카메라(6) 및 이 카메라(6)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기로 한다.
제1 실시예의 카메라(6)의 적외선 광원들(602a, 602b)은, 도 1에 도시된 바와 같이 2열로 배열되어 있지 않고, 1열로만 배열되어 있다. 케이스(608)는 적외선 창(603) 및 격벽(612)과 함께 일체식으로 형성될 수 있다. 격벽(602)은 적외선 난반사를 방지한다.
영상 센서용 인쇄 회로 기판(606)에는 영상 센서(607)와 렌즈 홀더(605)가 장착된다. 참조 부호 601은 렌즈 조립체(601)를 가리킨다. 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(604)에는 적외선 광원들(602a, 602b)이 장착된다.
카메라(6)의 화각(α)에 상응하는 촬영 대상 영역(AR1 내지 AR3)은 주 방사 영역(AR1 및 AR2)과 외곽 방사 영역(AR3)으로 구분된다. 주 방사 영역(AR1 및 AR2)은 적외선 광원들(602a, 602b)의 반치각(β)을 벗어나지 않는 영역이다. 외곽 방사 영역(AR3)은 적외선 광원들(602a, 602b)의 반치각(β)을 벗어나는 영역이다.
반사판(609)은 적외선 광원들(602a, 602b)에 대응하도록 설치된다. 보다 상세하게는, 렌즈 조립체(601)와 적외선 광원들(602a, 602b) 사이에 격벽(612)이 형성되고, 격벽(612)에 반사판(609)이 부착된다. 본 실시예의 경우, 반사판(609)은 카메라(6)의 정면에서 원형을 이룬다.
반사판(609)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR3)에 도달한다. 본 실시예의 경우, 반사판(609)은 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(604)과 수직한 상태가 되도록 부착된다. 이에 따라, 반사판(609)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR3)뿐만 아니라 주 방사 영역의 일부에도 도달한다.
요약하면, 반사판(609)은 적외선 광원들(602a, 602b)에 대응하도록 설치되고, 반사판(609)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR3)에 도달한다. 따라서, 화면 포화 현상을 줄이기 위하여 적외선 광원들의 방사 강도가 높지 않게 설정되더라도, 외곽 방사 영역이 어둡지 않게 촬영될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예의 카메라(7) 및 이 카메라(7)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 7에서 도 6과 동일한 참조 부호는 동일한 기능의 대상을 가리킨다. 따라서, 도 6의 제1 실시예에 대한 도 7의 제2 실시예의 차이점만을 설명하면 다음과 같다.
반사판(709)의 상부는 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(604)의 수직선상에서 적외선 광원들(602a, 602b)을 향하여 기울어져 있다. 이에 따라, 반사판(709)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR3)에 도달할 뿐만 아니라 촬영 대상 영역을 벗어난 영역에도 도달한다.
요약하면, 반사판(709)은 적외선 광원들(602a, 602b)에 대응하도록 설치되고, 반사판(709)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR3)에 도달한다. 따라서, 화면 포화 현상을 줄이기 위하여 적외선 광원들의 방사 강도가 높지 않게 설정되더라도, 외곽 방사 영역이 어둡지 않게 촬영될 수 있다.
도 8은 본 발명의 제3 실시예의 카메라(8) 및 이 카메라(8)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기 위한 도면이다. 도 8 및 5를 참조하여, 제3 실시예의 카메라(8) 및 이 카메라(8)로부터 적외선들이 방사되는 상태를 설명하기로 한다.
제3 실시예의 카메라(8)의 적외선 광원들(802a 내지 802d)은, 도 1에 도시된 바와 같이 2열로 배열되어 있다. 즉, 카메라(8)는 제1 적외선 광원들(802c, 802d) 및 제2 적외선 광원들(802a, 802b)을 포함한다. 제1 적외선 광원들(802c, 802d)은 렌즈 조립체(801)의 주위에 배열된다. 제2 적외선 광원들(802a, 802b)은 렌즈 조립체(801)와 제1 적외선 광원들(802c, 802d) 사이에 배열된다.
케이스(808)는 적외선 창(803) 및 격벽(812)과 함께 일체식으로 형성될 수 있다. 격벽(812)은 적외선 난반사를 방지한다.
영상 센서용 인쇄 회로 기판(806)에는 영상 센서(807)와 렌즈 홀더(805)가 장착된다. 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(804)에는 적외선 광원들(802a 내지 802d)이 장착된다.
카메라(8)의 화각(α)에 상응하는 촬영 대상 영역(AR1 내지 AR5)은 주 방사 영역(AR1 내지 AR4)과 외곽 방사 영역(AR5)으로 구분된다. 주 방사 영역(AR1 내지 AR4)은 제1 적외선 광원들(802c, 802d)의 반치각(β)을 벗어나지 않는 영역이다. 외곽 방사 영역(AR5)은 제1 적외선 광원들(802c, 802d)의 반치각(β)을 벗어나는 영역이다.
제1 반사판(809a)은 제1 적외선 광원들(802c, 802d)에 대응하도록 설치된다. 제2 반사판(809b)은 제2 적외선 광원들(802a, 802b)에 대응하도록 설치된다. 본 실시예의 경우, 제1 반사판(809a)과 제2 반사판(809b)은 카메라(6)의 정면에서 각각 원형을 이룬다. 물론, 제1 반사판(809a)의 원형의 지름은 제2 반사판(809b)의 것보다 더 길다.
보다 상세하게는, 렌즈 조립체(801)와 제2 적외선 광원들(802a, 802b) 사이에 격벽(812)이 형성되고, 격벽(812)에 제2 반사판(809b)이 부착된다.
제1 반사판(809a)은 제1 적외선 광원들(802c, 802d)과 제2 적외선 광원들(802a, 802b) 사이에 형성된다. 또한, 제1 반사판(809a)은 제1 적외선 광원들(802c, 802d)과 제2 적외선 광원들(802a, 802b)의 구동 회로가 있는 인쇄 회로 기판(804) 즉, 적외선 광원용 인쇄 회로 기판(804) 위에 형성된다.
제1 반사판(809a) 및 제2 반사판(809b)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR5)에 도달한다. 본 실시예의 경우, 제2 반사판(809b)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR5)뿐만 아니라 주 방사 영역의 일부에도 도달한다. 제1 반사판(809a)에서 반사된 적외선들은, 외곽 방사 영역(AR5)에 도달할 뿐만 아니라, 촬영 대상 영역을 벗어난 영역에도 도달하고, 주 방사 영역의 일부에도 도달한다.
요약하면, 제1 반사판(809a) 및 제2 반사판(809b)에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역(AR5)에 도달한다. 따라서, 화면 포화 현상을 줄이기 위하여 적외선 광원들의 방사 강도가 높지 않게 설정되더라도, 외곽 방사 영역이 어둡지 않게 촬영될 수 있다.
이상 설명된 바와 같이, 본 발명의 실시예들의 카메라에 의하면, 반사판은 적외선 광원들에 대응하도록 설치되고, 반사판에서 반사된 적외선들은 외곽 방사 영역에 도달한다.
따라서, 화면 포화 현상을 줄이기 위하여 적외선 광원들의 방사 강도가 높지 않게 설정되더라도, 외곽 방사 영역이 어둡지 않게 촬영될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다.
그러므로 상기 개시된 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 카메라의 적외선 광원뿐만 아니라 그 외의 광원에도 이용될 가능성이 있다.
1 : 카메라, 101 : 렌즈 조립체,
102 : 적외선 광원, 3 : 종래의 제1 유형의 카메라,
102a, 102b : 적외선 광원들, 301 : 렌즈 조립체,
302 : 격벽, 303 : 적외선 창, 304 : 적외선 광원용 인쇄 회로 기판,
305 : 렌즈 홀더,
306 : 영상 센서용 인쇄 회로 기판,
307 : 영상 센서, 308 : 케이스,
AR1 내지 AR3 : 촬영 대상 영역, α : 카메라의 화각,
β : 적외선 광원들의 반치각, 4 : 종래의 제2 유형의 카메라,
102a 내지 102d : 적외선 광원들, AR1 내지 AR5 : 촬영 대상 영역,
501 : 카메라의 촬영 화면, 6 : 제1 실시예의 카메라,
602a, 602b : 적외선 광원들, 601 : 렌즈 조립체,
612 : 격벽, 603 : 적외선 창,
604 : 적외선 광원용 인쇄 회로 기판,
605 : 렌즈 홀더,
606 : 영상 센서용 인쇄 회로 기판,
607 : 영상 센서, 608 : 케이스,
609 : 반사판, 7 : 제2 실시예의 카메라,
709 : 반사판, 8 : 제3 실시예의 카메라,
802a 내지 802d : 적외선 광원들, 801 : 렌즈 조립체,
812 : 격벽, 803 : 적외선 창,
804 : 적외선 광원용 인쇄 회로 기판,
805 : 렌즈 홀더,
806 : 영상 센서용 인쇄 회로 기판,
807 : 영상 센서, 808 : 케이스,
809 : 반사판.

Claims (5)

  1. 렌즈 조립체의 주위에 적외선 광원들이 배열된 카메라에 있어서,
    상기 카메라의 촬영 대상 영역은 주 방사 영역과 외곽 방사 영역으로 구분되고,
    상기 주 방사 영역은 상기 적외선 광원들의 반치각을 벗어나지 않는 영역이며,
    상기 외곽 방사 영역은 상기 적외선 광원들의 반치각을 벗어나는 영역이고,
    반사판이 상기 적외선 광원들에 대응하도록 설치되며,
    상기 반사판에서 반사된 적외선들이 상기 외곽 방사 영역에 도달하는, 카메라.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 렌즈 조립체와 상기 적외선 광원들 사이에 격벽이 형성되고,
    상기 격벽에 상기 반사판이 부착되는, 카메라.
  3. 렌즈 조립체의 주위에 배열된 제1 적외선 광원들; 및
    상기 렌즈 조립체와 상기 제1 적외선 광원들 사이에 배열된 제2 적외선 광원들;을 포함한 카메라에 있어서,
    상기 카메라의 촬영 대상 영역은 주 방사 영역과 외곽 방사 영역으로 구분되고,
    상기 주 방사 영역은 상기 제1 적외선 광원들의 반치각을 벗어나지 않는 영역이며,
    상기 외곽 방사 영역은 상기 제1 적외선 광원들의 반치각을 벗어나는 영역이고,
    제1 반사판이 상기 제1 적외선 광원들에 대응하도록 설치되며,
    제2 반사판이 상기 제2 적외선 광원들에 대응하도록 설치되고,
    상기 제1 반사판 및 상기 제2 반사판에서 반사된 적외선들이 상기 외곽 방사 영역에 도달하는, 카메라.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 렌즈 조립체와 상기 제2 적외선 광원들 사이에 격벽이 형성되고,
    상기 격벽에 상기 제2 반사판이 부착되며,
    상기 제1 적외선 광원들과 상기 제2 적외선 광원들 사이에 상기 제1 반사판이 형성되는, 카메라.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 제1 반사판은,
    상기 제1 적외선 광원들과 상기 제2 적외선 광원들의 구동 회로가 있는 인쇄 회로 기판 위에 형성되는, 카메라.
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