KR101357694B1

KR101357694B1 - 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터

Info

Publication number: KR101357694B1
Application number: KR1020130102687A
Authority: KR
Inventors: 김용균
Original assignee: 김용균
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2014-02-04

Abstract

본 발명은 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터렛과 대물렌즈를 상호연결하고 조절부재의 위치변경을 통하여 대물렌즈를 미세하게 조절함으로써 측정오류 및 오차를 없애 정확한 측정값을 얻을 수 있는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터에 관한 것이다.
본 발명은 서로 다른 배율을 갖는 복수 개의 렌즈를 터렛에 장착하기 위한 어뎁터에 있어서, 제1결합부를 매개로 상기 터렛에 착탈가능하게 결합되는 중공형의 제1부재; 상기 제1부재의 하부측에 결합되는 중공형의 제2부재; 및 상기 제2부재의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 구비되어 상기 제2부재의 내부면과 간격을 두고 배치되고 상기 렌즈가 제2결합부를 매개로 착탈가능하게 결합되는 조절부재;를 포함하고, 상기 조절부재는 적어도 하나의 조절나사를 통하여 상기 제2부재의 내측에 배치되는 위치가 조절되고, 상기 제1부재는 몸체의 하부단에 외측으로 연장되어 상기 제2부재의 상부단과 접하는 연장부를 포함하고, 상기 연장부에는 나사가 결합되는 복수 개의 위치조절공이 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 배치되어 상기 제2부재와 제1부재가 결합되는 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터를 제공한다.

Description

광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터{adapter for centering of lens}

본 발명은 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터렛과 대물렌즈를 상호연결하고 조절부재의 위치변경을 통하여 대물렌즈를 미세하게 조절함으로써 측정오류 및 오차를 없애 정확한 측정값을 얻을 수 있는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터에 관한 것이다.

광학현미경은 16세기말 최초로 개발 된 후 꾸준한 발전을 거듭하여 현재 광범위한 분야에서 사용되고 있다. 즉, 광학현미경은 금속현미경, 생물현미경, 형광현미경, 레이저 현미경, 라만현미경 및 3차원 현미경에 이르기까지 다양한 분야에서 연구장비로 사용되고 있으며, 단순 현미경의 틀에서 벗어나 다른 장비와의 결합을 통한 새로운 장비들로 개발되어 오고 있다. 현재 분석을 요하는 많은 장비들이 광학렌즈와 결합하여 마이크로 영역 이하의 미세한 크기까지 측정이 가능하다.

이와 같은 광학현미경(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 통상적으로 접안렌즈(20) 및 대물렌즈(10)를 갖춘 경통(50)이 지지부(60)를 따라 상,하 수직방향으로 움직이면서 촛점을 맞춘 후 스테이지(40)에 놓인 측정대상물을 측정하게 된다. 이때, 상기 대물렌즈(10)는 터렛(30) 또는 리볼버를 통해 상기 경통(50)에 결합된다.

여기서, 상기 터렛30)은 하나의 둥근 몸체에 복수 개의 각기 다른 배율을 갖는 대물렌즈(10)를 장착할 수 있도록 결합구가 관통형성되어 있으며, 상기 경통(50)의 하부측에 회전가능하게 결합된다. 이에 따라, 상기 터렛(30)에 서로 다른 배율을 갖는 복수 개의 대물렌즈(10)를 장착한 후 스테이지(40)에 놓인 측정대상물을 배율별로 분석할 수 있게 된다.

그러나, 터렛(30)을 아무리 정밀가공한다 하더라도 최소 수십 ㎛에서 수백 ㎛의 오차가 발생할 수밖에 없다. 이로 인해, 스테이지에 놓인 측정대상물을 저배율의 대물렌즈에서 고배율의 대물렌즈로 측정하는 경우 측정 대상물에서 작업자가 원하는 영역을 정확히 측정할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 렌즈배율의 특성상 5배, 10배, 15배, 20배와 같은 단계별 확대가 아닌 5배에서 50배, 10배에서 100배로 확대하기 때문에 ㎛단위의 미세한 오차라 하더라도 결국은 원하는 영역을 잃어버려 정확한 측정이 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위하여, 상기 스테이지를 움직여 서로 다른 배율을 갖는 대물렌즈와 측정대상물의 중앙을 정렬하고자 하였으나, 스테이지 역시 통상적으로 mm단위로 움직이기 때문에 ㎛단위의 미세오차를 조정하기에는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 터렛과 대물렌즈를 상호연결하고 조절부재의 위치변경을 통하여 대물렌즈를 미세하게 조절함으로써 측정 영역의 정확한 지점을 측정할 수 있는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 기존에 사용되던 터렛에 간편하게 착탈가능하게 결합함으로써 호환성을 높일 수 있는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 본 발명은 서로 다른 배율을 갖는 복수 개의 렌즈를 터렛에 장착하기 위한 어뎁터에 있어서, 제1결합부를 매개로 상기 터렛에 착탈가능하게 결합되는 중공형의 제1부재; 상기 제1부재의 하부측에 결합되는 중공형의 제2부재; 및 상기 제2부재의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 구비되어 상기 제2부재의 내부면과 간격을 두고 배치되고 상기 렌즈가 제2결합부를 매개로 착탈가능하게 결합되는 조절부재;를 포함하고, 상기 조절부재는 적어도 하나의 조절나사를 통하여 상기 제2부재의 내측에 배치되는 위치가 조절되고, 상기 제1부재는 몸체의 하부단에 외측으로 연장되어 상기 제2부재의 상부단과 접하는 연장부를 포함하고, 상기 연장부에는 나사가 결합되는 복수 개의 위치조절공이 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 배치되어 상기 제2부재와 제1부재가 결합되는 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터를 제공한다.

바람직하게는, 상기 제2부재 및 조절부재는 하나의 고정핀을 매개로 서로 연결되어 상기 조절부재의 회전이 방지될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2부재 및 조절부재의 사이에는 일정길이를 갖는 탄성부재가 상기 조절부재의 외경에 접하도록 배치되어 상기 조절부재를 상기 제2부재의 중심측으로 가압할 수 있다.

바람직하게는, 상기 조절나사는 두 개로 구비되고, 상기 두 개의 조절나사는 상기 탄성부재의 길이중앙과 등각도를 이루도록 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성부재는 일정길이를 갖는 판스프링 또는 선스프링으로 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 탄성부재는 양단부가 상기 제2부재의 내측에 일정깊이 절개형성되는 안착홈에 각각 접하도록 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1결합부 및 제2결합부는 나사산으로 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1결합부는 제1부재의 외경에 구비되고 상기 제2결합부는 상기 조절부재의 내경에 구비될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1부재의 외경 및 조절부재의 내경은 서로 동일한 크기를 갖도록 구비될 수 있다.

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본 발명에 의하면, 터렛과 대물렌즈를 상호연결하고 조절부재의 위치변경을 통하여 대물렌즈를 미세하게 조절하여 측정 영역의 정확한 지점을 측정할 수 있음으로써 측정오류 및 오차를 없애 정확한 측정값을 얻을 수 있어 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 기존에 사용되던 터렛에 간편하게 착탈가능하게 결합함으로써 호환성을 높여 사용편의성을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 일반적인 광학현미경을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터를 나타낸 전체사시도.
도 3은 도 2의 분리사시도.
도 4는 도 2의 요부 절개도.
도 5는 도 2의 작동상태도.
도 6은 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터가 터렛에 장착된 상태를 나타낸 사용상태도.
도 7은 서로 다른 배율을 갖는 대물렌즈로 샘플을 관측한 결과를 나타낸 사진으로, a)는 20배의 배율의 대물렌즈로 관측한 결과이고, b)는 50배의 배율을 갖는 대물렌즈로 관측한 결과이며, c)는 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터를 통해 중앙정렬이 이루어진 50배의 배율을 갖는 대물렌즈로 관측한 결과를 나타낸 사진.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

이하에서, 발명의 이해를 돕기 위해 도면부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소에 대해서는 비록 다른 도면에 표시되었다 하더라도 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터(100)는 터렛(30)과 대물렌즈(10)를 상호연결하여 조절부재(130)의 위치조정을 통하여 각기 다른 배율을 갖는 대물렌즈(10)를 간편하게 정렬함으로써 작업자가 원하는 영역을 오차없이 정확하게 측정할 수 있는 데 기술적 특징이 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터(100)는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이 제1부재(110), 제2부재(120) 및 조절부재(130)를 포함한다.

상기 제1부재(110)는 종래 대물렌즈(10)가 직접 결합되던 터렛(30)에 결합되는 것으로, 일정높이를 갖는 중공형으로 구비된다. 이러한 제1부재(110)는 제1결합부(115)가 구비되어 상기 터렛(30)에 착탈가능하게 결합된다. 바람직하게는, 상기 제1결합부(115)는 일정높이를 갖는 중공형의 몸체(112)의 외주면에 나사산으로 형성된다. 이에 따라, 상기 제1부재(110)는 상기 나사산을 통하여 상기 터렛(30)에 직접 착탈가능하게 결합된다.

그리고, 상기 제1부재(110)는 몸체(112)의 하부단에 둘레방향을 따라 외측으로 연장되는 판상의 연장부(114)가 구비된다. 이러한 연장부(114)는 후술할 제2부재(120)의 상부단과 접촉되어 나사부재(116)를 매개로 착탈가능하게 결합된다. 이때, 상기 연장부(114)에는 상기 나사부재(116)가 결합되는 복수 개의 위치조절공(118)이 마련된다. 이러한 위치조절공(118)은 상기 연장부(114)의 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 배치되어 상기 제2부재(120)와의 결합시 제2부재(120)에 구비되는 조절나사(128)가 항상 외측을 향하도록 조절할 수 있도록 한다. 즉, 상기 제1부재(110)가 제1결합부(115)를 매개로 상기 터렛(30)에 나사결합되는 경우 나사산의 높이나 형성 길이에 따라 상기 제2부재(120)에 구비되는 조절나사(128)가 대물렌즈(10)의 내측에 위치되어 작업자가 상기 조절나사(128)를 조작하기 어려운 경우가 발생할 수 있게 된다. 이와 같은 경우, 상기 복수 개의 위치조절공(118)을 통하여 상기 제1부재(110)에 대하여 제2부재(120)를 일방향 회전시켜 위치를 조정한 후 나사부재(116)를 통하여 고정함으로써 상기 조절나사(128)가 외측을 향한 상태로 제2부재(120)를 제1부재(110)에 고정할 수 있게 된다.

여기서, 상기 복수 개의 위치조절공(118)은 적어도 3개 이상 구비되고 서로 등각도를 이루도록 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제2부재(120)는 내부에 배치되는 상기 조절부재(130)를 고정하기 위한 홀더 역할을 수행하는 것으로, 일정높이를 갖는 중공형의 원통형부재로 이루어진다. 이러한 제2부재(120)는 상부단에 상기 복수 개의 위치조절공(118)과 대응되는 위치에 각각 제1결합공(122)이 구비됨으로써 상기 나사부재(116)를 통하여 상기 제1부재(110)와 착탈가능하게 결합된다.

그리고, 상기 제2부재(120)의 측부에는 상기 조절나사(128)가 통과할 수 있도록 적어도 두 개의 제2결합공(124)이 관통형성된다. 이에 따라, 상기 조절나사(128)가 상기 제2결합공(124)에 결합됨으로써 나사이동을 통해 내측에 배치되는 조절부재(130)를 일방향으로 가압하여 조절부재(130)의 미세한 위치조절이 가능하게 된다.

여기서, 상기 제2부재(120)의 하부단에는 테두리를 따라 내측으로 일정길이 연장되는 수평부(123)가 구비되어 상기 조절부재(130)의 하부단과 면접되도록 함으로써 상기 조절부재(130)를 안정적으로 지지할 수 있도록 한다. 이에 따라, 상기 제2부재(120)의 내측에 배치되는 조절부재(130)는 상부측이 상기 제1부재(110)의 연장부(114)에 의해 지지되고 하부측이 상기 수평부(123)에 의해 지지됨으로써 외부로 이탈되는 것이 방지된다.

한편, 상기 제2부재(120)의 일측에는 고정핀(125)이 통과할 수 있도록 내측으로 관통형성되는 제1관통공(127)이 구비된다. 그리고, 상기 조절부재(130)의 일측에는 상기 제1관통공(127)과 대응되는 제2관통공(132)이 구비되어 상기 고정핀(125)이 제1관통공(127) 및 제2관통공(132)을 동시에 통과함으로써 상기 조절부재(130) 및 제2부재(120)를 동시에 고정할 수 있도록 한다. 이러한 고정핀(125)은 대물렌즈(10)와 조절부재(130)의 결합시 상기 조절부재(130)가 제2부재(120)의 내측에서 회전되는 것을 방지함으로써 대물렌즈(10)가 조절부재(130)에 원활하게 결합될 수 있도록 한다.

또한, 상기 제2부재(120)의 상부단에는 내측으로 일정깊이 절개형성되는 안착홈(126)이 각각 절개형성된다. 이러한 안착홈(126)은 후술할 탄성부재(140)의 양단이 각각 삽입되어 고정되도록 함으로써 상기 탄성부재(140)가 조절부재(130)를 일방향으로 원활하게 가압할 수 있도록 한다.

상기 조절부재(130)는 상기 대물렌즈(10)가 결합되고, 위치이동을 통하여 결합된 대물렌즈(10)의 센터링을 조절하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 상기 조절부재(130)는 상기 제2부재(120)의 내경보다 더 작은 외경을 갖는 중공형의 원통형상으로 구비됨으로써 상기 제2부재(120)의 내부면과 일정간격 이격된 상태로 상기 제2부재(120)의 내측에 배치된다. 이러한 조절부재(130)는 측부에 관통형성되는 제2관통공(132)이 구비되어 상기 상기 고정핀(125)이 삽입되도록 함으로써 상기 제2부재(120)에 대한 회전이 방지된다. 그리고, 상기 조절부재(130)는 상기 대물렌즈(10)와의 결합을 위한 제2결합부(134)가 마련된다. 이러한, 제2결합부(134)는 다양한 방식으로 이루어질 수 있지만 공지의 대물렌즈(10)가 별도의 가공없이 바로 연결될 수 있도록 상기 조절부재(130)의 내부면에 나사산으로 형성된다. 이때, 상기 조절부재(130)의 내경은 상기 제1부재(110)의 외경과 동일한 크기를 갖도록 구비된다. 이에 따라, 대물렌즈(10)가 터렛(30)에 직접 연결되던 공지의 대물렌즈(10) 및 터렛(30)의 크기 및 구조를 변경할 필요없이 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터(100)를 터렛(30)에 결합시킨 후 조절부재(130)에 곧바로 대물렌즈(10)를 연결하여 사용할 수 있게 된다.

한편, 상기 조절부재(130)는 상기 제2부재(120)의 측부에 결합되는 조절나사(128)를 통해 상기 제2부재(120)의 내측에서 미세한 위치조정이 이루어진다. 이러한 조절나사(128)는 상술한 바와 같이 상기 제2결합공(124)을 통과한 후 단부가 상기 조절부재(130)의 측부에 접하도록 배치된다. 이에 따라, 상기 조절나사(128)를 조작하게 되면 상기 조절부재(130)는 가압되어 제2부재(120)의 내측에서 위치이동이 이루어진다. 이와 같은 조절나사(128)는 복수 개로 구비되어 상기 제2부재(120)의 측부에 각각 결합될 수도 있지만, 상기 조절부재(130) 및 제2부재(120)의 사이에 일정길이를 갖는 탄성부재(140)를 배치하고 상기 탄성부재(140)의 길이중앙과 등각도를 이루도록 두 군데에 배치할 수도 있다. 더욱 바람직하게는 상기 두 개의 조절나사(128)는 X축과 Y축 방향으로의 조절시 균등한 힘이 가해질 수 있도록 상기 조절부재(130)의 중심점에 대하여 90도의 각도를 이루도록 배치된다.

상기 탄성부재(140)는 도 5에 도시된 바와 같이 대략 호형상의 판스프링 또는 선스프링으로 구비되어 길이중앙이 상기 조절부재(130)의 외경에 접하도록 배치됨으로써 항상 상기 조절부재(130)를 상기 제2부재(120)의 중심측으로 가압할 수 있도록 한다. 그리고, 상기 두 개의 조절나사(128)는 각각 상기 탄성부재(140)의 반대측에 위치하도록 배치함으로써 두 개의 조절나사(128)의 조절을 통해 조절부재(130)를 동일한 평면상에서 서로 직교하는 X축과 Y축 방향으로 모두 조절할 수 있도록 한다. 한편, 도면에는 상기 조절나사(128)가 단부에 수공구를 연결하여 조절되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 일반적인 나사부재가 체결될 수도 있음을 밝혀둔다.

여기서, 상기 탄성부재(140)는 상술한 바와 같이 상기 제2부재(120)에 구비되는 안착홈(126)에 양 단부가 각각 지지됨으로써 항상 상기 조절부재(130)를 제2부재(120)의 중심측으로 가압할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터(100)를 사용하게 되면 도 7에 도시된 바와 같이 20배의 배율을 갖는 대물렌즈를 사용한 측정대상물의 관측영상(도 7a)에서 더 큰 배율로 관찰하고자 하는 영역(A)을 50배의 배율을 갖는 대물렌즈를 사용(도 7c)하더라도 초기셋팅단계에서 조절나사의 조절을 통해 센터링을 수행한 상태에서 측정하게 되면 센터링이 수행되지 않은 일반적인 경우(도 7b)와는 달리 정확하게 확대된 영역(A')을 얻을 수 있게 된다.

한편, 본 발명에 따른 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터는 실시예로써 광학현미경에 적용되는 것으로 도시하고 설명하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 광학현미경은 단독으로 사용되는 광학현미경 뿐만 아니라 광학현미경을 포함하는 측정장비(일례로, 경도계 등)에서 대물렌즈와 터렛을 연결하는 용도로 사용될 수 있음을 밝혀둔다.

상기에서 본 발명의 특정 실시예와 관련하여 도면을 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명을 이와 같은 특정 구조에 한정하는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상을 벗어나지 않고서도 용이하게 수정 또는 변경할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 단순한 설계변형 또는 수정을 통한 등가물, 변형물 및 교체물은 모두 명백하게 본 발명의 권리범위 내에 속함을 미리 밝혀둔다.

10 : 대물렌즈 30 : 터렛
100 : 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터
110 : 제1부재 112 : 몸체
114 : 연장부 115 : 제1결합부
116 : 나사부재 118 : 위치조절공
120 : 제2부재 122 : 제1결합공
123 : 수평부 124 : 제2결합공
125 : 고정핀 126 : 안착홈
127 : 제1관통공 128 : 조절나사
130 : 조절부재 132 : 제2관통공
134 : 제2결합부 140 : 탄성부재

Claims

서로 다른 배율을 갖는 복수 개의 렌즈를 터렛에 장착하기 위한 어뎁터에 있어서,
제1결합부를 매개로 상기 터렛에 착탈가능하게 결합되는 중공형의 제1부재;
상기 제1부재의 하부측에 결합되는 중공형의 제2부재; 및
상기 제2부재의 내경보다 더 작은 외경을 갖도록 구비되어 상기 제2부재의 내부면과 간격을 두고 배치되고 상기 렌즈가 제2결합부를 매개로 착탈가능하게 결합되는 조절부재;를 포함하고,
상기 조절부재는 적어도 하나의 조절나사를 통하여 상기 제2부재의 내측에 배치되는 위치가 조절되고,
상기 제1부재는 몸체의 하부단에 외측으로 연장되어 상기 제2부재의 상부단과 접하는 연장부를 포함하고, 상기 연장부에는 나사가 결합되는 복수 개의 위치조절공이 둘레방향을 따라 일정간격을 두고 배치되어 상기 제2부재와 제1부재가 결합되는 위치가 조절되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 1항에 있어서,
상기 제2부재 및 조절부재는 하나의 고정핀을 매개로 서로 연결되어 상기 조절부재의 회전이 방지되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 1항에 있어서,
상기 제2부재 및 조절부재의 사이에는 일정길이를 갖는 탄성부재가 상기 조절부재의 외경에 접하도록 배치되어 상기 조절부재를 상기 제2부재의 중심측으로 가압하는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 3항에 있어서,
상기 조절나사는 두 개로 구비되고, 상기 두 개의 조절나사는 상기 탄성부재의 길이중앙과 등각도를 이루도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 3항에 있어서,
상기 탄성부재는 일정길이를 갖는 판스프링 또는 선스프링으로 구비되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 5항에 있어서,
상기 탄성부재는 양단부가 상기 제2부재의 내측에 일정깊이 절개형성되는 안착홈에 각각 접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 1항에 있어서,
상기 제1결합부 및 제2결합부는 나사산으로 형성되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 7항에 있어서,
상기 제1결합부는 제1부재의 외경에 구비되고 상기 제2결합부는 상기 조절부재의 내경에 구비되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
제 8항에 있어서,
상기 제1부재의 외경 및 조절부재의 내경은 서로 동일한 크기를 갖도록 구비되는 것을 특징으로 하는 광학렌즈용 중앙정렬 어뎁터.
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