KR101974318B1 - 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 광원을 구성하는 부품들의 유연한 배열이 가능하고 사용 환경에 따라 제어가 가능한 단색광원장치에 관한 것으로, 광원과 상기 광원에 고전압전원을 인가하는 고전압전원부를 구비하는 본체부(100)와, 상기 본체부의 광개구부측에 형성되는 삽입부에 탈착 가능한 삽입개구를 구비하며 광경로를 개폐하는 셔터부(300)와, 상기 본체부 또는 셔터부에 탈착 가능하도록 결합되며 하나 이상의 필터유닛 이 장착되고 선택된 필터유닛을 광경로에 배치할 수 있는 필터회전부재(220)를 구비하는 필터부(200)와, 상기 셔터부 및 필터부와 제어라인에 의하여 연결되며 셔터부의 광경로 개폐와 단색광의 발생을 위한 필터의 선택 명령을 전송하는 모니터링및제어부(600)를 포함하는 단색광원장치를 제공한다.

Description

램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치{MONOCHROMATIC LIGHT SOURCE APPARATUS USING LAMP}

본 발명은 광원장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광원을 구성하는 부품들의 유연한 배열이 가능하고 사용 환경에 따라 제어가 가능한 단색광원장치에 관한 것이다.

물질이나 장치의 제조공정이나 검사공정에 있어서 광을 이용하는 경우는 흔하게 볼 수 있으며, 이를 위하여 여러 종류의 광을 조사하는 장비도 다양하게 제안되고 있다.

광원장치의 광발생원으로서 통상 LED나, 수은 또는 할로겐원소 등을 충진한 방전램프 등이 적용되고 있으며, 이렇게 발생된 광은 광섬유를 통해 전송될 수 있다.

이러한 광원장치를 이용한 검사의 예로서 분광 광도계를 들 수 있으며, 분광 광도계란 측정 대상물에 파장이 다른 광을 조사하여 측정 대상물의 스펙트럼 분포를 측정하는 장치를 말한다.

다른 적용예로서, 반도체 제조공정에 있어 노광을 위한 광원장치가 있으며, 웨이퍼(Wafer) 및 PDP(Plasma Display Panel), LCD(liquid Crystal Display)등 평판디스플레이 장치(Flat panel Display : FPD)에 사용되는 기판의 제조공정에 있어서 웨이퍼 및 기판의 표면에 코팅된 PR을 선택적으로 제거하는 작업을 말한다. 노광작업은 웨이퍼 및 기판 등의 노광 대상물을 핸들링하기 위해 가장자리에 코팅된 PR을 제거하는 전처리 공정과, PR을 선택적으로 제거하여 미세패턴을 형성하는 포토리소그래피 공정 등이 있다.

또한, 다른 적용예로서 광학 현미 기술이 있으며, 반도체 제조를 위한 웨이퍼 검사 및 계측 시스템에 적용될 수 있다. 이는 웨이퍼의 표면 형상, 해상도 및 결함, 패턴, 및 다른 표면 구조물의 측정에 대한 특성을 클로즈-업 하여 품질관리를 할 수 있도록 한다.

한국 공개특허 특2001-0054930호는 종래기술의 광원생성장치를 개시하고 있으며, 도 1은 이에 대한 블록도이다.

이를 구체적으로 살펴보면, 다이오드(1)를 통해 출력되는 광은 파장분할다중커플러(2)를 통해 광증폭광섬유(3)로 인가되고, 광증폭광섬유(3)는 파장분할다중커플러(2)로부터 인가되는 광에 의해 자연방출광을 생성하여 아이솔레이터(4)로 출력하게 된다.

그런데, 단색 발광 다이오드를 구성하여 광학 분야에 응용하기 위하는 경우가 비용적 우수성 때문에 확산되는 추세이나 LED에 의하여 통상 생성되지 않거나 효율적으로 생성되지 않는 색의 광이 필요한 경우에는 파장의 선택이 용이하지 않고, 이를 변환하기 위한 공정이 복잡하고 비용이 증가하는 한계가 있다. 이를 위하여 파장 변환형 발광 다이오드를 사용하는 경우도 있으나 일부 파장이 누설되어 비단색 광을 방출하는 문제도 발견되었다.

또한, 광섬유의 결합 및 렌즈 등이 일체로 조립되어 있기 때문에 사용 환경에 유연하게 대응하기 어려웠다.

광발생원, 렌즈, 필터, 광섬유 등을 별로 입수하여 사용자가 이를 조립하여 사용하는 경우도 있는데, 이러한 경우 부품 간의 호환성이 좋지 않고 통합적으로 컨트롤하는 데에도 한계가 있다.

따라서, 다양한 사용 목적에 적합하게 부품들의 교환이나 추가가 가능하면서도 통합적이고 정확한 컨트롤이 가능한 광원장치에 대한 수요를 충족할 필요가 있다.

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 단색광원의 발생 및 사용 환경에 적용을 위하여 각 기능별 모듈들의 조립과 분해가 용이하면서도 사용 목적에 따라 통합적인 제어가 가능한 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 광원과 상기 광원에 고전압전원을 인가하는 고전압전원부를 구비하는 본체부(100)와, 상기 본체부의 광개구부측에 형성되는 삽입부에 탈착 가능한 삽입개구를 구비하며 광경로를 개폐하는 셔터부(300)와, 상기 본체부 또는 셔터부에 탈착 가능하도록 결합되며 하나 이상의 필터유닛 이 장착되고 선택된 필터유닛을 광경로에 배치할 수 있는 필터회전부재(220)를 구비하는 필터부(200)와, 상기 셔터부 및 필터부와 제어라인에 의하여 연결되며 셔터부의 광경로 개폐와 단색광의 발생을 위한 필터의 선택 명령을 전송하는 모니터링및제어부(600)를 포함하는 단색광원장치를 제공한다.

또한, 상기 본체부, 셔터부 및 필터부의 배열의 말단에 결합되며 필터부에서 선택된 파장의 단색광을 전송하도록 광파이버를 구비하는 전송부(400)를 더 포함할 수 있다.

상기 본체부, 셔터부 및 필터부는, 광경로에 일치되도록 배열되며 각각 인접되는 삽입개구에 삽입되며 원주방향으로 홈 형상의 슬릿부가 형성되는 삽입부(102)를 구비하는 것이 바람직하다.

일실시예로서, 상기 슬릿부는 삽입개구측에 삽입되는 체결부재(101)의 단부가 접촉되며 중심측으로 갈수록 폭이 좁아지는 경사면 형태의 벽면을 구비할 수 있다.

바람직하게는, 상기 삽입부는 인접되는 삽입개구에 삽입된 이후 원주상의 결합위치를 결정하도록 슬릿부의 일부를 단절하는 스토퍼부를 구비할 수 있다.

상기 셔터부는 셔터하우징(310)에서 광경로에 일치되도록 형성되는 셔터개구(311)와, 상시 셔터개구를 개폐하도록 힌지부(321)에서 회동되는 차단판부(320)와, 상기 차단판부를 구동하는 셔터구동부를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 셔터부는 상기 차단판부의 개폐위치에 대한 감지가 가능하도록 차단판부의 힌지부에 인접하여 형성되는 센싱부재(322)와, 상기 센싱부재의 인입출을 감지하는 감지부(330)를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 모니터링및제어부는, 상기 필터부의 필터유닛 배치와 초기화위치를 표시하는 필터시각화부(610)와, 상기 필터유닛에 대한 선택입력을 받는 필터표시부(620)와, 상기 셔터부에 대한 제어동작을 입력받는 셔터표시부(630)와, 셔터의 작동시간과 선택되는 필터의 종류와 휴지시간 및 반복횟수를 설정할 수 있는 입력부(640)를 구비하는 것이 사용자 편의성을 위하여 바람직하다.

상기 입력부는, 입력버튼의 입력에 따라 선택된 제어명령이 도식화되어 표시되는 UI부(641)와, 사용자 명령어를 입력받는 명령어부(642)가 선택될 수 있다.

본 발명에 따라, 각각의 기능별로 모듈화되어 선택 및 조합이 가능하므로 사용환경에 따른 적응성이 우수할 뿐만 아니라 경제성이 비약적으로 향상되는 효과가 있다.

또한, 복수의 조합에 대해 사용자 환경에서 변경 설정이 가능하고 특히 필터와 셔터의 개별적이고 연속적인 알고리즘에 의한 제어가 가능하기 때문에 반복실험시의 효율성이 극대화되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 광원생성장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치에서 본체부의 모듈 조립구조를 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치에서 필터부의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치에서 셔터부의 실시예를 나타내는 분해도이다.
도 6은 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치의 제어를 위한 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치를 상세히 설명한다.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 기본적으로, 광원을 포함하는 본체부에 대해 모듈로서 탈착이 가능한 필터부 및 셔터부를 포함하는 단색광원장치를 제공한다.

본 발명에서 제안되는 단색광원장치는 반도체나 시료 등의 다양한 물질이나 장치의 검사 또는 제조에 사용될 수 있으며 그 용도는 한정되지 않음에 유의한다.

또한, 본 발명에서 각각 설명되는 렌즈부, 필터부, 셔터부 및 전송부들은 각각 모듈 형태로서 선택적으로 상호 결합될 수 있으며 선택이나 장착 순서와 관련하여 조합되는 형태는 사용 목적에 따라 다양하게 이루어질 수 있다. 따라서, 본 발명에서 설명되는 실시예에 그 조합이나 사용 양태가 결정되는 것은 아니다.

도 2는 본 발명에 따른 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치의 사시도이다.

본체부(100)는 케이싱 형태로서 지면이나 바닥면에 지지되는 형태로 이루어질 수 있으며 내부에 광발생을 위한 광원을 구비할 수 있다. 이러한 본체부(100)는 필터부(200)나 셔터부(300)와 같은 각각의 기능별 모듈을 결합되면 전체적인 구조를 지지하는 기능을 수행할 수 있으며 도시된 바와 같이 정육면 형태의 프레임 형상으로 구성될 수 있으나 이러한 형상이나 크기는 도시된 예에 한정되는 것은 아니다.

상기 본체부(100) 내부에는 광원이 수용될 수 있으며 이러한 광원으로서 광발생을 위한 다양한 유형의 광발생부재들이 구성될 수 있을 것이다. 바람직하게는 제조상의 경제성과 유지관리성을 고려하면 제논(Xenon Lamp)로 이루어지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 본체부(100)는 광원으로의 고전압 인가를 위한 고전압전원부(미도시)를 더 포함할 수 있으며 이러한 고전압전원부는 공지의 다양한 요소들이 적용될 수 있을 것이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

한편, 상기 본체부(100)는 후술될 바와 같은 모니터링및제어부(도 6의 600)와의 통신을 위한 통신모듈을 구비하는 것을 고려할 수 있을 것이다. 이렇게 본체부(100)에 통신모듈이 구비되는 경우 사용자가 외부의 PC나 스마트폰과 같은 장비를 통하여 원격으로 광의 발생 및/또는 셔터의 개폐속도 및/또는 광원의 파장 등을 선택하도록 할 수 있을 것이다. 본 발명의 개념에서는 상기 본체부(100)가 셔터부(300)나 필터부(200) 등과 같은 기능별 모듈들이 탈착되고 배열이 선택될 수 있기 때문에 본체부(100)에 통신모듈이 구비되는 경우에는 각 연결부위에 소정의 제어신호 전송을 위한 단자들이 구성되어야 할 필요성이 있다. 다만, 이러한 경우 통신모듈의 형성과 단자의 구성에 있어서 제조원가의 상승 우려가 있어 셔터부(300)와 필터부(200)와 같이 제어가 필요한 모듈 각각이 개별적으로 모니터링및제어부(도 6의 600)에 연결되는 것도 고려할 수 있을 것이다. 이러한 경우에도 배선의 배치 및 연결성을 고려하여 셔터부(300)와 필터부(200)에 연결되는 제어라인(120)도 본체부(100)에 인입된 이후에 모니터링및제어부(600)와 연결이 이루어질 수 있을 것이다.

이러한 본체부(100)의 내부 또는 외부에는 고전압전원부와 광원에서 발생되는 열을 방출하기 위한 공지의 다양한 방열장치가 적용될 수 있을 것이다.

상기 본체부(100)에는 셔터부(300), 필터부(200), 전송부(400) 또는 렌즈부(500)와 같은 기능별 모듈들이 선택되고 상호 조합되고 연결되어 소정의 파장을 가지는 광을 발생하고 소정의 동작이 제어될 수 있으며 이러한 제어와 관련된 구체적인 설명은 후술하도록 한다. 상기 본체부(100)의 일측에는 광경로를 형성하기 위한 광개구부(참조번호 미표시)가 형성되며 상기 광개구부측에 직렬로서 배열될 수 있는 것이다.

셔터부(300)는 광경로 상에 배치되어 광경로를 개폐하는 기능을 수행할 수 있는데 이와 관련하여서는 도 4의 설명에서 후술한다.

또한, 필터부(200)는 하나 이상의 필터유닛들이 배열되어 광경로상에서 선택된 파장의 광을 전송할 수 있도록 하며, 소정의 케이싱 내부에서 원형으로 배열되어 광경로에 회전에 따라 배치되어 선택될 수 있는 것이 바람직할 것이다. 이와 관련하여 도 5의 설명에서 후술하도록 한다.

본 발명에서는 본체부(100)에 수용되는 광원이 기본적으로 백색광을 방출하기 때문에 필터부(200)의 필터유닛을 광경로에 배치함으로써 특정 파장의 단색광을 추출해낼 수 있게 된다.

또한, 상기 모듈들의 말단에는 전송부(400)가 배치되어 원하는 부위에 광을 조사하도록 기능할 수 있는데, 다양한 환경에서 원하는 개소에 정확하게 조사가 가능하도록 광파이버를 포함하여 구성되는 것이 바람직한다. 이러한 전송부(400)의 하나의 말단에는 다른 모듈들과 마찬가지로 탈착을 위한 구조가 형성될 수 있다. 도시된 예에서는 필터부(200)의 일측에 결합되어 배치되어 있으나 전송부(400)가 결합되는 부위는 모듈들의 선택에 따를 것이며, 경우에 따라 본체부(100)에 직접 체결되는 경우도 고려될 수 있다.

상기 전송부(400)는 기본적으로 균일한 광원으로서 가우시안 광 및 원형의 광을 조사할 수 있을 것이다.

한편, 광의 집속을 위한 렌즈부(500)가 추가적으로 배치될 수 있는데 상기 렌즈부(500)는 복수의 렌즈들을 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 렌즈부(500)는 직접 본체부(100)에 결합되거나 전송부(400)의 단부에 결합되는 경우가 고려될 수 있을 것인데 이러한 결합은 선택적이다.

도 3은 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치에서 본체부의 모듈 조립구조를 설명하기 위한 사시도이다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 본체부(100), 필터부(200), 셔터부(300), 전송부(400) 및 렌즈부(500)들이 각각의 기능을 가지고 모듈로서 채택되어 선택에 따라 배열될 수 있을 것이며 이를 위하여 상호간에 체결을 위한 구조가 요청된다.

이러한 체결은 상기한 바와 같이 본체부(100)의 광개구부로부터 광경로를 중심으로 이루어지며, 각각의 모듈들이 내부에 광경로의 일부를 구성하게 된다.

이하에서는 본체부(100)에 형성되는 체결구조를 설명하나 이는 다른 모듈들에도 동일하게 적용되거나 준용될 수 있을 것이다.

본체부(100)는 상기한 바와 같이 내부에 광원 및 고전압전원을 포함하는 소정의 케이싱 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 케이싱을 이루기 위하여 외관에는 본체바디(110)가 형성된다. 이러한 본체바디(110)의 일측에 광개구부가 형성될 수 있다.

상기 광개구부가 형성되는 측에는 모듈들 간의 체결을 위한 체결부(130)가 배치될 수 있으며, 이러한 체결부(130)는 렌즈부(500) 또는 필터부(200) 또는 셔터부(300) 또는 전송부(400)와의 결합을 위하여 삽입부(102)가 형성될 수 있으며, 상기 렌즈부(500) 또는 필터부(200) 또는 셔터부(300) 또는 전송부(400)의 삽입부(102)에 대응되는 부위에는 삽입개구(참조번호 미표시)가 형성될 수 있다.

상기 체결부(130)는 타측에서 본체부(100)에 형성되는 삽입부의 외주연을 감싸는 형태로 삽입개구가 배치되며 삽입부와의 기계적인 체결력을 제공하도록 체결부재(101)가 결합될 수 있다. 상기 체결부재(101)는 체결부(130)에 형성되는 나사홈에 대응되는 나사산이 형성이 형성될 수 있으며, 나삽되는 방식으로 삽입된 이후 단부가 삽입부에 접속되면 상호간에 체결이 완전하게 이루어질 수 있는 것이다.

상기 삽입부(102)는 원통형으로 이루어지고 인접되는 모듈의 체결부에 형성되는 삽입개구에 삽입되어 체결될 수 있음은 상기한 바와 같고, 정확한 위치에의 결합 및 가이드를 위하여 삽입부(102)의 일부에는 링 형태의 홈인 슬릿부(103)가 형성될 수 있다. 상기 슬릿부(103)는 체결부재(101)가 삽입되면 단부의 일부가 걸림되어 정확한 위치로 체결이 이루어질 수 있도록 하며 광경로의 중심 측으로 갈수록 폭이 좁아지는 경사면 형태의 벽면을 구비하는 것이 바람직할 것이다. 또한, 원주방향으로의 체결위치를 정확하게 안내할 수 있도록 상기 슬릿부(103)의 일부는 차단된 형태로 이루어지는 스토퍼부(미도시)를 가질 수 있으며 삽입부와 갑입개구가 상호 결합된 이후 체결부재(101)가 삽입되어 스토퍼부에 접속되면 정확한 원주상 결합위치를 감지할 수 있도록 할 수 있다. 따라서, 상기 스토퍼부는 슬릿부(103)을 일부 단절하게 된다. 이는 후술될 바와 같은 필터부(200)의 초기화위치 선정과, 셔터부(300)의 위치제어가 가능하도록 기여할 수 있다.

이러한 체결부(130)의 삽입부와 삽입개구의 위치는 상호 반전되어 형성될 수도 있을 것이며, 각각의 모듈들에 형성되어 일측과 타측에 상호 연결성을 가질 수 있도록 배열된다.

도 4는 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치에서 필터부의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 2를 참고하여 설명하면, 필터부(200)는 필터하우징(210) 내부에 회전 가능한 필터회전부재(220)를 구비하고 있고 본체부(100)에 직접 체결되거나 연결되어 있다. 도시된 사항에서는 내부의 구조를 살피기 위하여 필터부(200)의 외관을 형성하는 필터하우징(210)은 일부 생략되어 있다.

필터회전부재(220)는 복수의 개구를 구비하고 상기 개구에는 각각 필터유닛(221)이 구비될 수 있다. 상기 필터유닛(221)은 예를 들어 소정의 색상을 가지는 필름이나 투광성 패널로 구성될 수 있으며, 본체부(100)로부터 방출되는 광을 단색광으로 변환하는 기능을 수행하게 된다. 본 발명에서는 바람직한 실시예로서 제논 램프를 적용하고 있고, 이러한 경우 내열성이 우수한 재질로 이루어지는 것이 바람직할 것이다.

이러한 필터유닛(221)의 배열은 필터회전부재(220)의 원주방향에서 등간격으로 이루어지는 것이 바람직하나, 상기 필터유닛(221)의 선택, 개수 및 배열은 선택적이다. 후술할 바와 같이 상기 필터유닛(221)에 대해 사용자는 프로그래밍이 가능하며 소정의 설정된 시간이나 조건에 따라 원하는 필터유닛(221)을 광경로(t) 상에 배치함으로써 원하는 파장의 단색광을 생성할 수 있도록 한다.

상기한 바에 따라 필터회전부재(220)의 어느 하나의 개구의 중심은 대략 광경로(t)에 대응되며 필터회전부재(220)의 회전축은 광경로(t)에 편심되어 배치된다.

필터하우징(210)의 일부에는 구동부(230)가 장착되어 사용자에 의한 제어신호에 따라 원하는 필터유닛(221)을 광경로 상에 배치할 수 있도록 한다. 상기 구동부(230)와 필터회전부재(220)의 사이에는 감속을 위한 기어나 벨트와 같은 동력 전달수단이 더 배치될 수 있음은 물론이다.

사용자의 설정에 따라 구동부(230)의 회전을 제어함으로써 광경로(t)에 배치되는 필터유닛(221)이 전환될 수 있으므로 도시된 바와 같이 필터회전부재(220)의 일부의 개구는 필터유닛(221)이 배치되지 않은 상태일 수도 있다. 따라서, 필터유닛(221)의 배치상태와 초기화위치를 설정한다면 구동부(230)의 제어에 따라 원하는 필터유닛(221)이 광경로(t) 상에 배치될 수 있는 것이다. 이러한 제어요소와 관련된 구체적인 설명은 후술한다. 상기 초기화위치의 설정을 위하여 엔코더나 광센서와 차단판의 조합과 같은 회전감지수단이 적용될 수 있으며 이와 관련하여서는 셔터부(300)의 실시예가 적용될 수 있을 것이다.

한편, 본체부(100)로부터 광의 방출이 지속되고 있는 과정에서, 필터회전부재(220)의 회전과정이나 광의 차단이 필요한 상태에서 불필요하게 전송부(400)로의 광의 조사가 일어나지 않는 것이 바람직하며 이를 위하여 셔터부(300)가 배치된다.

상기 셔터부(300)는 필터부(200)보다 본체부(100)에 더 인접하여 배치되는 것이 바람직한데 아래에서 이러한 셔터부(300)의 실시예를 설명하도록 한다.

도 5는 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치에서 셔터부의 실시예를 나타내는 분해도이다.

도 4를 참고하면, 셔터부(300)는 내부에 회동 가능하도록 배치되는 차단판부(320)가 광경로(t)를 개폐하는 기능을 수행하게 된다.

셔터부(300)의 외관은 셔터하우징(310)이 이루고 있으며, 본체부(100)로부터 방출되어 필터부(200)로 전달되는 광을 제어하는 기능을 수행하므로 광경로(t)에 대응되는 셔터개구(311)를 구비하고 있다.

상기 셔터개구(311)의 개폐를 선택하도록 내부에 힌지부(321)를 중심으로 회동 가능한 차단판부(320)가 배치되고, 상기 차단판부(320)는 추가적인 셔터구동부(미도시)에 의하여 회전되며 필터부(200)의 구동부(230)와 마찬가지로 제어라인(120)에 의하여 제어신호를 수신하여 개폐의 선택 차단 또는 개방의 시간 간격이 조절된다.

이러한 셔터부(300)의 광경로(t)에 대한 개방상태와 차단상태를 감지할 수 있도록 셔터감지수단이 형성될 수 있으며, 본 발명의 바람직한 실시예에서는 차단판부(320)의 회전을 감지하는 감지부(330)가 구성된다.

상기 감지부(330)는 일실시예로서 광발생소자와 광수신소자를 포함할 수 있고, 광발생소자와 광수신소자의 사이에 차단판부(320)의 회전에 따라 인입출될 수 있는 센싱부재(322)가 차단판부(320)에 구비될 수 있다. 상기 차단판부(320)는 광수신을 차단할 수 있는 다양한 소재가 적용될 수 있을 것이며, 경우에 따라 차단판부(320)와 일체로 형성되는 경우도 고려될 수 있을 것이다. 다른 실시예로서 상기 감지부(330)는 자기감지소자로 구성될 수도 있다.

도 6은 본 발명의 램프를 이용한 컴퓨터 컨트롤 단색광원장치의 제어를 위한 사용자 인터페이스를 설명하기 위한 도면이다.

도시된 예에서는 사용자의 PC 또는 휴대용멀티미디어기기의 화상에 표시되는 것을 나타내고 있으나, 이러한 개념은 제어라인(120)을 통하여 연결되고 중앙처리장치를 가지는 제어부에서 진행되는 알고리즘으로 이해될 수도 있을 것이다.

모니터링및제어부(600)는 크게 단색광원장치의 작동상태를 표시하는 부분과 입력부(640)로 구분하여 볼 수 있고, 상기 입력부는 사용자의 선택에 따라 제어흐름을 직관적으로 입력할 수 있는 UI부(641)와 직접 명령어를 입력할 수 있는 명령어부(642)로 구분될 수 있다.

상기 표시부분은 필터부(200)의 필터유닛 배치와 작동을 표시하는 필터시각화부(610)를 포함할 수 있고, 필터회전부재(220)의 각각의 개구에 장착되는 필터유닛(221)의 장착여부와 유형이 시각적으로 표시될 수 있을 것이다.

이러한 필터시각화부(610)에는 초기화위치(611)가 표시되는 것이 바람직한데, 이는 최초 장착시 또는 구동의 정지 및 재개시 초기위치를 결정하도록 하여 회전에 따른 제어의 정확성을 향상하도록 하기 위함이다. 도면에서는 6개의 서로 다른 파장을 갖도록 하는 필터유닛들이 장착되어 있는 예가 도시되어 있으나 개수와 배열은 선택적이며 이는 사용자의 초기 설정에 의하여 배열과 초기화위치(611)가 결정될 수 있을 것이다. 본 발명에서는 쉬운 선택이 가능하기 때문에 필터회전부재(220)의 개구 일부에 필터유닛이 장착되어 있지 않은 상태도 가능하며, 도면의 예에서 6개 이상의 추가도 가능할 것이다.

상기 필터시각화부(610)에 추가적 또는 교환적으로 모니터링및제어부(600)는 필터표시부(620)를 더 포함할 수 있으며, 이러한 필터표시부(620)는 각각의 필터유닛(221)에 의한 단색광의 파장을 표시하고 선택하도록 할 수 있다. 이는 사용자가 개별적으로 지정하여 필터를 선택하거나 알고리즘에 의한 연속적인 작동시 정확한 파장을 확인할 수 있도록 함으로써 검사 등의 조작에서 신뢰성을 더욱 향상할 수 있도록 한다.

또한, 셔터표시부(630)를 더 포함하며 이러한 셔터표시부(630)는 셔터의 개폐동작의 시각화는 물론 광경로에 대한 개방과 차단의 입력이 가능한 입력버튼을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 진행표시부(650)를 더 포함하며 사용자의 입력 또는 알고리즘에 의한 연속적 작동시 현재 진행되는 작업의 진행상태 또는 명령을 시각화하여 표시할 수 있다.

한편, 입력부(640)는 사용자의 간편한 제어가 가능하도록 각각의 명령을 시각화된 인터페이스로서 조작할 수 있도록 하는 UI부(641)를 포함하며, 도시된 예에서 사용자는 드래그나 클릭(태핑) 등의 방식으로 소정의 인터벌을 결정하거나 특정 동작을 선택하거나 순번의 교환이 가능하도록 할 수 있다. 여기서, 입력버튼의 입력에 따라 선택된 제어명령이 도식화되어 표시되는 UI부(641)와, 사용자 명령어를 입력받는 명령어부(642)가 선택될 수 있는 것이다.

도시된 예를 설명하면, 1000밀리초 동안 슬립 동작(641a)을 한 이후에, 모터가 온동작(641b)되고 초기호위치로 초기화가 이루어지며(641c),입력 대기상태(641d)에 이른다. 도시된 진행표시부(650)의 하단에서 사용자의 선택에 따라 시작(START)과 정지(PAUSE)가 가능한 제어버튼이 표시되어 있음을 참고한다.

사용자에 의하여 설정된 소정의 알고리즘은 셔터부(300)에서 광경로에 대해 셔터부(300)의 폐쇄동작(641f)을 수행하고 제1번의 필터가 선택(641g)된다. 상기 과정은 사용자의 명령에 의하여 100번 반복되도록 지정(641e)될 수 있다.

이러한 예시는 다양한 유형으로 선택 가능하며 필터의 선택, 유지시간의 선택, 셔터의 작동 인터벌, 휴지시간의 부여 등 사용자의 간단한 설정에 의한 알고리즘의 설정이 가능하다.

이러한 입력은 사용자의 명령어 입력이 가능한 명령어부(642)에서도 가능하며, 사용자의 선택에 따라 두 가지 유형의 입력이 가능한 것이어서 편리성이 극대화될 수 있다.

상기와 같은 모니터링및제어부(600)에 의한 조작의 일실시예로서, 필터부(200)에서 6개의 필터유닛들이 지정되어 장착되고 필터시각화부(610)에서 표시되어 초기화가 완료되면, 예를 들어 초기화위치(611)로부터 시계방향으로 제1번유닛(빨강), 제2번유닛(주황), 제3번유닛(노랑), 제4번유닛(초록), 제5번유닛(파랑) 및 제6번유닛(흰색)이 지정될 수 있다.

이때, 구동부(230)에 의한 필터부(200)의 회전속도는 10RPM으로 설정될 수 있다.

사용자의 입력부(640)에서의 입력에 의한 선택은 1번필터의 서낵, 5초간의 셔터온, 5초간의 셔터오프, 2번필터선택, 3초간의 셔터온, 2초간의 셔터오프로 시계열적으로 설정될 수 있고, 상기 과정은 1000번 반복될 수 있다.

본 발명의 실시예들에서는 사용자에 의한 제어 가능요소가 필터부(200)와 셔터부(300)로 정의되었으나, 경우에 따라 광원의 온오프 제어도 통합적으로 가능할 수 있다. 이러한 경우 상기 본체부(100)는 램프의 온 여부를 감지하기 위한 램프감지수단(미도시)을 더 포함할 수 있으며, 이러한 램프감지수단은 전류측정장치로 구성되는 것이 바람직하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 제어부는 제어전력이 인가되어 램프가 온 상태로 유지될 때까지 지속적으로 개시동작을 위한 시작제어전압을 입력할 수 있을 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 각각의 기능별로 모듈화되어 선택 및 조합이 가능하므로 사용환경에 따른 적응성이 우수할 뿐만 아니라 경제성이 비약적으로 향상되는 이점을 제공한다.

또한, 복수의 조합에 대해 사용자 환경에서 변경 설정이 가능하고 특히 필터와 셔터의 개별적이고 연속적인 알고리즘에 의한 제어가 가능하기 때문에 반복실험시의 효율성이 극대화되는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...본체부 101...체결부재
102...삽입부 103...슬릿부
110...본체바디 120...제어라인
200...필터부 210...필터하우징
220...필터회전부재 221...필터유닛
230...구동부 300...셔터부
310...셔터하우징 311...셔터개구
320...차단판부 321...힌지부
322...센싱부재 330...감지부
400...전송부 500...렌즈부
600...모니터링및제어부 610...필터시각화부
611...초기화위치 620...필터표시부
630...셔터표시부 640...입력부
641...UI부 642...명령어부
650...진행표시부

Claims (8)

1. 광원과 상기 광원에 고전압전원을 인가하는 고전압전원부를 구비하는 본체부(100);
   상기 본체부의 광개구부측에 형성되는 삽입부에 탈착 가능한 삽입개구와, 상기 삽입개구를 개폐하는 차단판부와, 상기 차단판부의 개폐위치를 감지할 수 있도록 하는 센싱부재를 가지는 셔터부(300);
   상기 본체부 또는 셔터부에 탈착 가능하도록 결합되며 하나 이상의 필터유닛 이 장착되고 선택된 필터유닛을 광경로에 배치할 수 있는 필터회전부재(220)를 구비하는 필터부(200); 및
   상기 셔터부 및 필터부와 제어라인에 의하여 연결되며 셔터부의 광경로 개폐와 단색광의 발생을 위한 필터의 선택 명령을 전송하는 모니터링및제어부(600);를 포함하는 단색광원장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체부, 셔터부 및 필터부의 배열의 말단에 결합되며 필터부에서 선택된 파장의 단색광을 전송하도록 광파이버를 구비하는 전송부(400);를 포함하는 단색광원장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 본체부, 셔터부 및 필터부는,
   광경로에 일치되도록 배열되며 각각 인접되는 삽입개구에 삽입되며 원주방향으로 홈 형상의 슬릿부가 형성되는 삽입부(102)를 구비하는 단색광원장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 슬릿부는,
   삽입개구측에 삽입되는 체결부재(101)의 단부가 접촉되며 중심측으로 갈수록 폭이 좁아지는 경사면 형태의 벽면을 구비하는 단색광원장치.
   
5. 제3항에 있어서,
   상기 삽입부는,
   인접되는 삽입개구에 삽입된 이후 원주상의 결합위치를 결정하도록 슬릿부의 일부를 단절하는 스토퍼부를 구비하는 단색광원장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 셔터부는,
   셔터하우징(310)에서 광경로에 일치되도록 형성되는 셔터개구(311)와, 상기 차단판부를 힌지부에서 회전되도록 구동하는 셔터구동부를 포함하여 이루어지는 단색광원장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 셔터부는,
   상기 센싱부재가 힌지부에 인접된 차단판부에 형성되며, 상기 센싱부재의 인입출을 감지하는 감지부(330)를 더 구비하는 단색광원장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 모니터링및제어부는,
   상기 필터부의 필터유닛 배치와 초기화위치를 표시하는 필터시각화부(610)와, 상기 필터유닛에 대한 선택입력을 받는 필터표시부(620)와, 상기 셔터부에 대한 제어동작을 입력받는 셔터표시부(630)와, 셔터의 작동시간과 선택되는 필터의 종류와 휴지시간 및 반복횟수를 설정할 수 있는 입력부(640)를 구비하며,
   상기 입력부는,
   입력버튼의 입력에 따라 선택된 제어명령이 도식화되어 표시되는 UI부(641)와, 사용자 명령어를 입력받는 명령어부(642)가 선택될 수 있는 단색광원장치.
   

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