KR102131951B1 - 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 레이저를 발생시키는 레이저 튜브(200); 제1렌즈 수용체(310)와 제2렌즈 수용체(320)가 커플러(330)를 사이에 두고 결합되어 레이저 튜브(200)에서 출력된 레이저를 투과시키는 렌즈부(300); 렌즈부(300)에서 출력된 레이저를 편광하는 편광판(400); 및 레이저 튜브(200) 내지 편광판(400)을 수용하는 레이저 홀더(100);를 포함하고, 레이저 홀더(100)는 튜브 수용부(110) 내지 편광 결합부(150)는 동심원이 일치되는 일체형으로 형성된 것;을 특징으로 하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리를 제공한다.

Description

일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리{LASER ASSEMBLY WITH INTEGRATED LASER HOLDER}

본 발명은 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리에 관한 것이다.

레이저 장치는 반도체 제조 장비 중에서 웨이퍼와 레티클 스테이지는 고속으로 움직이는 노광 장비의 핵심 부품으로, 스테이지의 위치를 정확하게 측정하기 위한 간섭계 시스템에 적용될 수 있다.

레이저를 이용한 위치 측정 기술은 이중 주파수 레이저를 이용한 간섭계 시스템으로서, 예를 들면, 지만(Zeeman) 레이저를 사용하며 편광된 두 파의 수KHz에서 ~4MHz 정도의 주파수 차이를 이용하여 측정 대상인 타겟의 속도를 측정하고 시간으로 적분하여 해당시간 동안 움직인 거리를 측정한다. 따라서 레이저 간섭계를 통해 스테이지의 원점에 대해서 상대적인 위치를 지속적으로 측정한다.

위와 같이 간섭계 시스템에서 레이저를 출력하는 레이저 헤드는 통상적으로 레이저를 발진시키는 레이저 튜브와 렌즈부 및 편광판의 내부 구성과, 내부 구성을 수용하는 홀더들과, 레이저 튜브가 수용된 레이저 튜브 홀더의 외면에 고정되는 자석 및 자석 홀더부로 구성된 레이저 어셈블리를 포함한다.

종래의 레이저 어셈블리는 레이저 튜브를 레이저 튜브 홀더에 인입시킨 후 정렬과정이 필요하고, 렌즈부가 삽입된 레이저 홀더에 레이저 튜브 홀더를 결합한뒤에 레이저 튜브와 렌즈부간에 중심점이 일치되도록 정렬 과정이 필요하다.

따라서 종래의 레이저 장치는 레이저 홀더와 레이저 튜브 홀더가 결합된 후 정렬 과정이 필요함에 따라 레이저 튜브 홀더 또는 레이저 홀더의 외경, 반대로 레이저 홀더 또는 레이저 튜브 홀더 내경에 간격을 주어야만 한다.

하지만, 레이저 튜브 홀더와 레이저 홀더는 서로 다른 가공 과정을 거치게 됨에 따라 각각의 내경 및/또는 외경의 중심이 달라질 수 있어 레이저 튜브 홀더와 레이저 홀더, 또는 레이저 튜브와 렌즈부 간 정렬이 매우 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 레이저 어셈블리는 레이저 튜브의 공급 전원이 설정된 범위 이내에서 안정적으로 공급될 수 있도록 레이저 튜브와 설정된 거리(예를 들면, 6cm) 이내에 저항이 연결되어야 하고, 흔들리지 않도록 고정되어야 한다.

하지만, 종래의 레이저 어셈블리는 레이저 튜브 홀더의 외면에 자석과 이를 지지 및 고정시키는 자석 홀더부가 더 구비되어야 하기에 저항과 레이저 튜브 간의 설정 거리를 유지하면서 저항을 고정 시킬 수 있는 과정이 매우 어려운 문제점이 있었다.

한국공개특허공보 제10-2008-0091137(2008.10.09)

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 레이저 어셈블리의 조립 과정을 보다 용이하게 할 수 있는 일체형 레이저 홀더가 구비된 레이저 어셈블리를 제공함에 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예는 레이저를 발생시키는 레이저 튜브와, 제1렌즈 수용체와 제2렌즈 수용체가 커플러를 사이에 두고 결합되어 레이저 튜브에서 출력된 레이저를 투과시키는 렌즈부와, 렌즈부에서 출력된 레이저를 편광하는 편광판 및 레이저 튜브 내지 편광판을 수용하는 레이저 홀더를 포함하고, 레이저 홀더는 내측에 레이저 튜브가 수용되어 레이저의 광로가 형성되는 튜브 수용부와, 튜브 수용부에 비하여 확장된 직경을 갖고 내측에 렌즈부가 수용되는 렌즈 수용부와, 렌즈 수용부의 렌즈와 레이저 튜브간의 광로를 이루는 연결 중공을 구비하여 렌즈부가 결합되는 렌즈 연결부 및 렌즈 수용부의 선단에서 편광판이 고정되는 편광 결합부를 구비하고, 튜브 수용부 내지 편광 결합부는 일체형인 것을 특징으로 하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리를 제공할 수 있다.

그러므로 본 발명은 일체형 홀더를 구비함에 따라 레이저 튜브와 레이저 튜브 홀더간의 정렬 과정과, 레이저 튜브 홀더와 레이저 홀더간의 정렬 과정이 매우 단축될 수 있어 조립 작업이 매우 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리를 간략 도시한 사시도이다.
도 2는 레이저 홀더와 렌즈부 및 편광판이 결합된 도면이다.
도 3은 도 2의 분해 도면이다.
도 4는 레이저 홀더를 도시한 일측면도이다.
도 5는 레이저 홀더를 도시한 타측면도이다.
도 6은 도 4의 정면도이다.
도 7은 도 4의 A-A'의 확대 도면이다.
도 8은 자석 홀더부의 분해 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있지만, 특정 실시예를 도면에 예시하여 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 서로 다른 방향으로 연장되는 구조물을 연결 및/또는 고정시키기 위한 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물중 어느 하나에 해당되는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제 하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서는 본 발명에 따른 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리를 간략 도시한 사시도, 도 2는 레이저 홀더와 렌즈부 및 편광판이 결합된 도면, 도 3은 도 2의 분해 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리는 레이저를 발생시키는 레이저 튜브(200)와, 레이저를 투과시키는 렌즈부(300)와, 레이저를 편광하는 편광판(400)과, 레이저 튜브(200) 내지 편광판(400)을 수용하는 레이저 홀더(100)와, 레이저 홀더(100)의 외면에 결합된 자석(540)을 지지하는 자석 홀더부(500)와, 공급 전원 레벨을 제한하는 밸러스트 저항(800)과, 레이저 홀더(100) 내지 자석 홀더부(500)를 지지하는 지지 플레이트(600)를 포함한다.

레이저 튜브(200)는 전원 장치로부터 연장된 전원선(700)을 통하여 공급된 전원으로 레이저를 발진시킨다. 여기서 레이저 튜브(200)에서 발진된 레이저는 렌즈부(300) 및 편광판(400)을 거쳐 타겟으로 입사된다. 레이저 튜브(200)는 레이저 홀더(100)의 내측에서 수용된다.

렌즈부(300)는 오목렌즈와 볼록렌즈를 구비하여 레이저 홀더(100) 내측에 체결된다. 여기서 렌즈부(300)는 볼록렌즈가 고정되는 제1렌즈 수용체(310)와, 제1렌즈 수용체(310)와 체결되는 커플러(330)와, 오목렌즈가 고정되어 커플러(330)의 선단에 체결되는 제2렌즈 수용체(320)를 포함한다.

제1렌즈 수용체(310)는 외측으로 확장된 렌즈 고정판(311)과, 렌즈 고정판(311)을 연통하는 렌즈 고정핀(312)을 포함한다. 렌즈 고정판의 중심부에는 볼록렌즈가 설치되며, 이는 레이저 튜브(200)의 중심점과 일치되도록 정렬된다.

커플러(330)는 선단과 후단이 모두 개방되어 후단에서 제1렌즈 수용체(310)가 인입되고, 선단에서 제2렌즈 수용체(320)가 체결된다. 이때 커플러(330)는 내측이 중공된 구조로서 볼록렌즈와 오목렌즈 간의 광로가 형성된다.

제2렌즈 수용체(320)는 수용되는 커플러(330)의 선단에 체결되며, 볼록렌즈를 투과한 레이저를 오목렌즈로 안내한다. 여기서, 오목렌즈는, 예를 들면, 제2렌즈 수용체(320)의 선단에 고정된다.

편광판(400)은 렌즈부(300)에서 투과된 레이저를 편광시킨다. 이를 위하여 편광판(400)은 레이저 홀더(100)의 선단에 결합된다. 여기서 편광판(400)은 외측으로 확장된 테두리에서 고정핀(또는 고정나사)(이하에서는 고정 수단으로 총칭함)(410)이 체결될 수 있다. 편광판(400)의 고정수단(410)은 레이저 홀더(100)의 선단에 형성된 편광 고정홀(151)에 체결된다.

자석 홀더부(500)는 레이저 홀더(100)의 외면에 체결되는 자석(540)을 지지하여 지지 플레이트(600)에 고정된다. 즉 자석 홀더부(500)는 레이저 홀더(100) 및 자석(540)을 모두 지지 플레이트(600)에 고정시킨다. 구체적인 설명은 도 9를 참조하여 후술한다.

레이저 홀더(100)는 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 4는 레이저 홀더를 도시한 일측면도와, 도 5는 레이저 홀더를 도시한 타측면도, 도 6은 도 4의 정면도이다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 레이저 홀더(100)는 내측에 중공을 이루어 연장되는 튜브 수용부(110)와, 렌즈부(300)를 고정시켜 레이저 튜브(200) 사이의 광로를 연결하는 렌즈 연결부(130)와, 렌즈 연결부(130)에서 연장되어 렌즈부(300)가 수용되는 공간을 형성하는 렌즈 수용부(140)와, 편광판(400)을 고정시키는 편광 결합부(150)를 포함한다.

튜브 수용부(110)는 내측에서 레이저 튜브(200)가 인입되는 중공형의 수용관(111)과, 수용관(111)을 밀폐시키는 수용캡(112)을 포함한다.

수용관(111)은 내측에서 레이저 튜브(200)가 수용되고, 레이저 튜브(200)에서 발진된 레이저를 렌즈부(300)로 안내할 수 있도록 중공 형성된다. 여기서 수용관(111)은 내측으로 인입된 레이저 튜브(200)를 고정시키기 위하여 외면에서 고정수단(도면번호 부여되지 않음)이 삽입되는 복 수개의 튜브 고정홀(111a)과, 전원선(700)을 인출시키기 위하여 끝단에서 측방으로 절개되는 전원선 인출구(111b)를 포함할 수 있다.

튜브 고정홀(111a)은 복 수개로서 고정수단(도면번호 부여되지 않음)이 삽입되어 내측에 위치된 레이저 튜브(200)를 고정 시킬 수 있도록 한다.

전원선 인출구(111b)는 수용캡(112)이 체결되는 후단에서 측 방으로 절개되어 레이저 튜브(200)에 연결되는 전원선(700)을 수용관(111)의 측면으로부터 인출시킨다. 이와 같은 전원선(700)의 측면 인출은 한정된 범위의 길이를 갖도록 설정된 전원선의 거리로 인하여 밸러스터 저항의 고정 위치의 설정을 보다 용이하게 하기 위함이다.

예를 들면, 통상적으로 레이저 튜브(200)에서 발진되는 레이저의 주파수가 설정된 범위 이내로 유지하기 위해서는 공급 전원이 설정된 범위 이내에서 안정적으로 공급되어야 한다. 이와 같은 공급전원의 안정된 공급을 위해서는 레이저 튜브(200)에 연결된 전원선(700)에 밸러스트 저항(800)이 추가된다.

이때, 통상적으로 밸러스트 저항(800)과 레이저 튜브(200)는 공급 전원레벨의 설정된 범위 이내로 유지될 수 있도록 상호간의 거리(예를 들면, 6cm 이하)가 유지되어야 하고, 흔들리지 않도록 고정된 상태를 유지해야 된다.

즉, 밸러스트 저항(800)은 위와 같은 설정 거리와 흔들림 없는 고정상태가 만족되어야만 레이저 튜브(200)에 공급된 전원을 안정적으로 유지할 수 있다.

그러므로 밸러스트 저항(800)은 흔들림 없는 고정 상태를 위하여 지지 플레이트(600) 또는 자석 홀더부(500)의 외면에 고정되는 것이 바람직하다.

하지만 종래에는 수용캡(112)의 중심으로부터 전원선(700)이 인출됨에 따라 자석 홀더부(500)의 외면에 도달되는 거리가 증가되기에 전원선(700)의 여유 거리가 없어 전원선(700)을 바짝 당겨서 자석 홀더부(500)의 외면에 고정하였다. 그러므로 종래에는 밸러스트 저항(800)의 고정 작업에서 설정 거리의 유지와 흔들림없는 고정 상태 모두를 만족시키기에 상당한 어려움이 있었다.

그러므로 본 발명에서는 수용관(111)의 측면에서 전원선(700)이 인출될 수 있도록 전원선 인출구(111b)를 형성하여 전원선이 연장되는 자석 홀더 외면에서 레이저 튜브간의 거리를 단축시킨 것을 특징으로 한다.

수용캡(112)은 수용관(111)의 개방된 후단을 밀폐시킨다. 여기서 수용캡(112)은 나사체결 또는 억지 끼움식으로 레이저 튜브(200)가 인입된 이후에 수용관(111)을 밀폐시킨다.

걸림턱(120)은 수용관(111)과 렌즈 연결부(130) 사이에서 외측으로 돌출되는 확장된 직경을 갖는다. 여기서 걸림턱(120)은 단면에서 후술되는 자석 홀더부(500)의 링 고정핀이 연통될 수 있도록 연통홀(121)이 형성될 수 있다.

또한 걸림턱(120)은 일면에서 직립된 단면(122)을 이루도록 형성된다. 이와 같은 직립된 단면(122)은 고정된 자세를 유지하기 위함과 동시에 방향을 표시하기 위한 것이다. 이는 레이저 홀더(100)에 수용된 레이저 튜브(200)와 렌즈부(300)간의 정렬을 위하여 위치 표시 기능을 수행할 수 있다.

렌즈 수용부(140)는 렌즈 연결부(130)에서 연장되어 내측에 렌즈부(300)가 수용되는 공간을 형성한다. 여기서 렌즈 수용부(140)는 렌즈부(300)가 수용된 내부공간이 개방되도록 절개형성된다. 즉, 렌즈 수용부(140)는 렌즈 연결부(130)에서 연장된 하나 이상이 연결판으로 렌즈부(300)가 수용되는 공간을 형성한다.

여기서 렌즈 수용부(140)와 렌즈 연결부(130) 및 튜브 수용부(110)는 일체형으로 형성됨에 따라 하나의 장비에 의해 가공된 일체형임에 따라 동심원이 동일함에 따라 종래에 비하여 정렬 과정이 단축될 수 있다.

편광 결합부(150)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 렌즈 수용부(140)의 선단에서 편광판(400)이 결합되도록 고리 형상의 단면을 형성한다. 아울러, 편광 결합부(150)는 편광판(400)에 연통된 편광 고정수단(410)이 삽입되도록 편광 고정홀(151)이 복 수개 형성된다.

렌즈 연결부(130)는 걸림턱(120)에서 전방으로 연장되어 렌즈부(300)와 레이저 튜브(200)간에 광로를 형성할 수 있도록 수용관(111)의 레이저 튜브(200)와 동심원이 일치되도록 렌즈부(300)를 고정 및 상호 연결되는 중공을 형성한다. 구체적인 설명은 도 7을 참조하여 설명한다.

도 7은 도 4의 A-A'의 확대 도면이다.

도 7을 참조하면, 렌즈 연결부(130)는 수용관(111)에서 연장되는 외면에서 관통되어 전원선(700)이 인출되는 전원선 인출공(131)과, 수용관(111)의 중공과 연통되는 연결 중공(134)과, 연결 중공(134)을 중심으로 렌즈부(300)의 후단을 지지하는 연결 지지판(133)과, 연결 지지판(133)의 외측에서 단차 형성되어 렌즈 고정판(312)의 수용 공간을 구획하는 연결 단차(135)와, 렌즈 고정수단(311)이 연통 삽입되는 렌즈 고정홀(132)을 포함한다.

연결 중공(134)은 내측에서 수용관(111)의 중공으로 연통되어 레이저 튜브(200)에서 발진된 레이저가 렌즈부(300)로 입사되는 광로를 형성한다. 여기서 연결 중공(134)은 튜브 수용부(110)의 동심원과 레이저 수용부(140)의 동심원과 일치된다.

연결 지지판(133)은 연결 중공(134)을 중심으로 단면을 이루어 렌즈부(300)의 제1렌즈 수용체(310)의 후단에서 외측으로 확장된 렌즈 고정판(312)이 밀착된다.

연결 단차(135)는 연결 지지판(133)의 테두리로서 돌출되도록 단차 형성된다. 그러므로 연결 단차(135)는 제1렌즈 수용체(310)의 렌즈 고정판(312)이 수용되는 연결 지지판(133)의 영역을 한정한다. 이와 같은 연결 지지판(133)의 영역 한정은 렌즈부(300)와 레이저 튜브(200)간의 정렬 과정을 용이하게 한다.

렌즈 고정홀(132)은 연결 지지판(133)에서 복 수개가 상호 이격되도록 형성된다. 여기서 렌즈 고정홀(132)은 제1렌즈 수용체(310)의 렌즈 고정판(312)을 연통하는 렌즈 고정수단(311)이 삽입된다.

렌즈 고정홀(132)은 도시된 바와 같이 동일한 형상을 갖도록 구성될 수 있지만, 더욱 바람직하게로는 서로 다른 형상 및/또는 사이즈를 갖는 다양한 고정홀이 형성될 수 있다. 예를 들면, 렌즈 고정홀(132)은 제1고정홀 그룹 내지 제3고정홀 그룹 중에서 적어도 2 이상의 그룹이 동시에 적용될 수 있다. 이중 제1고정홀 그룹은 원형의 제1사이즈를 갖는 복 수개의 고정홀이고, 제2고정홀 그룹은 타원형의 제2사이즈를 갖는 복 수개의 고정홀, 제3고정홀 그룹은 원형 또는 타원형으로서 제3 사이즈를 갖는 복 수개의 고정홀로 이루어질 수 있다.

이와 같은 다양한 형상의 고정홀 그룹들의 혼용은 렌즈부(300)의 형상 및 사이즈가 고정된 제품만을 사용하는 것이 아닌 형상과 사이즈의 차이가 있더라도 적용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 본 발명은 렌즈부(300)의 제조 회사나 형상의 차이가 있더라도 범용적으로 적용가능하다.

자석 홀더부(500)는 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 도 1의 자석 홀더부의 분해 도면이다.

도 8을 참조하면, 자석 홀더부(500)는 수용관(111)의 외면에 삽입되는 원통형의 자석(540)과, 자석(540)을 고정시키는 원통형의 자석 홀더(510)와, 자석 홀더(510)를 고정시키는 한 쌍의 홀더 지지수단(520)과, 한 쌍의 홀더 지지수단(520)을 상호 체결시키는 홀더 고정핀(530)을 포함한다.

자석 홀더(510)는 원통형으로서 수용관(111)의 외면에 끼움식으로 체결되는 자석(540)을 고정시킨다. 이를 위하여 자석 홀더(510)는 내측이 중공된 관형으로 자석(540)의 외면에 끼움식으로 체결된다.

홀더 지지수단(520)은 지지 플레이트(600)에 직립되도록 체결된 상호 이격된 한 쌍으로서 그 사이에 끼움되는 자석 홀더(510)를 지지한다. 이를 위하여 홀더 지지수단(520)은 링 형상으로 자석 홀더(510)가 끼움되는 홀더 끼움링(521)과, 홀더 끼움링(521)을 지지 플레이트(600)의 상면에 고정시키는 홀더 지지단(522)을 포함한다.

홀더 끼움링(521)은 자석 홀더(510)가 끼움될 수 있는 링 형상으로 제작되어 인입되는 자석 홀더(510)를 지지한다. 즉, 한 쌍의 홀더 끼움링(521)은 자석 홀더(510)의 선단과 후단 외면에 각각 끼움되어 지지 플레이트(600)의 상면에서 레이저 홀더(100)의 외면에 체결된 자석(540)과, 이를 고정시키는 자석 홀더(510)를 지지한다.

여기서 홀더 끼움링(521)은 단면에서 홀더 고정핀(530)이 연통 체결될 수 있도록 관통된 홀더 체결홀(521a)이 형성된다. 홀더 체결홀(521a)은 상술한 걸림턱(120)의 연통홀(121)과 일치되는 위치와 간격으로 형성된다.

홀더 지지단(522)은 홀더 끼움링(521)과 일체형으로 제작되어 지지 플레이트(600)의 상면에 체결된다. 이를 위하여 홀더 지지단(522)은 홀더 끼움링(521)의 하측에서 양측 방향으로 연장되고, 그 상면에 고정수단(도시되지 않음)이 삽입되는 홀더 고정홀(522a)이 형성된다.

즉, 홀더 지지단(522)은 지지 플레이트(600)의 상면에 나사 결합됨에 따라 홀더 끼움링(521)에 체결되는 자석 홀더(510)와 이에 결합되는 레이저 홀더(100)를 지지 플레이트(600)의 상면에 고정시킨다.

홀더 고정핀(530)은 복 수개로서 상호 이격된 홀더 끼움링 사이에 연결되어 그 사이에 끼움된 자석 홀더(510)를 고정시킨다. 이때 홀더 고정핀(530)은 홀더 끼움링(520)의 홀더 체결홀(521a)을 통하여 걸림턱(120)의 연통홀(121)까지 삽입된다. 즉, 홀더 고정핀(530)은 레이저 홀더(100)의 걸림턱(120)과 연계되어 자석 홀더(510)를 고정시킨다.

본 발명은 상기와 같은 구성을 포함하며 이하에서는 본 발명의 작용설명을 개시한다.

작업자는 레이저 튜브(200)에 밸러스트 저항(800)이 연결되는 전원선(700)을 연결한다. 그리고 작업자는 레이저 홀더(100)의 튜브 수용부(110)에서 수용캡(112)을 이탈시킨 뒤에 레이저 튜브(200)를 인입시키고, 수용캡(112)으로 튜브 수용부(110)의 개방된 후단을 밀폐시킨다. 이때 전원선(700)은 튜브 수용부(110)의 전원선 인출구(111b)를 통하여 인출됨에 따라 튜브 수용관(111)의 외측면으로 인출되어 밸러스트 저항(800)의 고정 위치까지 최단거리로 인출될 수 있다.

그리고 작업자는 수용관(111)의 튜브 고정홀(111a)에 고정수단을 삽입하여 레이저 홀더(100)의 튜브 수용부(110)에 인입된 레이저 튜브(200)를 고정시킨다.

이후 작업자는 렌즈부(300)를 렌즈 수용부(140)에 인입시킨 뒤에 렌즈 연결부(130)에 고정시킨다. 이때, 작업자는 렌즈부(300)의 제1렌즈 수용체(310)의 연결 고정판을 렌즈 연결부(130)의 연결 단차(135)에 의해 구획된 공간으로 형성된 연결 지지판(133)으로 밀착된다. 따라서 연결 중공(134)과 제1렌즈 수용체(310)에 형성된 렌즈가 일직선을 이루도록 설치될 수 있다.

여기서 렌즈부(300)가 설치되는 렌즈 수용부(140) 및 렌즈 연결부(130)의 동심원과 레이저 튜브(200)가 수용되는 튜브 수용부(110)의 동심원은 일치된다. 즉, 본 발명은 레이저 튜브(200)와 렌즈부(130) 및 편광판(400)이 결합되는 각각의 홀더가 하나의 레이저 홀더(100)로 일체화됨에 따라 동심원이 일치되도록 가공될 수 있다.

그러므로 본 발명은 렌즈 수용부(140)에 수용된 렌즈부(300)와 레이저 튜브(200))간의 정렬만으로 레이저 어셈블리의 조립을 위한 정렬이 완료될 수 있다.

따라서 작업자는 렌즈부(300)와 레이저 튜브(200)간의 동심원의 일치 여부를 확인하고, 불일치시의 렌즈 수용부(140)의 개구를 통하여 노출된 렌즈부(130)를 회전시켜 정렬 과정을 진행한다. 확인 및 정렬 과정은 별도의 지그에 설치된 후 레이저 튜브(200)에 전원을 공급하여 실제 레이저를 발생시킨 후 렌즈부(300)를 회전시키는 방식으로 진행될 수 있다.

본 발명은 레이저 홀더(100)가 일체형으로 형성됨에 따라 레이저 홀더(100)와 레이저 튜브(200)간의 정렬과정, 렌즈부(300)와 레이저 홀더(100)간의 정렬 과정 없이 레이저 튜브(200)와 렌즈부(300)간의 정렬 과정만이 필요하다. 하지만, 본 발명에서는 렌즈부가 설치 및 연결되는 영역을 연결 단차(135)로 구획 및 표시함에 따라 렌즈부(300)의 정렬 과정을 보다 용이하게 할 수 있다.

상기와 같은 정렬 과정이 완료되면, 작업자는 제1렌즈 수용체(310)의 후단에서 외측으로 확장된 렌즈 고정판(312)에 렌즈 고정수단(311)을 삽입하여 렌즈부(300)를 렌즈 연결부(130)에 고정시킨다. 그리고 작업자는 편광판(400)을 편광 결합부(150)에 고정시켜 레이저 홀더(100)의 조립 과정이 완료된다.

이후 작업자는 자석(540)의 외면에 자석 홀더(510)를 끼움시킨 뒤에 자석 홀더(510)의 외면 양측에 홀더 지지수단(520)을 각각 끼움 시킨 뒤에 레이저 홀더(100)의 튜브 수용부(110) 외면에 끼움시킨다.

상기와 같이 양측에 홀더 지지수단(520)이 끼움된 상태에서 튜브 수용부(110)의 외면에 자석 홀더(510)가 설치되면, 홀더 고정핀(530)이 한쪽 홀더 끼움링(521)으로부터 삽입되어 반대쪽 홀더 끼움링(521) 및 걸림턱(120)으로 연통삽입되면서 자석 홀더부(500)의 조립이 완료된다.

즉, 레이저 홀더(100)의 외면에는 자석(540)이 끼움되고, 자석(540)은 홀더 지지수단(520)에 의해 지지되는 자석 홀더(510)에 의해 튜브 수용부(110) 외면에 고정된다.

또한, 홀더 지지수단(520)은 지지 플레이트(600)의 상면에 놓여진 뒤에 홀더 끼움링(521)과 일체형으로 형성된 홀더 지지단(522)의 홀더 고정홀(522a)에 고정수단(도시되지 않음)이 연통 삽입된다. 따라서 레이저 홀더(100) 및 자석 홀더부(500)가 지지 플레이트(600)의 상면에 고정된다. 즉, 상기와 같은 과정을 통하여 레이저 어셈블리가 완성된다.

상술한 바와 같이 본 발명은 레이저 어셈블리의 조립과정에서 레이저 튜브(200)와 렌즈부(300), 레이저 홀더(100)등의 정렬 과정을 단축시킬 수 있고, 밸러스트 저항(800)의 설치를 위한 전원선(700)의 연장거리를 단축 시킬 수 있는 구조를 포함하고 있어 레이저 어셈블리의 조립 과정 및 시간을 단축시킬 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

본 실시 예와 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기된 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시 방법들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 레이저 홀더 110 : 튜브 수용부
111 : 수용관 111a : 튜브 고정홀
111b : 전원선 인출구 112 : 수용캡
120 : 걸림턱 121 : 연통홀
130 : 렌즈 연결부 131 : 전원선 인출공
132 : 렌즈 고정홀 133 : 연결 지지판
134 : 연결 중공 135 : 연결 단차
140 : 렌즈 수용부 150 : 편광 결합부
151 : 편광 고정홀 200 : 레이저 튜브
300 : 렌즈부 310 : 제1렌즈 수용체
311 : 렌즈 고정수단 312 : 렌즈 고정판
320 : 제2렌즈 수용체 330 : 커플러
400 : 편광판 410 : 편광 고정수단
500 : 자석 홀더부 510 : 자석 홀더
520 : 홀더 지지수단 521 : 홀더 끼움링
521a : 홀더 체결홀 522 : 홀더 지지단
522a : 홀더 고정홀 530 : 홀더 고정핀
540 : 자석 600 : 지지 플레이트
700 : 전원선 800 : 밸러스트 저항

Claims (6)

1. 레이저를 발생시키는 레이저 튜브(200);
   제1렌즈 수용체(310)와 제2렌즈 수용체(320)가 커플러(330)를 사이에 두고 결합되어 레이저 튜브(200)에서 출력된 레이저를 투과시키는 렌즈부(300);
   렌즈부(300)에서 출력된 레이저를 편광하는 편광판(400); 및
   레이저 튜브(200) 내지 편광판(400)을 수용하는 레이저 홀더(100);를 포함하고,
   레이저 홀더(100)는
   내측에 레이저 튜브(200)가 수용되어 레이저의 광로가 형성되는 튜브 수용부(110);
   튜브 수용부(110)에 비하여 확장된 직경을 갖고 내측에 렌즈부(300)가 수용되는 렌즈 수용부(140);
   렌즈 수용부(140)의 렌즈와 레이저 튜브(200)간의 광로를 이루는 연결 중공(134)을 구비하여 렌즈부(300)가 결합되는 렌즈 연결부(130); 및
   렌즈 수용부(140)의 선단에서 편광판(400)이 고정되는 편광 결합부(150);를 구비하고,
   튜브 수용부(110) 내지 편광 결합부(150)는 동심원이 일치되는 일체형으로 형성된 것;을 특징으로 하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리.
   
2. 청구항 1에 있어서, 레이저 어셈블리는
   튜브 수용부(110)의 외면에 끼움되는 자석(540)과, 자석(540)을 고정시키는 자석 홀더(510)를 구비하는 자석 홀더부(500); 및
   자석 홀더부(500) 및 레이저 홀더(100)를 지지하는 지지 플레이트(600);를 더 포함하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리.
   
3. 청구항 1에 있어서, 렌즈 연결부(130)는
   렌즈부(300)의 후단에서 확장된 직경을 갖는 렌즈 고정판(312)이 밀착 및 결합되는 영역으로서 연결 중공(134)을 중심으로 복 수개의 렌즈 고정홀(132)이 형성되는 연결 지지판(133);
   연결 지지판(133)의 외측에서 단차 형성되어 렌즈 고정판(312)이 밀착되는 영역을 구획하는 연결 단차(135); 및
   외면에서 레이저 튜브(200)로부터 연결되는 전원선(700)이 인출되도록 관통되는 전원선 인출공(131);을 더 포함하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리.
   
4. 청구항 1에 있어서, 튜브 수용부(110)는
   레이저 튜브(200)가 수용되는 수용관(111); 및
   수용관(111)을 밀폐시키는 수용캡(112);을 포함하고,
   수용관(111)은 측면에서 절개되어 레이저 튜브(200)에서 연장되어 밸러스트 저항(800)으로 연장되는 전원선(700)을 인출시키는 전원선 인출구(111b);를 포함하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리.
   
5. 청구항 2에 있어서, 자석 홀더부(500)는
   자석 홀더(510)의 양측 외면에 각각 끼움되는 한 쌍의 홀더 지지수단(520); 및
   한 쌍의 홀더 지지수단(520)을 연통하여 상호 고정시키는 홀더 고정핀(530); 을 포함하고,
   한 쌍의 홀더 지지수단(520) 중 어느 하나는 레이저 홀더(100)의 외면에서 돌출되는 걸림턱(120)에 걸림되고,
   홀더 고정핀(530)은 걸림턱(120)으로 연통되는 것;을 특징으로 하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리.
   
6. 청구항 5에 있어서, 홀더 지지수단(520)은
   자석 홀더(510)의 외면에 끼움되고, 홀더 고정핀(530)이 체결되는 복 수개의 홀더 체결홀(521a)이 단면에 형성되는 홀더 끼움링(521); 및
   홀더 끼움링(521)과 일체형으로서 하측에서 연장되고, 관통형성된 홀더 고정홀(521a)에 고정수단(도시되지 않음)이 삽입되어 지지 플레이트(600)에 체결되는 홀더 지지단(522);을 포함하는 일체형 레이저 홀더를 구비한 레이저 어셈블리.
   

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