KR20170115222A - 광 조사 장치의 렌즈 어셈블리 - Google Patents

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Abstract

광 조사 유닛에 장착되는 렌즈 어셈블리는 렌즈, 렌즈 하우징, 윈도우 하우징, 및 윈도우 유닛을 포함한다. 상기 렌즈는 상기 광 조사 유닛으로부터 방출되는 광의 진행 방향을 변경하고, 상기 렌즈 하우징은 상기 렌즈를 수납한다. 상기 윈도우 하우징은 상기 렌즈를 사이에 두고 상기 광 조사 유닛과 마주하고, 상기 윈도우 하우징은 상기 렌즈 하우징과 결합되어 상기 렌즈를 보호한다. 상기 윈도우 유닛은 상기 윈도우 하우징의 내부에 수납되어 상기 렌즈와 중첩된다. 또한, 상기 윈도우 하우징은 바디 프레임 및 도어부를 포함한다. 상기 바디 프레임은 상기 윈도우 유닛의 둘레를 따라 연장된다. 상기 도어부는 상기 바디 프레임의 일 측에 배치되고, 상기 도어부는 상기 윈도우 하우징의 내부를 개폐한다.

Description

광 조사 장치의 렌즈 어셈블리{LENS ASSEMBLY OF LIGHT IRRADIATION APPARATUS}
본 발명 광 조사 장치에 장착된 렌즈 및 상기 렌즈를 커버하여 상기 렌즈를 오염물질로부터 보호하는 보호 윈도우를 포함하는 렌즈 어셈블리에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보호 윈도우의 교체 작업을 용이하게 할 수 있는 렌즈 어셈블리에 관한 것이다.
광 조사 장치는 다양한 용도로 사용될 수 있다. 예를 들어, 표시장치의 제조 방법에 있어서, 광 조사 장치는 레이저를 방출하여 표시장치의 제조에 사용되는 기판을 절단하거나, 기판에 홈을 형성하는 공정에 사용되거나, 기판 위에 형성된 박막을 패터닝하는 데 사용된다.
광 조사 장치는 발생된 광의 진행 방향으로 조절하는 렌즈 및 상기 렌즈를 커버하는 보호 윈도우를 포함할 수 있다. 상기 보호 윈도우는 상기 렌즈 측으로 유입되는 오염물질을 차단하여 상기 렌즈를 보호한다. 예를 들어, 상기 광 조사 장치가 기판을 가공하는 공정에 적용되는 경우에, 광이 상기 기판에 조사되어 발생되는 상기 기판의 부산물이 상기 렌즈 측으로 튈 수 있고, 상기 보호 윈도우는 상기 기판의 상기 부산물로부터 상기 렌즈를 보호한다.
본 발명의 목적은 보호 윈도우의 교체 작업이 용이한 광 조사 장치의 렌즈 어셈블리를 제공하는 데 있다.
광 조사 유닛에 장착되는 렌즈 어셈블리에 있어서, 상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 렌즈 어셈블리는 렌즈, 렌즈 하우징, 윈도우 하우징, 및 윈도우 유닛을 포함한다. 상기 렌즈는 상기 광 조사 유닛으로부터 방출되는 광의 진행 방향을 변경하고, 상기 렌즈 하우징은 상기 렌즈를 수납한다. 상기 윈도우 하우징은 상기 렌즈를 사이에 두고 상기 광 조사 유닛과 마주하고, 상기 윈도우 하우징은 상기 렌즈 하우징과 결합된다. 상기 윈도우 유닛은 상기 윈도우 하우징의 내부에 수납되어 상기 렌즈와 중첩된다.
상기 윈도우 하우징은 바디 프레임 및 도어부를 포함한다. 상기 바디 프레임은 상기 윈도우 유닛의 둘레를 따라 연장된다. 상기 도어부는 상기 바디 프레임의 일 측에 배치되고, 상기 도어부는 상기 윈도우 하우징의 내부를 개폐한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 윈도우 유닛은 상기 렌즈를 커버하는 보호 윈도우 및 상기 보호 윈도우의 테두리를 지지하여 상기 윈도우 하우징과 결합되는 윈도우 프레임을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 바디 프레임은 제1 프레임, 상기 제1 프레임과 마주하는 제2 프레임, 및 측벽부를 포함한다. 상기 측벽부는 상기 제1 프레임을 상기 제2 프레임에 연결하고, 상기 측벽부는 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에서 상기 도어부와 수평하게 배치된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임의 각각은 상기 보호 윈도우의 위치에 대응하여 개구된 형상을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 윈도우 하우징은 상기 바디 프레임을 상기 도어부에 힌지(hinge) 결합시키는 힌지 결합부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 도어부는 상기 힌지 결합부를 회전축으로 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임의 상기 각각과 수평하게 회전하여 상기 윈도우 하우징의 내부를 개폐한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 윈도우 하우징은 상기 바디 프레임의 내측면으로부터 돌출된 형상을 갖는 정렬부를 더 포함한다. 또한, 상기 윈도우 프레임의 외측면에는 상기 정렬부를 수용하는 정렬홈이 정의된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 바디 프레임은 제1 자석을 더 포함할 수 있고, 상기 윈도우 하우징은 상기 제1 자석과 마주하는 제2 자석을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 자석은 상기 제1 프레임의 내부에 내장되고, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석 간에 발생되는 척력에 의해 상기 윈도우 하우징은 상기 제2 프레임에 접촉될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 자석은 상기 제2 프레임의 내부에 내장되고, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석 간에 발생되는 인력에 의해 상기 윈도우 하우징은 상기 제2 프레임에 접촉될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 윈도우 하우징의 내부로 기체를 제공하는 기체 제공 유닛을 더 포함한다. 상기 기체 제공 유닛은 상기 윈도우 하우징의 외측면을 상기 윈도우 하우징의 내측면에 연결하는 배관과 연결된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 윈도우 하우징의 도어부를 이용하여 슬롯의 개폐 작업이 용이해지고, 윈도우 유닛은 윈도우 하우징의 측 방향과 나란하게 슬라이딩(sliding) 방식으로 윈도우 하우징의 슬롯에 삽입될 수 있다. 따라서, 슬롯을 통해 윈도우 유닛을 윈도우 하우징에 용이하게 장착하거나 분리할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 윈도우 하우징의 정렬부 및 윈도우 유닛의 정렬홈을 이용하여 윈도우 하우징 내에서 윈도우 유닛을 x축 방향 및 y축 방향으로 정의되는 평면상에서 용이하게 정렬될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 윈도우 하우징의 자석 및 윈도우 유닛의 자석을 이용하여 윈도우 하우징 내에서 윈도우 유닛이 z축 방향으로 용이하게 정렬될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 조사 유닛 및 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 어셈블리의 분해 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 윈도우 하우징의 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 윈도우 하우징 및 윈도우 유닛이 결합되는 과정을 나타내는 도면들이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예의 렌즈 어셈블리가 갖는 윈도우 유닛의 사시도이다.
도 5b는 도 5a에 도시된 윈도우 유닛이 윈도우 하우징과 결합된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 도 5b에 도시된 I-I'을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리가 갖는 윈도우 하우징 및 윈도우 유닛의 서로 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리가 갖는 윈도우 하우징 및 윈도우 유닛이 서로 결합된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리의 윈도우 하우징에 윈도우 유닛들이 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 살펴보기로 한다. 상기한 본 발명의 목적, 특징 및 효과는 도면과 관련된 실시예들을 통해서 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 다만, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고, 다양한 형태로 응용되어 변형될 수도 있다. 오히려 후술될 본 발명의 실시예들은 본 발명에 의해 개시된 기술 사상을 보다 명확히 하고, 나아가 본 발명이 속하는 분야에서 평균적인 지식을 가진 당업자에게 본 발명의 기술 사상이 충분히 전달될 수 있도록 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명의 범위가 후술될 실시예들에 의해 한정되는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다. 한편, 하기 실시예와 도면 상에 동일한 참조 번호들은 동일한 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 `제1`, `제2` 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 막, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 `위에` 또는 `상에` 있다고 할 때, 다른 부분 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 막, 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광 조사 유닛(10) 및 렌즈 어셈블리(300)의 분해 사시도이다.
도 1을 참조하면, 상기 광 조사 유닛(10)은 광을 조사한다. 이 실시예에서는, 상기 광 조사 유닛(10)은 레이저 발생부(미도시)를 포함하여 레이저(LR)를 조사하고, 상기 광 조사 유닛(10)은 다양한 공정에 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 광 조사 유닛(10)은 표시장치의 제조 공정에 사용될 수 있고, 보다 상세하게는 상기 광 조사 유닛(10)은 상기 표시장치용 기판을 절단하는 데 사용되거나, 상기 기판에 홀 또는 홈을 형성하는 데 사용되거나, 상기 기판 위에 형성된 박막의 일부를 제거하여 상기 박막을 패터닝하는 데 사용될 수 있다.
상기 렌즈 어셈블리(300)는 상기 광 조사 유닛(10)에서 상기 레이저(LR)가 방출되는 부분에 장착된다. 이 실시예에서는, 상기 렌즈 어셈블리(300)의 일 측에 체결부(도 2의 305)가 정의되고, 상기 체결부가 상기 광 조사 유닛(10)과 체결되어 상기 렌즈 어셈블리(300)가 상기 광 조사 유닛(10)과 결합될 수 있다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 렌즈 어셈블리(300)의 구조를 설명하면 다음과 같다.
도 2는 도 1에 도시된 렌즈 어셈블리(300)의 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 윈도우 하우징(200)의 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 렌즈 어셈블리(300)는 렌즈 하우징(110), 렌즈(150), 윈도우 하우징(200) 및 윈도우 유닛(280)을 포함한다.
상기 렌즈 하우징(110)은 상기 렌즈(150)를 수납한다. 이 실시예에서는 상기 렌즈 하우징(110)은 경통(body tube)의 형상을 가질 수 있으나, 본 발명이 상기 렌즈 하우징(110)의 형상에 한정되는 것은 아니다.
상기 렌즈(150)는 상기 렌즈 하우징(110)의 내부에 수납되어 광 조사 장치(도 1의 10)로부터 방출되는 레이저(도 1의 LR)의 진행 방향을 변경한다. 이 실시예에서는, 상기 렌즈(150)는 에프 쎄타 렌즈(F-theta lens)일 수 있으나, 본 발명이 상기 렌즈(150)의 종류에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 다른 실시예에서는 상기 렌즈(150)는 플랫 필드 스캐닝 렌즈(flat-field scanning lens) 또는 텔레센트릭 에프쎄타 렌즈(telecentric F-theta lens)일 수도 있다.
상기 렌즈 어셈블리(300)가 광 조사 유닛(도 1의 10)과 결합되었을 때, 상기 윈도우 하우징(200)은 상기 렌즈(150)를 사이에 두고 상기 광 조사 유닛과 마주한다. 상기 윈도우 하우징(200)은 상기 렌즈 하우징(110)과 결합되고, 상기 윈도우 하우징(200)은 상기 윈도우 유닛(280)을 수납한다. 상기 윈도우 하우징(200)에는 상기 렌즈(150)의 위치에 대응하는 개구부(LH)가 정의된다. 따라서, 상기 광 조사 장치(도 1의 10)로부터 방출되는 상기 레이저(도 1의 LR)는 상기 개구부(LH)를 통해 상기 윈도우 하우징(200)을 통과한다.
이 실시예에서는, 상기 윈도우 하우징(200)은 바디 프레임(BF), 힌지 결합부(HP) 및 도어부(DP)를 포함한다.
상기 바디 프레임(BF)은 상기 윈도우 유닛(280)의 둘레를 따라 연장된 형상을 갖는다. 이 실시예에서는 상기 바디 프레임(BF)은 X방향(X) 및 Y방향(Y)으로 정의되는 평면 상에서 링(ring)의 형상을 가질 수 있고, 상기 바디 프레임(BF)의 중앙에 상기 개구부(LH)가 정의될 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 바디 프레임(BF)은 제1 프레임(F1), 제2 프레임(F2) 및 측벽부(SW)를 포함한다.
상기 제1 프레임(F1)에는 상기 개구부(LH)가 정의되며, 상기 제1 프레임(F1)은 상기 렌즈 하우징(110)의 일 측과 결합된다. 상기 제2 프레임(F2)에는 상기 개구부(LH)가 정의되며, 상기 제2 프레임(F2)은 상기 제1 프레임(F1)과 마주한다.
상기 측벽부(SW)는 상기 제1 및 제2 프레임들(F1, F2) 사이에서 상기 제1 프레임(F1)을 상기 제2 프레임(F2)에 연결한다. 또한, 상기 측벽부(SW)는 상기 제1 및 제2 프레임들(F1, F2) 사이에서 상기 X방향(X) 및 상기 Y방향(Y)으로 정의되는 평면 상에서 상기 도어부(DP)와 수평하게 배치된다. 상기 측벽부(SW)의 높이 방향은 Z방향(Z)과 나란할 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 프레임(F1), 상기 제2 프레임(F2) 및 상기 측벽부(SW)는 볼트 및 너트와 같은 부품들에 의해 서로 결합될 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제1 프레임(F1), 상기 제2 프레임(F2) 및 상기 측벽부(SW) 중 적어도 2개는 일체형의 형상을 가질 수 있다.
상기 힌지 결합부(HP)는 상기 도어부(DP)를 상기 바디 프레임(BF)에 힌지 결합시킨다. 이 실시예에서는, 상기 힌지 결합부(HP)는 상기 제1 프레임(F1), 상기 제2 프레임(F2) 및 상기 도어부(DP)를 관통하는 샤프트(shaft)를 포함할 수 있고, 상기 샤프트는 상기 힌지 결합부(HP)의 힌지 축으로 작용할 수 있다.
상기 도어부(DP)는 상기 제1 및 제2 프레임들(F1, F2) 사이에서 상기 X방향(X) 및 상기 Y방향(Y)으로 정의되는 평면상에서 상기 측벽부(SW)와 수평하게 배열된다. 또한, 상기 도어부(DP)는 상기 힌지 결합부(HP)에 의해 상기 바디 프레임(BF)과 힌지 결합되고, 그 결과 상기 힌지 결합부(HP)를 회전축으로 상기 도어부(DP)는 상기 X방향(X) 및 상기 Y방향(Y)으로 정의되는 평면상에서 회전운동 할 수 있다.
상기 윈도우 유닛(280)은 보호 윈도우(WW) 및 윈도우 프레임(WF)을 포함하고, 상기 윈도우 유닛(280)은 상기 윈도우 하우징(200)의 내부에 수납된다.
상기 보호 윈도우(WW)는 상기 렌즈(150)와 중첩되어 상기 렌즈(150)를 보호한다. 이 실시예에서는, 상기 보호 윈도우(WW)의 구성물질(composition material)은 광 투과도를 갖는 글라스 또는 플라스틱일 수 있고, 상기 보호 윈도우(WW)는 플레이트 형상을 가질 수 있다. 상기 보호 윈도우(WW)는 상기 광 조사 장치(도 1의 10)로부터 방출되어 상기 렌즈(150)를 통과하는 광을 투과시키며, 상기 보호 윈도우(WW)는 상기 렌즈 어셈블리(300)의 외부로부터 상기 렌즈(150) 측으로 유입되는 이물질들을 차단한다.
상기 윈도우 프레임(WF)은 상기 보호 윈도우(WW)의 테두리와 결합된다. 이 실시예에서는, 상기 보호 윈도우(WW)는 원형의 형상을 가질 수 있고, 이 경우에 상기 윈도우 프레임(WF)은 원형의 링의 형상을 가져 상기 보호 윈도우(WW)의 상기 테두리와 결합된다. 다른 실시예에서는, 상기 보호 윈도우(WW)는 원형 외에 다른 형상, 예를 들어 사각형의 형상을 가질 수도 있고, 이 경우에 상기 윈도우 프레임(WF)은 사각형의 링의 형상을 가져 상기 보호 윈도우(WW)의 상기 테두리와 결합될 수도 있다.
상기 윈도우 하우징(200)이 상술한 구성을 갖는 경우에, 도 4a 및 도 4b를 참조하여 상기 윈도우 유닛(280)이 상기 윈도우 하우징(200)의 내부에 삽입되는 과정을 설명하면 다음과 같다.
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 윈도우 하우징(200) 및 윈도우 유닛(280)이 결합되는 과정을 나타내는 도면들이다.
도 4a를 참조하면, 윈도우 하우징(200)의 도어부(DP)가 힌지 결합부(HP)를 회전축으로 제1 회전 방향(RD1)으로 회전한다. 그 결과, 상기 윈도우 하우징(200)의 바디 프레임(BF)의 내부가 개구되어 상기 바디 프레임(BF)에 슬롯(ST)이 정의될 수 있다.
그 이후에, 윈도우 유닛(280)이 X방향(X) 및 Y방향(Y)으로 정의되는 평면 상에서 수평하게 이동하여 상기 슬롯(ST)을 통해 상기 바디 프레임(BF)의 내부에 삽입된다.
도 4b를 참조하면, 상기 도어부(DP)가 상기 힌지 결합부(HP)를 회전축으로 하여 상기 제1 회전 방향(RD1)의 역 방향인 제2 회전 방향(RD2)으로 회전한다. 그 결과, 상기 슬롯(ST)이 상기 도어부(DP)에 의해 닫힌다.
앞서 상술한 바와 같이, 작업자는 상기 도어부(DP)를 이용하여 상기 슬롯(ST)의 개폐 작업이 용이해지고, 그 결과 상기 슬롯(ST)을 통해 상기 윈도우 유닛(280)을 상기 윈도우 하우징(200)에 용이하게 장착하거나 분리할 수 있다. 또한, 상기 슬롯(ST)은 상기 윈도우 하우징(200)의 측부에 정의되므로, 상기 윈도우 유닛(280)은 상기 윈도우 하우징(200)의 측 방향과 나란하게 슬라이딩(sliding) 방식으로 상기 슬롯(ST)에 삽입될 수 있다. 따라서, 작업자는 상기 윈도우 하우징(200)의 일 측에서 상기 윈도우 유닛(280)의 교체 작업을 용이하게 수행할 수 있다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예의 렌즈 어셈블리가 갖는 윈도우 유닛(281)의 사시도이고, 도 5b는 도 5a에 도시된 윈도우 유닛(281)이 윈도우 하우징(201)과 결합된 상태를 나타내는 평면도이고, 도 6은 도 5b에 도시된 I-I'을 따라 절취된 면을 나타내는 단면도이다.
도 5a, 도 5b 및 도 6을 설명함에 있어서 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다. 또한, 상기 윈도우 하우징(201)의 구성 요소들 및 상기 윈도우 유닛(281)의 구성 요소들을 명확히 도시하기 위하여 도 5b에서 상기 윈도우 하우징(281)의 제1 프레임(도 6의 F1)의 도시는 생략된다.
앞서 도 2 및 도 3을 참조하여 설명된 실시예와 도 5a, 도 5b 및 도 6에 도시된 실시예를 비교하면, 윈도우 하우징(201)은 다수의 정렬부들(AP) 및 다수의 제1 자석들(M1)을 더 포함한다. 또한, 윈도우 유닛(281)의 윈도우 프레임(WF-1)에는 다수의 정렬홈들(AH)이 정의되고, 상기 윈도우 프레임(WF-1)은 다수의 제2 자석들(M2)를 포함한다.
이 실시예에서는, 상기 다수의 정렬부들(AP)은 윈도우 하우징(201)의 제2 프레임(F2-1) 및 도어부(DP)의 내측면들로부터 돌출된 형상을 갖고, 상기 다수의 정렬홈들(AH)은 상기 윈도우 프레임(WF-1)의 외측 둘레에 정의될 수 있다. 상기 다수의 정렬부들(AP)은 상기 다수의 정렬홀들(AH)의 각각에 수용된다. 따라서, 상기 윈도우 하우징(201)의 내부에서 X방향(X) 및 Y방향(Y)으로 정의되는 평면 상에서 상기 윈도우 유닛(281)이 유동되는 것이 방지되고, 상기 윈도우 유닛(281)이 정렬될 수 있다.
다른 실시예에서는, 상기 윈도우 프레임(WF-1)은 다수의 정렬부들을 포함할 수 있고, 이 경우에 상기 윈도우 하우징(201)에는 상기 다수의 정렬부들을 수용하는 다수의 정렬홈들이 정의될 수 있다.
상기 제1 자석들(M1)은 상기 윈도우 하우징(201)에 내장될 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 제1 자석들(M1)은 상기 윈도우 하우징(201)의 제2 프레임(F2-1)에 내장될 수 있다. 또한, 상기 제2 자석들(M2)은 상기 윈도우 프레임(WF-1)에 내장될 수 있고, 상기 제2 자석들(M2)은 상기 제1 자석들(M1)과 일대일 대응하여 마주볼 수 있다.
이 실시예에서는, 상기 제1 자석들(M1) 및 상기 제2 자석들(M2)은 서로 동일한 극성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 자석들(M1)의 각각이 N극을 갖는다면, 상기 제2 자석들(M2)의 각각은 N극을 가질 수 있다.
상술한 상기 제1 및 제2 자석들(M1, M2)의 구조에 따르면, 상기 제1 자석들(M1) 및 상기 제2 자석들(M2) 간에 척력이 발생된다. 따라서, 상기 척력에 의해 상기 윈도우 프레임(WF-1)이 제1 프레임(F1)과 접촉될 수 있고, 그 결과 상기 윈도우 프레임(WF-1)과 결합된 보호 윈도우(WW)가 상기 윈도우 하우징(201)의 내부에서 z축 방향(Z)으로 용이하게 정렬될 수 있다.
한편, 슬롯(도 4a의 ST)은 상기 제1 프레임(F1) 및 상기 제2 프레임(F2-1) 사이 간격으로 정의될 수 있다. 이 경우에, 상기 윈도우 프레임(WF-1)이 상기 슬롯에 삽입되기 위해서는 상기 슬롯의 Z축 방향(Z)의 제1 폭(W1)은 상기 윈도우 프레임(WF-1)의 Z축 방향(Z)의 제2 폭(W2)보다 크다.
상술한 바와 같이, 상기 제1 자석들(M1) 및 상기 제2 자석들(M2) 간에 발생되는 척력에 의해 상기 윈도우 프레임(WF-1)이 상기 제2 프레임(F2)에 접촉되는 경우에, 상기 윈도우 프레임(WF-1) 및 상기 제2 프레임(W2) 간에는 대략적으로 상기 제1 폭(W1) 및 상기 제2 폭(W2)의 차이에 대응하는 틈(GP)이 발생되되, 상기 틈(GP)의 간격은 상기 윈도우 하우징(201)의 전체에 걸쳐 균일해질 수 있다. 따라서, 상기 윈도우 하우징(201)의 내부에서 상기 윈도우 프레임(WF-1)의 z축 방향(Z)으로 용이하게 정렬될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리가 갖는 윈도우 하우징(202) 및 윈도우 유닛(282)의 서로 결합된 상태를 나타내는 단면도이다. 도 7을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 7을 참조하면, 윈도우 하우징(202)은 다수의 제1 자석들(M1-1)을 포함하고, 윈도우 프레임(WF-2)은 다수의 제2 자석들(M2-1)를 포함한다.
상기 제1 자석들(M1-1)은 상기 윈도우 하우징(202)에 내장될 수 있다. 이 실시예에서는, 상기 제1 자석들(M1-1)은 상기 윈도우 하우징(202)의 제1 프레임(F1-1)에 내장될 수 있다. 또한, 상기 제2 자석들(M2-1)은 상기 윈도우 프레임(WF-2)에 내장될 수 있고, 상기 제2 자석들(M2-1)은 상기 제1 자석들(M1-1)과 일대일 대응하여 마주볼 수 있다.
앞서 도 6을 참조하여 설명된 실시예에서는 제1 자석들(도 6의 M1) 및 제2 자석들(도 6의 M2)은 서로 동일한 극성을 가지나, 도 7에 도시된 실시예에서는 상기 제1 자석들(M1-1) 및 상기 제2 자석들(M2-1)은 서로 다른 극성을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 자석들(M1-1)의 각각이 N극을 갖는다면, 상기 제2 자석들(M2-1)의 각각은 S극을 가질 수 있다.
상술한 상기 제1 및 제2 자석들(M1-1, M2-1)의 구조에 따르면, 상기 제1 자석들(M1-1) 및 상기 제2 자석들(M2-1) 간에 인력이 발생된다. 따라서, 상기 인력에 의해 상기 윈도우 프레임(WF-2)이 제1 프레임(F1-1)과 접촉될 수 있고, 그 결과 상기 윈도우 프레임(WF-2)과 결합된 보호 윈도우(WW)가 상기 윈도우 하우징(202)의 내부에서 z축 방향(Z)으로 용이하게 정렬될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리가 갖는 윈도우 하우징(203) 및 윈도우 유닛(280)이 서로 결합된 상태를 나타내는 단면도이다. 도 8을 설명함에 있어서, 앞서 설명된 구성 요소들에 대해서는 도면 부호를 병기하고, 상기 구성 요소들에 대한 중복된 설명은 생략된다.
도 8을 참조하면, 이 실시예에서는 렌즈 어셈블리는 윈도우 하우징(203)의 내부로 기체를 제공하는 기체 제공 유닛(400)을 더 포함한다.
상기 기체 제공 유닛(400)은 공기 펌프와 같이 공기(AR)를 발생시키고, 상기 기체 제공 유닛(400)은 제1 배관(410)을 포함한다. 상기 제1 배관(410)은 상기 윈도우 하우징(203)에 내장된 제2 배관(PP)과 연결되고, 상기 제2 배관(PP)은 상기 윈도우 하우징의 외측면을 상기 윈도우 하우징(203)의 내측면에 연결한다. 따라서, 상기 기체 제공 유닛(400)으로부터 발생된 상기 공기(AR)는 상기 제1 배관(410) 및 상기 제2 배관(PP)을 통해 상기 윈도우 하우징(203)의 내측으로 제공될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 윈도우 하우징(203)의 내측으로 상기 공기(AR)가 제공되는 경우에, 상기 윈도우 프레임(WF) 및 상기 제2 프레임(F2) 간에는 틈(GP)을 비롯하여 상기 윈도우 하우징(203)의 내측에 양압이 발생될 수 있다. 따라서, 상기 보호 윈도우(WW) 및 상기 제2 프레임(F2) 사이에 상기 공기(AR)에 의해 에어 커튼(air curtain)이 형성될 수 있고, 이에 따라 상기 윈도우 하우징(203)의 외측으로부터 유입되는 이물질에 의해 상기 보호 윈도우(WW)가 오염되는 것이 방지될 수 있다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 렌즈 어셈블리(300)의 윈도우 하우징(200)에 윈도우 유닛들이 결합되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면, 회전판(620) 위에 제1 내지 제5 윈도우 유닛들(280, 281, 282, 283, 284)이 배치되고, 상기 회전판(620)에 인접하여 상기 윈도우 하우징(200)을 갖는 렌즈 어셈블리(300)가 배치된다.
도 9에 도시된 상기 윈도우 하우징(200)은 앞서 도 2를 참조하여 설명된 윈도우 하우징(도 2의 200)의 구조와 동일한 구조를 가지므로, 상기 윈도우 하우징(200)의 구조에 대한 설명은 생략된다. 또한, 상기 제1 내지 제5 윈도우 유닛들(280, 281, 282, 283, 284)의 각각은 앞서 도 2를 참조하여 설명된 윈도우 유닛(도 2의 280)과 동일한 구조를 가지므로, 상기 제1 내지 제5 윈도우 유닛들(280-284)의 구조에 대한 설명은 생략된다.
상기 회전판(620) 위에는 직선 구동부(600) 및 상기 직선 구동부(600)와 결합된 로봇암(610)이 배치된다. 또한, 상기 회전판(620)의 아래에는 회전 구동부(650)가 배치되며, 상기 회전 구동부(650)는 연결부(630)에 의해 상기 회전판(620)과 연결된다. 상기 직선 구동부(600) 및 상기 로봇암(610)은 상기 회전판(620)과 이격되어, 상기 회전판(620)이 회전하더라도 상기 직선 구동부(600) 및 상기 로봇암(610)의 위치는 변경되지 않는다.
외부로부터 상기 직선 구동부(600)에 전력이 제공되면, 상기 직선 구동부(600)는 상기 로봇암(610)을 직선 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 상기 로봇암(610)은 상기 제1 내지 제 윈도우 유닛들(280-284) 중 상기 윈도우 하우징(200)의 슬롯(ST)과 가장 인접한 제1 윈도우 유닛(280)이 상기 로봇암(610)에 의해 상기 슬롯(ST)을 통해 상기 윈도우 하우징(200)에 삽입된다.
한편, 상기 렌즈 어셈블리(300)의 사용 중에, 상기 제1 윈도우 유닛(280)이 오염되어 상기 제1 윈도우 유닛(280)의 교체가 필요하면, 도어부(DP)가 열리고, 그 이후에 상기 제1 윈도우 유닛(280)이 제거된다.
그 이후에, 상기 회전 구동부(650)로부터 발생된 회전력에 의해 상기 회전판(620)이 회전하여, 제2 내지 제4 윈도우 유닛들(281, 282, 283, 284) 중 제2 윈도우 유닛(281)이 상기 슬롯(ST)과 가장 인접하게 배치된다. 그 이후에, 상기 직선 구동부(600)를 구동시키고, 상기 직선 구동부(600)의 구동력에 의해 직선 운동하는 상기 로봇암(610)을 이용하여 상기 제2 윈도우 유닛(282)이 상기 슬롯(ST)을 통해 상기 윈도우 하우징(200)에 삽입될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면, 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 광 조사 유닛 300: 렌즈 어셈블리
110: 렌즈 하우징 150: 렌즈
200: 윈도우 하우징 280: 윈도우 유닛
WW: 보호 윈도우 WF: 윈도우 프레임
BF: 바디 프레임 F1: 제1 프레임
F2: 제2 프레임 DP: 도어부
HP: 힌지 결합부 M1: 제1 자석

Claims (15)

  1. 광 조사 유닛에 장착되는 렌즈 어셈블리에 있어서,
    상기 광 조사 유닛으로부터 방출되는 광의 진행 방향을 변경하는 렌즈;
    상기 렌즈를 수납하는 렌즈 하우징;
    상기 렌즈를 사이에 두고 상기 광 조사 유닛과 마주하고, 상기 렌즈 하우징과 결합되어 상기 렌즈를 보호하는 윈도우 하우징; 및
    상기 윈도우 하우징의 내부에 수납되어 상기 렌즈와 중첩되는 윈도우 유닛을 포함하고,
    상기 윈도우 하우징은,
    상기 윈도우 유닛의 둘레를 따라 연장된 바디 프레임; 및
    상기 바디 프레임의 일 측에 배치되고, 상기 윈도우 하우징의 내부를 개폐하는 도어부를 포함하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 윈도우 유닛은,
    상기 렌즈를 커버하여 상기 렌즈를 보호하는 보호 윈도우; 및
    상기 보호 윈도우의 테두리를 지지하여 상기 윈도우 하우징과 결합되는 윈도우 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 바디 프레임은,
    제1 프레임;
    상기 제1 프레임과 마주하는 제2 프레임; 및
    상기 제1 프레임을 상기 제2 프레임에 연결하고, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임 사이에서 상기 도어부와 수평하게 배치되는 측벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임의 각각은 상기 보호 윈도우의 위치에 대응하여 개구된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 윈도우 하우징은,
    상기 도어부를 상기 바디 프레임에 힌지(hinge) 결합시키는 힌지 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 도어부는 상기 힌지 결합부를 회전축으로 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임의 상기 각각과 수평하게 회전하여 상기 윈도우 하우징의 내부를 개폐하는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 윈도우 하우징은,
    상기 바디 프레임의 내측면으로부터 돌출된 형상을 갖는 정렬부를 더 포함하고,
    상기 윈도우 프레임의 외측면에는 상기 정렬부를 수용하는 정렬홈이 정의된 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 바디 프레임은 제1 자석을 더 포함하고,
    상기 윈도우 하우징은 상기 제1 자석과 마주하는 제2 자석을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 자석은 상기 제1 프레임의 내부에 내장되고, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석 간에 발생되는 척력에 의해 상기 윈도우 하우징은 상기 제2 프레임에 접촉된 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  10. 제 8 항에 있어서, 상기 제1 자석은 상기 제2 프레임의 내부에 내장되고, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석 간에 발생되는 인력에 의해 상기 윈도우 하우징은 상기 제2 프레임에 접촉된 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 윈도우 하우징의 내부로 기체를 제공하는 기체 제공 유닛을 더 포함하고,
    상기 기체 제공 유닛은 상기 윈도우 하우징의 외측면을 상기 윈도우 하우징의 내측면에 연결하는 배관과 연결된 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 기체 제공 유닛으로부터 상기 윈도우 하우징의 내부에 제공된 상기 기체에 의해 상기 바디 프레임의 내부에 에어 커튼이 정의되는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  13. 제 8 항에 있어서, 상기 도어부는 상기 바디 프레임과 수평하게 이동하여 상기 윈도우 하우징의 내부에 슬롯이 정의되는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 슬롯의 폭은 상기 윈도우 프레임의 두께보다 큰 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
  15. 제 14 항에 있어서, 상기 제1 자석 및 상기 제2 자석 간에 발생되는 척력에 의해 상기 윈도우 프레임 및 상기 바디 프레임 간에 틈이 정의되는 것을 특징으로 하는 광 조사 유닛의 렌즈 어셈블리.
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