KR101524541B1 - A Assembly Method of Reflective Optical System - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 반사 광학계의 조립방법은, a) 중앙홀(광통공)을 구비한 주경을 베이스 플레이트에 연결하는 주경부 조립 단계; b) 상기 조립된 주경부의 베이스 플레이트와 상기 주경으로부터 광축 방향으로 일정 거리 이격된 부경 베이스를 서로 연결하는 복수의 트러스를 형성하는 트러스 구조체 조립 단계; c) 상기 트러스 구조체의 부경 베이스에 부경을 포함하는 부경부를 결합하는 부경부 결합 단계; d) 상기 부경부 결합 단계에 의해 결합된 부경부를 광학 정렬하는 부경부 정렬 단계; 및 e) 상기 광학 정렬된 부경부를 최종적으로 고정시키는 부경부 고정 단계를 포함하여 이루어진다.A method of assembling a reflective optical system according to the present invention comprises the steps of: a) assembling a main-diameter part having a central hole (optical aperture) to a base plate; b) assembling the truss structure to form a plurality of trusses connecting the base plate of the assembled circumferential portion and a circumferential base spaced a certain distance in the optical axis direction from the main axis; c) a spherical portion engaging step of engaging a minor diameter portion including a minor diameter to a minor diameter base of the truss structure; d) a sub-neck alignment step of optically aligning the sub-diameter coupled by the sub-diameter splicing step; And e) a sub-neck securing step to finally fix the optically aligned minor diameter.
Description
본 발명은 반사 광학계의 조립방법에 관한 것으로서, 특히 반사 광학계를 정밀하게 조립하면서도 또한 대량 생산이 가능하게 하는 반사 광학계 조립방법 등에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of assembling a reflective optical system, and more particularly to a method of assembling a reflective optical system and a method of assembling a reflective optical system.
반사 장치의 성능은 일반적으로 수십 나노미터 이내의 반사부의 표면정밀도가 요구되는데, 반사부가 초정밀 가공되었다 하더라도 반사 장치를 지지하는 방법에 따라 반사부가 중력 등과 같은 외력에 의해 크게 변형되면 초정밀 가공된 반사 장치가 제 성능을 내지 못할 수도 있다. 그러므로, 반사부의 초정밀 가공과 반사 장치의 지지 방법이 반사 장치의 핵심기술이 된다.The performance of the reflector generally requires surface precision of the reflector within a few tens of nanometers. Even if the reflector is highly precise, if the reflector is greatly deformed by an external force, such as gravity, depending on the method of supporting the reflector, May not achieve the desired performance. Therefore, the ultraprecision of the reflection part and the supporting method of the reflection device become the core technology of the reflection device.
이러한 이유로 초정밀 가공 전에 반사 장치 지지 방법과, 가공완료 후 망원경에 반사 장치를 장착 시에 지지 방법이 반사 장치 설계 시에 결정되어야 한다.For this reason, the method of supporting the reflector before super-precision machining and the method of supporting the reflector mounted on the telescope after machining must be determined at the time of designing the reflector.
반사 장치의 가격은 매우 고가이기 때문에 형상이 복잡할수록, 가공비는 기하급수적으로 증가한다. 반사 장치의 지지방법에 따라 반사 장치의 형상이 달라지는데 지지방법이 복잡하게 설계되면 반사 장치의 형상 또한 복잡하게 되어 결론적으로 비경제적인 반사 장치가 된다.Since the price of the reflector is very expensive, the complexity of the geometry increases exponentially. The shape of the reflecting device varies depending on the supporting method of the reflecting device. However, if the supporting method is complicatedly designed, the shape of the reflecting device becomes complicated, which results in an uneconomical reflecting device.
그러므로 초정밀 가공과 망원경에 장착 시에 반사부의 변형이 최소가 되면서 가장 단순한 형상의 경제적인 반사 장치가 요구된다.Therefore, it is required to provide an economical reflection device of the simplest shape as the superfine processing and the deformation of the reflection part are minimized when mounted on the telescope.
한편, 반사 장치로서 설계된 구조물이 애초에 목표로 지향하였던 성능을 발휘하기 위해서는 무엇보다 실제 구조물을 설계된 대로 조립해야만 함에 주의해야 한다. On the other hand, in order for the structure designed as the reflection device to exhibit the performance originally aimed at, it must be noted that the actual structure must be assembled as designed.
그럼에도 불구하고, 반사 광학계의 조립에 있어서의 현실은 치구를 사용하지 않을 정도로 정밀 조립에 대한 개념 또는 매뉴얼이 존재하지 않거나 나아가 그 치구 조립 방법 또한 복잡하고 어려워 대량 생산이 불가능하다는 문제점을 포함하고 있다.
Nevertheless, the reality in assembling the reflective optical system includes the problem that there is no concept or manual for precise assembly or the method of assembling the jig is too complicated and difficult to mass-produce, so that the jig is not used.
본 발명은 종래 반사 광학계의 조립에 있어서는 치구를 사용하지 않을 정도로 정밀 조립에 대한 개념이 존재하지 않았거나 또한 그 치구 조립 방법이 복잡하고 어려워 대량 생산이 불가능했다는 현실에 기초한 것으로서, 본 발명에 의하면 반사망원경 등과 같은 반사 광학계를 정밀하게 조립하면서도 또한 대량 생산이 가능하게 되는 반사 광학체 조립방법 등을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
The present invention is based on the fact that there is no concept of precise assembly to the extent that a jig is not used in assembling a conventional reflection optical system or that the jig assembling method is complicated and difficult and mass production is impossible, It is another object of the present invention to provide a method of assembling a reflecting optical body, which can mass-produce a reflecting optical system such as a telescope and the like while accurately assembling the same.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 반사 광학계의 조립방법은, a) 중앙홀(광통공)을 구비한 주경을 베이스 플레이트에 연결하는 주경부 조립 단계; b) 상기 조립된 주경부의 베이스 플레이트와 상기 주경으로부터 광축 방향으로 일정 거리 이격된 부경 베이스를 서로 연결하는 복수의 트러스를 형성하는 트러스 구조체 조립 단계; c) 상기 트러스 구조체의 부경 베이스에 부경을 포함하는 부경부를 결합하는 부경부 결합 단계; d) 상기 부경부 결합 단계에 의해 결합된 부경부를 광학 정렬하는 부경부 정렬 단계; 및 e) 상기 광학 정렬된 부경부를 최종적으로 고정시키는 부경부 고정 단계를 포함하여 이루어진다. According to an aspect of the present invention, there is provided a method of assembling a reflective optical system, comprising the steps of: a) connecting a main mirror having a central hole to a base plate; b) assembling the truss structure to form a plurality of trusses connecting the base plate of the assembled circumferential portion and a circumferential base spaced a certain distance in the optical axis direction from the main axis; c) a spherical portion engaging step of engaging a minor diameter portion including a minor diameter to a minor diameter base of the truss structure; d) a sub-neck alignment step of optically aligning the sub-diameter coupled by the sub-diameter splicing step; And e) a sub-neck securing step to finally fix the optically aligned minor diameter.
상기 (a) 단계는, 주경 센터링 지그를 이용하여 상기 주경의 센터와 높이를 맞춘 상태에서 상기 주경을 상기 베이스 플레이트에 연결한다. In the step (a), the main mirror is connected to the base plate in a state where the height of the main mirror is adjusted to the height by using a main mirror centering jig.
상기 주경과 상기 베이스 플레이트는 그 사이에 위치되도록 구성된 복수의 주경 플렉서(flexure)에 의하여 서로 연결되는 것이 바람직하다. The main mirror and the base plate are preferably connected to each other by a plurality of main mirror flexures configured to be positioned therebetween.
상기 주경부 조립시, 상기 베이스 플레이트의 받침대 역할을 하도록 구성된 광축방향 베이스 플레이트 지그를 포함하는 것을 특징으로 한다. And an optical axis direction base plate jig configured to serve as a base of the base plate upon assembly of the main neck portion.
상기 (b) 단계는, b1) 상기 주경의 중앙홀에 센터링 로드의 일단부를 결합하는 단계; 및 b2) 상기 센터링 로드의 타단부에 상기 부경 베이스를 조립하고, 상기 베이스 플레이트와 상기 부경 베이스를 상기 복수의 트러스에 의해 연결하는 단계를 포함하여 이루어진다. The step (b) may include: b1) coupling one end of the centering rod to the center hole of the main mirror; And b2) assembling the minor diameter base at the other end of the centering rod, and connecting the base plate and the minor diameter base by the plurality of trusses.
상기 (b1) 단계는, 상기 주경이 조립된 베이스 플레이트를 뒤집어 복수의 베이스 플레이트 서포트 지그(base plate support jig)에 올리는 것이 바람직하다. In the step (b1), it is preferable that the base plate on which the main mirror is assembled is turned upside down on a plurality of base plate support jigs.
상기 복수의 베이스 플레이트 서포트 지그는 베이스 플레이트 서포트 지그 베이스와 미리 조립되어 있는 것을 특징으로 한다. And the plurality of base plate support jigs are preassembled with the base plate support jig base.
상기 센터링 로드를 상기 베이스 플레이트의 중앙홀에 삽입하여 체결하고, 체결시 상기 주경과의 충돌을 방지하도록 프로텍터 로드를 사용하는 것을 특징으로 한다. And a protector rod is used to insert the centering rod into the center hole of the base plate and to fasten the centering rod to prevent collision with the main groove at the time of fastening.
상기 (b2)는, 바람직하게는, 상기 트러스의 일단이 상기 베이스 플레이트에 결합된 복수의 트러스 베이스에, 상기 트러스의 타단이 상기 부경 베이스에 결합되는 것에 의해 트러스 연결된다. Preferably, (b2) is truss-connected to a plurality of truss bases, one end of the truss is coupled to the base plate, and the other end of the truss is coupled to the minor-diameter base.
상기 센터링 로드 및 상기 프로텍터 로드는 상기 복수의 트러스 연결 후 제거되는 것을 특징으로 한다. And the centering rod and the protector rod are removed after the plurality of trusses are connected.
상기 (c) 단계에서의 부경부는 부경 및 상기 부경에 체결수단에 의해 결합되도록 구성된 부경 베젤을 포함하고, 상기 부경과 부경 베젤의 조립은 부경 서포트 지그 상에서 이루어지는 것을 특징으로 한다. The sub-diameter portion in the step (c) includes a sub-diameter bead and a sub-diameter bezel configured to be coupled to the sub-diameter by the fastening means, and the sub-diameter and the sub-bezel are assembled on the sub-diameter support jig.
상기 (c) 단계는 광학 테이블로부터 돌출 형성되고 상기 트러스 구조체를 지지하도록 구성된 복수의 포크 지그(fork jig) 상에서 수행되는 것이 바람직하다. The step (c) is preferably performed on a plurality of fork jigs projecting from the optical table and configured to support the truss structure.
상기 (d) 단계에서의 부경부 광학 정렬은 부경 베이스에 조립되는 정렬치구에 의해 수행되는 것을 특징으로 한다. The minor diameter optical alignment in the step (d) is performed by an alignment fixture assembled to the minor diameter base.
상기 정렬치구는 센터 정렬기에 조립되어 상기 부경부의 디센터(decenter)와 병진이동(translation)을 위한 센터 크로스 지그를 포함하는 것을 특징으로 한다. And the alignment jig is assembled to a center aligner to include a center cross jig for translating the decenter of the contour portion.
여기서, 상기 디센터는 볼트 조정을 통하여 이루어지고, 광축 방향으로의 병진 이동은 상기 센터 크로스 지그의 광축 방향 전후진에 의해 조정되는 것을 특징으로 한다. Here, the center of gravity is adjusted through bolt adjustment, and the translational movement in the optical axis direction is adjusted by the forward / backward movement of the center cross jig in the optical axis direction.
그리고, 상기 부경부 광학 정렬 중 틸트는 스크류를 조정하여 베젤본딩 디스크가 센터 볼을 기준으로 회전됨에 의하여 x축에 대한 회전 및 y축에 대한 회전이 조정되는 것을 특징으로 한다. The tilt during the optical alignment of the minor diameter part is controlled by rotating the bezel bonding disk with respect to the center ball by adjusting the screw so that the rotation about the x axis and the rotation about the y axis are adjusted.
상기 (e) 단계는, e1) 제1 본드 주입구를 통과한 본드에 의해 베젤과 베젤 본딩 디스크를 조립하는 단계; e2) 제2 본드 주입구를 통과한 본드에 의해 베젤 본딩 디스크 고정부와 상기 베젤 본딩 디스크를 조립하고 상기 부경 베이스에 고정되는 단계; 및 e3) 상기 본드를 경화(curing)하는 단계를 포함하여 이루어진다. The step (e) includes the steps of: e1) assembling the bezel and bezel bonding disc by a bond that has passed through the first bond inlet; e2) assembling the bezel bonding disc fixture and the bezel bonding disc by a bond that has passed through the second bond injection port and fixing to the minor-diameter base; And e3) curing the bond.
한편, 앞서 설명한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 반사 광학계는, 상술한 반사 광학계의 조립방법에 의해 조립된 반사 광학계인 것을 특징으로 한다. On the other hand, a reflective optical system according to the present invention for solving the above-described technical problem is characterized by being a reflective optical system assembled by the above-described method of assembling a reflective optical system.
아울러, 앞서 설명한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 반사 광학계 조립용 치구는, 상술한 반사 광학계의 조립방법에 사용되도록 구성된 반사 광학계 조립용 치구인 것을 특징으로 한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a jig for assembling a reflection optical system, the jig for assembling a reflection optical system configured to be used in a method of assembling the reflection optical system.
이와 같이, 기존의 반사 광학계의 조립에 있어서는 치구를 사용하지 않을 정도로 정밀 조립에 대한 개념이 존재하지 않았거나 또한 그 치구 조립 방법이 복잡하고 어려워 대량 생산이 불가능했다는 현실을 감안한다면, 본 발명에 의한 조립 방법 등에 의하면 반사망원경 등과 같은 반사 광학계를 정밀하게 조립하면서도 또한 대량 생산이 가능하게 되는 효과가 있다.
As described above, in the conventional assembly of the reflection optical system, there is no concept of precise assembly so as not to use the jig, or considering the fact that the jig assembling method is complicated and difficult and mass production is impossible, According to the assembling method and the like, it is possible to mass-produce a reflective optical system such as a reflective telescope while assembling it precisely.
도 1은 주경부 조립 단계에 대한 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 주경과 플렉서의 결합 구성도,
도 3, 4, 5는 트러스 구조체 조립 단계에 대한 구성도,
도 6는 부경부 조립 단계에 대한 구성도,
도 7은 전체 조립 및 부경부 정렬 단계에 대한 구성도,
도 8 및 9는 부경부 정렬 단계에 대한 구성도,
도 10은 부경부 고정 단계에 대한 구성도, 및
도 11은 본 발명의 반사 광학계 조립방법에 의한 조립 완료 구성도 및 실제 조립 완료된 장치의 사진를 각각 나타낸다. 1 is a structural view for a main neck part assembly step,
FIG. 2 is a diagram showing a combined structure of a main mirror and a flexor according to an embodiment of the present invention,
FIGS. 3, 4 and 5 are diagrams for a truss structure assembling step,
FIG. 6 is a structural view for a sub-neck assembly step;
FIG. 7 is a configuration diagram for the entire assembly and sub-neck alignment step,
Figs. 8 and 9 are diagrams for the sub-neck alignment step,
Fig. 10 is a block diagram of the neck-neck fixing step, and Fig.
Fig. 11 is a view showing the assembly completed by the method of assembling the reflection optical system of the present invention and a photograph of a device actually assembled. Fig.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
본 발명의 실시예에 의한 반사 광학계의 조립방법은 크게, 주경부 조립 단계, 트러스 구조체 조립 단계, 부경부 결합 단계, 부경부 정렬 단계, 및 부경부 고정 단계로 이루어진다.
The assembling method of the reflecting optical system according to the embodiment of the present invention mainly comprises a main neck part assembling step, a truss structure assembling step, a light part joining step, a sub-light part aligning step, and a light part fixing step.
주경부Main neck 조립 단계 Assembly stage
먼저, 주경부 조립 단계는, 도 1에 도시된 바와 같이, 광이 통과하는 부분인 중앙홀(300)을 구비한 주경(M1)을 베이스 플레이트(11)에 연결하는 것이다. First, as shown in Fig. 1, the main-diameter part assembling step is to connect the main mirror M1 having the
반사장치인 주경부(M1)는, 도 2에서와 같이, 그 상부면에 위치하는 반사부(100)와 상부면의 반대편인 하부면에 위치하고 반사장치를 지지하는 플렉서(flexure, 400)가 장착되는 복수의 체결홈(200), 그리고 가운데 부분에 위치하고 반사장치를 관통하며 광이 통과하도록 구성된 광통부(300)를 구비한다. 본 실시예에서, 상부면은 곡면이고 하부면은 평탄면이다. 반사장치의 중앙에 홀(hole)로 형성된 광통부(300)는 부경부로부터 반사되는 광을 통과시켜 반사장치의 하부면 아래에 위치하는 광학계(미도시) 쪽으로 전달하는 광 통로기능을 수행한다.As shown in FIG. 2, the circumferential portion M1, which is a reflecting device, includes a
주경부의 반사부(100)는 상부면이 곡면이므로 구면 또는 비구면을 갖고 있고, 외부로부터 인가되는 광을 반사부(100) 위에 위치한 부경부(부반사장치; M2)로 반사시킨다. 이때, 부경부는 반사부(100)로부터 입사되는 광을 다시 주경부의 광통부(300)로 반사시킨다.The reflecting
반사장치의 하면에 형성된 복수의 체결홈(200)에는, 외부로부터 반사장치로 힘이 인가될 때 반사장치를 지지하도록 구성되는 플렉서(400)가 장착된다. 본 실시예에서 체결홈(200)의 개수는 3개이고, 인접한 체결홈(200) 간의 거리는 일정하다. A plurality of
구체적으로, 체결홈(200)은 반사 장치의 측면, 즉, 하부면과 상부면 사이에 위치하는 면에서 광통부(300)쪽으로 형성되어 있고 또한, 하부면에서부터 상부면쪽으로 형성되어 있다. 이때, 체결홈(200)의 높이, 즉 하부면에서부터 상부면쪽으로의 형성 높이는 반사 장치의 두께보다 작고, 체결홈(200)의 깊이는 반사 장치의 하부면에서, 광통부(300)에서부터 반사 장치의 측면(즉, 체결홈(200)이 위치하지 않은 부분의 측면)까지의 최단 직선 거리보다 짧다. 이렇게 직사각형의 형태로 형성된 체결홈(200)에 플렉서(400)을 장착하기 위하여 볼트결합 하게 되는데, 이것을 위하여 체결홈(200)은 체결홈의 내부면 중 장착면에 플렉서(400) 장착을 위한 볼트(410)와 대응되는 볼트홀을 갖는다. 본 실시예에 따른 체결홈(200)은 체결홈(200)과 플렉서(400)의 직접 결합을 위한 볼트(410)와 대응 볼트홀을 서로 장착하게 되면, 볼트 토크에 의해 반사부(100)가 크게 변형하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 도 2b에서와 같이, 체결홈(200) 내부의 상면 가장 안쪽[즉, 체결홈(200) 상면 중 광통부(300)와 가장 가까운 쪽] 모서리에서부터 중심방향으로 볼트홀의 길이와 동일한 길이를 갖고 소정 높이를 갖는 홈으로 구성되는 스텝(step, 220)을 더 포함한다. 이렇게 구성되는 스텝(220)은 반사부(100)로 응력의 전파경로를 차단시켜 반사부의 변형을 줄인다. Specifically, the
이상에서 설명한 체결홈에 대한 대안으로, 복수의 체결홈(200)은 앞서 설명한 체결홈(200)과 높이, 깊이, 폭이 동일하게 형성되지만, 내부에 체결 블록(block)(210)를 더 포함하도록 구성될 수 있다(도 2c 참조). 이러한 체결 블록(210)은 체결홈(200)에서 형성된 내부면 중 광통부(300)와 가장 가깝게 형성된 면의 중앙에 볼트홀(211) 길이(C1)와 동일하거나 큰 두께를 가지며, 체결홈(200)의 폭(W1)과 수평하게 형성되고 체결홈(200)의 폭(W1)보다 작은 체결폭(W2)을 가진다. 또한, 체결 블록(210)는 반사 장치의 측면과 가장 가까운 면에 볼트홀(211)을 구비하여 플렉서(400)를 장착한다. 그리고 체결 블록(210)의 상면은 체결홈(200)의 상면, 즉 체결홈(200)의 내부 면 중에서 반사부(100)와 가장 가까운 면과 이격되어 있다. 이렇게 이격되어 있는 구조는 앞서 설명한 구성인 스텝(220)과 동일한 효과를 위하여 형성되며, 이격된 길이는 스텝(220)의 높이(H2)와 거의 동일하게 형성된다.As an alternative to the above-described fastening grooves, the plurality of
한편, 앞서 설명한 주경부의 반사장치는 본원 출원인에 의해 기출원된 대한민국 특허출원 제10-2013-0000096호에 이미 상세히 개시된 바와 같으며, 본원은 이에 대한 명세서 전문을 인용한다. On the other hand, the reflection device of the above-described circumferential portion is as described in detail in Korean Patent Application No. 10-2013-0000096 filed by the applicant of the present application, and the specification of the specification is cited here.
이와 같은 주경과 복수의 주경 플렉서 결합체는, 주경 센터링 지그(M1 centering jig; 12)를 이용하여 주경(M1)의 센터와 높이를 맞춘 상태에서 베이스 플레이트(11)에 가령 볼트 등에 의해 연결된다. 주경부의 조립이 완료되면 주경 센터링 지그(12)는 제거된다.The main mirror and the plurality of main-viewing and -phaser assemblies are connected to the
한편, 도 1에 도시된 광축방향 베이스 플레이트 지그(axial base plate jig; 13)는 주경부 조립시, 베이스 플레이트(11)의 받침대 역할을 하도록 구성된다.
Meanwhile, the axial
트러스 조립 단계Truss assembly phase
트러스 구조체 조립 단계는, 앞서 설명한 조립된 주경부의 베이스 플레이트와 상기 주경으로부터 광축 방향으로 일정 거리 이격된 부경 베이스를 서로 연결하는 복수의 트러스를 형성하는 단계이다. The truss structure assembling step is a step of forming a plurality of trusses connecting the base plate of the assembled circumferential portion and the circumferential base spaced a certain distance in the optical axis direction from the main axis.
트러스를 조립하기 위한 첫 번째 단계로서, 센터링 로드(31)를 베이스 플레이트(11)에 정확하게 조립하는 것이 중요하다. As a first step for assembling the truss, it is important to accurately assemble the centering
도 3에 도시된 바와 같이, 우선 주경(M1)이 조립된 베이스 플레이트(11)를 뒤집어 가령 4개의 베이스 플레이트 서포트 지그(33) 상에 올린다. 여기서, 복수의 베이스 플레이트 서포트 지그(33)는 베이스 플레이트 서포트 지그 베이스(34)와 미리 조립되어 있어야 한다. 3, the
이 상태에서 센터링 로드(31)를 베이스 플레이트(11)의 중앙홀(300)에 삽입하여 체결하고, 이러한 체결시 고가의 주경과의 충돌을 방지하기 위하여 프로텍터 로드(32)가 사용될 수 있다. In this state, the centering
이를 통하여 주경(M1)의 중앙홀에 센터링 로드(31)의 일단부를 정확하게 결합하는 단계가 완료되면, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 센터링 로드(31)의 타단부에 부경 베이스(M2 base; 41)를 조립하고, 그 후 베이스 플레이트(11)와 부경 베이스(41)를 복수의 트러스(42)에 의해 연결하는 단계가 수행된다. 4, when the centering
도 4로부터 확인되는 바와 같이, 복수의 트러스(42)는, 그 일단이 베이스 플레이트(11)에 결합된 복수의 트러스 베이스(43)에, 그 타단이 부경 베이스(41)에 결합되도록 구성된다. 4, the plurality of
한편, 센터링 로드 및 프로텍터 로드는 도 5에 도시된 바와 같이 복수의 트러스(42)와 트러스 베이스(41)가 연결된 후 제거되며, 이로 인하여 트러스 구조체의 조립이 완성된다.
Meanwhile, as shown in FIG. 5, the centering rod and the protector rod are removed after the plurality of
부경부Partial neck 결합/정렬 단계 Combining / Sorting Step
부반사장치인 부경부는 주경부의 반사부로부터 입사되는 광을 다시 주경부의 광통부로 반사시키도록 구성된다. 즉, 주경부의 반사부(100)는 상부면이 곡면이므로 구면 또는 비구면을 갖고 있고, 외부로부터 인가되는 광을 반사부(100) 위에 위치한 부경부(부반사장치; M2)로 반사시며, 이때, 부경부는 반사부(100)로부터 입사되는 광을 다시 주경부의 광통부(300)로 반사시킨다.The sub-reflecting unit is configured to reflect the light incident from the reflecting portion of the circumferential portion back to the light portion of the circumferential portion. That is, the reflecting
부경부는, 도 6에 도시된 바와 같이, 부경(M2)과 부경 베젤(M2 bezel; 61)을 포함하고, 부경 베젤(61)은 볼트와 핀 등의 체결수단에 의해 부경에 결합 조립된다. 이러한 부경과 부경 베젤의 조립은 부경 서포트 지그(62) 상에서 이루어지는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 6, the minor portion includes a minor diameter M2 and an
부경부 자체의 조립이 완성되면, 이를 앞서 완성된 트러스 구조체 조립체와 전체적인 조립을 수행한다. When the assembly of the spherical portion itself is completed, it is assembled with the completed truss structure assembly in advance.
이러한 전체 조립은, 도 7에 도시된 바와 같이, 광학 테이블(71)로부터 돌출 형성되고 상기 트러스 구조체를 지지하도록 구성된 복수의 포크 지그(fork jig; 72) 상에 트러스 구조체를 올려놓은 상태에서 수행된다.This whole assembly is carried out with the truss structure placed on a plurality of fork jigs 72 projected from the optical table 71 and configured to support the truss structure, as shown in Fig. 7 .
그 다음으로, 부경부에 대한 광학적 정렬작업이 수행되어야만 하며, 이러한 부경부 정렬은 부경부가 부경 베이스에 정렬치구로 조립됨에 의하여 가능하게 된다. Next, an optical alignment operation on the peripheral portion must be performed, and this sub-portion alignment is enabled by the sub-diameter portion being assembled with the sub-base into the alignment fixture.
도 8에 도시된 바와 같이, 정렬치구는 센터 정렬기(81)에 조립되어 상기 부경부의 디센터(decenter)와 병진이동(translation)을 위한 센터 크로스 지그(83)를 포함한다. 즉, 센터 크로스 지그(83)는 센터 정렬기(center aligner; 81)에 조립되어 부경부의 디센터와 병진이동을 담당하게 된다. 8, the alignment fixture is assembled to the
디센터인 x축 병진이동과 y축 병진이동은 볼트 조정을 통하여 이루어지고, 광축 방향인 z축으로의 병진이동은 센터 크로스 지그(83)를 밀고 당기면서 조정한다. The center-to-center x-axis translational movement and the y-axis translational movement are performed through bolt adjustment, and the translation movement to the z-axis in the optical axis direction is adjusted while pushing and pulling the
그리고, 도 9에 도시된 바와 같이 스크류(84)와 스프링을 사용하여 x축에 대한 회전 및 y축에 대한 회전을 조정하는데, 이는 동 도면에서의 베젤 본딩 디스크(92)가 M2 센터 볼(91)을 기준으로 회전하는 것이다.
9, the rotation about the x-axis and the rotation about the y-axis are adjusted by using the
부경부Partial neck 고정 단계 Fixed phase
부경부가 앞서 설명한 바와 같이 광학적으로 최종 정렬되면, 본딩 작업에 의해 최종적으로 고정시켜야만 한다. If the sub-mirror is optically final aligned as described above, it must be finally fixed by a bonding operation.
이와 같은 본딩 작업은 도 10에 도시된 바와 같은 제1 본드 주입구(101)와 제2 본드 주입구(102)를 통하여 수행된다. 즉, 제1 본드 주입구(101)를 통과한 본드에 의해 베젤(61)과 베젤 본딩 디스크(92)를 조립하는 단계와, 제2 본드 주입구(102)를 통과한 본드에 의해 베젤 본딩 디스크 고정부(93)와 상기 베젤 본딩 디스크(92)를 조립하고 상기 부경 베이스(41)에 고정되는 단계를 거치게 된다. This bonding operation is performed through the first
그 후, 본드를 경화(curing)시키면 부경부의 고정이 완료되며, 모든 치구를 제거하면 반사 광학계 정밀조립 및 정렬작업이 끝나게 된다(도 11 참조). Then, when the bond is cured, the fixing of the diameter portion is completed. When all the fixtures are removed, the precision assembling and alignment of the reflection optical system is completed (see FIG. 11).
기존의 반사 광학계의 조립은 치구를 사용하지 않을 정도로 정밀 조립에 대한 개념이 존재하지 않거나 또한 그 치구 조립 방법이 복잡하고 어려워 대량 생산이 불가능했다는 현실을 감안한다면, 본 발명에 의한 조립 방법 등에 의하면 반사망원경 등과 같은 반사 광학계를 정밀하게 조립하면서도 또한 대량 생산이 가능하게 되었다.
Considering the fact that the concept of precision assembly does not exist to such an extent that a fixture is not used or the method of assembling the fixture is complicated and it is impossible to mass-produce it by conventional methods of assembling a reflective optical system, It is possible to mass-produce a reflective optical system such as a telescope and the like while assembling it precisely.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.
주경 M1 주경 플렉서 400
베이스 플레이트 11 주경 센터링 지그 12
광축방향 베이스 플레이트 지그 13
센터링 로드 31 프로텍터 로드 32
베이스 플레이트 서포트 지그 33
베이스 플레이트 서포트 지그 베이스 34
부경 베이스 41 트러스 42
트러스 베이스 43 부경 M2
부경 베젤 61 부경 서포트 지그 62
광학 테이블 71 전방 서포트 지그 72
포크 지그 73 포크 로드 74
센터 정렬기 81 센터 크로스 서포트 지그 82
센터 크로스 지그 83 스크류 84
M2 센터볼 91 베젤본딩 디스크 92
베젤본딩 디스크 고정부 93 제1 본드 주입구 101
제2 본드 주입구 102Main mirror M1
Optical axis direction
Centering
Base
Base plate
Optical table 71 front support jig 72
Bezel bonding
The
Claims (19)
a) 중앙홀을 구비한 주경을 베이스 플레이트에 연결하는 주경부 조립 단계;
b) 상기 조립된 주경부의 베이스 플레이트와 상기 주경으로부터 광축 방향으로 일정 거리 이격된 부경 베이스를 서로 연결하는 복수의 트러스를 형성하는 트러스 구조체 조립 단계;
c) 상기 트러스 구조체의 부경 베이스에 부경을 포함하는 부경부를 결합하는 부경부 결합 단계;
d) 상기 부경부 결합 단계에 의해 결합된 부경부를 광학 정렬하는 부경부 정렬 단계; 및
e) 상기 광학 정렬된 부경부를 최종적으로 고정시키는 부경부 고정 단계;를 포함하되,
상기 (e) 단계는,
e1) 제1 본드 주입구를 통과한 본드에 의해 베젤과 베젤 본딩 디스크를 조립하는 단계;
e2) 제2 본드 주입구를 통과한 본드에 의해 베젤 본딩 디스크 고정부와 상기 베젤 본딩 디스크를 조립하고 상기 부경 베이스에 고정되는 단계; 및
e3) 상기 본드를 경화(curing)하는 단계;
를 포함하여 이루어지는 반사 광학계의 조립방법.
In the method of assembling the reflecting optical system,
a) a main body part assembling step of connecting a main mirror having a center hole to a base plate;
b) assembling the truss structure to form a plurality of trusses connecting the base plate of the assembled circumferential portion and a circumferential base spaced a certain distance in the optical axis direction from the main axis;
c) a spherical portion engaging step of engaging a minor diameter portion including a minor diameter to a minor diameter base of the truss structure;
d) a sub-neck alignment step of optically aligning the sub-diameter coupled by the sub-diameter splicing step; And
and e) a spherical portion fixing step of finally fixing the optically aligned minor diameter portion,
The step (e)
e1) assembling the bezel and bezel bonding disc by a bond that has passed through the first bond inlet;
e2) assembling the bezel bonding disc fixture and the bezel bonding disc by a bond that has passed through the second bond injection port and fixing to the minor-diameter base; And
e3) curing the bond;
And a reflective optical system.
상기 (a) 단계는,
주경 센터링 지그를 이용하여 상기 주경의 센터와 높이를 맞춘 상태에서 상기 주경을 상기 베이스 플레이트에 연결하는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 1,
The step (a)
Wherein the main mirror is connected to the base plate in a state where a height of the main mirror is adjusted to a height by using a main mirror centering jig.
상기 주경과 상기 베이스 플레이트는 그 사이에 위치되도록 구성된 복수의 주경 플렉서(flexure)에 의하여 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the main mirror and the base plate are connected to each other by a plurality of main mirror flexures configured to be positioned therebetween.
상기 주경부 조립시, 상기 베이스 플레이트의 받침대 역할을 하도록 구성된 광축방향 베이스 플레이트 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
3. The method of claim 2,
And an optical axis direction base plate jig configured to serve as a base of the base plate upon assembling the main neck portion.
상기 (b) 단계는,
b1) 상기 주경의 중앙홀에 센터링 로드의 일단부를 결합하는 단계; 및
b2) 상기 센터링 로드의 타단부에 상기 부경 베이스를 조립하고, 상기 베이스 플레이트와 상기 부경 베이스를 상기 복수의 트러스에 의해 연결하는 단계를 포함하여 이루어지는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 1,
The step (b)
b1) coupling one end of the centering rod to the center hole of the main mirror; And
b2) assembling the minor diameter base at the other end of the centering rod, and connecting the base plate and the minor diameter base with the plurality of trusses.
상기 (b1) 단계는,
상기 주경이 조립된 베이스 플레이트를 뒤집어 복수의 베이스 플레이트 서포트 지그(base plate support jig)에 올리는 것을 포함하는 반사 광학계의 조립방법.
6. The method of claim 5,
The step (b1)
And turning the base plate having the main mirror assembled therein upside down to a plurality of base plate support jigs.
상기 복수의 베이스 플레이트 서포트 지그는 베이스 플레이트 서포트 지그 베이스와 미리 조립되어 있는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 6,
Wherein the plurality of base plate support jigs are preassembled with the base plate support jig base.
상기 센터링 로드를 상기 베이스 플레이트의 중앙홀에 삽입하여 체결하고, 체결시 상기 주경과의 충돌을 방지하도록 프로텍터 로드를 사용하는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 6,
Wherein a protector rod is used to insert the centering rod into the center hole of the base plate and to fasten the centering rod to prevent collision with the main groove at the time of tightening.
상기 (b2)는,
상기 트러스의 일단이 상기 베이스 플레이트에 결합된 복수의 트러스 베이스에, 상기 트러스의 타단이 상기 부경 베이스에 결합되는 것에 의해 트러스 연결되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 6,
(B2)
Wherein one end of the truss is connected to a plurality of truss bases coupled to the base plate, and the other end of the truss is coupled to the minor-diameter base to be truss-connected.
상기 센터링 로드 및 상기 프로텍터 로드는 상기 복수의 트러스 연결 후 제거되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the centering rod and the protector rod are removed after connecting the plurality of trusses.
상기 (c) 단계에서의 부경부는 부경 및 상기 부경에 체결수단에 의해 결합되도록 구성된 부경 베젤을 포함하고, 상기 부경과 부경 베젤의 조립은 부경 서포트 지그 상에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 1,
Wherein the sub-diameter portion in the step (c) includes a sub-diameter bezel and a sub-diameter bezel configured to be coupled to the sub-diameter by the fastening means, and the sub-diameter bezel is assembled on the sub-diameter support jig.
상기 (c) 단계는 광학 테이블로부터 돌출 형성되고 상기 트러스 구조체를 지지하도록 구성된 복수의 포크 지그(fork jig) 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step (c) is performed on a plurality of fork jigs protruding from the optical table and configured to support the truss structure.
상기 (d) 단계에서의 부경부 광학 정렬은 부경 베이스에 조립되는 정렬치구에 의해 수행되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
The method according to claim 1,
(D) is performed by an alignment fixture that is assembled to a minor-diameter base.
상기 정렬치구는 센터 정렬기에 조립되어 상기 부경부의 디센터(decenter)와 병진이동(translation)을 위한 센터 크로스 지그를 포함하는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the alignment fixture is assembled to a center aligner and includes a center cross jig for translation with a decenter of the circumferential portion.
상기 디센터는 볼트 조정을 통하여 이루어지고, 광축 방향으로의 병진 이동은 상기 센터 크로스 지그의 광축 방향 전후진에 의해 조정되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
15. The method of claim 14,
Wherein the center of the center cross jig is adjusted by bolt adjustment and the translational movement in the optical axis direction is adjusted by the forward and backward movement of the center cross jig in the optical axis direction.
상기 부경부 광학 정렬 중 틸트는 스크류를 조정하여 베젤본딩 디스크가 센터 볼을 기준으로 회전됨에 의하여 x축에 대한 회전 및 y축에 대한 회전이 조정되는 것을 특징으로 하는 반사 광학계의 조립방법.
14. The method of claim 13,
Wherein the tilt during the sub-optical part optical alignment adjusts the screw so that rotation of the bezel bonding disc relative to the center ball is adjusted by rotation about the x-axis and rotation about the y-axis.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 의한 반사 광학계의 조립방법에 의해 조립된 반사 광학계.
As a reflecting optical system,
A reflecting optical system assembled by a method of assembling a reflecting optical system according to any one of claims 1 to 16.
제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 의한 반사 광학계의 조립방법에 사용되도록 구성된 반사 광학계 조립용 치구.
As a fixture for assembling a reflective optical system,
A fixture for assembling a reflective optical system configured to be used in a method of assembling a reflective optical system according to any one of claims 13 to 16.
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