KR101806897B1 - 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템 - Google Patents

마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템 Download PDF

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박병황
이재환
배효욱
김호상
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국방과학연구소
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Abstract

본 발명은, 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템에 관한 것으로서, 서로 이격 되도록 배치되는 제1 및 제2 프레임을 포함하는 하우징, 상기 제1 및 제2 프레임을 각각 관통하여 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 서로 연결하고, 상기 하우징에 이동가능하게 장착되는 동축, 상기 동축의 일 단부에 장착되고, 상기 동축의 이동에 의하여 상기 하우징의 외측을 향하여 일 방향으로 이동되는 이동 반사경, 상기 제1 프레임과 상기 이동 반사경 사이에 장착되는 제1 판스프링 및 상기 제2 프레임의 외측에 장착되는 제2 판스프링을 포함하는 한 쌍의 판 스프링부 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 동축이 이동 가능하도록 상기 동축에 구동력을 제공해주는 구동부를 포함하고, 상기 이동 반사경이 상기 일 방향으로 이동하는 경우 특정 강성을 갖는 상기 한 쌍의 판 스프링부에 의하여 상기 일 방향의 각도 변경이 제한되는 것을 특징으로 하는 이동 반사경 틸트 보상 시스템이 제공될 수 있다.

Description

마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템 {SYSTEM FOR TILT COMPENSATION OF MOVEABLE REFLECTIVE MIRROR OF MICHELSON INTERFEROMETER}
본 발명은 퓨리에 변환 적외선 분광기(Fourier Transform InfraRed Spectrometer, 이하 FTIR)에 적용되는 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기 이동반사경의 선형 구동시 상기 이동 반사경의 틸트 오차를 최소화하면서 상기 이동 반사경의 방향성 제어를 효과적으로 할 수 있는 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템에 관한 것이다.
적외선 분광기(InfraRed Spectrometer)의 형태는 기기의 구조에 따라 필터형(Filter), 분산형(Dispersive), 퓨리에 변환(Fourier Transform) 형 등 다양하다. 상기 분산형과 필터형은 검출기에 도달되는 빛이 약하다는 문제점을 가지므로, 현재 상용화되어 있는 적외선 분광기는 대부분 퓨리에 변환 적외선 분광기(FTIR)이다.
유기, 무기 분자의 화합물은 적외선 영역에서 일정 복사선의 에너지를 받게 되면 각 물질에 따른 흡수가 이루어지며 각 물질별로 고유의 스펙트럼을 얻을 수 있다.
일반적으로, 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기(FTIR)는 앞서 언급한 원리를 이용하여 각 성분의 정량분석 및 정성분석을 하는 장치이다. 보다 구체적으로, 두 개의 광속 간섭계를 이용하여 얻어지는 간섭무늬를 퓨리에 변환함으로써 적외선 흡수 스펙트럼을 얻는 방법을 이용한 것이며, 고속 퓨리에 변환이 마이크로 컴퓨터에 의해 용이하게 처리할 수 있게 됨으로써 가능하게 된 기술이다.
상기 퓨리에 변환 적외선 분광기(FTIR)는 타 형태에 비하여 분해능과 S/N비가 좋으며, 물결수정밀도 및 물결수재현성이 상대적으로 높다는 장점을 가진다.
상기 퓨리에 변환 적외선 분광기(FTIR)는 통상 마이켈슨 간섭계가 사용된다.
상기 마이켈손 간섭계의 경우, 간섭계에 입사되는 광선이 광선분할 조립체의 구성에 의해 분할되어 상기 광선의 50%는 고정반사경으로 향하여 반사되고, 나머지 광선의 50%는 이동반사경으로 향하여 반사된다.
이러한 경우 상기 고정반사경 및 이동반사경에 각각 반사되는 광선들의 상대적인 경로차에 의해 간섭이 발생하게 되는데, 이러한 경로차를 상기 검출기로 측정함으로써 간섭신호를 획득할 수 있다.
상기 마이켈슨 간섭계를 이루는 구성요소 중 이동반사경은 일반적으로 보이스코일 모터 등의 선형 모터의 구동부를 이용하여 구동되거나 또는 회전 모터의 구동부를 이용하여 볼 스크류를 구동 시키고 상기 이동 반사경의 선형 운동을 구동 시킨다.
종래에는 상기 구동부의 선형 구동 및 상기 이동 반사경의 선형 회전을 구현하기 위하여, 도 1에 도시된 바와 같이, 볼 구름 방식의 선형 가이드를 추가로 설치하는 구조가 적용되었다.
그러나 이러한 종래 볼 구름 방식의 선형 가이드를 통한 이동반사경의 선형성 확보 즉, 틸트 보상 구조는 볼 구름 방식이 가지는 조립 공차 등으로 인해 원치 않는 방향의 변위를 포함하게 된다.
특히 상기와 같은 종래의 볼 구름 방식의 선형 가이드를 이용하는 틸트 보상 구조는 마이켈슨 간섭계를 소형화 함에 있어서, 틸트 오차를 줄이는데 물리적인 한계를 가지고 있다.
본 발명의 목적은, 광학 부품들의 조립 공차 등으로 발생하는 이동 반사경의 틸트 오차를 제거하도록 이루어진 마이켈슨 간섭계의 이동 반사경 틸트 보상 시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상기 이동 반사경의 구동에 대한 방향성 제어가 가능하도록 이루어진 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템을 제공하는 데 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 서로 이격 되도록 배치되는 제1 및 제2 프레임을 포함하는 하우징, 상기 제1 및 제2 프레임을 각각 관통하여 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 서로 연결하고, 상기 하우징에 이동가능하게 장착되는 동축, 상기 동축의 일 단부에 장착되고, 상기 동축의 이동에 의하여 상기 하우징의 외측을 향하여 일 방향으로 이동되는 이동 반사경, 상기 제1 프레임과 상기 이동 반사경 사이에 장착되는 제1 판스프링 및 상기 제2 프레임의 외측에 장착되는 제2 판스프링을 포함하는 한 쌍의 판 스프링부 및 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 동축이 이동 가능하도록 상기 동축에 구동력을 제공해주는 구동부를 포함하고, 상기 이동 반사경이 상기 일 방향으로 이동하는 경우 특정 강성을 갖는 상기 한 쌍의 판 스프링부에 의하여 상기 일 방향의 각도 변경이 제한되는 것을 특징으로 하는 이동 반사경 틸트 보상 시스템이 제공될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 구동부는, 상기 제2 프레임의 내주면에 고정되도록 장착되는 고정부 자석 및 상기 동축에 상기 구동력을 인가해주고, 상기 제1 프레임의 내주면에 장착되어 상기 고정부 자석에 대하여 상대 이동하는 구동부 코일, 상기 동축이 상기 고정부 자석 및 상기 구동부 코일의 중심부를 각각 관통하도록 형성되는 중공을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 동축은, 상기 제1 프레임에 가까워질수록 두께가 두꺼워지는 일 영역 및 상기 제2 프레임에 가까워질수록 두께가 얇아지는 타 영역을 포함하고, 상기 타영역은, 상기 동축의 중심부로부터 연장되어 상기 제2 판스프링을 관통하고, 상기 제2 판스프링의 일 면에 돌출되어 상기 고정부 자석을 상기 하우징에 고정시키는 연결부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 및 제2 판스프링은 상기 동축과 동일한 선상에 형성된 중심부로부터 발산되어 서로 연결되도록 형성되는 적어도 하나 이상의 나선형 팔부재, 상기 나선형 팔부재의 일 면에 형성되는 관통홀 및 상기 제1 프레임에 상기 제1 판스프링이 고정되고, 상기 제2프레임에 상기 제2판스프링이 고정되도록 상기 관통홀에 대응되어 형성된 고정 나사를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 제1 판스프링의 나선형 팔부재의 방향이 상기 제2 판스프링의 나선형 팔부재의 방향과 서로 반대 방향으로 구현되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동반사경 틸트 보상시스템.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명은, 일반적인 마이켈슨 간섭계의 이동 반사경을 한 쌍의 판 스프링부가 구비된 틸트 보상 구조에 장착시킴으로써, 상기 이동 반사경의 틸트 오차를 제거할 수 있으며, 상기 판스프링의 변형 및 탄성력만을 이용하여 상기 이동 반사경의 동축 방향 움직임을 확보함으로써, 상기 이동 반사경의 구동에 대한 방향성 제어가 가능할 수 있다.
또한, 본 발명은 이동 반사경에 구동력을 제공하는 구동부에 동축이 관통되어 삽입되고, 상기 동축의 양 측에 한 쌍의 판스프링부가 장착됨으로써, 상기 이동 반사경의 안정적인 선형 회전을 가이드 할 수 있다.
또한, 본 발명은, 한 쌍의 판스프링부가 나선형의 팔부재로 형성됨으로써, 이동 반사경의 회전 축 방향으로 긴 구동거리를 확보할 수 있고, 상기 축 방향에 대한 비틀림을 최소화할 수 있다.
도 1은 종래 이동반사경의 틸트 보상을 위해 선형 가이드가 장착된 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템의 전면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템의 후면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마이켈슨 간섭계의 이동반사경 틸트 보상시스템의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 한 쌍의 판스프링부 및 동축의 상세도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 마이켈슨 간섭계 이동 반사경 틸트의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하도록 한다. 명세서 전체에서, 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 의미하며, 또한 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
마이켈슨 간섭계에 있어서, 이동 반사경의 선형 구동을 구현하기 위하여, 종래에 적용되었던 볼 구름 방식의 선형 가이드는 부품들의 조립 공차 등으로 원치 않는 방향의 변위를 포함하게 되어 상기 이동 반사경의 구동의 틸트 오차가 생기는 문제점이 있었다.
본 발명에서는 상기 이동 반사경이 광원으로부터 방출되는 빛의 일부를 반사하여 고정 반사경에 의해 반사되는 빛과 경로차를 만들기 위하여 모터에 의해 이동되는 경우, 상기 이동 반사경의 틸트 오차를 감소시키고, 상기 이동 반사경의 구동에 대한 방향성을 제어하도록 이루어진 이동 반사경 틸트 보상 시스템(100)을 제안한다.
특히 한 쌍의 판 스프링부가 장착된 틸트 보상 구조를 개시하면서 상기 언급된 문제점을 해결하는 본 발명의 구조를 설명한다.
이하에서는, 이동반사경의 구동시 틸트 오차를 감소시키는 이동반사경 틸트 보상 시스템(100)의 전체적인 구조를 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명한다.
도 2 는 본 발명의 실시 예에 따른 판스프링을 포함하는 이동반사경 틸트 보상 시스템(100)을 나타낸 도이다.
도 2 에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르는 이동 반사경 틸트 보상 시스템(100)은, 광원으로부터 방출되는 빛의 50%가 입사되는 이동 반사경(110), 서로 이격되어 배치되는 제1 및 제2 프레임(121, 122)을 포함하는 하우징(120), 상기 제1 및 제2 프레임(121, 1220의 일 영역을 각각 관통하여 장착되는 동축(151), 상기 제1 및 제2 프레임의 일 측에 각각 장착되는 제1 및 제2 판스프링(131, 132) 및 상기 이동 반사경(110)이 이동되도록 상기 동축(151)에 구동력을 제공하는 구동부(140)를 포함한다.
도 2 및 도 3 에 의하면, 하우징(120)은 일정 두께를 가지고 원기둥 형상의 제1 프레임(121)과 제2 프레임(122)으로 이루어질 수 있고, 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)에 제1 판스프링(131) 및 제2 판스프링(132)이 장착될 수 있으며, 이러한 경우 상기 제1 프레임(121)의 일 면에 상기 제1 판스프링(131)이 배치되고, 상기 제2 프레임(122)의 일 면에 상기 제2 판 스프링(132)이 배치된다.
또한, 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)은 각각 내측이 함몰되도록 리세스되어 형성될 수 있고, 상기 함몰된 내측이 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)이 서로 이격되어 배치되는 상기 구조에 의하여, 상기 하우징(120)의 각각 함몰된 부분은 이격공간을 형성할 수 있고, 상기 이격공간에 상기 구동부(140)가 배치될 수 있다. 이를 통하여 모터의 역할을 수행하는 상기 구동부(140)의 외주면을 상기 하우징(120)이 감싸도록 형성된다.
상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)은 서로 이격되어 배치되나, 기계적 또는 물리적으로 서로 연결되어야 한다. 이를 위하여, 본 발명은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)을 각각 관통하는 고정나사(161b, 162b)를 포함할 수 있다.
상기 고정나사(161b, 162b)는 복수로 구비되어 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)에 장착되며, 이를 통하여 상기 하우징(120)은 분리되지 않고 하나의 일체로서 이동 또는 움직일 수 있는 프레임을 형성한다.
제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 한 쌍의 판 스프링부(130)로 명명할 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 도 4 내지 도 5에 의하면, 동축(151)은 상기 하우징(120)을 기준으로 이동 가능하게 상기 하우징(120)을 관통하여 장착된다. 그리고 상기 제1 판스프링(131)은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)의 일 영역을 각각 관통하는 상기 동축(151)을 기준으로 상기 제1 프레임(121)의 일 면에 장착된다.
이와 유사하게, 상기 제2 판스프링(132)은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)의 일 영역을 각각 관통하는 상기 동축(151)을 기준으로 상기 제2 프레임(122)의 일면에 장착된다.
동시에 상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)는 상기 동축(151)의 양 단부에 서로 마주보도록 장착되어 고정된다. 상기 한 쌍의 판스프링(130)의 강성에 의해 후술되는 이동 반사경(110)의 이동의 방향성이 제어될 수 있다. 따라서 상기 하우징(120)의 양측에 각각 장착되도록 한 쌍의 판 스프링(130)을 구비하는 것이 바람직하다. 다만, 상기 한 쌍의 판 스프링부(130)는 탄성력을 가지는 판 스프링이라면, 크기나 모양에 제한되지 아니한다.
보다 구체적으로, 도 4 내지 도 5를 살펴보면, 상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 상기 제1 프레임의(121) 외주면과 상기 제2 프레임(122)의 외주면에 각각 면접촉하여 장착될 수 있다. 상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)에 안정적으로 고정되기 위하여 복수의 관통홀(131a, 132a)을 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 상기 복수의 관통홀(131a, 132a)에 관통되어 고정 삽입되는 복수의 고정나사(161a, 162a)들을 포함할 수 있다. 상기 복수의 고정나사(161a, 162a)는 상기 복수의 관통홀(131a, 132a)들에 대응되어 형성되는바, 각각 대응되는 관통홀을 관통하여 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)에 결합된다. 이를 통하여, 상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)에 결합되어 고정된다.
도 4 및 도 5에 도시된 동축(151)은, 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)이 서로 이격되어 이격공간을 형성하는 경우, 상기 이격공간에 구비되는 구동부(140)를 관통하여 삽입된다. 이러한 구조를 통하여, 상기 동축(151)은 상기 구동부(140)로부터 발생되는 구동력을 인가받을 수 있다. 이렇게 상기 구동부(140)로부터 인가받은 구동력은 상기 이동반사경(110)에 인가될 수 있다.
상기 동축(151)은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)이 서로 연결되어 고정되도록 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)의 내측 영역을 각각 관통한다.
도 4 에 의하면, 상기 동축(151)은 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)의 중심부에 각각 관통되어 삽입되고, 상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 상기 동축(151)의 양 단에 서로 마주보고 장착되는바, 상기 제1 판스프링(131)과 상기 제2 판스프링(132)은 함께 이동하도록 연결된다. 즉, 상기 한 쌍의 판스프링(130)은 상기 동축(151)의 축방향 중심부를 통하여 연결되고, 이를 통하여 후술되는 상기 이동 반사경(110)의 이동을 보다 안정적으로 제어할 수 있다.
도 4 에 의하면, 구동부(140)는 상기 제1 및 제2 프레임(121, 122)의 배치에 의해 형성되는 이격공간에 구비된다. 상기 구동부(140)는 구동부 코일(141), 고정부 자석(142) 및 중공(미도시)을 포함할 수 있다.
상기 구동부 코일(141)은 상기 동축(151)에 구동력을 제공하는 것으로서, 보이스코일 모터가 될 수 있다. 상기 보이스코일 모터는 상기 구동부(140)의 선형 구동을 이루어지도록 한다.
상기 구동부 코일(141)은 상기 동축(151)에 구동력을 인가해주고, 상기 제1 프레임(121)의 함몰된 영역, 즉 상기 제1 프레임(121)의 내주면에 장착되어 상기 제1 판스프링(131)과 인접하게 배치된다. 또한, 상기 구동부 코일(141)은 상기 동축(151)과 함께 이동되는바, 후술되는 고정부 자석(142)에 대하여 상대이동 하도록 상기 제1 프레임(121)에 장착된다.
상기 고정부 자석(142)은 상기 제2 프레임(122)의 내주면에 고정되어 장착된다. 구체적으로, 상기 제2 프레임(122)의 함몰된 영역, 즉 내주면에 장착되어 상기 제2 판스프링(132)과 인접하게 배치된다.
또한, 상기 고정부 자석(142)은 상기 구동부 코일(141)과 자성의 성질에 의하여 면접촉할 수 있고, 이를 통하여 보다 상기 구동부 코일(141)을 안정적으로 고정시킬 수 있다. 이때, 상기 면접촉 방식은 자석에 의한 결합이 될 수 있다.
상기 중공(미도시)은 상기 동축(151)이 상기 구동부(140)의 중심부를 관통하도록 형성된다. 상기 한 쌍의 판 스프링(130)은 상기 구동부(140)의 중공을 통하여 양자의 중심부에서 서로 연결된다.
이동 반사경(110)은 광원부로부터 방출되는 빛의 50%가 입사되는 구성이다. 따라서, 광원부로부터 방출되는 빛의 나머지 50%는 고정 반사경(미도시)으로 입사된다.
도 2 및 도 5 에 의하면, 상기 이동 반사경(110)은 상기 제1 판스프링(131) 및 상기 제1 프레임(121)과 일렬로 배열되도록 상기 제1 판스프링(131)의 일 측에 밀착되어 상기 동축(151)에 장착된다. 구체적으로 상기 제1 판스프링(131)의 전면부에 배치되도록 상기 동축(151)의 일단부에 장착된다.
상기 이동 반사경(110)은 상기 제1 판스프링(131)과 면접촉되어 결합되거나 이격되어 나사 등에 의하여 결합될 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.
상기 이동 반사경(110)은 상기 동축(151)으로부터 구동력을 제공받는다. 또한, 상기 구동력에 의해 상기 동축(151)을 기준으로 이동된다. 상기 이동 반사경(110)은 원판 형상으로 형성될 수 있고, 상기 제1 판스프링(131)의 적어도 일부를 중첩하도록 형성될 수 있다. 이러한 이동 반사경(110)의 이동에 의하여 고정 반사경(미도시)에 의해 반사되는 빛과 경로차를 형성할 수 있다.
상기 구동부(140)에 의하여 발생되는 구동력은 가장 먼저 상기 동축(151)으로 인가되고, 상기 동축(151)에 인가되는 구동력은 상기 동축(151)으로부터 상기 이동 반사경(110)으로 인가된다. 이에 의해 상기 이동 반사경(110)은 이동된다.
즉, 본 발명은 상기 한 쌍의 판스프링(130) 중 상기 이동반사경(110)이 연결된 제1 판스프링(131)은 상기 구동부 코일(141)에 연결되고, 다른 하나인 제2 판스프링9132)은 상기 고정부 자석(142)에 연결되는 구조를 가진다.
본 발명은 마이켈슨 간섭계에 구비되는 부품들간의 접촉을 통해 상기 이동 반사경(110)의 이동 축의 방향 움직임을 확보하는 것이 아니라, 상기 한 쌍의 판스프링(130)의 변형 및 탄성력만을 이용하여 상기 이동 반사경(110)의 이동 축방향 움직임을 확보할 수 있다. 따라서, 마이켈슨 간섭계에 구비되는 부품들간의 조립 공차 등으로 인해 발생하는 틸트 오차를 제거할 수 있다.
특히 상기 구동부 코일(141)의 양단에 장착되는 상기 한 쌍의 판스프링(130)은 상기 고정부 자석(142)을 중심으로 상기 이동 반사경(110)이 선형 구동될 수 있도록 가이드를 한다. 이러한 경우 상기 이동 반사경(110)의 구동 중 발생하는 틸트 오차를 방지할 수 있다.
도 3 및 도 4 에 의하면, 상기 동축(151)은 상기 동축(151)의 중심부선(A)을 기준으로 상기 구동력에 의해 이동된다. 또한, 상기 동축(151)은 상기 제1 프레임(121)에 인접하게 형성되는 일 영역과, 상기 제2 프레임(122)에 인접하게 형성되는 타 영역을 포함할 수 있다.
상기 일 영역은 상기 제1 프레임(121)에 가까워질수록 단부가 두꺼워지게 형성될 수 있고, 상기 타 영역은 상기 제2 프레임(122)에 가까워질수록 단부가 얇게 형성 될 수 있다. 이러한 형상에 의하여 보다 안정적인 축 이동을 구현할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 동축(151)은 연결부재(152)를 포함할 수 있다. 상기 연결부재(152)는 상기 동축의 중심부로부터 연장되어 형성되고, 상기 제2 판스프링(132)의 일 영역을 관통하고, 상기 제2 판스프링(132)의 일 면에 돌출되어 형성된다.
상기 연결부재(152)는 상기 동축(151)과 두께를 달리할 수 있고, 상기 동축(151)에 삽입되어 형성될 수 있다.
도 4 내지 도 5를 살펴보면, 한 쌍의 판 스프링(130)은 나선형 형상의 팔부재로 형성될 수 있다. 다시 말해, 상기 제1 및 제2 판스프링(131, 132)은 상기 동축(151)과 동일한 선상에 형성된 중심부(A)로부터 발산되어 서로 연결되도록 형성되는 적어도 하나 이상의 나선형 팔부재로 형성될 수 있다.
특히, 한 쌍의 판스프링부(130) 각각은 상기 중심부(A)로부터 발산되는 나선형 팔의 이동방향이 서로 반대 방향으로 배치될 수 있다. 이러한 경우 상기 나선형 제1 및 제2 판스프링(131, 132)이 축 방향으로 변형시 발생할 수 있는 비틀림을 최소화할 수 있다.
이와 같이 복수의 나선형의 팔이 중심부(A)를 중심으로 축 대칭 형태로 연결되면서 형성되는 상기 한 쌍의 판스프링(130)은 기존 원형 또는 사각형 형태의 판스프링 대비 축 방향으로 긴 구동거리를 확보할 수 있다. 또한, 일반적으로 축방향 강성이 낮고 횡 방향 강성이 높으므로, 상기 이동 반사경(110)의 구동 시 틸트 오차를 줄일 수 있다.
본 발명은, 상기 나선형 팔부재의 일 면에 복수의 관통홀(132a) 및 상기 관통홀(132a)에 대응되어 형성되는 고정나사(162a)를 포함할 수 있다. 상기 고정 나사(162a)가 상기 관통홀(132a)에 관통되어 결합됨으로써, 상기 제1 프레임(121)에 상기 제1 판스프링(131)이 고정될 수 있도록 해주고, 상기 제2 프레임(122)에 상기 제2 판스프링(132)이 고정될 수 있도록 해준다.
앞서 언급된 본 발명의 이동 반사경 틸트 보상 시스템(100)은 한 쌍의 판 스프링부(130)를 포함하고, 상기 한 쌍의 판스프링부(130)가 구동부(140)에 관통되어 삽입된 동축(151)의 양 측에 각각 결합됨으로써, 상기 한 쌍의 판 스프링부(130) 중 제1 판스프링(131)과 밀착되어 상기 동축(151)에 장착된 이동 반사경(130)의 구동에 대한 틸트 오차를 제거할 수 있으며, 동시에 상기 이동 반사경(130)의 방향성을 제어할 수 있다.
이상에서, 출원인은 본 발명의 바람직한 실시 예들을 설명하였지만, 이와 같은 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 일 실시 예 일 뿐이며 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 한 어떠한 변경 예 또는 수정 예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (5)

  1. 서로 이격 되도록 배치되는 제1 및 제2 프레임을 포함하는 하우징;
    상기 제1 및 제2 프레임을 각각 관통하여 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임을 서로 연결하고, 상기 하우징에 이동가능하게 장착되는 동축;
    상기 동축의 일 단부에 장착되고, 상기 동축의 이동에 의하여 상기 하우징의 외측을 향하여 일 방향으로 이동되는 이동 반사경;
    상기 제1 프레임과 상기 이동 반사경 사이에 장착되는 제1 판스프링 및 상기 제2 프레임의 외측에 장착되는 제2 판스프링을 포함하는 한 쌍의 판 스프링부; 및
    상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임 사이에 배치되며, 상기 동축이 이동 가능하도록 상기 동축에 구동력을 제공해주는 구동부를 포함하고,
    상기 이동 반사경이 상기 일 방향으로 이동하는 경우 특정 강성을 갖는 상기 한 쌍의 판 스프링부에 의하여 상기 일 방향의 각도 변경이 제한되며,
    상기 구동부는,
    상기 제2 프레임의 내주면에 고정되도록 장착되는 고정부 자석;
    상기 동축에 상기 구동력을 인가해주고, 상기 제1 프레임의 내주면에 장착되어 상기 고정부 자석에 대하여 상대 이동하는 구동부 코일; 및
    상기 동축이 상기 고정부 자석 및 상기 구동부 코일의 중심부를 각각 관통하도록 형성되는 중공을 포함하고,
    상기 동축은,
    상기 제1 프레임에 가까워질수록 두께가 두꺼워지는 일 영역; 및
    상기 제2 프레임에 가까워질수록 두께가 얇아지는 타 영역을 포함하고,
    상기 타 영역은,
    상기 동축의 중심부로부터 연장되어 상기 제2 판스프링을 관통하고, 상기 제2 판스프링의 일 면에 돌출되어 상기 고정부 자석을 상기 하우징에 고정시키는 연결부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동 반사경 틸트 보상 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 판스프링부는,
    상기 동축과 동일한 선상에 형성된 중심부로부터 발산되어 서로 연결되도록 이루어진 적어도 하나 이상의 나선형 팔부재;
    상기 나선형 팔부재의 일 면에 형성되는 관통홀; 및
    상기 제1 프레임에 상기 제1 판스프링이 고정되고, 상기 제2 프레임에 상기 제2 판스프링이 고정되도록 상기 관통홀에 대응되어 형성된 고정 나사를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동반사경 틸트 보상시스템.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 판스프링의 나선형 팔부재의 방향이 상기 제2 판스프링의 나선형 팔부재의 방향과 서로 반대 방향으로 구현되도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 이동반사경 틸트 보상시스템.
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