KR20110121225A - 항공우주용 광학 구조물 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광학 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학 구조물의 센서를 지지하는 경통을 분리형으로 적용하고 연결부재를 통해 각각의 경통을 이격 결합시켜 외부로부터 센서에 영향을 끼치는 열적 변형 및 구조적 변형을 최소화하여 정밀한 센싱이 가능하게 되는 항공우주용 광학 구조물에 관한 것이다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 항공우주용 광학 구조물은 경통의 구조를 분리형으로 구성하고, 부반사경을 지지하는 스파이더가 연결부재에 연결되기 때문에 각각의 경통이 변형을 일으켜도 스파이더의 기하학적 또는 치수적 변형을 최소화 시키게 되며, 경통 내부 구조물 역시 상호 간섭이 발생하지 않도록 독립적 형상을 갖기 때문에 우주 공간과 같은 극한의 환경에서도 주반사경과 부반사경 사이의 거리 오차를 줄여 광학 구조물의 영상 품질을 보장하게 되는 효과가 있다.

Description

항공우주용 광학 구조물{Optical Structure for Aerospace Engineering}
본 발명은 광학 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광학 구조물의 센서를 지지하는 경통을 분리형으로 적용하고 연결부재를 통해 각각의 경통을 이격 결합시켜 외부로부터 센서에 영향을 끼치는 열적 변형 및 구조적 변형을 최소화하여 정밀한 센싱이 가능하게 되는 항공우주용 광학 구조물에 관한 것이다.
일반적으로 항공우주용 센서 및 장치를 고정하는 방법으로 구조 및 열 변형률 등이 낮은 열경화성 복합재료(CFRP, GFRP) 등을 사용한다. 이 복합재료 특성은 무게 대비 강성, 강도 등이 탁월하여 항공우주분야에서 주 및 부구조물 그리고 각종 센서에 대한 지지 구조물로 많이 사용하고 있다.
그 일례로서 상기 복합재료는 항공 우주용 광학 구조물의 경통으로 사용되는데, 상기 경통은 주 및 부 반사경을 지지하는 원통형 복합재료 구조물로 외부 환경(온도, 습도 등) 변화에 대해 구조적으로 치수 안정성을 제공하게 된다.
도 1에서와 같이 항공우주용 광학 구조물은 복합재료의 경통(10), 상기 경통(10)에 수용되는 주반사경(20)과, 부반사경(30), 상기 부반사경(30)을 상기 경통(10) 지지 고정하는 스파이더(40) 및 상기 주반사경을 상기 경통(10)에 고정하는 베젤(50)로 구성되어 있다. 특히 복합재료 경통(10)은 반사경을 정밀하게 지지 고정하는 역할과 불필요한 외부 빛을 차단하는 기능을 가지고 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 항공 우주용 광학 구조물은 주반사경(20)을 통해 경통(10)의 일측에서 유입되는 광원을 반사시켜 부반사경(30)으로 상을 모아주며 부반사경(30)은 모아진 상을 반사시켜 상기 주반사경(20)의 중심을 관통하는 홀(21)과 베젤(50)의 홀(51)을 통해 내보내게 된다.
상기 주반사경(20)의 중심을 통과한 상은 CCD 영상 검출기와 같은 구성품을 통해 우주 임무 궤도상에서 관측한 영상을 생산하게 된다. 이러한 주, 부 반사경 및 전기장치 등은 경통과 지지구조물에 의하여 고정 및 정렬되어 있다.
상기 경통은 광학계의 뼈대에 해당하는 구조물로 구조적 특성도 우수해야 하며 열적 특성 또한 우수해야 한다. 이는 대부분의 고해상도 지상관측 카메라가 2반사경식 내지는 3반사경식으로 설계되기 때문에 주반사경과 부반사경 사이의 거리 변화의 안정성이 매우 중요하기 때문이다.
특히 우주 공간에서는 주반사경과 부반사경 사이의 거리가 수마이크로미터 이내의 오차 범위를 만족하는 수준의 안정성이 요구된다.
그런데, 우주 공간에 노출되는 광학 구조물의 경통은 한 쪽 면이 태양으로부터 유입되는 복사열을 받게 되며, 행성이나 유성에 의해 태양 복사열을 받지 못하게 되는 식(蝕) 구간에서는 극한 온도 환경에 놓이기 때문에 구조물은 높은 온도와 낮은 온도가 주기적으로 반복되어 온도변화에 따른 구조적인 변형을 가져오게 된다. 이러한 변형은 광학정렬오차를 발생하게 되어 관측한 영상 품질에 대한 저하를 초래하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 항공우주용 광학 구조물의 외부환경 즉 발사 하중, 온도 및 습도 등의 변화에 따른 기하학적 또는 치수적 변형을 최소화시키기 위하여 광학 구조물의 뼈대구조인 경통을 일체형이 아닌 분리형으로 구성하며 상기 분리된 경통을 연결부재를 통해 끼움 결합시켜 각각의 경통을 일정거리 이격 조립하고 부반사경을 고정시키는 스파이더를 연결부재에 연결시키게 되는 항공우주용 광학 구조물을 제공함에 있다.
본 발명의 항공우주용 광학 구조물은 경통(10)과, 상기 경통(10) 내부에 구비되며 빛을 모아 초점에 상을 만드는 주반사경(20)과, 상기 초점에 맺힌 상을 확대하는 부반사경(30)과, 상기 경통(10)의 내부에 상기 부반사경(30)을 고정시키는 스파이더(Spider, 40)를 포함하는 광학용 구조물에 있어서, 상기 경통(10)은, 복수 개의 경통부재(10a, 11, 12)의 결합으로 이루어지되, 상기 각각의 경통부재(10a, 11, 12)는 힌지조인트(60)를 통해 끼움 결합되며, 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 부반사경(30)에 연결되고, 타측은 상기 힌지조인트(60)에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 힌지조인트(60)는, 양측에 상기 경통부재(10a, 11, 12)의 단부가 끼워지도록, 상판(61)과, 상기 상판(61)의 하방으로 일정거리 이격되는 하판(62)과, 상기 상판(61)과 하판(62)을 연결하는 기둥판(63)으로 구성되어 단면이 'H' 자형으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 힌지조인트(60)는, 상기 경통부재(10a, 11, 12)의 끼움결합을 견고히 하도록, 상기 상판(61)의 하방 및 상기 하판(62)의 상방으로 돌출되는 돌출결합부(61a, 62a)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경통(10)은 단면이 호를 이루는 복수 개의 경통부재(10a)의 결합으로 이루어지며, 상기 힌지조인트(60)는 상기 경통부재(10a)의 길이방향으로 형성되어, 상기 힌지조인트(60)의 양측에 상기 경통부재(10a)의 일측과, 상기 경통부재(10a)의 일측과 이웃하는 경통부재(10a')의 타측이 끼워져 결합되어 경통(10)을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경통부재(11, 12)는, 상기 주반사경(20)이 수용되는 메인경통(11)과, 상기 부반사경(30)이 수용되는 지지경통(12)으로 구성되되, 상기 힌지조인트(60)는 상기 경통부재(11, 12)의 단부에 대응되도록 고리 상으로 되어, 상기 힌지조인트(60)의 양측에 상기 메인경통(11)의 일단과, 상기 지지경통(12)의 타단이 끼워져 결합되어 경통(10)을 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 지지경통(12)은, 단면이 호를 이루는 복수 개의 지지경통부재(12a)의 결합으로 이루어지며, 상기 힌지조인트(60)는 상기 메인경통(11)의 일단과, 상기 지지경통(12)의 타단이 끼워지는 제 1연결부재(61)와, 상기 지지경통부재(12a)의 길이방향으로 형성되어 양측에 상기 지지경통부재(12a)의 일측과, 상기 지지경통부재(12a)의 일측과 이웃하는 지지경통부재(12a)의 타측이 끼워지는 제 2연결부재(62)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 항공우주용 광학 구조물은 경통의 구조를 분리형으로 구성하고, 부반사경을 지지하는 스파이더가 연결부재에 연결되기 때문에 각각의 경통이 변형을 일으켜도 스파이더의 기하학적 또는 치수적 변형을 최소화 시키게 되며, 경통 내부 구조물 역시 상호 간섭이 발생하지 않도록 독립적 형상을 갖기 때문에 우주 공간과 같은 극한의 환경에서도 주반사경과 부반사경 사이의 거리 오차를 줄여 광학 구조물의 영상 품질을 보장하게 되는 효과가 있다.
도 1a는 종래의 광학 구조물 사시도
도 1b는 종래의 광학 구조물 단면도
도 2a는 본 발명의 제 1실시예의 광학 구조물 사시도
도 2b는 본 발명의 제 1실시예의 광학 구조물 분해사시도
도 2c는 본 발명의 제 1실시예의 광학 구조물 단면도
도 3은 본 발명의 제 1실시예의 광학 구조물 정면도
도 4a는 본 발명의 연결부재 사시도
도 4b는 도4a의 AA' 단면도
도 5a는 본 발명의 제 2실시예의 광학 구조물 사시도
도 5b는 본 발명의 제 2실시예의 광학 구조물 분해사시도
도 6은 본 발명의 제 2실시예의 광학 구조물 단면도
도 7a는 본 발명의 제 3실시예의 광학 구조물 사시도
도 7b는 본 발명의 제 3실시예의 광학 구조물 분해사시도
도 7c는 본 발명의 제 3실시예의 광학 구조물 단면도
도 8은 본 발명의 제 4실시예의 광학 구조물 사시도
도 8b는 본 발명의 제 4실시예의 광학 구조물 분해사시도
우주 공간에서 사용되는 위성탑재체용 카메라는 많은 광학 부품과 구조 부품 및 전자 부품으로 구성되는데 이중 광학 구조물은 광학부품과 구조부품이 조립된 형태를 이루게 된다. 상기 구조부품은 광학부품의 성능에 영향을 좌우하는 구조물로 정의할 수 있으며, 탑재카메라의 구조 설계에 따라 차이가 있지만, 반사경 광학 구조물을 적용하는 대구경 탑재카메라의 경우 반사경 관련 부품과 경통관련 부품 및 초점면 광구조물 등으로 분류할 수 있다.
반사경 조립체는 반사경과 반사경을 지지하는 구조물 그리고 반사경과 지지구조물이 조립된 반사경을 지지하는 지지대 등으로 구성된다. 경통 조립체는 경통과 경통을 지지 구조물에 부착시키는 구조물 및 제 2반사경을 경통에 부착시키는 스파이더 등으로 구성된다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 광학 구조물의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2를 참조하면 본 발명은 경통(10), 주반사경(20), 부반사경(30), 스파이더(Spider, 40), 베젤(Bezel, 50) 및 힌지조인트(60)를 포함하여 구성된다.
빛이 입사되는 쪽을 일방향으로하고, 빛이 반사되는 쪽을 타방향으로 정의 할 때, 상기 주반사경(20)은 상기 경통(10)의 타단에 설치될 수 있다. 상기 주반사경(20)은 실리콘 카바이드(Silicon Carbide)의 일면을 오목하게 갈고 타면을 제로드 또는 알루미늄과 같은 금속제로 도금(코팅)하여 오목거울과 같이 동작하도록 만든 것이다. 이때 일면을 오목하게 갈 때 완전 구면으로 만들면 구면수차가 발생하여 반사된 빛이 완전히 한 점에 모이지 못한다. 따라서 구면수차를 보정하기 위해 상기 주반사경(20)의 일면은 비구면으로 되는 것이 바람직하다. 또한 상기 주반사경(20)은 렌즈와 달리 색수차가 전혀 없다. 색수차는 빛의 굴절에 의한 현상이고 상기 주반사경(20)에서는 빛이 굴절되는 것이 아니라 반사되는 것이므로 주반사경(20)을 구성할 때 색수차는 고려하지 않아도 된다. 상기 주반사경(20)은 빛을 반사시키기 위해 표면에 반사가 잘되는 물질을 발라 놓는데 이것을 반사경의 도금 혹은 코팅이라 한다. 상기 코팅은 반사율을 최대한 높이도록 여러 가지 방법이 사용되고 있는데, 본 발명에서는 반사율을 높이기 위해 CVD(Chemical Vapor Deposition)코팅을 적용시킬 수 있다. 상기 주반사경(20)의 중심에는 상기 부반사경(30)으로부터 반사되는 상을 외부로 전달하기 위한 홀(21)이 관통 형성될 수 있다.
상기 주반사경(20)은 타면이 상기 베젤(50)의 일면에 안착 고정되며, 상기 베젤(50)을 통해 상기 경통(10)의 타단에 고정될 수 있다. 상기 베젤(50)은 상기 주반사경(20)을 상기 경통(10)에 고정시키기 위한 통상의 구성이 적용되므로 추가적인 상세 설명은 생략하기로 한다. 상기 베젤(50) 역시 중심에는 상기 부반사경(30)으로부터 반사되는 상을 외부로 전달하기 위한 홀(51)이 관통 형성될 수 있다.
상기 부반사경(30)은 상기 경통(10)의 일단부에 수용될 수 있다. 더욱 상세하게는 상기 주반사경(20)을 통해 1차 반사되는 빛이 모아지는 초점 부위에 위치되도록 설치될 수 있다. 상기 부반사경(30)은 상기 주반사경(20)에서 반사되는 빛을 2차 반사하여 상기 홀(21, 51)을 통해 경통(10)의 외부로 보내는 역할을 수행한다. 상기 2차 반사된 빛은 영상검출기(미도시)를 통해 저장된다.
상기 부반사경(30)은 상기 스파이더(40)를 통해 상기 경통의 일단부에 고정될 수 있다. 상기 스파이더(40)는 다수개의 프레임으로 구성되며, 일측이 상기 경통의 내면에 연결되고, 타측이 상기 부반사경(30)의 외경에 연결된다. 상기 스파이더(40)는 상기 부반사경(30)이 상기 주반사경(20)을 통해 1차 반사되는 빛이 모아지는 초점 부위에 위치하도록 상기 부반사경(30)의 원점을 중심으로 방사상으로 체결될 수 있다. 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 경통(10)의 내면에 일정각도 경사를 이루며 결합될 수 있고, 타측 역시 상기 부반사경(30)의 외경에 수직이 아닌 일정각도 경사지게 결합될 수 있다. 이는 경통(10)이 외부 환경에 의해 변형 되었을 때, 상기 부반사경(30)으로 전달되는 변형률을 최소화하기 위함이다. 상기 경통(10)의 내면과 상기 스파이더(40)의 경사각이 작아질수록 변형률이 작아지지만 경사각이 작아지면, 상이 스파이더(40)의 길이가 길어지고, 이에 따라 스파이더(40)의 강도를 높이기 위해 스파이더(40)의 굵기가 굵어지게 된다. 상기 스파이더(40)의 굵기가 굵어지면, 입사되는 빛을 방해하는 문제점이 발생하기 때문에 상기 경사각은 당업자의 의도에 따라 조절될 수 있다.
상기 경통(10)은 타단 내면에 상기 주반사경(20)이 수용되고, 일단 내면에 상기 부반사경(30)이 수용되도록 원통형상으로 이루어진다. 상기 경통(10)은 구조 및 열 변형률 등이 낮은 열경화성 복합재료(CFRP, GFRP) 등이 사용될 수 있다. 우주 공간에서는 주반사경과 부반사경 사이의 거리가 수마이크로미터 이내의 오차 범위를 만족하는 수준의 안정성이 요구되기 때문에 외부 환경(온도, 습도 등) 변화에 대해 구조적으로 치수 안정성을 제공하기 위함이다.
이때, 상기 경통(10)은 복수 개의 경통부재(10a)의 결합으로 이루어질 수 있다. 상기 경통부재(10a)는 상기 경통(10)의 원주 방향을 따라 분리 형성되어 다수 개의 곡면플레이트 형상으로 될 수 있다. 상기 경통부재(10a)는 단면이 호를 이루도록 형성될 수 있다. 따라서 상기 경통부재(10a) 각각의 양측이 결합되어 상기 경통(10)이 형성된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 경통부재(10a)는 힌지조인트(60)를 통해 결합될 수 있다. 상기 힌지조인트(60)는 상기 경통부재(10a)의 수에 따라 복수 개가 구비될 수 있다. 상기 힌지조인트(60)는 상기 경통부재(10a)의 길이방향으로 형성될 수 있다. 상기 힌지조인트(60)는 단면이 눕힌 'H' 자형으로 이루어질 수 있다. 따라서 'ㄷ'자형으로 이루어지는 양측을 통해 상기 경통부재(10a)의 일측과, 이웃하는 경통부재(10a')의 타측이 끼워져 결합될 수 있다. 상기와 같은 구성을 위해 상기 힌지조인트(60)는 상판(61)과, 상기 상판(61)의 하방으로 일정거리 이격되는 하판(62)과, 상기 상판(61)과 하판(62)을 연결하는 기둥판(63)으로 구성될 수 있다.
상기 힌지조인트(60)에는 상기 상판(61)의 하방으로 돌출되는 돌출결합부(61a) 및 상기 하판(62)의 상방으로 돌출되는 돌출결합부(62a)가 형성될 수 있다. 이는 끼움 결합되는 상기 경통부재(10a)와 힌지조인트(60)의 결합을 더욱 견고히 하기 위함이다.
상기와 같은 구성으로 인해 경통부재(10a)와 이웃하는 경통부재(10a')는 상기 힌지조인트(60)를 통해 일정거리 이격되어 결합되기 때문에 어느 한 경통부재(10a)의 변형이 다른 경통부재(10a)로 전달되는 것을 차단시키는 효과가 발생한다.
또한, 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 힌지조인트(60)의 하판(62)에 연결시키도록 하여, 경통부재(10a)의 변형이 스파이더(40)로 전달되는 것을 방지하는 효과가 발생한다. 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 힌지조인트(60)상에 어떠한 부분에도 연결이 가능하기 때문에 스파이더(40)와 상기 경통(10)의 경사각을 자유롭게 조절할 수 있는 장점도 가지게 된다.
따라서 상기 경통(10)의 기하학적 또는 치수적 변형을 최소화 시키게 되고, 상기 경통(10) 내부 구조물 즉 주반사경(20) 및 부반사경(30)역시 상호 간섭이 발생하지 않도록 독립적 형상을 갖기 때문에 우주 공간과 같은 극한의 환경에서도 주반사경(20)과 부반사경(30) 사이의 거리 오차를 줄여 광학 구조물의 영상 품질을 보장하게 되는 효과가 있다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 광학 구조물의 제 2실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면 본 발명의 제 2실시예는 경통(10), 주반사경(20), 부반사경(30), 스파이더(40), 베젤(50) 및 힌지조인트(60)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제 2실시예의 주반사경(20), 부반사경(30), 스파이더(40) 및 베젤(50)의 구성은 상술된 일실시예의 구성과 동일하기 때문에 상기 경통(10)의 구성에 대해서만 상세 설명하기로 한다.
상기 경통(10)은 복수 개의 경통부재(11, 12)의 결합으로 이루어질 수 있다. 상기 경통부재(11, 12)는 길이방향으로 메인경통(11)과 지지경통(12)으로 구성될 수 있다. 따라서 상기 경통(10)은 메인경통(11)의 일단과 지지경통(12)의 타단의 결합으로 이루어진다. 상기 메인경통(11)의 타단에는 상기 주반사경(20)이 안착되는 베젤(50)이 고정되며, 상기 지지경통(12)의 일단에는 상기 부반사경(30)이 위치하도록 구성된다.
이때, 상기 메인경통(11)과 지지경통(12)은 힌지조인트(60)를 통해 결합될 수 있다. 상기 힌지조인트(60)는 상기 메인경통(11) 및 지지경통(12)의 단부에 대응되도록 고리 상으로 형성될 수 있다. 상기 힌지조인트(60)는 단면이 눕힌 'H' 자형으로 이루어질 수 있다. 따라서 도 4b에 도시된 바와 같이 'ㄷ'자형으로 이루어지는 양측을 통해 상기 메인경통(11)의 일단과, 상기 지지경통(12)의 타단이 끼워져 결합될 수 있다. 상기와 같은 구성을 위해 상기 힌지조인트(60)는 상판(61)과, 상기 상판(61)의 하방으로 일정거리 이격되는 하판(62)과, 상기 상판(61)과 하판(62)을 연결하는 기둥판(63)으로 구성될 수 있다.
상기 힌지조인트(60)에는 상기 상판(61)의 하방으로 돌출되는 돌출결합부(61a) 및 상기 하판(62)의 상방으로 돌출되는 돌출결합부(62a)가 형성될 수 있다. 이는 끼움 결합되는 상기 경통부재(11, 12)와 힌지조인트(60)의 결합을 더욱 견고히 하기 위함이다.
상기와 같은 구성으로 인해 상기 메인경통(11)의 일단과, 상기 지지경통(12)의 타단은 상기 힌지조인트(60)를 통해 일정거리 이격되어 결합되기 때문에 어느 한 경통부재의 변형이 다른 한 경통부재로 전달되는 것을 차단시키는 효과가 발생한다.
또한, 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 힌지조인트(60)의 하판(62)에 연결시키도록 하여, 경통부재(10a)의 변형이 스파이더(40)로 전달되는 것을 방지하는 효과가 발생한다.
따라서 상기 경통(10)의 기하학적 또는 치수적 변형을 최소화 시키게 되고, 상기 메인경통(11)의 내부 구조물인 주반사경(20)과 상기 지지경통(12)의 내부 구조물인 부반사경(30) 역시 상호 간섭이 발생하지 않도록 독립적 형상을 갖기 때문에 우주 공간과 같은 극한의 환경에서도 주반사경(20)과 부반사경(30) 사이의 거리 오차를 줄여 광학 구조물의 영상 품질을 보장하게 되는 효과가 있다.
본 발명의 제 2실시예는 상기 힌지조인트(60)가 고리 상으로 되며, 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 힌지조인트(60)상에 어떠한 부분에도 연결이 가능하기 때문에 스파이더(40)의 개수를 자유롭게 조절할 수 있는 장점도 가지게 된다.
이하에서는 상기와 같이 구성되는 본 발명의 광학 구조물의 제 3실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 7을 참조하면 본 발명의 제 3실시예는 경통(10), 주반사경(20), 부반사경(30), 스파이더(40), 베젤(50) 및 힌지조인트(60)를 포함하여 구성된다.
본 발명의 제 3실시예의 주반사경(20), 부반사경(30), 스파이더(40) 및 베젤(50)의 구성은 상술된 일실시예의 구성과 동일하기 때문에 상기 경통(10)의 구성에 대해서만 상세 설명하기로 한다.
상기 경통(10)은 복수 개의 경통부재(11, 12)의 결합으로 이루어질 수 있다. 상기 경통부재(11, 12)는 길이방향으로 메인경통(11)과 지지경통(12)으로 구성될 수 있다. 따라서 상기 경통(10)은 메인경통(11)의 일단과 지지경통(12)의 타단의 결합으로 이루어진다. 상기 메인경통(11)의 타단에는 상기 주반사경(20)이 안착되는 베젤(50)이 고정되며, 상기 지지경통(12)의 일단에는 상기 부반사경(30)이 위치하도록 구성된다.
또한, 상기 지지경통(12)은 원주 방향을 따라 분리 형성되는 다수 개의 지지경통부재(12a)의 결합으로 이루어질 수 있다. 상기 지지경통부재(12a)는 단면이 호를 이루도록 형성될 수 있다. 따라서 상기 지지경통부재(12a) 각각의 양측이 결합되어 상기 지지경통(12)이 형성된다.
상기 경통부재(11, 12)는 상기 경통부재(11, 12)의 단부에 대응되도록 고리 상으로 형성되는 제 1힌지조인트(61)에 의해 끼움 결합될 수 있고, 상기 지지경통부재(12a)는 상기 지지경통부재(12a)의 길이방향으로 형성되는 제 2힌지조인트(61)에 의해 끼움 결합될 수 있다. 상기 제 1힌지조인트(61)와 제 2힌지조인트(62)의 구성은 상술된 제 1 및 제 2실시예의 힌지조인트(60)의 구성과 동일하기 때문에 생략하기로 한다.
또한, 상기 스파이더(40)의 일측은 상기 힌지조인트(61)의 하판(62)에 연결시키도록 하여, 경통부재(11, 12)의 변형이 스파이더(40)로 전달되는 것을 방지하는 효과가 발생한다.
본 발명의 제 3실시예는 상기 제 1실시예와 제 2실시예를 조합한 구성으로 경통을 원주방향과 길이방향으로 분리 형성하기 때문에 상기 제 1실시예와 제 2실시예 보다 상기 경통(10)의 기하학적 또는 치수적 변형을 최소화 시키게 되고, 상기 메인경통(11)의 내부 구조물인 주반사경(20)과 상기 지지경통(12)의 내부 구조물인 부반사경(30) 역시 상호 간섭이 발생하지 않도록 독립적 형상을 갖기 때문에 우주 공간과 같은 극한의 환경에서도 주반사경(20)과 부반사경(30) 사이의 거리 오차를 줄여 광학 구조물의 영상 품질을 보장하게 되는 효과가 있다.
본 발명의 상기한 실시예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
10 : 경통 10a, 11, 12 : 경통부재
11 : 메인경통 12 : 지지경통
12a : 지지경통부재
20 : 주반사경
30 : 부반사경
40 : 스파이더
50 : 베젤
60 : 힌지조인트 61 : 상판
62 : 하판 63 : 기둥판

Claims (6)

  1. 경통(10)과, 상기 경통(10) 내부에 구비되며 빛을 모아 초점에 상을 만드는 주반사경(20)과, 상기 초점에 맺힌 상을 확대하는 부반사경(30)과, 상기 경통(10)의 내부에 상기 부반사경(30)을 고정시키는 스파이더(Spider, 40)를 포함하는 광학용 구조물에 있어서,
    상기 경통(10)은, 복수 개의 경통부재(10a, 11, 12)의 결합으로 이루어지되,
    상기 각각의 경통부재(10a, 11, 12)는 힌지조인트(60)를 통해 끼움 결합되며,
    상기 스파이더(40)의 일측은 상기 부반사경(30)에 연결되고, 타측은 상기 힌지조인트(60)에 연결되는 것을 특징으로 하는 항공우주용 광학 구조물.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 힌지조인트(60)는,
    양측에 상기 경통부재(10a, 11, 12)의 단부가 끼워지도록,
    상판(61)과, 상기 상판(61)의 하방으로 일정거리 이격되는 하판(62)과, 상기 상판(61)과 하판(62)을 연결하는 기둥판(63)으로 구성되어 단면이 'H' 자형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 항공우주용 광학 구조물.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 힌지조인트(60)는,
    상기 경통부재(10a, 11, 12)의 끼움결합을 견고히 하도록,
    상기 상판(61)의 하방 및 상기 하판(62)의 상방으로 돌출되는 돌출결합부(61a, 62a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 항공우주용 광학 구조물.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 경통(10)은 단면이 호를 이루는 복수 개의 경통부재(10a)의 결합으로 이루어지며,
    상기 힌지조인트(60)는 상기 경통부재(10a)의 길이방향으로 형성되어,
    상기 힌지조인트(60)의 양측에 상기 경통부재(10a)의 일측과, 상기 경통부재(10a)의 일측과 이웃하는 경통부재(10a')의 타측이 끼워져 결합되어 경통(10)을 이루는 것을 특징으로 하는 항공우주용 광학 구조물.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 경통부재(11, 12)는,
    상기 주반사경(20)이 수용되는 메인경통(11)과, 상기 부반사경(30)이 수용되는 지지경통(12)으로 구성되되,
    상기 힌지조인트(60)는 상기 경통부재(11, 12)의 단부에 대응되도록 고리 상으로 되어,
    상기 힌지조인트(60)의 양측에 상기 메인경통(11)의 일단과, 상기 지지경통(12)의 타단이 끼워져 결합되어 경통(10)을 이루는 것을 특징으로 하는 항공우주용 광학 구조물.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 지지경통(12)은,
    단면이 호를 이루는 복수 개의 지지경통부재(12a)의 결합으로 이루어지며,
    상기 힌지조인트(60)는 상기 메인경통(11)의 일단과, 상기 지지경통(12)의 타단이 끼워지는 제 1연결부재(61)와, 상기 지지경통부재(12a)의 길이방향으로 형성되어 양측에 상기 지지경통부재(12a)의 일측과, 상기 지지경통부재(12a)의 일측과 이웃하는 지지경통부재(12a)의 타측이 끼워지는 제 2연결부재(62)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 항공우주용 광학 구조물.
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