SM1は、主にオプトメカニクス分野で使用される特殊なねじ規格です。光学機器の大手メーカーであるThorlabsが当初開発したSM1ねじは、円形光学部品、特に直径1インチ（25.4 mm）の部品を取り付け、保持し、位置合わせするための業界標準となっています。
ねじ仕様
SM1の「SM」は「Sewing Machine（ミシン）」を表します。これは、ミシン業界で伝統的に使用されていた高精度の細目ねじを、その微調整能力に着目した初期のオプトメカニクス設計者が採用したという歴史に由来します。「1」は、1インチ光学素子との互換性におおよそ対応します。
SM1ねじの正確な仕様は1.035"-40です。
- 外径： 1.035インチ（約() 26.29 mm）
- ねじピッチ: 1インチあたり40山 (TPI)
非常に細かい40 TPIのねじピッチにより、高分解能の位置決めが可能になり、振動によって部品が緩むのを防ぎます。これは精密光学セットアップに不可欠です。
フォトニクスおよび光学分野での用途
SM1ねじは、モジュール式オプトメカニカルシステムの基盤です。SM1-threadedチューブの内径は標準的な1インチ光学素子を収容できる寸法であるため、密閉された遮光光路の構築に広く使用されています。
一般的な用途：
- レンズチューブ： 複数のねじ付きチューブを連結し、所定の焦点距離にレンズを保持します。
- フィルターマウント： 光学バンドパス、ショートパス、またはロングパスフィルターを固定します。ねじ部により、保持リングをフィルター面に密着するまで締め込むことができ、複屈折の発生や薄膜コーティングの変形につながる機械的応力を加えずに、フィルターを確実に保持できます。
- 検出器および光源用ハウジング： SWIRカメラ、フォトダイオード、または光源を密閉型光路に取り付けます。
- 基板ホルダー：キネマティックマウントと組み合わせて、コーティングなしのUV溶融石英基板、ダイクロイックミラー、または波長板を特定の入射角（AOI）で固定します。
関連するねじ規格との比較
SM1は、さまざまな光学素子サイズ向けに設計された「SM」ねじ規格群の一つです。
- SM05 (0.535"-40): 0.5インチ（12.7 mm）の光学素子用に設計されています。
- SM2（2.035"-40）： 2.0インチ（50.8 mm）光学素子用に設計されています。
- SM3（3.035"-40）： 3.0インチ（76.2 mm）光学素子用に設計されています。
SM1とCマウントの比較： SM1は、マシンビジョンカメラで広く使用されているCマウント規格とよく比較され、混同されることもあります。どちらも同程度のサイズの細目ねじですが、直接の互換性はありません。Cマウントは1.000"-32ねじ（直径1インチ、1インチ当たり32山）です。研究室では、SM1レンズチューブをCマウントカメラに接続するために、ねじ変換アダプターが広く使用されています。
実用例
構成部品
- SWIRカメラ：通常、前面に標準Cマウント（1.000"-32ねじ）を備えています。
- 1550nm バンドパスフィルター: 直径1インチの標準光学部品です。
- SM1 レンズチューブ: SM1内ねじ（1.035"-40）を備えた中空円筒です。
- SM1 固定リング： SM1レンズチューブにねじ込むように設計された、ねじ付きの薄い金属リングです。
- SM1-to-C-Mount アダプター: 片側にSM1おねじ、反対側にCマウントめねじを備えた重要な変換部品です。
組立工程
- 光学素子の装着: 1インチの1550nmバンドパスフィルターをSM1レンズチューブ内に平らに入れます。このチューブは1インチ光学素子用に精密加工されているため、フィルターは横方向にがたつくことなくぴったり収まります。
- フィルターの固定：専用のスパナレンチを使用して、SM1固定リングをレンズチューブ内にねじ込みます。ここでは、SM1規格の極めて細かい40 TPI（1インチあたりのねじ山数）のピッチが重要です。この細かいピッチにより、リングがフィルター表面にかすかに触れる位置までねじ込むことができます。機械が振動しても基板が動かない程度にしっかり固定しながら、薄膜干渉コーティングを歪ませてフィルター性能を低下させる可能性のある機械的応力を生じさせないよう、穏やかに保持できます。
- ねじの変換：アダプターSM1-to-C-MountをレンズチューブSM1の後端にねじ込みます。
- 最終組み立て: 遮光された SM1 アセンブリ全体をSWIRカメラの前面に直接ねじ込みます。
