SM1 스레드

|K WONG

SM1은 광학-기계 분야에서 주로 사용되는 특수 나사산 표준입니다. 원래 주요 광학 장비 제조업체인 Thorlabs에서 개발한 SM1 나사산은 원형 광학 부품, 특히 직경이 1인치(25.4mm)인 부품의 장착, 하우징 및 정렬을 위한 산업 전반의 표준이 되었습니다.

나사산 사양

SM1의 "SM"은 "재봉틀(Sewing Machine)"을 의미하며, 이는 초기 광학-기계 설계자들이 정밀 조정 기능 때문에 채택했던, 재봉틀 산업에서 전통적으로 사용되던 고정밀 미세 피치 나사산에 대한 역사적 의미를 담고 있습니다. "1"은 대략 1인치 광학 장치와의 호환성을 나타냅니다.

SM1 나사산의 정확한 사양은 1.035"-40입니다.

  • 큰 지름(Major Diameter): 1.035인치 (약 26.29mm)
  • 나사산 피치(Thread Pitch): 인치당 40나사산 (TPI)

매우 미세한 40 TPI 피치는 고해상도 위치 지정 기능을 제공하고 부품이 쉽게 진동으로 인해 풀리는 것을 방지하며, 이는 정밀 광학 설정에서 매우 중요합니다.

포토닉스 및 광학 분야의 응용

SM1 나사산은 모듈식 광학-기계 시스템의 기본입니다. SM1 나사산 튜브의 내부 직경은 표준 1인치 광학 장치를 수용하기에 충분히 넓기 때문에, 밀폐된 광선 차단 광학 경로를 구축하는 데 광범위하게 사용됩니다.

일반적인 응용 분야는 다음과 같습니다.

  • 렌즈 튜브: 여러 개의 나사산 튜브를 쌓아 특정 초점 거리에 렌즈를 고정합니다.
  • 필터 마운트: 광학 대역 통과(bandpass), 단파 통과(shortpass) 또는 장파 통과(longpass) 필터를 고정합니다. 나사산을 통해 고정 링을 필터에 딱 맞춰 나사로 조여 필터를 안전하게 고정할 수 있으며, 복굴절이나 얇은 막 코팅의 뒤틀림을 유발할 수 있는 기계적 응력을 발생시키지 않습니다.
  • 검출기 및 광원 하우징: SWIR 카메라, 포토다이오드 또는 광원을 밀폐된 광학 경로에 장착합니다.
  • 기판 홀더: 운동성 마운트와 통합될 때 맨 UV 용융 실리카 기판, 다이크로익 미러 또는 웨이브플레이트를 특정 입사각(AOI)으로 고정합니다.

관련 나사산 표준과의 비교

SM1은 다양한 광학 크기를 위해 설계된 더 큰 "SM" 나사산 제품군의 일부입니다.

  • SM05 (0.535"-40): 0.5인치 (12.7mm) 광학 장치용으로 설계되었습니다.
  • SM2 (2.035"-40): 2.0인치 (50.8mm) 광학 장치용으로 설계되었습니다.
  • SM3 (3.035"-40): 3.0인치 (76.2mm) 광학 장치용으로 설계되었습니다.

SM1 대 C-마운트: SM1은 머신 비전 카메라에 널리 사용되는 C-마운트 표준과 자주 비교되며, 때로는 혼동되기도 합니다. 둘 다 비슷한 크기의 미세 나사산이지만 직접적으로 호환되지는 않습니다. C-마운트는 1.000"-32 나사산(1인치 직경, 인치당 32나사산)입니다. SM1 렌즈 튜브를 C-마운트 카메라와 연결하기 위해 실험실에서 나사산 어댑터가 많이 사용됩니다.

실제 예시

구성 요소

  1. SWIR 카메라: 일반적으로 전면에 표준 C-마운트(1.000"-32 나사산)가 있습니다.
  2. 1550nm 대역 통과 필터: 표준 1인치 직경 광학 부품.
  3. SM1 렌즈 튜브: 내부에 SM1 나사산(1.035"-40)이 있는 속이 빈 원통.
  4. SM1 고정 링: SM1 렌즈 튜브에 나사로 조여 넣도록 설계된 얇은 나사산 금속 링.
  5. SM1-대-C-마운트 어댑터: 한쪽에는 외부 SM1 나사산이 있고 다른 한쪽에는 내부 C-마운트 나사산이 있는 중요한 전환 부품.

조립 과정

  1. 광학 부품 장착: 1인치 1550nm 대역 통과 필터를 SM1 렌즈 튜브에 평평하게 넣습니다. 튜브가 1인치 광학 장치에 맞게 정밀하게 가공되었기 때문에 필터가 흔들림 없이 완벽하게 들어맞습니다.
  2. 필터 고정: 특수 스패너 렌치를 사용하여 SM1 고정 링을 렌즈 튜브에 나사로 조입니다. SM1 표준의 매우 미세한 40 TPI(인치당 나사산) 피치가 여기서 중요합니다. 링을 필터 표면에 거의 닿을 때까지 조일 수 있습니다. 기계가 진동해도 움직이지 않을 정도로 기판을 단단히 고정할 수 있지만, 얇은 막 간섭 코팅을 뒤틀리게 하고 필터 성능을 저하시킬 수 있는 기계적 응력을 유발하지 않도록 부드럽게 고정합니다.
  3. 나사산 조정: SM1-대-C-마운트 어댑터를 SM1 렌즈 튜브의 뒷면에 나사로 조입니다.
  4. 최종 통합: 전체 광선 차단 SM1 어셈블리를 SWIR 카메라 전면에 직접 나사로 조입니다.