광학기구 설계

초정밀 기구설계의 첫걸음

광학 분야는 초창기부터 광학요소의 설치와 정렬을 위한 다양한 공정과 기구들이 고안되었다. 광학기구는 과도구속에 의한 응력의 생성과 구조의 왜곡을 피하기 위해서 일찍부터 초정밀 가공으로 해결할 수 없는 기구물의 설계에 최소 구속 이론과 유연 메커니즘을 도입하였고, 이로 인하여 정밀기계의 설계는 광학 분야에서 가장 빠르게 발전하였으며 이 기술들이 다양한 경로를 통해서 반도체와 정밀기계 산업 속으로 확산되어가고 있다.
정밀기계의 설계는 열팽창이나 잔류응력과 같은 다양한 환경부하를 고려하여 철저한 이론적 기반하에 기기의 작동성능을 예측하고 온도보상이나 반력의 상쇄 등의 최신 설계기법을 적용하여야 하는 고도의 전문성을 필요로 하는 분야이다.

이 책은 역자가 정밀기계설계 분야의 주요 서적들을 번역하기로 결심한 이후 완성한 다섯 번째
번역서로 광학공학과 광학기계 설계 분야의 실무자들에게 특히 광학 계측장비에 고정되는 모든 크기의 렌즈, 시창, 필터, 쉘, 돔, 프리즘 및 반사경 등과 같은 광학요소의 주요 방식에 대한 종합적인 이해를 도와줄 목적으로 저술되었다. 특히 다양한 고정방식의 장단점을 소개하고 서로 다른 광학기계 설계를 평가 및 비교하는 데 사용할 수 있는 해석적 도구를 제공한다.

이 책은 이러한 도구에 대한 이론적인 배경과 방정식 대부분에 대한 출처가 제시되어 있다. 또한 각 절마다 해당 기술에 대한 도식적인 설명이 포함되어 있으며 가능한 한 하나 이상의 실제사례를 수록하였다.

이 책이 기계설계 분야를 되살리는 작은 불씨가 되기를 기대한다.

용어와 부호

CHAPTER 01 서 언
CHAPTER 02 광학부품과 마운트 사이의 접속기구
CHAPTER 03 개별 렌즈 마운팅
CHAPTER 04 다중 렌즈의 조합
CHAPTER 05 광학시창, 필터, 쉘 및 돔의 고정
CHAPTER 06 프리즘 설계
CHAPTER 07 프리즘 고정기법
CHAPTER 08 반사경 설계
CHAPTER 09 소형 비금속 반사경 고정방법
CHAPTER 10 금속 반사경의 고정기법
CHAPTER 11 대형 비금속 반사경의 지지기구
CHAPTER 12 굴절, 반사 및 반사굴절 시스템의 정렬
CHAPTER 13 고정응력

폴 요더 주니어 저자 폴 요더 주니어(Paul R. Yoder Junior)는 주니아타 칼리지에서 학사(1947), 펜실베이니아 주립대학에서 석사(1950) 학위를 취득하였다. 50년 이상의 기간 동안 광학 분야의 이론 및 실험적 연구, 광학 계측장비의 설계 및 해석, 광학기술 및 전자광학 시스템 프로젝트의 개념적 연구와 시제품 개발에서부터 하드웨어 대량생산의 기획, 조직 및 운영 등을 수행하였다. 1996년 SPIE의 이사회 상과 1997년에 OSA의 최우수공학상, 1999년에 SPIE의 조지 W. 고다드상을 수상한 바 있다.