一種航攝相機縱走式焦平面快門研究.pdf

1、航空相機快門作為控制成像曝光時間的主要部件，是決定成像質(zhì)量的關(guān)鍵要素，在航空成像需求的牽引下發(fā)展日益成熟，隨著相機成像器件的不同要求，形成了多種快門技術(shù)。我國由于發(fā)展起步較晚，與國外相比還有較大差距，尤其表現(xiàn)在面陣CCD相機對焦平面快門的需求，實際上，焦平面快門已經(jīng)成為制約面陣CCD相機發(fā)展的瓶頸。
　　根據(jù)快門在相機光學(xué)系統(tǒng)中安裝位置和運動特點不同可分為物鏡快門和焦平面快門兩類。本文針對某面陣CCD航空相機技術(shù)指標要求，研制一種

2、電磁縱走式焦平面快門，解決了大面陣CCD航空相機高頻大幅面快門難題，快門頻率達到每秒3幀,快門最短曝光時間1/500秒，曝光均勻性優(yōu)于10％。該快門具有體積小、幅面寬（48mm×36mm）、頻率高、壽命長等特點，且具備自動上緊、自動釋放、自動調(diào)節(jié)曝光時間等功能，該快門主要由前簾、后簾兩組葉片組成，每組包括四片葉片，曝光時通過前簾、后簾葉片組邊緣形成的曝光狹縫使感光介質(zhì)曝光。
　　對本文研究的快門，其結(jié)構(gòu)參數(shù)、驅(qū)動彈簧參數(shù)對快門的運

3、動特性影響較大，直接決定了快門的曝光時間、曝光均勻性等性能，本文推導(dǎo)了快門葉片運動數(shù)學(xué)模型，快門曝光時間數(shù)學(xué)模型，并通過仿真分析給出了相機整個成像幅面內(nèi)各位置快門曝光時間分布情況及通光效率，同時，通過Abaqus軟件對快門葉片進行了動力學(xué)分析，模擬了快門葉片的運動過程，對快門葉片運動數(shù)學(xué)模型進一步驗證，分析了快門葉片在運動過程中的應(yīng)力變化情況，對葉片的易損部位進行了預(yù)測，為快門結(jié)構(gòu)設(shè)計、參數(shù)優(yōu)化、修改完善提供了理論依據(jù)。
　　為分

4、析電磁縱走式焦平面快門曝光過程對光學(xué)系統(tǒng)傳遞函數(shù)的影響，通過 codeV軟件分析了快門曝光過程中成像幅面內(nèi)不同位置光學(xué)系統(tǒng)的靜態(tài)傳函，照度變化，以及快門運動對傳遞函數(shù)的影響，分析表明，快門簾盡可能的靠近像面，增大簾縫式快門的縫寬，提高快門移動速度可減小快門運動對傳遞函數(shù)的影響。
　　論文分析了快門簾縫在曝光運動過程中對成像畸變的影響，結(jié)合簾縫式快門的工作特點，闡述相機成像畸變是由于像移補償殘差的存在及簾縫式快門分時曝光成像導(dǎo)致的，