基于正时带的帘幕式快门设计与精度分析

张雷; 丁亚林; 张洪文; 刘波; 詹磊

doi:10.3788/OPE.20132102.0380

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基于正时带的帘幕式快门设计与精度分析

微纳技术与精密机械 | 更新时间：2020-08-12

- 基于正时带的帘幕式快门设计与精度分析
- Design and precision analyzed of new curtain type shutter based on timing belt
- 光学精密工程 2013年21卷第2期页码：380-387
- 作者机构：
  
  中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像与
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2015AA123703)
- DOI：10.3788/OPE.20132102.0380
  中图分类号： V447.3
- 收稿日期：2012-01-16，
  
  修回日期：2012-04-20，
  
  网络出版日期：2013-02-23，
  
  纸质出版日期：2013-02-15
- 稿件说明：
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张雷丁亚林张洪文刘波詹磊. 基于正时带的帘幕式快门设计与精度分析[J]. 光学精密工程, 2013,21(2): 380-387

ZHANG Lei DING Ya-lin ZHANG Hong-wen LIU Bo ZHAN Lei. Design and precision analyzed of new curtain type shutter based on timing belt[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2013,21(2): 380-387
张雷丁亚林张洪文刘波詹磊. 基于正时带的帘幕式快门设计与精度分析[J]. 光学精密工程, 2013,21(2): 380-387 DOI： 10.3788/OPE.20132102.0380.

ZHANG Lei DING Ya-lin ZHANG Hong-wen LIU Bo ZHAN Lei. Design and precision analyzed of new curtain type shutter based on timing belt[J]. Editorial Office of Optics and Precision Engineering, 2013,21(2): 380-387 DOI： 10.3788/OPE.20132102.0380.

摘要

考虑帘幕式快门的曝光精度和面阵CCD相机的结构尺寸，利用正时带在高速运动中能够保证高精度传动的特点，设计了以正时带为快门帘幕，以正时带轮为快门辊轴的新型单帘式焦平面快门。分析了影响快门曝光精度的主要因素，利用系统误差合成法建立了快门曝光精度的数学模型。利用齿轮综合误差组评价了驱动机构的传动误差，通过分析正时带的传动机理建立了多边形效应的几何模型，并计算了多边形效应对速度精度的影响。在接入快门负载的情况下测试得到了快门辊轴的稳速精度，并利用高斯法计算得到了快门的曝光精度0.067。最后，利用光电法测试了幅面上均匀五点的有效曝光时间，测量结果显示幅面内快门的曝光精度达到0.056，可实现宽目标照度范围航空摄影的曝光。

Abstract

In consideration of the exposure precision of a curtain shutter and the dimension of a camera

a new focus-plane single curtain type shutter was designed by using a timing belt with high transmission accuracy as the curtain of shutter and a belt wheel as the roll shaft. The main reason effecting the exposure precision was analyzed

and a mathematic model was created by the system error synthesis method. Then

the series of gear-composited errors was used to evaluate the transmission errors of a driving mechanism. Furthermore

the geometric model of the polygonal effect was established by analysis of the transmission mechanism of the timing belt

and the influence of polygonal effect on the rate errors was calculated. After testing on the shutter

the speed stability of the roll shaft is obtained and the exposure precision achieves 0.067 according to the Gaussian processes. The exposure time at 5 positions on a frame was tested by the photoelectric method

and the result shows that exposure precision in the frame achieves by 0.056

which demonstrates that this shutter can exposure on the aerial photographing of large range illuminance.

关键词

Keywords

references

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