遥感卫星CCD相机光学系统的热补偿设计.pdfVIP

维普资讯 航天返 回与遥感 第 23卷第4期 38 SPACECRAFTRECOⅦ RY REM0IE SENSⅡG 2OO2年 12月 遥感卫星 CCD相机光学系统的热补偿设计 黄 颖 雷文平 兰丽艳 (北京空间机 电研究所 ，北京 rooo8o) 摘要 文章对遥感卫星CCD相机光学系统的热补偿设计进行 了论述。 关键词 热补偿设计 CCD相机 光学系统 中图分类号 ：V474．2 文献标识 ：A 文章编号：1009—8518[2002)04—0038—03 OpticalSystem Athermalisation ofRemoteSensingSatelliteCCD Camera HuangYing l_eiWenping I_anLiyan (BeijingInstituteofSpaceMechanicsElectricity，Beijing100080) Abstract ThisPaperintroducestheopticalsystem ahtermalisationofremotesensingsatelliteCCD Canlera． KeyW ords Ahtermalisation CCD Camera Optical System 1 前言 2 均匀温度变化下的离焦补偿 遥感卫星 CCD相机要求在很大的温度环境范 均匀温度变化是指经过一段时间之后 ，从一个 围内具有稳定的性能，因此 ，光学系统的设计必须考 稳定的温度状态到另一个稳定的温度状态 。发生这 虑到温度变化对成像质量的影响。 种变化的区域也称为均匀温度场 。在均匀温度变化 文章以星载大视场 CCD相机为例，对光学系统 下的光学系统中的光学元件结构参数会发生相应的 进行了热补偿设计 。根据 CCD相机总体对光学系 变化。这些变化使得 CCD位置与光学系统像面不 统体积、质量的限制，相机的结构需要采用固定焦面 再重合 ，这就是温度离焦 。 的方式，即相机结构 中不含有调焦组件 ，焦面不能进 解决温度离焦的方法有两种。一种是通过装配 行调整。为了使相机在要求的环境温度下能输出清 材料与光学材料之间的相互补偿来减少温度变化的 晰的图像 ，在进行光学系统设计时，必须对镜头焦面 影响，另一种是直接利用光学材料间的热特性参数 因温度变化而产生的离焦采取 自动补偿措施。 的互补性 ，通过不同材料的适当组合来消除热效应。 不同环境温度下的温度变化对光学系统的热效 根据 CCD相机经受 的环境条件及光学系统的实际 应是不同的，通常把温度环境分为均匀温度变化和 设计情况 ，采用第一种方法来解决工作温度 0℃一 具有温度梯度分布两种情况。下面分别对这两种情 +35~C时的离焦 自动补偿 问题 ，即用镜筒 、法兰接 口 况进行讨论 。 与光学玻璃材料的热特性进行匹配的方法。 收稿 日期 ：2OO2—10—12 维普资讯 黄 颖 等：遥感卫星 CCD相机光学系统的热补偿设计 39 当相机镜筒采用钛合金材料时