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    [求助]菜鸟一枚,业余想设计天文望远镜。 [复制链接]

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    离线megapirateng
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2020-02-14
    — 本帖被 cyqdesign 设置为精华(2020-02-20) —
    关键词: 天文望远镜
    我是一个业余爱好者,想买一些镜片回来自己设计天文望远镜 oc((Yo+B  
    制作的过程中遇到了好多问题,有些问题在网上也查不到资料,以后还请大家多多指导。
    2条评分光币+11
    chuidaxia 光币 +1 原创内容,奖励! 2021-09-15
    hhxxgg00 光币 +10 - 2020-02-28
     
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自1楼) 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 Vpug"aR&_  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. u~' m7  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 03X<x|  
    M[:O(  
    Gl?P.BCW.&  
    X@6zI-Y %  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 anHBy SI3  
    8C*6Fjb#  
    IUh5r(d 68  
    t] n(5!L(  
    冉斯登原理目镜。 a<OCO0irJ  
    N oX_?  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ?;0nJf  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm t x:rj6 -z  
    Fpj6Atk  
    OoAr%  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 * kX3sG$8  
    7,V!Iv^X  
    WmT}t  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 8w{#R{w  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) n:5O9,umZ  
    hRuo,FS#:  
    s=^r/Sz902  
    ,Az`6PW  
    &rl]$Mtt  
    {Y3_I\H8{  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. 4i+PiD:H  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) }@ O|RkY  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 /(hP7_]`2  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 L|]w3}ZT@  
    Q|j@#@O1  
    G1#Bb5q:  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 %=NM_5a}]  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. |xsV(jK8  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 B(en5|  
    JR a*;_  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 SVg@xu+  
    9s\i(/RxW  
    bn*{*=(|  
     &aevR^f+  
    j quSR=  
    VH7iH|eW  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 cT>z  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. WfTdD.Xx  
    a_pCjG89  
    F"m}mf  
    F;MT4*4  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ];b!*Z  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' t7!>5e)C}  
    <SC|A|  
    Pv2nV!X6  
    z W" 3K  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 Xg!|F[i  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 W &0@&U  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 E9Xk8w'+  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) r;%zG Fp  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 B 1d%#  
    jzJ1+/9  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 vq0M[Vy  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' ^zWO[$n}tP  
    7ck0S+N'b  
    TJw.e/  
    B'gk/^6$eg  
    焦距大约 360mm. ILr6W@o5A  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 &W!d}, ;  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 <k-@R!K~JC  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 qT<qu(V:  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 $NGtxZp  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 .EZ{d  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. (E(:F[.S  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ,fJ(.KI0  
    Cj9O [  
    % j{pz  
    O36r ,/X  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 B(Q.a&w45t  
    "g1;TT:1~  
    !!O{ ppM  
    `'.x*MNF  
    冉斯登原理目镜。 \'=}kk`  
    `(suRp8!  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm FS+^r\)  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm vK7,O%!S  
    !Lug5U}  
    &B0&183  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 >d V@9  
    Ck%(G22-  
    Rj;e82%%N  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 R:^?6f<Z}  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) VCRv(Ek  
    LK/V]YG  
    wO)KQ~yX  
    (jFE{M$-  
    L;7mt 4H  
    x i,wL0{  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. n<&R"89  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) -"K:ve(K  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 IqKXFORiNI  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 lG#&1  
    7lPk~0  
    6YGr"Kj &  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 ;*H~Yb0  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. E'6P>6l5  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线bairuizheng
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    只看该作者 2楼 发表于: 2020-02-16
    兴趣是创新的动力
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    只看该作者 3楼 发表于: 2020-02-16
    天文望远镜!
    离线lufan
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    只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-16
    佩服楼主!!!!
    离线tassy
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    只看该作者 5楼 发表于: 2020-02-16
    业余兴趣是创新的动力
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    只看该作者 6楼 发表于: 2020-02-16
    祝楼主早日成功
    离线likaihit
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    只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-16
    很好的创新