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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 V<ODt%  
    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”。 -<0xS.^  
    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. pgUp1goAU  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 pf% yEz  
    BFnp[93N  
    3R>"X c  
    K]SsEsd  
    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。 v]h^0WU  
    .RW&=1D6  
    dp}s]`x+  
    DMdVE P"m  
    冉斯登原理目镜。 k^@dDLr"  
    L$t.$[~L  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm )Szn,  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm S\M+*:7  
    QtHK`f>4#n  
    l~ Hu#+O  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 A<}nXHs-  
    slnvrel  
    w<LV5w+  
    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。 y0]"qB  
    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?) <s=i5t My5  
    Bv xLbl}  
     MFyi#nq  
    Nr"gj$v  
    H#H[8#  
    VX:Kq<XwQ  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. Cu! S|Xj.  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) ]P*H,&I`#  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 j4wsDtmAU  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 k 1l K`p  
    I ]ZksC  
    X=@bzL;eq  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 PO nF_FC  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. .4J7 ^l  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 g6h=Q3@  
    M1eM^m8U  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 >&JS-j Fg  
    L4<=,}KS  
     eI/@ut}v  
    BO>[\!=y  
    \98|.EG  
    L-|u=c-6  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 L,3%}_  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. JD ~]aoH  
    C}71SlN'M  
    Y+C6+I<3  
    + 7nA; C  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C eMjW^-RgE5  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' iwfH~  
    Lw6}b B`}  
    8Ib5  
    "4CO^ B  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 DuRC1@e  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 m,SWG[~  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 t x1(6V&l;  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 2SYV2  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 :+ AqY(Gz  
    :&m0eZZ%  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 npcL<$<6X  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' O*1la/~m  
    9j1 tcT  
    N lB%Qu  
    wTn"  
    焦距大约 360mm. mam(h{f$  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 +?Y(6$o  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 b@[\+P] "  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 {&h=  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 G:;(,  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 Jk)^6  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. x-5XOqD{'  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 I T)rhi:  
    KbY5 qou  
    9T4x1{mO  
    tIgKnKr^)  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 F(8>"(C  
    3+;}2x0-F  
    T3o}%wGW  
    @L8('8~d  
    冉斯登原理目镜。 9tVA.:FOZ  
    JBCcR,\kM*  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm RpE69:~PV  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm &P%3'c}G  
    bGvALz'  
    0)V<)"i  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 J(0.eD91v  
     t]Xdzy  
    5uK:f\y)l  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 e`#c[lbAAM  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) j5ZeYcQ-  
    XQhBnam%  
    )DsC:cP  
    L{|V13?  
    <@}~Fp@  
    (z0S5#g ,x  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. <JKRdIx&1  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) -y{o@  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 _-%A_5lCRE  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 edqekjh  
    yVm~5Y&Z  
    s#ijpc>h  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 q28i9$Yqj\  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 0A@'w*=  
    [ 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