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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 zXDd,ltm  
    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”。 nJM9c[Ou^H  
    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. (dGM;Dq8  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 qKI4p3&E  
    ,*O{jc`(  
    `*2*xDuP  
    $.x?in|_  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 L3h xe]mr  
    2)j#O  
    eiNk]KXAYX  
    VUg~[  
    冉斯登原理目镜。 "*H'bzK  
    V~gUMu4ot  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm H(*=9  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm fSQ3 :o  
    |WwFE|<  
    C\hZ;Z1  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 uN? O*h/(  
    KWuj_.;  
    v2uS 6  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 /w0v5X7  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) hvv>UC/  
    lLwQridFXh  
     kAe-d  
    /{#_Um0.  
    q0KXuMK  
    rc{[\1 -N  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. }FdcbNsP  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) ur"e F  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 aK=3`q  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 ~ dI&> CL  
    xYkgNXGs5  
    NcY0pAR*  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 C,e$g  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. fKK-c9F   
    [ 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。 Lj* =*V  
    teNQUIe-  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 \kGtYkctZ  
    EKJ4_kkjM  
    dX}dO)%m{  
    b2kbuk]  
    6e-h;ylS  
    0guc00IN  
    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。 `V2j[Fz  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. pXEVI6 }  
    !w\;Q8irN  
    f]65iE?x  
    Bo(l!G  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C (mr` ?LI}  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' 2s ,n!u Fd  
    k3h53QTmC  
    b'"%   
    -"fq34v  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 YHtI%  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 QjbPBk Q  
    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。 ##ea-"m8  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) /4BXF4ksi,  
    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。 ghR]$SG  
    m:<3d]L  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 b<cM[GaV~  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' )L("t  
    Z"KuS  
    ? NK} q\$  
    2n:J7PGD  
    焦距大约 360mm. lq9h Dn[p  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 yC$7XSr=  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 Q*{ 2  
    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。 CrQ& -!Eh  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 +~]g&Mf6o  
    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”。 e8Jd*AKjb  
    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. .3#Tw'% G  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 LvS`   
    zKo,B/Ke4  
    {dDU^7O  
    [LE_lATjU  
    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。 K7|BXGL8r8  
    {8eNQ-4I  
    %VgR *  
    _ . _'\  
    冉斯登原理目镜。 $ |AxQQ%f  
    ~_Aclm?  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm YvonZ  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ]*).3<Lw  
    M%m$ 5[;n  
    k 2~j:&p  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 iVE+c"c!2&  
    5Jd,]~KAP  
    1:?Wv DN=  
    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。 b@Fa| >"_  
    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?) (c;$^xZK  
    >5\rU[H>  
    Re`= B  
    ne%ckW?ks  
    qSON3Iid  
    x@yF|8  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. @l 1 piz8  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) E$gcd#rT  
    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。 3vx?x39*Y  
    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。 _95V"h  
    a!;?!f-i  
    WlU5`NJl]2  
    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。 <S<(wFE@4  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ."dmL=  
    [ 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!!!!
    在线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