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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 aFY_:.o2k`  
    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”。 YOw?'+8  
    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. dB)9K)  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 A@ VaaX  
    sv=^k(d3  
    s-6:N9-  
    rWr/p^~  
    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<B}O  
    ,ep9V ,+|  
    zD_H yGf  
    iG-N  
    冉斯登原理目镜。 SfDQ;1?  
    BJIQ zn3  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm IK?]PmN4}  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm _;G=G5r  
    /.ZaE+  
    |Ylg$?,9*  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 a|.20w5  
    l\aUresm  
    FfXZ|o$;  
    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。 ak2dn]]D  
    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?) csvO g[  
    u+DX$#-n!]  
    Xu%d,T$G  
    C1ZyB"{  
    b7v dk  
    %BICt @E  
    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. 5mIXyg 0:  
    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。) Oxj(g;}  
    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。 Y-~;E3(  
    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。 uQ1jwYK`7  
    /s8/q2:  
    -mC:r&Y>[  
    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。 K P6PQgc  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. "OJr*B  
    [ 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。 >mew"0Q  
    pOX$4$VR<  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 r:.6"VQu}  
    1O23"o5=  
    zF=#6  
    *^ey]),f54  
    ),M U+*`  
    tz"5+uuu  
    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。 JR!Q,7S2!N  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. VZt;P%1;h  
    T0s35z9  
    2'|XtSj  
    An/>0 5|  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C Imke/ =h  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' :ao^/&HZ  
    tI"wVr  
    Kq8 (d`g}  
    >eEnQ}Y  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。  !,Qm  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 KUlB2Fqi  
    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。 G2=F8kL  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) =A$Lgk>|  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 @>+^W&  
    %N7gT*B:  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 i0VhG :O;  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' sE^ns\&QP=  
    Th.3j's  
    \moZ6J  
    }Q,(u   
    焦距大约 360mm. x`Vy<h 33  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 qK{| Q  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 5<!o{)I  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 /]pX8 d  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 RA#\x.  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 zL[U;  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. m8j#{[NE  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 QVA!z##  
    sV Z}nq{  
    +$pO  
    E!(`275s  
    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。 ' m# Ymp  
    ) Sh;UW  
    @?($j)9}  
    `(w kqa  
    冉斯登原理目镜。 0^-b}  
    !UPAEA  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm a}+ _Yo(Q  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 9BgQ oK@  
    Q=9VuTE  
    cR@}   
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。  =}1~~  
    ;tIIEc  
    @tU>~y{E  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 RWEgUDX^/  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) 5E!|on  
    H6+st`{  
    ^dp[ Z,[1z  
    =*O9)$b  
    t3h \.(mq  
    i~M.F=I5  
    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. <i`K%+<WO  
    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。) rH9|JEz  
    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。 ZB h@%A  
    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。 +\]S<T*;  
    ;:K?7wfXn  
    \?Oa}&k$F8  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Zp P6Q  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. m$e@<~To  
    [ 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!
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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