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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 % frfSGf.#  
    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”。 n{0Ld - zH  
    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. Uh eC  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 9LnN$e  
    rf:XRJ <4  
    Cs3^9m6;d  
    UB`ToE|Ii  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 3\O|ii  
    NH<gU_s8{9  
    N;oQ^B'  
    J@pb[OL,  
    冉斯登原理目镜。 lA(Q@yEW  
    6DTTV66  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm L WoG4s?w  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm C;+(Zp  
    hY5WJ;  
    N{SQ( %V  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 @:0ddb71  
    4BYE1fUzd  
    s.Y4pWd5@  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 %_-zWVJ  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) Y/<lWbj*A  
    !rDdd%Z  
    rPNb\Ri  
    gbeghLP[?  
    r~-.nb"P  
    v44}%$  
    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.  MTER(L  
    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。) 0kQPJWF  
    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。 c !ZM  
    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。 YYEJph@06q  
    o; a:Dd  
    s`j~-P  
    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。 _-!sBK+F  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. PP~rn fE  
    [ 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。 E_F5(x SA  
    nJRS.xs  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 P o jmC  
    Z3k(P  
    X1IeSMAe  
    'Y$R~e^Y?  
    4`Q3v4fOF  
    {QBB^px  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ;!o]wHmA  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. 2f U$J>Y  
    xD&^j$Em  
    )!g{Sbl  
    |/g W_;(  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C IchCACK  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' U. AjYez  
    +(xeT+J  
    2,lqsd:xM  
    LG~S8u  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ZpUCfS)|&  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 7r|(}S  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 ^gV T$A  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) c4_`Ew^k  
    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。 P5lqSA{6  
    iv phlw  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ^:9$@ +a  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' > 0{S  
    7&KT0a*  
    UgWs{y2SE.  
    :Rs^0F8)c  
    焦距大约 360mm. Xtwun  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 %Pksv}  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 i"|$(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。 liR ?  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 7?B.0>$3>V  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 dQy>Nmfy  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. wo5ZxM  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 GC8}X;((Y  
    T~sTBGcv  
    NV4g~+n  
    S)He$B$pp  
    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。 (_* wt]"'  
    8GJdRL(  
    Kex[ >L10G  
    Vbh6HqAHxJ  
    冉斯登原理目镜。 cIXwiC8t  
    F{k+7Ftc  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm O?bK%P]ay  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Z.Rb~n&  
    3E} An%  
    '#\D]5  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 $#o1MX  
    OLq 0V3m  
    7J>Gd  
    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。 rl:KJ\*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?) 4yMW^:@  
    ETv9k g  
    5IVksg  
    v4?iOD  
    B~r}c4R{7  
    _17|U K|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. kL@Wb/K JP  
    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。) cu#e38M&eE  
    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。 5,+\`!g  
    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。 5/ecaAB2  
    y_F}s9wj  
    @^nu #R  
    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。 @%tXFizh  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. M%Ku5X6:/  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    在线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