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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 PIZ C;K4|  
    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”。 cu&,J#r%  
    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. ,Q/Ac{C  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 mM/i^zT  
    {f/]5x(_  
    ~ttY(w CV  
    &<5+!c V=  
    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。 >^$2f&z  
    -?6MU~"GK  
    l&$$w!n0w  
    e-5?p~>  
    冉斯登原理目镜。 ^V3v{>D>  
    -x`G2i  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm (\a6H2z8l  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm (*\jbK  
    )US:.7A[.  
    N^w'Hw0  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Q;u SWt<{  
    cK`"lxO  
    6rN(_Oi-  
    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。 {g6Qv-  
    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?) {/<6v. v  
    x9W(cKB'S  
    ?!VIS>C(  
    vuQ%dDxI  
    zsXoBD\h  
    v"^~&q0x  
    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. Yw; D:Y(  
    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。) r\`+R"  
    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。 1w(JEqY3h:  
    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。 P u0uKE  
    x]|+\1  
    EGq;7l6u&?  
    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。 o>/O++7Ra  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. }MbH3ufC  
    [ 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。 uXDq~`S  
    6 5y+Z  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ;$Y4xM`=m  
    )irRO8  
    DypFl M*  
    Uw,2}yR  
    &[NG]V!Oc  
    r78TE@d  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ]?x: Qm'yo  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. cLPkK3O\=  
    t5)+&I2  
    g;$Xq)Dd  
    'XY`(3q  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ,QzL)W7  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' +dA,P\  
    SS`qJZ|w  
    `(A5f71MfM  
    ]EwVpvTw  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 b=~i)`  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 >5s6u`\  
    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。 `wF8k{Pb  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) lWBb4 !l  
    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。 3^s/bm$g  
    D]c`B  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 z'uK3ng\hH  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' U=hlu  
    #Z6'?p9  
    E0 `Lg c  
    Z2im@c67{  
    焦距大约 360mm. cUTE$/#s  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 rx (2yf  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 T \w?$ s  
    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。 Y0 D}g3`  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 PJcwH6m  
    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”。 A$w4PVS  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. ,%)6jYHRw  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 f{FDuIl n  
    ObiT-D?)g  
    o0pII )v  
    YiPoYlD*n<  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 3.qTLga|}  
    cra+T+|>Kc  
    o9H^?Rut  
    .<Zy|1 4  
    冉斯登原理目镜。 =X.9,$Y  
    _~T!9  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm >>5NX"{  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm kbMYMx.[  
    ;]pJj6J&v  
    >2Kh0rIH  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 DuOG {  
    %b"\bHH  
    @0SC"CqM  
    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。 TqddOp  
    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?) ^/U|2'$'>E  
    >mjNmh7  
    _C`K*u 6Z<  
    l'TWkQ-  
    Iwc{R8BV  
    mzf+Cu:` v  
    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. Sx8OhUyux  
    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。) 0eS)&GdR  
    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。 >`%'4<I  
    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。 $9ky{T?YG  
    P`e!Z:  
    #jxe%2'Ot  
    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。 $n^gmhp  
    计算得到是 4/f = 7.5mm.  $O dCL  
    [ 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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    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