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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 7=yC*]BH-=  
    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”。 4%k{vo5i  
    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. qg_M9xJ  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 pC=kvve  
    u7Z-kZ  
    Jz"Yb  
    1 Hw%DJ  
    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。 0?@;zTE0  
    }Xa1K;KM{  
    6"@`iY  
    jtS-nQ|  
    冉斯登原理目镜。 -^C^3pms  
    Cp!bsasj  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ,3+#?H  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ),DLrGOl  
    2'>  
    cp| q  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 -jXO9Q  
    CEQs}bz  
    b!lS=zIN  
    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。 '!\t!@I$  
    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?) sVT:1 kI  
    4%refqWK  
    ,> %=,x  
    c&> S  
    t3P$UR%  
    wqx9  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. (FVHtZi7  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) 9(-f)$u  
    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。 B183h  
    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。 -] @cUx  
    M9C v00&  
    :OEovk(`  
    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。 J 2H$ALl  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 8'<RPU}M  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 (nnIRN<}$  
    GLiD,QX<  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ,<O|#`?"@G  
    R+<M"LriR&  
    OI)U c .  
    K<vb4!9Z9  
    zgPUW z X=  
    -Gj."ks  
    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。 {C'9?4&  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. jRBKy8?[C  
    *@E&O^%cO  
    2PViY,V|  
    +5N09$f;R  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 9xRor<  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' `ZPV.u/  
    um=qT)/D  
    AiUK#I  
    JPM W|JT  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 js[H $  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 +nKf ^rG  
    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。 nC@UK{tVa  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ' p!\[* e  
    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。 `{+aJ0<S  
    fctVJ{?  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 -!-1X7v|Fp  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' v"V?  
    AkX8v66:  
    ^~DClZ  
    %-O[%Dy  
    焦距大约 360mm. ,K8(D<{  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 te b/  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 F2C v,&'  
    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。 .ZVo0  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 ;hkzL_' E)  
    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”。 u"*Wo'3I|  
    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. r:*0)UZlD  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 eFiUB  
    ;mYj`/Yj  
    x&PVsXdt5m  
    -F+dmI,1$  
    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。 Wu9))Ir  
    S0uEz;cE  
    !YCus;B~  
    qe\JO'g#e  
    冉斯登原理目镜。 jaq`A'o5  
    }3&~YBx;:  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 6xsB#v*  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm %x G3z7;  
    x!@P|c1nKC  
    j(SBpM  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 rS3* k3  
    WMw]W&  
    !04zWYHo  
    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。 &lp5W)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?) bn8`$FA^  
    %oY=.Ok ]  
    %m5&U6  
    _jr'A-M  
    "o ^cv  
    #^FDFl  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. {zf)im[.  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) V<+= t{  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 2/]74d8  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 &/7D4!N]  
    n6f  
    a7Fc"s*  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 9gLUM$Kd  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. uK5&HdoM  
    [ 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
    离线dushunli
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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