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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 Bv)4YU  
    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”。 We#u-#k_O  
    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. ) 5r*2I  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ?|8H|LBIr  
    Y"&&=M#  
    KZ/U2.{O<  
    1&~u:RUXe  
    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。 :,$:@  
    cn$E?&-  
    1!"0fZh9U  
    {I|iUfy  
    冉斯登原理目镜。 RLN>*X  
    )miY>7K  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm GZ# 6}/;b  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm gG0P &9xz  
    +A 6xY  
    ~^QL"p:5|  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 f%0^89)  
    CwQgA%) !i  
    MR/jM@8  
    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。 R9o3T)9V  
    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?) F#KO!\iA+  
    ;7"}I  
    4oT1<n`r+  
    T8 k@DS  
    'v.i' 6  
    w#w lZ1f  
    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. A0sydUc  
    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。) |;o#-YosP  
    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。 6LRI~*F=3  
    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。 ~d :Z |8  
    5 T1M:~u i  
    p#W[he  
    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。 *R.Q!L v+  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 0[@ 9f1Nk4  
    [ 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。 ~Emeo&X  
    Xk%92Pto  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 So?SBh1C  
    X=)Ue  
    @O9.~6  
    GFasGHAw  
    P]:r'^Yn  
    )K.~A&y@  
    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。 UR6.zE4=_  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. {aP5Mem  
    IBWUXG;  
    z/u;afB9q  
    cmF&1o3_  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C $A\fm`  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' 1P(rgn:8e  
    ;Ut0tm  
    :iJ+ImBpK  
    6j{9\ R  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 S05+G}[$  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ^T`)ltI]V  
    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。 ScU?T<u:i  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) L A-H  
    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。 T!e ]=  
    n;8[WR)  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 <a7y]Py  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' KB49~7XjQ@  
    a5jc8S>  
    5BnO-[3  
    i:W.,w%8  
    焦距大约 360mm. :xISS  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 xayo{l=uGv  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 XB*)d 9'8  
    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。 Cm g(# $ X  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 x? 3U3\W  
    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”。 K;uOtbdOK  
    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. cXcrb4IKD  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 R\i8O^[  
    [Eq7!_ 3  
    I`e$U  
    ajr);xd  
    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。 #.Q3}[M  
    *yx5G-#?  
    JXT%@w>I  
    RC[mpR ;2  
    冉斯登原理目镜。 :A,g:B  
    $*k(h|XfwW  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm dSdP]50M  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm  5yA1<&z  
    a,$v;s/  
    8%+F.r  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 eT!*_.' e  
    blVt:XS{,m  
    ;FQ<4PR$  
    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。 st7\k]J\  
    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?) Q4;%[7LU  
    0fOx&"UAB  
    HQ187IwpTm  
    s (2/]f$  
    \OzPDN  
    s%cfJe_k  
    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. _ ^2\/@  
    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。) {fd/:B 7T  
    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。 ^X?D4a|;#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。 cr wui8  
    &EUI  
    T'W@fif  
    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。 w4AA4u  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. CjQ)Bu *4  
    [ 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!!!!
    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