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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 &v{#yzM  
    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”。 -E}X`?WhD  
    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. ()aCE^C  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ]gBnzh.  
    f\R_a/Us  
    `NtW+v  
    5t%8y!s  
    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。 Ck/44Wfej  
    .))g]CH  
    iZNS? ^U  
    cX9o'e:C  
    冉斯登原理目镜。 3k'Bje?9~  
    D&FDPaJM  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 1'f_C<.0  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm z|Y54o3  
    ,=+t2Bn  
    CU|E-XPW  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ]njNSn  
    CR$wzjP j  
    "6d0j)YO  
    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。 !H\;X`W|~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?) /phMrL=  
    J$6WUz:?  
    ,P9F*;Dj  
    4bk`i*-O  
    #ZJ 1\Ov  
    {@2+oOuYfN  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. rXW.F'=K6  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) :a{dWgN  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 E3 % ~!ZC  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 tMw65Xei6b  
    L;0 NR(b!  
    YC1Bgz  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 ?3~t%Q`  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. bD{tsxm[9  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 cO]w*Hti  
    kcUn GiP  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 d;<'28A  
    h[u@UGK%  
    ]*P9=!x|M  
    vLxaZWr  
    |$ ^3 5F  
    ]2l}[ w71|  
    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。 a>l,H#w*vW  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. C)c*s C5N  
    'Z#_"s#L  
    J-/w{T8:  
    C$0u-Nx8  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C H ~3.F  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' L{VnsY V  
    vv&< 7[  
    $gnrd~v4e  
    z2{y<a9;?  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 >d`GNE  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 D} B?~Lls  
    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。 QGI@5  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Y!45Kio  
    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。 EVLL,x.~:z  
    TrzAgNt  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 fZpi+I  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' g%Tokl  
    Mi#i 3y(  
    =v^#MU{k?  
    `Y.~eE  
    焦距大约 360mm. |pS]zD  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 [K,P)V>K  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 @5wc 3y  
    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。 )NhC+=N  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 im9 w|P5  
    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”。 h) Wp  
    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. PoF3fy%.  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 N;|^C{uz  
    ~'_cBJ 'XD  
    E7A!,A&>  
    |[>@Kk4  
    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。 ,_3hbT8Q  
    z l r !   
    *XTd9E^tXq  
    R(~wSL*R>  
    冉斯登原理目镜。 KR aL+A  
    2cYBm^o|x  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm >u$8Z  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm YqX$a~  
    +Dy^4p?o  
    1Nt &+o  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 `} PYltW  
    EraGG"+  
    R_PF*q2 '  
    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。 {.:$F3T  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) p u(mHB  
    sW[-qPK<  
    &$ h~Q  
    8?+|4:#=*J  
    k]@]a  
    Uq  .6h  
    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. 7<yc:}9nx  
    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。) lgOAc,  
    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。 *|A QV:  
    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。 F_ F"3'[  
    So aqmY;+  
    !__0Vk[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。 ,S-h~x  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. @RoZd?  
    [ 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