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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 )006\W|t9  
    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”。 ,$lemH1d  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. W 7sn+g \  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 R2<s0l  
    4hs)b  
    Fc6iQ  
    12UD19!  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 |nUl\WRd\  
    u<xo/=Z  
    Na{Y}0=^y  
    B1!kn}KlL{  
    冉斯登原理目镜。 u]*0;-tz  
    UL$}{2N,_  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm O`[aU%4b  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm sD;M!K_  
    ^teq[l$;  
    zUJZ`seF  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 h^UKT`9vt  
    _}xd}QW  
    OHv!  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 GL$De,V  
    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?) baV>N[F&  
    2,q}N q  
    }_9,w;M$  
    =FP0\cQ.  
    n2B){~vE  
    o\b-_E5"?  
    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. "qz3u`[o  
    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!1D*v5&:  
    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。 MRNNG6TUs  
    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。 'k0[rDFc#3  
    Q4*?1`IsR  
    /AY4M;}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。 -a,-J]d0+  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. -VKS~{  
    [ 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。 Wu4Lxv]B4  
    kOI t(e  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 i4^o59}8  
    (Qa/EkE^*w  
    -S3MH1TZ  
    w"R:\@ F  
    /rUo{j  
    ^G6RjJxqp8  
    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。 ;&1V0U,fx  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. m(pE5B(  
    z9aY]lHY  
    _.L4e^N&UO  
    .e_cgad :  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C W5SJ^,d)J  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' PRz/inru-  
    ^Z:~91Tv-_  
    ZDbc  
    *S/_i-ony  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ,o)d3g-&g  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 [Q=dC X9%  
    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。 fk_o@ G!0  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) {&"N%;`Q  
    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。 v{}#?=I5  
    In`mtn q  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 (V4 ~`i4V  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' a'z)  
    Yo[;W vu  
    aH^RoG}  
    6`f2-f9%iq  
    焦距大约 360mm. lsJnI|  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 Z)jw|T'X  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 lT(oL|{#P  
    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。 1Tu *79A  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 qh`t-  
    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”。 i}B2R$Z3  
    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-['"f  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 TztAZ2C  
    Pc NkAo  
    CD~z=vlK-  
    n}!PO[m~  
    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。 AMyIAZnYq)  
    j,"@?Wt7  
    (A~/'0/  
    "HDcmIXg&  
    冉斯登原理目镜。 {M^3m5.^  
    IVA mV!.z  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm @NNq z  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm i;_tI#:A  
    /#m=*&!CB  
    VB, ?Mo}R  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 9Ru8~R/\  
    t+1 %RyKFB  
    {z")7g ]l  
    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。 fR*q?,  
    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?) ]]oI#*c  
    }wHW7SJ  
    t3&LO~Ye  
    tX> G,hw  
    L 8dc(Z%v  
    Wb?8j M  
    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. 6y9t(m  
    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。) <c qbUL  
    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。 4DL)rkO  
    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。 G"Sd@%W(  
    SU/BQ3  
    DUC#NZgw  
    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。 C'o64+W^  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 'gPzm|f|t@  
    [ 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!
    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