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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 \7tJ)[0aF  
    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”。 Rx>>0%e.  
    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. vPbmQh ex  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 /<WK2G  
    I"1H]@"=  
    JTn\NSa  
    [TFd|ywn  
    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。 !?u{2 D  
    ]~H\X":[>  
    G^Q8B^Lg  
    UZ` <D/  
    冉斯登原理目镜。 gZLzE*NZ  
    xOAA1#   
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm jx7b$x]  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm eVy>  
    QFS5PZ  
    byW9]('e  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 =T0;F0@#4  
    Sb;=YW 1<  
    wxx3']:  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 2a 3RRP  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) VX<jg#(  
    WK<:(vu.  
    ZFNn(n  
    ^UEExj f  
    7\?0d!  
     9AgTrP  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. #OT8_D  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) MY]<^/Q  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 WE|-zo  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 ".Q``d&X  
    >A RZ=x[  
    th?w&;L  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Pzl2X@{%  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. qlJzXq{|`  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 5p}ri,Y<  
    zJ=lNb?q  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 wigs1  
    q9h 3/uTv  
    d5z=fH9  
    O?=YY@j  
    ev'` K=n8  
    :]rb}1nLB  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 c;13V(Djy  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. x* 9 Xu"?  
    n ZbINhls  
    Pss$[ %  
    Km)VOX[ZZ  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C cEK<CV  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' 2A95vC'u>|  
    44x+2@&1  
    Xt .ca,`U  
    '-l.2IUyT  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 1o8C4?T&  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 #lY_XV.  
    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。 7K 'uNPC  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) /=(PMoZu  
    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。 @PZ{(  
    w!eY)p<  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 _t/~C*=:=  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' m4r<=o  
    TFAd  
    gJZH??b  
    dHsI<:T#  
    焦距大约 360mm. B" 0a5-pkr  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 Mp7X+o/  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 r6Qsh CA"  
    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。 _m.w5nJ  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 &E+mXEve  
    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”。 -r_,#LR!l  
    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. 5|=J\Lp2I  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 5.*,IedY  
    -pIz-*  
    ALy7D*Z]w  
    b"Q8[k |d  
    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。 tRpY+s~Fq  
    ,l6,k<   
    14" 57Jt8  
    P%)r4+at  
    冉斯登原理目镜。 t,Ka] /I  
    NhCucSU<K  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm I/XSW#  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm b _<n]P*)  
    9(J,&)J  
    Q3(ulgl]  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 +]nIr'V  
    5 ty2e`~K  
    N<8\.z5:<  
    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。 rVqQo` K\  
    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?) 6^WNwe\  
    $L 8>Ha}  
     [#C6K '  
    s*[ I"iE  
    L/[VpD  
    IJ&Lk=2E]  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. W~0rSVD$<z  
    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。) K^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。 B=r DU$z  
    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。 O7Jux-E1C  
    Ga5*tWj  
    gK QJ^a\!  
    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。 h@Ea5x  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. F5qA!jZ1]  
    [ 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