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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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    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 $e_ps~{7$  
    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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    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”。 <<6w9wNon  
    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. +][P*/Ek  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 6\;1<Sw*  
    \DqxS=o;  
    JNaW> X$K  
    CK(ev*@\D,  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 L_mqC(vn  
    jyhzLu  
    uw=Ube(  
    \NU [DHrMP  
    冉斯登原理目镜。 l*Ei7 |Z  
    ]5f M?:<l  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm )F9r?5}v4x  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Td*Oljj._U  
    .,Qnn}:l  
    >8fH5  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ~,2hP ~  
    /zf>>O`  
    h)8+4?-4 I  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 Ts .Z l{B  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) kA!(}wRL  
    b:Kw_Q  
    ]Cn*C{  
    EAw#$Aq=  
    *"FLkC4  
     IB{ZE/   
    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. Ok~{@\  
    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。) !`[I>:Ex  
    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。 ""3m!qn#  
    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。 ~88 Tz+  
    I<./(X[H:#  
    +esNwz_   
    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。 |.O!zRm  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. Pmlgh&Z  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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。 k> &s( b  
    (GEi<\16[  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 e=o{Zo?H=  
    >'-w %H/  
    >Ug?O~-  
    xSDE6]  
    "Dl9<EZ  
    XDdcq]*|  
    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。 PR@4' r|a  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. x)VIA]  
    `)=A !x y  
    ?3, 64[  
    )xvx6?Ah|  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C .aismc`=  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' >}DjHLTW\  
    zz 'dg-F  
    AIl$qPKj&  
    hG~]~ )  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 $;2eH  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ))IgB).3M  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 a|P~LMPM  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) g)9JO6]  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 X}j'L&{F@  
    }.MoDR3\  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 adO!Gs9f?  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' noaN@K[GO  
    1R2o6`_  
    qBBYckS.  
    W?^8/1U  
    焦距大约 360mm. ]~\SR0  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 pcuMGo-#  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 %<wQ  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 ^%oG8z,L  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 p&OJa$N$[  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 2Vz'n@g=  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. :DZLjC  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 >AR Tr'B  
    fKL'/?LD]  
    CS~=Z>6EjA  
    94T}iY.  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 to99 _2  
    E$]a?uA:  
    jd ["eI  
    \We"?1^  
    冉斯登原理目镜。 `fQM  
    'RDWU7c9]  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm La`h$=#`  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm R#Y50h zT  
    YHs?QsP  
    GN\8![J  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 7*zB*"B'1t  
    g~~m' ^  
    )-0[ra]  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 -L@]I$Yo  
    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?) d32@M~vD  
    90Xt_$_}s  
    s{yJ:WncI  
    IYuyj(/!  
    Q/9a,85  
    6 0`+ 9(^  
    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. C= >B_EO  
    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。) .|T2\M  
    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。 j h; 9 [  
    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。 ^fkCyE;=  
    fucUwf\_  
    66oK3%[  
    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。 E::L?#V  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. bX7EO 8  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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