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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 &5XEjY>@  
    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”。 CTKw2`5u  
    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. KdYR?rY  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 hkm}oYW+  
    m@+QC$6S  
    zPybP E8  
    Yy 0" G  
    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。 O cPgw/ I  
    ]0 = |?n$7  
    bZ:+q1 D  
    QV HI}3~  
    冉斯登原理目镜。  E>i<2  
    'J-a2oiM(  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm s8 MQ:eAP  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm WcS`T?Xa  
    mSYm18   
    G4P*U3&p  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 vu.?@k@  
    ]s^+/8d=  
    4e.19H9  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 hcRe,}wJ  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) }uC]o@/  
    ,Eh]Zv1 AE  
    #Y3-P  
    ot2zY dWAz  
    (~{Y}n]s  
    ILl~f\xG)  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. v<g~ EjzCf  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) cF=WhP*f  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 Sy1O;RTn`  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 \,X)!%6kZ  
    .K(9=yh  
    g[t paQ  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 [q3zs_nz  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ?E+f<jol  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 +swTMR  
    -ZSN0Xk  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 t$Ff $(  
    ,.V<rDwN&  
    3<M yb  
    }v|_]   
    Pp8G2|bz  
    BgUp~zdo  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 PMbZv%.,-  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. MI(#~\Y~P  
    lOeX5%$Z  
    D]*|Zmr+}  
     dm=?o  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ^t7u4w!  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' n-jPb064  
    b=2:\F  
    nr -< mQ  
    CR9wp] -Vd  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 M@h"FuX:  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 `Ji WS  
    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。 'fb\t,  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) T"za|Fo  
    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。 (2> q  
    OOXSJE1  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 j xkQ #Y  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' u=v-,Tw  
    5m0lk|`  
    UxHI6,b  
    4D<C;>*/b  
    焦距大约 360mm.  cf,6";8  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 vw3[(_MV3_  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 p2rT0gu!  
    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。 d;gs1]E50  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 GfK%UZ$C  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 )O+Zbn  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. ?d?.&nt  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ESoC7d&.K{  
    QwG_-  
    L58H)V3Pn  
    =EYgck;)  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 hTEb?1CXU  
    q#8\BOTP |  
    Z~94<*LEp  
    DS%]7,g]  
    冉斯登原理目镜。 i qxMTH#!  
    G+2fmVB*X  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm  _fn7-&6  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Q -$) H;,  
    5-fASN.Lx  
    ~cO iv  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 G^h:#T  
    v\G 7V  
    K5`*Y@  
    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。 tXrKC  
    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?) 2o[ceEg  
    J{a9pr6  
    j7w9H/XF}  
    sx7zRw >X  
    C]JK'K<7-  
    -:r<sv$  
    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. E+<GsN]  
    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。) St!0MdCH  
    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。 eTgtt-;VR  
    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。 }JQy&V%  
    sb_/FE5e  
    9vDOSwU*  
    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。 ^uw]/H3?L  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. J1gnR  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    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