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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 |KC3^  
    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”。 lG+ltCc$9  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. /t^lI%&  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 4|L@oTzx  
    :&-}S>pC  
    wEbs E<</  
    9C 05  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 vWovR`  
    i+Dgw  
    |K-lg rA  
    [L(l++.z  
    冉斯登原理目镜。 =4 H K  
    Kzu9Qm-+z^  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm NKKO A  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm NETC{:j  
    uPXqTkod  
    zs:7!  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 6)$ N[FNs  
    }_22 wjm~  
    $:N "*  
    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。 }x1IFTa!  
    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?) z{0;%E  
    &RrQ()<as  
    =ol][)Bd  
    ncr-i!Jjk  
    PcHFj+:  
    3/=QZ8HA&-  
    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. #/dde9y  
    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。) [s{:}ZuKc  
    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。 :t S"sM  
    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。 8m6nw0   
    L)'rM-nkFh  
    C+?s~JL  
    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。 da'E"HN@G~  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ==Mi1Q#5C  
    [ 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。 j"IM,=  
    =8~R $z%  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 +Sd,l>8\  
    \}x'>6zr2  
    "8muMa8Q%  
    5nx<,-N*BP  
    Lcs{OW,  
    ^'[@M'`~L  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ~x4B/zW?  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. }S vw,c  
    sjzXJ`s  
    |[37:m  
    OOBcJC  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 3Q$'qZw p  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ~` \9Q  
    Rz zFhU#r  
    IjDT'p_  
    +~4bB$6*4)  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 \5[D7}  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 Ybt_?Q9#]  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 |#&V:GZp  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) M[K0t>ih  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 t*a*v;iz  
    XW?ybH6  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 :G`L3E&1s  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' >I d!I  
    NYjS  
    o3F|#op  
    3u4*ofjE5  
    焦距大约 360mm. XD^ dlL  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 F:;!) H*  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。  L%WME8PB  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 z9M.e.  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 Vm~qk  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 y ,E.SB  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. S]^`woD  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Z) Wnow  
    TBCp L]QT  
    gAt~?HvW6  
    tdep|sD  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 zI^]esX!2_  
    ?cKZ_c  
    *6Q|}b[qcD  
    a 7#J2r  
    冉斯登原理目镜。 n[,XU|2  
    C&+6>L@  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm qmglb:"  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 0K `[,$Y  
    mM_ k ^4:  
    irbw'^;y  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 |4;UyHh  
    , sjh^-;  
    0 Y>M=|  
    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。 _c`K+o"3  
    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?) }rq9I"/L  
    aI3CNeav  
    aS84n.?vq  
    ;W]\rft[  
    :>+\17tx  
    -MBV $:_R  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. GIyF81KR 3  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) _,haD)1g~  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 (UL4+ta  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 [;A[.&6  
    t$J.+}}I  
    T 2F6)e  
    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。 %Ip*Kq-  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. jQS 6J+F]  
    [ 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!!!!
    在线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