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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 u= ydX  
    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”。 uqMe %  
    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. nC> 'kgRt  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。  !Hp H  
    *MBu5 +u%e  
    O5?Gv??@  
    [esR!})  
    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。 ]sf1+3  
    ^Td_B03)  
    PF4"J^V  
    +~~&FO2  
    冉斯登原理目镜。 K V-}:u(  
    D ^~G(m;-  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 861!p%y5  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm `43X? yQ  
    o : t z_5  
    R^*h|7)E  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ueM[&:g&MU  
    :J{| /"==  
    Mx<? c  
    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。 XA*sBf  
    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?) FNyr0!t,  
    _CDl9pP36#  
    S)h0@;q  
    AM ZWPU  
    ^*fZ  
    A&:i$`m,  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. j$z<wR7j0  
    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。) M#PutrH  
    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。 gPu0j4&-  
    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。 S|pMX87R  
    4CT _MAj  
    +TQMA >@g<  
    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。 EGKj1_ml  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. %SX)Z i=O  
    [ 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。 rl\$a2_+  
    qm.30 2  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 =*AAXNs@3  
    \G3 P[E[  
    g"60{  
    n>_EE w2/  
    < O5r|  
    Bc/'LI.%  
    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。 b)SU8z!NV&  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. QJcaOXyMS  
    A?DgeSm  
    "w)Y0Qq*z  
    Myl!tXawe8  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C LEq"g7YH  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' bN ,>,hj  
    ]8}+%P,Q  
    'E4`qq  
    (6aSDx Sc  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 \k#|5W  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 IZ$7'Mo86  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 X `[P11`  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) .%.kEJh`  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 |M*jo<C  
    [3yzVcr~4  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 arCi$:-z@  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' M  `QYrH  
    -:hiLZJ7-  
    5}4f[   
    .`iG} j)\  
    焦距大约 360mm. 6,ZfC<)  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 NZJ:@J=-  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 j.3#rxq  
    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。 %uuh+@/&yz  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 gaK m`#  
    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”。 W)"PYC4  
    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. "7R"(.~>  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 a :jRQ-F)  
    r`]&{0}23  
    QK0  
    0\t k/<w2  
    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。 {mPalo A  
    %K^l]tWa@  
    gY AXUM,  
    g-=)RIwm  
    冉斯登原理目镜。 ^'S0A=1  
    R9SJ;TsE  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Ti/t\'6  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm )u7*YlU\I  
    pv2_A   
    NiU}A$U  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Dc |!H{Yr  
    U;n$  
    X{rw+!  
    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。 daT[2M  
    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?) F]~rA! g1  
    \1 4"Bgj1  
    1xM'5C?~7  
    I__|+%oC  
    3Oy-\09  
    Dm/# \y3  
    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. :+ef|,:`/  
    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 31D%N  
    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。 SCk2D!u  
    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。 >=hO jV;  
    7<[p1C*B  
    #LlHsY530N  
    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。 QRj>< TKi  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. *loPwV8  
    [ 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!
    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