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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 '/ Aq2  
    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”。 5W)ST&YPL*  
    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. .B]l@E-u  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 z& ;8pZr  
    ,X4b~)  
    \3hA_{ w  
    Qvp"gut)%X  
    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。 Q:b0M11QR  
    i~h@}0WR"  
    <Y k i8  
    9FDu{4:  
    冉斯登原理目镜。 4r(0+SO  
    ;<Q%d~$xy}  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm hDxq9EF  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm (;#c[eKy  
    m* m),mZ"  
    '3S~QN  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 M v6 ^('  
    xr'1CP  
    MZGhN brd  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 uHU@j(&c  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) t"$~o:U&)  
    uzdPA'u  
    6+$2rS$1V  
    Y(Oh7VwY*P  
    x3ZF6)@  
    .D W>c}1  
    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. ! JA;0[;l=  
    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。) nL 5tHz:e  
    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。 c`<2&ke  
    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。 Na91K4r#  
    _)45G"M  
    sqKx?r72  
    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。 L('1NN 2  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. DMUirA;  
    [ 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。 GDLi ?3q  
    r6F TpOF  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 q=3>ij {v  
    eKr>>4,-P  
    ^/#+0/Bn  
    PMP{|yEx"  
    a{ST4d'T  
    Bj 7* 2}  
    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。 P8m0]T.&x  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. [WDzaRzd  
    oEX,\@+u  
    wNi%u{T  
    S #GxKMO%  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C _&, A  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Iynks,ikA  
    k1,k 9BK  
    \~#\ [r_  
    "]"0d[d  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 I<QUvs%e  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ]KuM's  
    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。 JA4Zg*7I  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) wKpGJ& {  
    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。 Kyh6QA^  
     ,t 2CQ  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 }tt%J[  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' [j@ek  
    SAnr|<Y/  
    "c[>>t  
    PSc=k0D  
    焦距大约 360mm. 6 :4GI  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 oVw4M2!"K  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 8 o}5QOW  
    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。 lH3.q4D 5  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 }!^h2)'7  
    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”。 G@Zi3 5  
    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. Zr 2QeLQC(  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 1J *wW# e  
    u&I~%s  
    Js#c9l{{  
    /0YNB)  
    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。 z8"=W,2  
    7erao-  
    GrQAho  
    ?y45#Tk]  
    冉斯登原理目镜。 SS~Txt75m  
    :U[_V4? 7  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ^lMnwqx<  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm R;V(D3  
    o_*|`E  
    ~ pdf'  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 \T]"pE+8l  
    !V-SV`+X  
    Tx_(^K  
    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。 K :q-[\G  
    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?) m<f{7]fi5  
    80]TKf>  
    yRi/YR#  
    f"0H9  
    O}f(h5!k  
    {4m"S 7O  
    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. h'fD3Gr&  
    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。) ~D=@4(f8|  
    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。 EhUy7b,1_  
    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。 | uZ=S]V@  
    }Voh5*$E`  
    d=KOV;~);  
    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。 C[&&.w8Pm  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. NU(/Yit  
    [ 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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    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