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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 ;:&?=d  
    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”。 c~oe, 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. XI g|G}i.  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 w4}(Ab<Y  
    ZOHRUm  
    M,{<TpCx  
    ^V,@=QL3U  
    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。 H2]BMkum  
    p,^>*/O>  
    fW[.r==Kf  
    Y D+QX@  
    冉斯登原理目镜。 *EE|?vn  
    (QhAGk&lu  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm faJ8zX  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm <M>#qd@c  
    k7[)g]u  
    F~P/*FFK  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Ko}7$2^  
    -CZ-l;5  
    "U{mMd!9L  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 w`38DF@K  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) U#l.E 1Z  
    8Nv-/VQ/b  
    t9n'!  
    "p2u+ 8?  
    ,DQ >&_DK  
    B C&^]M  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ;WPI+`-  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) ^:$j:w?j  
    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。 ~l@%=/m  
    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。 -y<rM0"NE  
    "URVX1#(r  
    -hm 9sNox  
    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。 [/n' @cjNZ  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ]n/jJ_[  
    [ 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。 Lcm~QF7cd  
    96^1Ivd  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 X}ey0)g%  
    bs4fyb  
    i:NJ>b  
    8tG/VE[  
    D~t"9Z\  
    y'i:%n}I  
    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。 I3F6-gH  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. :d:|7hlNQ  
    &z 1|  
    4OB~h]Vc  
    '2i)#~YO<  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C !kjr> :)x  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' oqQ?2k<@  
    PAO[Og,-  
    B[2h   
    pfT`WT  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 I*`=[nR  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 .j]OO/,  
    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。 RLeSA\di  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) )SlUQ7f>  
    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。 $TH'"XK  
    8{U]ATx'(  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 [f0oB$  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' {R6Zwjs  
    , L AJ  
    E?;T:7.%  
    C$Hl`>?$  
    焦距大约 360mm. $ M[}(m  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 g}s-v?+  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 d >wmg*J  
    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。 bl!f5ROS(  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 EY[Q%  
    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”。 OL"5A18;M  
    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. dY` J,s  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 N^`Efpvg  
    J|8YB3K,  
    %D0Ws9:|  
    OWfj<#}t+  
    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。 Z'm%3  
    $^ dk>Hj>4  
    JN-8\ L  
    <Py/uF|  
    冉斯登原理目镜。 Yaepy3F  
    ?S:_J!vX{  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm iL' ]du<wk  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ZP/=R<<  
    dg8\(G  
    'E8Qi'g  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 <q=B(J'  
    b#j5fEY  
    N |L5Ru  
    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。 yvwcXNXR@  
    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?) [kkcV5I-  
    {moNtzE;  
    D+PUi!  
    ZWEzL$VWi  
    ,Gx=e!-N5  
    YZ P  
    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. YWF<2l.  
    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。) BEx^IQ2  
    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。 5LH ]B  
    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。 lB@K;E@r8  
    7Wn]l!  
    %z(=GcWm  
    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。 +q%goG8  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. vLS6Gb't  
    [ 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
    离线dushunli
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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