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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 q[GD K^-g  
    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”。 15,JD  
    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. A4'5cR9T!  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 5nUJ9sqA  
    pF4Z4?W  
    :n QlS  
    i'7+ ?YL  
    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。 Qr9;CVW  
    t* =[RS*  
    ](A2,F 9(U  
    xC,x_:R`  
    冉斯登原理目镜。 @phVfP"M  
    'gvR?[!t  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm l6y}>]  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm qh:Bc$S  
    Aeb(b+=  
    sVK?sBs]  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 USEb} M`  
    iN[x *A|h  
    B*,)@h  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 V`1,s~"q  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) ;~EQS.Qp  
    D]]wJQU2  
    @kqxN\DE  
    /\c'kMAW!  
    t/\   
    H*'1bLzq  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. "FWx;65CR  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) V}Y*Yv  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 !Aw^X} C  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 U}RBgPX!  
    ;^5k_\  
    {aUnOyX_  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 + cfEyiub  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. `8ac;b  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 #;]#NqFX  
    %.Ma_4o Z  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 vR!+ 8sy$  
    H#~gx_^U  
    iT>u&0B-  
    mGjB{Q+  
    Io1j%T#ZT  
    m2c'r3UEu  
    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。 jYHnJ}<  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. ^#Ha H  
    >fH0>W+!  
    >R+-mP!nj  
    j uA@"SG  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 0%ul6LvM  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' EtKq.<SJ  
    _MBhwNBxZ  
    eV[{c %wN:  
    b=,B Le\  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 gV2vwe  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。  g2vm]j  
    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。 <]qNjsdb9"  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) um.ZAS_kmc  
    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。 Q K]P=pE'C  
    {821e&r  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 c/|{yp$Ga>  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' W,xdj!^t  
    x+X@&S  
    ';tlV u  
    ?UtKu  
    焦距大约 360mm. Qr.{_M  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 79T_9}M  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 1 l,fK)z  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 rNP;53FtZl  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 iWs6 !s!  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。  L` [iI  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. ]-wyZ +a  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ) 8xbc&M  
    jZ~girA  
    k)+{Y v*  
    8(? &=>@  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 g0 Q,]\~  
    `Am|9LOT  
    1feVFRx'  
    6PsT])*>DE  
    冉斯登原理目镜。 \4 b^*`d  
    %s}{5Qcl/  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm T>'w]wi  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm f#c}}>V8  
    gYt=_+-  
    m+M^we*R  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 UR^r>  
    .nY}_&  
    4l0>['K&{  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 e\}@w1  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) kiF}+,z"  
    O C;~ H{  
    OTYkJEC8\N  
    5]G%MB/|$  
    y_: {p5u  
    7b~uU@L`  
    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. c6jVx_tt.  
    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。) CL7_3^2qI  
    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。 /Igz[P^\9  
    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。 ?jmL4V2-f  
    W /v &V#  
    )-I/ej^  
    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。 }>iNT.Lvd  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 1#L%Q(G  
    [ 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