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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 *?dw`j_b >  
    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”。 Z0f0tL& A<  
    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. >e]46 K  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ?DAW~+,!7o  
    D.e4S6\&  
    ZBDEE+8e  
    b!>w4MPe  
    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。 gq$]jWtCD  
    ,bv?c@  
    W*'gqwM&  
    R~z@voM*<  
    冉斯登原理目镜。 "82<}D^;  
    x]({Po4  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm c$<7&{Pb  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm @J[l^o9  
    i-Le&  
    i.4L;(cg  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 N9W\>hKaeh  
    |( %3 '"Z  
    5W0'r'{  
    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。 ?V6+o`bm  
    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?) myp}DI(  
    !P Cw-&  
    J- %YmUc)  
    }m?1IU %q  
    l:!4^>SC  
    $,vZX u|Qw  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. w|6;Pf~1y)  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) ^k&T?uU  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 7e,EI9?.  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 QOG S` fh  
    G\ twx ;  
    ;pU#3e+P8  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 fo"dX4%}  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 5 =Os sAr  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 ,HXY|fYr  
    oDp!^G2A"  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 YPAMf&jEF  
    DSyfF&uC  
    [Q,E( s  
    #RoGyrLo  
    #RK?3?wcr  
    ?6B n&qa  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 l]whL1N3  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. t?9F2rh  
    =!_e(J  
    *a xOen  
    I%(`2 rD8G  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C wm|{@z  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' +*[lp@zU{  
    BnH< -n_  
    uzL)qH$b  
    HK>!%t0S  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 0|8c2{9X,  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 Hep]jxp+  
    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。 [E_6n$w  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ']1j M n  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 %fMK^H8{  
    j{EN %  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 uW!',"0ER  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' Px&*&^Gf[b  
    y4s]*?Wz  
    kpi)uGvGUA  
    %qRbl4  
    焦距大约 360mm. LBT{I)-K  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 qsXK4`  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 xlF$PpRNM  
    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。 j}Lt"r2F  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 p=jD "lq  
    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”。 Uv'.]#H<  
    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. "QA <5P  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 &z;F'>"  
    bJ8G5QU  
    1!<k-vt  
    E ?(+v  
    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 OkUR9  
    b489sa  
    H@%Y!z@\  
    Y%OE1F$6NN  
    冉斯登原理目镜。 A|p O  
    biFy*+|  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm QU0K'4Yx5j  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm J2VhheL`J  
    I8 Ai_^P  
    ':6!f  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Z'iXuI49  
    >en,MT|  
    WMfu5x7e4  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 ;\yY*  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) T1yJp$yD"  
    to@ O  
    cd,)GF  
    X,d`-aKO\y  
    v~i/e+.h>y  
    ~ldqg2c  
    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. #:"F-3A0  
    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。) 9qxB/5d_  
    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。 2OFrv=F  
    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。 #x Z7%    
    </0@7  
    LO{{3No  
    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。 2VaQxctk  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. "C 7-^R#  
    [ 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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    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