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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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    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 eYUb>M)  
    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”。 9j 2t|D4uT  
    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. 1:-'euA"  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 '09|Y#F  
    /QXUD.( 8  
    (:l6R9'=  
    F^%w%E\  
    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。 )9eI o&Nl  
    C~En0G1  
    aXe&c^AR  
    {$frR "K  
    冉斯登原理目镜。 2-4N)q  
     Vl_6nY;  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm :>&q?xvA  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm tq L(H25z  
    GHv6UIe&  
    *6}M.`.-  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 t'44X  
    `O\>vn  
    jq~`rE h9  
    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。 @|Pm%K`1  
    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?) 3%POTAw%  
    !5*VBE\  
    dseI~}  
    j yHa}OT  
    f{9+,z   
    ^to*ET{0  
    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. u]*7",R uU  
    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。) yT^2;/Z  
    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。 k~[jk5te  
    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。 ^+(5[z  
    Z ]A |"6<  
     Zmu  
    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。 p $Tk;;wm  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. =R5W KX  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 ?b_E\8'q]  
    ,hzRqFg2  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ,6+j oKe-  
    ,M.C]6YMr  
    3Zp<#  
    _ZRmD\_t  
    vQ< ~-E  
    >DRxF5b{  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 Fyvo;1a  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. D`XXR}8V  
    P>_O :xD  
    ;+75"=[YT  
    S?v/diK ]J  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 9a_P 9s3w  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' SQ) BS/8A  
    Z `F[0-  
    Luao?;|U  
    Hzz{wY   
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ?0~g1"Y-*K  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 `}Y)l:G*g  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 kF1$  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) e=LrgRy+  
    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。 [#KY.n  
    9d1km~  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 &[yC M!  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' |5flvkid  
    HQ+{9Z8 ?5  
    t'K+)OK  
    | V(sCF  
    焦距大约 360mm. Mnranhe>G  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ,Ee5}#dI  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 @,<jPR.  
    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。 inW7t2p<s  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 +c8`N'~  
    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”。 'g <"@SS+  
    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. 2r2:  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 4wv0~T$;x  
    J#:`'eEG  
    nt"\FZ*;3  
    )z&C&Gqz  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 h% >ZN-K)  
    H3!9H  
    PP! /WX  
    u~,hT Y(%  
    冉斯登原理目镜。 1OvoW Nx  
    F,as>X#  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm j0"4X  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm m2~`EL>  
    x _kT Wq  
    #"oLz"{  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 d_:f-  
    zA?AX1%Wa  
    s/t,6-~EH  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 qOmL\'8  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) -+i7T^@|  
    mS}.?[d"  
    "*HEXru#B  
    S -,$ (  
    [ Y{  
    @-0mE_$[  
    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<iV;+  
    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。) @/N]_2@8;  
    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。 ) iV^rLwL  
    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。 ]N\D^`iQ  
    t%,:L.?J#  
    P}=n^*8(I  
    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/"#X6i  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ;y7+Q  
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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