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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 wNvq['P  
    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”。 fqZ+CzH  
    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#jvr_ ga  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 (=w ff5U  
    M5l*D'GE]  
    MKr:a]-'f~  
    nXxSv~r  
    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。 }9>X M  
    mG+hLRTXP  
    OuU]A[r  
    C lzz!v  
    冉斯登原理目镜。 -1 _7z{.  
    \:-N<[  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm g# <M/qn  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm "6P-0CJ  
    KDy:A>_ G"  
    Vr<ypyC  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 2s8(r8AI  
    C 6wlRvWn  
    TkV$h(#!f&  
    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。 l%9nA.M'  
    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?) 8Zvh"Z?  
    s`"ALn8m  
    |cq%eN  
    x_|:3I  
    4!tHJCq"  
    cRC)99HP  
    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. -}r(75C  
    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。) ti9 cfv>  
    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。 xn)r6  
    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。 js8\"  
    Ss{  
    Eb=;D1)y]  
    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。 }V % b  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. Y&_1U/}h  
    [ 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。 w%k)J{\  
    <nj[=C4v  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 "/?*F\5  
    ${ ~UA 6  
    ?Ib/}JST  
    t?]6>J_V  
    1h+!<c q  
    -j[n^y'v  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 Tc)T0dRP  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. fwRlqfi  
    +2w54X%?M  
    HJ5m5':a  
    WL}6YSC  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C tGd<{nF%2  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Hk\+;'PrN  
    @X/S h:  
    v mOXB#7W  
    )B*?se]LJ  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 }FMl4 _}u  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 vd /_`l.D  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 ('uYA&9  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ]+ ':=&+:  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 &bj :,$@  
    &u"*vG (U[  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 `z)!!y  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' im+2)9f  
    BPrA*u }T  
    "\BP+AF  
    J5Fg]O*  
    焦距大约 360mm. DcbL$9UI  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ^^?DYC   
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 MQY1he2M  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 BdO$  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 L238l  
    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”。 _cw ^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. +2}(]J=-  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 12PE{Mut  
    @L!#i*> 9  
    ~|9LWp_  
    zsXH{atY  
    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。 YhT1P fl  
    9,5II0N L  
    Hm* vKFhz  
    Qiw eM?-  
    冉斯登原理目镜。 ijqdZ+  
    1:!rw,Jzl`  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm \.1b\\  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm mY 8=qkZE  
    ];d:z[\P  
    N#)VD\m  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 $l;tP  
    LXC`Zq\  
    5SL>q`t.bd  
    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。 I*t)x,~3  
    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?) ^Ai_/! "  
    -fx88  
    ]XG n2U\  
    4D8yb|o  
    ]A]E)*  
    V&oT':%q  
    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. _ 1{5~  
    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 +uv f  
    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。 ZU.)K>'  
    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。 9T,QW k  
    %H}Y]D~R  
    e~s7ggg2k  
    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{Qh8"  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ,L{o, qzC  
    [ 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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    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