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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 INRRA  
    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”。 Y,-! QFS#  
    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. 4@M`BH`  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。  4Gj  
    2F/oWt|w?  
    &_'3(xIO  
    ]ts^h~BZ$  
    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。 3.h0  
    nHQWO   
    B_"PFWwg  
    !^Q4ZL,-  
    冉斯登原理目镜。 r<DPh5ReY  
    S)`@)sr  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm -(zw80@&  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Tz7|OV_W$  
    _TbvQ Y  
    -=qHwcId  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 }-p-(  
    gj4ONmY  
    88l{M[B2  
    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。 Nh^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?) A $l  
    >j&k:  
    BuOe'$F 0t  
    SOluTFxUw  
    rE?B9BF3O  
    XLlJ|xhY-K  
    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. -~ Dn^B1^  
    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。) 5L,q,kVS  
    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。 |wyua@2  
    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。 5IbCE.>iU  
    p@wtT"Y  
    -5@hU8B'a  
    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。 jOL=vG  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. v3cLU7bi?2  
    [ 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。 8>DX :`  
    T|uG1  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 YyC$\HH6  
    $Eo-58<q  
    K%;=i2:  
    J?f7!F:8  
    A9LVS&52  
    COA>y?  
    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。 hdYd2 j  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. SI7r `'7A'  
    _]us1  
    Oo9'  
    ex|h&Vma2V  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ne=CN!=  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' O?iLLfs  
    c>wn e\(5H  
    aX.//T:':?  
    {Bb:\N8X  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 |^gnT`+  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 Oki{)Ssy  
    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。 1/c+ug!y  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ]vH:@%3U  
    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。 _BG7 JvI  
    seZb;0  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ^(7Qz&q  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' )-\qo#0l  
    :13u{5:th  
    </_.+c [  
    K8h\T4  
    焦距大约 360mm. {X-a6OQj  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 l _zTpyOZ  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 0m4'm<2m  
    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。 +_ny{i`'  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 %.;;itB  
    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”。 ,u14R]  
    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. +\J+?jOC4S  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 (>dL  
    ,Uy~O(F t  
    Vb?_RE_H  
    OO;I^`Yn  
    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。 >jc17BJq  
    Wr,pm#gl6  
    mHNqzdaa  
    =BzBM`-o  
    冉斯登原理目镜。 +@<@x4yt  
    UiZ1$d*  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm I!.-}]k  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm )(yKm/5 0  
    +Xmza8T9  
    epP_~TU  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ' &Nv|v\V  
    GA.cp*2 ~  
    DMT2~mh  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 R I]x=  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) Hlj3z3  
    kb'l@d#E  
    qx}*L'xB  
    :kucDQE({?  
    }$:ha>  
    bbWW|PtWwP  
    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. (- {.T  
    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。) Qa1G0qMEIF  
    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。 "mcuF]7F  
    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。 d^`n/"Ice  
    /-g%IeF  
    "=0JYh)%_  
    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。 mMad1qCi7  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. >n>gX/S<C  
    [ 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