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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  #[yZP9  
    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”。 ~2[mZias  
    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. t4<+]]   
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 j> dL:V&`  
    'M,O(utGv  
    t(p}0}Pp  
    `&i\q=u+  
    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。 R})b%y`]  
    >\[|c  
    jbp?6GW  
    k1~? }+<e  
    冉斯登原理目镜。 !7Nz_d~n  
    LL+PAvMg  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 1!Afq}|  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Kon|TeC>d  
    6/.cS4  
    ]MnQ3bWq"j  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 h_15"rd  
    YR u#JYti  
    P.- `[  
    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。 Q:8t1ZDo  
    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?) dgT(]H  
    dz1kQzOU*  
    6mV^a kapv  
    #3_ @aq*  
    z oZ10?ojC  
    ei(S&u<  
    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. .,\^{.E  
    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。) $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。 ^u> fW[ "[  
    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。 2b&Fu\2Dmv  
    {_UOS8j7  
    Z u/w>  
    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。 vr } -u  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 1u~a*lO}  
    [ 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。 <GLn!~Px@5  
    A Wd,qldv  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 gux?P2f  
    odn3*{c{x  
    |,tKw4  
    CZf38$6X  
    1u"#rC>7.4  
    ~_ u3_d.  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 jZ''0Lclpc  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. !|8"}ZF  
    vU$n*M1`$  
    ""*g\  
    BZ(I]:oDL  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C k 7:Z\RGy  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' t%StBq(q  
    dWdD^>8Ef  
    "28zLo3  
    ;=WwJ Np~  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 [&kz4_  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 <GF^VT|Ce  
    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。 1iqgVby  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 6"; ITU^v  
    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。 !(gSXe)*  
    yCN?kHG  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 'V &Tlw|  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' Qe-PW9C  
    |a %Wd  
    o#=C[d5BV  
    ("{"8   
    焦距大约 360mm. zrf tF2U  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 RhC|x,E  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 2$v8{Y&  
    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。 &x;n^W;#  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 20}w . V  
    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”。 +]A,fmI.  
    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. -d A9x~o  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 L6PgWc;m  
    v:QUwW  
    ;mQ|+|F6X  
    k>mXh{ (  
    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。 V 97ORI  
    $<nRW*d  
    Ye&/O<G'V  
    jI7 x<=  
    冉斯登原理目镜。 cB){b'WJ  
    H=C~h\me?  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm t!Cz;ajNi  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm #%@bZ f  
    7*+CX  
    QUn!& 55  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 LYECX  
    slPr^)  
    npltsK):  
    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。 qsW&kW~  
    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?) iKE&yO3  
    8c-ys-"#  
    JI]Lz1i  
    v)_c*+6u  
    eLPtdP5k  
    O=7S=Rm4&  
    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. \O"H#gt  
    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。) 9;v3 (U+:  
    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。 #X'-/q`.  
    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。 [-VH%OM  
    ;&=CZ6vH  
    -d'F KOD  
    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'=;M[&  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. kE'p=dXx  
    [ 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