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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 mj|9x1U)  
    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”。 G]k+0&X  
    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. >ca w :  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 -E +LA  
    /DGEI&}&:u  
    RemjiCE0'  
    D6vhW:t8?  
    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。 ZQI;b0C  
    pkEx.R)  
    qbq.r&F&  
    N;|:Ks#!  
    冉斯登原理目镜。 o56UlN  
    ,\'E<O2T  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Cb i;CF\{  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm i~i ?M)  
    0o]T6  
    %uQOAe55  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 r3mmi5   
    ohlCuH 3  
    m_C#fR /I  
    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。 Prqr,  
    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?) kj]m@mS[  
    )tp;2rJ/  
    ]r@CmwC  
    `+]e}*7$f  
    %j. *YvveW  
    ^CfWLL& c  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. v&3 Oc  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) 9}<iS w[  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 c1}i|7/XSi  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 rvG0aqO `  
    #%{x*y:Ms  
    P,*yuF|bk  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 "YoFUfaNg  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. LLU]KZhtY|  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 x4[ Fn3JL  
    g#r,u5<*?  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 0uhIJc'2  
    by* v($  
    wY_! s Qo  
    .7r$jmuFs  
    ^=,N] j  
    LhQidvCNJ  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 != u S  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. EQ2HQz ]  
    Lo uYY: Q  
    V2BsvR`  
    R*>EbOuI  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C _v +At;Y  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' QR*{}`+l  
    Ujfs!ikh&F  
    -< }#ImTN  
    4<y|SI!  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 E9#.!re|^  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 [A46WF>L  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 G:Cgq\+R  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Rv@( [rn+  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 GL'zNQP-  
    ;1L7+.A  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 N3o kN8d  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' zZI7p[A[3  
    0=c:O  
    g33Y]\  
    Qm2(Z8Gh  
    焦距大约 360mm. q-4#)EnW  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ?J's>q^X  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 >&l{_b\k  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 '^~3 8=FA  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 &E$:^a4d  
    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”。 QJ ueU%|  
    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. "kKIVlC  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 !j)H !|R  
    *My?l75  
    _= _]Yx  
    b-{\manH  
    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。 'wAO Y  
    JqO#W1h~R|  
    b+NF: -fO  
    %3i/PIN  
    冉斯登原理目镜。 _gY so]S^B  
    h@72eav3+  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ! G%LYHx  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 6$>m s6g%  
    PiZt?r?5w|  
    Jr18faEZw  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 KLXv?4!  
    aho;HM$hjP  
    '?5=j1  
    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。 w.cQ|_  
    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?) DsqsMlB{  
    qoMYiF}/e  
    i_4FxC4  
    XQ<2(}]4  
    I C9:&C[  
    2F3IC  
    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. 6:B[8otQ  
    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。) }VE[W  
    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。 %#NaM\=8v  
    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。 ,SJB 3if  
    +|Q8P?YD_  
    $.(>Sj1  
    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。 )vsiX}3  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. xkOyj`IS  
    [ 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