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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 m<T%Rb4?@  
    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”。 L81ZbNU?$  
    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. [t m_Mg  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 GLH0 ]  
    hIYNhZv  
    y;m|  
    S1T"Z{$  
    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。 K(e$esLs-  
    9d0@wq.  
    Si4!R+4w  
    9R!atPz9  
    冉斯登原理目镜。 gMi0FO'  
    nI?[rCM  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm W 8<&gh+  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm gmUz9P(  
    Pa>AWOG'  
    @o].He@L<j  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ol\Utq,  
    W<h)HhyG  
    hk;5w{t}}  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 @Myo'{3vF  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) JMCKcZ%N  
    |MTnH/|  
    @Z_x.Y6  
    x;O[c3I  
    B&M%I:i  
    +q<jAW A  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. /aCc17>2V{  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) )EPjAv  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 u=*FI  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 olB.*#gA  
    ;$,U~0  
    G{~J|{t\yz  
    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。 tn\yI!a  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. LG9+GszX 2  
    [ 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。 ^rR1ZVY  
    JAnZdfRt  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 :wyno#8`-  
    i$"F{|Z0  
    %bn jgy  
    m,_Z6=I:  
    fSj5ZsO  
    F@jZ ho  
    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。 V*;(kEqj  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. ij`w} V  
    9Q^r O26+  
    =!A_^;NQf  
    \A#41  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C a 7 V-C  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' K hR81\  
    Oc0a77@  
    ,.8KN<A2]'  
    dh iuI|?@  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ]L.O8  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 /)>3Nq4Zx  
    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。 DH!~ BB;  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) rl;~pO5R9  
    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。 #$07:UJ  
    3,3N^nSD  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 `UyG_;  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' `:KY\  
    UYJZYP%r  
    wH&!W~M  
    ;(Or`u]Dr  
    焦距大约 360mm. s WvBv  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 '3fu  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 qS$Ox?Bw#u  
    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。 R4cM%l_#W  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 c ( C%Hld  
    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”。 rcG"o\g@+  
    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. 'yEHI  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 g@!V3V  
    kv{za4,&  
    0-Ku7<a  
    )g%d:xI  
    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。 Flm%T-Dl  
    @:vwb\azVD  
    |3"KK  
    ,<P vovg_  
    冉斯登原理目镜。 0znR0%~  
    Js?]$V"  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm MH\dC9%p  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 16(QR-  
    >@_^fw)  
    2-EIE4ds  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 E4/Dr}4  
    Ioa$51&  
    3,qr-g|;jM  
    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。 ~HsJUro  
    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?) nMUw_7Y6  
    iz PDd{[  
    Y]2A&0  
    N<VJ(20y  
    ?NsW|w_  
    })Vi  
    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. dkTX  
    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。) +\ .Lp 5  
    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。 hnhd{$2Z  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 uHzU-FZ|B  
    0 /U{p,r6`  
    o 3P${Rq  
    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。 Ai3*QX  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. [sj osV  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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