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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 jeX^}]x|%  
    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”。 { TRsd  
    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. o9S+6@  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 JA_BKA  
    h=_0+\%  
    VA%Un,5h  
    [mr9(m[F  
    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。 n[,w f9  
    [ $T(WGF  
    *(>}Y  
    `VL}.h  
    冉斯登原理目镜。 !\;FNu8_.  
    {]]|5 \F  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm U(;&(W"M  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm [kgdv6E  
    H'UR8%  
    T=:]]nf?M  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 t"YNgC ^  
    OOz[-j>'Y+  
    [e4]"v`N  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 e=QK}gzX  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) .pvV1JA'  
    u}|%@=xn  
    2JS`Wqy  
    3QOUU,Dt$  
    AVU>+[.=%c  
    e<#DdpX!H~  
    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. n7YEG-J  
    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。) 3o|I[!2.  
    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。 |fY/i] Ax  
    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。 }O4se"xK  
    `g1iCF  
    nPgeLG"00  
    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。 :g\rQazxO  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. EIf ~dOgH  
    [ 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。 X{-9FDW  
    KZBrE$@%5  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 $Vv}XMxw  
    OW(&s,|6x  
    Z2bcCIq4  
    )2E%b+"  
    ksjUr1o  
    @l UlY2  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 Q^Bt1C  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. k 2%S`/:  
    v1.q$ f^(  
    www`=)A;  
    |k{-l!HI  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C (HN4g;{  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' jec:i-,  
    '7im  
    W:QwHZ2O  
    K$REZe  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 s-V SH  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 !1uzX Kb  
    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。 ~-F?Mc  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ~L+]n0*  
    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。 C6& ( c  
    7XyOB+aQO  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 cUDgM  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' $'[q4wo<  
    r FL$QC2  
    cVq}c?  
    }+Vv0jX|V  
    焦距大约 360mm. yD)"c .  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ;' e@t8i6  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 ad`_>lA4Lp  
    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。 ^i:\@VA:  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 ev>oC~>s  
    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”。 zH+<bEo=1=  
    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. Z1]"[U[;  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 s, -*q}  
    )[DpK=[N^p  
    K.h]JD]o  
    /.-m}0h|W-  
    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。 ' PL_~  
    GI4oQcJ  
    6bJ"$o  
    d H_2 o  
    冉斯登原理目镜。 *eoq=,O  
    AJWLEc4XK  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm W]~ZkQ|P  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 3YRB I|XO  
    y<uE-4  
    t>@yv#  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 sbjtL,  
    ./)j5M  
    TA9dkYlE/  
    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。 mdt ?:F4Q  
    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?) r1hD %a  
    ,^!Zm^4,  
    \#_@qHAG  
    q"p#H8  
    )x9]xqoR  
    *p"O*zj  
    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. Vd[  2u  
    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。) ;y ,NC2Xj  
    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。 4Qhx[Hv>(  
    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。 UR\ZN@O  
    Qq>ElQ@  
    Obg@YIwn  
    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。 Xi*SDy  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. SZI7M"gf/+  
    [ 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
    在线likaihit
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    只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-16
    很好的创新