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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 W/Rb7q4v  
    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”。 'Mjbvh4  
    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. YW"?Fy  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Rs;,_  
    Tr}@fa  
    DvnK_Q!  
    ]3#_BL)M8p  
    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。 6.tppAO+  
    (E)/' sEb  
    c4CBpi?}  
    ih1s`CjG  
    冉斯登原理目镜。 >*A\/Da]j  
    D@H'8C\  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm rS9*_-NH  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 1p,G8v+B  
    R{.wAH(  
    avls[Bq  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 <R~(6krJwZ  
    $Vp&Vc8  
    f9u["e  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 zqYfgV  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) &K k+RHM  
    O*oL(dk*8L  
    eU7RO  
    'dj}- Rs  
    <2y~7h:  
    >'^l>FPc  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. 4BuS? #_  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) M:?eK [h  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 -tx)7KV-  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 7w )#[^  
    zE.4e&m%Z?  
    %{/0K<M  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Uk ?V7?&  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ]@ETQ8QN  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 h.'h L  
    n2 ,b~S\e  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 XrSqU D  
    a((5_8SX5  
    E_?3<)l)RI  
    *JO"8iLw  
    +}4vdi"  
    jy@}$g{  
    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。 7-e)V{A`w  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. x+yt| &B  
    5bmtUIj  
    [4xN:i  
    Y<#7E;aL  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C IRo[|&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'' pJ_Z[}d)c  
    L/nz95  
    lt0(Kf g  
    :Fj4YP"  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 8Yq6I>@!  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 &B3\;|\  
    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。 Y!&dj95y  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) S2jo@bp!  
    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。 |BYD]vK  
    %q>gwq A  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 Iob o5B  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' `q_7rrkO  
    ~sSB.g  
    jIdhmd* $z  
    HTx7._b  
    焦距大约 360mm. FLy|+4D_%4  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ` S85i*  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 k7y!! AV  
    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。 $#Ji=JX  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 bk4%lYJ"  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 yr;oq(&N  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. #vS>^OyP  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 fwl RwH(  
    zSq+#O1#  
    9'4cqR  
    R(q fP  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 H3b@;&`&  
    3cOXtDV YT  
    LTa9' q0  
    0q62{p7  
    冉斯登原理目镜。 w93yhV?  
    O~xc> w  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm fitm*  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm @P@t/  
    bo@1c0  
    {(aJrSE<z  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Crey}A/N  
    )T2Sw z/  
    N:&Gv'`  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 H ($=k-+5  
    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?) n$~RgCf  
    ?.~@lE  
    ^,`yt^^A  
    8taaBM`:  
    mirMDJsl%  
    l5@k8tnz  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. KD#ip3  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) rN>f"/J |  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 ,Ma$:6`f  
    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。 h7%<  
    @h$7C<  
    jdoI)J@9H  
    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。 ,':?3| $c  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. b2:CFtH5  
    [ 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