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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 FZvh]ZX  
    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”。 zLS=>iLD{  
    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. qV&ai{G:  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 i0py5Q  
    J=7<dEm&  
    *If ]f0?%  
    E7AYK&  
    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。 s& Lyg>>`  
    k.K;7GZC  
    Q~#[_Upkc  
    Ew$-,KC[  
    冉斯登原理目镜。 =c Krp'  
    E As1 =  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm M7. fz"M  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ^ygh[.e,  
    +~l`rJ  
    a0*qK)gH  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ,.-85isco  
    }&qr"z4  
    D4;6}gRC  
    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。 5nh:S0M6V  
    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?) OdHl)"#  
    wfY]J0l  
    j`LvS  
    .p?kAf`  
    .In8!hjYy4  
    y - Ge"mY  
    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. vm4q1!!(  
    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&y5^nG  
    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。 D! $4  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 ganXO5T$  
    e_z"<yq  
    ow@1.5WL+  
    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。 &Rxy]kBA  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. |C_sP,W  
    [ 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。 hc4W|Ofj  
    V$7SVq  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 h r!Htew4  
    (&x#VmDL  
    .5PcprE/  
    B{0m0-l  
    1vF^<{%v  
    Y)=89s&t  
    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。 "77 j(Vs9  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. $A/$M\ :  
    ]c \gUU  
    t6)wR  
    /o19/Pvwm  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C f/:XIG  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' 2nFSu9}+r  
    9V%s1@K  
    O)tZ`X;  
    1x^(vn#=  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 _e;$Y#`EO  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 M8,W|eTM  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 . d;XLS~  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) IaU  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 7xOrG],E  
    ci@U a}T  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 @ qfVt  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' yBPaGZ{f  
    45hjN6   
    +##b}?S%  
    ,\|W,N}~  
    焦距大约 360mm. JWa9[Dj  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 q,JMmhWaT  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 f3+@u2Pv  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 Qn77ZpL:LJ  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 eoS8e$}  
    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”。 jdz]+Q`jq  
    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. }+/j/es{]  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 LpCJfQ  
    8S*3W3HY  
    1vKAJ<4W  
    m'{gO9V  
    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。 qWz%sT?C3L  
    {m%]`0  
    %d-|C.  
    J @eu ]?h  
    冉斯登原理目镜。 (QS4<J"  
    ^pgVU&-~]/  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Z:>)5Z{'  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm W:5uoO]=<  
    ykAZP[^'  
    zt&"K0X|  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 &CP]+ at  
    VcI'+IoR?  
    "[A]tklP  
    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。 $K& #R-  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) fcaUj9qN  
    v_U+wga  
    Tvp~~Dk  
    jEK{QOq0  
    ZC7ZlL _  
    .J=<E  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. SZ$~zT;c  
    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。) s=KK)6T  
    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。 V46=48K.  
    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。 -hy`Np  
    wE*o1.  
    $TU:iv1Fm  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 E4}MU}C#[  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. `^d[$IbDW  
    [ 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