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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 %;pD8WgJA  
    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”。 XJc ,uj7  
    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. -ovoRI^6`}  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 0Yp>+:#  
    lVP |W:~K  
    @`6}`k  
    ubi~%  
    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。 +N7"EROc  
    3EI]bmi~  
    r5[4h'f  
    w=|py>%  
    冉斯登原理目镜。 *<7l!#  
    ;>8kPG  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Gy9 $Wj  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm !W~QT}  
    S#mK Pi+3  
    P8<hvMF  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 %Uf'+!4l`  
    ##v`(#fu  
    vTHq)C.7G  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 Yh$fQ:yi\&  
    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?) ';Nu&D#Ph  
    Od-Ax+Hp  
    YtpRy% R  
    S@Iw;V  
    #~S>K3(  
    -R:X<eb  
    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. ctHEEFWm  
    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。) $R?@L  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 e?P%wqB  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 ~;8I5Sge  
    >L=;"+B0U&  
    JCD?qeTg  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 IT18v[-G  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. l#$TYJi  
    [ 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。 ~},W8\C>  
    t^U^Tr  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 eGvOA\y:  
    EEwWucQ  
    x.UaQ |F  
    h.}u?{  
    Mk5RHDh  
    hKN6y%  
    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。 ) rpq+~b  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. b#='^W3  
    T 1zi0fa'  
    K<RqBecB  
    0OWL  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C GTAf   
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' g~)3WfC$[  
    DFy1 bg  
    -Qb0:]sV#  
    7 :U8 f:  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 zPE$  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 }-nU3{1  
    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。 $5A^'q  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) P }Te"Y  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 2 Y+:,ud\  
     }_%P6  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 Qxq-Mpx{  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' i/$SN-5}1  
    J-XTN"O  
    '[ 0YIn  
    u)~s4tP4  
    焦距大约 360mm. vYnftJK&  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 A*i_|]Q  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 ]sL45k2W  
    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。 uJ8{HB  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 h(N=V|0  
    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”。 &Ea"hd  
    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. 07Y_^d  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Ys%'#f  
    -#OwJ*-U  
    Y{j7Q4{  
    e# <4/FR  
    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。 %2YN,a4  
    L6x B`E9  
    -)>(8f  
    O$U}d-Xnx  
    冉斯登原理目镜。 K4Y'B o4  
    5Kee2s?*  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm A$ J9U3+O  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ;t~*F#p(!  
    /} a_8iM\  
    0}D-KvjyP  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 7?,7TR2Ny  
    T;J7+0  
    iel-<(~   
    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。 _hWuAJ9Qy  
    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?) {dBB{.hX  
    HM 90Sb  
    VZTmzIk.Y  
    "&Gw1.p  
    P*7S3Td  
    @Jm.HST#S8  
    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. J ZA*{n2  
    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。) 'H!V54 \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。 !"`Jqs  
    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。 G~S))p  
    ^glX1 )  
    m^'~&!ba  
    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。 }a' cm!"  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 6-tiRk~  
    [ 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