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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 \]o#tYN\a0  
    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”。 YNyaz\L  
    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. B8 ;jRY  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 |\;oFuCv##  
    pLjet~2}iJ  
    ^m8T$^z>  
    ()a(PvEO  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 |h$*z9bsf  
    6 2GP1qH9  
    v6(Yz[  
    dfl| 6R  
    冉斯登原理目镜。 91d@/z  
    qDHiyg^u  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm +y'V  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm u>SGa @R)  
    $8zsqd 4?  
    G347&F)  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Vz[E)(QX-`  
    k`FCyO  
    E^B*:w3  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。  O_^O1  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) 9c9F C  
    Ja<pvb  
    _yk} [x0>  
    E]$YM5  
    XN65bq  
    B w?Kb@  
    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. l,AK  
    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。) KzD5>Xf]4$  
    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。 k.=67L  
    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。 wgfy; #  
    -wv5c  
    #vh1QV!Ho  
    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。 ;]YQ WK  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 5dOA^P@`,M  
    [ 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。 a(CZGIB  
    $t5 0<1  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 y$@d%U*rW^  
    #u+BjuZo  
    FxOhF03\=[  
    ?#]K54?  
    0^44${bA  
    AfvTStwr  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 )f#@`lf[<  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. Wo5G23:xz  
    YN 4P >d  
    @'[w7HsJ  
    gOw|s1`2,  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C }8Wp X2U  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' HN>eS Y+  
    =0xuH>WY}w  
    &|<~J (L;  
    &rj6<b1A  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 }]sI?&xB  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 #f]R:Ix>  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 {(G@YG?  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 8 g'9( )&  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 bj` cYL%  
    q|2{W.P5qi  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 E*Vx^k$  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' oMda)5 &  
    #m 3WZ3t$  
    Y5LESZWo  
    {neE(0c  
    焦距大约 360mm. FsZM_0>/s  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 L.(T"`-i  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 `<y[V  
    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。 `(aU_r=  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 [a;lYsOsJ  
    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”。 ?b7vc^E&  
    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. QB@*/Le   
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 \Fe5<G'v  
    ?t%5/  
    :iWV:0)P  
    ,}|V'y  
    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。 tllg$CQ5  
    #UI`G3w<  
    2'}2r ~6  
    4Sl^cKb$7  
    冉斯登原理目镜。 :m~lgb<  
    r-0 7!A  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 4{Ak|  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm *lTu-  
    W ][IHy<   
    Ip0Zf?  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 EPg?jKZava  
    =1JRu[&]8  
    6x7=0}'  
    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。 h7w<.zwu t  
    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?) UM]wDFn'E  
    VuR BJ2D  
    :Oj+Tc9A  
    GkO6r'MVE  
    Umd!j,  
    $R5-JvJJH  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. 0qZ)$ YKq  
    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。) b$ eJH  
    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。 ?=G H{ %E  
    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。 ditzl(L   
    ~@O4>T+VW  
    hh{liS% 10  
    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。 zJy{Ry[Sb  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. E}GSii%S  
    [ 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