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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 R;H?gE^m-  
    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”。 f v LC_'M  
    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. Dag`>|my  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 F9H~k"_ZJR  
    PuXUuJx(  
    ;=jr0\|e  
    N[Sb#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。 6)e5zKW!?  
    x*}bo))hb  
    ?a.+j8pbGg  
    |}[nH>  
    冉斯登原理目镜。 EO)%UrWnC  
    otr>3a*'  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm pCU*@c!  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm .Q>!B?)  
    :0 ^s0l  
    8o-bd_  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 'v&}(  
    ~xyw>m+o.  
    $-vo}k%M  
    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。 C!%:o/  
    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?) ?KWj}| %  
    bJ3(ckhq  
    N/~N7MwJj  
    x#8w6@iPQ  
    Ec]|p6a3  
    cA;js;x@  
    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. A6UO0lyu  
    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。) RuAlB*  
    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。 .ve *Vp  
    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。 RT*5d;l0  
    SEF6B45}1  
    @Doyt{|T  
    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。 Z=+03  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ii4B?E  
    [ 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。 Dpqt;8"2L  
    F=wRkU  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 HFtf  
    Of7 +/UV  
    ;j} yB  
    VcgBLkIF  
    &a)vdlZSE=  
    "S!3m9_#  
    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。 UQ8bN I7  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. JWHS nu!  
    :pC;`iQ  
    J)x3\[}Ye  
    q&si%  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C X>l*v\F9  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' "'tRfB   
    mh` |=M]8E  
    mP}#Ccji?  
    T~>#2N-Z  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 (.X]F_ *sc  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 d>i13d AI  
    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。 _a -]?R  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ]n v( aM?d  
    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。 Fvl`2W94;  
    'ZHdV,dd  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ST',4 Oph5  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' ] |Zb\{  
    "^rNr_  
    T1 MY X  
    :,UN8L "  
    焦距大约 360mm. ?9KGnOVu  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 5M){!8"S)#  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 XW~bu2%{7"  
    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。 *"9<TSU%m  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676  tFh|V pB  
    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”。 \S5V}!_  
    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. vGyppm[0  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 [Ekgft&  
     p1?J  
    u2om5e:  
    _<Vg[ -:1  
    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。 `#<eA*^g5  
    gyg|Tno  
    WiwwCKjSa  
    jL2MW(d^Q  
    冉斯登原理目镜。 =ZrjK=K  
    3]7ipwF2q  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 6(sfpK'  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 2}@*Ki7  
    ]Y$&78u8t  
    K1 6s)S'  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 rl41# 6  
    5?)}F/x  
    qG*_w RF  
    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。 2nYiG)tg  
    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?) [L)V(o)v  
    GMyoSe%1/  
    -MsuBf  
    81cv:|"  
    H8x:D3C0  
    +Hi{ /{k0N  
    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. &a~L_`\'  
    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。) wfWS-pQ  
    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。 l.yJA>\24I  
    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。 F ^[M  
    ^M"HSewo  
    8L@UB6b\  
    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。 64;oB_  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. dUUPhk0  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    在线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
    离线dushunli
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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!!!!
    在线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