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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 i pn-HUrE@  
    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”。 2I suBX\[  
    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. g9Dynm5  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 HXh:8 3  
    ',+Zqog92  
    ,y0 &E8Z  
    ;fQIaE&H  
    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。 + i /4G.=*  
    Z @DDuVr  
    <D&  Ep  
    1D1kjM^Bo  
    冉斯登原理目镜。 F1}d@^K 7d  
    lV./K;\T  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm )`<&~>qp  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm &D|+tu{  
    ]#S<]vA  
    Fv(FRZ)  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 lQgavP W!  
    /&qE,>hd.+  
    D{6BX-Dw.  
    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。 y9T 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?) Nw ,|4S  
    4j,6t|T  
    $PlMyLu7jc  
    ~4#D G^5  
    S]}}r)  
    <RbsQ^U  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ES(qu]CjI  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) 0<<ATw$aQ  
    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。 hVz]' ,  
    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。 >`yRL[c;  
    klc$n07  
    %LqT>HXJ  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 sA+K?_  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. O#{`Fj`  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 P*ZMbAf.  
    93,7yZ 5#  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 >$a;+v  
     niyxZ<Z  
    7e#|Iq:o  
    HHs!6`R$0c  
    Ue>{n{H"y  
    *.T?#H  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ttBqp|.?S  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. U+[ "b-c  
    mO8/eVws[M  
    bFH`wL W  
    5x,/p  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C <q I!Dj{  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' H%}/O;C  
     &Du S*  
    xm=$D6O:  
    f'M([gn^_  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 z'"Y+EWN  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 =)w#?DGpj  
    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。 "-rqL  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) g^\!> i  
    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。 %E [HMq<H  
    cVr+Wp7K#|  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 T)ISDK4>S"  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' V"}Jsr  
    F'B0\v =  
    @tJic|)x  
    ":GC}VIS  
    焦距大约 360mm. S a}P |qI  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 y3PrLBTz  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 #nAq~@X  
    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。 NBLjBa%eL  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 A<(DYd1H  
    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”。 4n7Kz_!SVf  
    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. tZz%x?3G  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 iae NY;T  
    ~uty<fP  
    ,6X;YY  
    #X?[")R  
    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。 TnK<Wba  
    a*U[;(  
    j2UQQFh  
    UGy3 B)  
    冉斯登原理目镜。 i\ X3t5  
    ]0ErT9  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Vb\g49\o/  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm OB$Jv<C@  
    4oiE@y&{4  
    &um++ \  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 "T5oUy&i  
    cOX)+53  
    $sda'L5^p  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 sA| SOAn  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) fJc(  
    ;'8P/a$  
    phjM(lmCo  
    PR:B6 F8  
    @qp6Y_,E[  
    4J_HcatOB  
    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. zdrP56rzZ  
    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。) |xFA}  
    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。 _uMG?Sbx  
    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。 *m+FMyr  
    1bCE~,tD  
    \EVT*v=}/  
    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。 /-[vC$B"  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. }_zN%Tf~  
    [ 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
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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