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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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    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 J` gG`?  
    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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    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”。 =p=/@FN  
    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. p3mZw lO  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 hE`d@  
    KU oAxA  
    PI`Y%!P  
    '/6f2[%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。 G"-V6CA[  
    c_+fA  
    4^:dmeMZ`  
    e Ru5/y~  
    冉斯登原理目镜。 6Y,&q|K  
    %k['<BYG<  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm pt3)yj&XE  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm }s@IQay+  
    @sZ7Ka  
    a.gMH uL  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 0)b1'xt',  
    hFr+K1  
    iV?8'^  
    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。 W5Pur lu?  
    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?) >yP> ]r+  
    biS[GyQ  
    mk!8>XvM  
    uE(5q!/  
    a*D<J}xe  
    Hf_ pe  
    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. $^ ^M&[b-  
    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。) |zP~/  
    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。 =LK`m NA  
    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。 @}!?}QU  
    uuD2O )v  
    N5=}0s]e  
    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`GEF|eh  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. W=293mME  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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。 7SYe:^Dx  
    h,BPf5\S  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 |P|2E~[r  
    t!J>853  
    Fec4#}|  
    dJ])`S  
    aCQ[Uc<B:  
    [kr-gV  
    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。 @zi0:3`#0\  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. W  wj+\  
    1'TS!/ll];  
    b 1Wz  
    UCj+V@{  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C R N@)nc_  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Xg_l4!T_l  
    IV':sNV  
    &{a#8sbf#c  
    $qZ6i  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ZK'WKC  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 KOXG=P0  
    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。 f8r7 SFwUv  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) `<<9A\Y-f  
    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。 +=|%9%  
    AOcUr)  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 Lp|n)29+du  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' oVbs^sbRH  
    2Y[n  
    &;JeLL1J  
    Zj ^e8u=T  
    焦距大约 360mm. "ixea- 2  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 w7pX]<?R"  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 j)iUg03>/4  
    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。 a#CjGj)  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 FS @55mQ  
    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%。
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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”。 wPcEvGBN=  
    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. \,v+ejhw  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 d:_;  
    fuF{8-ua  
    ]TcQGW@'  
    U. $Th_  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 ^/x\HGrw  
    @+y,E-YTdV  
    vO/3bu}  
    G)Y,*.,  
    冉斯登原理目镜。 7i#/eRui  
    BD^1V( I/  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 0O]v|  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm pDvznpQ  
    qss )5a/x.  
    J ^<uo (  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 AUIp vd  
    %@TC- xx  
    b8vZ^8tBV  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 fl2XI=[v4  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) E2>+V{TF  
    /Ah&d@b  
    N&Ho$,2s  
    0O*kC43E_  
    @A*>lUo  
    QH,(iX6RY  
    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. }owl7G3  
    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。) MQ0r ln?  
    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。 ?`O^;f  
    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。 27$,D XD  
    nf1 `)tXG  
    O.xtY @'"  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 I:UDEoQo  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. iy]?j$B$  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    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!
    离线lufan
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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