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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 GH[wv<  
    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”。 [D4Es  
    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. {Ja!~N;3  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 t)}scf&^x  
    S@/IQR  
    Uw7h=UQh  
    %xyou:~0zs  
    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。 ?)ONf#4Y  
    AQwdw>I-FX  
    +csi[c)3E  
    U3dwI:cG  
    冉斯登原理目镜。 (:> ,u*x%  
    W}mn}gTQ  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm W@I|Q -  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm k5kxQhPf  
    :Nz2z[W$  
    ]&Rx@&e*  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ys kO  
    OD!& .%  
    CTZ8Da^  
    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。 ?m\t| /0Q  
    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?) bl&nhI)w  
    &n8_0|gK  
    @y\X R  
    dx@-/^.  
    M]2]\km  
    !'9Feoez  
    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. |$ lM#Ua  
    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。) z)r =+ -  
    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。 z?*w8kU&>  
    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。 DBr ZzA  
    IvtJ0  
    )x=1]T>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。 fy@<&U5rg  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. P 'od`  
    [ 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。 Gsq00j &<Z  
    'R'*kxf  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 }o?APvd  
    LcTt)rs f  
    %,@e^3B  
    PIoLywpRn  
    P"IPcT%Ob%  
    ?kH8Lw~{5W  
    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。 gv- xm  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. Rnr(g;2  
    7'W%blg!V  
    `tA" }1;ka  
    26I_YL,S  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C Uyg5i[&X@  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' *U,@q4  
    IYS)7`{]  
    V)~.~2$  
    <66X Xh.  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 8"2=U6*C  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 .*Ct bGw  
    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。 F@'Jbd`   
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) .ps-4eXF  
    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。 e478U$  
    p6#g;$V$  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 IoQEtA  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' "$+Jnc!!  
    /v1Q4mq  
    ff,pvk8N5  
    1{ ~#H<K  
    焦距大约 360mm. 0ghGBuv1s  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 |,gc_G  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 mS$j?>m  
    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。 M"p  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 bpJ(XN}E  
    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”。 #a/5SZP Z\  
    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. I WTwz!+  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 _X^1IaL  
    `slL %j^"  
    !o5 W  
    2 Wt> Mi  
    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。 wxR,OR  
    b*;Si7-  
    [.O?Z=5a[V  
    IpINH3odT  
    冉斯登原理目镜。 ]{)a,c NG  
    L"E7#}  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm j@W.&- _  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm *;l]8.  
    (|[2J3ZET  
    <":;+ Ng+  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 RY]#<9>M  
    #o=y?(  
    03|PYk 6EW  
    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。 +DW~BS3  
    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?) y~Bh  
    =}lh_  
    .GsV>H  
    In:9\7~jC  
    TC @s  
    (n*^4@"2  
    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. :Ux?,  
    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。) ^`*9QjY  
    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。 Sc>,lIM  
    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。 WzPTFw[  
    !S^AgZ~  
    NO~*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。 *S]Ci\{_  
    计算得到是 4/f = 7.5mm.  J}htu  
    [ 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!!!!
    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