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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 ;@$B{/Q  
    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”。 Y"G U"n~  
    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. oaI|A^v  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ;- D1n  
    =qY!<DB[L  
    3Zm'09A-.  
    #"^F:: b-  
    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。 <_HK@E<_HO  
    -9XB.)\#  
    sp4J%2b  
    VJ` c/EVIt  
    冉斯登原理目镜。 ~c>*3*  
    *xEcX6ZHX  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm $EjM )  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm "HRoS#|\  
    IL?mt2IQ>  
    3s iWq9 .  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 W+[XNIg5   
    (U"Ub;[7  
    @add'>)  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 #rL%K3'  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) )J?Nfi%  
    SF.4["$  
    =HT:p:S  
    mE3^5}[>  
    L&wJ-}'l  
    Wq_#46P-  
    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. rlEp&"+|M  
    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。) mX78Av.z!  
    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。 9Foo8e  
    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。 K1rF;7Y6  
    3[kY:5-  
    2ZMYA=[!  
    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。 <eU28M?\  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 8}m bfu o1  
    [ 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。 7Y$#* 7  
    "mbcZ5 _  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 {R[FwB^7wJ  
    K!/"&RjW.  
    AV0m31b  
    h^F^|WT$  
    Ekx3GM_]  
    Lpw9hj|  
    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。 E#t;G: +A  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. YfBb=rN2s  
    (Dr g  
    ]>R|4K_  
    V[-4cu,Ph^  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C Mq-QWx"P  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' 3F'{JP  
    <vx/pH)f  
    L8K= Q  
    7n*,L5%?]4  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 s`* 'JM<  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ?Xm!;sS0  
    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。 iOpMU  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) v.,|#}0 o  
    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。 qms+s~oA  
    QFOmnbJg  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸  6e,|HV  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' :34#z.O  
    rQ|^H Nj  
    uP<w rlW  
    ZD{%0 uh  
    焦距大约 360mm. :fI|>I ~  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 @xKLRw  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 Xg:w;#r,  
    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。 #:0dq D=  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 .'o<.\R8  
    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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    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”。 ~B!O X  
    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. 6"@+Jz  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 , 'WhF-  
    VC%{qal;q  
    @Qw~z0PE<l  
    C9^[A4O@X!  
    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。 7_Yxz$m  
    t)|*-=  
    E6"+\-e  
    "`P/j+-rt  
    冉斯登原理目镜。 hV5Aw;7C  
    r{y&}gA  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm N$1ZA)M  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm AF ,*bb  
    v+a$Xh3Y~  
    H4%2"w6|!  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ~JjL411pG  
    5,/rh,?  
    +O`3eP`u  
    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。 <A{|=2<  
    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?) *&$J.KM  
    H CKD0xx  
    ?y1']GAo  
    p,_,o3@~  
    0 p  6  
    u6hDjN  
    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. 3r{3HaN(^'  
    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。) N?cvQR{r9  
    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。 W+HiH`Qb]  
    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。 +NML>g#F~z  
    XY1D<  
    a] 0B{  
    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。 +Sz%2 Q  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. CPJ8G}4  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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