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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 /hbdQm  
    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”。 0ge^p O\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. =C.WM*='  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 @:"GgkyDl#  
    Kp_^ 2V?  
    :Y;\1J<b1  
    Nt#a_  
    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。 nzK"eNDN.  
    gELb(Y\ak  
    \9t6 #8  
    86,$ I+  
    冉斯登原理目镜。 !%{s[eO\  
    3V`.<  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm hu+% X.F4  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm d~b#dcv$"  
    N>}2&'I  
    h*GU7<F:a  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 $"&U%3  
    ]\t+zF>&Y  
    XUyoZl?  
    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。 Ew kZzVuX  
    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?) E5b JIC(  
    d@72z r  
    #)xg$9LQb  
    Q5s?/r  
    CxOBH89(  
    0w_2E  
    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. $iblLZhj  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) >%D=#}8l@  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 !B3lsXLSY  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 tyLR_@i%%  
    <C'S#5,2  
    rGe^$!QB  
    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。 F& 'HZX  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. [}OL@num  
    [ 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。 cg,_nG]i  
    qKL_1 ~  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 )pVxp]EI  
    rGZ@pO2  
    \\D~Yg\#  
    a91Q*X%  
    ^j2:fJOU#  
    _l?5GLl_F$  
    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。 ] 05Q4  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. ^saJfr x  
    -BV&u(  
    aNW&ib  
    } V4"-;P  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C V,uhBMT#  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' n^/,>7J   
    ;e0>.7m  
    OD"eB?  
    qR_"aQ7s2  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 `.dTkL  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ,gU9y wg  
    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。 rr4yJ;qpeP  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) U[S;5xeF.j  
    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。 ftq~AF  
    1ezQzc2-R  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ?<  w +{  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' q_f v1U3  
    r _r$nl  
    |y%pP/;&!  
    zck)D^,aO  
    焦距大约 360mm. :;" 3k64  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 !00%z  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 ]dDyz[NuvD  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 qRB7I:m-Wi  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 [uRsB5  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 p' gv5\u[w  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. "M*\,IH  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 QWP_8$Q  
    >ab=LDoM  
    Je*gMq:D  
    QDDSJ>l5_T  
    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。 3~S~)quwP  
    @O(\ TIg  
    2Vi[qS^  
    PRUGUHY  
    冉斯登原理目镜。 r:o!w7C:a  
    [lJ[kr*7  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm @rdC/=Y[  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm U--ER r8  
    RcE%?2l D  
    & 3a+6!L[  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 P6?Q;-\q0  
    w])Sz*J  
    nAYjSE  
    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。 X3>(K1  
    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?) D;E&;vP6%  
    3A9|{Vaz+6  
    v ;A  
    [+1 i$d  
    MWuVV=rd8a  
    8;5/_BwMu  
    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. _96&P7  
    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。) $ S49v  
    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。 +(<f(]bG  
    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。 o]j*  
    kDKpuA!  
    83 n: h08  
    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。 v$cD!`+k  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. OwEz( pj@  
    [ 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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    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