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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 Nf%/)Tk  
    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”。 WA0D#yuJ/  
    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.  g[bu9i  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 @$'pMg  
    &FuL {YL  
    ('AAHq/  
    -/V(Z+dj  
    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。 (m6V)y  
    7mf&`.C np  
    >\w]i*%  
    3 ^K#\*P  
    冉斯登原理目镜。 g7a446QR\K  
    v/=\(  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm #9Ect@?N0  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 2ij&Db/  
    T\g+w\N  
    @0]WMI9B"B  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 d4*SfzB  
    ([}08OW@  
    nO!&;E&  
    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。 "j8)l4}  
    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?) nj1o!+9>$  
    C*3St`2@9  
    Em^~OM3U$q  
    8>Cf}TvErx  
    wDGb h=  
    gPT_}#_GxM  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. dR;N3KwY  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) 74MxU  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 |w54!f6w_  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 lWtfcU?S[  
    ge:a{L  
    Tjq1[Wq  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 dH PvVe/  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. `lWGwFgg(  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 2A; i  
    AXHY$f|  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 tjwf;g}$  
    # o/;du  
    d{JI] !  
    oSD=3DQ;  
    `e<IO_cg  
    \tYImh  
    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。 P"^Yx8L#  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. <q$Tk,  
    ~*/ >8R(Y  
    b4cTn 6  
    N^$q;%  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C XjN =UhC  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Z9$pY=8^?  
    JI]Lz1i  
    v)_c*+6u  
    eLPtdP5k  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 O=7S=Rm4&  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 \ YF@r7  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 S1Y,5,}  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) |.$B,cEd  
    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。 \#]%S/_ A  
    gi,7X\`KQ  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 -%MXt  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' !9PAfi?  
    !AE;s}v)0{  
    _lkVT']  
    .:}<4;Qz94  
    焦距大约 360mm. HJN GO[*g  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 /kG?I_z  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 iXo; e  
    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。 pP":,8Q{  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 =@M9S  
    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”。 T_wh)B4xW  
    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. ] NW_oRH  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 b ~]v'|5[  
    D\J.6W  
    B )\;Ja  
    qOQ8a:]?  
    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/)<1P  
    icVB?M,m  
    "Il) _Ui  
    O\=Zo9(NHF  
    冉斯登原理目镜。 f*xv#G  
    *(wxNsK  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm plr3&T~,&S  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm )Xt#coagS  
    ~-sG&u>  
    p,(W?.ZDN?  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 64"DT3:  
    rkdA4'66w  
    ]TtID4qL  
    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。 2"}Vfy  
    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?) /c!^(5K fT  
    I 5ZDP|  
    \?Xoa"^  
    qv:DpK  
    z.h;}QRJ,@  
    ApggTzh@  
    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. OYmutq  
    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。) sUiO~<Ozpk  
    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。 n8\88d  
    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。 v/vPU  
    y>T>  
    /#t::b+>x  
    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。 #tw_`yh  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ,@M<O!%Cs  
    [ 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!
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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