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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 P/1UCITq}  
    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”。 &7kSLat+9{  
    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. rJ~(Xu>,s  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 _G8y9!J  
    Ko1?jPE  
    :tDGNz*zG  
    /s0VyUV=  
    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。 q\pc2Lh?^  
    :V1ZeNw  
    x)sDf!d4bi  
    :Y?08/V  
    冉斯登原理目镜。 ~~E=E;9  
    ] 8cX#N,M  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm zs^\z Cb8  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm qmeEUch`  
    3&d+U)E  
    s?I=}  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 eDZ3SIZ  
    #7:9XID /  
    l:C0:m%  
    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。 J0)WRn"h  
    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?) L=Jk"qWV0  
    YG+ Yb{^"  
    #^ [N4uV  
    (%IstR|u:  
    J#;m)5[ a%  
    ?#y<^oNM  
    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. k <Sa<  
    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。) %;B'>$O  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 C xN@g'  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 T`DlOi]Z_  
    VrL>0d&d  
    +|w~j#j9`  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 >\Pj(,'  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. uUB%I 8  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 qUg4-Z4  
    !|QeYGnq6  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 LBi>D`]  
    kpUU'7Q  
    cO+`8`kv  
    z,P7b]KVe  
    wZb@VG}%  
    PKG ,4v=  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 q &o=4  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. xf SvvCy  
    gJv^v`X  
    Vjd =F.V+  
    >k-poBw  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 'gH#\he[Dh  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ?P]md9$(+e  
    7FFYSv,[:  
    {q4"x5|  
    $ wB  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 5X-(@GwN  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 oOz6Er[KO  
    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。 e.H"!X!0#H  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ( #Aq*2Z.  
    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。 U.x.gZRo[  
    l<6/ADuS  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 Uij$ eBN  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' gJ7pu N  
    }y/t~f+  
    *?'T8yf^  
    \H(,'w7H  
    焦距大约 360mm. :gt wvM7/B  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 B!anY}/U  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 ?[">%^  
    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。 1vb0G ;a;|  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 D1k]  
    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”。 ux=@"!PJ  
    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. Bb)J8,LQ  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Rk<:m+V=  
    A|^?.uIM  
    +7w>ujeeJA  
    ]@EjKgs  
    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。 53A=O gk8S  
    \c)XN<HH  
    |d$aIS O`  
    vs +N{ V  
    冉斯登原理目镜。 0#G"{M  
    Z:}^fZP  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm K^+B"  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm !jm a --  
    4b)xW&K{  
    +x`tvo  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ETtR*5Y 5  
    XB?!V|bno  
    o?>)CAo  
    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。 Y+E@afsKs  
    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?) *T3"U|0_y  
    lWR  
    ;8!D8o(+  
    ]TQjk{X<  
    _Uq'eZol  
    =~)n,5  
    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. ~vgW:]i  
    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。) |67UN U  
    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。 z9gZ/d   
    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。 5g=" #  
    tU(6%zvR  
    wFe</U-';  
    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。 |laq y`D  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ^m~=<4eX  
    [ 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