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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 #P@r[VZ{6  
    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”。 L6=RD<~C  
    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. f+Li'?  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 wg_CI,Kq  
    J4c4Os>3  
    =w$"wzc  
    gr{Sh`Cm-  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 l]y%cJ~$'D  
    $!!=fFX*y  
    }QW~.>`  
    bvS\P!m\c  
    冉斯登原理目镜。 ]mo<qWRc>p  
    B2qq C-hw?  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 6x,=SW@4  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm W(lKR_pF  
    hcc-J)=m  
    |P0L,R  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ]m#MwN$  
    LEnP"o9ZW  
    4qXRDsbCf  
    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。 V^/^OR4k  
    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?) )TG0m= *  
    x&oBO{LNK,  
    L8xprHgL  
    JgKZ;GM:W  
    M #=5u`h  
    4U;XqUY /  
    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. C*6)Ut '  
    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。) 2$W,R/CLh  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 4yZ+,hqJ<9  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 @:QdCG+  
     53*, f  
    lF"(|n"R  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 }cK~=@7tK  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. v:Z4z6M-  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 hUT^V(  
    o%WjJ~!zL  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ta4JWllf  
    }uI7 \\S  
    Z 5)_B,E:X  
    :IVk_[s  
    GKyG #Fl  
    4OOn,09  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 Gl8&FrR  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. 7{An@hNh  
    =0PRAc  
     Vp] D  
    ]KXMGH_  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C "\/^/vn?  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' t `Y!"l  
    ![@T iM  
    H\| ]!8w5Z  
    hH1lgc  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 x9)aBB  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ran^te^Ks(  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 J}(6>iuQY?  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) GjeUUmr  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 .5Knbc  
    7Y32p'  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 (/SGT$#8  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' ^.D}k  
    {eEC:[  
    I%9bPQ  
    xEVLE,*?>  
    焦距大约 360mm. rps(Jos_~  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 os1?6 z~  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 WDE e$k4.  
    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。 !6zyJc @01  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 Il{^ j6  
    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”。 FQROK4x%"  
    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. 94Ud@F9d5  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 7d ;pvhnH  
    @uM EXP  
     / +1{  
    XX2h(-  
    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`F8!O(  
     F~6#LT  
    i)8N(HN  
    RPH1''*!  
    冉斯登原理目镜。 2+.18"rvi  
    ZYcd.?:6  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm /ZW&0 E  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm f@@s1gdb  
    L\e>B>u  
    J-V49X#  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 (?3[3 w~  
    D. Kqc  
    02\JzBU  
    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。 _dU8'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?) d"ZU y!a  
    Dx-KMiQ,"(  
    $*\L4<(  
    f<<rTE6  
    qaVy.  
    +7U  
    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. c #lPc>0xb  
    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。) PB9/m-\H  
    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。 c0ez/q1S  
    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。 MT6/2d  
    xx)-d,S  
    \.#p_U5In  
    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。 +}@ 8p[`)  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. !%PWig-  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    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!
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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