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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 :es=T`("A8  
    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”。 VD{_6  
    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. z] |Y   
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ^(:na6C  
    T n,Ifo3  
    `2'*E\   
    :k~ p=ko  
    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。 W#^p%?8pR  
    ^!O2Fw  
    jQ(%LYX$  
    3>z+3!I z  
    冉斯登原理目镜。 0%3T'N%  
    H$&P=\8n  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm OW8TiM mK  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm l_2YPon  
    ?!bWUVC)_  
    ;kVo? W]  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 CS"p3$7,  
    ?_/T$b ]  
    ry4:i4/[  
    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。 +jp^  
    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?) y{nX 6  
    6<UI%X  
    r\|"j8  
    `=8G?3  
    ?=?9a  
    ]8opI\  
    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. E8We2T[^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。) ,E4qxZC(X  
    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。 >Wj8[9zf  
    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。 3<6P^p=I  
    l`{JxVg  
    H3S u'3  
    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。 _\FA}d@N  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. oc&yz>%q  
    [ 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。 kculHIa\.  
    A ZYu/k  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 rF5O?<(  
    w`J s "_\  
     $mG&4Y  
    `ynD-_fTN  
    /8w _jjW  
    n~k9Z^ $  
    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。 g4^df%)&  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. *.9.BD9  
    "J%/xj  
    3pKr {U92  
    w/HGmVa  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C YkLEK|d  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' rz%=qY  
    &Q"Ox{~W  
    rTjV/~  
    G.a^nQ@e%  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 )/F1,&/N`e  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 kiFTx &gf  
    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。 SD^6ib/]b  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 64OgE!  
    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。 v='h  
    e&(Di,%:  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 %Ot^G%34  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' ')/yBH9mR  
    S:GX!6>  
    agFWye  
    ggUJ -M'2h  
    焦距大约 360mm. tc'` 4O]c8  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 xA9{o+  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 p}NIZ)]$  
    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。 :8bz+3p  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 .^S#h (A  
    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”。 3'O+  
    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. !zwn Fdp  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 e//28=OH  
    Gk*Mx6|N  
    =U!'v X d  
    =;0#F&  
    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。 \szx.IZT  
    C 7YZ;{t  
    *f$mSI=  
    =- ~82%  
    冉斯登原理目镜。 +?[TH?2c+  
    Xdsd5 UUM  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 6gJy<a3  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm `&b 8wF  
    ?3kfh R  
    RO=[Rr!   
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 $[}31=0  
    o8BbSZVu  
    .B{3=z^  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 BHOxwW{  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) MQ5#6 vJ  
    wy <m&M<Gr  
    AtYe\_9$C  
    ;#I(ucB<  
    SJ^.#^)  
    "3LOL/7f  
    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. U_m<W$"HF  
    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。) ~4'e)g.hG  
    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。 IrjKI.PR  
    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。 7gfNe kr~W  
    ;hJTJMA6/6  
    a9mLPP  
    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。 X{P_HCd  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. FF6[qSV  
    [ 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