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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 O{ /q-~_  
    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”。 LBZ+GB  
    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. =UfsL%  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 \r+8qC[,  
    71t* %  
    4.5|2 \[  
    ]%u@TK7  
    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。 fNW"+ <W  
    XcUwr  
    Y<%@s}zc  
    @pRlxkvV  
    冉斯登原理目镜。 g0["^P1tV  
    }*S `qW;B  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Yz +ZY  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm #;2n;.a  
    7V!*NBsl  
    b?lD(fa&  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 4J/}]Dr5  
    Tq[kl'_  
    /Y2}a<3&0  
    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。 8b;1F Q'  
    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?) I$Op:P6.E  
    sW'2+|3"  
    t^G"f;Ra+  
    kTu[ y;  
    U!*M*s  
    naR0@Q"\h  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. r w2arx  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) 3@$,s~+ 3  
    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。 Sp;G'*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。 r\-uJ~8N  
    T^k7o^N>  
    q!u~jI9 j  
    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。 :2rZcoNb.  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. B][U4WJ)  
    [ 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。 4:$4u@   
    8dZSi  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 cu7hBf j  
    }Gz~nf%  
    `scR*]f1+  
    1 d}Z(My  
    =9O^p@Q#W  
    oTU!R ,  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ~?4PBq  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. ~dgDO:)  
    /YP{,#p  
    z;{iM/Xe  
    =9'RM>  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C Bu<M\w?7Y  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' d6} r#\  
    X$ 0?j 1  
    QR c{vUR&  
    m4hX 'F  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 [')m|u~FS4  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 jSh5!6O  
    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。 8Wrh]egu1  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) L[oui,}_  
    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。 R&8Iz yM  
    kO.%9wFbz  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 _E&A{HkJ  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 8;b( 0^  
    .0S~872  
    Q i,j+xBp  
    /\ y?Y  
    焦距大约 360mm. 2Nu=/tMN  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ~("5y G  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 l4 D+Y  
    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。 ocqU=^ta  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 \f]k CB  
    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”。 I'\kFjc  
    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. y#>,+a#5  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 uG?_< mun  
    L=c!:p|7)  
    9)0D~oUi  
    x N=i]~  
    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。 Dakoqke  
    &yGaCq;0  
    8j Mk)-  
    ~oI1 zNz/  
    冉斯登原理目镜。 8 ![|F:  
    4Yxo~ m(  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm /nyUG^5#{  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm eKgisY4#  
    / rg*p  
    if}-_E<F  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 pR `>b 3  
    t/ +=|*  
    tDSJpW'd  
    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。 '=[?~0(B  
    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?) M54j@_81pX  
    Ks=>K(V6  
    2}YOcnB  
    zEs>b(5u  
    D0gZC  
    el2bd :  
    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. P6!jRC"52'  
    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。) W4hbK9y  
    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。 T^:UBjK6t{  
    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。 8*8Zc/{  
    fYp'&Btb]x  
    g$HwxA9Gp/  
    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。 b}0,\B%  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. W`K7 QWV4  
    [ 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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    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