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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 xi;/^)r  
    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”。 ?F?\uC2)'  
    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. c,6<7  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 3Eb nZb  
    wc<2Uc  
    a}5vY  
    n4ds;N3Hd  
    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。 4f@havFIJ  
    gE-w]/1zD5  
    }Q{ =:X9  
    ef;& Y>/  
    冉斯登原理目镜。 C$N4   
    (&9DB   
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm zxk??0] /  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm cc2d/<:  
    M^|"be~{'  
    +Op%,,Db  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 {f@xA  
    _0DXQS\  
    9G`FY:(K  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 sx;V,"Y  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) H3p4,Y}'#  
    # `N6<nb  
    y]z)jqX<  
    Y\z^\k  
    :=iM$_tp'  
    eI/\I:G{f  
    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. SU_] C+  
    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。) 'gk81@|  
    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。 3]:p!Y`$  
    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。 ?c=R"Yg$  
    "lv:hz  
    &9RW9u "  
    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。 0%A(dJA6  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. j(@g   
    [ 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。 {d?4;Kd  
    )L(d$N=Bd  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 }(g+:]p-  
    =7J|KoKK  
    Vav+$l|j@  
    +>i<sk  
    ! 6p)t[s  
    )]>i >  
    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。 "j.oR}s9?#  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. A&}nRP9  
    X#Dhk6  
    sjkKaid  
    a' >$88tl  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C SqA+u/"j2  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' `!Ge"JB6   
    [! dnm1   
    R.2KYhp ,  
     +,F= -  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 \MFWK#W  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 8x^H<y=O  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 LO$#DHPt  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) eRl?9  
    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。 Y;> p)'z  
    \}4#**]  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 =:n[{/O=  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' ]/V Iff  
    C5sN[  
    MMxoKL  
    kq1M <lk  
    焦距大约 360mm. ,QHx*~9  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 QkCoW[sn  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 (g )lv)4P  
    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。 &h4Z|h[01  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 iz  GaV[  
    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”。 zUgkY`]:BJ  
    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. Xie dgy  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 rnBeL _8C  
    MLIQ 8=  
    ?QIQ,?.  
    |b;M5w?  
    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。 ieF 0<'iF  
    Rw=E_q{  
    | v'5*n9  
    r|F,\fF  
    冉斯登原理目镜。 L2O57rT2  
    rMFZ#38d  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm dvWlx]'  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm |Gs-9+'y  
    adE0oXQH"  
    ,Y5 4(>>%  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 1:s~ ]F@  
    @dKf]&h%%  
    fU~y481 A  
    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。 !9cPNIi  
    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?) GQ)cUrXQz  
    i&Cqw~.H  
    u]-El}*[  
    Fl>j5[kLZ  
    $I0a2Z=dP  
    KQZRzX>0  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. k+G4<qw  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) #YVDOR{z  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 5h^qtK  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 {Om3fSk:  
    &>4$ [m>n  
    uOUw8  
    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。 ;RZa<2  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. os ud  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    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