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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 m _]"L  
    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”。 oOD|FrlY  
    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. {<]abO  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 d)0%|yX6  
    M.128J+xfS  
    <e=0J8V8,i  
    -\I0*L'$|\  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 /qp`xJ  
    gr S,PKH  
    kPxEGuL'  
    * r%  
    冉斯登原理目镜。 AX&1-U  
    F(w>lWs;  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm *".7O*jjV  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Dho~6K }"  
    F0|T%!FB>%  
    d6L(Q(:s  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 0qTa @y  
    NKMB,b  
    =uvv|@Z  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 r!zNcN(%cs  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) o2.! G  
    HKh)T$IZM  
    w"sRK  
    wj?f r?  
    tL3(( W"  
    ;WzT"yW)T  
    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. <8y8^m`P9  
    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。) NH?s  
    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。 x##Iv|$  
    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。 p1&d@PF&&  
    F>}).qx  
    oZ=e/\[K  
    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。 u ) ld  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. _&:o"""Wf  
    [ 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。 (V+(\<M  
     (0k0gq;  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 OrH&dY  
    kg-%:;y.  
    O ,DX%wk,  
    -&HN h\  
    >DV0!'jW  
    .*,Zh2eXU  
    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。 $4L=Dg  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. S-L6KA{  
    $]hf2Yr(  
    ZHB'^#b  
    H)4Rs~;{'g  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C omY?`(=  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ;DGWUK.U[H  
    Y>z(F\  
    cJty4m-  
    u!X 2ju<  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 [s2%t"H-y  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 gNO$WY^  
    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。 hqE#BnQxP,  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) k%LE"Q  
    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。 &hF>}O  
    } K Ou  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 LyQO_mT2  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' p3Gj=G  
    A,iXiDb3pK  
    PzF)Vg  
    M0]fh5O  
    焦距大约 360mm. |, :(3Ml  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 z,NHH):~  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 UjfB+=7I{L  
    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。 qH(2 0Z!  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 o3`Z@-.G  
    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”。 c=K M[s.  
    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. /q^( uWu  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 6D+9f{~r  
    9f V57  
    zL{KK9Or  
    `j2z=5  
    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。 .h6h&[TEU  
    Z# :Ww  
    $pD^O!I)?  
    fGxa~Unx  
    冉斯登原理目镜。 b1^MX).vH  
    @tP,l$O&  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 'J\%JAR@  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 5yQgGd)  
    qv<VKJTi6]  
    !nd*U}q  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 sI.Ezuw  
    |_A35"v  
    h?SUDk:2^  
    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。 =EG[_i{r  
    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?) DS^Q0 f  
    QTDI^ZeuF  
    *L!R4;ubE  
    ClEtw   
    &2g1Oy~  
    E;X'.7[c  
    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. 1b't"i 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。) ]_ _M*  
    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。 Q[k}_1sWs$  
    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。 w,P2_xk`  
    5zU D W?  
    X-%*`XG'  
    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。 BEY}mR]  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. } o=g)  
    [ 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