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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 2B+qS'OT  
    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”。 SCjVzvG$yg  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. %D7'7E8.  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Z/:W.*u  
    (l/i#  
    ~/Y8wxg  
    )iZhE"?z  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 S+?*l4QK  
    nO;ox*Bk+8  
    ZIc-^&`r=  
    ,t|_Nc  
    冉斯登原理目镜。 Ifq|MZ\  
    8jiBLZkRf  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 0|{":i_s  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm (1'sBm7F  
    >n1UK5QD  
    QRF:6bAxsL  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 9QkssI  
    c~6ywuq+M`  
    Y"dTm;&  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 m-q O yt  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) ;cb='s  
    9gZS )MZ  
    @;[.#hK  
    [Uj,, y.wB  
    5UQ[vHMqI  
    \_+Af`  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. 5^Lbc.h  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) ]ij:>O@{$  
    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。 5KssfI a  
    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。 o Y<vKs^  
    ^SS9BQ*m  
    _b &Aa%  
    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。 T n,Ifo3  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. !DKl:8mx4  
    [ 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。 OH~I+=}.  
    y#e<]5I  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 R<1[hH9"o  
    B4# gT  
    |7G=f9V  
    =7U 8`]WA  
    D5 ^WiQ<  
    ]F,v#6qi  
    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。 YZ+<+`Mz<  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. .{k^ tf4  
    h&?tF~h  
    Jm G)=$,  
    +JL"Z4b@R}  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C iI%"]- 0@1  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' C$EvcF% 1  
    Q,xKi|$r  
    tPho4,x$  
    XZ&q5]PJI  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 `LCxxpHi|  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 T WgI-xB  
    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。 [a1}r=6~  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) \9dC z;  
    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。 ?QCHkhU  
    :. a}pgh  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 :ug j+  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' o@G <[X|ke  
    B1a&'WX?  
    8'Ph/L,  
    FA;uu\  
    焦距大约 360mm. -|xyj2M  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 nA^UF_rD-  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。  zWIC4:  
    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。 *a4nd_!  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 9:l>FoXS  
    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”。 F8?&Ql/hdz  
    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. "xlf6pm%  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ho2o/>Ef3  
    Y'-BKZv!  
    !}^c.<38Q  
    6#O n .Q  
    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。 vbmSbZ"y  
    b&A+`d  
    AZxx%6  
    0ANqEQX  
    冉斯登原理目镜。 q[Hx y  
    VcT(n7  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm H1f){L97wR  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm s,N%sO;  
    ;g: TsYwM  
     Z $Ynar  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Y:]~~-f\~  
    Eu\&}n`i  
    ;Yyg(Ex  
    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。 x&tad+T  
    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?) %up ]"L&i  
    Mi9A%ZmP  
    *@l NL=%R  
    w`,[w,t  
    QP)-O*+AA  
    ,IxAt&kN  
    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. s d>&6 R^  
    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。) JJq= {;  
    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。 49~5U+x;  
    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~CQ=KQ.  
    7NRq5d(lP  
    :#"gQ^YNp  
    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。 ^Qrdh0j  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. xZjD(e'  
    [ 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!
    离线lufan
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    只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-16
    佩服楼主!!!!
    在线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