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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 luC',QJB  
    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”。 )kd)v4#  
    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. #h&?wE>  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 J*;t{M5  
    OE[/sv  
    2HTZ, W  
    TQEZ<B$  
    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。 ("TI~  
    Og&2,`Jb  
    &=/.$i-w$  
    6#K_Rg>.  
    冉斯登原理目镜。 SMhT>dB  
    2GD%=rP2]  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm iFHVr'Og'  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm h?R-t*G?  
    J]~3{Mi  
    97BL%_^k  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 62zlO{ >rJ  
    w5[POo' 5  
    J L 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。 .58 AXg  
    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?) MdyH/.Te  
    gz88$BT  
    T|}HK]QOX  
    bWyXDsr+  
    !sLn;1l  
    : ._O.O  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. vw!i)JO8M  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) ~f@;.  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 7O{\^Jz1  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 E+01"G<Q  
    G>!"XK:fB  
    J7$=f~$  
    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。 2T|L# #C  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ~+d]yeDrhx  
    [ 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。 -Pvt+I>  
    A,iXiDb3pK  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 TS%cTh'ItH  
    $4?%Z>'  
    ;1y\!f3#V~  
    t?{ B*  
    8cd,SQ}y  
    Kp99y  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 2L\h+)  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. x r=f9?%R  
    :3G9YjzC}  
    E+>;tLw3j  
    kiECJ@5p  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C }\irr9,  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8''  ^@ux  
    ]:f1r8<3p  
    R0+m7mx#E  
    rXaL1`t*  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 :_^YEm+A  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ^8\pJg_0  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 TX 87\W.  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) XrvrN^'  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 <.AIV p  
    B O"+m  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 NN$`n*;l  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 6z(_^CY  
    |;].~7^  
    0r@rXwz  
     aCTVY1  
    焦距大约 360mm. U]P;X~$!  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 4gZN~_AI<  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 _,'UP>Si  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 9#agI|d~  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 <9Chkb|B  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 CGPPo;RjK  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. Kc0KCBd8];  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 EQMn'>  
    <&Y7Q[  
    Ij4oH  
    iz& )FuOr  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 V) C4 sG  
    *ewE{$UpK  
    K oo%mr   
    6> X7JMRY  
    冉斯登原理目镜。 bF<FX_}!s!  
    RlC|xj"l%  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ]w"r4HlCx  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ' FF@I^O  
    zcy!YB  
    $O?&!8);,  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ;3 O0O  
    A+_361KH  
    Ic P]EgB  
    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。 ol [   
    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?) VMZ\9IwI  
    ;3'ta!.c  
    b:SjJA,HM  
    Il`35~a  
    >;LXy  
    i^f*Em1  
    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. ")}^\O 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。) AAb3Jf`UW  
    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。 (p>?0h9[  
    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。 I<Wp,E9G#  
    8KiG(6*Q  
    yb\T< *  
    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。 *c3(,Bmw  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 6j/g/!9c!  
    [ 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