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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 7'"qW"<  
    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”。 P0.cF]<m  
    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. xUdGSr50  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 89LD:+p/  
    =:s`C,l.4  
    }CBQdH&g;  
    8<C*D".T$  
    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。 |&=-Nm  
    tr<f ii 3<  
    6]?%1HSi  
    BI`)P+K2  
    冉斯登原理目镜。 cb9-~*1  
    \s*M5oN]]  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm T o["o!(;z  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Xk4wU$1F  
    U*r54AyP  
    " !EnQB=  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 eK:?~BI!  
    @.W;3|~qc  
    (+|+ELfqW  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 py'vD3Q  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) \l:R]:w;ZI  
    WVa%<  
    P5<9;PPbZ  
    Da(k>vR@4  
    Qfn:5B]tI  
    f(|k0$EIu  
    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. %b^4XTz  
    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。) 6j|Ncv  
    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。 g{]6*`/Z  
    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。 Z`tmuu  
    $NVVurXa  
    j9h/`Bn  
    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。 $ ZI ]  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. xvOz*vM?  
    [ 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。 }MQ:n8  
    ]6e(-v!U  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 $Lp [i <O]  
    ]Ucw&B* @  
    ^VXhv9\>B  
    5GM-*Ak@  
    :K6JrS  
    @5^&&4>N  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 aZb\uMePK  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. zP,r,ok7  
    ,ucRQ&P  
    4 . 7X*1  
    O^cC+@l!4  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C s`$}xukT  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' S"&Gutu3o  
    "J"=<_?  
    v.|#^A?Qx  
     )kWxp  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。  WwB_L.{  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 _Ay^v#a  
    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。 Y!L-5|G  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) osXEzr(  
    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。 f8;?WSGyD2  
    PZ|I3z  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 O(/~cQ  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' >=0]7k;  
    5?^#v  
    I;w!  
    #+ch  
    焦距大约 360mm. ~P'.R.e  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 NF&Sv  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 RB %+|@c  
    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。 DC h !Z{I  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 DKj iooD  
    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”。 Tl yyJ{~  
    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%`q`EG  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 9^DAlY,x.  
    4AEw[(t  
    m Z +dr[  
    atpHv**D<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。 Q   
    zlP{1z;nV  
    OB9E30  
    Wi=zu[[qc  
    冉斯登原理目镜。 H<!q@E ;  
    2'=)ese  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Vj4 h#NN$  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm w-JWMgY8w  
    Eb~vNdPo  
    _w\i~To!  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 +w[ZMk  
    :q3w;B~  
    JYj*.Q0  
    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。 'AK '(cZ  
    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?) Gjeb)Y6N  
    9IXy96]]6  
    7~J>Ga  
    QlvP[Jtr  
    y@v)kN)Y9\  
    iLv -*%%  
    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. vcj(=\ e8v  
    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。) tJu:N'=Dy  
    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。 \mLEwNhRY  
    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=o1F2B)  
    vfn[&WN]  
    pf'DbY!  
    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。 EGI$=Y  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. e46`"}r  
    [ 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