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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 }%Mj`Bh  
    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”。 F\2<q$Zn+  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. fq?MnWc  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Ake$M^Bz  
    dZkj|Ua~  
    @bIZ0tr4  
    LEd@""h  
    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。 *J3Z.fq%:i  
    \Lg{GN.  
    888"X3.T  
    8}Cp(z2  
    冉斯登原理目镜。 Hrg -5_  
    E_H.!pr  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 63SmQsv  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm m\f}?t  
    FT6~\9m(  
    L2IY$+=M  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 @MxB d,P  
    7v V~O@JP  
    }qg.Go  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 FO:k >F  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) .cK<jF@'  
    HX#$ ^@Q(  
    7|DPevrk  
    ]--" K{  
    Z#zXary5s  
    (9KiIRN   
    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. (5GjtFojY|  
    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。) 3vj 1FbY  
    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]M1EP  
    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。 9'0v]ar  
    vw*,_f  
    ]p*Fq^  
    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。 R6`,}<A]@  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. &~"e["gF=  
    [ 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。 b 2XUZ5  
    .iZo/_  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 H",q-.!  
    ?U(`x6\:  
    oNp(GQ@0  
    aUbmEHFTV  
    0l2@3}e  
    2Z7r ZjXW  
    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。 UJk/Lxv  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. !@9G9<NK  
    >tTu1#t  
    h.)o4(bO  
    Y(6p&I  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C Itv}TK eF  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ok(dCAKP  
    p>= b|Qy|  
    r;8X6C  
    52q<|MW%  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 T[eb<  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 UBM :.*wN  
    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。 d< b,].  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) %SJFuw"  
    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。 Rp_)LA  
    Q$8K-5U%  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 #SqU>R  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' B-W8Zq#4>  
    s> JWNP  
    5?XIp6%x  
    IRIYj(J  
    焦距大约 360mm. UpS7>c7s  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 TcOmBKps'  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 [xHHm5$  
    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。 Mh8s@g  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 v&Oc,W  
    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”。 IQQ>0^Q~  
    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. AbIYdFXB  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 A`*Sx"~jdx  
    4e?MthJ>  
    p8MN>pLP%  
    yM*_"z!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。 * BKIA  
    T@d4NF#  
    {bNVNG^  
    Mp06A.j[  
    冉斯登原理目镜。 ]v l?J  
    EZ[e  a<  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm KebC$g@W  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ,8o Y(h  
    !-4VGt&c,  
    o,'Fz?[T%  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 d$y?py  
    ;0-R"c)-  
    u5tUm  
    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。 /%TL{k&m$  
    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?) R]0tG   
    M=4`^.Ocm  
    uP.dCs9-  
    ak zKX}  
    ~YXkAS:  
    "Fz1:VV&  
    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. |}Z2YDwO/  
    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。) 3[<D"0#},  
    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。 aVp-Ps|r  
    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。 xXCsJ9]  
    3-BC4y/  
    7=a e^GKo  
    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。 r%%@~ \z  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. :(;ho.zz  
    [ 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!!!!
    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