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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 .T$9Q Ar5  
    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”。 s3^SjZb  
    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. (*gpa:Sc  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 p}z0(lQ*~  
    "j>0A Hem  
    v836nxLM  
    nQ6'yd"  
    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。 VG^-aR_F  
    \59hW%Di  
    vX%gcs/@  
    3!x)LUWfWY  
    冉斯登原理目镜。 &YMj\KmlSg  
    iiscm\  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm eu;^h3u;b  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm (*tJCz`Sj  
    p04w 83 jX  
    bcNYoZ8`  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 8uiQm;W  
    N h%8;  
    >MH@FnUL  
    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。 "k/@tX1: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?) Hua8/:![+  
    1[ Pbsb  
    Ek0.r)Nw  
    z_TK (;j  
    *UC^&5:  
    3]P=co@  
    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. c,^-nH'X>  
    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。) kOO2 ?L|Z  
    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。 ?9"glzxr  
    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,lr&;a8  
    x1h!_^(QfF  
    [<t*&Kr+o  
    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。 v\vn}/>*d  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. :08UeEy  
    [ 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。 U1Oq"Ij~  
    Z(s} #-  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 Q]\x O/  
    LxbVRw  
    2-]m#}zbP  
    ;Zw28!#Rt  
    *UTk. :G5  
    *m7e>]-  
    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。 *\> &  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. ],LOkAX  
    @U}UCG7+  
    r=vE0;7  
    -Bc.<pFqp  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C NQb?&.C   
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' !vU[V,~  
    R .,w`<<  
    w v1R ]3}  
    lm+wjhkN  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ;J4_8N-  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 2iUF%>  
    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。 |1neCP@ng  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) (wTg aV1  
    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。 wL{Qni3A  
    P?I"y,_ p  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 hk~ s1"  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' NIgt"o[I  
    [=iq4F'7  
    DP?gozm  
    U_:/>8})d  
    焦距大约 360mm. </fzBaTo  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 zUOYH4+  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 b_B4  
    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。 MT3UJ6~P  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 {5,CW  
    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”。 ZD~ra7  
    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. :8=7)cW  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 %^Zu^uu   
    F#=M$j_  
    >\[/e{Q"  
    []OmztB  
    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。 OGcq]ue  
    Ui|z#{8&  
    z>lIZ}  
    Q ?xA))0  
    冉斯登原理目镜。 ? `hA:X<  
    v9*31Jx  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ?*LVn~y  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm [8jIu&tJf  
    =hY9lxW  
    #K&XY6cTj  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 '9u(9S  
    3Zdwt\OQ  
    4g+Dp&U  
    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。 FdGnNDl*e  
    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?) )5Wt(p:T6_  
    u4x>gRz)  
    cXw8#M!  
    {:] u 6l  
    ZSvU1T8  
    fj|X`,TiZ;  
    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. oZ5 ,y+L4  
    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。) `NySTd)\  
    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。 +N}yqgE  
    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。 4v.{C"M  
    F/ o }5H  
    3!M|Sf<s  
    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。 AcP d(Pc  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. wU(p_G3  
    [ 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
    在线likaihit
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    只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-16
    很好的创新