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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 r6`\d k  
    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”。 nFM@@oA  
    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. `bG7"o`  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 U|@V 74  
    *>q/WLR  
    e3[:D5  
    OCV+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。 /)>S<X  
    {i [y9  
    \7v)iG|#G&  
    q]% T:A=  
    冉斯登原理目镜。 #8h ;Bj  
    S* R,FKg  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm NHQF^2\\  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Di5(9]o2  
    )3A{GZj#6  
    jd-glE,Y/  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 </"4 zD|  
    qu|i;WZE  
    DcD{*t?x  
    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。 1zxq^BI  
    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?) oG oK,  
    d_z 59  
    !Ng=Yk>3  
    {zLhiUH a0  
    ]j<Bo4~Il  
    +A8j@d#:  
    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. B4Y(?JTx  
    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。) ^K(^I*q  
    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。 &&> tf%[  
    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。 #qBr/+b  
    ]T:;Vo  
    hT g<*  
    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。 vGy8Qu>  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. L1{GL #qV  
    [ 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 \KL;H/  
    -H^oXeN  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 }0#U;_;D  
    bK"SKV  
    =' ZRfb&  
    QZp6YSz.4  
    +CH},@j  
    EKEjv|_)  
    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。 `+'rib5  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. oBQ#eW aY  
    h!~3Dw>,N  
    +y7;81ND  
    }VS3L_ ;}/  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C s^0/"j|7  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' El_wdbbT  
    Xp\/YJOibd  
    <~}7Mxn%x@  
    >z;[2 n'  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 E#J';tUQ  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 !-2R;yo12  
    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。 S= R7`a<.5  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) mpAR7AG6  
    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。 }I|u'#n_  
    ;k"Bse!/  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 0iULCK  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' PWh^[Rd)  
    =9oP owq  
    s+Fi @lg,  
    )vmA^nU>  
    焦距大约 360mm. j?y LDLj  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ~!s-o|N_\  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 ur :i)~wXn  
    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。 t*@2OW`!  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 sw A+f   
    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”。 ki>~H!zB  
    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. v`1,4,;,qs  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 N?X~w <  
    t#!yrQ..'G  
    _{jjgQJ5  
    0|; .6\  
    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。 ![f ![l  
    l|5fE1K9U  
    (@WA1oNG  
    6=N`wi  
    冉斯登原理目镜。 g:0#u;j^7  
    V34hFa  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm K R"M/#  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ,.gQ^^+=  
    _e9:me5d"$  
    qF iLh9=D  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 xooY' El*#  
    e$Y[Z{T5  
    sKyPosnP  
    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。 {-BRt)L[  
    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?) CIVnCy z  
    fh^lO ^  
    l]<L [Y,E-  
    i_][P TH  
    rWh6RYd<T  
    J9T3nTfL  
    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. /.M+fr S  
    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。) _bD/D!|  
    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。 [yj).*0  
    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。 :iR \%  
    M,}|tsL  
    ps$7bN C  
    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。 !`bio cA  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. /*Qq[C  
    [ 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!!!!
    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
    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