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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 {s=$.Kg  
    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”。 yEy} PCJ&  
    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. @P4fR7  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 <Jo_f&&{  
    Io{)@H"f  
    +o!".Hp  
    kp[+Iun?  
    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。 l[l('-f  
    ;c_X ^"d  
    n!&DLB1z  
    8k]'P*9ulz  
    冉斯登原理目镜。 'd^U!l  
    r@H<@Vuc  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm (+38z)f  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm y1(smZU  
    1[a;2x A~  
    <jQ?l% \  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 j{IAZs#@>  
    Z'>Xn^  
    j\("d4n%C  
    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。 eR D?O  
    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?) vL`wn=  
    lKrD.iYt8  
    q[nX<tO  
    kz(%8qi8&  
    /<9VKMR_k  
    ^UZEdR;  
    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. f[HhLAVGK`  
    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。) vX]\Jqy  
    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。 Fa,a)JY>  
    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。 vAbMU  
    T/V8&'^i  
    * 'WzIk2  
    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。 H*!j\|v0  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. [2gK^o&t  
    [ 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。 (|I:d!>:U  
    , \ |S BS  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 <UOx>=h  
    fpJM)HU  
    {O9CYP:  
    M>VT$!Lx  
    yT%"<m6Y*\  
    tT'*Uu5  
    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。 zs<W>gBq  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. %Sr/'7 K  
    `[p*qsp_  
    9>\P]:  
    "Kx2k>ym  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C @.;] $N&J  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' y.AVH`_u  
    RO+B/)~0<  
    zZ &L#  
    OvqCuX  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 6ziiV _p  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 |7XSC,"  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 s+&Ts|c#  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) W L$nchS9  
    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。 Q?-HU,RBO  
    M9'Qs m  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ~N2){0 j4  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' qq" &Bc>  
    S=H<5*]g  
    dznHR6x  
    47>IT  
    焦距大约 360mm. DG,CL8bv  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 -\6nT'P  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 \g< 9_  
    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。 {U1 j@pKm  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 9v>BP`Mg  
    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”。 YpQ/ )fSEV  
    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. =IBdnEz:M  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 ?_9cFo59:  
    }N; c  
    c_b^t09  
    G hH0-g{-  
    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。 yO Cv-zm  
    Ve>*KHDSt  
    u?[P@_i<  
    Nx4_Oc^hY  
    冉斯登原理目镜。 .E:QZH'M  
    7NG^X"N{Ul  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ^T\JFzV  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm *LJN2;  
    m Nw|S*C  
    & i|x2; v  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ~ ar8e  
    "El$Sat`  
    <~# ZtD$G  
    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。 #p~tkQ:'1  
    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?) W&`_cGoP  
    ;;BQuG  
    4&/u1u 0  
    Y<Y5HI"  
    c0ET]  
    -)@DH;[tb  
    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. *%5#\ I  
    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。) *1iJa  
    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。 @;x|+@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。 ==I:>+_ ^|  
    eG26m_S=  
    Ty\&ARjb 8  
    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。 'LIJpk3J  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. j<!rc>)2+L  
    [ 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