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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 qbq2Bi'a  
    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! 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”。 kBZnR$Cl  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. ^hPREbD+f  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 h^ wu8E   
    #&zNYzI  
    ;]AJ_h(<`  
     WK;X6`  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 Do-~-d4  
    ?;NC(Z,  
    !p$z8~  
    LbX>@2(&  
    冉斯登原理目镜。 n[$bk_S  
    jG8W|\8  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 67Z@Hg  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ;"/[gFD5u  
    "b)Y5[nW  
    .bcoH  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 )`;Q]?D   
    !,8jB(  
    t5 :4'%|  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 rH@ {[~p  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) XV)<Oavs  
    9z>I&vcX  
    epw*Px  
    o@SL0H-6|  
    Q+L;k R  
    CJ+/j=i;~c  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ?U+^ctwv7  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) FvX<(8'#a  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 7wKN  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 )S41N^j.  
    2>%|PQ  
    z4 GcS/3K  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 KVQ^-^  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. kn2s,%\`<p  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 *F:)S"3_~e  
    ]z77hcjB1  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 L'?7~Cdls  
    +nAbcBJAl  
    ^-^ii 3G`  
    MlKSjKl" !  
    \rpXG9  
    n^lr7(!6  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ,K W IuCU;  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. <u_ vL WS  
    <5 )F9.$  
    -I0J-~#  
    ]&;K:#J  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 4 (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'' {*PbD;/f  
    xY d]|y  
    ieap  
    [4 v1 N  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 +RBX2$kB  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 *|4/XHi  
    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。 vojXo|c  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Oq9E$0JW  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 X,A]<$ACu%  
    71+ bn  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 0-Ga2Go9  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' &cp `? k  
    p]eVby"  
    po!bRk[4  
    @P )2ZGG  
    焦距大约 360mm. h(K}N5`  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 |)65y  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 .<zN/&MXf  
    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。 =E w<s5C@  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 iLt2L;v>h  
    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”。 .LDp.#d9r1  
    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. a@Zolz_Z  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 f`*VNB`  
    I(WIT=Wi<  
    _>aP5g?Ep  
    -E3cS  
    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。 sP}u  zS  
    @v:Eh  
    9ZG:2ncdJ  
    '/OQ[f=K  
    冉斯登原理目镜。 I-1NZgv  
    Q&+)Kp]A  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm R#.H&#  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm s&'FaqE  
    *-(o. !#1  
    KT*>OYI  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 mhOgv\?  
    s? Xgo&rS_  
    : 2$*'{mM  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 /u_9uJ"-K(  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) 4*9t:D|}  
    [Y?Y@x"MZ  
    ?FUK_]  
    ywkRH  
    ;<;~;od*/  
    BjsTHS&  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ~)`\ j  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) `m8WLj  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 2_6ON   
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 M# -E  
    C^5 V  
    ( ;^>G[  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 6$f\#TR  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 1 ?Zw  
    [ 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