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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。 i74^J+xk  
    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。
    共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”。 ;2L=WR%  
    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. w2+RX-6Ie  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Cf`UMQ a  
    <i]%T~\Af)  
    lz{>c.Ll[  
    MYN1zYT6j  
    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。 Wv=L_E_  
    *zX<`E  
    O])/kS`  
    -)y"EJ(N  
    冉斯登原理目镜。 hp,T(D|  
    6b<t|zb  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm HS(<wI  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm /jj@ =H  
    `Z%XA>  
    X\1D[n:  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Z#V[N9L  
    #:s'&.6  
    Rx`0VQ  
    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。 tCc}}2bC&  
    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?) @C z1rKU^l  
    n0vPW^EQ  
    *,'"\n  
    LR9'BUfFv  
    6@l:(-(j2A  
    i w m7M  
    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_Wn[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。) nF=Ig-NX^  
    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。 _I$]L8hC  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 ?[m5|ty#  
    S?Eg   
    :-6_X<  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 ^xqh!  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. :"QRB#EC%  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 }>0UaK  
    ^ )+tn  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ~V./*CQ\c  
    ;- cq#8S  
    l|uN-{ w  
    Y: byb68  
    -7pZRnv  
    L3kms6ch  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 V'6%G:?0a  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. dvXu?F55  
    ]"YG7|EU  
    BRW   
    =E,*8O]  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C  z!F?#L5  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ?EpY4k8,  
    i^gzl_!  
    leyX: +  
    ZM)a4h,kcm  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 /#Xz+#SqY  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 rsc8lSjH  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 e8gD(T  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) e{?~ m6  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 xUeLX`73  
    +q =/}|  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 3-Ti'xM  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' i4uUvZ f  
    f-23.]`v  
    |9(uiWf  
    + 1cK (Si  
    焦距大约 360mm. Z-/ E$j  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 Uq[NO JC  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 $I tehy  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 C"YM"9JSJ  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 PVU(R J  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 }<A\>  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. F}.<x5I-;h  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 :SziQQ  
    Ll%[}C?~]?  
    |%we@ E  
    oJ>]=^?k  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 9>\s81^  
    WHMt$W}%  
    Pf-k"7y  
    TU7Qt<  
    冉斯登原理目镜。 )<t5' +d%  
    Mb uD8B  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 6:#zlKYJ  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm pjWqI 6,  
    4tof[n3us  
    >2,x#RQs  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 y2 yW91B,  
    O}"VK  
    E9YR *P4$  
    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。 C /\)-^  
    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?) >@rsh-Z  
    j"9bt GX  
    #jv~FR`4v^  
    ehV`@ss  
    ^#9 &Rk!t  
    ?ep93:j  
    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. ) aI{Ehbf=  
    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。) 6DD"Asi+  
    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。 }v"X.fa^  
    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。 /Z94<}C6b  
    NVAt-u0LB  
    JUt 7  
    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。 GBFYa6\4sT  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. #;# V1  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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!!!!
    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