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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 1<xcMn0et  
    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”。 H* /&A9("  
    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. .!yq@Q|=u  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 6R2uWv  
    )~}PgbZ^  
    2ce'fMV  
    g\&2s,  
    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。 ,d cg?48  
    N@()F&e  
    -NzTqLBn  
    fK_~lGY(  
    冉斯登原理目镜。 RdI} ;K  
    6V2j*J  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm _2OuskL  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ~^7r?<aKc  
    h<Wg3o  
    v459},!P  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 k 4B_W  
    p=B?/Sqa  
    -k{ Jp/-D  
    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。 @9vvR7{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?) oLS7`+b$  
    <d"Gg/@a  
    XWtiwf'K  
    7Z0/(V.-  
    hnzNP\$U]  
    $XGtS$  
    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. t$ZkdF  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) _|<BF  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 gz61FW  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 v[&'k\  
    c'0 5{C  
    m*oc)x7'  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Uh}X<d/V  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 4AHL3@x  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 1q]c7"  
    / L~u0 2?  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 aws"3O% uW  
    ez*jjm  
    3ATjsOL  
    -_~)f{KN@  
    FFe) e>bH  
    rAXX}"l6s  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 Kx6y" {me|  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. 0YS?=oi  
    Nl*i5 io  
    o6|-=FcvC  
    I]uhi{\C  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C %EI<@Ps8c  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' [ rdsv  
    '[Gm8K5  
    2P5_zND  
    eb!_ie"D  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 f\K#>u* Q  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 OD+5q(!"a  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 TnE+[.Qu  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) nGrVw&  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 L2|aHI1'l  
    6^YJ]w  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ZBc|438[  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' #WufZ18#  
    P*G+eqX  
    @]'S eiNp  
    m0( E kK  
    焦距大约 360mm. QzthTX<  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 \*"`L3  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。  T-8J   
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 8$}OS-  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 9L)L|4A.l  
    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”。 n?Zf/T  
    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. jGiw96,Y  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 \n(ROf^'  
    6eo4#/+%  
    "Q?_ EEn  
    xgs@gw7!n0  
    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。 GLcd9|H  
    %/%gMRXG2  
    <Wf0QO,  
    b[0S=e G  
    冉斯登原理目镜。 ~#t*pOC5BR  
    C9pnU,[  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm |h D~6a  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm @T/qd>T o  
    Um'Ro4  
    tj0Qr-/  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 P'F~\**5  
    J% AG`  
    a7 =YG6[  
    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。 yU!GS-  
    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?) dq2@6xd  
    (GNEYf|  
    f| =# q  
    x97H(*  
    j%u8=  
    ZR6&AiL(Bj  
    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. yF;?Hg  
    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。) _eh3qs:  
    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。 _j>L4bT  
    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。 -U:2H7  
    ]Y=S  
    aPt{C3<  
    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。 qzHU)Ns(_  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ,@479ZvvR3  
    [ 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