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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 f%[xl6VE;  
    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。
    1条评分光币+10
    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”。 BaMF5f+  
    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. @3~Wukc  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Y3 -f68*(  
    $6 4{Ff  
    F'JT7# eX  
    ~&"'>C#  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 Z&7Yl(|  
    VA %lJ!$  
    ZoCk]hk  
    aN!,\D  
    冉斯登原理目镜。 NSq29#  
    q%,y66pFr  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ;hh.w??  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm <UTO\w%  
    ~4xn^.w  
    CBz=-Xr  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 v] m`rV8S[  
    Jid_&\  
    6}Rb-\N  
    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。 {!!8 *ix  
    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?) `(6cRT`Wp  
    [@]i_L[  
    fUOQ(BGp  
    ih |&q  
    "I@akM$x  
    Bw9O)++  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α.  &'?Hh(  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) i@ 86Ez  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 n]>L"D,  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 Q9Go}}n  
    uC[F'\Y  
    m\_v{1g  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 p<y \ ^a  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. J0o,ZH9  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 g+xcKfN{  
    7'ws: #pC  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 {5+ 39=(  
    XRP+0=0  
    7_eV.'h  
    j|b$b,rF\  
     TZdJq  
    ;R3o$ZlY  
    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。 =!/T4Oo  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. ly@%1  
    PH?<)Wj9i  
    L\"eE'A  
    ;)ERxMun  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C E_{P^7Z|Jg  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' $-\%%n0>6  
    |:`)sx3@#  
    %Siw>  
    <Rz[G+0S=  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 SE$l,Z"[*b  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 %Kh}6   
    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。 q } (f9  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Hdjp^O!  
    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。 .fK~IKA  
    8rNf4]5@X(  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 SXV2Y-  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' C\ 34R  
    e|^.N[W  
    ?}C8_I|4~  
    "J `#  
    焦距大约 360mm. y"H(F,(N  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 A>*#Nw5L  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 CU/Id`"tW  
    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。 %d /]8uO  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 V0_^==Vs  
    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”。 `KieN/d%  
    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. {O4&HW%  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 _lfS"ae  
    -+:t%A?  
    }wC=p>zA  
    ~NIqO4 D  
    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。 af&P;#U  
    <'~6L#>,<  
    y]uBVn'u  
    )Dyyb1\)  
    冉斯登原理目镜。 f;bVzti+w  
    /mK]O7O7  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm "||' -(0  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm >j&k:  
    BuOe'$F 0t  
    1+xi1w}3a  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ,E2c9V'  
    r>t|.=!  
    e_3B\59k  
    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。 J>fq5  
    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?) a@! O}f*  
    e+y%M  
    N"zl7.E  
    p@wtT"Y  
    -5@hU8B'a  
    b\H,+|i K  
    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. sRflabl *x  
    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。) s^/2sjoL  
    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。 SU(J  
    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。  k.\4<}  
    }*7Gq  
    WPPD vB  
    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。 jm[f|4\  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. G#6O'G N  
    [ 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