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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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    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 n]7rHV}G  
    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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    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”。 =v!Z8zk=W  
    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. 68w~I7D>  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 N})vrB;1  
    J5O/c,?g  
    Tr4\ `a-i  
    ~IPATG  
    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。 @[`]w`9Q7  
    ^|vP").aQm  
    2P${5WT  
    YHke^Ind  
    冉斯登原理目镜。 |}:q@]dC#  
    xRO9o3  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm T,Q7 YI  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm K6)IBV;  
    ;% i-:<ac  
    a+CJJ3T-  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ;PqC *iz  
    %&lwp  
    (&V)D?/hS  
    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。 TEGg)\+D>  
    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?) =h?%<2t9<  
    /UY'E<wBx  
    sFvYCRw /  
    l}T@Cgt  
    4PR&67|AH_  
    {j<?+o5A  
    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. YguW2R=6]  
    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。) M1k_ldP  
    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。  BPKrRex  
    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。 OwgPgrV  
    /qq*"R  
    - K"L6m|  
    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。 vXSA_" 0t  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. rTOex]@N  
    [ 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。 uKJo5%>  
    F4~O-g.<  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 CG J_k?h  
    xa !/.  
    5nmE*(  
    x[BA <UNO  
    >>;He7  
    UIZ9" Da  
    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。 &sXk!!85:  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. w*(1qUF#%  
    @00&J~D  
    us<dw@P7{  
    46 |LIc }  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C X*bOE}  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' $%ztP Ta  
    :g-vy9vb  
    e;"%h%'  
    \ 9sJ`,T?  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 |uRYejj#j  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 O\@0o|NM  
    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。 )sK _k U{\  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) B7%m7GM  
    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。 [Z1,~(3  
    9/R=_y-  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 3#F"UG2,_  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' >{0,dGm  
    O"RIY3m  
    $UdFm8&  
    <4;L& 3  
    焦距大约 360mm. x51xY$M  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 : D !/.0  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 1=~##/at  
    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。 )Q|sW+AF  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 Rp}Sm,w(  
    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”。 l3YS_WBSn  
    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. zj#8@gbh+  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 7JLjA\k  
    "> Y(0^^  
    VP"C|j^I  
    e/<'HM T  
    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。 EN@<z;  
    "pQ) 5/e  
    g6;a2  
    *orP{p -U  
    冉斯登原理目镜。 A04E <nr  
    lXu6=r  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm l9F]Lw  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm [R{%r^"2p  
    |@pn=wW  
    _4X3g%nXl  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 SfGl*2  
    i0{sE  
    I?Q[ZH:M  
    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。 4inM d![  
    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?) ::p(ViYG  
    KO=H!Em\l  
    ~x g#6%<=  
    w72\'  
    ^:^8M4:  
    #PA 9bM  
    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. ?;CMsO*q  
    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。) ^<+V[ =X  
    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。 &u9@FFBT8  
    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<Z  
    WXJ%hA  
    _{y4N0  
    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。 _"S1>s)X?j  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. nb #)$l  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    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!
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    只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-16
    佩服楼主!!!!
    在线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