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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#mcW L1}  
    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”。 06Irx^n  
    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. m$bX;F}T  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 v4pFts$J  
    #lf3$Tm D  
    :nt 7jm,  
    ZSBa+3;z  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 l\?HeVk^  
    /^F_~.u{  
    a/n KKhXaM  
    &yQilyU{V  
    冉斯登原理目镜。 nO ^m  
    tU5Z?QS  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm .[@TC@W  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 5`!Bj0Uf  
    ir72fSe  
    Mdj?;'Yv  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。  c"pI+Q  
    xD:t$~  
    NFVr$?P  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 fAW(  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) S,=#b 4\#%  
    g}cb>'=={  
    ?$ft3p}  
    hPb erc2  
    *an^ 0  
    5-=&4R\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. xrXfLujn%  
    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 gyTvt!  
    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。 bv NXA*0  
    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。 D?)^{)49  
    i;CVgdQ8  
    g`2DJi&)  
    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。 dGNg[  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. q_hkI]  
    [ 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。 `1hM3N.nO  
    @ uF$m/g  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 l_1y#B-k5  
    m j!P ]  
    ,lUroO^^  
    [%1 87dz:D  
    'A#bBn,|  
    9?6]Z ag  
    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。 $7'K]'UJXO  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. d$;1%rRj8  
    u~-,kF@  
    -!s?d5k")  
    /ll2lyS+  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C DEFh&n  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' y?}R,5k  
    Tg-HR8}X  
    T l%n|pc  
    h=7eOK]  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 H*H=a  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 ;Q}pmBkqB  
    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。 KsG>,# Q  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) E979qKl  
    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。 8YLS/dN0 w  
    8K;wX%_,  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 &UV=<Az {  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' `SN?4;N0  
    8A,="YIt  
    ;/- X;!a>  
    8va&*J? 2  
    焦距大约 360mm. 6tDCaB  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 ss4<s 5:y  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 |E7)s;}D  
    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=$1Z. ]  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 M,WC+")Z=  
    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”。 Eoj 2l&\  
    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. E/MNz}+  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Pw"o[8  
    iZVMDJ?(Z]  
    1Ugyjjlz  
    4[S0~O{r  
    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。 &tULSp@J  
    ::xH C4tw  
    2ja@NT  
    $hkMJ),T~  
    冉斯登原理目镜。 .3B3Z&vr  
    bHr2LhQCN  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm S[b)`Wi D  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm jDp]}d|f)  
    Qr/8kWa0 C  
    z_dorDF8`>  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ',Mi D=_  
    &~u=vuX  
    $Yr'`(Cbc  
    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。 P~)ndaQ  
    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?) pX:FXzYQ  
    p<|I!n&9  
    idC4yH42  
    fwojFS.K  
    _)7dy2%{q  
    (;V=A4F-D  
    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. 0.}Um  
    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。) ,_ XDCu @  
    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。 |EJ&s393&  
    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。 S^GB\uJ  
    m[7i<'+S  
    x9#>0 4s  
    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。 ,t+5(qi  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. ) #/@Jo2F  
    [ 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