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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 Fke//- R  
    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”。 qfL~Wp2E;  
    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. yaah*1ip[  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 .z)%)PVV  
    6l5:1|8b,!  
    &u /Nf&A  
    ?]Pmxp H}  
    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。 <KE 1f7c  
    xIxn"^'  
    FME3sa$  
    : >6F+XZ  
    冉斯登原理目镜。 J8S'/y(LE<  
    =U#dJ^4P  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm X 9p.gXF  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm MaRi+3F  
    (eCJ;%%k  
    /4a._@1h[y  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 rqdE6y+^  
    HG+%HUO$  
    .q%WuQw  
    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。 PJ]];MQ  
    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?) Qr^|:U!;[z  
    G?E oPh^m  
    n#q<`}u,  
    4US"hexE<  
    l^|UCgRn  
    "}pNe"ok  
    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. 4a'N>eDR  
    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。) `8^TTQ  
    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。 7B!x T2{T  
    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。 BFL`!^  
    jUSmq m'  
    S/D^  
    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。 FrTi+& <  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. {DU`[:SQZg  
    [ 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。 sOU1n  
    P/Q!<I  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 P*I}yPeb  
    ApAO/q  
    \'|> p/5I  
    y *fDwd~  
    *XT/KxLa7  
    R'C2o]  
    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。 paKSr|O  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. P@9t;dZN  
    dvt9u9Vg=  
    f' 3q(a<p  
    ZuS0DPS`L  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C PX<J&rx  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Q0&H#xgt  
    kic/*v\6@  
    J/[=p<I)  
    YbTxn="_  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 no< ^f]33  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 >_|O1H./4  
    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。 >D(RYI  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) DV<` K$ET  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 &(xH$htv1  
    2oNk 93D  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 qzf!l"bT  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' &NH$nY.r  
    xwJH(_-  
    L IZRoG8  
    ?TU}~}  
    焦距大约 360mm. `C$:Yf]%nG  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 L$IQuy  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 Q\ U:~g3  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 E|6VX4`+  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 W9D86]3Y  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 !DI{:I_h(  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. \a=D  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 NSFs\a@1  
    nYt/U\n!  
    XxaGp95so  
    _"#!e{N|  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 ,s_T pq  
    =Odv8yhn  
    WzI8_uM  
    ocyb5j  
    冉斯登原理目镜。 UEzb^(8>  
    T1r3=Y4  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm A?oXqb  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 60)iw4<wf  
    w1|A5q'M  
    !xKJE:4/,m  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 5zIAhg@o:q  
    }h}<! s  
    f5GdZ_  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 >"@?ir  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) )#}mH@  
    Vm|Y$ C  
    ((^sDE6(  
    wfP5@!I  
    j}AFE  
    d.2mT?`#  
    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. $ A9%UhV  
    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。) toaYsiIkzW  
    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。 snt(IJQ  
    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。 rJo"fx  
    S i nl  
    F>X-w+b4r  
    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。  N<L`c/  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. Jz!Z2c  
    [ 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!
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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