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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 E-g_".agO  
    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”。 j  e P  
    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. |8tilOqI  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 _zi|  
    wDe& 1(T^  
    [3|P7?W/  
    nc|p)  
    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。 0.k7oB;f(@  
    K(,F~ .<  
    V[Ui/M!9Z  
    Z}Ft:7   
    冉斯登原理目镜。 iqQD{SRt{  
    wcY? rE9  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ?2Py_gkf  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm L0WN\|D  
    xYpd: Sm  
    RdR p.pb8  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 4u})+2W  
    q'Tf,a  
    J]pir4&j  
    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。 q6V>zi  
    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?) 'kO!^6=4M  
    lchPpm9  
    IKilr'  
    *mvlb (' &  
    [%1CRk  
    D7Q$R:6|  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. z/@slT  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) 6fEqqUeV  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 1ztG;\  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 >V8-i`  
    u^ 8{Z;mm  
    Wf>R&o6tr  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 :emiQ  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. h^(* Tv-!  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 6H WE~`ok6  
    E,x+JeKV  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 `%9 uE(  
    T;a}#56{^  
    ag;pN*z  
    Gk&)08  
    a P@N)"  
    Ww+IWW@  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 ZdWm:(nkU  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. h_3E)jc  
    U,{eHe ?>T  
    &d?CCb$|0Y  
    `MN4uC  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 0{p#j~ZhC  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' RmeD$>7  
    o&)8o5  
    !6O(-S2A  
    t: ;Pj9  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 Em !/a$  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 Y>dzR)~3[  
    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。 V]e8a"/[{  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) pG^  
    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。 _P 3G  
    e>7>j@(K]  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 qUW! G&R  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' }9#r0Vja  
    !v_|zoCEj  
    oC: {aK6\  
    g-</ua(j  
    焦距大约 360mm. g<; q.ZylT  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 U!?_W=?  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 6"5A%{ J  
    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。 kY|utoAP  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 f<fXsSv(  
    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”。 ~NrG` 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. &Cq`Y !y  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 q 6:dy  
     &=@IzmA  
    'Vzp2  
    '1P2$#  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 ?(' wn<  
    zsEc(  
    G}9Jg  
    rKe2/4>0X  
    冉斯登原理目镜。 m)ky*"(  
    XV7Ex\D*  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm y2Q&s 9$Do  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm oA7tE u   
    lK?uXr7^  
    G, }Yl  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 2RVN\?s:  
    {g'(~ qv  
    IA fc T!{  
    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。 g+8OekzB5  
    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?) [SjqOTon{  
    +xh`Q=A  
    I13y6= d  
    %^)fmu  
    2prU  
    @+&LYy72  
    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. 9a[9i}_  
    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。) AVsDt2A  
    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。 ~dyTVJ$  
    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。 e[{0)y>=  
    S*,17+6dV  
    +RHS!0  
    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。 +C^nO=[E  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. q\9JgD)  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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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