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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 SWM6+i p  
    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”。 GljxYH"]#  
    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. 0z."6 r  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 :>'^l?b'WX  
    @.-g  
    DT(A~U<y  
    TD,W*(b  
    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。 Y.@ vdW  
    ]?^m;~MQZ  
    W k'()N  
    `6!l!8 v  
    冉斯登原理目镜。 Mno4z/4{A  
    tCK%vd%  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm #HB]qa  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm jh`&c{#*)M  
    r M'snW)  
    GS~jNZx  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 DI9x] CR  
    _C"W;n'  
    CIQo2~G  
    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。 }Fyf?TZ$T  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) R |8)iW^  
    g!D?Yj4  
    uI-te~]  
    E<'3?(D9hL  
    I2%{6g@  
    sxl29y^*  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. c^UG}:Y  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) j; 1X-  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 ?bQ~ +M\  
    如果希望目镜视场角是 45 度,可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 vgHMVzxj  
    >va#PFHA  
    GKtG#jZ&  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Gs.id^Sf  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. >&e|ins^N  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 #O/ihRoaO  
    /d&zE|!  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ^0R.'XL  
    vtKQvQ  
    81O`#DfZ  
    MVs@~=  
    H? Z5ex  
    kKr7c4q  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 0hn N>?  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. "6w-jT  
    Z O5_n  
    UIi;&[  
    C,P>7  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C O[U^{~iM  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ']WS@MbJ  
    y$Sn3_9 V  
    a"EX<6"  
    7;jwKA;k  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 "9jt2@<  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 )pJ} $[6  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 -hiG8%l5  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 3vfm$sx@  
    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。 __fa,kK{?  
    zt/b S/  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 Z,^`R] 9  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' /bv1R5  
    xeF0^p7Z  
    rU=qr&f"B  
    (/UW}$] h  
    焦距大约 360mm. 'G;y!<a  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 jNhiY  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 %4|*  
    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。  $A]2Iw!&  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 @E %:ALJ  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 V=d~}PJ>  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. Mni@@W  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 b[U;P=;=  
    t) uS7y  
    FZBdQhYF  
    Ir6(EIwx0  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 g0-~ %A,  
    pgw_F  
    bZ SaL^^(  
    dKpUw9C#/  
    冉斯登原理目镜。 =G\N1E  
    ThiM6Hb  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm Ghf/IXq#  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm nPR*mbW  
    jdf3XTw  
    ruU &.mZ  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 e3.q8r  
    frRO?  
    " ?=$(7uc  
    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。 GdVrl[  
    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?) YZy%]i=1  
    6f*QUw~  
    nV/;yl4e{  
    *v#Z/RrrA  
    X?aj0# Q  
    w 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. G'T: l("l  
    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。) Z,I0<ecaD  
    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。 LEd@""h  
    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。 '/F%  ff  
    *J3Z.fq%:i  
    7-Mm+4O9  
    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[+uwO~  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 9j>LU<Z  
    [ 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
    离线dushunli
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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!!!!
    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