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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 vZ&T}H~8  
    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”。 %tt%`0  
    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.  \^K&vW;  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 \zkw2*t  
    omf  Rs  
     ,chf~-d  
    lhYn5d)DV  
    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。 !epgTN  
    #Hh^3N  
    asgF1?r  
    tPyyZ#,  
    冉斯登原理目镜。 zT* .jv  
    _uu<4c   
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm m&oi8 P-6  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm F'?I-jtI  
    >71&]/Rv  
    &>jAe_{",  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ZRUhAp'<qj  
     5q<zN  
    v !Kw< fp|  
    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。 PaCzr5!~f  
    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?) j?|* LT$%7  
    sK=}E=  
    X0+fsf<H}  
    RQvVR  
    jN+N(pIi.o  
    i~{ _eQV  
    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. Qc{RaMwD  
    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。) cM&'[CI  
    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。 E}Xka1 Bn  
    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。 =KX<_;E  
    %YlTF\-  
    ? {F{;r  
    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。 D 0]a\,aZ  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 2 vKx]w  
    [ 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。 y=o=1(  
    rqvU8T7A  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 K M]Wl_z  
    FH n,]Tfx  
    j3 P RAe  
    @]3*B %t  
    <J#R3{  
    hrlCKL&  
    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。 !=M/j}  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. Z oTNm  
    F|]rA*2u  
    j-P^Zv};u  
    5K(n3?1z)  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C x9*ys;~w  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Hz4uZ*7\|  
    "X?LAo  
    T^.{9F]*S  
    Z)v)\l9d  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 Nzc>)2% N  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 >DmRP7v   
    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。 aT/KT,!  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) v=+k"gm6  
    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。 j[T%'%  
    k <}I<Or  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 cd"wNH-  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' M7H~;S\3IM  
    }I<N^j=/pO  
    y84XoDQ  
    ?lG;,,jc,W  
    焦距大约 360mm. KH)pJG|NY  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 9t\ [N/  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 $pBr &,  
    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。 L(Rorf~V  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 >?Qxpqf2  
    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”。 )U"D4j*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. }+QhW]nO{F  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 Q8M:7#ySji  
    rTm>8et  
    CrQA :_Z(7  
    `% #zMS  
    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。 |zRoXO`]-*  
    :_I wc=  
    E@'CU9Fo  
    x3p;H02i\  
    冉斯登原理目镜。 *cI6 &;y  
    wj";hAw  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm *1 J#Mdd  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 6@ (k8<3  
    v3VLvh 2)n  
    nf+"vr}1  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 5Qm.ECXV  
    D KMbs   
    k7Be'E BKG  
    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。 <*~BG)b  
    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?) Cs6zv>SR  
    qKI4p3&E  
    0W<nE[U  
    $.x?in|_  
    ~[ ks|  
    I,`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. eA~_)-Z-  
    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。) (Db*.kd8,  
    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。 :n%sU* '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。 (VF4FC  
    19YJ`(L`x  
    ;29XvhS8  
    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。 K:lT-*+S  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. fv 1!^CDia  
    [ 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