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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 XX85]49`%  
    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”。 fT2F$U  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. 3 T1,:r  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 R_4eME2LB  
    pjN4)y>0  
    5K:'VX  
    2 rFjYx8D!  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 E/3i _R  
    `f[  
    (GW"iL#.  
    33=lR-N#  
    冉斯登原理目镜。 gTS} 'w{  
    ? K,d  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm :MP*Xy\7&J  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm o"V+W  
    1K UM!DUD  
    +SB>>  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ~.<QC<dN  
    ;/h&40&  
    xZ]QT3U+  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 -O^R~Q_`w  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) /V {1Zw=  
    ,Y4>$:#n/  
    hm\UqIt  
    FN w0x6,~R  
    H%bc.c  
    f<{f/lU@  
    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. tb^/jzC  
    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。) !(F?Np Am  
    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。 3&!v"ms  
    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。 k%TBpG:T  
    aXyFpGdb9  
    :4r{t?ytXw  
    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。 i5,yrPF  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. Dv*d$  
    [ 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。 >V>`}TIH  
    >m:n6M'r  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 f5Hv![x  
     0R,.  
    `TYC]9  
    gq]@*C  
    |[0Ijm2  
    Cw"[$E'J  
    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。 !' 0PM[  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%.  "D'rsEh  
    cMrO@=b;  
    qg/FI#r  
    ify48]  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C }4T`)  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' yk'L_M(=  
    $NCR V:J  
    BaWU[*  
    ,c-*/{3  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 A0Q`Aqs  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 fk9q3  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 /1p5KVTKv  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) C}|.z  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 lcLDCt ?  
    U[2;Fkapi  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 3 l}9'j  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' ACy}w?D<  
    7n o6  
    &Z3%UOY  
    p>i8aN  
    焦距大约 360mm. pN)x,<M)  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 =''WA:,=h  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 T`MM<+^G  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 F3K<-JK+  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 #jzF6j%G  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 1KrJS(.  
    现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. 3~bB2APk  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 PuREqa\_[  
    Ex zB{ "  
    M;Pry 3J  
    \QC{38}  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 `_1~[t  
    tuIZYp8tIN  
    =k.%#h{  
    ZIa,pON  
    冉斯登原理目镜。 /{`"X_.o  
    _~;%zFX  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm RZV6;=/  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm _"B.V(  
    GJZjQH-#P  
    'nGUm[vh  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ~a[ /l  
    (m,H 5  
    3m!tb)  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 jzJTV4&zjs  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) -W1p=od  
    ?R#$ c]  
    /P@%{y  
    .!KsF h,pK  
    P9'` 2c   
    O 7 aLW  
    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 5gdvJN  
    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。) O 1z0dHa  
    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。 96<oX:#  
    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。 PBb&.<   
    M yHv>  
    D)ri_w!Q  
    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。 \H:T)EVy  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 7$lnCvm  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    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