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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 H6e ^" E  
    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”。 :_^9.`  
    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. uOougSBV,  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 X}p4yR7'  
    %\5y6  
    'n>|jw)  
    ` qt4~rD  
    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。 u6B (f;  
    ,ew<T{PL  
    L6Ynid.k  
    UbMcXH8=F  
    冉斯登原理目镜。 '*)!&4f  
    @ ?e;Jp9  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ,QKG$F  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm %81tVhg  
    %t<Y6*g  
    J'B;  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 RA\H?1;8C  
    Q jQJ "  
    *w@>zkBl  
    不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 Dvx"4EA{7{  
    想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) 4J I;NN  
    `w~ 9/sty  
    0Fi7|  
    ~t#'X8.)  
    } 8r+&e  
    KTf!Pf?g  
    如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. co~TQpy^  
    可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) Gjv'$O2_  
    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。 z Gz5|u  
    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。 WP}__1!%u  
    ]v9<^!  
    Zr$PSp}  
    出瞳距离,我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 -Mv`|odY/  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 071w o7  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 KK7Y"~ 9&-  
    %3kqBH!d  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 -@i2]o  
    #xts*{u-#  
    w0 "h,{  
    `;i| %$TU  
    < 27e7H*6  
    gNxnoOY  
    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。 Nf$Y-v?i  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. JQ.ZAhv  
    pX!S*(Q{  
    27 Lya!/  
    wRLkO/Fw  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C > m5j.GP;  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' GR|Vwxs<@P  
    ){gOb  
    J.El&Dev  
    K=!J=R;  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 gA.G:1v  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 fV;&Ag*ZiV  
    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。 q>H!?zi\Hy  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) . vYGJ8(P  
    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。 M,mj{OY~x  
    b z<wihZj  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 (:@qn+ a  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' a2x2N_\=/D  
    Ij4\*D!  
    v[HxO?x^  
    '6K WobXm  
    焦距大约 360mm. N8m^h:b  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 )Hw;{5p@  
    用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 |w\D6d]o  
    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。 'kYV}rq;l  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 LsBDfp5/  
    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”。 6=H-H\iw  
    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. huR<+ =!  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 MD1,KH+O  
    {'X"9@  
    ,p 'M@[  
    V];RQWs  
    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。 _VMJq9.  
    QeQbO  
    #Io#OG<7b  
    "Dy&`  
    冉斯登原理目镜。 g.9MPN  
    A"P1 B]  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm [jLx}\]  
    经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ( /N`Wu  
    ({i|  
    w'qV~rN~tc  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 l_kH^ET  
    oiR` \uY  
    jEI!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。 1yKf=LZ^  
    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?) dY O87n  
    ](0A/,#q6  
    P0 89Mh9  
    XBeHyQp  
    f|apk,o_  
    )lW<: ?k  
    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. R'80{  
    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。) y\%4Dir  
    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。 5N[Y2  
    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。 1-b,X]i  
    t>b^S,  
    @D7cv"   
    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。 3 +#bkG  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. {wMCo ,  
    [ 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