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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: 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 V[7D4r.j  
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。
1条评分光币+10
hhxxgg00 光币 +10 - 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: 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”。 4vCUVo r  
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. 4t>"-/  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 @#;*e] 1a  
s_e*jM1  
@a,=ApS"  
>7~,w1t  
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。 eBY/Y6R  
W>: MK-_ J  
ukRmjHbLf  
t D4-Llj6  
冉斯登原理目镜。 >Psq" Xj  
GK[9IF#_>  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm +@*>N;$  
经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm O,S>6o)?  
wSPmiJ/!  
J6"GHbsO  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 {JF"PAS7  
F/3L^k]  
}Z< Sca7  
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。 }w-M .  
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?) dczSW ]%  
sf:IA%.4t  
*xY3F8  
%~,Fe7#p  
Hi*|f!,H?  
eKZS_Qd  
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;EJ\J6@Yw  
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。) uX]]wj-R3  
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。 VL'wrgk  
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。 %b2Hm9r+  
H4j1yD(d  
*'\HG  
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。 ZX8@/8sv  
计算得到是 4/f = 7.5mm. 5HE5$S  
[ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
离线megapirateng
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只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 02-17
通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
— (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
找了一个小蚁运动相机一代,把镜头的镜片拆了,保留红外截止片。 .Dl ?a>I  
WVK AA.  
做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 kWy@wPqms  
9c }qVf-i  
H$ g*  
CR%h$+dzy  
&zJ*afi)  
,Z _@]D@  
网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据,所以想到了使用拍月亮的方法估算。 0Q?%B6g$m[  
使用 Canon 微单对估算方法进行了验证,误差是 3%. aR('u:@jHi  
(_CvN=A  
wU<j=lY?f  
o?t H[  
估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C vCSC:  
这张是 2019.12.14 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' ~{5v a  
@G=7A;-pv0  
'@h  
Y~A I2HS  
焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ^blw\;LB  
用 PS 测了一下,月亮的直径是 1510 个像素。 _KxR~k^  
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。 )oz2V9X{  
5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) $Cfp1#  
估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm,网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%,还算比较准了。 Kg"eS`-  
J'7;+.s(  
估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 VP^Yf_  
这张是 2019.03.21 拍的月亮,当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' B@0#*I Rm  
% XZ&(  
U`HY eJ  
L?N-uocT  
焦距大约 360mm. 8F`8=L NO  
图片是 4608 * 3456 像素的。 `BG>%#  
用 PS 测了一下,月亮的直径是 2606 个像素。 X;GU#8W  
主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm),这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 2;s[m3  
4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 OY:rcGc`t  
估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm,网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
离线megapirateng
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只看该作者 1楼 发表于: 02-15
— (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
这2天的进展,了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 61kSCu  
现在我的知识还无法设计镜片,只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了,平凸透镜镜片的直径是 25mm,焦距大约 30mm. t.;._'  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起,当成目镜使用。 #!O)-dyF  
T>nH=  
 ]aF;  
gw,K*ph}q  
从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 {z 5YJ*C  
Y3[KS;_fr9  
UwS7B~  
+0%r@hTv&>  
冉斯登原理目镜。 XTF[4#WO  
;AOLbmb)H4  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm,下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm jnJ*e-AW  
经过计算,目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm >fP;H}S6  
y-.{){uaD  
(y!bvp[" m  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 M 1 m]1<  
5<PNl~0  
aB;f*x  
不知是不是我一直被误导了,误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 w>X@ ,  
想了一下,好像这个角度只是一个参数,并不会对应哪一个角度。(我是不是哪儿弄错了?) xOShO"4Z   
Psx"[2iZm  
rMIX{K)'f  
9;{(.K  
BSHS)_xs  
AzJ;E tR  
如果有公式:望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 (因为望远镜的视场角一般不超过 5 度,所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. T_Tu>wQX  
可以推导出:目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径,f(e) 是目镜的焦距。(这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。) BrSvkce  
打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm,可以计算出目镜视场角是 53.5 度,这个有点偏大,需要限制一下。 e'$[PF  
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。 dcmf~+T  
s&V sK#  
ZPE-  
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。 m0^ "fMV  
计算得到是 4/f = 7.5mm. J7",fb  
[ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
在线bairuizheng
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只看该作者 2楼 发表于: 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: 02-16
天文望远镜!
离线lufan
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只看该作者 4楼 发表于: 02-16
佩服楼主!!!!
在线tassy
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只看该作者 5楼 发表于: 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: 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: 02-16
很好的创新
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