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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。 oYq E*mA  
    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。
    共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”。 WDq3K/7\  
    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. W#Z]mt B  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 ZWH`s  
    oxZ(qfjS  
    ;iVyJZI  
    U@WT;:.T  
    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。 D6pk !mS  
    ikC;N5Sw  
    !RI&FcK  
     T7`Jtqf  
    冉斯登原理目镜。 1A `u0Y$g  
    6gXc-}dp  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ]M/w];:  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ;uy/Vc5,Y  
    l3,|r QD  
    DWG}}vN:&  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 4kiu*T  
    pFh2@O  
    I5mS!m/X  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 tx.sUu6  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） X%sc:V  
    QXCI+Fcg  
    Qa=;Elp:[  
    bZ)Jgz  
    F`l1I=;  
    UZ$p wjC  
    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. ） 6 S8#[b  
    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。） ZyG528O22  
    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。 rlq8J/0/+  
    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。 \)bwdNWI  
    W$W7U|Z9y+  
    VCIG+Gz  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 [M.Vu  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. N^ )OlH  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代，把镜头的镜片拆了，保留红外截止片。 _:{XL c  
    zITXEorF!J  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 jvW/M.q4  
    @+\OoOK<L  
    6,k}v:  
    JMoWA0f  
    Q?vGg{>  
    k+&|*!j  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据，所以想到了使用拍月亮的方法估算。 JTVCaL3Z  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. !x>P]j7A}Y  
    BH=vI<D  
    hF6EOCY6D  
    K{ N#^L!  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C 't wMvm  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Q+S>nL!*#1  
    GeE|&popO  
    A\WgtM  
    07CGHAxJ`  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 S53[K/dZo  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 d"$ \fL  
    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。 9^`G `D  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) VaH#~!  
    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。 2&dtOyxo>  
    QGfU:  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 uRJLSt9m  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' LTrn$k3}  
    *Bc= gl$  
    PZQ}G*p3  
    8eL[ ,uw  
    焦距大约 360mm. Kx ';mgG#$  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 2U i)'0  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 w<5w?nP+Oh  
    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。 y 2&G0y  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 7x`uGmp1  
    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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    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”。 :_~UO^*h  
    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. ; =ai]AYW  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 x$Ko|:-  
    (`5No:?v<  
    +y!dU{L^  
    tO~DA>R  
    从左向右的零件分别用来固定接目镜镜片、镜筒、固定场镜镜片、十字丝与光阑。 [=z1~dXKb  
    vvU;55-  
    "WdGY*r  
    R] tHd=kf  
    冉斯登原理目镜。 r  /63  
    4_Tx FulX.  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 8p,q9Ey  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm mk2T   
    O8(;=exA  
    @s}I_@  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 *6s B$E_y  
    zmQ V6o=k  
    ({zt=}r,  
    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。 s3HwBA  
    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？） iA3d[%tBb  
    `r e]Q0IO  
    .+t{o [  
    {mY<R`Ee  
    B q+RFo  
    i[`nu#n/  
    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. ） ;{ u{F 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。） iT1"Le/N  
    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。 PX65Z|~>_  
    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。 1k6f|Al -  
    gQ3Co./  
    Po'yr]pr  
    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。 TS^(<+'  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. H=?v$! i  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线bairuizheng
    科学家
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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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    离线dushunli
    技术专家
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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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    离线lufan
    助理工程师
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    只看该作者 4楼 发表于: 2020-02-16
    佩服楼主！！！！
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    在线tassy
    科学家
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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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    离线刘明欢聪慧
    技术专家
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    只看该作者 6楼 发表于: 2020-02-16
    祝楼主早日成功
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    离线likaihit
    科学家
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    只看该作者 7楼 发表于: 2020-02-16
    很好的创新
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