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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。 {G0)mp,  
    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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    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”。 &xBK\  
    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. Z#F,y)YiO  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 vf'cx:m  
    p37zz4  
    -M:hlwha  
    J(EaE2  
    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。 EN-H4F  
    ~S^X"8(U  
    d]7|v r]  
    k)5_1y  
    冉斯登原理目镜。 <cDKGd  
    B]|6`UfB  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 7O+Ij9+{n  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm sArje(5Eo  
    T1(j l)  
    HCJ8@nki  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 5"kx}f2$  
    X%a;i6pq  
    e|b~[|;*=  
    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。 {}g %"mi#  
    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？） bvip bf[m<  
    i!Dh &XT  
    coF T2Pq  
    oI_oz0nHk  
    DIG0:)4R.  
    9U|<q  
    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. ） $bZu^d,  
    可以推导出：目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径，f(e) 是目镜的焦距。（这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。） qukjS#>+  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm，可以计算出目镜视场角是 53.5 度，这个有点偏大，需要限制一下。 kRN|TDx(  
    如果希望目镜视场角是 45 度，可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 X(GmiH /E  
    Jt2,LL:G  
    +z:CZ(fb  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 QN_)3lm  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. c$Xe.:QY  
    [ 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。 i zwUS!5e  
    *9 D!A  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 fk{0d  
    G%{0i20_  
    t'(1I|7  
    orfp>B) 0  
    fY W|p<Q0  
    ."6[:MF  
    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。 5o 0Ch  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. SSA W52xC  
    lm0N5(XP  
    $/Ov2z  
    cUk*C  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ^4pto$#@O:  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' @S3f:s0~D  
    $>q@SJ1q  
    6v732;^  
    )^x K   
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 (f#b7O-Wn  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 =RKSag&  
    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。 8@\7&C(g17  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) i.y)mcB4  
    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。 ;[ 'a  
    <02m%rhuW  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 JAjku6  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 8%:]W^  
    9pD 7 f`  
    L%\b'fs  
    l#qv 5f  
    焦距大约 360mm. [V}, tO|  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 [f{VIE*?%  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 @cD uhK"U}  
    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。 Wf26  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 V5mTu)tp5  
    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”。 \ gwXH  
    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. koG{ |elgB  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 EV M7Q>  
    zk_Eb?mhwV  
    =JLh?Wx  
    nwI3|&  
    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。 $"JpFT  
    /lhz],w  
    X?r48l??  
    gbBy/_b  
    冉斯登原理目镜。 j-@kW'K  
    {16<^  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm C2U~=q>>  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm  %V G/  
    y8Xv~4qQW  
    q(o/yx{bm  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 U%B(5cC  
    \5 pu|2u  
    x+5p1sv6  
    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。 ` m@U!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？） qZk'tRv  
    `|O yRU"EK  
    >cMd\%^t  
    c~,23wP1  
    kTIYD o  
    5MTgK=c  
    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. ） NLd``=&  
    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。） bKVj[r8D~  
    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。 ^>&k]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。 9<E g}Ic  
    . 9G<y 4  
    !cW[G/W8  
    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。 v5ur&egVs  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. /TQ}} YVw  
    [ 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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    离线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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