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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。 >g>?Y G  
    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”。 =X@o@1  
    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. `Mk4sKU\a  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 \|t{e8}  
    ){ gAj  
    DP*@dFU"  
    vq>l>as9O  
    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。 .S7:;%qL6  
    J +q|$K6  
    :YNp8!?T?  
    V`bs&5#Sx  
    冉斯登原理目镜。 Qx t@ V  
    v{y{sA  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 8r^ ~0nm  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm %K1")s  
    !` 26\@1  
    m|F:b}0Hb  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 9M'DC^x*T  
    ;^3$kF  
    IzUo0D*@  
    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。 Im)EDTm$  
    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？） cp%ii'  
    S_\ F  
    -5k2j^r;  
    hO( RZ '{  
    F8=nhn  
    :E'P7A  
    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. ） ~pz FZ7n4  
    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。） ~xDw*AC-  
    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。 |[1D$Qv  
    如果希望目镜视场角是 45 度，可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 5<+KR.W  
    &&7r+.Y  
    FS@A8Bb  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Nfn(Xn*J-  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. LchnBtjn  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代，把镜头的镜片拆了，保留红外截止片。 ZafboqsDL  
    ra6o>lI(,  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 w4:\N U  
    QIU,!w-3X  
    l]_=:)" ]  
    yR71%]*.  
    [QczlwmO  
    "Ty/k8?  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据，所以想到了使用拍月亮的方法估算。 vO@s$qi  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. Q^_/By@  
    KL?)akk  
    {}Ejt:rKN  
    U 4,2br>  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C A74920X`W  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' Oejq@iM"(  
    XcfKx@l  
    /Cr/RG:OX  
    [_6&N.  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 T-" I9kM  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 pchBvly+0  
    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。 1|Q vN1?  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) .ln8|;%  
    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。 &h~aChJ  
    NAFsFngqH  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 SU%DW4 6  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' _|{aC1Y!V  
    ]!{y a8  
    >_ \<E!j  
    "$^0%-  
    焦距大约 360mm. Ug"rJMZG  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 (9RslvK L  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 gn1(4 o  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm)，这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 -$a>f4]  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 i+vsp@d  
    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”。 <|6%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. E;\M1(\u  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 ,%"xH4d  
    eH>#6R1-  
    ]5CNk+`'  
    JHV)ZOO  
    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。 > dZ3+f  
    jB$SUO`*  
    iAO5"(>}?  
    t@zdm y  
    冉斯登原理目镜。 ` vk0c  
    &&8'0 .M{  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm !-]C;9 Zd  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 3-Bl  
    aC=['a>)  
    4 2) mM#  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 .=R lOK  
    \|= mD}N  
    Va<H U:<  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 H -t|i  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） GRYe<K  
    _ *(bmJM  
    GY!C|7kN  
    +=@^i'  
    :Hy]  
    `$;+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. ） x!7yU_ls`  
    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。） /="HqBI#i  
    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。 xp \S2@<  
    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。 !AHAS  
    L&2u[ml  
    $n=lsDnhQ  
    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。 |^n3{m  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. \{|ImCH  
    [ 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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