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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。 Mqf}Aiqk;  
    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”。 J{d(1gSZ  
    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. U IfH*6X  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 eK'wVg#  
    &&WDo(r3  
    \<ZLoy_  
    4d0#86l~J/  
    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。 SET-8f  
    (3VGaUlx  
    &UL_bG }  
    $Z ]z  
    冉斯登原理目镜。 O+_N!/  
    P/MM UmO  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 2U}m RgJu  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm OEnDsIhq  
    yxwWj>c  
    94Ud@F9d5  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 %H& ].47  
    h*3{6X#(/  
    -f9]v9|l  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 j)Y[4 ^k^  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） >&WhQhZ3kg  
    K"\MU  
    ,gMy@  
    R^%e1 KO]  
    ]\Xc9N8w  
    'e@=^FC  
    如果有公式：望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 （因为望远镜的视场角一般不超过 5 度，所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ） yfEb  
    可以推导出：目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径，f(e) 是目镜的焦距。（这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。） Tfx :"u  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm，可以计算出目镜视场角是 53.5 度，这个有点偏大，需要限制一下。 7LCp7$Cp  
    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。 +7U  
    _<zfQZai  
    }gGkV]  
    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。 [ohBPQO  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. (K :]7  
    [ 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。 eLD|A=X?  
    GB7/x*u   
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 [U@; \V$  
    ?:{sH#ua  
    _PFnh)o  
    K14^JAdY/  
    *Lqg=9kzr  
    &fa5laJb  
    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。 KnhoaBB  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. 7Z ;?b0W  
    %WTEv?I{Ga  
    yXI >I  
    FTc.]laO  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C dovZ#D@Q  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' j>uj=B@  
    c;0Vs,DUmG  
    X\$ 0  
    3 >E%e!D%  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 #U8rO;$  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 eW5SFY.  
    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。 Twn4lG4~  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) QrO\jAZ{Ag  
    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。 vAY,E=&XvM  
    HbP!KVHyk1  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 xGTP;NT_H  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' K\"R&{+=  
    oh# \]c\f  
    ctE\ q  
    ^B8b%'\  
    焦距大约 360mm. 'y8]_K*  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 (/35p g6\  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 PkI:*\R  
    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。 cGjPxG;  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 q, O$ %-70  
    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”。 %v M-mbX  
    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. g*AWE,%=|  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 hR?{3d#x2  
    D0-3eV -  
    gD @){Ip  
    AofKw  
    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。 vH@ds k  
    NIry)'"  
    Vx u0F]%  
    3qC}0CP*  
    冉斯登原理目镜。 ,?%Zc$\LW  
    Tx# Mn~xD  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm `4J$Et%S  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm "%w u2%i  
    %YscBG  
    jvL[ JI,b  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 &K#M*B ,*p  
    -uG +BraI  
    @Cyvf5|bL  
    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。 O,f?YJ9S  
    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？） g]H<}4lgq"  
    013x8!i  
    G9cUD[GB  
    pz*3N  
    hMO=#up&  
    8OU\V5i[,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. ） LU%E:i|  
    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。） #q=Efn'  
    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。 dR,fXQm  
    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。 @qAS*3j  
    aX'*pK/-  
    K w ]=  
    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。 2fd{hJDq;5  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. h*](a_0  
    [ 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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