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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。 7uorQfR?  
    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”。 |lv|!]qAma  
    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. A)ipFB 6K  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 u4Em%:Xj  
    u^029sH6j  
    ] }f9JNf$  
    Nan[<  
    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。 M:5b4$Qh<  
    y^o@"IYu3  
    O{ /q-~_  
    +**!@uY  
    冉斯登原理目镜。 BC'llD  
    :kfp_o+J  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm [ Bl c^C{f  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm ?ve#} \  
    ,]b~t0|B  
    }jill+]  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 WOh|U4vt  
    Fv<`AU  
    :T9< d er,  
    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。 vOg#Dqn-  
    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？） _ 84ut  
    U4G`ZK v(!  
    .KdyJ6o  
    %\i9p]=  
    fU!<HD h  
    `Qeg   
    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. ） d|4}obCt  
    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。） }pJwj  
    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。 ;j2vHU#q-  
    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。 -kbg\,PW  
    ]5%/3P,/  
    8mQmi`  
    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。 8zMu7,E  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. jbR0%X2  
    [ 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。 gg8Uo G  
    Y0X-Zqk'  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 r9dyA5oD  
    bcYF\@};  
    ,I,\ml  
    @mfEKU!  
    D"D<+ ;S#  
    F|!){=   
    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。 5D'\b}*lJ}  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. ctGL-kp  
    ?F3h)(}  
    *IM;tD+7Q~  
    VzVc37 Z>6  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C *Em,*!  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' *I0T{~  
    g pOC`=  
    % oo2/aF  
    <.? jc%  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 _D+J!f^  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 ;&)-;l7M  
    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。 [D4Es  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Ll4g[8  
    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。 c3CWRi`LE  
    .yEBOMNZ  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 zld#qG6  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' s ']Bx=  
    ~ (jKz}'~U  
    gp\<p-}  
    XD2v*l|Po  
    焦距大约 360mm. Qr{E[6  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 M "94#.dKK  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 _+E5T*dk  
    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。 #e$5d>j(  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 Ptdpj)oi&Q  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm，网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展，了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 9YIM'q>`v  
    现在我的知识还无法设计镜片，只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了，平凸透镜镜片的直径是 25mm，焦距大约 30mm. Neq+16*u  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 [842&5Pd?  
    ^ =bu(L  
    bv]`!g: C  
    :|V$\!o'U  
    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。 ]/[FR5>  
    n7B7m,@1  
    xu/cq9  
    N..yQ-6x?  
    冉斯登原理目镜。 ,&]S(|2%>t  
    kO.%9wFbz  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm -Br Mp%C  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm :~b3^xhc^  
    #C~+JL  
    GY6`JWk  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Uol|9F  
    [w>$QR  
    3KR d  
    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。 ] bM)t<  
    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？） YIn',]p:  
    5gH1.7i b  
    #a/5SZP Z\  
    a]JYDq`,3  
    3c#BKHNC  
    63q^ $I  
    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. ） M>wYD\oeg  
    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。） ~bM4[*Q7  
    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。 CY 4gSe?  
    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。 s>B5l2Q4  
    PlU*X8  
    Pu7_ v  
    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。 _Zp}?b5Q  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. *rM^;4Zt  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    在线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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