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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。 Gf+X<a  
    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”。 Ht/#d6cQ  
    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. . &`YlK  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 7zA+UWr  
    'jO8C2Th%  
    TA:uB[Ji  
    #n15_cd  
    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。 !_~ /Y/M  
    0 z]H=  
    }m%&|:PH  
    %6Vb1?x  
    冉斯登原理目镜。 W=LJhCpRHj  
    .XRe:\8mc  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ^8]7  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm w Jp1Fl~  
    \.p; 4V&  
    h(J$-SUs  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 RP[`\  
    BafNF Pc  
    [Ob'E!;<  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 S'w}Ir  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） 1@|%{c&+9  
    j6$@vA)  
    :D;pDl  
    GM1.pVb  
    $>uUn3hSx\  
    ,O:p`"3`0=  
    如果有公式：望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 （因为望远镜的视场角一般不超过 5 度，所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ） \*qradgx$  
    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。） }Qe(6'l_  
    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。 :hW(2=%  
    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。 d#$Pf=}  
    A #m_w*  
     "^BA5  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 >.9V`m|  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. R^sgafGl=  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代，把镜头的镜片拆了，保留红外截止片。 d7QUg 6=  
    &2 *  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 6@FhDj2X  
    }aXSMxCd  
    |JWYsqJ0U  
    )dEcKH<#  
    5=p<"*zJ  
    ,D(Bg9C  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据，所以想到了使用拍月亮的方法估算。 T\6,@7  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. yI07E "9  
    )8}k.t>'s  
    @]}/vsI m  
    |]?W`KN0  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C dBovcc  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' `nEqw/I  
    eX}aa0  
    D0kz;X  
    8 *{jxN'M  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 gp$Rf9\  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 :7obxW1X  
    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。 QLHEzEvf{/  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 8@S]P0lk  
    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。 rLmc(-q  
    ~Jsu"kr  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 'o0o.&/=  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 6|3 X*Orn  
    '|5o(6u'  
    ,C 0y3pL  
    QOrMz`OA  
    焦距大约 360mm. VnB HQ.C  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 3c wBPqH  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 `r3 klL,W'  
    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。 >mJ`904L  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 F  Qk  
    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”。 ;|?_C8  
    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)=|{QR>W  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 r4K9W9 0  
    ^gp]tAf  
    H? Q--pG8  
    S(xs;tZ  
    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。 Z8Y& #cB  
    v^s?=9  
    ]u$tKC  
    .xmB8 R  
    冉斯登原理目镜。 Db*b"/]  
    fiA8W  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm AA=rjB9  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm '<<@@.(f  
    j n SZ@u  
    G/# <d-}_  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 w+*rbJ  
    6|f8DX%3V  
    KA{QGaZ/  
    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。 q. Jx|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？） IZLCwaW  
    ILH[q>  
    >#;;g2UV  
    c!wRq4  
     + @f  
    U; <{P  
    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_gkO;s%  
    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。） B]<N7NYn1  
    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。 \#w8~+`Gq  
    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。 Vn{;8hZ :a  
    Pp69|lxV=k  
    N5=}0s]e  
    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。 Z`GEF|eh  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. W=293mME  
    [ 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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