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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。 Gn+3OI"  
    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”。 UX-l`ygl  
    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. mp_(ke  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 -j%!p^2j9  
    4KB) UPW  
    #y~`nyg%|  
    "s']@Qv  
    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。 _8Si8+j  
    E6);\SJG}  
    $qN+BKd]3  
    nwd 02tu  
    冉斯登原理目镜。 I,{9vew  
     T)o)%Yv  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm WMB~? EDhv  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm U=<E,tM  
    PVAs# ~  
    (7nWv43  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Dk#$PjcRE  
    urT!?*g,  
    _7SOl.5ZE  
    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。 "FC;k >m  
    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？） UQl3Tq4QM  
    JGaS`fKSk  
    Y(WX`\M97  
    ^>?gFvWB%  
    &~ g||rq  
    YaTJKgi"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. ） M9MfO*  
    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。） %YhZ#>WT  
    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。  A_: Bz:  
    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。 P,Fs7  
    =K#D^c~  
    CT6Ca,  
    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。 +{ QyB  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. rj"oz"  
    [ 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。 F!jYkDY  
    YC4S,fY`  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 ZLe@O~f;%  
    ,EW-21  
    TI:-Y@8  
    A7DEAT))4L  
    zghUwW|K  
     q%,q"WU  
    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。 Qjh5m5e  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. JnH>L|G{;%  
    r6&f I"Yg  
    hZ-No  
    jx a?  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C |lAu6d !  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' D1t@Y.vl  
    E[HXbj"  
    Fy8KZWim  
    W}V L3s  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 J3cbDE%^m  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 &'9 Jy'(X  
    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。 ^Fgmwa'  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) ?UnOi1"v9  
    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。 TO.?h!  
    ['j_W$8n  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 *@|d7aiO  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' eAS~>|N#x  
    +[Nc";Oy  
    wQJY,|.  
    R"#DR^.;  
    焦距大约 360mm. d:}aFP[  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 H2`aw3  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 >t')ZSjRs  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm)，这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 n; ;b6s5  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 Fp..Sjh 6  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm，网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展，了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 {~7V A  
    现在我的知识还无法设计镜片，只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了，平凸透镜镜片的直径是 25mm，焦距大约 30mm. @Q~Oc_z  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 ek6PMZF:'  
    c0M=T  
    3]Rb2$p[=  
    'ms&ty*T  
    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。 !uoU 8Ki9  
    xKIzEN &  
    ;QbMVY  
    m }I@:s2  
    冉斯登原理目镜。 tpp. 9  
    |~vo  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm {p&M(W]  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm >-fOkOWXy  
      )z#  
    !C>}j* 4  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 =jZ}@L/+  
    Z^w11}  
    &t1?=F,]  
    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。 m3zmyw}  
    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？） )=6 |G^  
    |f+|OZY  
    *|S.[i_7  
    h6c0BmS{1  
    J WaI[n}  
    %7WQb]y  
    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. ） .: ~);9kj  
    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。） -m*IpDi  
    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。 6}bUX_!&s  
    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=s<6dO  
    !#P|2>>u  
    PScq-*^  
    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。 \d~sU,L;]  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. kGbtZ} W  
    [ 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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