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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。 -$8.3\6h  
    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”。 PKs%-Uk  
    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. NKh {iSLm  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 1^>g>bn_"  
    |dzF>8< )  
    9{#|sABGD  
    ^<Tp-,J$EN  
    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。 `*!>79_2C  
    WQC6{^/4[1  
    T1di$8  
    oVsazYJ|?  
    冉斯登原理目镜。 #E@i@'T  
    h4i $z-!  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm twS3J)UH  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm Oo .Qz   
    W)~.o/;  
    `v{X@x  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 *c c+Fd  
    z$5C(!)  
    3 pH` ]m2  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 <~*Ol+/  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） OkUpgXU  
    u\?u4  
    -ix1<e  
    -B(KQT,J  
    \8aF(Y^H  
    >7q,[:(gs  
    如果有公式：望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 （因为望远镜的视场角一般不超过 5 度，所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ） :vT%5CQ  
    可以推导出：目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径，f(e) 是目镜的焦距。（这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。） 28yxX431S  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm，可以计算出目镜视场角是 53.5 度，这个有点偏大，需要限制一下。 dw!Eao47  
    如果希望目镜视场角是 45 度，可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 * XGBym  
    (32nI?)a  
    ~{Bi{aK2  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 W (=B H  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. [wG%@0\  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代，把镜头的镜片拆了，保留红外截止片。 aM!#  
    {E|gV9g  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 wP"|$HN  
    >oDP(]YGg  
    q/79'>`|ai  
    lJ#>Y5Qg  
    _9r{W65s  
    ,O$C9pH9  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据，所以想到了使用拍月亮的方法估算。 /|AuI qW  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. >~~\==".  
    B$EP'5@b  
    5V!XD9P'  
    _xt(II   
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C x$DJ  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' )n@3@NV  
    HC,@tfS  
    GJPZ[bo  
    TVwYFX  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 ]{^vs'as\  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 Dj"=kL0  
    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。 A8GlE  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) oW6<7>1M7  
    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。 _B FX5ifK  
    l&xD3u^G  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 k]pD3.QJ  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 0u2uYiE-l  
    QPE.b-S  
    z-gG(  
    #SNI dc>9\  
    焦距大约 360mm. o1+]6s+j}  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 r0 C6Ww7u  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 f om"8iL1  
    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。 >]8.xkQq  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 >irT|VTf  
    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”。 xjK_zO*dLq  
    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. c.8((h/  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 Od!F: <  
    9o`7Kc/g  
    Kl aZZJ  
    .A*VLF*m  
    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。 NlF0\+h  
    ckf<N9  
    KZrMf77=  
    $W/+nmb)@K  
    冉斯登原理目镜。 fKT Dt%  
    k'@7ZH  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 0;FqX*  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm xBL$]>  
    -3G 4vRIo  
    H}sS4[z  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 c/<Sa|'  
    tM^;?HL]  
    Hbjb7Y?[  
    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。 wc7mJxJxA  
    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？） e8AjO$49  
    v@fe-T&0  
    W,HH *!  
    kqKj7L  
    WxVn&c\  
    .:{h{@a  
    如果有公式：望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 （因为望远镜的视场角一般不超过 5 度，所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ） '?"t<$b  
    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。） j\`EUC  
    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。 1p7cv~#95  
    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。 =My}{n[  
    axK6sIxx  
    b^[W_y  
    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~{jEg  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. 3Q'[Ee2-3  
    [ 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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