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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。 1OW#_4w/  
    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”。 {%Ujp9i  
    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. b1NB:  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 8 y+Nl&"V  
    wM#BQe3t#  
    J 8""}7D  
    *N|s+  
    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。 TSCc=c  
    }R]^%q@&  
    b/g"ws_  
    sB>ZN3ptH^  
    冉斯登原理目镜。 ?g~g GQV  
    '#faNVPABh  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm dx It.h   
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm A7X-),D  
    7TN94@kCF  
    |#D$9+  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 byUz  
    Jxy94y*  
    )-4xI4  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 "t\gkJyK  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） m;]glAtt  
    rJ UXA<:2  
    @JL+xfz  
    u/8urxp y  
    u/2!v(  
    {Z=m5Dy}  
    如果有公式：望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 （因为望远镜的视场角一般不超过 5 度，所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ） Qy+&N*k>  
    可以推导出：目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径，f(e) 是目镜的焦距。（这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。） l[J'FR:  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm，可以计算出目镜视场角是 53.5 度，这个有点偏大，需要限制一下。 4z##4^9g  
    如果希望目镜视场角是 45 度，可以计算出光阑内径是 17.7mm, 也就是目镜的视场光阑。 h&4f9HhS=  
    j7M[]/|  
    k)a-odNrb  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 {,aI0bw;  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. [Nn ?:5"  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代，把镜头的镜片拆了，保留红外截止片。 9U_uw Rv2  
    }hralef #N  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 E*ug.nxy  
    P,x'1 `k~  
    2FxrMCC  
    <6]TazW?S  
    Fq6sl}b(On  
    pcd*K)  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据，所以想到了使用拍月亮的方法估算。 mTcopyp  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. i+$G=Z#3E  
    kCXQHX  
    R^PPgE6!$  
    vps</f!  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C W0X/&v,k*  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' T[}A7a6g_  
    [*<F   
    .5ap9li]  
    *{qW7x.6h  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 o5 UM)g  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 hjVct r  
    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。 jP?YV  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) Wj"\nT4  
    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。 ^t&S?_DSZ  
    R36BvW0X  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 "+oP((9  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' )[d?&GK  
    l^ P[nQDH  
    iGxlB  
    4l/hh|3@  
    焦距大约 360mm. x;&01@m.  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 eI8rnp( Ia  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 vUEG0{8l  
    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。 (yjx+K_[  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 "P) f,n  
    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”。 pu"m(9  
    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?,b51"  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 lH%%iYBM  
    w/1Os!p  
    Il4R R  
    ku3(cb!2  
    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。 e{Y8m Xu  
    JK%UaEut=  
    a_T3<  
    Fkvf[!Ci  
    冉斯登原理目镜。 zObrp  
    af>^<q  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm nb30<h  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 2lu AF2  
    P\rA>ZY  
    :Z R5<Y>  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 =C(((T.  
    NMvNw?]  
    /5wIbmz@I  
    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。 I1)t1%6"vJ  
    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？） k .#I ;7  
    m\.(-  
    t_"]n*zk1  
    fo"%4rkL  
    lzbAx  
    lD-HQd  
    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. ） bH Nf>  
    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。） ]r(&hqdR  
    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。 K/l*Saj  
    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\S31pYT  
    EEp~\^ -  
    Q3'L\_1L  
    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。 OnND(YiX  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. jr2wK?LbB  
    [ 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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    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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    在线刘明欢聪慧
    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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