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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。 / yi:Q0  
    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”。 2vqmsl ?  
    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. [GR]!\!%~  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 CJMaltPp&  
    I~p8#<4#b  
    Z:_m}Ya|  
    e;A^.\SP  
    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。 ^MW\t4pZ  
    fa!3/X+  
    #*yM2H"7,;  
    9N~8s6Ob  
    冉斯登原理目镜。 F!OOrW]p0  
    `a9k!3_L  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm e9~cBG|  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm 9RG\UbX)^|  
    QL)>/%yU  
    F5N>Uqr*oN  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 v!<PDw2'  
    T!u'V'Ei2  
    CRZi;7`*1  
    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。 >AR Tr'B  
    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？） CrnB{Z4L  
    hAV2F #  
    4R& *&GZ#  
    hl AR[]  
    +M44XhT  
    KY4d+~2  
    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. ） ? .c?Pu  
    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。） V/aQ*V{  
    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。 !Oeq G  
    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。 Ms.PO{wb  
    3C277nx  
    9 '2=  
    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。 (bg}an  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. "DVt3E  
    [ 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。 Te+^J8  
    Yr+d1(  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 S9J5(lYv~N  
    SWT:frki`  
    f7Zf}1|  
    L.kD,'G}>  
    (Q'U@{s  
    YX_vv!-]  
    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。 lDC}HC  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. |-n ('gQ[  
    )U'yUUi  
    Ss 2$n  
    bjlkX[{}I  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C mk\i}U>`  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' l2(.>-#  
    _e*c  
    AQe!Sqg'  
    ?NlSeh  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 K}Na3}m  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 Y[ ?`\c|  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 \BUqDd!  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) M\ dO({o  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm，网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%，还算比较准了。 _#FIay\ahB  
    '6X%=f'^b  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸  |# V(p^  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' -1CEr_(P^  
    *="m3:c'J  
    ~5ubh2{  
    dgslUg9z3g  
    焦距大约 360mm. ;b1wk^,Hw~  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 /~*Cp9F"]  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 S*g`d;8gV  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm)，这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 xZyeX34{M;  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 UW/N MjK  
    估算传感器尺寸: 6.235mm * 4.676mm，网上查的数据: 6.16mm * 4.62mm 误差约 1.2%。
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    离线megapirateng
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    只看该作者 1楼 发表于: 2020-02-15
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:03) —
    这2天的进展，了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 -]XP2}#d  
    现在我的知识还无法设计镜片，只能买现成的平凸透镜回来 DIY 了，平凸透镜镜片的直径是 25mm，焦距大约 30mm. V3.t;.@  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 sN/+   
    keCRvlZ4  
    DWf$X1M  
    5DFZ^~  
    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。 <z)E (J\  
    Gr)-5qh  
    {THqz$KN  
    &s VadOBQ  
    冉斯登原理目镜。 G]*|H0j  
    bQQVj?8jp  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm A6p`ma $L  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm l[YEKg  
    j[e,?!8;  
    v?j!&d>  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 :&yDqoQKJ  
    <qeCso  
    3!#/k+,C  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 <Ar$v'W=F{  
    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？） _T*AC.  
    geGeZ5+B  
    `X -<$x  
    $[(d X!]F  
    Ijedo/  
    U[||~FW'  
    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 V:<TR  
    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。） AHd-  
    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。 DW2>&|  
    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。 wE Qi0!  
    Ai kf|)D[  
    =`t^~.5  
    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。 N|dD!  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. A3R#z]Ub  
    [ 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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