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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。 /CO=!*7fz  
    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”。 z#`Qfvu6Hi  
    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. IIGx+>  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 Mr4,?Z&`-d  
    j -"34  
    Z Q*hrgQ  
    P{ %Urv{U  
    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。 x%ccNP0  
    Q;z!]hjBM  
    pZ*%zt]-a  
    -@]b7J?`k  
    冉斯登原理目镜。 8BZ&-j{  
    3Ur_?PM+C  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ojm IEzsz  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm @^ &p$:  
    sz/^Ie-~  
    Q1yXdw  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 .)WEg|D0Ku  
    9(!AKKrr;  
    aqK+ u.H  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 k$f2i,7'  
    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？） "LkBN0D  
    O/#uQn}  
    d)Z&_v<|  
    B1U!*yzG6  
    1k)pJzsc  
    Gl|n}wo$  
    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. ） nq>F_h  
    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。） 6yAZvX  
    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。 ~UeTV?)  
    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。 I][&*V1  
    Np$&8v+en  
    gzKMGL?%?  
    出瞳距离，我的理解就是光线聚集到面积最小位置时距接目镜的距离。 Bv jsl  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. *[b>]GXd49  
    [ 此帖被megapirateng在2020-02-15 21:18重新编辑 ]
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    离线megapirateng
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    只看该作者 置顶 (来自22楼) 发表于: 2020-02-17
    通过拍月亮估算相机传感器尺寸的方法
    — (cyqdesign) 执行 帖内置顶 操作 (2020-02-18 13:02) —
    找了一个小蚁运动相机一代，把镜头的镜片拆了，保留红外截止片。 O j:I @c  
    tH *|  
    做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 7_)38  
    gg%)#0Zi  
    |Z2"pV  
    ceCO*m~  
    &zEBfr  
    2@z.ory.  
    网上查不到这一款相机的传感器尺寸数据，所以想到了使用拍月亮的方法估算。 G![4K#~NM  
    使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. n9J{f"`m  
    i+~BVb  
    VzHrKI  
    </xf4.C  
    估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C ##xvuLy-6  
    这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' <Y1 Plc  
    SvvNk  
    !yrh50tD  
    a`f@&A`z  
    焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 dlCYdwP  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 v;;3 K*c>  
    焦距 * 月亮视直径 = 714 * ((32 * 60 + 8.8) / 3600  * 3.14159265358979 / 180) = 6.677(mm), 这是 1510 个像素对应的传感器尺寸。 2; ,8 u  
    5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) J!5b~8`v  
    估算传感器尺寸: 22.9mm * 15.3mm，网上查的数据: 22.3mm * 14.9mm 误差约 3%，还算比较准了。 _<sN54  
    leH 7II9  
    估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 DQXcf*R  
    这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' .f-=gZ* *  
    #Mk: 4  
    >8OY6wb  
    UdnRsp9S  
    焦距大约 360mm. KZZY9  
    图片是 4608 * 3456 像素的。 HZ Wt>f  
    用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 6z6\xkr  
    主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm)，这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 URbB2 Bi  
    4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 Q{950$ )L  
    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”。 :P_h_Tizv  
    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. }=bzUA`C  
    3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 [#gm[@d,  
    pwfQqPC#_  
    nb/q!8  
    9abUh3  
    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。 ZSQiQ2\)  
    L1RD`qXu.  
    | 9S8sfw  
    " C0dZ  
    冉斯登原理目镜。 fW2NYQP$:  
    _ $>);qIP4  
    如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ! I?C8)  
    经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm #1J ,!seJ  
    Lbz/M _G  
    S,:!H@~B  
    十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 wd*B3  
    ZiuD0#"!  
    7/<~s]D[%  
    不知是不是我一直被误导了，误以为“目镜的视场角”是一个实际的角度。 e x Z/  
    想了一下，好像这个角度只是一个参数，并不会对应哪一个角度。（我是不是哪儿弄错了？） im &N &A  
    O oA!N-Q  
    +&G(AW  
    (9%?ik  
    }~@/r5Zl  
    ZUHW*U.  
    如果有公式：望远镜的视场角 = 目镜视场角 / 放大倍率 （因为望远镜的视场角一般不超过 5 度，所以认为 tan(α) = sin(α)  = α. ） 4utwcXL  
    可以推导出：目镜视场角 = d / f(e) 式中 d 是目镜的光阑直径，f(e) 是目镜的焦距。（这个数值似乎并不对应什么实际的具体角度。） }V] b4t  
    打印十字丝及光阑零件的内径是 21mm，可以计算出目镜视场角是 53.5 度，这个有点偏大，需要限制一下。 n+=qT$w)  
    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。 ?+hEs =Xs  
    q#AEu xI1  
    j%'2^C8  
    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。 QY)p![6Fj  
    计算得到是 4/f = 7.5mm. =a,qRO  
    [ 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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