[求助]菜鸟一枚，业余想设计天文望远镜。 [复制链接]

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。 h?f>X"*|(  
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。

这2天的进展，了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 #vf_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. 4S L_-Hm.  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 W3Ulewa  
Z0
fJ9HW  

图片:01.jpg

Gqyue7;0,  
;t]|15]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。 sg'NBAo"  

图片:08.jpg

(Btv ClZ  
2 Y|D'^  
c-5jYwV  
冉斯登原理目镜。 j1$
<]f  

图片:02.gif

u{bL-a8}  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm .dI)R40L/\  
经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm nd+?O7~}(  

图片:03.jpg

hkW{88  
[.q(h/b  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 "A]Y~iQ  

图片:04.jpg

zH'2s-.bi  
y67uH4&Vm  
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。 `W[+%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？） 4VIg>EL*  

图片:05.jpg

Q-zdJt  
>$F:*lO  
+zRh fIJHH  

图片:06.jpg

E'%lxr  
_2jw,WKr  
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. ） 8mgQu]>  
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。） jNy?[ )  
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。 =ef1XQ{i*  
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。 h39e)%x1  

图片:07.jpg

_@E "7<\  
V_;9TC  
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。 0Ry
Fv+  
计算得到是 4/f = 7.5mm. -3mgza  

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。 ;[caiMA-  
IM$0#2\  
做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 K>LpN')d  
(!ZV9S  

图片:小蚁_1.jpg

bpnv&EG  
|>@-grs  

图片:小蚁_2.jpg

#Jv43
L H  
'f6PjI  
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。 I<xy?{s  
使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. _iq2([BpL  
lJ'trYaq7  

图片:传感器尺寸.jpg

YJc%h@_=]  
v\'rXy  
估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C Y.9~Bo<<r  
这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' yP%o0n/"x  
9iK&f\#5H  

图片:Canon微单.jpg

77^ "xsa  
>"bnpYSe  
焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 J& )#G@fRX  
用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 ]DU61Z"v?b  
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。 qf)C%3gXI  
5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) &8waih(|  
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。 . Jb?]n  
aSTFcz"  
估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 H):-!?:  
这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' 0w'|d@*wV  
N tO?  

图片:小蚁.jpg

;
*.(.  
e"PMvQ  
焦距大约 360mm. -}<d(c  
图片是 4608 * 3456 像素的。 '1]+8E `Z  
用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 hc6.#~i  
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。 K`~BL=KI  
4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 ;C+cE#  
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%。

这2天的进展，了解了目镜的“视场角”、“出瞳距离”、“视场光阑”。 =q_&*'  
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. cJU!zG  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 /Nj:!! AN  
Y0/jH2n  

图片:01.jpg

](B&l{V  
m&Y;
/kr  
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。 `A4QU,0 8h  

图片:08.jpg

jw:4fb  
A2g"=x[1@K  
O ,Pl7x%tK  
冉斯登原理目镜。 "|.+L  

图片:02.gif

s`8M%ZLu  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm 7&;[an^w  
经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm  At`1)  

图片:03.jpg

$\YLmG  
;4-pupK~%  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 AmT|%j&3  

图片:04.jpg

W (=Wg|cr  
6e$sA (a=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。 uPv;y!Lsa@  
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？） 5XSxQG@k^z  

图片:05.jpg

37:b D  
!1a|5 xrn  
/%J&/2Wz  

图片:06.jpg

H6%!v1 u  
O?C-nw6kP  
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. ） RE`J"&  
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。） `}k&HRn  
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。 f>\bUmk(  
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。 \U)2 Tg  

图片:07.jpg

D&z'tf5  
l6&v}M  
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%cj39$  
计算得到是 4/f = 7.5mm. 5CY@R  

兴趣是创新的动力

天文望远镜！

佩服楼主！！！！

业余兴趣是创新的动力

祝楼主早日成功

很好的创新