[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。 7ftn gBv?  
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”。 z{R Mb  
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.  o]0E  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 7:~3B-Tb  
T3b0"o27  

图片:01.jpg

@!$xSH  
*r>Y]VG;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。 ZZi9<g1  

图片:08.jpg

xgOt%7sb  
z{.&sr>+v  
@kd$.7Y9  
冉斯登原理目镜。 -/8V2dv3  

图片:02.gif

Vb 36R_u  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm , wk}[MF  
经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm kU:Q&[/jzH  

图片:03.jpg

6@Q; LV+  
Ps! \k%FUl  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 ruhC:rg:/  

图片:04.jpg

W&A^.% 2l  
 ^Oj^7.T+  
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。 =>*}qen  
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？） %5ov!nm7  

图片:05.jpg

*h?*RUQ  
|$8N*7UD  
=j_4!^  

图片:06.jpg

:CM2kh"Iu  
Z'AjeZyyE  
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. ） }2=~7&)  
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。） tm;\m!^X{  
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。 kH06Cb  
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。 Kj"n Id)  

图片:07.jpg

y=GD
uU%  
mv<cyWp  
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。 fN`Prs A  
计算得到是 4/f = 7.5mm. U
SE!  

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。 tjy@sO/Q  
1`&"U[{  
做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 /9u12R*<  
fH
5/  

图片:小蚁_1.jpg

9<!Ie^o?  
{Ve_u  

图片:小蚁_2.jpg

dBp)6ok#c  
z`@|v~i0`  
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。 "\Nn,3qp  
使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. 2G`tS=Un  
z/S}z4o/  

图片:传感器尺寸.jpg

dxeLu  
 Hn,;G`{  
估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C QK/~lN  
这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' h-:te9p6>4  
w>gB&59r  

图片:Canon微单.jpg

w'D=K_h  
#ANbhHG  
焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 |`6*~ciUV  
用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 -Fs<{^E3j  
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。 DlbNW& V  
5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) 0=KyupwXC  
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。 w+3-j  
*U^7
MU0  
估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 ZncJ  
这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3'' %FO#j6  
Bgj^n{9x  

图片:小蚁.jpg

.~dNzonq  
7^Q4?(A  
焦距大约 360mm. ":N EI  
图片是 4608 * 3456 像素的。 z7g=L@   
用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 2i_k$-  
主镜焦距 * 月亮视直径 = 360 * (33 * 60 + 40.3) / 3600 * 3.14159265358979 / 180 = 3.526(mm)，这是 2606 个像素对应的传感器尺寸。 S U$U  
4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 \$[S=&E  
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”。 AXT(D@sI=  
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. X]+z:!  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 =";G&)H-  
kxWcWl8  

图片:01.jpg

+ C'<*  
zr@HYl  
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。 D&*'|}RZ  

图片:08.jpg

?M9?GodbP.  
g(QT"O!dY  
9:JQ*O$  
冉斯登原理目镜。 CXd/M~:!  

图片:02.gif

BRTCo,i  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm W'"p:Uhq  
经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm u`?v-  

图片:03.jpg

_;'<}a  
[oDu3Qn  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 |f{(MMlj  

图片:04.jpg

wn/Y5   
jeWI<ms  
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。 AR3v,eOs  
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？） Zonr/sA~  

图片:05.jpg

nxhn|v  
jUGk=/*]e  
Gc,6;!+(  

图片:06.jpg

m<I>NYfE  
1w}DfI  
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. ） rcUJOI  
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。） JIU8~D  
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。 s6(bTO.  
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。 sh)[|?7
z  

图片:07.jpg

TxP8&!d  
4_W*LG~2s  
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。 jg\FD51$  
计算得到是 4/f = 7.5mm. /pQUu(~h_  

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