[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。 '"QN{ja  
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”。 2sVDv@2  
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. 7[i&EPN
 
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 Cv/3-&5S  
$Rn9*OKr  

图片:01.jpg

%e_){28 n  
EW3--33s  
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。 ca,c+5  

图片:08.jpg

2wgcVQ Awa  
,dFY]  
XpA|<s  
冉斯登原理目镜。 \jS^+Xf?^  

图片:02.gif

#-{ljjMQI  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm SRU#Y8Xv|  
经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm F5M{`:/  

图片:03.jpg

=$ubSfx  
ju4wU;Nu  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 +vPCr&40  

图片:04.jpg

4{b/Nv:b  
:5jorVu  
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。 ]iZ-MG)J  
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？） @&9<)1F  

图片:05.jpg

p%/lP{  
y+izC+  
= N:5#A  

图片:06.jpg

mXMU  
>feeVk  
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. ） a)6?:nY$  
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。） 6\%#=GG  
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。 zE7)4!  
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。 $. sTb  

图片:07.jpg

B*^QTJ  
v[a4d&P  
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。 kq(]7jU$[  
计算得到是 4/f = 7.5mm. dbF9%I@  

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。 `QT9W-0e^  
"}<baz  
做了一个 1.25 英寸目镜的接口。 L0ZAF2O  
85+w\KuEY  

图片:小蚁_1.jpg

M|7{ZE`Y  
DF"*[]^[  

图片:小蚁_2.jpg

I&5cUj{GX-  
{.r9l   
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。 .L_ Hk  
使用 Canon 微单对估算方法进行了验证，误差是 3%. f5.Be%  
j8ac8J,}c  

图片:传感器尺寸.jpg

~Ecx>f4nX  
2c5)pIVEy  
估算 Canon EOS M2 微单传感器画幅 APS-C [Y6ZcO/-i  
这张是 2019.12.14 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 32'08.8'' et`rPK~m  
vz)zl2F5sY  

图片:Canon微单.jpg

~&+8m=   
uHyc7^X>  
焦距大约 714mm, 图片是 5184 * 3456 像素的。 H(Ad"1~.#  
用 PS 测了一下，月亮的直径是 1510 个像素。 'Y>@t6E4  
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。 ]?hlpL  
5184 * 3456 对应传感器尺寸 5184 / (1510 / 6.677) = 22.9(mm); 3456 / (1510 / 6.677) = 15.3(mm) byJ[1UK  
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。 RIF*9=,S  
Qy) -gax:,  
估算了小蚁运动相机的传感器画幅是 1/2.3 英寸 0Y*Ag,S  
这张是 2019.03.21 拍的月亮，当时月亮的视直径大约是 33'40.3''  Kuh)3/7  
05;J7T<  

图片:小蚁.jpg

f7 zGz  
^~m}(6  
焦距大约 360mm. HH^yruP\}  
图片是 4608 * 3456 像素的。 )'`@rq!  
用 PS 测了一下，月亮的直径是 2606 个像素。 _;G|3>5u  
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。 .WW|v  
4608 * 3456 对应的传感器尺寸 4608 / 2606 * 3.526 = 6.235, 3456 / 2606 * 3.526 = 4.676 e41r!od  
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”。 ?go+oS^  
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. ^+20e3 ~Y  
3D 打印出小零件把2块镜片安装在一起，当成目镜使用。 ^%pM$3ov  
Z:(yX0U,[  

图片:01.jpg

llP 5  
]5}C@W@_  
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。 R"`7aa6  

图片:08.jpg

pk0Cx  
1hn4YcHb  
"=97:H{!  
冉斯登原理目镜。 o<r|YRzQl  

图片:02.gif

1EvK\  
如果单片透镜的焦距 f = 30mm，下图的 d 可以取 d = 2f/3 = 20mm ) ]x/3J@  
经过计算，目镜的焦距 f(e) = 3f/4 = 22.5mm * vMNv  

图片:03.jpg

x{';0MkUV  
U*sQYt<?g  
十字丝距场镜 f/4 = 7.5mm 的位置。 Zw`vPvb!  

图片:04.jpg

ZH<:YOQ  
mOkf   
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_oWmD  
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？） q`8M9-~  

图片:05.jpg

uYv"5U]MFv  
- s,M+Q(<  
oSOO5dk:
z  

图片:06.jpg

dE[nPtstb  
Rr|&~%#z  
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. ） ]_WB^  
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。） NlS/PWc6(  
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。 =E?!!EIq.  
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。 ;/Z9M"!u[  

图片:07.jpg

:7w^2/ZGo  
}Ra'`;D$  
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。 &(]@L\A  
计算得到是 4/f = 7.5mm. dMnJ)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