DE3343219C2 - - Google Patents
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- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
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- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
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Description
Die Erfindung betrifft ein Spiegelfernrohr mit auf
rechtem Bild ausgehend vom Gregory-System mit einem
als Hohlspiegel ausgebildeten sammelnden Hauptspiegel,
einem sammelnden Umkehrspiegel und einem Okular, wobei
der Strahlengang zwischen Hauptspiegel und Umkehr
spiegel mittels eines Fangspiegels und zwischen Um
kehrspiegel und Okular mittels eines Faltungsspiegels
je einmal gefaltet ist und der Umkehrspiegel seitlich
mit nur geringem Abstand tangential zum objektseitigen
Strahlengang vor dem Hauptspiegel angeordnet ist.
Das Spiegelfernrohr ist vorzugsweise für mittelere bis
starke Vergrößerungen bestimmt.
Bekannt sind Ferngläser und Fernrohre, die aus Ob
jektiven und Umkehrsystemen zur Bildaufrichtung be
stehen. Die Objektive können sowohl aus brechenden
Linsen aufgebaut sein oder Spiegel enthalten, und die
Umkehrsysteme werden üblicherweise als Linsen- oder
Prismenumkehrsysteme ausgeführt.
Ferner ist eine Vielzahl von Spiegelteleskopen unter
schiedlicher Bauart für astronomische Zwecke bekannt.
Grundsätzliche unterschiedliche Typen sind
- das Newton-Teleskop mit umgekehrtem Bild,
- das Cassegrain-Teleskop mit umgekehrtem Bild und
- das Gregory-Teleskop mit aufrechtem Bild.
- das Cassegrain-Teleskop mit umgekehrtem Bild und
- das Gregory-Teleskop mit aufrechtem Bild.
Ferngläser und Fernrohre mit Objektiven aus brechenden
Linsen für mittlere oder starke Vergrößerungen konnten
nach der Erfindung des Teleobjektivs wesentlich kürzer
gebaut werden; außerdem wurden in der Vergangenheit
durch Einsatz unterschiedlicher Prismenumkehrsysteme
entweder etwas kürzere und dafür breitere oder immer
noch relativ lange und für geradsichtige Lösungen
gefunden. Bei Fernrohren mit Linsenumkehrsystemen er
gibt sich notwendigerweise eine sehr große Bauhöhe.
Da Teleobjektive insbesondere zur Korrektion der Farb
fehler und zur Verkürzung der Bauhöhe mehrlinsig auf
gebaut werden, ergibt sich bei diesen Bauformen zusammen
mit den Prismenumkehrsystemen oder den Linsenumkehr
systemen ein störendes Gesamtgewicht, das dazu führt,
daß Ferngläser oder Fernrohre für mittlere oder starke
Vergrößerungen von Personen nur ungern für längere
Zeit bei Ausflügen oder Reisen getragen werden.
Bei Spiegelteleskopen nach Art des Newton-Teleskops oder
des Cassegrain-Teleskops werden ebenfalls zur Aufrich
tung des Bildes Linsen- oder Prismenumkehrsysteme be
nötigt.
Im Gegensatz zu den bereits genannten Fernrohrtypen wird
beim Gregory-Teleskop direkt ein aufrechtes Bild er
zielt. Dies wird dadurch möglich, daß ein vom Haupt
spiegel erzeugtes reelles umgekehrtes Zwischenbild
von dem Fangspiegel als Umkehrsystem in ein aufrechtes,
reelles Zwischenbild abgebildet wird.
Wesentliche Vorteile des Gregory-Teleskops bestehen also
in dem aufrechten Bild, in Farbfehlerfreiheit der Spiegel
und in dem relativ geringen Gewicht. Nachteilig sind
dagegen die relativ große Baulänge und die typbedingte
kurze Brennweite des Fangspiegels in Zusammenhang mit
dessen typischem Abbildungsmaßstab von β = -4 bis β = -6,
der für die Abbildungsqualität nachteilig ist. Denn die
Summe aus Hauptspiegelbrennweite und Objektweite des
Umkehrspiegels muß der Bildweite des Umkehrspiegels
etwa gleich sein. Diese starke Nachvergrößerung des
ersten Zwischenbildes führt zu einer Verstärkung der
Abbildungsfehler des Hauptspiegels. Dies ist neben der
relativ großen Baulängen des Gregory-Teleskops be
dauerlich, weil sonst aufgrund der geringen Anzahl von
Bauelementen eine sehr leichte Fernrohrkonstruktion
möglich ist. Eine Änderung der relativen Spiegelbrenn
weiten ist beim Gregory-Teleskop nicht möglich, weil
die Summe aus Hauptspiegelbrennweite und Objektweite
des Umkehrspiegels etwa gleich der Bildweite des Um
kehrspiegels sein muß.
Die Nachteile dieser bekannten Spiegelteleskope be
stehen also entweder darin, daß zur Aufrichtung des
Bildes für Erdbeobachtungen (terrestrische Beobach
tungen) zusätzliche Linsen- oder Prismenumkehrsysteme
benötigt werden, daß die Baulänge relativ groß ist
oder daß typbedingte Abbildungsfehler auftreten und
daß speziell beim Gregory-Fernrohr durch geometrische
Bedingungen das Gesichtsfeld recht klein ist.
Durch die Literaturstelle "Die Fernrohre und Entfernungs
messer" A. König und H. Köhler, 3. Auflage, 1959, Springer-
Verlag, Seiten 194-196 mit Abb. 160 ist ein
Spiegelfernrohr mit aufrechtem Bild nach Art des Gregory-
Systems mit einem als Hohlspiegel ausgebildeten, sammelnden
Hauptspiegel, einem sammelnden Umkehr-Spiegel und
einem Okular bekannt geworden, das jedoch neben der
relativ großen Baulänge vor allem den Nachteil der
typbedingten kurzen Brennweite des Umkehrspiegels
in Verbindung mit dem typischen Abbildungsmaßstab von
β = -4, der zu einer schlechten Abbildungsqualität
führt, aufweist. Ein weiterer Nachteil dieses Spiegel
fernrohrs besteht in dem geringen Spielraum in der
Variation der optischen Daten wie Vergrößerung, Objek
tivöffnung und Gesichtfsfeld.
Durch die EP-OS 0 005 705 ist ein Spiegelfernrohr mit
aufrechtem Bild nach Art des Gregory-Systems bekannt
geworden, das eine als Hohlspiegel ausgebildeten
sammelnden Hauptspiegel, einen sammelnden Umkehr
spiegel und ein Okular aufweist, wobei der Strahlen
gang zwischen dem Hauptspiegel und dem Umkehrspiegel
mittels eines Fangspiegels und zwischen dem Umkehr
spiegel und dem Okular mittels eines Fangspiegels
je einmal gefaltet ist und der Umkehrspiegel mit nur
geringem Abstand tangential zu objektseitigen
Strahlengang vor dem Hauptspiegel angeordnet ist.
Umkehrspiegel und Faltungsspiegel sind dabei so an
geordnet, daß sich die Mittelachse der beiden Konkav
spiegel schneiden, das heißt, daß die Achsen in einer
Ebene liegen. Der Fangspiegel ist am Schnittpunkt der
Mittelachsen beider Konkavspiegel so angeordnet, daß
das vom ersten Konkavspiegel (Hauptspiegel) erzeugte
Bild am Ort des Fangspiegels liegt und von diesem zum
zweiten Konkavspiegel (Umkehrspiegel) reflektiert wird.
Durch diese Anordnung wird eine Abwandlung des ursprüng
lichen Gregory-Fernrohrs geschaffen, die jedoch hinsicht
lich der bevorzugten Anwendung eines solchen Spiegel
fernrohrs als handgehaltenes Doppelfernrohr ungünstig
ist. So ist es besonders von Nachteil, daß das erste
Zwischenbild nur die Größe des Fangspiegels haben kann,
der aus Vignettierungsgründen notwendigerweise nur eine
geringe Größe haben kann. Ferner erzwingt die durch die
beschriebene Bauweise vorgegebene Geometrie hauptsäch
lich durch den geringen Abstand zwischen dem ersten
Zwischenbild und dem zweiten Konkavspiegel eine sehr
kurze Brennweite des zweiten Konkavspiegels und einen
für die Abbildungsfehler vergleichsweise sehr nachteiligen,
großen negativen Wert des Abbildungsmaßstabes des zweiten
Konkavspiegels. Die gewählte Geometrie des Strahlengangs
läßt daher allenfalls Vergrößerungen zwischen 16fach
und 40fach bei sehr kleinem Gesichtsfeld zu. Die damit
verbundene starke Kippempfindlichkeit schließt daher
eine Verwendung dieses Fernrohrtyps als handgehaltenes
Doppelfernrohr aus. Eine seit Jahrzehnten bewährte An
wendung dieses Fernrohrtyps findet sich hingegen in
Theodolithen, bei denen jedoch das Fernrohr auf einem
Stativ ruht und das kleine Gesichtsfels zum Betrachten
von Meßmarken ausreicht (vgl CH-PS 190 465).
Aufgabe der Erfindung ist es, unter Vermeidung der ge
schilderten Nachteile ein Spiegelfernrohr nach Art
des Gregory-Systems zu schaffen, das sich durch relativ
kleine Vergrößerung und ein relativ großes Gesichts
feld auszeichnet und für beidäugiges Sehen mit gerad
sichtigem Aufbau geeignet ist. Das Spiegelfernrohr
soll ferner von kurzer Baulänge und geringem Gewicht
sein, und es sollen die typbedingten Abbildungsfehler
vermindert werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der vom
Hauptspiegel kommende Strahlengang zwischen Fangspiegel
und Umkehrspiegel mit Hilfe des Faltungsspiegels und
zwischen Faltungsspiegel und Okular mit Hilfe des Fang
spiegels zusätzlich gefaltet ist.
Bei dieser Anordnung von Umkehrspiegel, Fangspiegel und
Faltungsspiegel im Strahlengang und relativ zum Fern
rohrfassungsrohr wird somit der Abbildungsstrahlengang
im Spiegelfernrohr insgesamt sechsmal gefaltet - gegen
über nur viermaliger Faltung nach der EP-OS 0 005 705 -,
und zwar zusätzlich zu den Faltungen am Hauptspiegel
und am Umkehrspiegel beim Gregory-Teleskop zweimal
zwischen dem sammelnden Hauptspiegel und dem Umkehrspiegel
und zweimal zwischen dem Umkehrspiegel und dem Okular.
Durch die sechsmalige Faltung des Strahlengangs wird
eine erhebliche Verringerung der Baulänge des Spiegel
fernrohrs ermöglicht, wodurch sich für den Konstrukteur
zusätzliche Möglichkeiten für eine kompakte und raum
sparende Ausgestaltung des Spiegelfernrohrs ergeben,
so daß es sich zur Verwendung in einem handgehaltenen
Doppelfernrohr für beidäugiges Sehen besonders eignet.
Dabei ist es von besonderem Vorteil, daß die zusätz
liche Faltung des Strahlengangs erfindungsgemäß mit
dem Faltungsspiegel und dem Fangspiegel erreicht wird,
so daß sich der Bauaufwand auch gegenüber dem aus der
EP-OS 0 005 705 bekannten Spiegelfernrohr nicht ver
größert.
Auch liegen beim erfindungsgemäßen Spiegelfernrohr nicht
wie bei dem Spiegelfernrohr nach der EP-OS 0 005 705
die Achse der beiden Konkavspiegel in einer Ebene. Ferner
wird das Licht, das vom Hauptspiegel reflektiert worden
ist, von dem ebenen Fangspiegel vor dem Ort des reellen
Zwischenbildes umgelenkt. Das Zwischenbild liegt also
nicht in unmittelbarer Nähe des ersten Planspiegels
und nicht auf einer der beiden Achsen von zwei Konkav
spiegeln.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen
Spiegelfernrohrs besteht darin, daß der Durchmesser des
Umkehrspiegels erheblich vergrößert werden kann, weil
er nicht mehr abschattend im Strahlengang steht, wo
durch sich eine Vergrößerung des Gesichtsfeldes gegen
über dem Gregory-System von mehr als 50% erzielen läßt.
Während das maximale Gesichtsfeld beim Gregory-System
35‰ bis 40‰ beträgt, erreicht es bei dem erfindungs
gemäßen Spiegelfernrohr etwa 65‰ bis 70‰.
Ferner kann die Brennweite des Umkehrspiegels verlängert
werden, verbunden mit einem typischen Abbildungsmaßstab
in der Größenordnung von β = -2,3 bis β = -3,5, vorzugs
weise von β = -2,5 bis β = -3,3. Diese erfindungsgemäß
erzielbaren Werte des Abbildungsmaßstabes bewirken eine
kleinere Nachvergrößerung der Abbildungsfehler des
sammelnden Hauptspiegels. Diese Verbessung der Ab
bildungsqualität beruht auf der mit der Erfindung er
möglichten Änderung des Abbildungsmaßstabes des Um
kehrspiegels und kann die in den Unteransprüchen
angegebenen Mittel noch zusätzlich gesteigert werden.
Die erfindungsgemäß erzielbare relative Vergrößerung
des Umkehrspiegels im Verhältnis zum Hauptspiegel und
die ermöglichte Verlängerung seiner Brennweite wirkt
sich somit durch die geringere Nachvergrößerung günstig
auf den erreichbaren Bildwinkel im Sinne einer Verminde
rung der Verstärkung der Abbildungsfehler des Haupt
spiegels aus.
Die geradsichtige Ausbildung des Strahlenganges ermöglicht
in Verbindung mit der kompakten Bauweise des erfindungs
gemäßen Spiegelfernrohres, seinem geringen Gewicht und
der Verbesserung der optischen Eigenschaften ein breites
Anwendungsgebiet. Insbesondere begünstigt die geradsichtige
Ausbildung des Strahlengangs die konstuktiven Möglich
keiten für die Formgebung bei Ausgestaltungen für beid
äugiges Sehen ganz wesentlich.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindungsgedankens
ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.
So ist vorzugsweise der Faltungspiegel seitlich mit ge
ringem Abstand, insbesondere tangential zum objektseitigen
Strahlengang vor dem Hauptsignal gegenüber dem Umkehr
spiegel angeordnet.
Der sammelnde Umkehrspiegel kann als Hohlspiegel und der
Fangspiegel und der Faltungsspiegel können als Plan
spiegel ausgebildet sein.
Ferner sind vorzugsweise der Umkehrspiegel und/oder der
Faltungsspiegel mit nur geringem Abstand oder tangierend
zum zylindrischen Teil der Wandung des Fernrohrfassungs
rohrs angeordnet. Sie ragen erfindungsgemäß möglichst
wenig oder nicht in den durch den sammelnden Haupt
spiegel defenierten Parallelstrahlengang hinein.
Ein reelles von sammelnden Hauptspiegel erzeugtes Zwischen
bild kann in der Nähe des Fangspiegels liegen.
Das vom sammelnden Hauptspiegel erzeugte Zwischenbild
kann von dem Umkehrspiegel in ein zweites reelles, auf
rechtes Zwischenbild in der Nähe des im zentralen
Bereich durchlässigen Hauptspiegels abbildbar sein, das
vom Okular nach unendlich abbildbar sein kann.
Vorteilhaft ist das reelle Bild der durch die Fassung
des sammelnden Hauptspiegels gebildeten Eintritts
pupille in der Nähe eine bzw. des ersten reellen
Zwischenbildes, jedoch im zurücklaufenden Strahlen
gang hinter einem bzw. dem Umkehrspiegel entstehbar,
und das reelle (Pupillen-) Zwischenbild kann mittels
des Okulars in eine reelle Austrittspupille abbildbar
sein.
Es können ferner Mittel zur Falschlichtabschirmung vor
gesehen sein, bspw. ein lichtundurchlässiges konisches
Rohr in Form eines Kegelstumpfmantels, das zentrisch
zur Achse des Fernrohrfassungsrohrs mittels einer auf
den sammelnden Hauptspiegel aufgekitteten optischen
Linse oder in sonstiger Weise mechanisch an dem Haupt
spiegel befestigt sein kann.
Der sammelnde Hauptspiegel und der Umkehrspiegel können
als sphärischer Oberflächenspiegel oder als Mangin
spiegel ausgebildet sein. Vorteilhafte Ausführungen
entstehen auch, wenn der Hauptspiegel und der Umkehr
spiegel als Asphären oder als Manginspiegel mit Asphären
ausgebildet sind, vorzugsweise wenn der Hauptspiegel
als parabolischer Oberflächenspiegel und der Umkehr
spiegel als elliptischer Oberflächenspiegel ausgebildet
sind. Die erreichbare Abbildungsqualität ist bei para
bolisch ausgebildetem sammelnden Hauptspiegel und einem
elliptischen Umkehrspiegel deutlich verbessert.
Zum Zwecke des Fokussierens, der Scharfeinstellung des
Spiegelfernrohrs auf das jeweilige Objekt, kann der
Umkehrspiegel in Richtung seiner optischen Achse be
wegbar sein. Auf diese Weise kann eine Innenfokussie
rung vorgenommen werden.
Es können auch der Umkehrspiegel sowie der Fangspiegel
und der Faltungsspiegel starr miteinander verbundene
Teile einer Baugruppe bilden, die ihrerseits in Rich
tung der optischen Achse des sammelnden Hauptspiegels
innerhalb des Fernrohrfassungsrohrs zum Zwecke der
Fokussierung verschiebbar ist.
Wegen weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungs
gemäßen Spiegelfernrohrs wird auf die Unteransprüche
18 bis 27 Bezug genommen.
Das erfindungsgemäße Spiegelfernrohr kann vorteilhaft
auch in einem Spiegelfernglas für beidäugiges Sehen
verwendet werden, bei dem zwei erfindungsgemäße Spiegel
fernrohre miteinander verbunden sind. Auf diese Weise
entsteht bei geringem optischen Aufwand in der Her
stellung ein handliches Spiegelfernglas von geringer
Baulänge und geringem Gewicht. Dabei gewährt das er
findungsgemäße optische System aber auch die Freiheit,
Spiegelferngläser in Kleinstbauform oder aber auch in
größerer Ausführung kostengünstig herzustellen. Der
Aufwand für die mechanische Halterung ist verhältnis
mäßig gering.
Im übrigen kann das erfindungsgemäße Spiegelfernrohr als
Amateur-Spiegelteleskop und auch als Teleobjektiv für
Aufnahmekameras Anwendung finden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungs
beispielen anhand der anhängenden Zeichnung. Darin zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungs
form des erfindungsgemäßen Spiegelfernrohrs mit
gefaltetem Strahlengang in der senkrechten Projektion
auf eine Ebene parallel zur optischen Achse
des Hauptspiegels und parallel zur optischen Achse
des Umkehrspiegels,
Fig. 2 eine schematische Darstellung des in Fig. 1 darge
stellten Spiegelfernrohres in der Projektion auf
eine zur optischen Achse des Hauptspiegels senkrechte
Ebene,
Fig. 3 ein binokulares Ausführungsbeispiel des erfindungs
gemäßen Spiegelfernrohres mit dem Aufbau der Teil-
Spiegelfernrohre entsprechend Fig. 1 im Maßstab
1 : 1 einer konkreten Ausführungsform in der senk
rechten Projektion auf eine Ebene parallel zur
optischen Achse des Hauptspiegels und senkrecht
zur optischen Achse des Umkehrspiegels,
Fig. 4 ein binokulares Ausführungsbeispiel des in Fig. 3
dargestellten Spiegelfernrohres in der Projektion
auf eine zu den optischen Achsen der beiden Haupt
spiegel senkrechte Ebene,
Fig. 5 ein weiteres binokulares Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen Spiegelfernrohres entsprechend
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 in gleicher
Projektion wie in Fig. 3, jedoch in verkleinerter
Ausführung im Maßstab 1 : 1 einer konkreten Aus
führungsform der Erfindung und
Fig. 6 ein weiteres binokulares Ausführungsbeispiel des
in Fig. 5 dargestellten Spiegelfernrohrpaares ent
sprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 in
gleicher Projektion wie in Fig. 4, jedoch in ver
kleinerter Ausführung im Maßstab 1 : 1 einer kon
kreten Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungs
beispiel des erfindungsgemäßen Spiegelfernrohrs S in einer
Projektion auf einen die optische Achse des Hauptspiegels
enthaltenden Längsschnitt und Fig. 2 zeigt dasselbe
Spiegelfernrohr in Projektion auf einen Querschnitt.
Das erfindungsgemäße Spiegelfernrohr ist hinsichtlich
seiner Funktion verwandt mit dem terrestrischen Linsen
fernrohr und dem klassischen Gregory-Teleskop. Beim
terrestrischen Linsenfernrohr wird die Objektivbrechkraft
und die Brechkraft des Umkehrsystems mit Hilfe von brechenden
Linsen erzeugt; beim Gregory-Teleskop werden beide
durch sammelnde Hohlspiegel erzeugt.
Gemäß Fig. 1 kann das z. B. von einem unendlich entfernten
axialen Objektpunkt (von links gemäß Zeichnung Fig. 1) kommende
Licht zunächst eine brechkraftlose, vor Verschmutzung schützende
planparallele Platte 1 durchsetzen, die gemäß Ausführungs
beispiel - siehe nunmehr auch Fig. 2 - im zentralen Bereich
den Fangspiegel 2 trägt, trifft dann auf einen am hinteren
Ende des Fernrohrfassungsrohrs (Tubus) 12 befindlichen sammelnden,
als Hohlspiegel ausgebildeten Hauptspiegel 3 mit z. B.
der Blendzahl 2,0 und der Berandung als Eintrittspupille
4 und wird von diesem in Richtung auf den Brennpunkt des
Hauptspiegels 3, den Ort des ersten reellen Zwischenbildes,
gebündelt. Bevor das Licht den Ort des Zwischenbildes 5 er
reicht, wird der Strahlengang von einem ebenen Fangspiegel
2, dessen Durchmesser (in der Projektion auf eine achsen
senkrechte Ebene) etwa einem 2/5 des Durchmessers des Fern
rohrfassungsrohr 12 entspricht, in einem Winkel von etwa
60° gegen die optische Achse des Hauptspiegels 3 abgelenkt
und trifft nach dem Durchlaufen des ersten reellen Zwischen
bildes 5′ den nur wenig gegenüber dem Fernrohrfassungsrohr
12 geneigten ebenen Faltungsspiegel 6, der die Richtung des
Strahlenganges des Lichts und damit der optischen Achse wiederum
so umlenkt, daß diese annähernd senkrecht zur optischen
Achse des Hauptspiegels 3, aber seitlich versetzt verläuft.
Nach dieser zweimaligen Faltung des Strahlenganges durch Fang
spiegel 2 und Faltungsspiegel 6 trifft das Licht den um etwa
die Hälfte des Durchmessers gegenüber dem Längsschnitt des
Fernrohrfassungsrohrs 12 seitlich versetzten Umkehrspiegel 7
so, daß die optische Achse in sich selbst reflektiert wird.
Dadurch verläuft der Strahlengang wieder zurück, zunächst zu dem
Faltungsspiegel 6, der sich in der Nähe der Wandung des Fernrohr
fassungsrohrs 12 befindet, und wird von dort nach dem Durch
laufen eines reellen Zwischenbildes der Eintrittspupille 8 vom
Fangspiegel 2 in Richtung der optischen Achse des Hauptspiegels
3 auf das aufrechte, zweite reelle Bild 9 in der Nähe des
Hauptspiegels 3 gebündelt, das mit einem im Prinzip aus Feld
linse 10 und Augenlinse 11 gebildeten Okular betrachtet wird.
Das Okular wird natürlich in üblicher Weise dem Bildwinkel
entsprechend mehrlinsig ausgeführt. Die Brechkraft der
Feldlinse 10 entscheidet über die Lage der reellen Aus
trittspupille 14. Mit 13 ist ein der Falschlichtabschir
mung dienendes lichtundurchlässiges konisches Rohr in Form
eines Kegelstumpfmantels bezeichnet.
Durch die Anordnung des Fangspiegels 2, des Faltungs
spiegels 6 und des Umkehrspiegels 7 im Strahlengang
und relativ zum Fernrohrfassungsrohr 12 ist der Ab
bildungsstrahlengang im Spiegelfernrohr S insgesamt
sechsmal gefaltet, und zwar zusätzlich zu den
Faltungen am Hauptspiegel und am Umkehrspiegel beim
Gregory-Teleskop zweimal zwischen Hauptspiegel 3 und
Umkehrspiegel 7 sowie zweimal zwischen Umkehrspiegel 7
und Hauptspiegel 3. Durch die zweimalige Faltung des
Strahlenganges zwischen Hauptspiegel und Umkehrspiegel
mit Hilfe zweier Planspiegel ergibt sich hinsichtlich
Bildfeldgröße und Abbildungsqualität ein neuer Frei
heitsgrad in bezug auf Durchmesser und Brennweite des
Umkehrspiegels.
Bei dieser Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spiegel
fernrohrs S ist die vor Verschmutzung schützende plan
parallele Platte 1 im Rahmen des erfindungsgemäßen
optischen Systems nicht zwingend erforderlich. Sie stellt
nur eine Schmutz abweisende Abdichtung dar und kann als
planparallele, brechkraftlose Glasplatte ausgeführt sein.
Sie kann zugleich die Trägerplatte für den in geeigneter
Weise an ihr befestigten Fangspiegel 2 sein.
Der Hauptspiegel 3 am hinteren, den Augen des Beobachters
zugewandten Ende des Fernrohrfassungsrohrs 12 ist als
sammelnder Hohlspiegel ausgebildet. Der Hauptspiegel 3
ist außerhalb des Bereichs des konischen Rohrs in Form
eines Kegelstumpfmantels 13 kreisringförmig verspiegelt,
reflektiert also nur in diesem Bereich. Der zentrale Teil
des Hauptspiegels 3 wird zur Vermeidung von Spannungen im
Glas nicht durchbohrt sondern als brechende Linse in die
Korrektion des optischen Systems einbezogen. Durch den
zerstreuenden Radius der Linse im zentralen Teil des Haupt
spiegels 3 kann bei Bedarf im Zusammenspiel mit eventuell
weiteren Linsen eine brennweitenverlängernde Wirkung nach
dem Prinzip der Barlow-Linse erzielt werden. Der Durch
messer dieses zentralen durchlässigen Bereichs beträgt
etwa 2/5 des Durchmessers des (ganzen) Hauptspiegels 3.
Über die Berandung 4 ist der Hauptspiegel 3 zentrisch
und ortsfest am Ende des Fernrohrfassungsrohrs gefaßt. Die
hintere, dem Auge des Beobachters zugewandte Begrenzungs
fläche des Hauptspiegels 3 kann im zentralen Teil den
optischen Erfordernissen entsprechend plan oder kugelförmig
(sphärisch) sein.
In Bezug auf den Strahlengang des Lichts hinter dem Haupt
spiegel 3 ist das aus Feldlinse 10 und Augenlinse 11
gebildete Okular angeordnet. Der Ort des aufrechten, zweiten
reellen Zwischenbildes 9 befindet sich zwischen Haupt
spiegel 3 und Augenlinse 11. Es wird vom Okular 10, 11
nach Unendlich abgebildet.
Die optischen Achsen des Hauptspiegels 3 und des Okulars
10, 11 fallen zusammen, sind also zueinander zentriert.
Der Fangspiegel 2 und der Faltungsspiegel 6 sind als vor
zugsweise ebene Oberflächenspiegel ausgebildet, um Aberra
tionen zu vermeiden, die bei spärischen Flächenformen
auftreten würden. Der Strahlengang bleibt dadurch im
optischen Sinne rotationssymmetrisch.
Der Fangspiegel 2 ist weiterhin vorzugsweise ein in
Bezug auf seine Berandung elliptischer Fangspiegel, der
ortsfest vorgesehen ist, es sei denn, er bilde Teil
einer verschiebbaren Baugruppe, wie weiter unten noch
dargelegt wird. Die Flächennormale des Fangspiegels 2
ist um etwa 60° gegen die optische Achse des Haupt
spiegels 3 gekippt.
Der ebene Faltungsspiegel 6 ist ortsfest angeordnet, es
sei denn, er sei Teil einer verschiebbaren Baugruppe,
worauf weiter unten noch näher eingegangen wird.
Der Umkehrspiegel 7 ist als sammelnder Hohlspiegel
ausgebildet. Die optische Achse des Umkehrspiegels 7
kann senkrecht zur Achse des Hauptspiegels 3 ausge
richtet sein. Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungs
beispiel ist der Umkehrspiegel 7 um etwa die Hälfte
seines Durchmessers gegenüber der senkrechten, die
optische Achse des Hauptspiegels enthaltenden Ebene seit
lich versetzt. Diese Lage des Umkehrspiegels ist zweck
mäßig, um den Abstand zwischen dem Fangspiegel 2 und
der vorderen Öffnung des Abschirmkonus 13 so gering
zu halten, daß kein Falschlicht von der Objektseite
kommend am Fangspiegel 2 vorbei und den Innenraum des
Abschirmkonus 13 durchlaufend das zweite reelle Zwischen
bild 9 erreicht. Der von dem Fangspiegel 2 und dem
Faltungsspiegel 6 eingeschlossene Winkel ergibt sich
zwangsläufig aus der oben erläuterten, zweckmäßigen
Anordnung des Umkehrspiegels 7.
Fig. 1 schließen Faltungsspiegel 6 und Umkehrspiegel
7 nahezu tangential an das Fernrohrfassungsrohr 12 an
oder, anders ausgedrückt, ragen sie möglichst wenig
in den durch den Hauptspiegel 3 definierten Parallel
strahlengang. Auch für binokulare Ausführungsformen
bringt der vom Umkehrspiegel 7 außerhalb des Fernrohr
fassungsrohrs 12 benötigte Platz keinen Nachteil.
Der als Hohlspiegel ausgebildete Umkehrspiegel 7 kann in Richtung
seiner optischen Achse bewegbar sein. (Er darf bei dieser
Bewegung nicht gekippt werden, weil dadurch das Bild quer zur
optischen Achse auswandern würde.) Durch die Bewegbar
keit des Umkehrspiegels 7 in Richtung seiner optischen
Achse wird innerhalb des Fernrohrfassungsrohrs 12 eine
Innenfokussierung zur Entfernungseinstellung vorgenommen.
Fangspiegel 2, Faltungsspiegel 6 und Umkehrspiegel 7
können auch starr miteinander verbundene Teile einer Bau
gruppe bilden, die in Richtung der optischen Achse des
Hauptspiegels 3 innerhalb des Fernrohrfassungsrohrs 12
verschiebbar ist. Mittels dieser Baugruppe kann fokussiert,
d. h. auf das Objekt in der jeweiligen Entfernung vom
Benutzer scharf eingestellt werden.
Es kann auch zum Zwecke der Fokussierung das Okular 10, 11
in Richtung der optischen Achse des Strahlenganges des
Lichts bewegbar sein, so daß durch Bewegen des Okulars
in axialer Richtung relativ zum Hauptspiegel 3 fokussiert
wird.
Die Größe der Spiegelflächen von Hauptspiegel 3, Fang
spiegel 2, Faltungsspiegel 6 und Umkehrspiegel 7 wird
unter Berücksichtigung des konstruktiv vorgesehenen
Gesichtsfeldes festgelegt, wobei man zweckmäßigerweise
eine Darstellung des Strahlengangs des Lichts in abge
wickelter Form zu Hilfe nimmt.
Die Abstände der Spiegel untereinander ergeben sich zwangs
läufig durch Festlegung des Durchmessers des Hauptspiegels
3 bzw. seines Öffnungsverhältnisses und den dadurch fest
gelegten Durchmesser des Fernrohrfassungsrohrs 12. Stellt
man sich auch hier den Strahlengang des Lichts abgewickelt
vor, so befindet sich der Umkehrspiegel 7 etwa in der Mitte
zwischen dem Hauptspiegel 3 und dem zweiten reellen auf
rechten Zwischenbild 9 vor dem Okular 10, 11. Der Abstand
zwischen dem Faltungsspiegel 6 und dem Umkehrspiegel 7
ist näherungsweise gegeben durch den Durchmesser des Fern
rohrfassungsrohrs 12. Der Abstand zwischen dem Fangspiegel 2
und dem Faltungsspiegel 6 ist in der Projektion auf einen
Fernrohrquerschnitt grundsätzlich etwas größer als der Radius
des Fernrohrfassungsrohrs 12. Der Fangspiegel 2 mit ellip
tischer Berandung ist zur optischen Achse des Hauptspiegels
zentriert, jedoch in dem erforderlichen Maße so stark geneigt,
daß der Strahlengang zwischen Fangspiegel 2 und Faltungsspiegel
6 und der Strahlengang zwischen Faltungsspiegel 6 und Umkehr
spiegel 7 nicht durch den Abschirmkonus 13 vignettiert wird.
Der Radius des Hauptspiegels 3 ist gegeben durch das Zwei
fache seiner Spiegelbrennweite.
Die Brennweite des Umkehrspiegels wird berechnet nach
der Formel
wobei 00′ durch die Summe von Objekt und Bildweite des
Umkehrspiegels 7 gegeben ist und β der Abbildungsmaßstab
des Umkehrspiegels 7 ist.
Der Abbildungsmaßstab des Umkehrspiegels 7 liegt im
Bereich von β = -2,3 bis β = -3,5, vorzugsweise in der
Größenordnung β = -2,5 bis β = -3,3.
Da der Umkehrspiegel nicht mehr abschattend im Strahlen
gang steht, konnte sowohl der Durchmesser des Umkehr
spiegels vergrößert als auch seine Brennweite verlängert
werden. Die mögliche Vergrößerung des Umkehrspiegels ist
vorteilhaft für die Größe des Gesichtsfeldes, und der
typische Wert des Abbildungsmaßstabs β in der Größenord
nung von β = -2,5 bis β = -3,3 bewirkt kleinere Nachver
größerung von Abbildungsfehlern des Hauptspiegels 3 im
Vergleich zur klassischen Bauform des Gregory-Fernrohrs.
Der sammelnde Hauptspiegel 3 und der Umkehrspiegel 7
können als sphärische Oberflächenspiegel oder als Mangin
spiegel ausgebildet sein. Vorteilhaft können Hauptspiegel 3
und Umkehrspiegel 7 auch als Asphären oder als Mangin
spiegel mit Asphären ausgebildet sein, vorzugsweise wenn
der Hauptspiegel 3 als parabolischer Oberflächenspiegel
und der Umkehrspiegel 7 als elliptischer Oberflächen
spiegel ausgebildet sind.
Das konische Rohr 13 in Form eines Kegelstumpfmantels ist
lichtundurchlässig und dient zur Falschlichtabschirmung.
Es ragt vom Hauptspiegel 3 in das Fernrohrfassungsrohr
12 hinein und kann am Hauptspiegel 3, zentrisch zur
Mittellängsachse des Fernrohrfassungsrohrs 12, auf den
Hauptspiegel 3 bspw. mittels einer optischen Linse aufge
kittet oder in sonstiger geeigneter Weise mechanisch am
Hauptspiegel 3 befestigt sein. Die Neigung der Mantel
fläche des konischen Rohrs 13 vom Hauptspiegel 3 zur
optischen Achse (bzw. Mittellängsachse des Fernrohr
fassungsrohrs 12) ist annähernd gegeben durch eine Gerade,
die durch den Brennpunkt des Hauptspiegels 3 im Zentrum
des Zwischenbildes 5 verläuft. Das konische Rohr 13 er
streckt sich, vom Auge des Beobachters aus gesehen, vom
Hauptspiegel 3 bis zum Schnittpunkt des konischen Rohrs
13 mit den Randstrahlen des Mittenbüschels zwischen Fang
spiegel 2 und Hauptspiegel 3 bis neben den Bereich
des Strahlengangs zwischen dem Faltungsspiegel 6 und
dem Unkehrspiegel 7.
Die Vergrößerung V des Spiegelfernrohrs S ist gegeben
durch die Beziehung
wobei
f₁ die Brennweite des Hauptspiegels 3 und
f₃ die Brennweite des Okulars 10, 11 ist.
f₁ die Brennweite des Hauptspiegels 3 und
f₃ die Brennweite des Okulars 10, 11 ist.
Andererseits ergibt sich der Durchmesser der Austritts
pupille 14 als Quotient des Durchmessers des Hauptspiegels
3 und der Vergrößerung V.
Die Gesamtbrennweite des Spiegelfernrohrs S, die durch
den sammelnden Hauptspiegel 3 und den Umkehrspiegel 7 ge
bildet wird, kann durch eine nachgesetzte Barlow-Linse
wesentlich verlängert werden.
Dem im wesentlichen aus dem sammelnden Hauptspiegel 3 und dem
Umkehrspiegel 7 gebildeten optischen System kann auch ein
Linsensystem mit variablem Abbildungsmaßstab nachgeordnet
sein.
Ferner kann der Umkehrspiegel 7 nach dem Prinzip karda
nischer Aufhängung um zwei senkrecht zueinander und senk
recht zur optischen Achse des Umkehrspiegels 7 ausge
richtete Achsen motorisch und sensorgesteuert kippbar zur
Kompensation von Fernrohrkippbewegungen in Bezug auf das
Beobachterauge sein.
Die Abbildungen gemäß Fig. 3 und 4 und Fig. 5 und 6 zeigen in
schematischer Darstellung binokulare Ausführungsbeispiele,
bei denen jeweils zwei Spiegelfernrohre (S₁, S₂) zu einem
Spiegelfernglas für beidäugiges Sehen verbunden sind, mit
in beiden Fällen (Fig. 3, Fig. 4 und Fig. 5, Fig. 6)
10facher Vergrößerung.
Fig. 3 und 4 zeigen ein Spiegelfernglas S₁, S₂ für beidäugiges
Sehen im Maßstab 1 : 1 einer konkreten Ausführungsform.
Der Aufbau jedes dieser Spiegelfernrohre S₁, S₂ dieses
Spiegelfernglases entspricht dem Aufbau des Spiegelfern
rohrs S in Fig. 1 und 2, und es sind daher in Fig. 3 und 4
gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2
bezeichnet. Beim Spiegelfernglas nach Fig. 3 und 4 ist der
normale Augenabstand von 62 mm dargestellt, und der Durch
messer der Austrittspupille beträgt 3,50 mm, nahezu wie bei
einem üblichen 8×30-Feldstecher. Im Vergleich zu
einem Feldstecher mit Prismenumkehrsystem und 10facher
Vergrößerung werden die vorteilhaften Abmessungen deut
lich.
Die Wiedergabe der beiden Spiegelfernrohre S₁ und S₂
in Darstellung übereinander ermöglicht eine Draufsicht
projektion und eine Querschnittprojektion eines Spiegel
fernglases. Die beiden, dem jeweiligen Auge des Benutzers
zugerordneten Spiegelfernrohre S₁ und S₂ sind symmetrisch
baugleich, und ihre optischen Achsen verlaufen zueinander
parallel. Das obere Spiegelfernrohr S₁ ist dem rechten
Auge und das untere Spiegelfernrohr S₂ ist dem linken
Auge des Beobachters zugeordnet. Bei dieser Ausführungs
form sind also die beiden Umkehrspiegel 7, die größer als
die Faltungsspiegel 6 sind, dem zwischen den Spiegelfern
rohren S₁, S₂ angeordnet zu denkenden Mitteltrieb (mit
den die Spiegelfernrohre verbindenden Brückenstegen) des
Spiegelfernglases benachbart, so daß die etwas aus dem
zylindrischen Fernrohrfassungsrohr 12 herausragende
Fassung der Umkehrspiegel 7 nicht störend in Erscheinung
tritt. Die Strahlengänge in den Teilfernrohren S₁, S₂
sind achssymmetrisch im optischen Sinne.
Auch bei einem solchen Spiegelfernglas für beidäugiges
Sehen kann fokussiert werden. Die Umkehrspiegel 7 der
beiden Spiegelfernrohre S₁, S₂, die wie vorstehend be
schrieben angeordnet sind, können so angeordnet sein, daß
ihre Fokussierbewegungen parallel verlaufen und dadurch
eine besonders einfache mechanische Lösung ermöglicht wird.
Die notwendigen Verschiebungen der Umkehrspiegel 7 sind
sehr klein, weil der Einfluß auf die Lage des zweiten
reellen Zwischenbildes 9 vom Quadrat des Teilabbildungs
maßstabs des Umkehrspiegels 7 abhängt.
Eine weitere Fokussierungsmöglichkeit besteht auch beim
Spiegelfernglas darin, jeweils eine Baugruppe, die sowohl
den Umkehrspiegel 7 als auch den Fangspiegel 2 und den
Faltungsspiegel 6 enthält, in Richtung der optischen
Achse des Hauptspiegels 3 relativ zum Hauptspiegel 3 zu
verschieben.
Schließlich können auch die Okulare zum Fokussieren relativ
zum jeweiligen Hauptspiegel 3 verschoben werden.
Ergänzend kann zu den Fig. 3 und 4 auf die obige Beschreibung
zu Fig. 1 und 2 verwiesen werden.
In Fig. 5 und 6 ist ebenfalls ein Ausführungsbeispiel eines aus
zwei Spiegelfernrohren S₁, S₂ bestehenden Spiegelfern
glases für beidäugiges Sehen mit 10facher Vergrößerung
für Tageslicht gezeigt, und zwar im Maßstab 1 : 1 einer
praxisnahen Ausführungsform, womit deutlich wird, wie
kompakt und handlich dieser Fernrohrtyp ausgeführt
werden kann. Die Darstellung der Fig. 5 und 6 ist gegenüber
dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 und 4 um den Faktor 1,4 ver
kleinert. Im übrigen sind in Fig. 5 und 6 gleiche Teile mit
gleichen Bezugsziffern wie in Fig. 3 und 4 bezeichnet, so
daß auf die Ausführungen zu Fig. 3 und 4 und weiterhin auf
die Ausführungen zu Fig. 1 und 2 Bezug genommen werden kann.
Das erfindungsgemäße Spiegelfernrohr kann hiernach insbe
sondere angewendet werden in optischen Systemen für beid
äugiges Sehen, aber auch im Bereich der Amateur-Spiegel
teleskope, wobei vom Amateur das aufrechte Bild geschätzt
wird. Ferner erscheint die Anwendung als Teleobjektiv für
Aufnahmekameras vorteilhaft.
Die extreme Mehrfachfaltung des Strahlengangs in dem er
findungsgemäßen Spiegelobjektiv als Teil des Spiegelfern
rohrs ermöglicht sehr kurze typische Baulängen von etwa
30% der Gesamtbrennweite. Bei Verwendung als Kleinbild
objektiv kann etwa eine Brennweite von 600 mm bei einer
Bauhöhe von 180 mm realisiert werden.
Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Spiegelfernrohrs
als Amateur-Spiegelteleskop für 50- bis 100fache Ver
größerung als monokulares Instrument ist die kurze Bau
höhe wegen des damit verbundenen geringen Gewichts und
des vergleichsweise geringen Platzbedarfs sehr vorteil
haft.
Die Vergrößerung des Spiegelfernrohrs kann für binokulare
Betrachtung bei Tageslicht wegen des Normalaugenabstands
von 62 mm bis auf etwa 25fache Vergrößerung gesteigert
werden, wenn ein Austrittspupillendurchmesser von etwa
2 mm ausreichend ist. Dies ergibt sich zwangsläufig für
die geradsichtige Bauweise.
Spezielle binokulare Konstruktionen für das Dämmerungs
sehen sind wegen des benötigten Austrittspupillendurch
messers von etwa 5 mm auf 10- bis 12fache Vergrößerung
beschränkt.
Claims (28)
1. Spiegelfernrohr mit aufrechtem Bild ausgehend vom
Gregory-System mit einem als Hohlspiegel ausge
bildeten sammelnden Hauptspiegel, einen sammelnden
Umkehrspiegel und einem Okular, wobei der Strahlen
gang zwischen Hauptspiegel und Umkehrspiegel mittels
eines Fangspiegels und zwischen Umkehrspiegel und
Okular mittels eines Faltungsspiegels je einmal ge
faltet ist und der Umkehrspiegel seitlich mit nur ge
ringem Abstand tangential zum objektseitigen Strahlen
gang vor dem Hauptspiegel angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Hauptspiegel (3) kommende Strahlengang
zwischen Fangspiegel (2) und Umkehrspiegel (7) mit
Hilfe des Faltungsspiegels (6) und zwischen Faltungs
spiegel (6) und Okular (10,11) mit Hilfe des Fang
spiegels (2) zusätzlich gefaltet ist.
2. Spiegelfernrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Faltungsspiegel (6) seitlich mit geringem Ab
stand, insbesondere tangential zum objektseitigen
Strahlengang vor dem Hauptspiegel (3) gegenüber dem
Umkehrspiegel (7) angeordnet ist.
3. Spiegelfernrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß der sammelnde Umkehrspiegel (7) als
Hohlspiegel und daß der Fangspiegel (2) und der
Faltungsspiegel (6) als Planspiegel ausgebildet sind.
4. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Umkehrspiegel (7) und/
oder der Faltungsspiegel (6) mit nur geringem Abstand
oder tangierend zum zylindrischen Teil der Wandung
des Fernrohrfassungsrohres (12) angeordnet ist.
5. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß ein reelles, vom sammelnden
Hauptspiegel (3) erzeugtes Zwischenbild (5′) in der
Nähe des Fangspiegels (2) liegt.
6. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß ein bzw. das vom sammelnden
Hauptspiegel (3) erzeugte(s) Zwischenbild (5′) von dem
Umkehrspiegel (7) in ein zweites, reelles, aufrechtes
Zwischenbild (9) in der Nähe des im zentralen Bereich
durchlässigen Hauptspiegels (3) abbildbar ist.
7. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß ein reelles Bild (8) der
durch die Fassung des sammelnden Hauptspiegels (3)
gebildeten Eintrittspupille (4) in der Nähe eines
bzw. des ersten reellen Zwischenbildes (5′), jedoch
im zurücklaufenden Strahlengang hinter einem bzw.
dem Umkehrspiegel (7) liegt.
8. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (13) zur Falschlicht
abschirmung vorgesehen sind.
9. Spiegelfernrohr nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch
ein lichtundurchlässiges konisches Rohr (13) in Form
eines Kegelstumpfmantels.
10. Spielgelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der sammelnde Hauptspiegel
(3) als sphärischer Oberflächenspiegel ausgebildet
ist.
11. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Umkehrspiegel (7) als
sphärischer Oberflächenspiegel ausgebildet ist.
12. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder
11, dadurch gekennzeichnet, daß der sammelnde Haupt
spiegel (3) als Manginspiegel ausgebildet ist.
13. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10
oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Umkehr
spiegel (7) als Manginspiegel ausgebildet ist.
14. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der sammelnde
Hauptspiegel (3) als asphärischer, vorzugsweise
als parabolischer Oberflächenspiegel ausgebildet
ist.
15. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
12, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
Umkehrspiegel (7) als asphärischer, vorzugsweise
als elliptischer Oberflächenspiegel ausgebildet
ist.
16. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß ein bzw. der Umkehr
spiegel (7) in Richtung seiner optischen Achse be
wegbar ist.
17. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß ein bzw. der Umkehr
spiegel (7), ein bzw. der Fangspiegel (2) und ein
bzw. der Faltungsspiegel (6) starr miteinander ver
bundene Teile einer Baugruppe bilden und in Richtung
der optischen Achse des sammelnden Haupt
spiegels (3) innerhalb des Fernrohrfassungsrohres
(12) verschiebbar sind.
18. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der als Planspiegel
ausgebildete Fangspiegel (2) von einem brechkraft
losen Meniskus getragen wird.
19. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der als Planspiegel
ausgebildete Fangspiegel (2) von einer optischen
Wirkungsgruppe mit endlicher Brechkraft getragen
wird.
20. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der als Planspiegel
ausgebildete Fangspiegel (2) von einer plan
parallelen Platte (1) getragen wird.
21. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der als Planspiegel
ausgebildete Fangspiegel (2) von einer mechanischen
Konstruktion getragen wird.
22. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß der Abbildungsmaßstab
des Umkehrspiegels (7) im Bereich von β = -2,3 bis
β = -3,5 liegt.
23. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 6 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite reelle
Zwischenbild (9) zwischen dem Fangspiegel (2)
und dem Hauptspiegel (3) liegt.
24. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 6 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß das zweite reelle
Zwischenbild (9) zwischen dem Hauptspiegel (3)
und dem Okular (10, 11) liegt.
25. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtbrennweite,
die durch den sammelnden Hauptspiegel (3) und den
Umkehrspiegel (7) gebildet wird, durch eine nach
gesetzte Barlow-Linse wesentlich verlängert ist.
26. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 25,
dadurch gekennzeichnet, daß dem im wesentlichen
aus dem sammelnden Hauptspiegel (3) und dem Um
kehrspiegel (7) gebildeten optischen System ein
Linsensystem mit variablem Abbildungsmaßstab nach
geordnet ist.
27. Spiegelfernrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß der Umkehrspiegel (7)
nach dem Prinzip kardanischer Aufhängung um zwei
senkrecht zueinander und senkrecht zur optischen
Achse des Umkehrspiegels (7) ausgerichtete Achsen
motorisch und sensorgesteuert kippbar ist.
28. Verwendung eines Spiegelfernrohrs nach einem der
Ansprüche 1 bis 27 in einem Spiegelfernglas für
beidäugiges Sehen, bei dem zwei Spiegelfern
rohre (S₁, S₂) miteinander verbunden sind.
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Free format text: ES ERFOLGT NEUDRUCK DER FEHLERHAFT GEDRUCKTEN PATENTSCHRIFT |
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