DE69317631T2

DE69317631T2 - Binokulares reflektierendes Teleskop

Info

Publication number: DE69317631T2
Application number: DE69317631T
Authority: DE
Inventors: Shuichi Masunaga; Sumie Masunaga
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-12-10
Filing date: 1993-12-08
Publication date: 1998-10-15
Anticipated expiration: 2013-12-09
Also published as: EP0785453B1; ATE208052T1; DE69317631D1; ATE164457T1; JPH06175039A; US5537250A; EP0785453A1; EP0601565B1; EP0601565A3; JP2790584B2; EP0601565A2; DE69331070D1; DE69331070T2; US5537249A

Description

Die Erfindung betrifft ein binokulares Spiegelteleskop, das eine Variante des Cassegrain- oder Schmidt-cassegrain-Spiegels ist und ein Ensemble, das ein solches Teleskop und ein dieses tragendes parallaktisches Lager umfaßt.
Äls ein bekanntes astronomisches binokulares Teleskop ist ein spiegelteleskop mit rechtwinkligem Einblick bekannt, wie es in den Figuren 22 und 23 gezeigt ist. Es verwendet ein dachförmiges Prisma 102 (Amici-Prisma) und ein parallelogrammförmiges Prisma 103. Der Lichtstrahl von einer Objektivlinse 101 wird durch das dachförmige Prisma (Amici- Prisma) 102 an den Punkten P1 und P2 reflektiert und zu einem Okular 104 über ein parallelogrammartiges Prisma 103 geleitet.
Astrononische binokulare Teleskope unter Verwendung von Herschel-Newton-Teleskopen sind in CA-A-1093355 und US-A- 4312560 offenbart.
Eine weitere Art bekannter binokularer Teleskope, nämlich ein Cassegrain-Spiegel, ist in Fig. 24 gezeigt. Dieses spiegelteleskop umfaßt ein Cassegrain-Teleskoprohr, in dem Primärspiegel 110, 110' aufgenommen sind, welche kleine Löcher 111, 111' haben, und Sekundärspiegel 112, 112' und Poroprismen 113, 113' sind mit dem Teleskoprohr kombiniert. Das von den Primärspiegeln 110, 110' reflektierte Licht wird erneut durch die Sekundärspiegel 112, 122' reflektiert, um verdichtet zu werden, durchläuft die kleinen Löcher 111, 111', wird durch die Poroprismen 113, 113' reflektiert und in die Okkulare 114, 114' geleitet.
Solche binokularen Teleskope müssen auf einem eher großen parallaktischen Lager gehalten werden, wenn sie eine große Apertur (groß bedeutet mehr als 500 mm) haben. Ein parallaktisches Lager hat für gewöhnlich eine Teleskoprohrdrehvorrichtung, die auf einem Ende einer Neigungswelle angebracht ist, um so um die Polachse drehbar zu sein, wodurch eine binokulares Teleskop drehbar gehalten wird.
Jedoch muß bei den binokularen Teleskopen unter Verwendung eines Dachprismas (Amichi-Prisma) oder eines Porro-Prismas der Rück-Fokus hinter dem Primärspiegel beachtlich groß - entsprechend der Länge des Prisma-Lichtweges - sein. Somit neigen diese dazu, in der Brennweitenlänge lang und im Sichtfeld eng zu sein.
Ein weiteres Problem ist, daß die Okulare sich drehen, wenn das Teleskop gedreht wird. Dies bedeutet, daß - beim Anbringen einem parallaktischen Lager - ein Benutzer gezwungen wird, wenn das Teleskop der täglichen Bewegung eines Himmelskörpers folgend gedreht wird, seinen Kopf zu neigen und eine unnatürliche Körperhaltung anzunehmen.
Des weiteren neigt ein bekanntes parallaktisches Lager mit einer Teleskoprohr-Rotationsvorrichtung dazu, bezüglich der Größe und Gewicht groß zu sein, so daß es schwierig zu bedienen ist, und es ist ebenfalls teuer.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein binokulares Spiegelteleskop zu schaffen, das auf Teleskopen mit kleiner Apertur oder großer Apertur anwendbar ist; das einen kurzen Fokus hat, und somit ein kurzes primäres Teleskoprohr, auch wenn es eine große Apertur hat; das ein helles und weites Sichtfeld hat und kompakt in der Größe und preiswert ist; und das drehbare Okulare hat, so daß ein Beobachter nicht seinen Kopf neigen muß, während er beobachtet.
Eine weitere Aufgabe ist es, das obengenannte Teleskop mit einem parallaktischen Lager zu schaffen, das einen größeren Freiheitsgrad der Rotation als ein bekanntes parallaktisches German-Style-Lager hat, und das bezüglich des Gesamtgewichts einschließlich der Gegengewichte, um das Gewicht ausgeglichen zu halten, hinreichend leicht und somit leicht zu bedienen und preiswert ist.
Um diese Probleme zu lösen, wird ein binokulares Spiegelteleskop mit zwei Cassegrain- oder Schmidt-Cassegrain-Spiegeleinheiten geschaffen, die die gleiche Apertur und die gleiche Brennweite haben und jeweils einen konkaven Primärspiegel und einen konvexen Sekundärspiegel aufweisen, die einander gegenüber liegend entlang je zwei paralleler erster optischer Achsen angeordnet sind, zwei aufrechter Realbild-Ausbildungsmitteln mit jeweils einer Kombination aus ebenen Spiegeln, um einen Lichtstrahl aus der ersten optischen Achse von einem Punkt zwischen dem Primärspiegel und dem Sekundärspiegel herauszuführen, und zwei Okulareinheiten, die um die optischen Achsen der Lichtstrahlen drehbar sind, welche aus den zwei aufrechten Realbild-Ausbildungsmitteln herausgeführen.
In diesem Fall umfaßt jedes der aufrechten Realbild-Ausbildungsmittel einen dritten Spiegel und einen vierten Spiegel in der Form ebener Spiegel, um den durch den entsprechenden Sekundärspiegel reflektierten Lichtstrahl zu reflektieren, wobei der dritte Spiegel entlang der ersten optischen Achse zwischen dem Primärspiegel und dem Sekundärspiegel angeordnet ist, wobei der vierte Spiegel entlang einer zweiten optischen Achse des durch den dritten Spiegel reflektierten Lichtstrahls angeordnet ist, so daß er in einem vorgegebenen Abstand und senkrecht zu dem dritten Spiegel angeordnet ist, wobei der dritte Spiegel und der vierte Spiegel so angeordnet sind, daß die Schnittlinie die gebildet wird, wenn der dritte Spiegel und der vierte Spiegel imaginär zusammengebracht werden, einen Winkel von θ/2 in Bezug auf die erste optische Achse bildet, wobei θ der Winkel zwischen einer dritten optischen Achse des durch den vierten Spiegel reflektierten Lichtstrahls und der ersten optischen Achse ist.
Andererseits ist eine der Primäre- und Sekundärspiegeleinheiten longitudinal um einen vorgegebenen Abstand von der anderen beabstandet, so daß die dritte durch das Aufrecht- Realbild-Ausbildungsmittel erhalten optische Achse in der Nähe eines Zwischenpunktes zwischen den ersten optischen Achsen liegt. Des weiteren kann eine Linie, die die rechte und linke optische Achsen der dritten optischen Achsen verbindet, so angeordnet sein, daß sie die erste optische Achsen in einem rechten Winkel schneidet.
Andererseits umfaßt das Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel für eine der Spiegeleinheiten einen dritten Spiegel und einen vierten Spiegel in der Form ebener Spiegel, um den durch den entsprechenden Sekundärspiegel reflektierten Lichtstrahl zu reflektieren, wobei der dritte Spiegel entlang der ersten optischen Achse zwischen dem Primärspiegel und dem Sekundärspiegel angeordnet ist, wobei der vierte Spiegel entlang einer zweiten optischen Achse des durch den dritten Spiegel reflektierten Lichtstrahls so angeordnet ist, daß er um einen vorgegebenen Abstand von dem dritten Spiegel beabstandet und senkrecht zu dem dritten Spiegel angeordnet ist, wobei der dritte Spiegel und der vierte Spiegel so angeordnet sind, daß die Schnittlinie, die gebildet wird, wenn der dritte Spiegel und der vierte Spiegel imaginär zusammengebracht werden, einen Winkel θ/2 in Bezug auf die erste optische Achse bildet, wobei θ der Winkel zwischen einer dritten optischen Achse des von dem vierten Spiegel reflektierten Lichtstrahls und der ersten optischen Achse ist, und wobei das Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel der anderen Spiegeleinheit ein dachförmiges, insbesondere ein Amichii-Prisma, enthält, um so Licht mit einer optischen Achse zu schaffen, die sich parallel zu der dritten optischen Achse erstreckt.
Auch umfaßt jede Okulareinheit ein Schwenkrad, das um die dritte Achse oder eine ihr entsprechende optische Achse drehbar ist, ein Paar paralleler ebener Spiegel, die auf dem Schwenkrad angebracht sind, und eine Okularlinse zum Empfangen des durch das Paar ebener Spiegel reflektierten Lichts.
Des weiteren wird eine Teleskopanordnung geschaffen, die eines der oben beschriebenen binokularen Spiegelteleskope und eine parallaktische Lagervorrichtung aufweist, die ihrerseits aufweist: einen Sockel, eine von dem Sockel drehbar gehaltene, sich hin zum Nordpunkt des Firmaments erstreckende Polwelle, eine mit der Polwelle derart verbundene Tragwalze (support barrel), daß sie sich hiervon in einem rechten Winkel erstreckt, eine von der Tragwalze drehbar abgestützte zweite Welle, eine mit einem Ende der zweiten Welle derart verbundene zweite Tragwalze, daß sie sich hiervon in einem rechten Winkel erstreckt, eine von der zweiten Tragwalze drehbar gehaltene dritte Welle, die ein Teleskop an ihrem freien Ende hält, eine auf der zweiten Welle angebrachte, sich zur Seite hin erstreckende Kurbel und mit der Kurbel verbundene Gegengewichte, die entlang einer Linie angeordnet sind, die sich von der Linie erstreckt, die ein Fixpunkt und den Masseschwerpunkt des Teleskops verbindet, um das Teleskopgewicht auszugleichen.
Mit dem erfindungsgemäßen Spiegelteleskop wird das von fern abgestrahlte und in das vordere Ende jedes Primär-Rohrs gelangende Licht durch die konkaven und konvexen Oberflächen der Primärspiegel und Sekundärspiegel reflektiert. Das so reflektierte Licht stellt ein invertiertes Bild dar. Das Licht des invertierten Bildes wird von der optischen Achse an einer Position zwischen dem Sekundärspiegel und dem Primärspiegel durch das Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel ausgeleitet.
Ein invertiertes Bild wird in ein aufrechtes Bild (Realbild) durch das Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel umgewandelt, das eine Kombination aus ebenen Spiegeln enthält. Das so erzeugte Licht des Realbildes wird über den Okularmechanismus beobachtet. Der Okularmechanismus ist um die optische Achse des Lichtes des aufrechten Bildes drehbar. Somit muß beim Verfolgen eines zu beobachtetenden Objekts durch Drehung der parallaktischen Lagervorrichtung, die das binokulare Spiegelteleskop trägt, der Benutzer nicht seinen Kopf neigen, sondern kann unabhängig vom Winkel des binokularen Spiegelteleskops in Bezug auf die parallaktische Lagervorrichtung seine aufrechte Position beibehalten. Die in der Erfindung verwendeten ebenen Spiegel können Spiegel mit ebenen Oberflächen und Prismenspiegel sein, die dieselbe Funktion wie die ebenen Spiegel haben.
Das Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel umfaßt den dritten Spiegel und den vierten Spiegel. Um ein aufrechtes Realbild zu erhalten, sind die beiden Spiegel um einen vorgegebenen Abstand voneinander getrennt und senkrecht zueinander angeordnet, so daß der Winkel zwischen der ersten optischen Achse und der imaginären Linie der Schnittstelle zwischen den zwei ebenen Spiegeln gleich θ/2 wird, wobei θ der Winkel zwischen der dritten optischen Achse und der ersten optischen Achse ist.
Nun wird unter Bezug auf Fig. 21 das Verfahren zum Erhalten des aufrechten Realbildes beschrieben. In der folgenden Beschreibung bezieht sich der Begriff "Vektor" auf den Einheitsvektor.
Betrachtet man die Neigung eines durch eine Kombination von ebenen Spiegeln erhaltenen Bildes, so ist dies grundsätzlich dasselbe, wie die Betrachtung seines Spiegelbildes. Die dreidimensionale Positionsdifferenz zwischen den Spiegeln hat keinen Einfluß, da es möglich ist, anzunehmen, daß alle Schnittpunkte zwischen den optischen Achsen und den Spiegeloberflächen in dem Ursprung der Koordinaten liegen.
Allgemein kann ein Spiegelbild als Matrix ausgedrückt werden. Auch ein Spiegelbild in Bezug auf eine spiegelnde Oberfläche an einer vorgegebenen Position kann durch Drehen des Koordinatensystems erhalten werden, und, wie es gut bekannt ist, kann es durch die folgenden Formeln ausgedrückt werden:
S' = RS (1)
wobei S der Richtungsvektor des beobachteten Gegenstandes, S' der Richtungsvektor des durch den ebenen Spiegel reflektierten Bildes und R die Matrix des Spiegelbildes ist. Die Matrix R kann durch l, m und n ausgedrückt werden, welche die x-, y- und z-Komponenten des Normalvektors des Spiegeis sind, und zwar wie folgt:
Ein aufrechtes Bild kann durch Anwenden der obigen Verknüpfungsausdrücke auf das optische System der Erfindung abgeleitet werden. Wie in Fig. 21A gezeigt ist, wird ein optisches Bild, das durch die Primär- und Sekundärspiegel M1 und M2 reflektiert wird, auf der ersten optischen Achse als ein invertiertes Bild S ausgebildet, wenn es nicht zu dem dritten Spiegel M3 gelangen würde und wenn der Spiegel M1 ein kleines Loch hat. Durch das Vorsehen des dritten Spiegels M3 und des vierten Spiegeis M4 kann das einerseits umgewandelte Bild in ein aufrechtes Realbild S' umgewandelt werden (M4 wird ursprünglich an der Position von M3 angeordnet).
Das heißt, das aufrechte Realbild wird entlang der Linie P ausgebildet, die einen Winkel θ in Bezug auf die X-Achse in der XY-Ebene bildet. Ein solches aufrechtes Bild kann durch Drehen des invertierten Bildes S um 180º um die x-Achse und anschließend durch dessen Drehung um einen Winkel θ um die z-Achse gebildet werden. Dies wird durch die folgende Matrix ausgedrückt:
Wenn eine solche Spiegelanordnung eine Anzahl (n) ebener Spiegel umfaßt, wird das reflektierte Bild S' eines Gegenstands S durch das Produkt der Spiegelbildmatrizen RN
RN-1 ... R2 R1:
S'= RN ... R2 R1 S (4)
gegeben.
Die Matrix RN wird einfach durch Ersetzen von RN für die erste Spiegelbildmatrix R erhalten.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung werden zwei ebene Spiegel M3 und M4 zur Erzeugung des aufrechten Bildes verwendet. Das Realbild wird nämlich durch die folgenden Formeln ausgedrückt:
S' = R2 R1 S = Rw S (5)
wobei R2 und R1 die Spiegelbildmatrizen für jeweilige ebene Spiegel sind. Die zwei Matrizen R2 und R1 können zu einer einzelne Matrizen Rw kombiniert werden, die die folgende Matrixkomponenten hat.
wobei die Komponenten (α, β, γ) der Matrix R die x-, y- und z-Komponenten des Vektors V der Schnittlinie zwischen den zwei ebenen Spiegeln und wobei ω der Schnittwinkel zwischen den zwei ebenen Spiegeln ist. Der Vektor der Schnittlinie zwischen den ebenen Spiegeln ist ein Vektor, der sich entlang der Schnittlinie zwischen den zwei ebenen Spiegeln erstreckt, wenn sie imaginär zusammengebracht werden, so daß sie einander in dem gemeinsamen Mittelpunkt schneiden.
Nun seien die Formeln (6) und (3) verglichen. Wenn die folgenden Beziehungen erfüllt sind, fällt die Formel (6) mit der Formel (3) zusammen:
Es ist nämlich ein aufrechtes Bild erhaltbar, in dem die zwei Spiegel M3 und M4 so angeordnet werden, daß sie einander mit einem rechten Winkel schneiden, und wobei die Winkel des einkommenden Lichtstrahls und des ausgehenden Lichtstrahls in Bezug auf die Schnittlinie zwischen den ebenen Spiegeln zueinander gleich sind.
In diesem Fall bildet der Vektor V&sub0; der Schnittlinie (ω = 90º) einen Winkel θ/2 in Bezug auf die erste optische Achse und den ausgehenden Lichtstrahl.
Wenn der Winkel zwischen der dritten optischen Achse und der ersten optischen Achse, der allgemein als θω bezeichnet ist, gleich 45º, 60º, 90º und 120º ist, werden die Komponenten (l, m, n) der Vektoren der Normallinien Q3, Q4 der ebenen Spiegel M3 und M4 so sein, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist:
In der oben beschriebenen Tabelle bezeichnet H den Vektor in Richtung der zweiten optischen Achse. φ&sub3; und φ&sub4; sind Neigungswinkel des Primärlichtstrahls in Bezug auf M3 und M4. Bei den Kombinationsnummern 1 bis 3 und 5 in der Tabelle sind die Neigungswinkel φ&sub3; und φ&sub4; und einander gleich, während bei den Kombinationsnummern 4 und 6 gilt φ&sub3; ≠ φ&sub4;, also die Neigungswinkel nicht zueinander gleich sind.
Aus der vorangehenden Diskussion ist offensichtlich, daß θ variabel ist.
Das optische Bild des aufrechten Realbildes, das durch den vierten Spiegel reflektiert wurde, wird in den Okularmechanismus geleitet. Bei der Anordnung der Okulare ist es nötig, daß der Okular-Zwischenabstand mit dem mittleren Pupillen-Zwischenabstand zusammenfällt, der 62 mm beträgt, unabhangig davon, wie groß das binokulare spiegelteleskop ist. Aus diesem Grund ist es nötig, daß die Lichtstrahlen, die von dem rechten und linken primären optischen Achsen reflektiert werden, über die dritten und vierten Spiegel nah beieinander geführt werden. Aus diesem Grund muß der Abstand der zwei dritten Achsen auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden.
Um einen solchen vorgegebenen Abstand zwischen den dritten Achsen zu erzielen, sind bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die auf der rechten und linken Seite angeordneten Spiegelanordnungen, die jeweils einen Primärspiegel und einen Sekundärspiegel umfassen, voneinander so beabstandet, daß die jeweiligen dritten optischen Achsen in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen auf halbem Weg zwischen den ersten optischen Achsen liegt. In diesem Fall wird jedoch, da die zwei dritten optischen Achsen vor und hinter der vorgenannten Ebene liegen, ein optisches Bild zu dem Horizontalokular über einen Okularmechanismus geführt, der um die dritte Achse drehbar ist.
Im allgemeinen sind die vierten Spiegel so angeordnet, daß die dritten optischen Achsen einen Winkel θ mit den ersten optischen Achsen bilden. Somit haben die dritten Achsen auf der rechten und linken Seite unterschiedliche optische Weglängen. Jedoch ist die gesamte optische Weglänge von dem Primärspiegel zum Okular auf jeder Seite gleich zu der anderen Seite. Um die Differenz der optischen Weglänge zwischen den rechten und linken dritten optischen Achsen zu kompensieren, sind die Abstände zwischen den Primärspiegeln und den Sekundärspiegeln auf den jeweiligen Seiten unterschiedlich voneinander. In dem speziellen Fall, in dem der Winkel θ gleich 90º ist, sind die dritten optischen Achsen auf beiden Seiten zueinander gleich.
Als weiteres Mittel, um den vorgegebenen Abstand zwischen den dritten optischen Achsen zu erzielen, sind in der vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform diese auf beiden Seiten einer Senkrechten zu den ersten optischen Achsen angeordnet. Diese Anordnung ist auf ein binokulares Spiegelteleskop mit großer Apertur anwendbar. Die dritten optischen Achsen auf beiden Seiten haben die gleiche Länge. Da der Abstand zwischen den zwei dritten optischen Achsen im Vergleich zu dem Pupillenzwischneabstand hinreichend aufgeweitet sein kann, müssen die Spiegelanordnungen auf beiden Seiten, die jeweils einen Primärspiegel und einen Sekundärspiegel enthalten, nicht voneiander entfernt werden. Somit können sie parallel zueinander angeordnet werden.
Als ein weiteres Verfahren, um den vorgegebenen Abstand zwischen den dritten optischen Achsen zu erzielen, ist in der fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform ein dritter Spiegel und ein vierter Spiegel so angeordnet, daß sie in 90º in Bezug zu der Spiegelanordnung auf einer Seite, die einen Primärspiegel und einen Sekundärspiegel enthält, angeordnet sind, wohingegen ein dachförmiges Prisma (Amichii- Prisma) für die andere Spiegelanordnung verwendet wird, um deren optische Ausgabe-Achse parallel zu der dritten Achse der ersten Seite zu lenken. Somit erstreckt sich in diesem Fall die Linie, die die dritte optische Achse mit der optischen Ausgabe-Achse des dachförmigen Prisma (Amichii- Prisma) verbindendet, senkrecht zu der ersten optischen Achse.
Bei dem Okularmechanismus entsprechend der sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird Licht von den primären Teleskoprohren durch die parallelen ebenen Spiegel reflektiert, die auf Schwenkrädem gelagert sind, welche um die dritte Achse drehbar sind. Somit können die Okulare unabhängig vom Winkel der Primärteleskoprohre in Bezug auf die Linie, die die Pupillen des Betrachters verbindet, horizontal gehalten werden. Da auch die Schwenkräder auf ringförmigen Lagern und drehbaren Platten, die ihre Rückseite tragen, gehalten sind, um so in Bezug auf die festen Trommeln bzw. Trommeln drehbar zu sein, ist die Gesamtlänge der optischen Achsen kurz, und das optische System ist kompakt.
Jedes der erfindungsgemäßen Teleskope kann durch eine Haltevorrichtung entsprechend der Erfindung gehalten werden. Diese Haltevorrichtung hat drei drehbare Wellen, nämlich eine Polarwelle, eine zweite Welle und eine dritte Welle, um das binokulare Spiegelteleskop, das darauf gelagert ist, zu drehen. Die Kombination der drei Wellen erlaubt die Beobachtung in allen Richtungen des Himmelsglobus.
Mit dem erfindungsgemäßen binokularen Spiegelteleskop wird das Licht aus den primären optischen Achsen von einem Punkt zwischen dem Primärspiegel und dem Sekundärspiegel ausgeleitet, und das invertierte Bild wird in ein aufrechtes Realbild mittels der Realbild-Ausbildungsmittel umgewandelt. Das so erhaltene Realbild wird über den drehbaren Okularmechanismus beobachtet. Dies erlaubt es, den Abstand zwischen dem Sekundärspiegel und dem Brennpunkt zu verkürzen, und liefert somit ein Teleskop mit großem Winkel und kurzem Fokus unabhängig von der Aperturgröße. Ein solches binokulares Spiegelteleskop ist einfach in der Struktur und preiswert und erlaubt einem Beobachter die Beobachtung der Himmelskörper ohne Neigung seines Kopfs oder Körpers.
Das Lager entsprechend der Erfindung wird zum Tragen der oben beschriebenen binokularen Spiegelteleskope verwendet. Es hat drei drehbare Wellen, die miteinander so kombiniert sind, daß das darauf gelagerte Teleskop in jede Richtung des Himmelglobus gedreht werden kann, während die primären Teleskoprohre so gehalten werden, daß die Okulare horizontal zu den Beobachteraugen gehalten werden. Das Lager und das Teleskop bilden eine Beobachtungsvorrichtung, die preiswert und einfach zu handhaben ist.
Weitere Merkmale und Aufgaben der Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlich. In den Figuren zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des gesamten binokularen Spiegelteleskops der ersten Ausführungsform, wie es auf einer parallaktischen Lagervorrichtung gelagert ist;
Fig. 2 eine Seitenansicht desselben;
Fig. 3 eine Vorderansicht desselben (aber mit weggelassener parallaktischer Lagervorrichtung);
Fig. 4 eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linien IV-IV aus Fig. 3;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linie V-V in Fig. 3;
Fig. 6 eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linie VI-VI in Fig. 3;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linie VII-VII aus Fig. 3;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer teilweise modifizierten Ausführungsform, bei der Okulare großer Brennweite verwendet werden;
Fig. 9 eine Ansicht zur Erläuterung des Betriebs;
Fig. 10 eine weitere Ansicht zur Erläuterung des Betriebs;
Fig. 11 eine Ansicht zur Erläuterung, wie eine astronomischen Beobachtung durchgeführt wird,
Fig. 12 eine schematische Ansicht der zweiten Ausführungsform;
Fig. 13 eine schematischen Ansicht der dritten Ausführungsform;
Fig. 14 eine schematische Ansicht der vierten Ausführungsform;
Fig. 15 eine Seitenansicht derselben;
Fig. 16 eine Vorderansicht derselben;
Fig. 17 eine Vorderansicht der fünften Ausführungsform;
Fig. 18 eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linie A-A in Fig. 17;
Fig. 19 eine Vertikal-Querschnittsansicht der sechsten Ausführungsform;
Fig. 20 eine Aufsicht derselben;
Fig. 21A und 21B erläuternde Ansichten des aufrechten Realbild-Ausbildungsmittels;
Fig. 22 eine vertikale Schnittansicht eines bekannten binokularen Teleskops;
Fig. 23 eine weitere Vertikalquerschnittsansicht desselben und
Fig. 24 eine Querschnittsansicht eines weiteren bekannten binokularen Teleskops.
Nun wollen wir die Ausführungsformen der Erfindung unter Bezug auf die zeichnungen erläutern.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht der ersten Ausführungsform des binokularen Spiegelteleskops, das auf einer parallaktischen Lagervorrichtung angebracht ist. Wir werden verschiedene Ausführungsformen des binokularen Spiegelteleskops zeigen, und alle werden von einer parallaktischen Lagervorrichtung des geschilderten Typs erhalten. Aber mit Ausnahme der ersten Ausführungsform, ist eine solche parallaktische Lagervorrichtung aus Gründen der Einfachheit nicht gezeigt. Die parallaktische Lagervorrichtung wird nach der Beschreibung der ersten Ausführungsform beschrieben.

Erste Ausführungsform

Wir werden nun die erste Ausführungsform des binokularen Spiegelteleskops unter Bezug auf die Figuren 1 bis 7 beschreiben.
Die Bezugszeichen 10 und 10' bezeichnen Primärteleskoprohre. Jenes auf der linken Seite in Fig. 1 wird im Anschluß als erstes Primärteleskoprohr 10 und jenes auf der rechten Seite als zweites Primärteleskoprohr 10' bezeichnet. Die ersten und zweiten Primärteleskoprohre 10, 10' sind in Längsrichtung um eine vorgegebenen Abstand voneinander versetzt und enthalten Primärspiegel 11, 11' und Sekundärspiegel 12, 12'.
Feste Trommeln 13, 13' sind in dem Verbindungsgebiet zwischen den ersten und zweiten Primärteleskoprohren 10, 10' angebracht, um so diese zu einander auszurichten, wenn sie von vorne betrachtet werden (Fig. 3). Die durch die Primärspiegel 11, 11' und Sekundärspiegel 12, 12' reflektierten Lichter werden aus den optischen Hauptachsen über die festen Trommeln 13, 13' hinausgeleitet. Des weiteren sind Schwenkräder 14, 14' und Okulare 15, 15' damit verbunden. Bezugszeichen 16, 16' bezeichnen Einstellmittel für die Feinfokuseinstellungen. Fig. 2 und 3 sind deren Seitenansicht bzw. Frontansicht.
Fig. 4 ist eine Querschnittsansicht aufgenommen entlang der Linie IV-IV aus Fig. 3. Sie zeigt die innere Struktur des binokularen Spiegelteleskops, die zu dem Primärteleskoprohr 10 gehört. Die folgende Beschreibung wird hauptsächlich für das erste Primärteleskoprohr 10 vorgenommen. Bezüglich des zweiten Primärteleskoprohrs 10' werden nur jene Teile beschrieben, die von jenen des ersten Primärteleskoprohrs 10 unterschiedlich sind.
Der Primärspiegel 11 und der Sekundärspiegel 12 sind in dem ersten Primärteleskoprohr 10 angebracht. Bei dem Schmitdt- Cassegrain-Typ ist es nötig, daß der Primärspiegel 11 eine sphärische Oberfläche hat, der Sekundärspiegel 12 eine hyperbolische Oberfläche hat und daß eine Korrekturplatte 12a in Form einer aspherischen Linse höherer Ordnung (durch die gestrichelte Linie gezeigt) vorgesehn ist. Bei dem Cassegrain-Typ wird- die Korrekturplatte 12a nicht verwendet, wobei der Primärspiegel 11 eine parabolische oder ellipsoide Oberfläche und der Sekundärspiegel 12 eine hyperbolische oder sphärische Oberfläche hat. Der Primärspiegel 11 ist an einem Ende des Teleskoprohrs mittels einer Primärspiegelzelle 11a angebracht.
Ein dritter Spiegel 17 und ein vierter Spiegel 18, die elliptisch ausgeformte ebene Spiegel sind, sind in dem ersten Primärteleskoprohr 10 in etwa in dessen Mitte bzw. in der Trommel 13 angebracht. Bei dieser Ausführungsform dienen diese zwei ebenen Spiegel als Mittel zur Ausbildung des aufrechten Realbildes. Der dritte Spiegel 17 wird von einem Stützelement 17a gehalten, das sich an der Primärspiegelzelle 11a entlang der optischen Achse (Fig. 4) erstreckt, während der vierte Spiegel 18 von einer geneigten Stützplatte 18a getragen wird, die in der festen Trommel 13 angebracht ist. (Fig. 5). Der dritte Spiegel 17 und der vierte Spiegel 18 sind so angeordnet, daß sie senkrecht zueinander stehen, um so eine Schnittlinie in Richtung des Vektors V0 zu enthalten (Fig. 5).
In dem Schwenkrad 14, das an dem vorderen Ende der festen Trommel 13 angebracht ist, sind ein paar paralleler Spiegel 19a, 19b angebracht (Fig. 4). Ein elliptisches Loch 20 ist in dem Primärteleskoprohr 10 ausgebildet.
Das Schwenkrad 14 ist mittels eines Flanschsockels 14a und eines Stifts 14c gelagert, deren Achsen mit einer dritten optischen Achse in der festen Trommel 13 ausgerichtet sind, um so in Bezug auf die feste Trommel 13 um die dritte optische Achse drehbar zu sein. Der Flanschsockel 14a ist auf einem ringf ormigen Lager drehbar gehalten. Seine Öffnung dient als Eingangsstelle für das Licht, das aus der festen Trommel 13 herausgeleitet wird. Der Stift 14c ist auf einer Stützplatte 15b vorgesehen, die auf der festen Trommel 13 angebracht ist. Der oben beschriebene drehbare Stützmechanismus kann die Länge der dritten optischen Achse in der festen Trommel 13 minimieren. Das Licht entlang der dritten optischen Achse wird durch die parallelen Spiegel 19a, 19b reflektiert und zu dem Okular 15 geführt, das einen Fokuseinstellmechanismus mit einer Einstellvorrichtung 16 hat, die an ihrer Spitze einen Zapfen 16a in Eingriff mit einer Zahnstange 15b hat, die auf einer Okulartrommel isa angebracht ist. Zur Fokussierung wird das Okular 15 hoch und runter durch Drehen des Einstellmechanismus 16 per Hand bewegt. Die parallelen Spiegel 19a, 19b, die in den Figuren 4 und 6 gezeigt sind, können durch rechteckige Prismen 19c, 19d ersetzt werden, die durch gestrichelte Linien gezeigt sind.
Bei dieser Ausführungsform ist der Winkel θ (Fig. 4) zwischen den dritten optischen Achsen des von dem vierten Spiegel 18 reflektierten Lichtstrahls und der ersten optischen Achse gleich 60º, und der Winkel, der zwischen den erste;ri Achsen und der Schnittlinie gebildet ist, die festgelegt wird, indem der dritte Spiegel 17 und der vierte Spiegel imaginär zueinander gebracht werden (Fig. 21), der gleich θ/2 ist, gleich 30º. Die Winkel θ und θ/2 können 45º bzw. 22,5º; 90º bzw. 45º oder 120º bzw. 60º betragen, wobei die Kombination aus 90º und 45º im Anschluß als weitere Ausführungsform gezeigt ist.
Fig. 5 zeigt eine Querschnittsansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 3. Wie sich aus dieser Figur ergibt, sind der dritte Spiegel 17 und der vierte Spiegel 18 so angeordnet, daß die Linien ihrer Normalen senkrecht zueinander sind. Somit ist eine zweite optische Achse, entlang welcher das durch den dritten Spiegel reflektierte Licht hindurchgelangt, geneigt gegenüber dem vierten Spiegel 18 in der festen Trommel 13, die in dem Verbindungsgebiet zwischen den rechten und linken Primärteleskoprohren 10, 10' angebracht ist.
Fig. 6 und 7 sind Querschnittsansichten des zweiten Primärteleskoprohrs 10' und entsprechen den Figuren 4 und 5. Es ist offensichtlich aus diesen Figuren, daß die feste Trommel 13' mit der festen Trommel 13 aus Fig. 4 an der Verbindungsoberf läche zwischen den Primärteleskoprohren 10, 10' ausgerichtet ist. Somit sind, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, die Längen der festen Tragwalzen 13, 13' voneinander um ein Ausmaß unterschiedlich, das von dem Neigungswinkel θ abhängt (je kleiner der Winkel θ ist, desto größer ist die Längendifferenz; nur beim Winkel θ = 90º haben die Tragwalzen 13, 13' die gleiche Länge).
Wie aus dem Vergleich der Figuren 5 und 7 offensichtlich ist, sind die zweiten optischen Achsen in dem ersten Pnmärteleskoprohr 10 und dem zweiten Primärteleskoprohr 10' in entgegengesetzte Richtungen hin zu der Verbindungsfläche e zwischen den Primärteleskoprohren 10, 10' geneigt. Diese Anordnung wird aus den folgenden Gründen angewendet.
Wie aus den Figuren 2 und 3 offensichtlich ist, wird Licht in die Okulare 15, 15' geleitet, indem es durch die Paralleispiegel in den Schwenkrädem 14, 14' reflektiert wird, die um die dritten optischen Achsen drehbar sind, so daß ein Betrachter die Höhen der Augen immer auf dem gleichen Niveau halten kann. Da der Pupillenabstand der menschlichen Augen 62 mm im Mittel beträgt, ist, auch wenn die ersten und zweiten Teleskoprohre 10 und 10' geneigt sind, die Beobachtung durch Drehen der Schwenkräder 14, 14' auszuführen, so daß ein Beobachter die Okulare 15, 15' auf seine Augen aufsetzen kann.
Der Mittelpunkt der Rotation der Schwenkräder 14, 14' (die mit den dritten optischen Achsen übereinstimmen) kann auf Linien senkrecht zu den primären optischen Achsen der ersten und zweiten Primärteleskoprohre angeordnet sein, oder sie können nahe der Linien angeordnet sein, die sich parallel zu den primären optischen Achsen an der Verbindungsschnittstelle zwischen den ersten und zweiten Primärteleskoprohren erstrecken. Bei dieser Ausführungsform ist die letztere Anordnung angewendet. Dies ist der Grund, warum die zweiten optischen Achsen in Bezug zu der Verbindungsoberfläche geneigt sind. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der Rotation der Schwenkräder 14, 14' beträgt vorzugsweise 10 bis 15 cm unter Berücksichtigung des Pupillenabstands einer mittleren Person und der Größe der Okulare
Fig. 8 zeigt eine modifizierte Ausführungsform, in der Okulare mit großem Fokus verwendet werden. Je größer die Okulare sind, umso größer müssen die Schwenkräder 14, 14' sein. Somit, um zu vermeiden, daß diese einander beeinträchtigen, haben die Schwenkräder 14, 14' ihre Mittelteile ähnlich zu Eisenhanteln ausgebildet. Die dritten Achsen, e welche die Mittelachsen der Rotation der Schwenkräder 14, 14' sind, sind ebenfalls nach außen von einander getrennt. Bei dieser Ausführungsform können, da die Schwenkräder 14, 14' bezüglich der Größe groß sind, große Brennweiten und große Winkel der Okulare 15, 15' verwendet werden.
Nun wird unter Bezug auf die Figuren 1 und 2 die parallaktische Lagervorrichtung der Erfindung beschrieben.
Die gezeigte parallaktische Lagervorrichtung umfaßt einen Sockel 1, eine Polwelle (erste Welle) 2, die in geneigter Haltung durch den Sockel 1 gestützt wird, eine zweite Welle 3, die drehbar in einer Tragwalze 3a gehalten ist, welche mit der Polarwelle 2 verbunden ist, und eine dritte Welle 4, die drehbar in einer zweiten Tragwalze 4a gehalten ist, die am unteren Ende (Bodenende) der Tragwalze 3a (siehe Fig. 2) vorgesehen ist. Gegengewichte 7 werden auf einen mit Gewinde versehenen Stab 8a aufgeschraubt, der sich von dem freien Ende einer V-förmigen Kurbel erstreckt, die sich von dem freien Ende der zweiten Welle 3 in Richtung weg von dem Festpunkt 3X erstreckt. Ein weiteres Gegengewicht 6 wird auf einem mit Gewinde versehenen Stab 8b aufgeschraubt, der innerhalb der Kurbel 5 angebracht ist und sich in die gleiche Richtung wie die Kurbel 5 erstreckt. Nun sei hier angenommen, daß die parallaktische Lagervorrichtung aus Fig. 2 bei einer geographischen Breite von 30º Nord (oder 30º Süd) angeordnet ist.
Bei der Ausführungsform erstreckt sich die Polwelle 2 hin zum Himmelsnordpol (oder Südpol) und ist der täglichen Rotation der Himmelskörper folgend drehbar. Die zweite Welle 3 ist in der Tragwalze 3a angebracht, die mit dem Ende der Polwelle 2 so verbunden ist, daß sie senkrecht zur Polwelle ist und drehbar durch die Lager 3b gehalten wird, die auf beiden Enden der Tragwalze 3a angebracht sind. Obwohl es nicht gezeigt ist, hat die Tragwalze 3a eine Klammer, um die zweite Welle 3 undrehbar in Bezug auf die Tragwalze 3a in einem gewünschten Winkel zu halten. Die zweite Tragwalze 4a und die dritte Welle 4 sind einstückig mit der zweiten Welle 3 an deren Bodenende ausgebildet. Die zweiten Tragwalze 4a ist ebenfalls mit einer Klammer ausgerüstet.
Die beiden Arten Gegengewichte 6, 7, die auf den mit Gewinde versehenen Stellwerk 8a, 8b aufgeschraubt sind, welche mit der Kurbel 5 verbunden sind, sind senkrecht zueinander angeordnet. In der Fig. ist ein Gegengewicht 6 und zwei Gegengewichte 7 gezeigt. Aber die Zahl der jeweiligen Gewichte kann entsprechend dem Gewicht (Größe) des binokularen Spiegelteleskops angepaßt werden. Auch werden sie entlang der mit Gewinde versehenen Stäbe 8a, 8b bewegt, um sie so zu positionieren, daß die Balance mit dem binokularen Spiegelteleskop hergestellt ist.
Das binokulare Spiegelteleskop der Ausführungsform wird zur astronomischen Beobachtung auf die folgende Art verwendet.
Wie in Fig. 4 gezeigt wird, wird das in das Vorderende der Primärteleskoprohre 10, 10' einfallende Licht durch den Primärspiegel 11, 11' und die Sekundärspiegel 12, 12' reflektiert. Das durch das so reflektierte Licht gebildete Bild ist invertiert. Das gesammelte und durch die Sekundärspiegel konvergierte Licht wird durch ein Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel mit dem dritten Spiegel 17, der auf der ersten optischen Achse angeordnet ist, und durch den vierten Spiegel 18 auf der zweiten optischen Achse reflektiert. Das so reflektierte Licht erzeugt ein aufrechtes Bild.
Das aufrechte Bild wird erzeugt, indem der Winkel θ auf 60º bei dieser Ausführungsform gesetzt wird.
Wie in den Figuren 4 und 5 gezeigt ist, wird sich der von dem Sekundärspiegel 12 reflektierte Lichtstrahl entlang der ersten optischen Achse ausbreiten und durch den dritten Spiegel 17 reflektiert, dessen Normal-Linie mit Q3 bezeichnet ist, wobei der Einfaliwinkel und der Reflexionswinkel jeweils 69º betragen. Der Lichtstrahl breitet sich dann entlang der zweiten optischen Achse aus, durchläuft ein eiliptisches Loch 20, das in dem Primärteleskoprohr 10 ausgebildet ist, und fällt auf den vierten Spiegel 18 mit einer Normal-Linie Q4 und gestützt durch die Tragplatte 18a. Der Lichtstrahl wird durch den vierten Spiegel 18 sowohl im Einfallwinkel als auch im Reflexionswinkel von 69º reflektiert und breitet sich nun nach oben entlang der dritten optischen Achse aus, die einen Winkel von 60º in Bezug auf die Primärachse bildet.
Das in ein aufrechtes Bild umgewandeltes Licht wird durch das Paar paralleler Spiegel 19a, 19b in den Schwenkrädem 14, 14' reflektiert und in die Okulare 15, 15' gelenkt. Ein Beobachter kann das Licht des so gebildeten Bildes sehen, indem er die Fokussiereinstellmittel 16, 16' dreht.
Ein Beobachter steuert per Hand das rechte und das linke Primärteleskoprohr 10, 10' und die Schwenkräder 14, 14', um so das Teleskop auf ein Zielobjekt am Himmelsglobus zu richten. Natürlich kann ein Motor mit jeder der Drehwelle verbunden sein, um das Teleskop über einen Computer automatisch anstatt mit der Hand zu steuern,
In dem in Fig. 9 gezeigten Zustand ist das Teleskop auf der parallaktischen Lagervorrichtung so angebracht, daß seine Primärteleskoprohre 10, 10' mit 30º in Bezug auf die Vertikallinie geneigt sind. Auf den Schwenkrädem des gezeigten Teleskops sind keine Fokussiervorrichtungen angebracht. Anstatt solche Fokussiervorrichtungen an den Schwenkrädem vorzusehen, können Motore M, M' an den Sekundärspiegeln in den Primärteleskoprohren angebracht sein, um so den Fokus durch Bewegung der Sekundärlinsen vorwärts und zurück in einer geraden Linie einzustellen.
Wenn nur die Primärteleskoprohre 10, 10' sich der Bewegung des Himmelskörper folgend neigen, während die Schwenkräder 14, 14' nicht aus ihren in Fig. 3 gezeigten Positionen bewegt werden, werden die Okulare 15, 15' auf unterschiedliche Höhen zueinander bewegt, so daß ein Beobachter gezwungen wird, seinen Kopf zu neigen.
Das Teleskop der Ausführungsform ist frei von diesem Problem, da die Okulare 15, 15' unabhängig voneinander durch die jeweiligen Schwenkräder 14, 14' drehen können. Die Okulare 15, 15' können zu aneinander angeglichenen Pegeln bewegt werden, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, indem die Schwenkräder per Hand bewegt werden. Somit muß ein Beobachter nicht seinen Kopf neigen, wenn er mit dem Teleskop beobachtet.
Fig. 10 zeigt einen Zustand, indem die Primärteleskoprohre 10, 10' zu der Horizontalposition entgegengesetzt der in Fig. 9 gezeigten Position gedreht werden. Jede detailliertere Beschreibung ist weggelassen.
Das binokulare Spiegelteleskop der bevorzugten Ausführungsform ist auf der parallaktischen Lagervorrichtung angebracht, die in den Figuren 1 und 2 gezeigt ist, und wird zur astronomischen Beobachtung auf die folgende Art verwendet.
Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, ist die Polwelle 2 der parallaktischen Lagervorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, hin zu dem Himmelsnordpol (oder Südpol) gerichtet, um Sterne zu beobachten, die eine tägliche Rotation durchführen, wie es durch den Ort A gezeigt ist, der sich entlang des Himmelsäquators erstreckt.
Die parallaktische Lagervorrichtung, die in Fig. 2 gezeigt ist, hat ein größeres Freiheitsausmaß zur Drehung im Vergleich mit einer parallaktischen German-Style-Lagervorrichtung, die eine gerade aufsteigende Welle und eine Neigungswelle hat, da sie eine dritte Welle 4 zusätzlich zu den beiden obengenannten Wellen hat.
Somit kann ein Himmelskörper, der den Ort A in Fig. 11 durchläuft, einfach durch Drehen nur der Polwelle 2 beobachtet werden. Aber ein Himmelskörper, wie jener, der dem Ort B folgt, wird nicht innerhalb des Bereichs des Teleskops kommen, indem nur die Polwelle 2 gedreht wird.
Um einen Himmelskörper zu beobachten, der eine tägliche Rotation durchführt, die durch den Zenit führt, wie der Ort B, wird die Polwelle 2 um 90º in Richtung der täglichen Rotation (der Richtung I in Fig. 11) und die zweite Welle 3 wird dann um 30º in Richtung des Pfeils F gedreht, und letztendlich wird die dritte Welle 4 um 90º in Richtung des Pfeils G gedreht. In diesem Zustand sind die Primärteleskoprohre 10, 10' auf den Zenit trainiert, während die Okulare 15, 15' in einer Ebene miteinander gehalten sind.
Wenn ein Beobachter seine Augen an die Okulare 15, 15' bringt, die auf einer Ebene miteinander gehalten sind, werden die Primärteleskoprohre 10, 10' zusammen mit der Polwelle 2 gedreht, die durch eine Zielfolgungsvorrichtung für die tägliche Rotation angetrieben wird, bis das Zielobjekt in das Sichtfeld gelangt.
Die für die astronomische Beobachtung verwendete parallaktische Lagervorrichtung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, hat ein mit Gewinde versehenen Stab 8a, der an dem freien Ende der V-förmigen Kurbel 5 angebracht ist und sich entlang der Linie erstreckt, die mit der Linie ausgerichtet ist, welche den Masseschwerpunkt 9a des Teleskops und den Standpunkt 3X verbindet. Die Gegengewichte 7 sind auf dem mit Gewinde versehenen Stab 8a aufgeschraubt. Ein weiterer mit Gewinde versehener Stab 8b ist innerhalb der Kurbel 5 so angebracht, daß er sich parallel zu dieser erstreckt. Ein weiteres Gegengewicht 6 ist auf dem Stab 8b aufgeschraubt. Um die Gegengewichte 6 und 7 in einem balancierten Zustand um den Standpunkt 3X zu halten, muß der Massenschwerpunkt der kombinierten Masse der Gewichte 6 und 7 auf einer geraden Gleichgewichtslinie b, die durch den Standpunkt 3X und durch den Masseschwerpunkt 9a des Teleskops verläuft, angeordnet sein.
Durch Hinzufügen der Gegengewichte 6 und 7 nur zu der Kurbei 5 kann das Gesamtgewicht der Gegengewichte, die verwendet werden, auf die Hälfte im Vergleich mit dem Fall verringert werden, in dem die Gewichte an dem Bodenende der dritten Welle (K in Fig. 2) angebracht sind.
Fig. 12 zeigt die zweite Ausführungsform, die im wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform ist. Aber in dieser Ausführungsform beträgt der Wert θ = 90º, so daß die festen Trommeln 13, 13' senkrecht zu der ersten optischen Achse sind und die gleiche Länge haben. Die gleichen Funktionselemente werden durch die gleichen Bezugszeichen dargestellt und deren Beschreibung wird weggelassen.
Die in Fig. 13 gezeigte Ausführungsform ist auch im wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform Der einzige Unterschied ist, daß die Primärteleskoprohre miteinander einstückig ausgebildet sind. Bei dieser Ausführungsform sind ebenfalls die Funktions-Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Figuren 14 bis 16 zeigen die vierte Ausführungsform, die im wesentlichen diesselbe wie die erste Ausführungsform ist und sich nur dahingehend unterscheidet, daß das erste Primärteleskoprohr so angehoben ist, daß es einen Winkel (90 - θº) bildet, wie es in Fig. 15 gezeigt ist, und in diesem Zustand mit dem zweiten Primärteleskop verbunden ist. Mit dieser Anordnung können feste Trommeln derselben Länge benutzt werden. Bei der ersten Ausführungsform haben die Trommeln 13, 13' zueiander unterschiedliche Längen.
Auch ist bei dieser Ausführungsform der Fokussiermechanismus für die Okulare 15, 15' leicht unterschiedlich von jenen der ersten Ausführungsform Bei dieser Ausführungsform ist nämlich der Fokussiermechanismus, der bei den festen Trommeln vorgesehen ist, mit einem Stellmittel 16, einem Zapfen 16a und einer Zahnstange 13a versehen und wird zur Bewegung der Schwenkräder 14, 14' nach oben und unten in Bezug auf die festen Trommeln 13, 13' verwendet, anstatt das Okular 15, 15' selbst nach oben und unten in Bezug auf die Schwenkräder 14, 14' zu bewegen.
Bei dieser Ausführungsform sind die Mittelachsen der festen Trommeln 13, 13' (dritte optische Achsen) leicht gegenüber der Verbindungsoberfläche zwischen den Primärteleskoprohren 10, 10' versetzt, da die festen Trommeln 13, 13' auf den Primärteleskoprohren anzubringen sind (Fig. 16). Ansonsten ist diese Ausführungsform in der Struktur im wesentlichen die gleiche wie die erste Ausführungsform. Somit sind die gleichen Funktions Elemente mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet und ihre Beschreibung wird weggelassen.
Die Figuren 17 und 18 zeigen die fünfte Ausführungsform, die sich im wesentlichen von den anderen Ausführungsformen dahin unterscheidet, daß die dritten optischen Achsen, die durch die festen Trommeln 13, 13' laufen, um einen vorgegebenen Abstand voneinander entfernt in einer Richtung senkrecht zu den primären optischen Achsen der ersten und zweiten Primärteleskoprohre 10, 10' sind, und daß die ersten und zweiten Primärteleskoprohre 10, 10' miteinander verbunden sind, so daß sie nicht längs gegeneinander versetzt sind, sondern mit ihren Böden auf einer Linie liegen.
Somit sind wie bei den anderen Ausführungsformen die festen Trommeln 13, 13' auf den ersten und zweiten Primärteleskoprohren 10, 10' so angeordnet, daß der Winkel θ zwischen der dritten optischen Achse und der ersten optischen Achse und der Winkel θ/2 zwischen der Schnittlinie, die gebildet wird, wenn die dritten und vierten Spiegel miteinander überlappt werden, und der ersten optischen Achse jeweils 60º bzw. 30º betragen, wenn sie aus der gleichen Richtung wie in Fig. 4 betrachtet werden.
Die Figuren 19 und 20 zeigen die sechste Ausführungsform, die bei einem Teleskop mit relativ kleiner Apertur vorteilhaft anwendbar ist. Bei dieser Ausführungsform ist die Struktur auf der Seite des ersten Primärteleskops 10 im wesentlichen jene der zweiten Ausführungsform (θ = 90º), aber auf der Seite des zweiten Primärteleskoprohrs 10 hat es eine völlig andere Struktur. Fig. 19 zeigt einen Schnitt entlang des zweiten Primärteleskoprohrs 10', das in Fig. 20 gezeigt ist, entlang der primären optischen Achse. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von den anderen Anordnungen dahingehend, daß ein Dachprisma (Amichii-Prisma) 17X als Aufrecht-Realbild-Ausbildungsmittel anstelle der dritten und vierten ebenen Spiegel 17 und 18 verwendet wird.
Das Dachprisma (Amichii-Prisma) 17X wird von einem Stützelement l7xa gehalten, das entlang der primären optischen Achse angeordnet ist. Das Licht eines invertierten Bildes, das von dem Sekundärspiegel 12' reflektiert wird, wird in ein aufrechtes Bild durch das Dachprisma (Amichii-Prisma) 17X umgewandelt und in der Normal-Richtung emittiert. Es wird dann zu dem Okular 15' durch ein Paar paralleler Spiegel 19'a, 19'b in dem Schwenkrad 14' gelenkt.
Dasselbe Bild wie in den anderen Ausführungsformen kann über die Okulare 15, 15' betrachtet werden.
Bei den oben genannten Ausführungsformen beträgt der Winkel θ 60º oder 90º. Aber der Winkel θ kann innerhalb des Bereichs von 45º bis 120º geändert werden.

Claims

1. Binoculares Spiegelteleskop mit zwei Cassegrain- oder Schmidt-Cassegrain-Spiegeleinheiten (11, 11', 12, 12'), die dieselbe Apertur und dieselbe Brennweite haben und jeweils einander gegenüberliegende, entlang zweier paralleler erster optischer Achsen angeordnete konkave Primärspiegel und konvexe Sekundärspiegel umfassen, und mit zwei aufrechten Realbildausbildungsmitteln (17, 18) mit jeweils einer Kombination aus ebenen Spiegeln (17, 18), um einen Lichtstrahl aus der ersten optischen Achse von einem Punkt zwischen dem Primärspiegel (11, 11') und dem Sekundärspiegel 12, 12' herauszuführen, und zwei Okulareinheiten 15, 15', die um die optischen Achsen der Lichtstrahlen drehbar sind, welche aus den zwei aufrechten Realbildausbildungsmitteln (17, 18) herausgeführt wurden.

2. Binokulares Spiegelteleskop nach Anspruch 1, bei dem das aufrechte Realbildausbildungsmittel (17, 18) einen dritten Spiegel (71) und einen vierten Spiegel (18) in der Form ebener Spiegel aufweist, um den durch den entsprechenden Sekundärspiegel (12, 12') reflektierten Lichtstrahl zu reflektieren, wobei der dritte Spiegel (17) entlang der ersten optischen Achse zwischen dem Primärspiegel (11, 11') und dem Sekundärspiegel (12, 12') angeordnet ist, wobei der vierte Spiegel (18) entlang einer zweiten optischen Achse des durch den dritten Spiegel (17) reflektierten Lichtstrahls angeordnet ist, so daß er in einen vorgegebenen Abstand und senkrecht zu dem dritten Spiegel (17) angeordnet ist, wobei der dritte Spiegel. (17) und der vierte Spiegel (18) so angeordnet sind, daß die Schnittlinie, die gebildet wird, wenn der dritte Spiegel und der vierte Spiegel (17, 18) imaginär zusammengebracht werden, einen Winkel von θ/2 in Bezug auf die erste optische Achse bildet, wobei θ der Winkel zwischen einer dritten optischen Achse des durch den vierten Spiegel reflektierten Lichtstrahls und der ersten optischen Achse ist.

3. Binokulares Spiegelteleskop nach Anspruch 2, bei dem eine der primären und sekundären Spiegeleinheiten (11, 11', 12, 12') longitudinal um einen vorgegebenen Abstand von der anderen beabstandet ist, so daß die dritte, durch das aufrechte Realbildausbildungsmittel (17, 18) erhalten optische Achse in der Nähe eines Zwischenpunktes zwischen den ersten optischen Achsen liegt.

4. Binokulares Spiegelteleskop nach Anspruch 2, bei dem eine die rechte und linke optische Achse der dritten optischen Achsen verbindende Linie die ersten optischen Achsen in einem rechten Winkel schneidet.

5. Binokulares Spiegelteleskop nach Anspruch 1, bei dem das aufrechte Realbildausbildungsmittel (17, 18) einer der Spiegeleinheiten (11, 11', 12, 12') einen dritten Spiegel und einen vierten Spiegel in der Form ebener Spiegel aufweist, um den durch den entsprechenden Sekundärspiegel reflektierten Lichtstrahl zu reflektieren, wobei der dritte Spiegel (17) entlang der ersten optischen Achse zwischen dem Primärspiegel (11, 11') und dem Sekundärspiegel (12, 12') angeordnet ist, wobei der vierte Spiegel (18) entlang einer zweiten optischen Achse des durch den dritten Spiegel (17) reflektierten Lichtstrahls so angeordnet ist, daß er um einen vorgegebenen Abstand von dem dritten Spiegel beabstandet und senkrecht zu dem dritten Spiegel angeordnet ist, wobei der dritte Spiegel (17) und der vierte Spiegel (18) so angeordnet sind, daß die.Schnittlinie, die gebildet wird, wenn der dritte Spiegel und der vierte Spiegel (17, 18) imaginär zusammengebracht werden, einen Winkel von θ/2 in Bezug auf die erste optische Achse bildet, wobei θ der Winkel zwischen einer dritten optischen Achse des von dem vierten Spiegel (18) reflektierten Lichtstrahls und der ersten optischen Achse ist, und wobei das aufrechte Realbildausbildungsmittel (17, 18) der anderen Spiegeleinheit ein dachförmiges, insbesondere ein AMICI-Prisma (17X) enthält, um so Licht mit einer optischen Achse zu schaffen, die sich parallel zu der dritten optischen Achse erstreckt.

6. Binoculares Spiegelteleskop nach einem der Ansprüche 2 bis 5,

bei dem die Okulareinheit (15, 15') aufweist:

ein Schwenkrad (14, 14'), das um die dritte Achse oder eine ihr entsprechende optische Achse drehbar ist,

ein Paar paralleler ebener Spiegel (19a, 19b), die auf dem Schwenkrad angebracht sind, und

eine Okularlinse zum Empfang des durch das Paar ebener Spiegel reflektierten Lichts.

7. Eine Teleskopanordnung, die ein binokulares Spiegelteleskop nach Anspruch 1 und eine parallaktische Lagervorrichtung aufweist, die einen Sockel (1) aufweist, eine von dem Sockel (1) drehbar gehaltene, sich hin zum Nordpunkt des Firmaments erstreckende Polwelle (2), eine mit Polwelle derart befestigte Tragwalze (30), daß sie sich hiervon in einem rechten Winkel erstreckt, eine von der Tragwalze (3a) drehbar abgestützte zweite Welle (3), eine mit einem Ende der zweiten Welle (3) derart verbunden zweite Tragwalze (4a) , daß sie sich hiervon in einem rechten Winkel erstreckt, eine von der zweiten Tragwalze (4a) drehbar gehaltene dritte Welle (4), die ein Teleskop (10, 10') an ihrem freien Ende hält, eine auf der zweiten Welle (3) angebrachte, sich zur Seite hin erstreckende Kurbel (5) und mit der Kurbel verbundene Gegengewichte (6, 7) , die entlang einer Linie angeordnet sind, die sich von einer Linie (9b) erstreckt, die einen Fixpunkt (3X) und den Masseschwerpunkt (9a) des Teleskops (10, 10') verbindet, um so das Teleskopgewicht auszugleichen.