DE29817048U1 - Solano Schiefspiegler - Google Patents

Description

Beschreibung
Solano-SchiefspieglerDescription
Solano-Schiefspiegler

Die Erfindung betrifft eine optische Anordnung von 4 Reflexionsspiegeln in Form eines Spiegelteleskops, daß sich für astronomische Zwecke eignet. Es handelt sich um eine abbildende Optik ohne Zwischenbild, die 3 rotationssymmetrische, zumeist sphärische Spiegel und einen Planspiegel verwendet. Alle Spiegelscheitel befinden sich in der gemeinsamen Meridionalebene und die Spiegelnormalen sind gegen die optische Achse geneigt. Bei dem einfachsten Spiegelteleskop nach Newton (K. Wenske, Spiegeloptik, Verlag Sterne und Weltraum (1978)) trifft das einfallende parallele Lichtbündel zunächst auf einen konkaven, parabolischen Hauptspiegel und wird vor einer Fokussierung noch durch einen Sekundärspiegel (Planspiegel) um 90° umgelenkt. Damit ist die Einblickrichtung des Beobachters senkrecht zur Einfallsrichtung des Lichtbündels orientiert. Dies erlaubt den Aufbau des Instruments auf relativ niedrigen Montierungen.The invention relates to an optical arrangement of 4 reflection mirrors in the form of a mirror telescope that is suitable for astronomical purposes. It is an imaging optic without an intermediate image that uses 3 rotationally symmetrical, mostly spherical mirrors and a plane mirror. All mirror vertices are in the common meridional plane and the mirror normals are inclined against the optical axis. In the simplest mirror telescope according to Newton (K. Wenske, Spiegeloptik, Verlag Sterne und Weltraum (1978)), the incident parallel light beam first hits a concave, parabolic main mirror and is deflected by 90° by a secondary mirror (plane mirror) before focusing. The observer's viewing direction is thus oriented perpendicular to the direction of incidence of the light beam. This allows the instrument to be set up on relatively low mounts.

Zudem können auch Stative geringer Höhe verwendet werden oder in die Konstruktion der Montierung integriert werden. Der Sekundärspiegel und die erforderlichen Haltestreben bewirken jedoch eine zentrale Abschattung des einfallenden Lichtes und zudem erhebliche Beugungseffekte (zentrale Obstruktion). Letztere bewirkt eine Reduktion des Bildkontrastes und der Auflösung des Instruments (W. Zmek, Sky & Telescope Nr. 7, Seite 91In addition, low-height tripods can be used or integrated into the construction of the mount. However, the secondary mirror and the required support struts cause central shading of the incoming light and also considerable diffraction effects (central obstruction). The latter causes a reduction in the image contrast and the resolution of the instrument (W. Zmek, Sky & Telescope No. 7, page 91

(1993) und Nr. 9, Seite 83 (1993)). Gerade diese Eigenschaften sind besonders bei der Beobachtung detailreicher und kleiner Strukturen (Mond, Planeten, Doppelsterne) erforderlich. Durch eine Verkippung des Hauptspiegels läßt sich der Sekundärspiegel außerhalb des einfallenden Lichtbündels anordnen und damit eine zentrale Obstruktion vermeiden. Durch die Verkippung des Hauptspiegels entstehen erhebliche Bildfehler, hauptsächlich Koma und Astigmatismus, die sich durch geeignete Neigungen, Abstände und Krümmungsradien der Spiegel zumindest teilweise kompensieren lassen und bei kleinen Öffnungen optisch nicht wahrnehmbar sind. Um die Bildfehler zu korrigieren muß der Sekundärspiegel eine konvexe oder konkave Form erhalten. Systeme mit konkaven Sekundärspiegel, die eine Strahlumlenkung von 90° realisieren sind als Yolo-Newton bekannt (Sasian J. M., Sky & Telescope Nr.3, Seite 320 (1991)). Da alle YoIo-Spiegelsysteme jedoch eine spezielle Spiegeldeformation benötigen (keine Rotationssymmetrie), werden sie hier nicht weiter betrachtet.(1993) and No. 9, page 83 (1993)). These properties are particularly necessary when observing detailed and small structures (moon, planets, double stars). By tilting the main mirror, the secondary mirror can be positioned outside the incident light beam, thus avoiding a central obstruction. Tilting the main mirror causes significant image errors, mainly coma and astigmatism, which can be at least partially compensated for by suitable inclinations, distances and radii of curvature of the mirrors and are not optically perceptible with small openings. In order to correct the image errors, the secondary mirror must have a convex or concave shape. Systems with concave secondary mirrors that achieve a beam deflection of 90° are known as Yolo-Newton (Sasian J. M., Sky & Telescope No. 3, page 320 (1991)). However, since all YoIo mirror systems require a special mirror deformation (no rotational symmetry), they will not be considered further here.

Das einfachste obstruktionsfreie Spiegelsystem mit einem konkaven Hauptspiegel (1.The simplest obstruction-free mirror system with a concave primary mirror (1.

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Spiegel) und einem konvexen 2. Spiegel erreicht eine Korrektur der neigungsbedingten Bildfehler mit einfachen sphärischen Spiegelflächen und ist von A. Kutter (Der Schiefspiegier, Verlag F. Weichhardt, Biberach a.d.Riß (1953) und Sky & Telescope Nr. 12, Seite 65 (1958)) entwickelt worden. Bei diesem System erfolgt nur eine geringe Lichtumlenkung zum Beobachter, so daß der Aufbau nahezu dem eines Refraktors (Linsenfernrohr) entspricht (H. Oberndorfer, Fernrohr-Selbstbau, Verlag Sterne und Weltraum, München (1997)). Größere Schiefspiegler ab etwa 150 mm Öffnung verwenden für die Bildfehlerkorrektur eine zusätzliche Korrektorlinse vor dem Fokus (katadioptischer Schiefspiegler nach A. Kutter, siehe Telescope Optics, H. Rutten, M. van Venrooij, Verlag Willmann-Bell, (1988), S.113) oder es wird ein weiterer konkaver Spiegel in das System eingefügt. Letzteres System ermöglicht eine Lichtumlenkung von 90° und wird als Tri-Schiefspiegler bezeichnet. Es ist von R. A. Buchroeder ( siehe Design Examples of TCT's, OSC Technical Report #68, University of Arizona, Mai (1971), S. 19 ) und von A. Kutter (siehe Sky and Telescope (1975), 1, S. 46) entwickelt worden. Eine weitere &Mgr;&Igr; 5 Schiefspiegler-Variante, bei dem eine Lichtumlenkung von mehr als 90° zum Beobachter erfolgt, ist von R. Sand zum Patent angemeldet (Offenlegungschrift DE 4426 224 Al).The use of a 2nd mirror and a convex 2nd mirror achieves a correction of the image errors caused by the inclination with simple spherical mirror surfaces and was developed by A. Kutter (Der Schiefspiegier, Verlag F. Weichhardt, Biberach a.d.Riß (1953) and Sky & Telescope No. 12, page 65 (1958)). With this system, only a small amount of light is deflected towards the observer, so that the structure is almost the same as that of a refractor (lens telescope) (H. Oberndorfer, Fernrohr-Selbstbau, Verlag Sterne und Weltraum, Munich (1997)). Larger Schiefspieglers with an aperture of around 150 mm or more use an additional corrector lens in front of the focus to correct the image errors (catadioptic Schiefspiegler according to A. Kutter, see Telescope Optics, H. Rutten, M. van Venrooij, Verlag Willmann-Bell, (1988), p. 113) or another concave mirror is inserted into the system. The latter system enables light to be deflected by 90° and is called a tri-Schiefspiegler. It was developed by R. A. Buchroeder (see Design Examples of TCT's, OSC Technical Report #68, University of Arizona, May (1971), p. 19) and by A. Kutter (see Sky and Telescope (1975), 1, p. 46). Another μελ 5 Schiefspiegler variant, in which light is deflected by more than 90° to the observer, has been patented by R. Sand (publication document DE 4426 224 Al).

Eine verbesserte optische Korrektur, mit der sich auch große Öffnungen von etwa 1 m realisieren lassen, läßt sich mit 4 Reflexionen unter Verwendung eines konkaven 3. Spiegels und eines Planspiegels für die 4. Reflexion erreichen und ist von M. Brunn in DE 3943258 C2 beschrieben worden (Tetraschiefspiegler).An improved optical correction, with which even large openings of about 1 m can be realized, can be achieved with 4 reflections using a concave 3rd mirror and a plane mirror for the 4th reflection and has been described by M. Brunn in DE 3943258 C2 (Tetraschiefspiegler).

A.S. Leonard hat eine weitere 3-Spiegel-Variante eines Schiefspieglers entwickelt, die als Solano-Refiektor bezeichnet wird (siehe Ref. 1: Advanced Telescope Making Techniques, ed. A. Mackintosh, Willmann-Bell Inc., Richmond, (1986), Optics, Vol. 1, S. 231). Dieses System verwendet 2 konkave Spiegel und für die 3. Reflexion einen konvexen Spiegel. Der Solano-Refiektor erlaubt durch unterschiedliche Neigungen und durch Hinzufügen eines Planspiegels für eine 4. Reflexion verschiedene Einblickrichtungen (siehe Ref. 1, Seite 233/234). Damit können Anordnungen realisiert werden, die vom Aufbau her einem Refraktor (0° Lichtumlenkung) oder einem Newton-Teleskop (90° Lichtumlenkung) entsprechen. Die von A.S. Leonard angegebenen Konstruktionen (siehe Ref. 1, Seite 232, Tabelle 1) verwenden Paare von konvexen und konkaven sphärischen Spiegeln mit gleichen Krümmungsradien für das 2. und 3. optische Element. Diese Dimensionierung vereinfacht die Spiegelherstellung. Der konkave Hauptspiegel benötigt jedoch eine hyperbolische Kurvenform und einen Krümmungsradius von mehr als 10 m.A.S. Leonard has developed another 3-mirror variant of a squinting telescope, which is called a Solano reflector (see Ref. 1: Advanced Telescope Making Techniques, ed. A. Mackintosh, Willmann-Bell Inc., Richmond, (1986), Optics, Vol. 1, p. 231). This system uses 2 concave mirrors and a convex mirror for the 3rd reflection. The Solano reflector allows different viewing directions by varying inclinations and by adding a plane mirror for a 4th reflection (see Ref. 1, page 233/234). This makes it possible to create arrangements that correspond in structure to a refractor (0° light deflection) or a Newtonian telescope (90° light deflection). The system developed by A.S. Leonard's designs (see Ref. 1, page 232, Table 1) use pairs of convex and concave spherical mirrors with equal radii of curvature for the 2nd and 3rd optical elements. This dimensioning simplifies mirror fabrication. However, the concave primary mirror requires a hyperbolic curve shape and a radius of curvature of more than 10 m.

Der Tri - und Tetra-Schiefspiegler, sowie das Solano-Teleskop erlauben eineThe Tri- and Tetra-Schiefspiegler, as well as the Solano telescope allow a

Einblickrichtung senkrecht zum einfallenden parallelen Lichtbündel und stellen eine obstruktionsfreie Alternative zum Newton-Teleskop dar. Im Vergleich zum Newtonteleskop besitzen die genannten Systeme allerdings eine relativ große Baulänge und eine deutlich geringere Lichtstärke. Das Newton-Teleskop besitzt typische Blendenwerte im Bereich von 4-8 und eignet sich aufgrund der hohen Lichtstärke besonders für lichtschwache Objekte. Die obstruktionsfreien Spiegelsysteme besitzen hingegen Blendenwerte von 15-20 und sind damit eher auf lichtstarke Beobachtungsobjekte angewiesen.The viewing direction is perpendicular to the incident parallel light beam and represents an obstruction-free alternative to the Newtonian telescope. In comparison to the Newtonian telescope, however, the systems mentioned have a relatively large overall length and a significantly lower light intensity. The Newtonian telescope has typical aperture values in the range of 4-8 and is particularly suitable for faint objects due to its high light intensity. The obstruction-free mirror systems, on the other hand, have aperture values of 15-20 and are therefore more dependent on objects with high light intensity.

Die Zeichnung des Strahlengangs in Abb. 1 zeigt die Konstruktion des Solano-Schiefspieglers, wie er aus der Literatur bekannt ist (siehe Ref. 1, S. 231). Zunächst fällt ein paralleles Lichtbündel (10) mit dem Hauptstrahl (00) auf einen konkaven 1. Spiegel (Sl), der vorzugsweise hyperbolisch geformt ist. Der Hauptstrahl definiert die optische Achse des Systems. Der 1.Spiegel (Sl) ist derart gegen die Einfallsrichtung geneigt, daß sich der 2. Spiegel (S2) außerhalb des einfallenden Lichtbündels befinden kann, um dieses nicht abzuschatten. Der 2. Spiegel (S2) ist ebenfalls konkav (vorzugsweise sphärisch) und lenkt das konvergente Lichtbündel zum 3. Spiegel (S3), der konvexe Form besitzt (vorzugsweise sphärisch) und sich in der Nähe des 1. Spiegels (Sl) befindet. Während der 1. Spiegel (Sl) und der 2. Spiegel (S2) nur geringfügig geneigt sind, kann der 3. Spiegel (S3) je nach Auslegung der Optik hohe Neigungswinkel besitzen und damit eine Lichtumlenkung von 90° bewirken (Newton-Anordnung). Das Licht erzeugt im Fokus (F) eine reelle Abbildung des Objekts. Durch Hinzufügen eines Planspiegels für eine 4. Reflexion lassen sich beliebige Umlenkungen zum Beobachter (0° - 90°) realisieren, um vorzugsweise eine Refraktor - oder Newton-Anordnung zu erhalten (siehe Ausführungsbeispiele in Abb. 2 und 3). Im allgemeinen werden 4 Reflexionen (gegenüber 3 Reflexionen) bevorzugt, um ein astronomisch orientiertes Bild zu erhalten.The drawing of the beam path in Fig. 1 shows the construction of the Solano-Schiefspiegler, as it is known from the literature (see Ref. 1, p. 231). First, a parallel light beam (10) with the main beam (00) falls on a concave 1st mirror (Sl), which is preferably hyperbolically shaped. The main beam defines the optical axis of the system. The 1st mirror (Sl) is inclined against the direction of incidence in such a way that the 2nd mirror (S2) can be located outside the incident light beam in order not to shadow it. The 2nd mirror (S2) is also concave (preferably spherical) and directs the convergent light beam to the 3rd mirror (S3), which has a convex shape (preferably spherical) and is located near the 1st mirror (Sl). While the 1st mirror (Sl) and the 2nd mirror (S2) are only slightly inclined, the 3rd mirror (S3) can have a high angle of inclination depending on the design of the optics and thus cause a light deflection of 90° (Newton arrangement). The light creates a real image of the object in the focus (F). By adding a plane mirror for a 4th reflection, any deflection towards the observer (0° - 90°) can be realized in order to preferably obtain a refractor or Newton arrangement (see examples in Fig. 2 and 3). In general, 4 reflections (compared to 3 reflections) are preferred in order to obtain an astronomically oriented image.

In der Abb. 2 ist das von A. S. Leonard in Ref. 1 (Seite 232, Tabelle 1, Modifikation C) angegebene Solano-Teleskop mit 90° Umlenkung durch einen Planspiegel zusammen mit den optischen Daten und dem entsprechenden Spotdiagramm dargestellt. Das dargestellte Spotdiagramm wurde für ein Bildfeld von 0.5° berechnet. Es stellt die Durchstoßpunkte eines in der Abbildungsebene fokussierten Parallelstrahlenbündels dar. Letzteres fällt mit einer Neigung von 0° und 0.25° (aus 8 verschiedenen Richtungen) bezüglich der optische Achse in die Teleskopöffnung. Die angegebene Längenskala entspricht dem 2-fachen Durchmesser der zentralen Beugungscheibe (2x AD). Demnach ist die Abbildungsqualität auf der optischen Achse beugungsbegrenzt. Das System besitzt 203In Fig. 2, the Solano telescope with 90° deflection by a plane mirror specified by A. S. Leonard in Ref. 1 (page 232, Table 1, modification C) is shown together with the optical data and the corresponding spot diagram. The spot diagram shown was calculated for an image field of 0.5°. It shows the intersection points of a parallel beam of rays focused in the image plane. The latter falls into the telescope opening with an inclination of 0° and 0.25° (from 8 different directions) with respect to the optical axis. The specified length scale corresponds to twice the diameter of the central diffraction disk (2x AD). Accordingly, the image quality on the optical axis is diffraction-limited. The system has 203

mm Öffnung und eine Lichtstärke entsprechend Blende 18.6. Die Bildfeldneigung beträgt 6.5°. Nachteilig wirkt sich der Krümmungsradius des 1. Spiegels von etwa 17 m aus. Der Verfasser hat dieses System als Ausgangspunkt für eigene optische Simulationsrechnungen verwendet und entsprechende Versuche unternommen, mit dieser Spiegelanordnung lichtstärkere Systeme zu konfigurieren. Ein typisches Resultat ist in Abb. 3 dargestellt.mm aperture and a light intensity corresponding to aperture 18.6. The field of view is 6.5°. The radius of curvature of the first mirror of around 17 m is a disadvantage. The author used this system as a starting point for his own optical simulation calculations and made corresponding attempts to configure more light-intensive systems with this mirror arrangement. A typical result is shown in Fig. 3.

Abb. 3 zeigt ein Solano-Teleskop mit 203 mm Öffnung analog zu Abb. 2 und ist für eine größere Lichtstärke (Blende 13.4) ausgelegt. Bei diesem System werden bereits die mit höherer Lichtstärke zunehmenden Bildfehler bemerkbar (siehe Spotdiagramm). Zudem ist auch hier ein langbrennweitiger 1. Spiegel (etwa 12 m Radius) mit hyperbolischer Korrektur erforderlich. Die Bildneigung beträgt 6.9°. Dieses System liefert noch eine gute Abbildungsqualität, zeigt aber die konstruktiven Grenzen der Anordnung auf. Der 3. Spiegel bewirkt hier bereits eine kleine Abschattung des 1. Spiegels und kann konstruktiv nicht weiter entfernt von der optischen Achse positioniert werden. Bei noch lichtstärkeren Systemen würde der Abschattungseffekt weiter zunehmen. Dies hat seine Ursache in dem geringen Drehwinkel des 2. Spiegels, dieser Freiheitsgrad wird für die Korrektur der Bildfehler benötigt und ist demnach nicht mehr frei wählbar. Daher liefert dieses System zu wenige Freiheitsgrade um ein obstruktionsfreies System mit hoher Lichtstärke (kleiner als etwa Blende 14) zu realisieren.Fig. 3 shows a Solano telescope with a 203 mm aperture, similar to Fig. 2, and is designed for a higher light intensity (aperture 13.4). With this system, the image errors that increase with higher light intensity are already noticeable (see spot diagram). In addition, a long focal length 1st mirror (approx. 12 m radius) with hyperbolic correction is also required here. The image inclination is 6.9°. This system still delivers good image quality, but shows the design limits of the arrangement. The 3rd mirror already causes a small shadow on the 1st mirror and cannot be positioned further away from the optical axis. With even brighter systems, the shadowing effect would increase further. This is due to the small angle of rotation of the 2nd mirror; this degree of freedom is required for the correction of the image errors and is therefore no longer freely selectable. Therefore, this system provides too few degrees of freedom to realize an obstruction-free system with high light intensity (less than about aperture 14).

Der im nachfolgenden dargelegten Erfindung eines Teleskops vom Typ der Schiefspiegier liegt die Aufgabe zugrunde, die Mehrzahl der Nachteile zu vermeiden, die in der Beschreibung zum Stand der Technik aufgeführt sind. Insbesondere soll ein kompaktes Spiegelsystem entwickelt werden, daß mit 3 rotationssymmetrischen Spiegeln von konkaver und konvexer Form und unter Verwendung eines zusätzlichen Planspiegels ein obstruktionsfreies System mit einer Lichtumlenkung zum Beobachter von nahezu 0° (Refraktor-Anordnung) oder auch von 90° (Newton-Anordnung) realisiert.The invention of a telescope of the oblique-specular type described below is based on the task of avoiding the majority of the disadvantages listed in the description of the prior art. In particular, a compact mirror system is to be developed that, with 3 rotationally symmetrical mirrors of concave and convex shape and using an additional plane mirror, creates an obstruction-free system with a light deflection to the observer of almost 0° (refractor arrangement) or even 90° (Newton arrangement).

Diese Aufgabe wird durch ein Spiegelsystem nach Anspruch 1 gelöst und wird im folgenden als Solano-Schiefspiegler bezeichnet. Mit diesem System lassen sich kompakte, in der Abbildungsqualität beugungsbegrenzte Instrumente realisieren, die eine Alternative zum Refraktor oder Newton-Teleskop darstellen. Die Spiegelanordnung besitzt eine große Zahl von Freiheitsgraden hinsichtlich der geometrischen Gestalt, der freien Öffnung und der Öffnungsverhältnisse. Weiterhin sind genügend Parameter vorhanden, die eine Optimierung der Abbildungsqualität auch unter bestimmten Vorgaben für die optischen Größen, beispielsweise unter Verwendung von Spiegeln mit gleichen Krümmungsradien,This task is solved by a mirror system according to claim 1 and is referred to below as a Solano-Schiefspiegler. This system can be used to create compact, diffraction-limited instruments that represent an alternative to a refractor or Newtonian telescope. The mirror arrangement has a large number of degrees of freedom with regard to the geometric shape, the free opening and the aperture ratios. Furthermore, there are enough parameters that allow the image quality to be optimized even under certain specifications for the optical sizes, for example by using mirrors with the same radii of curvature.

ermöglicht. Dies führt zu einem hohen Maß an Fertigungstoleranzen bei den optischen Parametern. Bei abweichenden optischen Werten sollte eine neue Optimierung der Geometrie wieder zu einem System mit hoher Abbildungsqualität führen.This leads to a high degree of manufacturing tolerances in the optical parameters. If the optical values deviate, a new optimization of the geometry should lead to a system with high imaging quality.

Mit diesen System lassen sich mehrere offensichtliche Vorteile erzielen:There are several obvious advantages to this system:

- mit einfachen sphärischen und weiteren rotationssymmetrischen Spiegelflächen lassen sich freie Öffnungen von mehr als 300 mm mit hoher optischer Abbildungsqualität realisieren. Die Geräte ermöglichen einen relativ kompakten und schlanken Aufbau, die Baulänge ist geringer als beim konventionellen Trioder Tetra-Schiefspiegler.- with simple spherical and other rotationally symmetrical mirror surfaces, free openings of more than 300 mm can be achieved with high optical image quality. The devices enable a relatively compact and slim design, the overall length is shorter than with the conventional tri or tetra-schiefspiegler.

- verschiedene Ausführungsvarianten erlauben eine variable Gestaltung der Einblickrichtung (Lichtumlenkungen nahe 0° und 90° realisierbar).- different design variants allow a variable design of the viewing direction (light deflections close to 0° and 90° can be realized).

- Paare konvexer und konkaver Spiegel mit betragsmäßig gleichen Krümmungsradien können verwendet werden.- Pairs of convex and concave mirrors with equal radii of curvature can be used.

- Die Lichtstärke der Systeme kann in einem weiten Bereich (Blendenwerte von- The light intensity of the systems can be adjusted over a wide range (aperture values from

etwa 8-20 ) verändert werden, dabei ändern sich die geometrischen Abmessungen nur geringfügig.about 8-20 ), the geometric dimensions only change slightly.

- Die Bildfeldneigung konnte gegenüber den bisher bekannten Systemen mit 90° Lichturnlenkung teilweise deutlich reduziert werden.- The image field inclination could be significantly reduced compared to previously known systems with 90° light deflection.

Das erfindungsgemäße 4-Spiegel-System besteht aus einer Weiterentwicklung des Solano-Teleskops, sowie des Tri-Schiefspieglers und kann die zum Stand der Technik aufgeführten Nachteile erheblich verringern. Gegenüber der 3-Spiegel-Anordnung des Solano wird bei dem im folgenden als Solano-Schiefspiegler bezeichneten 4-Spiegel-System ein Planspiegel (Nr. 2) zwischen dem konkaven 1. Spiegel (Nr. 1) und dem nachfolgenden gekrümmten Spiegel (Nr. 3) eingefügt. Anschließend folgt ein weiterer gekrümmter Spiegel (Nr. 4). Dabei sind 2 verschiedene Gestaltungsformen von Spiegel Nr. 3 und Nr. 4 möglich. Besitzt der Spiegel Nr. 3 eine konkave Gestalt, so erhält Spiegel Nr. 4 konvexe Gestalt und umgekehrt. Es handelt sich bei dem erfindungsgemäßen System keineswegs um eine einfache Faltung des Strahlengangs, wie sie in Ref. 1 (siehe Beispiele Abb. 2 und 3) durch Hinzufügen eines Planspiegels für eine 4. Reflexion erreicht wird. Durch die Einfügung eines Planspiegels zwischen den ersten beiden gekrümmten Spiegeln lassen sich vielmehr neue Freiheitsgrade für die optische und geometrischeThe 4-mirror system according to the invention consists of a further development of the Solano telescope and the tri-slanting mirror and can significantly reduce the disadvantages listed in the state of the art. In contrast to the 3-mirror arrangement of the Solano, in the 4-mirror system, referred to below as the Solano-slanting mirror, a plane mirror (No. 2) is inserted between the concave 1st mirror (No. 1) and the subsequent curved mirror (No. 3). This is followed by another curved mirror (No. 4). Two different designs of mirror No. 3 and No. 4 are possible. If mirror No. 3 has a concave shape, mirror No. 4 has a convex shape and vice versa. The system according to the invention is by no means a simple folding of the beam path, as achieved in Ref. 1 (see examples Fig. 2 and 3) by adding a plane mirror for a 4th reflection. By inserting a plane mirror between the first two curved mirrors new degrees of freedom for the optical and geometric

Dimensionierung erreichen. Je nach Neigungswinkel des Planspiegels und dem Drehsinne der nachfolgenden Spiegel werden verschiedene Konfigurationen (0° und 90° Lichtumlenkung zum Beobachter) bei einer gleichzeitig verbesserten Bildfehlerkorrektur ermöglicht. Mit diesem erfindungsgemäßen Schritt sind neue Varianten des Strahlengangs und der Fokuslage möglich, die sich vorher geometrisch nicht realisieren ließen. Die entsprechend veränderten Geometriebedingungen wirken sich zudem günstig auf die Bildfehler aus. Es lassen sich 2 Grundformen des Systems angeben, die durch unterschiedliche Drehsinne von Spiegel Nr. 2 bezüglich Spiegel Nr. 1 charakterisiert sind und im folgenden näher beschrieben werden (siehe Abb. 4a, b).Dimensioning can be achieved. Depending on the angle of inclination of the plane mirror and the direction of rotation of the following mirrors, different configurations (0° and 90° light deflection to the observer) are possible with simultaneously improved image error correction. This inventive step enables new variants of the beam path and the focus position that could not previously be realized geometrically. The correspondingly changed geometric conditions also have a positive effect on the image errors. Two basic forms of the system can be specified, which are characterized by different directions of rotation of mirror no. 2 with respect to mirror no. 1 and are described in more detail below (see Fig. 4a, b).

Zunächst fällt ein paralleles Lichtbündel (10) mit dem Hauptstrahl (00) auf einen konkaven Hauptspiegel (Sl). Letzterer ist derart gegen die Einfallsrichtung geneigt, daß sich der 2. planare Spiegel (S2) außerhalb des einfallenden Lichtbündels befinden kann, um dieses nicht abzuschatten. Die optische Achse wird durch den Hauptstrahl (00) des Parallelstrahlenbündels (10) definiert und verbindet die Scheitelpunkte der Reflexionsflächen miteinander (siehe Abb. la). Die Spiegelneigungen &agr; erfolgen um diese Scheitelpunkte und werden zwischen der Scheitelnormalen und der optischen Achse gemessen. Die Strahlablenkung beträgt somit 2 &agr;. Die Neigungen werden in der gemeinsamen Meridionalebene aller Spiegelscheitel und des Fokus ausgeführt. Die Meridionalebene ist mit der Zeichenebene identisch. Für die weiteren Reflexionen ergeben sich je nach Neigungswinkel des Planspiegels (S2) und der Anordnung der beiden weiteren Spiegel ((S3) und (S4)) verschiedene Varianten, die sich auf die folgenden 2 Grundformen zurückführen lassen:First, a parallel light beam (10) with the main beam (00) falls on a concave main mirror (S1). The latter is inclined against the direction of incidence in such a way that the second planar mirror (S2) can be located outside the incident light beam so as not to shadow it. The optical axis is defined by the main beam (00) of the parallel beam (10) and connects the vertices of the reflection surfaces with one another (see Fig. la). The mirror inclinations α occur around these vertices and are measured between the vertex normal and the optical axis. The beam deflection is therefore 2 α. The inclinations are carried out in the common meridional plane of all mirror vertices and the focus. The meridional plane is identical to the drawing plane. For the further reflections, depending on the angle of inclination of the plane mirror (S2) and the arrangement of the two other mirrors ((S3) and (S4)), different variants arise, which can be traced back to the following 2 basic forms:

Grundform I (Abb. 4a):
25Basic form I (Fig. 4a):
25

Bei gleicher Drehrichtung des 1. Spiegels (Sl) und des 2. Spiegels (S2) läßt sich ein 3. Spiegel (S3) vorzugsweise auf der anderen Seite des Parallelstrahlenbündels, dem 2. Spiegel (S2) nahezu gegenüber positionieren. Eine Minimierung der Bildfehler gelingt bei dieser Geometrie vorzugsweise mit einem konkaven 1. Spiegel (Sl), der eine hyperbolische Kurvenform besitzt. Einer der nachfolgenden Spiegel ((S3) oder (S4)) ist von konvexer Gestalt und der andere konkav ausgeführt. Die Anordnung eines 3. konvexen Spiegels (S3) und eines 4. konkaven Spiegels (S4) entspricht einer Weiterentwicklung des Tri-Schiefspieglers, während die umgekehrte Folge auf der Konstruktion des Solano-Teleskops beruht. Beide Spiegel ((S3) und (S4)) besitzen vorzugsweise sphärische Form.If the 1st mirror (Sl) and the 2nd mirror (S2) rotate in the same direction, a 3rd mirror (S3) can be positioned preferably on the other side of the parallel beam, almost opposite the 2nd mirror (S2). With this geometry, image errors can be minimized preferably with a concave 1st mirror (Sl) that has a hyperbolic curve. One of the following mirrors ((S3) or (S4)) is convex and the other is concave. The arrangement of a 3rd convex mirror (S3) and a 4th concave mirror (S4) corresponds to a further development of the tri-slanting mirror, while the reverse sequence is based on the design of the Solano telescope. Both mirrors ((S3) and (S4)) preferably have a spherical shape.

Die Neigung des 3. Spiegels (S3) ist relativ klein ausgeführt, so daß das konvergente Strahlenbündel nach der 3. Reflexion vorzugsweise sehr nahe oberhalb oder unterhalb des 2. Spiegels (S2) vorbeigeführt wird. Der 3. Spiegel (S3) und der 4. Spiegel (S4) können unabhängig voneinander entweder Rechtsdrehung oder Linksdrehung aufweisen. Bei Rechtsdrehung des 4. Spiegels (S4) läßt sich eine Lichtumlenkung von etwa 90° zum Beobachter realisieren, analog zu einem Newton-Teleskop. Bei geeigneter Linksdrehung des 4. Spiegels (S4) läßt sich eine dem Refraktor ähnliche Anordnung erreichen (Lichtablenkung nahe 0°). Der Hauptspiegel ist in den Ausführungsbeispielen immer nach rechts gedreht, ansonsten kehren sich die Drehsinne um. Für jede zu realisierende Umlenkung (vorzugsweise um 0° und 90°) ist eine Neuberechnung des optischen Systems notwendig.The inclination of the 3rd mirror (S3) is designed to be relatively small, so that the convergent beam of rays after the 3rd reflection is preferably guided very close above or below the 2nd mirror (S2). The 3rd mirror (S3) and the 4th mirror (S4) can be rotated either to the right or to the left independently of one another. If the 4th mirror (S4) is rotated to the right, a light deflection of around 90° to the observer can be achieved, analogous to a Newtonian telescope. If the 4th mirror (S4) is rotated to the left in a suitable manner, an arrangement similar to a refractor can be achieved (light deflection close to 0°). In the examples, the main mirror is always rotated to the right, otherwise the directions of rotation are reversed. For each deflection to be implemented (preferably by 0° and 90°), a recalculation of the optical system is necessary.

Diese Konstruktion erlaubt einen vollständig obstruktionsfreien Strahlengang und ermöglicht einem weiten Bereich an Lichtstärken (Blendenwerte etwa 8 -20) mit guter optischer Korrektur, ohne das sich dabei die Baulänge wesentlich ändert. Konkrete Ausführungsvarianten dieser Grundform sind in den Abb. 5-8 und in Abb. 12 angegeben.This design allows a completely obstruction-free beam path and enables a wide range of light intensities (aperture values around 8 -20) with good optical correction without significantly changing the overall length. Specific versions of this basic form are shown in Fig. 5-8 and Fig. 12.

Grundform II (Abb. 4b):Basic form II (Fig. 4b):

Eine weitere Grundform des Solano-Schiefspieglers ergibt sich, wenn die Neigung des planaren 2. Spiegels (S2) mit einer Drehrichtung erfolgt, die dem 1. Spiegel (Sl) entgegengesetzt ist. Der 3. Spiegel (S3) und der 4. Spiegel (S4) können unabhängig voneinander entweder Rechtsdrehung oder Linksdrehung aufweisen. Der 2. Spiegel (S2) und der 3. Spiegel (S3) befinden sich auf der gleichen Seite bezüglich des Parallelstrahlenbündels. Die Reflexion am 3. Spiegel (S3) wird so gewählt, daß das konvergente Strahlenbündel vorzugsweise sehr nahe oberhalb oder unterhalb des 2. Spiegels (S2) verläuft. Das Strahlenbündel erreicht dann vorzugsweise auf der bezüglich des Parallelbündels gegenüberliegenden Seite einen 4. Spiegel (S4). Die Neigung des 4. Spiegels (S4) kann nun wiederum so gewählt werden, daß eine senkrechte Einblickrichtung des Beobachters realisiert wird. Beispiele dafür sind in Abb. 9 und 13 angegeben. Wird der 4. Spiegel (S4) in gleichem Drehsinn wie der 1. Spiegel (Sl) geneigt, läßt sich eine dem Refraktor ähnliche Anordnung erreichen (Ausführungsbeispiele siehe Abb. 10, 11 und 14). Eine Korrektur der Bildfehler gelingt bei dieser Konstruktionsform vorzugsweise mit einem hyperbolischen 1. Spiegel (Nr. 1) und sphärischen 3. SpiegelAnother basic form of the Solano-Schiefspiegler is obtained when the inclination of the planar 2nd mirror (S2) occurs in a direction of rotation that is opposite to that of the 1st mirror (S1). The 3rd mirror (S3) and the 4th mirror (S4) can independently rotate either to the right or to the left. The 2nd mirror (S2) and the 3rd mirror (S3) are on the same side with respect to the parallel beam. The reflection at the 3rd mirror (S3) is chosen so that the convergent beam preferably runs very close above or below the 2nd mirror (S2). The beam then preferably reaches a 4th mirror (S4) on the opposite side with respect to the parallel beam. The inclination of the 4th mirror (S4) can now again be chosen so that the observer can see vertically. Examples of this are given in Fig. 9 and 13. If the 4th mirror (S4) is tilted in the same direction as the 1st mirror (Sl), an arrangement similar to a refractor can be achieved (see Fig. 10, 11 and 14 for examples). Correction of image errors is achieved with this type of construction preferably with a hyperbolic 1st mirror (No. 1) and spherical 3rd mirror

(Nr.3) und 4. Spiegel (Nr.4). Wie bei der Grundform I kann der 3. Spiegel (Nr.3) konkave und der 4. Spiegel (Nr.4) konvexe Gestalt besitzen (Abb. 9-11). Auch die umgekehrte Reihenfolge ist möglich und wird in den Ausführungsbeispielen verwendet (Abb.12-14). Konstruktionsbedingt muß bei dieser Grundform mit einer höheren Bildfeldneigung als bei der Grundform I gerechnet werden. Mit den Varianten der Grundform II (siehe Abb. 9-11) lassen sich relativ kompakte Instrumente mit Öffnungen von mehr als 250 mm realisieren, deren Lichtstärke bei einer Anordnung mit 90° Lichtumlenkung in einem weiten Bereich variabel ist (Blendenwerte 8 - 20).(No.3) and 4th mirror (No.4). As with the basic form I, the 3rd mirror (No.3) can be concave and the 4th mirror (No.4) convex (Fig. 9-11). The reverse order is also possible and is used in the examples (Fig.12-14). Due to the design, a higher field of view inclination must be expected with this basic form than with the basic form I. The variants of the basic form II (see Fig. 9-11) can be used to create relatively compact instruments with openings of more than 250 mm, the light intensity of which can be varied over a wide range in an arrangement with 90° light deflection (aperture values 8 - 20).

Ausführungsbeispiele:Examples of implementation:

Die Abb. 5 und die zugehörige Datentabelle zeigen eine Ausführungsvariante eines Solano-Schiefspieglers mit 150 mm Öffnung nach der Grundform I und verwendet einem konkaven, hyperbolischen 1. Spiegel (konische Konstante c = -5.65) und sphärische 3. und 4. Spiegel. Der 4. Spiegel befindet sich in unmittelbarer Nähe des 2. Spiegels (Planspiegel) und führt das Strahlenbündel auf der gegenüberliegenden Seite des Parallelbündels zum Fokus. Zur technischen Realisierung dieser engen Spiegelanordnung kann der Planspiegel platzsparend ohne entsprechende Justierfassung eingebaut werden, da sich dessen Kippwinkel nicht auf den Korrekturzustand der Optik auswirkt. Die Krümmungsradien von 3. und 4. Spiegel lassen sich vorzugsweise betragsmäßig gleich groß wählen, nach dem eine entsprechende rechnerische Minimierung der Bildfehler anhand der anderen Parameter erfolgt ist. Das dargestellte Spotdiagramm wurde für ein Bildfeld von 0.5° berechnet. Die angegebene Längenskala entspricht dem 2-fachen Durchmesser der zentralen Beugungscheibe (2 &khgr; AD). Demnach ist die Abbildungsqualität auf der optischen Achse beugungsbegrenzt. Bemerkenswert ist die relativ hohe Lichtstärke des Systems (Blende 10), die sich mit einem Tri-Schiefspiegler oder Solano-Teleskop nach dem Stand der Technik nicht mehr realisieren läßt (siehe Diskussion zu Abb. 3).Fig. 5 and the associated data table show a variant of a Solano-Schiefspiegler with a 150 mm aperture based on the basic form I and uses a concave, hyperbolic 1st mirror (conical constant c = -5.65) and spherical 3rd and 4th mirrors. The 4th mirror is located in the immediate vicinity of the 2nd mirror (plane mirror) and guides the beam of rays to the focus on the opposite side of the parallel beam. To technically implement this close mirror arrangement, the plane mirror can be installed without a corresponding adjustment mount in a space-saving manner, since its tilt angle does not affect the correction state of the optics. The radii of curvature of the 3rd and 4th mirrors can preferably be chosen to be the same size in terms of magnitude, after a corresponding computational minimization of the image errors has been carried out using the other parameters. The spot diagram shown was calculated for an image field of 0.5°. The given length scale corresponds to twice the diameter of the central diffraction disk (2 x AD). Accordingly, the image quality on the optical axis is diffraction-limited. The relatively high light intensity of the system (aperture 10) is remarkable, which can no longer be achieved with a Tri-Schiefspiegler or Solano telescope using the current technology (see discussion of Fig. 3).

Das Ausführungsbeispiel in Abb. 6 nach der Grundform I verwendet betragsmäßig gleiche Krümmungsradien für den 1., 3. und 4. Spiegel. Der 1. Spiegel besitzt hyperbolische Form (c = -2.26), während der 3. und 4. Spiegel sphärisch sind. Das System ist für eine Öffnung von 500 mm und Blende 18.1 ausgelegt und besitzt gute Abbildungsqualität, wie das entsprechende Spotdiagramm belegt. Damit eignet sich insbesondere diese Ausführungsvariante (von geringerer Lichtstärke) auch für InstrumenteThe example in Fig. 6 based on basic form I uses equal curvature radii for the 1st, 3rd and 4th mirrors. The 1st mirror has a hyperbolic shape (c = -2.26), while the 3rd and 4th mirrors are spherical. The system is designed for an opening of 500 mm and an aperture of 18.1 and has good image quality, as the corresponding spot diagram shows. This makes this version (of lower light intensity) particularly suitable for instruments

mit großer Öffnung, die für Forschungszwecke interessant sein könnten.with large opening that could be interesting for research purposes.

Die Bildfeldneigung ist in den beschriebenen Systemen mit 90° Lichtumlenkung gering und beträgt bei dem System in Abb. 5 4.6° und in Abb. 6 3.3° in sagittaler Richtung. In tangentialer Richtung ist die Bildfeldneigung geringer.The field of view inclination is low in the systems described with 90° light deflection and is 4.6° in the sagittal direction for the system in Fig. 5 and 3.3° in Fig. 6. The field of view inclination is lower in the tangential direction.

Eine weitere Variante nach der Grundform I mit 90° Lichtumlenkung ergibt sich wenn der 4. Spiegel erheblich weiter von der optischen Achse entfernt wird und ist in Abb. 7 beschrieben. In diesem Fall wird die Neigung des 4. Spiegel mit umgekehrten Drehsinn ausgeführt, als es in den Beispielen von Abb. 5 und 6 der Fall war. Damit verläuft das vom 4. Spiegel reflektierte Licht unterhalb des Planspiegels (2. Spiegel) zum Fokus auf der gegenüberliegenden Seite des Parallelbündels. Der 3. und 4. Spiegel sind sphärisch ausgeführt. Der 1. Spiegel ist leicht hyperbolisch ausgeführt und besitzt hier betragsmäßig den' gleichen Krümmungsradius wie der konvexe 4. Spiegel. Das Spotdiagramm demonstriert gute Abbildungsqualität. Nach entsprechender Umskalierung der Konstruktionsdaten lassen sich mit dieser Variante Öffnungen von mehr als 400 mm mit guter Bildqualität realisieren. Die Bildfeldneigung beträgt 10.3° in tangentialer Richtung. Durch die Faltung des Strahlengangs kann die Baulänge reduziert werden. Nachteilig wirkt sich jedoch die Größe des Planspiegels aus, der erheblich größer als die Öffnung dimensioniert ist und damit die Herstellungskosten erhöht. Weiterhin ist die Lichtstärke dieser Systeme begrenzt (Blende größer als etwa 15).Another variant based on basic form I with 90° light deflection is obtained if the 4th mirror is placed considerably further away from the optical axis and is described in Fig. 7. In this case, the inclination of the 4th mirror is carried out in the opposite direction of rotation to that in the examples in Fig. 5 and 6. This means that the light reflected by the 4th mirror runs below the plane mirror (2nd mirror) to the focus on the opposite side of the parallel beam. The 3rd and 4th mirrors are spherical. The 1st mirror is slightly hyperbolic and has the same radius of curvature as the convex 4th mirror. The spot diagram demonstrates good image quality. After appropriate rescaling of the design data, openings of more than 400 mm with good image quality can be achieved with this variant. The image field inclination is 10.3° in the tangential direction. By folding the beam path, the overall length can be reduced. However, the size of the plane mirror, which is significantly larger than the opening, has a disadvantage, and therefore increases the manufacturing costs. Furthermore, the light intensity of these systems is limited (aperture larger than about 15).

Die Abb. 8 zeigt eine weitere Ausführungsvariante mit einer Öffnung von 150 mm nach der Grundform I, die eine Bauweise mit nahezu 0° Lichtumlenkung ermöglicht. Der 1. Spiegel ist hier von konkaver, parabolischer Gestalt, während 3. und 4. Spiegel sphärisch sind. Das System wurde so ausgelegt, daß der 1. Spiegel und 4. Spiegel betragsmäßig gleiche Krümmungsradien besitzen. Der konkave 3. Spiegel besitzt allerdings einen recht hohen Krümmungsradius von 30 m. Dieses System weist eine relativ große Bildfeldneigung von 11.9° in tangentialer Richtung auf. Vorteilhaft ist die gegenüber einem Kutter-Schiefspiegler recht schlanke Konstruktion. Auch mit dieser Variante lassen sich eher kleine Lichtstärken realisieren (größer als etwa Blende 15).Fig. 8 shows another design variant with an opening of 150 mm based on the basic form I, which enables a design with almost 0° light deflection. The 1st mirror here is concave, parabolic in shape, while the 3rd and 4th mirrors are spherical. The system was designed so that the 1st mirror and 4th mirror have the same curvature radii. The concave 3rd mirror, however, has a fairly high curvature radius of 30 m. This system has a relatively large field of view inclination of 11.9° in the tangential direction. The relatively slim design is an advantage compared to a cutter-slanting mirror. This variant also allows for relatively low light intensities (greater than aperture 15, for example).

Das Ausführungsbeispiel in Abb. 9 nach der Grundform II benutzt einen Drehsinn des konvexen 4. Spiegels der eine Lichtumlenkung von 90° ermöglicht. Es werden betragsmäßig gleiche Krümmungsradien für den 3. und 4. Spiegel verwendet, die sphärisch ausgeführt sind. Der 1. Spiegel besitzt hingegen hyperbolische Form. Das System istThe embodiment in Fig. 9 according to basic form II uses a direction of rotation of the convex 4th mirror which enables a light deflection of 90°. The same radii of curvature are used for the 3rd and 4th mirrors, which are spherical. The 1st mirror, on the other hand, has a hyperbolic shape. The system is

für eine Öffnung von 250 mm und Blende 16.2 ausgelegt. Es besitzt gute Abbildungsqualität, wie das entsprechende Spotdiagramm belegt. Die Bildfeldneigung ist bei dieser Variante etwas größer als in den Abb. 5, 6 und beträgt 8.8° in tangentialer Richtung.designed for an opening of 250 mm and aperture 16.2. It has good image quality, as the corresponding spot diagram shows. The image field inclination in this variant is slightly larger than in Fig. 5, 6 and is 8.8° in the tangential direction.

Bei umgekehrtem Drehsinn des 4. Spiegels läßt sich wieder eine Lichtumlenkung von nahezu 0° realisieren, wie die beiden folgenden Beispiele zeigen.If the 4th mirror is rotated in the opposite direction, a light deflection of almost 0° can be achieved, as the following two examples show.

Die Ausführungsbeispiele in den Abb. 10 und 11 nach der Grundform II realisieren einen Aufbau, der einem Refraktor entspricht. Der Fokus befindet sich im Beispiel Abb. 10 bezüglich des Parallelbündels auf der gleichen Seite wie der konvexe 4. Spiegel und in Abb. 11 auf der gegenüberliegenden Seite. Vorzugsweise können betragsmäßig gleiche Krümmungsradien für den 1., 3. und 4. Spiegel verwendet werden. Der 1. Spiegel ist hyperbolisch, während die Spiegel Nr. 3 und Nr. 4 sphärisch sind. Beide Systeme sind für Öffnungen von 150 mm und eine Blende von 22.2 (Abb. 10 ) bzw. Blende 23 (Abb. 11) ausgelegt und besitzen für ein Bildfeld von 0.5° gute Abbildungsqualität. Die Bildfeldneigungen sind bei diesen Varianten recht gering und betragen 4,5° (Abb. 10) und 4,0° (Abb. 11) in sagittaler Richtung. In beiden Fällen kann ein recht schlanker Aufbau realisiert werden. Es lassen sich Systeme mit Öffnungen von mehr als 400 mm realisieren, diese Varianten sind aber eher für kleine Lichtstärken geeignet (größer als etwa Blende 15).The examples in Fig. 10 and 11 based on basic form II implement a structure that corresponds to a refractor. In the example in Fig. 10, the focus is on the same side as the convex 4th mirror with respect to the parallel beam and in Fig. 11 on the opposite side. Preferably, equal radii of curvature can be used for the 1st, 3rd and 4th mirrors. The 1st mirror is hyperbolic, while mirrors No. 3 and No. 4 are spherical. Both systems are designed for openings of 150 mm and an aperture of 22.2 (Fig. 10) or aperture 23 (Fig. 11) and have good image quality for an image field of 0.5°. The field of view inclinations are quite low in these variants and amount to 4.5° (Fig. 10) and 4.0° (Fig. 11) in the sagittal direction. In both cases, a fairly slim structure can be realized. Systems with apertures of more than 400 mm can be realized, but these variants are more suitable for low light intensities (greater than aperture 15, for example).

Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungen wird die Reihenfolge von konkaver und konvexer Oberflächengestalt von Spiegel Nr. 3 und Nr. 4 vertauscht (gegenüber den Varianten in Abb. 5-11). Auch bei diesen Systemen, die einem Tri-Schiefspiegler mit zusätzlich eingefügten Planspiegel entsprechen, lassen sich beugungsbegrenzte Systeme mit 0° und 90° Lichtumlenkung realisieren, wie die folgenden Ausführungsbeispiele zeigen.In the designs described below, the order of the concave and convex surface shapes of mirrors no. 3 and no. 4 is swapped (compared to the variants in Fig. 5-11). Even with these systems, which correspond to a tri-slanting mirror with an additional plane mirror, diffraction-limited systems with 0° and 90° light deflection can be realized, as the following examples show.

Die Abb. 12 und die zugehörige Datentabelle zeigen eine Ausführungsvariante eines Solano-Sehiefspieglers mit 150 mm Öffnung nach der Grundform I und verwendet einem konkaven, parabolischen 1. Spiegel (konische Konstante c = -1), einen konvexen 3. Spiegel und einen konkaven 4. Spiegel. Der 3. und 4. Spiegel sind hier sphärisch. Der 4.Fig. 12 and the associated data table show a variant of a Solano mirror with a 150 mm aperture based on the basic form I and uses a concave, parabolic 1st mirror (conical constant c = -1), a convex 3rd mirror and a concave 4th mirror. The 3rd and 4th mirrors are spherical here. The 4th

Spiegel ist in der Nähe des planaren 2. Spiegels positioniert und führt das Strahlenbündel auf der gegenüberliegenden Seite des Parallelbündels zum Fokus. Die Krümmungsradien von Spiegel Nr. 1, Nr. 3 und Nr. 4 sind in diesem Fall unterschiedlich. Das dargestellte Spotdiagramm belegt eine beugungsbegrenzte Abbildungsqualität. Die Bildfeldneigung beträgt in tangentialer Richtung 9.7°. Es handelt sich um ein System mit relativ geringerMirror is positioned near the planar 2nd mirror and guides the beam on the opposite side of the parallel beam to the focus. The radii of curvature of mirrors no. 1, no. 3 and no. 4 are different in this case. The spot diagram shown shows a diffraction-limited image quality. The field inclination is 9.7° in the tangential direction. It is a system with relatively low

Lichtstärke (Blende 18.7). Vorteilhaft erweist sich, daß die Spiegel Nr. 2-4 gegenüber dem Hauptspiegel relativ klein dimensioniert werden können und sich nahe am Parallelstrahlenbündel befinden, damit wird der Einbau in einen einfachen runden Tubus, analog zum Aufbau eines Newton-Teleskops, ermöglicht.Light intensity (aperture 18.7). It is advantageous that mirrors no. 2-4 can be made relatively small compared to the main mirror and are located close to the parallel beam, which enables installation in a simple round tube, analogous to the structure of a Newtonian telescope.

Die Abb. 13 zeigt eine Ausfuhrungsvariante eines Solano-Schiefspieglers mit 150 mm Öffnung nach der Grundform II mit Lichtumlenkung von 90°. In diesem Fall befinden sich die Spiegel Nr. 2-4 auf einer gemeinsamen Seite bezüglich des Parallelbündels. Die Ausführung verwendet einem konkaven, leicht hyperbolischen 1. Spiegel (konische Konstante c = -1.35) und einen konvexen 3. Spiegel, sowie einen konkaven 4. Spiegel.Fig. 13 shows a variant of a Solano-Schiefspiegler with a 150 mm aperture according to the basic form II with light deflection of 90°. In this case, mirrors no. 2-4 are on the same side with respect to the parallel beam. The design uses a concave, slightly hyperbolic 1st mirror (conical constant c = -1.35) and a convex 3rd mirror, as well as a concave 4th mirror.

Beide Spiegel sind sphärisch. Der 4. Spiegel ist in der Nähe des planaren 2. Spiegels positioniert und führt das Strahlenbündel im Zwischenraum von 2. und 3. Spiegel hindurch zum Fokus. Alle Krümmungsradien sind in diesem Fall unterschiedlich. Das dargestellte Spotdiagramm demonstriert beugungsbegrenzte Abbildungsqualität auf der optischen Achse. Die Bildfeldneigung beträgt in tangentialer Richtung 10.1°. Bemerkenswert ist die relativ hohe Lichtstärke (Blende 8.2), die sich mit dieser Spiegelanordnung realisieren läßt. Während der 3. und 4. Spiegel relativ klein dimensioniert werden können, besitzt der Planspiegel (Nr. 2) aufgrund des hohen Neigungswinkels einen größeren Durchmesser als der 1. Spiegel.Both mirrors are spherical. The 4th mirror is positioned near the planar 2nd mirror and guides the beam of rays through the space between the 2nd and 3rd mirrors to the focus. All curvature radii are different in this case. The spot diagram shown demonstrates diffraction-limited imaging quality on the optical axis. The field of view inclination is 10.1° in the tangential direction. The relatively high light intensity (aperture 8.2) that can be achieved with this mirror arrangement is remarkable. While the 3rd and 4th mirrors can be made relatively small, the plane mirror (No. 2) has a larger diameter than the 1st mirror due to the high angle of inclination.

Abb. 14 zeigt eine Ausführungsvariante eines Solano-Schiefspieglers mit 150 mm Öffnung nach der Grundform II in Refraktor-Anordnung. Analog zu Abb. 13 befinden sich auch hier die Spiegel Nr. 2-4 auf einer gemeinsamen Seite bezüglich des Parallelbündels. Das System verwendet einem konkaven 1. Spiegel, einen konvexen 3. Spiegel, sowie einen konkaven 4. Spiegel. Die gekrümmten Spiegel besitzen hier alle sphärische Form und Spiegel Nr. 3 und Nr. 4 verwenden hier betragsmäßig gleiche Krümmungsradien. Analog zu Abb. 13 ist der 4. Spiegel in der Nähe des planaren 2. Spiegels positioniert und führt das Strahlenbündel im Zwischenraum von 2. und 3. Spiegel hindurch zum Fokus. Die Neigung des Planspiegels ist jedoch erheblich geringer und ermöglicht eine Fokuslage, die einem Refraktor entspricht. Das dargestellte Spotdiagramm demonstriert gute Abbildungsqualität. Die Bildfeldneigung beträgt in tangentialer Richtung 5.2°. Die Lichtstarke ist mit Blende 20.6 relativ gering. Mit dieser Anordnung läßt sich ein recht kompakter Aufbau erzielen und ein sphärischer 1. Spiegel ermöglicht hier bereits eine ausreichende Bildfehlerkorrektur. Fig. 14 shows a variant of a Solano-Schiefspiegler with a 150 mm aperture according to the basic form II in a refractor arrangement. Analogous to Fig. 13, mirrors no. 2-4 are also on the same side with respect to the parallel beam. The system uses a concave 1st mirror, a convex 3rd mirror, and a concave 4th mirror. The curved mirrors here are all spherical in shape and mirrors no. 3 and no. 4 use the same radii of curvature. Analogous to Fig. 13, the 4th mirror is positioned near the planar 2nd mirror and guides the ray beam through the space between the 2nd and 3rd mirrors to the focus. The inclination of the plane mirror is, however, considerably lower and enables a focus position that corresponds to a refractor. The spot diagram shown demonstrates good image quality. The field of view is tilted tangentially by 5.2°. The light intensity is relatively low with an aperture of 20.6. This arrangement allows a very compact structure to be achieved and a spherical first mirror already enables sufficient image error correction.

Alle dargestellten Ausführungen (Abb. 5-14) sollten vorzugsweise eine kreisförmige Eintrittsöffhung in der Größe des Hauptspiegels besitzen, die sich zweckmäßiger-All designs shown (Fig. 5-14) should preferably have a circular entrance opening the size of the primary mirror, which can be conveniently

weise oberhalb der Spiegelanordnung befindet.located above the mirror arrangement.

Die verschiedenen Ausführungsbeispiele (Abb. 5-14) haben dargelegt, daß mit der Einführung eines zusätzlichen planaren Spiegels in den Strahlengang für die 2. Reflexion vielseitige Varianten eines Solano-Schiefspieglers realisiert werden können. Diese können die zum Stand der Technik aufgeführten Nachteile bisheriger Schiefspiegler und Solano-Teleskope, besonders bei den Varianten mit einer Lichtumlenkung von 90° zum Beobachter, deutlich vermindern. Insbesondere lassen sich nach der Grundform I (Abb. 4a) recht lichtstarke Instrumente mit guter Bildfehlerkorrektur und relativ großen Öffnungen realisieren. Die erreichbaren Lichtstärken mit Blendenwerte im Bereich 8-14 waren den bisherigen Tri- oder Tetra-Schiefspieglern und den Solano-Teleskopen nicht zugänglich. Die Bildfeldneigung ist gegenüber den bekannten Systemen (mit 90° Umlenkung) teilweise deutlich reduziert worden. Die Ausführungen nach der Grundform II (Abb. 4b) realisieren etwas kompaktere Teleskope, die auch recht hohe Lichtstärken in der 90° Konfiguration erzielen können (Blende 8.2, siehe Abb. 13) Die Anordnungen mit 0° Lichtumlenkung besitzen jedoch eher geringe Lichtstärken (größer als Blende 15). Für die Ausführungen nach Grundform II ergeben sich weitere Vereinfachungen bei der Spiegeloptik, teilweise können alle gekrümmten Spiegel sphärisch ausgeführt werden.The various examples (Fig. 5-14) have shown that by introducing an additional planar mirror into the beam path for the second reflection, a wide variety of variants of a Solano Schiefspiegler can be realized. These can significantly reduce the disadvantages of previous Schiefspieglers and Solano telescopes listed in the state of the art, especially in the variants with a light deflection of 90° to the observer. In particular, fairly bright instruments with good image error correction and relatively large apertures can be realized using basic form I (Fig. 4a). The achievable light intensities with aperture values in the range 8-14 were not accessible to the previous tri- or tetra-Schiefspieglers and the Solano telescopes. The image field inclination has been significantly reduced in some cases compared to the known systems (with 90° deflection). The versions according to basic form II (Fig. 4b) produce somewhat more compact telescopes that can also achieve quite high light intensities in the 90° configuration (aperture 8.2, see Fig. 13). The arrangements with 0° light deflection, however, have rather low light intensities (greater than aperture 15). For the versions according to basic form II, there are further simplifications in the mirror optics; in some cases, all curved mirrors can be made spherical.

Die erfindungsgemäßen Systeme nach den Grundformen I und II lassen sich wahlweise für 0° oder 90° Lichtumlenkung zum Beobachter und für einen weiten Bereich von Lichtstärken konfigurieren und bieten damit sehr flexible Einsatzmöglichkeiten. Die Auslegung der Instrumente läßt sich beispielsweise an verschiedene Montierungstypen und an Beobachtungsobjekte verschiedener Helligkeit anpassen.The systems according to the invention based on basic forms I and II can be configured for 0° or 90° light deflection to the observer and for a wide range of light intensities and thus offer very flexible application options. The design of the instruments can, for example, be adapted to different types of mounts and to objects being observed with different brightnesses.

Die Lichtumlenkung von 90° mittels gekrümmter Spiegel stellt hohe Anforderungen an die optische Korrektur der Bildfehler, dennoch lassen sich einige der Ausführungs-Varianten mit Öffnungen von mehr als 400 mm realisieren, welches auch für Forschungszwecke relevant sein könnte.The 90° light deflection using curved mirrors places high demands on the optical correction of image errors, but some of the design variants can be realized with openings of more than 400 mm, which could also be relevant for research purposes.

Abbildungen:
30Illustrations:
30

Abb. 1 zeigt ein Schema des Solano-Teleskops nach A. S. Leonard (Ref. 1). Abb. 2 zeigt eine Ausführung des Solano-Teleskops mit 90° Umlenkspiegel (nach Ref. 1). Abb. 3 zeigt ein für höhere Lichtstärke vom Verfasser modifiziertes Solano-Teleskop, dessen Konstruktion auf Abb. 2 beruht.Fig. 1 shows a diagram of the Solano telescope according to A. S. Leonard (Ref. 1). Fig. 2 shows a version of the Solano telescope with a 90° deflection mirror (according to Ref. 1). Fig. 3 shows a Solano telescope modified by the author for higher light intensity, the design of which is based on Fig. 2.

Abb. 4 a und Abb. 4b zeigen schematisch 2 verschiedene Grundformen (I und II) des Erfindungsgegenstandes.Fig. 4 a and Fig. 4 b show schematically two different basic forms (I and II) of the subject matter of the invention.

Abb. 5 zeigt eine Ausfuhrung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform I) mit 150 mm Öffnung und F/10.
Abb. 6 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform I) mit 500 mm Öffnung und F/l8.1.Fig. 5 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form I) with 150 mm aperture and F/10.
Fig. 6 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form I) with 500 mm aperture and F/l8.1.

Abb. 7 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform I) mit 150 mm Öffnung und F/21.6.Fig. 7 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form I) with 150 mm aperture and F/21.6.

Abb. 8 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform I) mit 150 mm Öffnung und F/21.6 .Fig. 8 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form I) with 150 mm aperture and F/21.6 .

Abb. 9 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform II) mit 250 mm Öffnung und F/l 6.2.Fig. 9 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form II) with 250 mm opening and F/l 6.2.

Abb. 10 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform II) mit 150 mm Öffnung und F/22.2 .
Abb. 11 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform II) mit 150 mm Öffnung und F/23 .Fig. 10 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form II) with 150 mm aperture and F/22.2 .
Fig. 11 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form II) with 150 mm aperture and F/23 .

Abb. 12 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform I) mit 150 mm Öffnung und F/18.7 .Fig. 12 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form I) with 150 mm aperture and F/18.7 .

Abb. 13 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform II) mit 150 mm Öffnung und F/8.2 .Fig. 13 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form II) with 150 mm aperture and F/8.2 .

Abb. 14 zeigt eine Ausführung des Solano-Schiefspieglers (nach Grundform II) mit 150 mm Öffnung und F/20.6 .Fig. 14 shows a version of the Solano-Schiefspiegler (basic form II) with 150 mm aperture and F/20.6 .

In den Zeichnungen Seite 1-15 verwendete Definitionen:Definitions used in the drawings pages 1-15:

Die in den Tabellen angegebene Reflexion-Nr. zählt die Abfolge der Reflexionen, während die Spiegel-Nr. aussagt, an welchem Spiegel die Reflexion stattfindet. Die Zählung der Spiegel von Nr. 1 - Nr. 4 in den Tabellen ist mit denen in den Abbildungen verwendeten Bezugszeichen (Sl) - (S4) identisch. Bei den angegebenen Spiegeldurchmessern ist die benötigte, vergrößerte Reflexionsfläche aufgrund des geforderten Bildfeldes berücksichtigt. Alle Längenmaße in den Datentabellen sind in mm angegeben. Der angegebene Abstand wird entlang der optischen Achse zwischen den Scheiteln der jeweiligen Reflexionsflächen gemessen. Dieser ist jeweils von der aktuellenThe reflection number given in the tables counts the sequence of reflections, while the mirror number indicates which mirror the reflection takes place on. The numbering of mirrors from No. 1 - No. 4 in the tables is identical to the reference symbols (Sl) - (S4) used in the figures. The mirror diameters given take into account the required enlarged reflection surface due to the required image field. All length measurements in the data tables are given in mm. The distance given is measured along the optical axis between the vertices of the respective reflection surfaces. This is always based on the current

Reflexionsfläche bis zur nächsten angegeben. Eine Ausnahme ist der in den Datentabellen angegebene Abstand nach der 4. Reflexion, dieser beschreibt die Distanz von der 4. Reflexionsfläche bis zum Fokus. Krümmungsradien konkaver Flächen werden mit negativen Vorzeichen versehen, Radien konvexer Flächen mit positiven. Nach links drehende Spiegelneigungen werden negativ, rechts drehende positiv gezählt. Die konische Konstante c definiert die rotationssynimetrische Kurvenform des Spiegels (c = 0 sphärisch, c = -1 parabolisch, usw.). Es gilt der Zusammenhang: c = - (Exzentrizität)².reflection surface to the next one. An exception is the distance after the 4th reflection specified in the data tables; this describes the distance from the 4th reflection surface to the focus. Radii of curvature of concave surfaces are given a negative sign, radii of convex surfaces a positive sign. Mirror inclinations turning to the left are counted negatively, those turning to the right are counted positively. The conical constant c defines the rotationally symmetrical curve shape of the mirror (c = 0 spherical, c = -1 parabolic, etc.). The following relationship applies: c = - (eccentricity) ² .

Die meridionale Ebene ist die gemeinsame Ebene aller Spiegelscheitel und des Fokus (F). In den Abbildungen entspricht sie der Zeichenebene, während die sagittale Ebene senkrecht dazu steht.The meridional plane is the common plane of all mirror vertices and the focus (F). In the figures it corresponds to the drawing plane, while the sagittal plane is perpendicular to it.

Die dargestellten Spotdiagramme beschreiben die Abbildung von Parallelstrahlen in der Abbildungsebene für achsenparallele Strahlen (zentraler Spot) und für 8 außeraxiale Parallelstrahlenbündel aus unterschiedlichen Richtungen, die alle eine Winkeldivergenz von 0.5 &khgr; Bildfeldgröße von der optischen Achse aufweisen. Alle hier dargestellten Spotdiagramme sind für ein totales Bildfeld von 0.5° berechnet. Die meridionale Richtung entspricht einer waagerechten Linie durch den Zentralspot, die sagittale und tangential einer Senkrechten. AD ist die Abkürzung für Airy-Disk. Der zweifache Durchmesser der zentralen Beugungsscheibe (2 AD) ist in allen Spotdiagrammen jeweils einmal durch einen Längenmaßstab gekennzeichnet. Der Durchmesser der Beugungsscheibe in mm ist zusätzlich angegeben. Die Abbildungsebene des Spotdiagramms ist entsprechend der meridionalen Bildfeldneigung gekippt. Als Wert für die Bildfeldneigung ist jeweils die größte Neigung angegeben, die entweder in tangentialer oder sagittaler Richtung auftritt.The spot diagrams shown describe the imaging of parallel rays in the imaging plane for rays parallel to the axis (central spot) and for 8 off-axis parallel beams from different directions, all of which have an angular divergence of 0.5 x field size from the optical axis. All spot diagrams shown here are calculated for a total field of view of 0.5°. The meridional direction corresponds to a horizontal line through the central spot, the sagittal and tangential to a vertical. AD is the abbreviation for Airy disk. The double diameter of the central diffraction disk (2 AD) is indicated once in all spot diagrams by a length scale. The diameter of the diffraction disk in mm is also indicated. The imaging plane of the spot diagram is tilted according to the meridional field of view inclination. The value for the field of view inclination is given as the largest inclination that occurs in either the tangential or sagittal direction.

Claims (7)

SchutzansprücheProtection claims 1. Spiegelsystem vom Typ Schiefspiegier mit folgenden Merkmalen:
Spiegelsystem, welches aus 4 Spiegeln besteht, von denen 3 Spiegel rotationssymmetrische Gestalt aufweisen und ein weiterer Spiegel eine Planfläche aufweist. Jeder der rotationssymmetrischen Spiegel kann eine asphärische Gestalt besitzen.
Alle Spiegel sind gegen die optische Achse um ihre Scheitelpunkte gedreht und alle Scheitelpunkte befinden sich in einer gemeinsamen Ebene. Die optische Achse wird durch den Hauptstrahl (00) eines auf den 1. Spiegel (Sl) fallenden Parallelstrahlenbündels (10) definiert. Der 1. Spiegel (Sl) wird vorzugsweise so geneigt, daß sich ein 2. Spiegel (S2) außerhalb des einfallenden Strahlenbündels befinden kann. Der 2. Spiegel (S2) reflektiert das Lichtbündel zu einem 3. Spiegel (S3), der es zu einem 4. Spiegel (S4) lenkt. Nach der Reflexion an einem 4. Spiegel (S4) erscheint ein reelles Bild im Fokus (F), ein Zwischenbild existiert nicht; dadurch gekennzeichnet, daß 1. Schiefspiegier type mirror system with the following features:
Mirror system consisting of 4 mirrors, of which 3 mirrors have a rotationally symmetrical shape and another mirror has a flat surface. Each of the rotationally symmetrical mirrors can have an aspherical shape.
All mirrors are rotated about their vertices against the optical axis and all vertices are in a common plane. The optical axis is defined by the main ray (00) of a parallel beam (10) falling on the 1st mirror (Sl). The 1st mirror (Sl) is preferably inclined so that a 2nd mirror (S2) can be located outside the incident beam. The 2nd mirror (S2) reflects the light beam to a 3rd mirror (S3), which directs it to a 4th mirror (S4). After reflection at a 4th mirror (S4), a real image appears in the focus (F), an intermediate image does not exist; characterized in that - der 1. Spiegel (Sl) konkave, der 2. Spiegel (S2) planare, der 3. Spiegel (S3) und 4. Spiegel (S4) rotationssymmetrische, gekrümmte Gestalt besitzen.- the 1st mirror (Sl) is concave, the 2nd mirror (S2) is planar, the 3rd mirror (S3) and 4th mirror (S4) have a rotationally symmetrical, curved shape. 2. Spiegelsystem nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß 2. Mirror system according to claim 1; characterized in that - der 1. Spiegel (Sl) und 2. Spiegel (S2) im gleichen Drehsinne geneigt sind.- the 1st mirror (Sl) and 2nd mirror (S2) are inclined in the same direction of rotation. - sich bezüglich des Parallelstrahlenbündels (10) der 2. Spiegel (S2) und 4. Spiegel (S4) vorzugsweise auf einer gemeinsamen Seite befinden und der 3. Spiegel (S3) vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite.- with respect to the parallel beam (10), the 2nd mirror (S2) and 4th mirror (S4) are preferably located on a common side and the 3rd mirror (S3) is preferably located on the opposite side. - der 4. Spiegel (S4) vorzugsweise in der Nähe des 2. Spiegels (S2) positioniert ist.- the 4th mirror (S4) is preferably positioned near the 2nd mirror (S2). 3. Spiegelsystem nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, daß 3. Mirror system according to claim 1, characterized in that - der 1. Spiegel (Sl) und 2. Spiegel (S2) im entgegengesetzten Drehsinne geneigt sind.- the 1st mirror (Sl) and 2nd mirror (S2) are inclined in opposite directions. - sich der 2. Spiegel (S2) und 3. Spiegel (S3) auf einer gemeinsamen Seite bezüglich des Parallelstrahlenbündels (10) befinden und der 4. Spiegel (S4) vorzugsweise auf der gegenüberliegenden Seite.- the 2nd mirror (S2) and 3rd mirror (S3) are located on a common side with respect to the parallel beam (10) and the 4th mirror (S4) is preferably located on the opposite side. 4. Spiegelsystem nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß 4. Mirror system according to claim 2, characterized in that - der 3. Spiegel (S3) konkave und der 4. Spiegel (S4) konvexe Gestalt besitzt.- the 3rd mirror (S3) has a concave shape and the 4th mirror (S4) has a convex shape. - zwei der Spiegel vorzugsweise dem Betrage nach gleiche Krümmungsradien aufweisen.- two of the mirrors preferably have equal radii of curvature. - der 3. Spiegel (S3) und 4. Spiegel (S4) vorzugsweise sphärische Form besitzen und der 1.- the 3rd mirror (S3) and 4th mirror (S4) preferably have a spherical shape and the 1st Spiegel (Sl) bevorzugt asphärische Gestalt besitzt.Mirror (Sl) preferably has an aspherical shape. - die Strahlumlenkung vorzugsweise so erfolgt, daß sich eine zum einfallenden Lichtbündel parallele oder senkrechte Beobachtungsrichtung ergibt.- the beam deflection is preferably carried out in such a way that an observation direction parallel or perpendicular to the incident light beam is obtained. 5. Spiegelsystem nach Anspruch 2; dadurch gekennzeichnet, daß 5. Mirror system according to claim 2, characterized in that - der 3. Spiegel (S3) konvexe und der 4. Spiegel (S4) konkave Gestalt besitzt.- the 3rd mirror (S3) has a convex shape and the 4th mirror (S4) has a concave shape. - der 1. Spiegel vorzugsweise asphärische und 3. Spiegel (S3) und 4. Spiegel (S4)- the 1st mirror preferably aspherical and 3rd mirror (S3) and 4th mirror (S4) bevorzugt sphärische Gestalt besitzen.preferably have a spherical shape. - die Strahlumlenkung vorzugsweise so erfolgt, daß sich eine zum einfallenden Lichtbündel parallele oder senkrechte Beobachtungsrichtung ergibt.- the beam deflection is preferably carried out in such a way that an observation direction parallel or perpendicular to the incident light beam is obtained. 6. Spiegelsystem nach Anspruch 3; dadurch gekennzeichnet, daß 6. Mirror system according to claim 3, characterized in that - der 3. Spiegel (S3) konkave und der 4. Spiegel (S4) konvexe Gestalt besitzt.- the 3rd mirror (S3) has a concave shape and the 4th mirror (S4) has a convex shape. - zwei der Spiegel vorzugsweise dem Betrage nach gleiche Krümmungsradien aufweisen. - der 3. Spiegel (S3) und 4. Spiegel (S4) vorzugsweise sphärische Form besitzen und der- two of the mirrors preferably have the same radii of curvature. - the 3rd mirror (S3) and 4th mirror (S4) preferably have a spherical shape and the 1. Spiegel (Sl) bevorzugt asphärische Gestalt besitzt.1. Mirror (Sl) preferably has an aspherical shape. - die Strahlumlenkung vorzugsweise so erfolgt, daß sich eine zum einfallenden- the beam deflection is preferably carried out in such a way that a beam Lichtbündel parallele oder senkrechte Beobachtungsrichtung ergibt.Light beams result in parallel or perpendicular observation direction. 7. Spiegelsystem nach Anspruch 3; dadurch gekennzeichnet, daß 7. Mirror system according to claim 3, characterized in that - der 3. Spiegel (S3) konvexe und der 4. Spiegel (S4) konkave Gestalt besitzt.- the 3rd mirror (S3) has a convex shape and the 4th mirror (S4) has a concave shape. - zwei der Spiegel vorzugsweise dem Betrage nach gleiche Krümmungsradien aufweisen.- two of the mirrors preferably have equal radii of curvature. - der 3. Spiegel (S3) und 4. Spiegel (S4) vorzugsweise sphärische Form besitzen und der- the 3rd mirror (S3) and 4th mirror (S4) preferably have a spherical shape and the 1. Spiegel (Sl) bevorzugt asphärisch geformt ist.1. Mirror (Sl) is preferably aspherically shaped. - die Strahlumlenkung vorzugsweise so erfolgt, daß sich eine zum einfallenden Lichtbündel parallele oder senkrechte Beobachtungsrichtung ergibt.- the beam deflection is preferably carried out in such a way that an observation direction parallel or perpendicular to the incident light beam is obtained. Hierzu 15 Seiten Zeichnungen, teilweise mit technischen Daten 3015 pages of drawings, some with technical data 30