DE2258923A1 - Spiegelsystem - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DR.-PHIL. G. NICKEL · DR.-ING. J. DORNER

8M0NCHEN15 LANDWEHRSTR. 35 · POSTFACH 104

TEL. (0811) 555719 ,---

Mu.nch.en, den 28.November 1972 Anwaltsaktenz.: 27 - Pat. 43

Raytheon Company, 141 Spring Street, Lexington, Mass.02173, Vereinigte Staaten von Amerika

Spiegelsystem

Die Erfindung betrifft optische Systeme zum Bündeln oder Sammeln von Strahlungsenergie, beispielsweise von elektromagnetischer Energie oder von akustischer Energie und insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Spiegelsystem mit mindestens zwei einer optischen Achse zugeordneten Spiegelflächen.

Es ist bekannt, daß zum Sammeln oder Bündeln von sich in Wellenform ausbreitender. Energie entweder optische Beugungselemente oder reflektierende Elemente verwendet werden können. Unter Strahlungsenergie oder sich in Wellenform ausbreitender Energie soll nachfolgend eine Energieform, beispielsweise elektromagnetische Strahlung oder Schallstrahlung, verstanden werden, die durch optische Systeme gebündelt oder gesammelt werden kann, die aus brechenden oder reflektierenden Werkstoffen bestehen.

Werden optische Brechungselemente verwendet, so geschieht die Fokussierung oder Bündelung durch die Ablenkung der Strahlungsenergie von der geradlinigen Ausbreitungsrichtung beim schrägen Durchgang, von einem brechenden Bauteil zu einem anderen. Durch genaue Auswahl der Werkstoffe, aus denen die optischen Brechungselemente hergestellt werden und durch ent-

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sprechende Formgebung können Linsensysteme aufgebaut werden, welche in vielen Anwendungsfällen eine zufriedenstellende Fokussierung oder Bündelung der Strahlungsenergie bewirken. Auf dem Prinzip der Brechung beruhende Linsensysteme unterliegen jedoch bestimmten, ihnen eigentümlichen Beschränkun- * gen, welche der Verwendung in vielen Anwendungsfällen hinderlich sind. Da beispielsweise der Werkstoff, aus welchem die brechenden optischen Elemente hergestellt sind, einen beträchtlichen Anteil der einfallenden Strahlungsenergie absorbiert, können unannehmbare Verluste auftreten, wenn die Leistung der einfallenden Strahlung entweder sehr niedrig oder sehr hoch ist. Ist die einfallende Strahlungsmenge sehr niedrig, so sind Absorbtionsverluste irgendwelcher Art im Linsensystem selbstverständlich in hohem Maße unerwünscht. Ist aber die einfallende Strahlungsmenge außerordentlich hoch, was beispielsweise bei der Verwendung in Verbindung mit einem Laserstrahl der Fall ist, so kann die Absorbtion von Strahlungsenergie im Linsensystem so groß sein, daß eine zu starke Erhitzung des Linsensystem staftfindet, derart, daß die optischen Elemente unbrauchbar werden oder sogar zerstört werden.

Die zuvor erwähnten Schwierigkeiten werden fast vollständig ausgeschaltet, wenn man statt der brechenden optischen Elemente ein Spiegelsystem verwendet. Allerdings treten bei der Verwendung reflektierender Bauteile unglücklicherweise andere Schwierigkeiten auf. Zunächst ist hier das Problem einer Verlegung der Öffnung oder die Mittenabschattung zu nennen. Dies bedeutet, daß bei allen bekannten Spiegelsystemen, beispielsweise dem gebräuchlichen Cassegrain-Systern, bei welchen die Brennpunkte der zusammenwirkenden Spiegelelemente längs einer Linsenachse oder einer optischen Achse angeordnet sind, eine der Spiegelflächen die Strahlungsenergie bis zu einem gewissen Grade abfängt, so daß es zur Abschattung kommt. Eine andere Schwierigkeit bei Linsensystemen besteht in der Tatsache, daß die Spiegelflächen einen bestimmten Abstand voneinander haben müssen. Das hat zur Folge, daß die körperliche Größe solcher Spiegelsysteme im Verhältnis bedeu-

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tend größer sein muß, als diejenige von Linsensystemen vergleichbarer Öffnung, wenn man nicht den Strahlengang für die Strahlungsenergie innerhalb des Spiegelsystems faltet.

Bei Spiegelsystemen hat man schon vorgeschlagen, eine Primärspiegelfläche in Form einer konvexen Paraboloidflache und eine Sekundärspiegelfläche in .Form einer konkaven Ellipsoidflache vorzusehen. Werden solche Spiegel mit Bezug aufeinander so angeordnet, daß der Brennpunkt der Primärspiegelfläche mit einem der Brennpunkte der Sekundärspiegelfläche zusammenfällt und daß zum anderen die Symmetrieachse der Primärspiegelfläche nicht mit der großen Hauptachse der Sekundärspiegelfläche zusammenfällt, so wird Strahlungsenergie, die als achsnahes Bündel einfällt bis zu einem gewissen Grade an dem zweiten Brennpunkt der Sekundärspiegelfläche fokussiert. Es hat sich aber gezeigt, daß Spiegelsysteme dieser Bauart an Achromatismus leiden und sphärische Aberrationen, Koma, Astigmatismus (Bildfeldkrümmung) und Verzerrung zeigen. Diese Fehler bewirken, daß die genannten Spiegelsysteme nicht als nur durch Beugung beschränkt bezeichnet werden können.

Bekanntermaßen können nicht alle möglichen verschiede-, nen achromatischen Abbildungsfehler bei einem einfachen Spiegelsystem beseitigt werden. Durch Aufbau zusammengesetzter Systeme ist es aber möglich, die verschiedenen Abbildungsfehler der einzelnen Elemente des Spiegelsystems oder Linsensystems auszugleichen, so daß sich die Gesamtwirkung der verschiedenen Fehlerarten vermindert. Selbst wenn außerordentlich große Sorgfalt aufgewendet wird, bleiben immer noch bestimmte Rest-Abbildungsfehler, die so bedeutsam sind, daß man bei der Herstellung von Spiegelsystemen hoher Qualität im allgemeinen so verfahren muß, daß zunächst bestimmt wird, welcher Abbildungsfehler bei dem besonderen Verwendungszweck des Spiegelsystems am schädlichsten ist und daß dann dieser sich am nachteiligsten auswirkende Abbildungsfehler bis auf einen vernachlässigbaren Rest beseitigt wird. Beispielsweise wird bei Fernrohren nur ein sehr Heiner Öffnungswinkel be-

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nötigt, weshalb die sphärische Aberration und die Verzeichnung oder das Koma die wichtigsten der Achromatischen Abbildungsfehler sind. Diese Abbildungsfehler können bei Aufrechterhaltung des Auflösungsvermögens dadurch vermindert werden, daß eine Objektivlinse verwendet wird, die eine große Brennweite und ein kleines Brennweitenverhältnis besitzt. Geht man in bekannter Weise vor, um ein Spiegelsystem mit großer Brennweite und kleinem Brennweitenverhältnis zu erhalten, so ergibt sich eine sehr groß bauende Anordnung. Um die erforderliche konstruktive Stabilität des Fernrohres sicherzustellen, müssen daher mechanische und thermische Probleme gelöst werden. Andererseits werden Objektivlinsen normaler Kameras, welche ein verhältnismäßig großes Bildfeld besitzen, bezüglich der sphärischen Aberration und des Komas nur teilweise korrigiert, da die Korrektur des Astigmatismus, der Bildebenenkrümmung und der Verzeichnung von größerer Wichtigkeit ist. '

Schwierigkeiten einer Abwägung der verschiedenen Arten der achromatischen Aberration beim Bau bekannter Spiegelsysteme beruhen in großem Maße auf dem bisher stets beachteten Grundsatz, daß bei zusammengesetzten Spiegelsystemen die reelen und virtuellen Brennpunkte der einzelnen Bestandteile des Systems auf einer Linsenachse liegen müssen. Dies gilt beispielsweise auch für die aus der US-Patentschrift 2 1^8 bekannten Linsensysteme.

Aus der US-Patentschrift 3 453 425 ist ein Spiegelsystem bekannt, bei welchem eine von drei Spiegelflächen von einem um die optische Achse rotierenden Parabelabschnitt als Erzeugender gebildet ist, wobei der Parabelbrennpunkt einen Kreis beschreibt, der in einer Radialebene zur optischen Achse ge-· legen ist. Auf diesem Kreise liegt eine kreisförmige oder ringförmige Lichtquelle, deren Strahlung durch die soeben beschriebene Spiegelfläche in Verbindung mit zwei weiteren, zur optischen Achse koaxial gelegenen Spiegelflächen auf eine Ausgangsöffnung hin gesammelt wird.

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Durch, die Erfindung soll demgegenüber die Aufgabe gelöst werden, ein Spiegelsystem im wesentlichen beliebig wählbarer Öffnung unter Vermeidung der Abschattung durch eines seiner Bestandteile so auszubilden, daß achromatische Aberrationen weitgehend vermieden werden. Außerdem sollen die Abmessungen ohne Verwendung eines zusammengefalteten Strahlenganges stark vermindert werden.

Ausgehend von einem Spiegelsystem mit mindestens zwei einer optischen Achse zugeordneten Spiegelflächen, von welchen eine eine Vielzahl von einander entsprechenden Bildpunkten aufweist, die bestimmten Abstand von der optischen Achse.des Systems besitzen, wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die andere Spiegelfläche derart ausgebildet ist, daß sie ebenfalls eine Vielzahl einander,entsprechender Bildpunkte aufweist, welche mit den Bildpunkten der erstgenannten Spiegelfläche zusammenfallen.

Vorzugsweise, handelt es sich bei den bestimmten Abstand von der optischen Achse besitzenden Bildpunkten mindestens einer der mindestens zwei Spiegelflächen um Brennpunkte der betreffenden Spiegelfläche bezüglich des Strahlengangs in einer Axialebene durch die optische Achse.

Die genannten Bildpunkte bzw. Brennpunkte der ersten und der zweiten Spiegelfläche können jeweils auf in einer Radialebene zur optischen Achse gelegenen Linien liegen, wobei die der einen Spiegelfläche und die der anderen Spiegelfläche zugeordneten Linien zusammenfallen.

Bevorzugtermaßen sind die erste und die zweite Spiegelfläche mindestens durch Teilbewegung, insbesondere Rotation, einer Kegelschnittkurve als Erzeugender um die optische Achse derart gebildet und so gehaltert, daß die Brennpunkte der betreffenden Kegelschnittkurven in bestimmtem Abstand von der optischen Achse verlaufende, zusammenfallende Linien, insbesondere Kreise oder Kreisbogen, beschreiben.

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Im übrigen bilden zweckmäßige Ausgestaltungen eines Spiegelsystems nach der Erfindung Gegenstand der anliegenden Patentansprüche.

Es sei darauf hingewiesen, daß bei einem Spiegelsystem nach der Erfindung symmetrische Spiegel verwendet werden, ohne daß eine Abdeckung der Öffnung oder Mittenabschattung auftritt.

Erfindungsgemäße Spiegelsysteme können also einen primären und einen sekundären Spiegel enthalten, von welchen jeder eine Spiegelfläche besitzt, welche in ihrer Gestalt den Oberflächen entspricht, die durch Bewegung zweier unterschiedlicher, zueinander komplementärer Erzeugender um eine gemeinsame Achse oder Systemachse gebildet werden. Jede Erzeugende für die Bildung einer diffraktionslimitierten Spiegelfläche ist vorzugsweise ein ausgewählter Abschnitt einer Kegelschnittkurve ( der kreisförmige Kegelschnitt sei als Sonderfall ausgenommen), wobei die Symmetrieachse jedes derartigen Kegelschnitt-Kurvenabschnittes gegenüber der optischen Achse des Systems deratt versetzt ist, daß die geometrischen Orte der Brennpunkte der Kegelschnitt-Kurvenabachnitte zusammenfallend bleiben, wenn die beiden zueinander komplementären Erzeugenden bewegt werden.

Bei einem Ausführungsbeispiel enthält das erfindungsgemäße Spiegelsystem einen Primärspiegel mit einer konvexen Spiegelfläche, die durch Drehung eines Parabelabschnittes um die optische Achse des Linsensystems erzeugt ist, wobei diese primäre Spiegelfläche eine spitzenförmige Gestalt annimmt, welche virtuelle Brennpunkte am Umfang einer kreisförmigen Brennlinie aufweist, die in einer Radialebene zur optischen Achse und konzentrisch hierzu verläuft. Weiter ist eine sekundäre Spiegelfläche vorgesehen, die eine konkave Reflexionsfläche aufweist, welche durch Rotation eines Abschnittes einer Ellipse um die optische Achse erzeugt ist,

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wobei diese sekundäre Spiegelfläche eine paraellipsoidische Gestalt annimmt, derart, daß jeweils einer der Brennpunkte der Ellipsenkurve auf einer kreisförmigen Brennlinie zu liegen kommt, die mit der zuvor erwähnten, kreisförmigen Brennlinie der spitzenförmigen Gestalt'der primären Spiegelfläche zusammenfällt, während der jeweils zweite Brennpunkt bei der Rotation auf einem Punkte festliegt, der auf der optischen Achse, des. Systems gelegen ist. Eine Strahlungsenergiebündel, in welchem die Strahlen innerhalb verhältnismäßig weiter Grenzen axial oder achsennah einfallen können, trifft auf die primäre Spiegelfläche und wird so reflektiert, als ob der betreffende Lichtstrahl von einem der virtuellen Brennpunkte auf der Brennlinie dieser Spiegelfläche ausginge und hiernach erfolgt eine Reflexion an der sekundären Spiegelfläche und eine Fokussierung an dem zweiten Brennpunkt dieser sekundären Spiegelfläche. Umgekehrt gelangt Strahlungsenergie, die von einer punktförmigen Strahlungsquelle in dem genannten zweiten Brennpunkt der sekundären Spiegelfläche ausgeht, in umgekehrter Richtung durch das Spiegelsystem und tritt von dort als axial gebündeltes Strahlenbündel aus« Bei einem anderen Ausführungsbeispiel ist ein zusätzlicher Ausgangsspiegel vorgesehen, der im Strahlengang der zu behandelnden Strahlungs-' energie zu einer abgewandelten Form des paraellipsoidischen Sekundärspiegels derart angeordnet ist, daß insgesamt drei Spiegelflächen Verwendung finden, die aus der Strahlung einer punktförmigen Strahlungsquelle ein Strahlenbündel begrenzter Öffnung bilden. In wieder anderen Ausführungsformen finden als Erzeugende Ausschnitte von Hyperbeln oder anderen Kegelschnitten Verwendung, welche um die optische Achse des Systems zur Erzeugung mit den Brennlinien zusanmefallender Spiegelflächen für verschiedene Zwecke dienen. Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:

Fig. 1 eime stark vereinfachte Skizze zur Erläuterung der Bildung der Spiegel für ein Spiegelsystem nach der Erfindung und zur Erklärung der gegenseitigen Anordnung der Spiegel,

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Pig. 2 eine ebenfalls stark vereinfachte Skizze einer anderen Ausführungsform zur Erzeugung eines gebündelten Strahles mittels eines Spiegelsystems nach der Erfindung,

Fig. 3 eine Skizze einer Anordnung zur Erzeugung eines Strahlenbündels mit begrenzter Brechung der Strahlen aus achsennah eintretenden Strahlungsstrahlen,

Fig. 4 eine skizzenhafte Darstellung zur Erläuterung der Art und Weise der Erzeugung von Spiegelflächen für das Spiegelsystem nach' Figur 3 t

Fig. 5 einen Schnitt durch eine mögliche Ausführungsform eines Spiegelsystems der in den Figuren 1 bis 4 gezeigten Art,

Fig. 6 und 6A eine schematische Abbildung eines Spiegelsystems bzw. eines Teiles davon zur Fokussierung achsennah verlaufender Strahlen unter Verwendung konvexer Spiegelflächen,

Fig. 7 eine stark vereinfachte Skizze eines ein Bild liefernden Fernrohres mit einem Spiegelsystem nach der Erfindung,

Fig. 8 eine stark vereinfachte Skizze eines Spiegelsystems mit einem zylindrischen Sekundärspiegel,

Fig. 9 eine Schnittzeichnung zur Verdeutlichung der Art und Weise, wie ein erfindungsgemäßes Spiegelsystem zusammengebaut werden kann, um die Gesamtlänge zu verringern,

Fig.9A eine stark vereinfachte Abbildung eines Axialschnittes durch die Spiegelflächen des Spiegelsystems nach Figur 9 zur Verdeutlichung der als Erzeugende für die Spiegelflächen dienenden Kegelschnittkurven,

Fig.10 eine stark vereinfachte Abbildung eines Axialschnittes durch ein Linsensystem ähnlich den Figuren 9 und 9A mit einem Ausgangsspiegel,

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welcher die Strahlung auf einen Punkt fokussiert,

Fig. 11 eine stark vereinfachte Abbildung eines Axialschnittes durch eine gegenüber Figur 9A verschiedene Ausführungsform eines Spiegelsystems,

Fig. 12 eine stark vereinfachte Abbildung eines Axialschnittes .durch ein symmetrisches Linsensystem zur Fokussierung eines ausgerichteten Strahlenbündels sich ausbreitender Wellenenergie auf den Umfang eines Kreises, wobei die Bauteile des Spiegelsystems gegeneinander so abgestimmt sind, daß keine Verlegung des Strahlenganges der einfallenden Strahlungsenergie auftritt und

Fig. 13 eine stark vereinfachte Abbildung eines Axialschnittes durch ein Spiegelsystem zur Fokussierung zunächst divergierender Strahlung auf eine Linie.

Bevor auf die Zeichnungen im einzelnen eingegangen wird, sei bemerkt, daß in der folgenden Beschreibung die Spiegelflächen der verschiedenen Spiegel in den angegebenen Spiegelsystemen bisweilen durch Betrachtung der Erzeugenden beschrieben werden. Der Fachmann weiß den jeweiligen Spiegel herzustellen, wenn er die Gestalt der Spiegelfläche, ausgedrückt durch die Gestalt der Erzeugenden und die Wellenlänge der betreffenden Strahlungsenergie kennt. Der Fachmann weiß also, daß die verschiedenen Spiegelflächen zur·Erzeugung von Reflexionseigenschaften glatt sein massen in der Bedeutung, daß die Toleranz jeder Spiegelfläche oder reflektierenden Fläche etwa in Grenzen von ein Achtel der Wellenlänge der das Spiegelsystem treffenden Strahlungsenergie gehalten werden soll. Der Aufbau der verschiedenen Spiegel hängt dann von der Wellenlänge der zu verarbeitenden Strahlungsenergie ab und geht von einer optischen Glätte für Lichtstrahlung bis zu den Eigenschaften von Drahtgitter als Reflektor für Hochfrequenzenergie.

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Aus Figur 1 iat zu ersehen, daß ein Primärspiegel 10 und ein Sekundärspiegel 12 vorgesehen sind, die symmetrisch zu einer nicht näher bezeichneten optischen Achse des Systems angeordnet sind. Die Spiegelfläche oder reflektierende Fläche des Primärspiegels 10 hat beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Form einer Spitze, die durch Rotation eines Teils einer Parabel 10^f um die optische Achse erzeugt ist. Der Brennpunkt der Parabel 10*, welcher zugleich der virtuelle Brennpunkt mit Bezug auf den Primärspiegel 10 ist, beschreibt eine kreisförmige Brennlinie 13 in einer Radialebene zu der optischen Achse des Spiegelsystems, wobei der Radius dieser Brennlinie dem semilatus rectum der Parabel 10' gleich ist.

Die Spiegelfläche oder reflektierende Fläche des Sekundärspiegels 12 ist hier durch Drehen eines Teiles einer Ellipse 12' um die Systemachse gebildet. Ein Brennpunkt f.. der Ellipse 12' bleibt dabei auf der Linsenachse, während der zweite Brennpunkt fp in der kreisförmigen Brennlinie 13 wandert, wenn die Ellipse rotiert.

Man erkennt, daß Axialstrahlen, beispielsweise die Strahlen R₁, R₂, R^, welche auf den Primärspiegel 10 treffen, von diesem reflektiert werden und in der dargestellten Weise zu dem Sekundärspiegel 12 hingelenkt werden. Das bedeutet, daß jeder der Axialstrahlen R₁, R₂, R-, in solcher Weise divergierend reflektiert wird, daß jeder der Strahlen von einem Punkt auszugehen scheint, der auf der kreisförmigen Brennlinie 13 gelegen ist. Da aber f₂ auch dem tatsächlichen Brennpunkt des Sekundärspiegels 12 entspricht, gehen sämtliche Strahlen, welche von dem Priraärspiegel 10 reflektiert worden sind, nach Reflexion an dem Sekundärspiegel 12 durch den Brennpunkt f.. des Sekundärspiegels.

Eine kurze Überlegung macht deutlich, daß wegen der Symmetrie des Primärspiegels 10 und des Sekundärspiegels 12 zur optischen Achse des Systems ein Winkel der Strahlenrichtung der Axialstrahlen zu der optischen Achse die Fokussierung

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nicht beeinflußt. D.h., sämtliche Axialstrahlen, welche auf den Primärspiegel 10 treffen, werden an dem Brennpunkt f.. des Sekundärspiegels 12 gesammelt. Es sei hier "bemerkt, daß Axialstrahlen in" das Spiegelsystem gerichtet werden können, welche nicht auf den Primärspiegel 10 treffen. Soweit diese Strahlen nicht auf den Sekundärsp'iegel 12 auftreffen, laufen sie einfach durch das Spiegelsystem durch, ohne irgendeine Wirkung zu haben. Diejenigen Axialstrahlen, welche unmittelbar auf den Sekundärspiegel·12 auftreffen, werden jedoch in Richtung auf die optische Achse des Systems reflektiert,gelangen jedoch nicht zu dem Brennpunkt f.. Die wirksame Öffnung des dargestellten Linsensyste,ms ist daher gleich der Querschnittsfläche der Basis des PrimärSpiegels 10. Hiermit wird deutlich, daß man die wirksame Öffnung des Systems dadurch optimal auslegen kann, daß man nur diejenigen Axialstrählen in das Spiegelsystem eintreten läßt, welche auf den Primärspiegel 10 treffen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann dies erreicht werden, indem der Sekundärspiegel 12 sooweit verlängert wird, bis der von seinem vorderen Rand ( in Figur der rechte Rand) bestimmte Kreis den gleichen Durchmesser wie die Basis des Primärspiegeis 10 hat, oder indem der Durchmesser dieser Basis des Primärspiegeis 10 hierzu vergrößert wird.

Man erkennt, daß axiale Strahlen, nämlich Strahlen von einer punktförmigen Strahlungsquellen in großem Abstand von dem Spiegelsystem nach Figur 1, in vollkommener Weise fokussiert werden. Das bedeutet, daß das Spiegelsystem für solche Strahlen eine fehlerfreie Abbildung ergibt. Eine andere Situation ergibt sich für paraxiale Strahlen, nämlich Strahlen von einer punktförmigen Strahlungsquelle, die relativ nahe an der Spiegelanordnung gelegen ist oder Strahlen von einem ausgedehnten Bildgegenstand. An dem grundsätzlichen Spiegelsystem nach Figur 1 treten achromatische Aberrationen auf, wenn Strahlungsenergie in Form paraxialer Strahlen aufgenommen wird. Die Stärke einer sphärischen Aberration oder von Koma hängt von dem Winkelunterschied zwischen einem paraxialen Strahl und einem axialen Strahl an jedem Punkt der reflektierenden Fläche des Primärspiegels 10 ab. Es hat sich ge-

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zeigt, daß wenn dieser Winkelunterschied gleich oder kleiner als 6 ist, die grundsätzliche Spiegelanordnung nach Figur durch genaue Auswahl der Erzeugenden der reflektierenden Flächen von Primärspiegel 10 und Sekundärspiegel 12 bezüglich der sphärischen Aberration oder des Koma korrigiert werden kann. Ist also die Erzeugende der reflektierenden Fläche des Primärspiegels 10 als Parabelausschnitt nahe dem Scheitel der Parabel,(nämlich nahe der Symmetrieachse) gewählt, während die Erzeugende der reflektierenden Fläche des Sekundärspiegels 12 ein entsprechender Ausschnitt einer Ellipse 12' ist, so können sphärische Aberration und Koma auf ein bedeutendes Maß verringert werden. Eine solche Verringerung dieser Abbildungsfehler ist auf Grund der Tatsache möglich, daß sowohl die Lage als auch die Größe der kreisförmigen Brennlinie 13 ' einstellbar sind, so daß die sphärische Aberration und das Koma des Primärspiegels 10 durch den Sekundärspiegel 12 kompensiert werden können. Bei dem einfachen Spiegelsystem nach Figur 1 ist es nicht möglich, eine Bildebenenkrümmung oder eine Verzeichnung zu korrigieren. Die Abbildungsfehler der zuletzt genannten Art können aber in bekannter Weise dadurch korrigiert werden, daß die reflektierenden Flächen entweder von Primärspiegel 10 oder von Sekundärspiegel 12 durch Flächen ersetzt werden, welche als Erzeugende anstelle der quadratischen Kegelschnittkurven Kurven höherer Ordnung besitzen. Eine Bildebenenkrümmung kann in üblicher Weise so korrigiert werden, daß eine aplanatisch reflektierende Fläche zwischen den Sekundärspiegel 12 und den Brennpunkt f.. geschaltet wird. Es versteht sich, daß dann das Bild an einem anderen Punkt als an der Stelle f. erscheint.

Es sei bemerkt, daß die Länge der grundsätzlichen Spiegelanordnung nach Figur 1 in Richtung der optischen Achse dadurch verändert werden kann, daß der Durchmesser der kreisförmigen Brennlinie 13 verändert wird. Das bedeutet, daß die Lage des Brennpunktes f.. auf der optischen Achse durch entsprechende Auswahl der Erzeugenden für die reflektierenden Oberflächen des Primärspiegels 10 und des Sekundärspiegels verschoben werden kann.

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Aus Figur 2 ist zu erkennen, daß das grundsätzliche Spiegelsystem nach. Figur 1 so ausgestaltet werden kann, daß ein gebündelter Strahlungsstrahl entsteht, in dem in an sieh bekannter Weise Strahlungsquellen 15, beispielsweise in Form von Glühlampen oder Lichtbogen, an Punkten längs der kreisförmigen Brennlinie 16 eines Reflektors 17 angeordnet werden. Der zuletzt genannte Spiegel oder Reflektor entspricht dem Sekundärspiegel 12 nach Figur 1, jedoch mit der Ausnahme, daß der Brennpunkt f.. der Ellipse 12¹ nun ebenfalls einen Abstand von der optischen Achse hat. Das heißt, daß bei der Rotation der Ellipse 12» die kreisförmige Brennlinie 16 der geometrische Ort des Brennpunktes f. ist. Wird dann Licht oder eine andere Strahlung von irgendeiner der Strahlungsquellen 15 emittiert und sowohl an dem Sekundärspiegel 17 als auch an dem Primärspiegel 10 reflektiert, so entsteht ein nicht näher bezeichnetes Lichtstrahlenbündel. Bei der dargestellten Ausführungsform wird das von jeder der Strahlungsquellen 15 ausgehende Licht mittels Hilfsreflektoren 19 auf den Reflektor 17 hingelenkt. Jeder dieser Hilfsreflektoren vermehrt die Lichtmenge, die von jeder Strahlungsquelle ausgeht und zu dem gebündelten Strahlungsstrahl beiträgt.

Anhand von Figur 3 und Figur 4 ist zu erkennen, daß die der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken dazu verwendet werden können, ein Fokussierungssystem mit ,bis auf unendlich begrenzter Brechung für paraxiale Strahlen aufzubauen. In Figur 3 ist ein im Zusammenhang mit Figur 4 näher zu beschreibendes Spiegelsystem dargestellt, welches sich im Wege eines divergierenden Liehtstrahlenbündels 20 einer Strahlungsquelle, beispielsweise eines Lasers 21 befindet. Der scheinbare Ausgangspunkt des Lichtstrahlenbündels ist der Punkt 0 ( nachfolgend manchmal als konjugierter Brennpunkt bezeichnet). Ohne eine Beugung in dem Spiegelsystem würde das Liehtstrahlenbündel 20 auf den Punkt I fokussiert. Aufgrund der Beugung in der Spiegelanordnung divergiert jedoch das austretende Liehtstrahlenbündel in der angedeuteten Weise. Der Divergenzwinkel d des austretenden Lichtstrahlenbpndels 20 kann durch folgende Gleichung bestimmt werden

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d ( in radian) = k (L)/D.

Hierin beträgt der Paktor k für eine kreisförmige Ausgangsöffnung des Spiegelsystems 2,44, L bedeutet, die Wellenlänge der Strahlungsenergie in Meter und D ist der Durchmesser der Ausgangsöffnung des Spiegelsystems in Metern.

Das in Figur 4 gezeigte Spiegelsystem enthält einen Eingangsspiegel 23, einen Sekundärspiegel 12' und einen Ausgangsspiegel 23, welche in der dargestellten Weise auf eine nicht näher bezeichnete optische Achse ausgerichtet sind. Die reflektierende Oberfläche des Eingangsspiegeis 23 ist hier durch Rotation eines Astes 23a einer Hyperbel um die optische Achse gebildet, wobei der scheinbare Ursprung 0 als ein Brennpunkt stillstehend auf der Achse bleibt. Die Drehung des Hyperbelastes bei der Erzeugung der reflektierenden Fläche bewirkt dann, daß der Brennpunkt des Hyperbelastes 23a einen Kreis beschreibt, welcher nachfolgend manchmal als der primäre virtuelle Br-ennkreis fp, f bezeichnet ist und daß die reflektierende Fläche des Eingangsspiegels 23 im Querschnitt spitzbogenförmig ist 'und symmetrisch zur optischen Achse des Systems liegt.

Bekanntermaßen halbiert eine Tangente an jedem beliebigen Punkt einer Hyperbel den Winkel, welchen die Verbindungslinien von diesem Punkt zu den konjugierten Brennpunkten der beiden Hyperbeläste hin miteinander bilden. Außerdem ist es bekannt, daß der Einfallswinkel eines auf eine gekrümmte, reflektierende Fläche treffenden Strahles gegenüber der Tangente im Auftreffpunkt genauso groß ist, wie der Reflexionswinkel des Strahles gegenüber dieser Tangente. Hieraus folgt, daß jeder paraxiale Strahl des Strahlenbündels 20, welcher auf die reflektierende Fläche des Eingangsspiegels 23 trifft, nach Reflexion an dieser Fläche solche Richtung hat, daß er von einem Punkt auszugehen scheint, der auf dem primären, virtuellen Brennkreis fp_f f' gelegen ist.

Da die reflektierende Fläche des Sekundärspiegels 12· durch Rotation eines Ellipsenabschnittes um die optische

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Achse des Systems gebildet ist, so daß der geometrische Ort eines Brennpunktes der Ellipse dem primären virtuellen Brennkreis f₂, f' entspricht, scheint auch jeder der von dem Primärspiegel 23 reflektierten paraxialen Strahlen von einem Punkt auszugehen, der auf dem geometrischen Ort des einen Brennpunktes des SekundärspiegeIs 12· gelegen ist. Nach Reflexion an dem Sekundärspiegel 12' werden daher diese Strahlen auf den geometrischen Ort des zweiten Brennpunktes des Sekundärspiegels 12· hingelenkt. Aus den Figuren 2 bis 4 ist ersichtlich, daß die reflektierende Oberfläche des Sekundärspiegels 12' so gebildet ist, daß bib der Rotationsfläche entspricht, die durch Drehung eines Ellipsenabschnittes um die.optische Achse _r des Spiegelsystems in solcher Weise erzeugt ist, daß der geometrische Ort des zweiten Brennpunktes der Ellipse ein mit f₁, f" bezeichneter Kreis ist. Die zweite Brennlinie des Sekundärspiegels 12' wird also von diesem Kreis gebildet und nach Reflexion an dem Sekundärspiegel 12' werden die Strahlen auf Punkte hingelenkt, welche auf diesem Kreis gelegen sind.

Der Ausgangsspiegel 25, welcher eine Reflexionsfläche besitzt, die hier durch Rotation eines Abschnittes eines Hyperbelastes 25a um die optische Achse des Spiegelsystems gebildet ist, liegt zwischen dem Sekundärspiegel 12' und seinem Brennkreis f₁, f". Der geometrische Ort des Brennpunktes des Hyperbelastes 25a bildet einen Kreis, der mit dem Brennkreis f₁, f" des Sekundärspiegels 12" zusammenfällt. Hieraus folgt, daß die von dem Ausgangsspiegel 25 reflektierten Strahlen in Richtung auf den Brennpunkt I des zweiten Hyperbelastes reflektiert werden.

Man erkennt nun, daß das in Figur 4 gezeigte Spiegelsystem unter bestimmten Bedingungen charakteristischer Weise frei von sphärischer Aberration ist. Das bedeutet, -daß die Energie irgendeines paraxialen Strahles von einer punktförmigen Strahlungsquelle, die an dem konjugierten Brennpunkt, hier dem Punkt 0, der Hyperbel gelegen ist, welche die Erzeugende des Primärspiegels 23 bildet, zunächst unter Außer-

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achtlassung der Beugung, an dem Punkt I fokussiert wird, nachdem sie das Spiegelsystem nach den Figuren 3 und 4 durchlaufen hat. Ferner ist offenbar, daß eine solche punktförmige Strahlungsquelle weder Koma, noch Astigmatismus noch Verzeichnung verursachen kann. Betrachtet man aber Energie aus einer Strahlungsquelle, die sich nicht an dem konjugierten Brennpunkt 0 befindet, so trifft das soeben Gesagte nicht mehr zu. Ist beispielsweise eine.punktförmige Strahlungsquelle auf der optischen Achse des Systems an einer Stelle gelegen, welche bestimmte Entfernung von dem kunjugierten Brennpunkt 0 hat, so scheinen sämtliche von dem Primärspiegel 23 reflektierten Strahlen nun nicht mehr von dem primären virtuellen Brennkreis fp, f auszugehen. Liegt die punktförmige Strahlungsquelle zwischen den konjugierten Brennpunkten, so scheinen die von dem Primärspiegel 23 ausgehenden Strahlen von einem primären virtuellen Brennkreis auszugehen, welcher in Richtung auf die Strahlungsquelle verschoben ist. Wenn umgekehrt die punktförmige Strahlungsquelle weiter entfernt hinter dem konjugierten Brennpunkt liegt, so scheinen die von dem Primärspiegel 23 reflektierten Strahlen von einem primären virtuellen Brennkreis auszugehen, welcher von der Strahlungsquelle weg verschoben ist. Im erstgenannten Falle werden die Strahlen nach Reflexion an dem Sekundärspiegel 12' auf einen Brennkreis hingelenkt, welcher von dem sekundären Brennkreis f., f" in Richtung auf die Strahlungsquelle hin verschoben ist, während im letzteren Falle die Strahlen auf einen Brennkreis hingelenkt werden, welcher von dem sekundären Brennkreis f₁, f" aus in der entgegengesetzten Richtung verschoben ist. Der Ausgangsspiegel 25 kann nun so gelegt werden, daß die Ebene seines virtuellen Brennkreises mit dem Brennkreis zusammenfällt, auf welchen hin die an dem Sekundärspiegel 12· reflektierten Strahlen gerichtet werden. Wird in solcher Weise verfahren, so werden die Strahlen nach Reflexion an der reflektierenden Fläche des Ausgangsspiegels 25 auf einen konjugierten Brennpunkt hingelenkt. In dieser Weise· kann man also offenbar eine sphärische Aberration korrigieren.

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Betrachtet man eine punktförmige Strahlungsquelle auf der optischen Achse des Systems, so kann das beschriebene Spiegelsystem offenbar so justiert werden, daß es frei von Abbildungsfehlern ist. Bei der Untersuchung der tatsächlichen Eigenschaften eines Spiegelsystems dieser Art ist es also notwendig, die Beugung zu berücksichtigen. Bei dem hier gezeigten Spiegelsystem stellt die Öffnung des Ausgangsspiegels 25 den bedeutsamen Faktor dar. Bei einer gegebenen Wellenlänge der Strahlungsenergie soll der Durchmesser der Basis des Ausgangsspiegels 25 so groß wie möglich sein'.

Aus Figur 5 kann entnommen werden, wie die zuvor beschriebenen und schematisch gezeigten Spiegelsysteme nach der Erfindung praktisch ausgeführt werden können. In Figur 5 sind ein Primärspiegel 31 und ein Ausgangsspiegel 35, welche jeweils eine paraboloidische oder hyperboloidische reflektierende Oberfläche besitzen können, an einer Nabe 37 gehaltert. Der Primärspiegel 31 ist vorzugsweise an der Nabe 37 befestigt, während der Ausgangsspiegel 35 vorzugsweise verschiebbar an der Nabe 37 angeordnet ist, wie aus der Zeichnung entnommen¹ werden kann. Ein Balg 39 ist einerseits an der Nabe 37 "und andererseits an dem Äusgangsspiegel 35 befestigt, so daß eine nicht näher bezeichnete Kammer gebildet ist. Ein mit identischen Speichen ausgebildetes Stützteil ist an der Nabe 37 befestigt und verbindet diese mit einem Halterahmen 43· Die Innenseite des Halterahmens ist so ausgebildet, daß darin ein Sekundärspiegel 45 befestigt werden kann, welcher eine reflektierende Oberfläche besitzt, die der ellipsoidischen Fläche des Sekundärspiegels 12· entspricht. Ein Haltering 47 hält den Sekundärspiegel 45 in dem Halterahmen oder der Fassung 43 fest. Jede der Speichen 41 ist mit dem Halterahmen oder'der Fassung 43 einstellbar über eine Einstellschraube 49 verbunden. Ein aus Figur 5 erkennbares, federndes Bauteil 51 dient als Abstandhalter zwischen der Fassung 43 und den Speichen 41. Zur Vervollständigung der Anordnung ist eine Druckmittelquelle oder Pumpe 53 über eine Leitung 55 an die Druckkammer innerhalb des Balges 39 angeschlossen. ,

Aufgrund der dargestellten Halterung bleibt der Sekun-

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därspiegel 45 gegenüber dem Halterahmen oder der Passung 43 fest. Die Lage der Speichen 41 gegenüber dem Halterahmen oder der Fassung 43 kann durch Bewegung der Stellschraube 49 und 49a so geändert werden, daß die Mittellängsachse der Nabe 37 mit der Symmetrieachse des Sekundärspiegels 45 zusammenfällt. Ferner ist zu erkennen, daß de Lage des Primärspiegels 31 in Längsrichtung der Symmetrieachse des Sekundärspiegels 45 so eingestellt werden kann, daß der primäre virtuelle Brennkreis des Primärspiegels mit einem der Brennkreise des Sekundärspiegels zusammenfällt. Schließlich kann man noch durch Einwirkung der Druckmittelquelle 53 die Lage des Ausgangsspiegels 35 in Längsrichtung der Symmetrieachse relativ zu dem zweiten Brennkreis des Sekundärspiegels 45 justieren.

Aus den Figuren 6 und 6A ist zu ersehen, daß die hier angegebenen Grundsätze auch zum Aufbau eines Spiegelsystems verwendet werden können, bei welchem zwei konvexe Reflexionsflächen zur Fokussierung eines divergierenden Strahlenbündels eingesetzt werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Primärspiegel 60 mit einer reflektierenden Oberfläche vorgesehen, die durch Rotation eines Teiles eines Hyperbelastes 60a einer Hyperbel um die optische Achse des Systems gebildet ist. Dieser Primärspiegel wirkt mit einem Ausgangsspiegel 12" zusammen, welcher dem Priraärspiegel 23 des Ausführungsbeispieles nach Figur 4 ähnlich ist. Der Primärspiegel 60 hat, wie aus Figur 6A hervorgeht, im wesentlichen die Gestalt eines Trichters mit gekrümmten Wandungsflächen. Ist wieder eine Strahlungsquelle an dem konjugierten Brennpunkt 0 des als Erzeugende die-r nenden Hyperbelastes angeordnet, so scheinen sämtliche von dem Primärspiegel 60 reflektierten Strahlen von Punkten auszugehen, welche auf dem Brennkreis f , f , gelegen sind. Diese reflektierten Strahlen werden dann nach Reflexion an dem Ausgangsspiegel 12' zu dem konjugierten Brennpunkt I des Hyperbelastes 12a hin fokussiert, welcher als Erzeugender zur Herstellung der reflektierenden Oberfläche des Ausgangsspiegels 12" diente.

Man erkennt bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 6, daß dieses Spiegelsystem in gewissem Maße eine Mittenabschattung

oder Öffnungsverlegung aufweist. Das bedeutet, daß ein Teil der Strahlungsenergie, welche in die Öffnung des Primärspiegels 60 eintritt, von der Basis des Ausgangsspiegeis 12" aufgefangen wird und daher am Durchgang durch das Linsensystem zu dem Punkt I hin gehindert wird. Der relative Betrag der Mittenabschattung kann aber offenbar dadurch vermindert werden, daß daö Verhältnis der Öffnung des Primärspiegels 60 zu dem Durchmesser der Basis des Ausgangsspiegels 12" vergrößert wird. Diese Maßnahme findet allerdings ihre Grenze in der zulässigen Beugung.

In Figur 7 ist aufgezeigt, wie die hier angegebenen, grundsätzlichen Gedanken verwertet werden können, um gekrümmte Spiegel so zusammenzusetzen, daß sich ein Spiegelsystem der Cassegrain-Type ergibt, bei welchem symmetrische Reflektoren verwendet werden, ohne daß eine Mittenabschattung oder Verlegung der Öffnung auftritt. So ist in Figur 7 ein Erimärspiegel 70 in Zusammenwirkung mit einem Sekundärspiegel 72 vorgesehen, die eine Fokussierung von Strahlungsenergie ohne eine Verlegung der Öffnung bewirken. Die reflektierende Oberfläche des Primärspiegels 70 ist konkav und durch Rotation, eines Teiles eines Hyperbelastes 70a um die optische Achse des Systems gebildet. Die reflektierende Oberfläche des Sekuridärspiegels 72 ist hier konvex und entspricht der Fläche, die durch Rotation eines Teiles eines. Hyperbelastes 72a um die optische Achse des Systems entsteht. Nachdem der reele Brennkreis des Primärspiegels 70 und der virtuelle Brennkreis des Sekundärspiegels 72 zusammenfallen, wird parallele Strahlung, die auf den Primärspiegel 70 trifft, auf Punkte hin reflektiert, die auf dem reelen Brennkreis liegen. Bevor die Strahlen diesen Kreis erreichen können, erfolgt eine Reflexion an dem Sekundärspiegel 72 in Richtung auf den konjugierten Brennpunkt, welcher mit I bezeichnet ist.

Eine kurze Überlegung macht deutlich, daß die Länge des Spiegelsystems nach Figur 7» nämlich der Abstand von der nicht näher bezeichneten Spitze des Primärspiegels 70 zu dem Punkt I in keinem unmittelbaren Zusammenhang zur Größe

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der Öffnung des Primärspiegels 70 steht. Das bedeutet, daß die Öffnung in weiten Grenzen verändert werden kann, ohne daß eine entsprechende Änderung der Lage des Punktes I erforderlich ist.

Anhand von Figur 8 sei nun erklärt, wie die der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken zum Aufbau eines aus drei Elementen bestehenden Spiegelsystems eingesetzt werden können, bei welchem nur der Eingangsspiegel und der Ausgangsspiegel zusammenfallende Brennlinien besitzen. So ist in Figur 8 ein Eingangsspiegel 80 gezeigt, dessen reflektierende Oberfläche entweder paraboloidisch oder hyperboloidisch ist und einen Brennkreis fo_Q» fn₀,, besitzt. Ferner ist ein Ausgangsspiegel 82 vorgesehen, dessen reflektierende Oberfläche paraboloidisch ist und dessen Brennkreis mit dem zuvor erwähnten Brennkreis fn₀,foQi» zusammenfällt. Beide Spiegel sind auf einer optischen Achse des Systems angeordnet und von einem zylindrischen Spiegel 84 umgeben. Man erkennt, daß die Symmetrieachse des zylindrischen Spiegels mit der optischen Achse des Systems nicht genau zusammenzufallen braucht, solange die beiden Achsen nur im wesentlichen parallel zueinander sind.

Man ersieht aus der Zeichnung, daß der Brennkreis fg , f_fi0, als Kreis der Bildpunkte für Strahlen dient, die von dem Eingangsspiegel 80 reflektiert werden. Ist daher der Eingangsspiegel paraboloidisch und sind die auf den Eingangsspiegel 80 treffenden Strahlen im wesentlichen parallel zur optischen Achse des Systems, so werden die Strahlen zuerst von dem Eingangsspiegel 80 und dann von dem zylindrischen Spiegel 84 reflektiert und auf den Ausgangsspiegel 82 gelenkt, wobei die Strahlen von Bildpunkten auszugehen scheinen, die auf dem Brennkreis fön» ^fftn· ' fi^eleS^en sind. Nach Reflexion an dem Ausgangsspiegel 82 sind daher die genannten Strahlen wieder zueinander parallel. Ist die reflektierende Oberfläche des Eingangsspiegels 80 hyperboloidiach und treffen auf diese Fläche von einer Strahlungsquelle an dem konjugierten Brennpunkt ( siehe Figur 3) paraxiale Strahlen, so ergibt sich die

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gleiche Situation und die von dem Ausgangsspiegel 82 reflektierten .Strahlen -sind, auch, parallel zueinander* In diesem Falle ist der Durchmesser des das Spiegelsystem verlassenden Strahles im Gegensatz zu dem Pail nach Figur j kleiner als der Durchmesser des eintretenden Strahlenbundels.

Es sei hier darauf hingewiesen, daß das Spiegelsystem nach Figur 8 leicht so abgewandelt· werden kann, daß ein System entsteht, welches axiale oder paraxiäle Strahlen fo- " kussiert. Wird die Form des Ausgangsspiegels 82 nämlich so geändert, daß anstelle der konkaven paraboloid!sehen Gestalt eine konkave paraellipsöidische Gestalt gewählt wird," d.h. wird die Oberflächengestalt durch Drehung eines Teiles einer Ellipse um die Systemachse in der beschriebenen Weise erzeugt, so werden die von dieser Fläche reflektierten Strahlen an den Ort der konjugierten Brennpunkte dieser paraellipsoidisehen Oberfläche fokussiert* Ferner ist bemerkenswert, daß zwar die Spiegelelemente des Spiegelsystems längs der optischen' Achse angeordnet sind, daß jedoch nur eine einzige Reflexion jedes Strahles an dem zylindrischen Spiegel 84 stattfindet. Diese Anordnung der Spiegelelemente kann abgewandelt werden,, indem der Ausgangsspiegel 82 längs der optischen Achse so bewegt wird, daß eine mehrfache Reflexion an dem zylindrischen Spiegel 84 möglieh ist. Für eine solche Abwandlung ist es' selbstverständlieh erforderlich,· die Gestalt des Ausgangsspiegels 82 abzuändern, wobei jedoch stets das Zusammenfallen der Brennlinien mit dem Eingangsspiegel 80 aufrechterhalten wird. ^; ■ " ' '■ " ■ ..----

Aus den Figuren 9 und 9A"geht hervor, daß die der Erfindung zugrundeliegenden Gedanken auch zur'Bildung eines Spiegelsystems herangezogen werden können, welches einen konkaven Ausgangsspiegel und ein Paar konvexer Spiegel enthält', um einen beugungsbegrenzten, gebündelten Strahl aus einem zunächst divergierenden Strahlenbündel" zu bilden*"Ein Ein- ' " gangsspiegei '90,"der in bestimmter Weise'gehaltert ist, ist an einer Nabe'9t angeor'diiet. letztere wiederum ist über

Speichen 93, welche mitteLs Einstellschrauben94 justiert werden können, zentrisch an einem Haltering oder einer Fassung 92 befestigt. Ein Sekundärspiegel 95 ist über Stellschrauben 96 ebenfalls an dem Haltering oder der Fassung ⁽)2 befestigt.. Die Nabe 91 ist so ausgebildet, daß sie Stellschrauben 97, 98 und 99 aufnimmt, die in der dargestellten Weise mit einem Ausgangsspiegel 100 Verbindung haben. Wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 5 können die relativen Lagen des Eingangsspiegels 90, des Sekundärspiegels 95 und des Ausgangsspiegels 100 so' einjustiert werden, daß die Symmetrieachsen der Spiegelelemente zusammenfallen und die Lagen der einzelnen Spiegelelemente längs der optischen Achse des Systems in der gewünschten Weise gewählt sind.

. Die reflektierende Fläche 90* ( Figur 9A) des Eingangsspiegels 90 entspricht einer Fläche, die durch Rotation eines Abschnittes eines Hyperbelastes der Hyperbel E um die optische Achse des Systems gebildet ist. Diese Bewegung entspricht einer Rotation der Hyperbel E um die optische Achse des Systems, wobei ein Brennpunkt auf der optischen Achse als der Punkt S festgehalten ist. Der Brennpunkt des Hyperbelastes, welcher den ausgewählten Abschnitt enthält, ist also von der Systemachse weg verschoben und der geometrische Ort der Brennpunkte ist ein Brennkreis f_, f, .

et D ■ , ■ . -.,.■■-■«

Die reflektierende Oberfläche 95* ( Figur 9A) des Sekundärspiegels 95 entspricht der Oberfläche, welche durch Rotation eines Abschnittes eines Hyperbelastes einer Hyperbel F um die Achse des Spiegelsystems gebildet ist* Wie bei der Entstehung der zuvor betrachteten Fläche entspricht diese Bewegung einer Drehung der Hyperbel F um die Achse des Spiegelsystems. In diesem Falle haben jedoch beide Brennpunkte einen bestimmten Abstand von der optischen Achse. D.h. der auf der Hauptachse der Hyperbel F gelegene Punkt T wird auf der optischen Achse des Spiegelsystems festgehalten. Es zeigt sich dann, daß der Brennpunkt des einen Hyperbelastes den Brennkreis f_, f, , beschreibt und daß der Brennpunkt des anderen

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Hyperbelastes der Hyperbel F, welche als Erzeugende für die reflektierende Oberfläche 95' gewählt ist, den Brennkreis f ,

f, beschreibt. Die durch die Kreise f , f, und f . f-,, bestimmet., a' b . c d

ten Ebenen stehen selbstverständlich senkrecht auf der optischen Achse des Spiegelsystems.

Die reflektierende Oberfläche 100' (Figur 9A) des Ausgangsspiegels 100 entspricht einer Fläche, die durch Hotations eines Abschnittes einer Parabel P um die optische Achse des Spiegelsystems gebildet ist. Die Brennpunkte der Parabel P sind so gelegt, daß sie mit dem Brennkreis f , f' zusammenfallen, welcher durch, den Brennpunkt des Hyperbelastes der Hyperbel F beschrieben wird, welcher die Erzeugende für die reflektierende Oberfläche 95' bildet. Die Symmetrieachse der Parabel P ist parallel zur optischen Achse des Systems.

Wie schon gesagt, ist es eine Eigenschaft einer Hyperbel, daß eine Tangente an einem Punkt eines Hyperbelastes den Winkel halbiert, welcher von den Verbindungslinien von diesem Punkt zu den beiden Brennpunkten der beiden Hyperbeläste gebildet wird. Hieraus folgt daher, daß dann, wenn eine Quelle eines divergierenden Strahlenbündels an dem Punkt S gelegen ist und nur einen Teil der reflektierenden Oberfläche 90' des Eingangsspiegels 90 beleuchtet, sämtliche von dieser Oberfläche reflektierten Strahlen ihren Ausgang von dem Brennkreis f , f-,

α U

zu nehmen scheinen. Nach Reflexion an der reflektierenden Oberfläche 95* scheinen die Strahlen in gleicher Weise von dem Brennkreis f , f,, auszugehen. Eine Eigenschaft einer Parabel ist es, daß" eine Normale in irgendeinem Punkt den Winkel halbiert, welcher von einer durch den betreffenden Punkt parallel zur Hauptachse gezogenen Linie und der Verbindungslinie zwischen dem betreffenden Punkt und dem Brennpunkt der Parabel gebildet wird. Hieraus ergibt sich, daß nach Reflexion' an der reflektierenden Oberfläche 100' des Ausgangsspiegeis die Strahlen im austretenden Strahlenbündel zueinander parallel sind. Innerhalb der durch die Beugung gegebenen Grenzen sind also die Strahlen des austretenden Strahlenbündels parallel gerichtet. ""' ·.. , -

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Aus Figur 10 ist zu erkennen, daß der Ausgangsspiegel 95 der Ausfahrungsbeispiele nach den Figuran 9 und 9A durch einen Spiegel ersetzt werden kann, der solche Gestalt hat, daß das austretende Strahlenbündel fokussiert wird. Als Ausgangsspiegel kann daher ein Spiegel 100a verwendet werden, der eine reflektierende Oberfläche besitzt, die derjenigen Fläche entspricht, die durch Rotation eines Abschnittes einer Ellipse E 1 um die optische Achse des Systems gebildet wird. Ein Brennpunkt f der Ellipse E 1 ist auf der optischen Achse des Systems festgehalten, während der andere Brennpunkt einen Kreis beschreibt, der mit dem Brennkreis f , f, zusammenfällt. Eine charakteristische Eigenschaft einer Ellipse ist es, daß eine Normale in irgendeinem Punkt mit Ausnahme an den Enden der großen Hauptachse den Winkel zwischen den Verbindungslinien von dem betreffenden Punkt zu den Brennpunkten der Ellipse halbiert. Hieraus ergibt sich, daß nach Reflexion von der reflektierenden Oberfläche des Spiegels 100a die Strahlen im austretenden Strahlenbündel innerhalb der durch die Beugung gegebenen Grenzen auf dem Brennpunkt f fokussiert sind.

Betrachtet man nun Figur 11, so erkennt man, daß das Ausführungsbeispiel nach Figur 9 weiter so abgewandelt werden kann, daß drei Spiegel vorgesehen sind, die einen einzigen

Brennkreis f „, f, „ gemeinsam haben. Der wesentliche Unterschied ει ο

zwischen den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 9 und 11 wird aus Figur 11 deutlich und besteht darin, daß die Symmetrieachse der Hyperbel F" zu der optischen Achse des Systems senkrecht steht.

Aus Figur 12 ist zu erkennen, daß durch Verwendung eines gefalteten Strahlenganges erfindungsgemäß die Möglichkeit besteht, ein Bündel paralleler Strahlen auf einen Brennkreis zu fokussieren, wobei nur ein Spiegel mit einer Reflexionsfläche verwendet wird, deren Erzeugende ein Kegelschnitt ist. Auf der optischen Achse des Systems ist also ein Eingangsspiegel 120 angeordnet, der eine konische Spiegelfläche besitzt, die nicht näher bezeichnet ist. Diese Spiegelfläche ändert die Richtung axial einfallender, nicht näher bezeichneter Strah-

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lungsstrahlen in eine Richtung senkrecht zur optischen Achse des Spiegelsystems. Die in dieser Weise reflektierten Strahlen treffen dann auf die nicht bezeichnete Spiegelfläche eines Sekundärspiegels 122 und werden von diesem in Richtung auf Punkte eines Brennkreises f , f ,, reflektiert. Die reflektierende Oberfläche des Sekundärspiegeis 122 entspricht einer Flächenform,, die durch Rotation eines Abschnittes einer Parabel um die optische Achse entsteht, wobei die Hauptachse der Parabel senkrecht zur optischen Achse steht. Der Brennpunkt der Parabel P hat selbstverständlich von der optischen Achse genügenden Abstand,, um eine Absehattung durch den Eingangsspiegel 120 zu vermeiden. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß die flache Ruckseite des EingangsspiegeIs 120 eine sehr vorteilhafte Angriffsfläche für Befestigungsmittel für diesen Spiegel bildet und daß keine Mittenabschattung oder Verlegung der Öffnung auftritt. Ein durch den Brennkreis f , f , ■hindurchreichender Halt_;ekörper umgreift die Anordnung so, daß auch der Sekundärspiegel 122 in der dargestellten Weise gehaltert ist. lan erkennt, daß eine derartige HaltekOnstruktion eine Verlegung der Eintrittsöffnung vollständig aussehließt und gleichzeitig eine einfache und sichere Möglichkeit bietet, den Eingangsspiegel 120 und den Sekundärspiegel 1:22 aufeinander auszurichten und zu haltern. Weiterhin erkennt, man, daß das Ausführungsbeispiel nach Figur 12, nachdem die Energie des einfallenden Strahlenbündels auf einen Kreis fokussiert wird, besonders gut in sogenannten Einimpulssystemen verwendbar ist. Werden nämlich Detektoren 126, von welchen zwei in Figur 12 gezeigt sind und welche auf die empfangene Energie ansprechen, in 90^o-Abständen längs_: des Brennkreises, f , f , angeordnet, so zeigt es sich, daß Summensignale und..Differenzsignale abgeleitet werden können, aus; welchen sich bestimmen läßt, ob die nicht dargestellte Strahlungsquelle der eintreffenden Energie auf der optischen Achse gelegen ist oder nicht, und ferner läßt s.ich die Richtung der Strahlungsquelle gegenüber den Detektoren. 126 bestimmen_r wenn die. Strahlungsquelle nicht auf der optischen. Achse gelegen, ist. Ist' die ejntreff en,de . Energie ein.4iv^ersierendes Strahlenbündel, so versteht es , sich, daß die konkave paraboloidische Spiegelfläche des Sekun-

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därspiegels 122 durch eine hyperboloidische oder paraellipsoidische Fläche ersetzt werden kann, um die gewünschte Fokussion herbeizuführen. Außerdem versteht es sich, daß die Anordnung nach Figur 12 dazu verwendet werden kann, ein Strahlenbündel in ähnlicher Weise zu erzeugen, wie dies im Zusammenhang mit Figur 2 angegeben wurde, indem Strahlungsquellen auf dem Brennkreis f , f ,, angeordnet werden und der Sekundärspiegel 122 bestrahlt wird. Dabei ist es auch möglich, Strahlungsquellen und Detektoren nebeneinanderliegend anzuordnen. Schließlich ergibt sich aus Figur 12, daß eine entsprechende Wirkung auch durch einen einzigen, konkaven paraboloidischen Spiegel erzielt werden kann, wie er als Eingangsspiegel in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 Verwendung findet, wobei der Brennkreis der erzeugenden Parabel mit dem Brennkreis f , f , , zusammenfällt. In diesem Falle ist selbstverständlich

der Sekundärspiegel durch einen Rand oder eine Blende zu ersetzen, um das Feld zu begrenzen.

Anhand von Figur 13 sei gezeigt, daß es bei Verwendung einer paraboloidischen Reflexionsfläche nicht notwendig ist, daß die Hauptachse der erzeugenden Parabel parallel oder senkrecht zur optischen Achse des Systems steht. In Figur 13 ist ein divergierendes Strahlenbündel gezeigt, welches von einer Strahlungsquelle S ausgeht und auf die Spiegelfläche eines Eingangsspiegels BO trifft. Die Strahlen des Strahlenbündels sind nach Reflexion an dem Eingangsspiegel weiterhin divergent. Nach Reflexion an der Spiegelfläche eines Sekundärspiegels 132 sind die Strahlen parallel auf einen linienförmigen Fokus auf der optischen Achse gerichtet. Die Spiegelfläche des Eingangsspiegels 130 entspricht hier der Fläche, die durch Rotation eines Abschnittes eine» Blyperbelastes um die optische Achse gebildet ist, wobei ein Brennpunkt im Punkt S festgehalten ist, während der andere Brennpunkt einen Kreis f , f ,, beschreibt. Die Spiegelfläche dea Sekundärspiegels 132 ist eine Fläche, die durch Drehung ein*» Abschnittes einer Parabel um die optische Ach»e «atwteht. Das entspricht einer Rotation der Parabel um die optisch· Achse derart, daß der Brennpunkt der Parabel mit dem Brenner·!β

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f_n> f„»_;» zusammenfällt, während die Hauptachse der Parabel die optische Achse schneidet.

Aufgrund der obigen Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele bietet sich dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten der Abwandlung und Weiterbildung. Beispielsweise läßt sich die Zahl und die Gestalt der einzelnen Spiegelelemente verändern, wobei zumindest bezüglich, zweier Spiegelelemente der Gedanke zu verwerten ist, daß im wesentlichen zusammenfallende Bildpunkte vorhanden sind, welche bestimmten Abstand von der optischen Achse besitzen. Weiter versteht es sich, daß bei einer Änderung der jeweiligen Art von Strahlungsenergie, welche durch ein Spiegelsystem nach der Erfindung geleitet wird, nur eine Änderung der Abmessungen des Systems entsprechend der Wellenlänge der Strahlungsenergie erforderlich ist. Das bedeutet, -daß erfindungsgemäße Spiegelsysteme für elektromagnetische Strahlung beliebiger Wellenlänge oder für akustische Wellen gebaut werden können, indem einfach die Abmessungen der verschiedenen Bauteile verändert werden. Weiter können in den angegebenen Systemen Planarspiegel oder Aplanarspiegel zur Anwendung kommen, um den Strahlengang der Strahlungsenergie zu falten oder um den Astigmatismus oder eine Verzeichnung zu korrigieren. So können in dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 gebräuchliche Planarspiegel oder reflektierende Prismen in den Strahlengang der von dem Sekundär-¹ spiegel reflektierten Energie gebracht werden, um die Gesamttiefe des dargestellten Spiegelsyst.ems zu. verkürzen. Außerdem sei darauf hingewiesen, daß die oder einige der angegebenen Spiegelflächen der verschiedenen Ausführungsbeispiele, welche von quadratischen Kurven als Erzeugenden gebildet sind, durch Flächen ersetzt werden, die von Kurven höherer Ordnung als Erzeugenden gebildet sind, um verschiedene Abbildungsfehler zu korrigieren. . - · -

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Claims (30)

1. Patentansprüche

   Spiegelsystem mit mindestens zwei einer optischen Achse zugeordneten Spiegelflächen, von welchen eine eine Vielzahl von einander entsprechenden Bildpunkten aufweist, die bestimmten Abstand von der optischen Achse des Systems besitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die andere Spiegelfläche (10, 12) derart ausgebildet ist, daß sie ebenfalls eine Vielzahl einander entsprechender, bestimmten Abstand von der optischen Achse des Systems besitzender Bildpunkte aufweist, welche mit den Bildpunkten der erstgenannten Spiegelfläche zusammenfallen.
2. 2.,. Spiegelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-

   KJL Jl fcJ

   net, daß /bestimmten Abstand von der optischen Achse besitzenden Bildpunkte mindestens einer der mindestens zwei Spiegelflächen (10, 12) Brennpunkte der betreffenden Spiegelfläche bezüglich eines Axialschnittes durch die optische Achse sind.
3. 3. Spiegelsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Bildpunkte bzw. Brennpunkte (z.B. fp) der ersten und der zweiten Spiegelfläche (10, 12) jeweils auf in einer Radialebene zur optischen Achse gelegenen Linien liegen und daß die der einen Spiegelfläche und der anderen Spiegelfläche zugeordneten Linien zusammenfallen.
4. 4. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Spiegelfläche (10, 12) durch Bewegung, insbesondere Rotation, einer Kegelschnittkurve als Erzeugender um die optische Achse derart gebildet und so gehaltert sind, daß die Brennpunkte der betreffenden Kegelschnittkurven in bestimmtem Abstand von der optischen Achse verlaufende, jeweils zusammenfallende Linien, insbesondere Kreise oder Kreisbogen (f^, f-jt; f₂» fo, ) beschreiben.
5. 5. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Spiegelfläche einem

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   Primärspiegel ( z.B. 10) angehört, während die andere Spiegelfläche an einem Sekundärspiegel (12) vorgesehen ist.
6. 6. Spiegelsystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Sekundärspiegel durch Bewegung einer Erzeugenden' (z.B. 12 *), welche zwei zueinander konjugierte Brennpunkte (f-p'fg) besitzt, um die optische Achse gebildet ist.
7. 7· Spiegelsystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Brennpunkte auf der optischen Achse gelegen ist ( z,B. Figur 1).
8. 8. Spiegelsystem nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des Sekundärspiegeis ein Teil einer Ellipse oder ein Teil einer Hyperbel ist.
9. 9. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß noch ein weiterer Spiegel mit einem Brennpunkt oder mit auf einer Linie gelegenen Brennpunkten vorgesehen ist, welcher bzw. welche mit einem Brennpunkt bzw. mit auf einer Linie gelegenen Brennpunkten des SekundärspiegeIs zusammenfällt bzw. zusammenfallen (z. B. Figuren 3 und 4).
10. 10. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des Primärspiegels ein scheitelnaher Abschnitt einer Kegelschnittkurve ist, derart, daß die Spiegelfläche des Primärspiegels der daran reflektierten Strahlung eine gewisse Aberration erteilt, während der die Erzeugende der Spiegelfläche des Sekundärspiegels bildende Kegelschnittkurvenabschnitt so gewählt ist, daß die von dieser Fläche verursachte Aberration gleich groß und entgegengesetzt gerichtet ist.
11. 11. Spiegelsystem nach Anspruch 10, daduith gekennzeichnet, daß der im Querschnitt spitzbogenförmige oder spitzenförmig ausgebildete Primärspiegel (z'.B. 23 bzw. 100) eine Spiegelfläche besitzt, deren Erzeugende der Ausschnitt

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    einer Parabel ist, deren Mittellinie in bestimmtem Abstand von der optischen Achse parallel zu dieser verläuft.
12. 12. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärspiegel ( z.B. 10Oa) als um die optische Achse rotierende Erzeugende einen Abschnitt einer zwei Brennpunkte aufweisenden Kegelschnittkurve besitzt.
13. 13· Spiegelsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Brennpunkt dieser dem Primärspiegel entsprechenden Kegelschnittkurve auf der optischen Achse gelegen ist (z.B. Figur 10).
14. 14. Spiegelsystem nach Anspruch 12 oder 13» dadurch gekennzeichnet, daß die dem Primärspiegel entsprechende Kegelschnittkurve eine Hyperbel oder eine Ellipse ist.
15. 15. Spiegel-system nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Primärspiegel als auch der weitere Spiögel im Querschnitt spitzenförmig oder spitzbogenförmig und durch Rotation eines Hyperbelabschnittes als Erzeugender um die optische Achse gebildet sind, wobei ein Hyperbelbrennpunkt auf der optischen Achse gelegen ist.
16. 16. Spiegelsystem nach Anspruch 6 und Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennpunkte der als Erzeugende für den Sekundärspiegel dienenden Ellipse zu der optischen Achse konzentrische Kreise beschreiben, von denen einer mit dem -virtuellen Brennkreis des im Querschnitt spitzbogenförmigen Primärspiegels zusammenfällt, während in dem anderen Kreis eine Vielzahl von Strahlungsquellen angeordnet ist ( z.B. Figur 2).
17. 17. Spiegelsystem nach einem der Anspräche 5 bis

    16, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärspiegel bezüglich eines Axialschnittes eine konkave Spiegelfläche besitzt.
18. 18. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis

    17, dadurch gekennzeichnet, daß der Primärspiegel bezüg-

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    lieh eines Axialschnittes konvex ist.
19. 19· Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 9 "bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Spiegel bezüglich eines Axialschnittes konkav ist.
20. 20. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Spiegel bezüglich eines Axialschnittes konvex ist.
21. 21. Spiegelsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Spiegelfläche (80, 82) zueinander entgegengesetzte Krümmung besitzen und von einem Zylinderspiegel (84) umgeben sind, dessen Achse mit der optischen Achse des Systems zusammenfällt oder zu ihr parallel ist ( Figur 8).
22. 22. Spiegelsystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Spiegelfläche als Erzeugende einen Parabelabschnitt besitzt und daß die zweite Spiegelfläche als Erzeugende einen Parabelabschnitt Q$bT einen Hyperbelabschnitt besitzt.
23. 23. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Primärspiegels in Axialrichtung einstellbar oder verstellbar ist (Figur 5).
24. 24. Spiegelsystem nach einem der Ansprüche 5 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Lage des bzw. eines weiteren Spiegels (35) einstellbar bzw. verstellbar (39,55, 53) ist (Figur 5).
25. 25. Spiegelsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des weiteren Spiegels ein Kegelschnittkurvenabschnitt ist.
26. 26. Spiegelsystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der oder mindestens ein Brennpunkt der Kegel-

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    schnittkurve bestimmten Abstand von der optischen Achse besitzt.
27. 27. Spiegelsystem nach Anspruch 5 zur Erzeugung eines Bündels paralleler Strahlen aus einem divergierenden Strahlenbündel, das von einer auf der optischen Achse gelegenen Strahlungsquelle ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende des der Strahlungsquelle zugewandten, bezüglich eines Axialschnittes konvexen Primärspiegels der Abschnitt einer Hyperbel ist, deren einer Brennpunkt mit der Strahlungsquelle zusammenfällt, während der andere Brennpunkt bei der Erzeugung der Fläche einen Kreis beschreibt, der mit einem Brennkreis einer bezüglich eines Axialschnittes konvexen Spiegelfläche des Sekundärspiegels zusammenfällt, dessen anderer Brennkreis mit dem Brennkreis einer bezüglich eines Axialschnittes konkaven Spiegelfläche eines Ausgangsepiegels zusammenfällt, dessen Erzeugende ein Abschnitt einer mit ihrer Achse zur Systemachse parallelen Parabel oder einer mit ihrem jeweils anderen Brennpunkt auf der optischen Achse des Systems gelegenen Ellipse ist.
28. 28. Spiegelsystem nach Anspruch 4 zur Fokussierung der Strahlung eines divergierenden Strahlenbündels auf eine auf der optischen Achse gelegene Strecke, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugende der ersten, einem Eingangsspiegel angehörenden, bezüglich eines Axialschnittes konvexen Spiefelflache ein Hyperbelabschnitt einer Hyperbel ist, deren einer Brennpunkt mit einer auf der optischen Achse gelegenen Strahlungsquelle zusammenfällt und daß die Erzeugende der zweiten, einem Sekundärspiegel angehörenden, bezüglich eines Axialschnittes konkaven Spiegelfläche ein Abschnitt einer Parabel ist, deren Hauptachse mit der optischen Achse einen Winkel einschließt ( Figur 13).
29. 29. Spiegelsystem zur Fokussierung parallel eintreffender Strahlen auf einen Brennkreis, gekennzeichnet durch eine bezüglich eines Axialschnittes konkave Spiegelfläche, deren Erzeugende ein scheitelnaher Abschnitt einer Parabel ist

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    sowie durch zur optischen Achse senkrechte Blendenmittel zur Bestimmung eines Blickfeldes (rechter Teil von Figur 7)·
30. 30. Spiegelsystem zur Fokussierung eines Bündels paralleler Strahlen auf einen Brennkreis, gekennzeichnet durch einen mit seiner Achse in der optischen Achse gelegenen, kegelförmigen Eingangsspiegel (120), ferner durch einen Sekundärspiegel, dessen Erzeugende der Abschnitt einer Parabel ist, deren Brennpunkt bestimmten Abstand von der' optischen Achse besitzt und deren Hauptachse zur optischen Achse senkrecht steht, sowie durch Haltemittel zur Halterung des kegelförmigen Spiegels gegenüber dem Sekundärspiegel derart, daß parallel einfallende Strahlen im wesentlichen senkrecht zur optischen Achse auf den Sekundärspiegel gelenkt werden (Figur 12).

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