Verbesserung des anastigmatischen 110mm Schiefspieglers

  • Ersteller des Themas Ersteller des Themas Guntram
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Guntram

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Hallo zusammen.


Der anastigmatische Schiefspiegler mit 110mm Öffnung und f/24 wurde jahrzehntelang in hunderten Exemplaren gebaut. In der Bildmitte verbleibt eine Restkoma, die den Strehlwert auf etwa 87%. Am Rand des Feldes von 0,25° Durchmesser liegt der Strehlwert zwischen 51% und 72%. Das Bildfeld ist um etwa 4,3° geneigt. Diese Werte ermöglichten und ermöglichen vielen Beobachtern schöne Stunden am Okular.

Kürzlich fragte ich mich, ob es möglich wäre, die Bildqualität eines solchen Instrumentes zu verbessern. Das war tatsächlich durch den Einsatz von zwei identischen Konkavspiegeln von etwa 40mm Durchmesser und einem Krümmungsradius von 5600mm möglich. Der Entwurf sieht so aus:

Screenshot 2026-07-01 180420.png


Die beiden Spiegel des Schiefspieglers bleiben so wie sie sind. Es ist kein Umschleifen notwendig.

Der erste der beiden Korrekturspiegel sitzt 520mm hinter dem Sekundärspiegel. Kurz danach folgt der zweite Korrekturspiegel.

Das Licht tritt nun im annähernd rechten Winkel zum einfallenden Lichtbündel aus. Dadurch erspart man sich den Zenitspiegel. Die beiden Korrekturspiegel bewirken eine deutliche Verbesserung der Bildqualität:

Der Strehlwert in der Bildmitte steigt von 87% auf etwas über 99% an. Wesentlich besser geht es eigentlich nicht.

Zugleich steigt die Bildqualität im Feld: Sie sinkt nirgends unter 83%, und liegt im größten Teil des Feldes über 90%, im Bestpunkt sogar bei 96%.

Hier ein Vergleich: Die Spotdiagramme für den klassischen anastigmatischen Kutter links, und für die verbesserte Version rechts. Spotdiagramme gerechnet ohne Berücksichtigung der Feldneigung, genau so wie man eben üblicherweise beobachtet.
Der schwarze Kreis bezeichnet den Durchmesser des Airy- Scheibchens.

Screenshot 2026-06-29 082723.png


Auch die Lichtstärke wird größer: Von f/24,7 auf etwa f/18,4. Die Feldneigung sinkt auf 1,6°. Das Bildfeld mit 100% Ausleuchtung misst etwa 18mm im Durchmesser, und wird bis zum Rand scharf ausgezeichnet. Bei diesem Öffnungsverhältnis laufen auch einfachere Okulare wie Orthos und Plössls zur Höchstleistung auf.

Streulicht kann vollständig ausgeblendet werden. Um dies zu erleichtern, habe ich den Neigungswinkel des Hauptspiegels noch etwas vergrößert.

Um diese Verbesserungen zu erreichen, ist nur die Herstellung von zwei kleinen, sphärischen Spiegelchen nötig. Und es muss ein neuer Tubus gebaut werden. Wenn ein kurz bauender Okularauszug eingesetzt wird, kann auch noch ein Binokularansatz genutzt werden. Dieser Entwurf eignet sich für dein Einsatz auf einer Dobson- Montierung.

Auf diese Weise kann ein Kutter- Spiegelsatz, der ungenutzt herumliegt, in ein sehr leistungsfähiges Teleskop verwandelt werden.
Falls es Interesse für diesen getunten Kutter gibt, würde ich eine kurze Justieranleitung dafür verfassen. Und falls sich zwei oder mehr ernsthafte Interessenten finden, die nicht selbst schleifen, könnte ich die Korrekturspiegel anfertigen.


Viele Grüße,
Guntram
 
Hallo zusammen,

hier noch ein alternativer Verbesserungsvorschlag.
Wenn man den zweiten Korrektorspiegel durch einen Planspiegel ersetzt, erhält man mehr Schnittweite (neudeutsch auch back focus genannt), sodass man auch länger bauende Okularauszüge verwenden kann. Binokularansätze sind nun jedenfalls kein Problem mehr.

Als Planspiegel kommt zum Beispiel ein Newton- Diagonalspiegel mit einer kleinen Achse von 35mm in Frage, der um wenig Geld neu oder gebraucht erworben werden kann.

Diese Vereinfachung hat einen Preis:
Die Feldneigung steigt deutlich an, und erreicht 8 Grad. Das ist etwas mehr als beim katadioptrischen Kutter, und fast doppelt so viel wie beim Ausgangssystem.

Bei visueller Beobchtung können viele, insbesonders junge Beobachter, die Schräglage durch Akkomodation ausgleichen. Oder, weniger kompliziert ausgedrückt; Sie bemerken die Schräglage gar nicht.
Ältere Beobachter, werden jedoch, besonders wenn Ultraweitwinkel- Okulare verwendet werden, einen gewissen Schärfeverlust im oberen und unteren Feldrand bemerken.
Große Sensoren müssten um den Betrag der Feldneigung geneigt werden, um dies auszugleichen. Das ist zumindest teilweise mit einem Tilt- Adapter möglich.
Kleine Sensoren mit einer Diagonale von etwa 7- 8mm können noch ohne Anpassung der Neigung betrieben werden.

Das Öffnungsverhältnis steitgt von f/24,7 auf f/20,5, und liegt im Bereich des klassischen Schiefspieglers mit Korrektionslinse.

Hier nun die Konstruktionsdaten und das Layout:

Screenshot 2026-07-05 160816.png



Hier die Spotdiagramme, gerechnet ohne Berücksichtigung der Feldneigung, genau so wie man üblicherweise beobachtet:

Screenshot 2026-07-05 155330.png

Im Feld liegt die Bildqualität zwischen 10 und 95% Strehl.
Wenn die Feldneigung berücksichtigt wird, erkennt man die exzellente Korrektur:

Screenshot 2026-07-06 102639.png


Der Strehlwert sinkt an keinem Punkt im Feld unter 93%.

Die Korrektur auf der Achse ist sogar noch einen Tick besser als beim oben vorgestellten System, was aber nur noch von theoretischem Interesse ist.
Simulation für einen Stern auf der Achse:

ClpBrd1.jpg


Zum Vergleich ein völlig perfektes Teleskop mit 100% Strehl:

Perfekt.png


Beide Vorschläge kommen ohne Asphären, oder torische Spiegel, aus. Kleine Ausführungsfehler beim mechanischen Aufbau können vollständig ausjustiert werden.
Auch für die Justierung sind keine Spezialgeräte notwendig. Die berühmte Filmdose, oder ein Cheshire Okular, oder ein Justierlaser genügen. Die Feinjustierung wird mit dem Sterntest durchgeführt.


Viele Grüße,

Guntram
 
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