Mehrere Designs (1-3) von Multi-Schiefspieglern mit 140/150/200 mm Öffnung und Blende f/11 wurden mit der TCT- Software von J. Sasian [4] berechnet. Entsprechende Spotdiagramme für 0.5° Bildfeld (entspricht etwa Vollmondgröße) werden nachstehend gezeigt.

		Design 1 - Ein Spotdiagramm beschreibt die Fokussierung eines parallelen Strahlenbündels für axiale und außeraxiale Strahlen (letztere mit Neigungen von +/- 0.25°). Der Kreis um den zentralen Spot entspricht der natürlichen Beugungsscheibe (Airy-Scheibe). Diese beschreibt die minimale Ausdehnung des fokussierten Strahlenbündels und wird durch Beugung an der Eintrittsapertur erzeugt. Jeder Bildfehler dessen Spotmuster sich innerhalb dieser Ausdehnung befindet, ist nicht mehr wahrnehmbar.Die Grafiken wurden mit der winspot-Software von D. Stevick [4] erstellt. Design (1) ist mit einem Öffnungsverhältnis von f/11 bereits recht kompakt (Tubuslänge von 680 mm) und besitzt eine beugungsbegrenzte Bildqualität für ein Feld von nahezu 0.5°.

Die zugehörigen geometrischen und optischen Daten für Design 1 sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt. Dabei bezeichnet die 4. Reflexion die erneute Reflexion am Zweitspiegel. Spiegeldurchmesser in Klammern beziehen sich auf die für ein vignettierungsfreies Bildfeld von 0.5° erforderliche Reflexionsfläche. Die 4. Reflexion erfolgt um einen bestimmten Abstand versetzt von der 2. Reflexion auf dem Zweitspiegel. Daher ist der Zweitspiegel hier effektiv um 9 % größer als der Hauptspiegel dimensioniert.
Da das optische System des Multi-Schiefspieglers nur sphärische bzw. parabolische Spiegel verwendet, sind diese relativ einfach kommerziell herzustellen. Die Spiegelschleifer unter den Amateuren können die Optik sogar selbst produzieren. Aufgrund der 4-fachen Reflexion addieren sich die Einzelfehler der Spiegel näherungsweise in geometrischer Weise auf. 
Bei einem 4-Spiegelsystem sollte daher die Einzelflächen eine doppelte Genauigkeit gegenüber einem 1-Spiegelsystem aufweisen. Damit wird ein vergleichbarer Fehler in der Wellenfront sichergestellt.

Werden Haupt - und Zweitspiegel von gleicher Größe verwendet (beispielsweise mit 150 mm Durchmesser) so sollte die freie Öffnung auf 140 mm reduziert werden, damit ein vignettierungsfreies Bildfeld von etwa 0.5° erhalten bleibt. Um eine Öffnung von 150 mm und ein Bildfeld von 0.5° zu nutzen, sollte der Durchmesser des Zweitspiegels etwa 160 mm betragen.

		Design 2 - Eine weitere Variante eines Multi-Schiefspieglers mit  140 mm Öffnung wurde mit einem Öffnungsverhältnis f/11 berechnet (Design 2). Das Spotdiagramm ist nebenstehend dargestellt. Auch hier wird eine beugungsbegrenzte Abbildungsgüte auf der optischen Achse erzielt. Die außeraxialen Fehler sind etwas größer als bei Design 1. Die entsprechenden Daten sind in der Tabelle, Design 2 angegeben. Gegenüber Design 1 wurde hier die Brennweite des Drittspiegels reduziert und damit das Öffnungsverhältnis erhöht. In Design 1 wird ein Parabolspiegel mit 150 mm Durchmesser und f/8.1 verwendet und in diesem Fall ein Spiegel mit 150 mm Durchmesser und f/7.7. Haupt - und Zweitspiegel sind identisch mit denen von Design 1. Mit dieser Variante wird eine sehr kompakte Bauform erzielt. Die Tubuslänge dieses Teleskops beträgt nur 620 mm.

		Design 3 Design Nr. 3 beschreibt die optische Auslegung  für ein System mit 200 mm Öffnung und einem Öffnungsverhältnis f/10.8. Das entsprechende Spotdiagramm zeigt eine beugungsbegenzte Abbildungsgüte für ein Bildfeld von nahezu 0.5°. Die Tubuslänge des Teleskops beträgt etwa 960 mm und das Gewicht etwa 15 kg. Die entsprechenden optischen Daten sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.

Daten der Multi-Schiefspiegler (Design 1-3)

Design Nr.  Öffnung Öffnungsverhältnis Brennweite	Reflexion Nr.	Spiegel- Größe	Spiegel- Radius	Abstand	Spiegelneigung	Konische Konstante
1	1	150	-7200	535	-8.60°	0
150	2	160(132)	7200	495	+8.06°	0
f/11	3	150(140)	-2430	505	+2.75°	-1 (-0.88)
1668 mm	4	(80)	7200	777	-13.95°	0
2	1	150(140)	-7200	500	-9.20.°	0
140	2	150(122)	7200	465	+8.50°	0
f/11.1	3	125	-2300	475	+3.00°	-1 (-0.85)
1554 mm	4	(76)	-7200	745	-14.90°	0
3	1	200	- 11000	713	-9.10°	0
200	2	200 (160)	11000	679	+8.51°	0
f/10.75	3	200 (190)	- 3250	691	+2.55°	-1 (-0.90)
2144 mm	4	(120)	11000	1024	-13.93°	0
Die angegebenen Konstruktionen sind als Beispiele zu sehen. Es ist nicht ausgeschlossen, dass andere optische Designs zu einer besseren Optimierung bestimmter Eigenschaften führen.	Alle Längenangaben erfolgen in mm (Werte gerundet).	(Durchmesser) beschreibt die für ein vignettierungsfreies Bildfeld von 0.5° begrenzte Größe des Hauptspiegels und der jeweils beleuchteten Teilflächen ( 2. + 4. Reflexion) von Zweit- und Drittspiegel.	Die angegebenen Öffnungsverhältnisse beziehen sich auf die tatsächliche Öffnung. Ein negativer Spiegelradius bezeichnet konkave Spiegel, positive Werte konvexe Spiegel.	Der Reflexionswinkel beträgt 2 x Spiegelneigung.	Die konische Konstante k ist definiert als k = - (Exzentrizität)2. Die Angabe in ( ) gibt den Wert für k bei exakter Kompensation des sphärischen Fehlers an.

©WolterScope