DE68917286T2

DE68917286T2 - Metallpulverspiegel.

Info

Publication number: DE68917286T2
Application number: DE68917286T
Authority: DE
Inventors: Donald Burt; Gerald Hans
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1988-07-25
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2009-06-17
Also published as: EP0382833B1; IL90706A0; US4898711A; CA1326392C; WO1990001174A1; ES2015749A6; IL90706A; JPH0742486B2; EP0382833A1; TR25263A; JPH03501273A; DE68917286D1

Description

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Spiegeln und insbesondere eine metallurgische Pudertechnik für die Herstellung einer großen Anzahl von Spiegeln, die eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen aufweisen.
Gewöhnliche Glasplattenspiegel sind weit verbreitet im privaten Bereich zu finden und sie sind den meisten Personen wohlbekannt. Um derartige Spiegel herzustellen wird eine sehr glatte Glasoberfläche gebildet und daran anschließend wird eine reflektierende Beschichtung auf die glatte Glasoberfläche abgeschieden. Die reflektierende Beschichtung ist für die Erzielung eines hohen Maßes an Reflektivität hilfreich, aber die Glasoberfläche selbst muß glatt sein, so dar das Bild nicht verzerrt wird und möglicherweise teilweise infolge von Streureflexionen verlorengeht. Die Herstellung von Glas spiegeln nutzt zu ihrem Vorteil sehr die Verfügbarkeit eines Prozesses zur Herstellung sehr glatter Glasoberflächen aus, und das Design des Spiegels, der lediglich eine reflektierende Oberfläche aufweist.
Andere Typen von Spiegeln werden auf ähnliche Weise hergestellt, wobei eine sehr glatte Oberfläche mit einer reflektierenden Beschichtung beschichtet wird. In einigen Fällen ist die Herstellung von glatten reflektierenden Oberflächen in optischer Qualität sehr schwierig und sie stellt ein Haupthindernis bei der Herstellung derartiger Spiegel dar. Sobald die reflektierenden Oberflächen einmal hergestellt sind, ist die Beschichtung vergleichsweise einfach.
Um ein bestimmtes Beispiel zu nennen, das von Interesse ist, wird auf sich drehende Spiegel hingewiesen, die in einigen Typen von Abbildungssystemen verwendet werden. Derartige Spiegel werden als Toroide bezeichnet, oder sie sind Torusförmig, mit einer großen Anzahl von entweder nach innen oder nach außen zeigenden reflektierenden Flächen, die jeweils auf der Innen- oder der Außenseite des Torus angeordnet sind. Die reflektierenden Flächen werden unter einer Vielzahl von Winkeln positioniert, um nur einen Teil eines Bildes zu einem Zeitpunkt zu einem Detektor zu reflektieren. Wenn sich der Spiegeln um die Toroidachse dreht, dann zerlegen die reflektierenden Flächen das Bild seriell, so dar es von dem Detektor seriell analysiert, elektronisch übertragen, signalverarbeitet und schließlich irgendwo rekonstruiert werden kann, sofern dies notwendig ist.
Gemäß eines zunehmend bekannten Beispieles setzen einige Laser-Strichcode-Lesesysteme in Supermärkten einen sich drehenden toroidischen Spiegel auf, der eine grobe Anzahl von nach außen zeigenden reflektierenden Facetten aufweist. Die Facetten sind typischerweise flache Oberflächen, die gezielt unter Winkeln zwischen 6 und 18 Grad zu der Toroidachse orientiert sind. Licht von einem Bild wird von dem Spiegel zerlegt und zu einem Sensor übertragen, der die Strichcodierung liest. Dieser Typ von System wird benötigt, da die Strichcodierung unter einem beliebigen Winkel zugeführt werden kann, und sie kann fehlorientiert sein.
Für viele Anwendungsbereiche müssen derartige, mit einer Mehrzahl von Facetten versehene Spiegel anstelle aus Glas aus Metall hergestellt sein. Der Spiegel kann um seine Achse mit einer Winkelgeschwindigkeit von bis zu 3600 Umdrehungen pro Minute rotie ren, was eine hohe Stärke und Widerstandsfähigkeit im Hinblick auf Ausfälle bedingt. Für eine derartige Verwendung stellt Glas ein unzuverlässiges Konstruktionsmaterial dar. Die Herstellung des Spiegels aus Metall erlaubt ein einfaches Ausbalancieren, was eine wichtige Forderung dann darstellt, wenn sich der Spiegel schnell drehen muß. Darüber hinaus ist kein Herstellungsverfahren derzeit bekannt, um derartige Spiegel aus Glas in einer sehr präzisen toroiden Form herzustellen, mit einer groben Anzahl von internen Facetten, und mit einer hohen Perfektion bei den Schnittlinien der Facetten.
Mit einer Mehrzahl von Facetten versehene Metallspiegel sind in der Vergangenheit gemäß zwei möglichen Verfahren herstellt worden. Gemäß dem einen Verfahren wird eine metallische Struktur mit der korrekten Form maschinell bearbeitet, und eine Anzahl von separat vorbereiteten Glasspiegel wird mit den vorbereiteten Metalloberflächen verbunden. Die gemäß dieses Lösungsansatzes hergestellten Spiegel sind unzuverlässig, und zwar infolge der Möglichkeit des Ausfalles des Glases oder der Verbindung zwischen dem Metall und dem Glas, und zwar insbesondere bei Temperaturschwankungen. Die Erfolgsrate bei der Herstellung ist niedrig; typischerweise wird ein guter toroider Spiegel bei jedem fünfzigsten Versuch erzeugt, da ein grober Teil der Spiegelherstellung durch Handarbeit entsteht, die von der Fähigkeit und der Geduld des Monteurs abhängig ist. Derartige Spiegel sind daher sehr teuer.
Gemäß eines anderen Lösungsansatzes wird der Spiegel vollständig aus Metall hergestellt. Der Ganzmetallspiegel wird hergestellt, indem zunächst die grundlegende Form des Spiegels aus einem Metallstabgut herausgearbeitet wird, und zwar einschließlich der Spiegelfacetten. Die Facetten werden dann unter Verwendung von Diamantschneidwerkzeugen in einer Präzisionsmaschinerie feinbearbeitet, die auf einer Granitbasis befestigt ist und die in einer temperaturgeregelten Umgebung betrieben wird. Die maschinelle Endbearbeitung wird für jede der Spiegelfacetten durchgeführt, mit der Zielsetzung, das jede Facette eine Oberfläche in optischer Qualität erhält, ohne Kratzer oder Unregelmäßigkeiten. Die bearbeiteten Facettenoberflächen werden schließlich mit Gold oder einer ähnlichen metallischen Beschichtung beschichtet.
Wie deutlich wird, ist dieser Bearbeitungsansatz langsam und er verwendet eine teuere Maschinierie. Die Qualität der sich ergebenden Spiegel ist manchmal gering, sofern man nicht eine extreme Sorgfalt aufbringt und sich Zeit nimmt. Eine schlechte Spiegelgualität hat typischerweise zwei Ursachen. Zunächst kann die optische Qualitätsbearbeitung einer Spiegelfacette zu feinen Kratzern führen, und zwar infolge von Unregelmäßigkeiten der Maschinerie oder infolge von metallurgischen Unregelmäßigkeiten in dem zu bearbeitenden Metall. Als zweites können, selbst wenn die Spiegelfacetten selbst in optischer Qualität vorliegen, die Schnittstellen zwischen den Facetten Unregelmäßigkeiten aufweisen. Die Schnittstelle bzw. die Verbindungslinie von zwei Facetten ist die Linie, entlang der zwei planare Flächen miteinander verbunden sind. Wenn maschinelle Werkzeuge verwendet werden, dann ist es schwierig, diese Schnittlinie perfekt gerade zu halten, und ohne Unregelmäßigkeiten. Imperfektionen bzw. Defekte führen zu einer Streuung des Lichtes bei den Schnittlinien, was als Streustrahlung bezeichnet wird. Derartiges Streulicht beeinflußt bzw. verschlechtert signifikant die Bildqualität des zerlegten bzw. des zerlegten und rekonstruierten Bildes. Gemäß der Natur des Bearbeitungsvorganges stellt, selbst wenn man Vorsicht walten läßt, die Bearbeitung in optischer Qualität einer jeden Schnittlinie eine neue Möglichkeit zur Erzeugung einer Imperfektion dar. Dies bedeutet, das Bearbeitungsvorgänge inhärent eine niedrige Reproduzierbarkeit aufweisen, und zwar dort, wo ein extrem hohes Mab an Perfektion verlangt wird. Als ein Ergebnis dieser unterschiedliche Probleme beträgt für viele Hersteller die Erfolgsquote bei der Herstellung derartiger rotierender Metallspiegel hoher Qualität ungefähr 1 brauchbaren Spiegel bei 10 Versuchen. Die Kosten für derartige Spiegel sind daher hoch.
Es besteht daher ein Bedarf an einem Prozeß zur Herstellung von Ganzmetallspiegeln mit einer Mehrzahl von Facetten, die eine Anzahl von reflektierenden Oberflächen in optischer Qualität aufweisen. Der Prozeß sollte Spiegel mit hoher Qualität bei niedrigen Kosten erzeugen.
Die DE-A-3 523 801 (Die Perkin-Elmer Corp.) beschreibt einen Prozeß zur Herstellung von keramischen Cordierit-Materialien, die eine niedrige thermische Ausdehnung aufweisen, und zwar für die Verwendung in Spiegeln, die für Hochtemperaturanwendungen gedacht sind. Der Prozeß umfalt die Schritte: Bereitstellen einer Mischung aus 2 Teilen Magnesiumoxid, 2 Teilen Aluminiumoxid und 5 Teilen aus gemischtem Siliziumdioxid/Germaniumoxid (wobei die Anteile auf einer molaren Basis berechnet worden sind), Zerkleinern der Mischung, Pressen der Mischung in eine gewünschte Form, Erwärmen der gepreßten Mischung bis hin zu einer reaktionsfähigen Sintertemperatur, bei der eine Phase vom Cordierid-Typ gebildet wird, Kühlen des Sinterkörpers, und dann Heißpressen desselben. Die sich ergebende Keramik weist eine Dichte von 100% auf, und die Oberfläche der Keramik kann mit einer Aluminiumoxidpaste poliert werden.
Die US-A-4 659 548 (Jacob D. Gubbay et al.) beschreibt die Herstellung von Hochpräzisionsspiegeln unter Verwendung von diskontinuierlichen Metall-Matrix-Verbundstoffen. Die Spiegel können durch heißes isostatisches Pressen von vermischtem Metall und keramischen Pudern hergestellt werden. Die Spiegeloberfläche wird gebildet, indem man die Oberfläche des Verbundstoffes mit einer Schicht aus Nickel plattiert, die dann geläppt und zu der Spiegeloberfläche poliert wird.
Die vorliegende Erfindung stellt einen Prozeß für die Herstellung von metallischen Spiegeln bereit, die wenigstens eine reflektierende Oberfläche in optischer Qualität aufweisen. Vorzugsweise weisen die Spiegel eine Vielzahl von reflektierenden Oberflächen und mit ihnen verbundene Schnittlinien auf. Der Prozeß ist insbesondere für die Herstellung einer groben Anzahl derartiger Spiegel auf einer Produktionsbasis geeignet, so daß die Spiegel mit einem hohen Ausmaß an Perfektion reproduzierbar sind. Das Verfahren ist dahingehend ökonomisch, als das es keinen teuren Diamantbearbeitungswerkzeuge verwendet und zu einer hohen Erfolgsguote bei der Herstellung der Spiegel führt. Die Spiegel selbst sind von besserer Qualität als die, die aus einem Stabgut hergestellt worden sind, und zwar dahingehend, als das ihre interne Einheitlichkeit höher ist und die metallurgische Struktur und Zusammensetzung leichter kontrolliert werden kann. Die Streulichtstrahlung, die mit den gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Spiegeln verbunden ist, ist erheblich niedriger als die, die bei maschinell bearbeiteten Spiegeln beobachtet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Prozeß bzw. Verfahren zur Ausbildung eines Spiegels, der eine Spiegelfläche mit einer optisch glatten Oberfläche auf sich aufweist, die Schritte des Bereitstellens eines verdichteten intermediären Rohlings aus Puderspiegelmaterial; Pressen des intermediären Rohlings mit einem Werkzeug derart, dar der Teil des Werkzeuges, der die Spiegelfläche kontaktiert, sich unter einem spitzen Winkel zur optischen Fläche bewegt, wobei der Teil des Werkzeuges, der die Spiegelfläche kontaktiert, eine Oberflächengüte in optischer Qualität aufweist.
Der Spiegel wird aus puderförmigen Metallen hergestellt, die in eine Rohform des sich ergebenden Spiegels gepreßt werden, und die dann gesintert werden, um einen intermediären Rohling bzw. Zwischenstoff des Spiegels zu bilden. Das Ausgangspuder ist vorzugsweise eine Mischung aus Kupfer und einem Binderpuder, wie beispielsweise Kovar. Der intermediäre Rohling bzw. Zwischenstoff weist ungefähr die Größe und die Form des sich ergebenden Spiegels auf, mit rauhen Flächen, die dort positioniert sind, wo die reflektierenden Flächen des Endspiegels entstehen werden. Die reflektierenden Oberflächen mit optischer Qualität werden hergestellt, indem man ein anderes Werkzeug, das Flächen mit optischer Qualität aufweist, die an die reflektierenden Oberflächen angepaßt sind, gegen die rauhen Oberflächen unter einem spitzen Winkel preßt, der vorzugsweise kleiner ist als ungefähr 20 Grad. Die Spiegelflächen, die mittels dieser Winkelpreßtechnik erzeugt werden, sind von einer optisch reflektierenden Qualität.
Typischerweise wird eine Mehrzahl von Pressungen und intermediären Glühvorgängen verwendet, um den oberflächenvergüteten Spiegel zu bilden, so dar der Endspiegel progressiv aus einem Pulver bis hin zu seiner Endform und Oberflächenqualität gebildet wird. Indessen ist keine maschinelle Bearbeitung der reflektierenden Oberflächen notwendig (obgleich eine damit nicht in Beziehung stehende maschinelle Bearbeitung von Befestigungsstützen und ähnlichem durchgeführt werden kann, die von den reflektierenden Oberflächen getrennt sind). Ein grober Vorteil des Verfahrens liegt daher in der Herstellungsreproduzierbarkeit und den verminderten Kosten, selbst wenn eine Vielzahl von reflektierenden Spiegelfacetten auf dem Spiegel vorhanden ist. Nachdem eine Gruppe aus Preßwerkzeugen hergestellt und justiert ist, um geeignet orientierte reflektierende Oberflächen in optischer Qualität zu erreichen, sowie präzise bzw. perfekte Facettenschnittlinien, dann kann eine grobe Anzahl von im wesentlichen identischen Spiegeln unter Verwendung dieser Werkzeuge hergestellt werden, bis sie abgenutzt sind. Da die Spiegel aus puderförmigen Metallen hergestellt sind, ist ihre interne Struktur durchgängig einheitlich, wodurch ihre Stabilität während Drehungen verbessert wird, und zwar im Vergleich zu Spiegeln, die aus einem Stabgut herausgearbeitet worden sind.
Nachdem die Spiegel hergestellt sind, werden die reflektierenden Oberflächen mit einem Metall beschichtet, wie beispielsweise mit Gold, um die Reflektivität zu verbessern und einen Qualitätsabfall der Oberflächen zu verhindern. Es wird betont, dar die reflektierende Metallbeschichtung nicht vollständig die Imperfektionen bzw. Störstellen kompensieren kann, die in den Flächen vor der Beschichtung zugegen sein können. Dies bedeutet, dar wenn Wellungen oder Kratzer auf der reflektierenden Oberfläche vor der Beschichtung zugegen sind, diese auch gewöhlich nach der Beschichtung zugegen sein werden. Die reflektierenden Oberflächen des Spiegels müssen daher vor dem Beginn des Beschichtungsvorgangs von optischer Qualität sein.
Gemäß eines bevorzugten Aspektes der vorliegenden Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels aus metallurgischen Pudern, der wenigstens eine Spiegelfläche mit einer reflektierenden Oberfläche in optischer Qualität auf sich aufweist, die Schritte des Ausbildens eines ersten Rohlings bzw. Zwischenstoffes des Endspiegels aus metallurgischen Pudern, wobei der erste Rohling bzw. Zwischenstoff aus Puder in der Form besteht, die die grundlegende Form des Endspiegels aufweist, der jedoch von der Größe her größer ist als der Endspiegel; Pressen des ersten Rohlings bzw. Zwischenstoffes mit einem Werkzeug, um das Pudermaterial zu festigen bzw. zu verdichten und um die Spiegelfäche zu definieren, wodurch ein erster intermediärer Rohling des Spiegels gebildet wird; Sintern des ersten intermediären Rohlings, um einen zweiten intermediären Rohling zu bilden; Nachpressen des zweiten intermediären Rohlings um einen dritten intermediären Rohling zu bilden, und zwar in einem ersten Nachpreßschritt mit einem Werkzeug, das eine Werkzeugfläche in optischer Qualität aufweist, die die Spiegelfläche kontaktiert, wobei sich die Werkzeugfläche, die die Spiegelfläche kontaktiert, unter einem spitzen Winkel relativ zu der Spiegelfläche bewegt; Glühen des dritten intermediären Rohlings; Nachpressen des geglühten dritten intermediären Rohlings in einem zweiten Nachpreßschritt mit einem Werkzeug, das eine Werkzeugfläche in optischer Qualität aufweist, die die Spiegelfläche kontaktiert, wobei sich die Werkzeugfläche unter einem spitzen Winkel relativ zu der Spiegelfläche bewegt; und Beschichten der Spiegelfläche des nachgepreßten dritten intermediären Rohlings mit einer metallischen Beschichtung. Dieses Verfahren wird am effektivsten dort eingesetzt, wo mehrere Spiegelflächen zugegen sind, so dar alle Flächen simultan produziert werden können, wenn die obigen Schritte durchgeführt werden. Toroidische Spiegel mit mehr als 20 nach innen zeigenden reflektierenden Flächen, die eine Mehrzahl von Facettenschnittlinien aufweisen, sind gemäß dieses Lösungsansatzes reproduzierbar hergestellt worden.
In Übereinstimmung mit diesem Herstellungsaspekt der Erfindung umfaßt ein Verfahren zum Herstellen eines toroidischen Spiegels aus metallurgischen Pudern, der eine Mehrzahl von nach innen gerichteten Spiegelflächen mit reflektierenden Oberflächen in optischer Qualität aufweist, wobei die Flächen bezüglich der toroidischen Achse um bis zu 20 Grad winkelig orientiert sind, die Schritte des Ausbildens eines ersten Rohlings bzw. Zwischenstoffes des Endspiegels aus metallurgischen Pudern, wobei der erste Rohling bzw. Zwischenstoff aus Puder besteht, das eine toroidische Form aufweist, die im Hinblick auf die Größe größer ist als der Endspiegel; Pressen des ersten Rohlings bzw. Zwischenstoffes gegen einen ersten äußeren Wandstempel mit einem Werkzeug, das sich parallel zu der toroidischen Achse nach unten entlang des Zentrums des Toroiden bewegt, um das Pudermaterial zu verdichten bzw. zu festigen und die Spiegelflächen zu definieren, wodurch ein erster intermediärer Rohling bzw. Zwischenstoff des Spiegels mit einer Größe gebildet wird, die größer ist als die des Endspiegels, wobei das Werkzeug Flächenteile aufweist, die winkelig bezüglich der toroidischen Achse um bis zu 20 Grad orientiert und die an die Positionen der Spiegelflächen des Endspiegels angepaßt sind; Sintern des ersten intermediären Rohlings bzw. Zwischenstoffes, um einen zweiten intermediären Rohling bzw. Zwischenstoff zu bilden; Nachpressen des zweiten intermediären Rohlings bzw. Zwischenstoffes gegen einen zweiten äußeren Wandstempel, um einen dritten intermediären Rohling bzw. Zwischenstoff in einem ersten Nachpreßschritt mit einem Werkzeug zu bilden, das sich parallel zu der toroidischen Achse nach unten entlang des Zentrums des Toroiden bewegt, wobei das Werkzeug Flächenteile aufweist, die bezüglich der toroidischen Achse um bis zu 20 Grad winkelig orientiert sind und die an die Positionen der Spiegelflächen des Endspiegels angepaßt sind; Glühen des dritten intermediären Rohlings bzw. Zwischenstoffes; Nachpressen des dritten intermediären Rohlings bzw. Zwischenstoffes gegen den zweiteren äußeren Wandstempel in einem zweiten Nachpreßschritt mit einem Werkzeug, das sich parallel zu der toroidischen Achse nach unten entlang des Zentrums des Toroiden bewegt, wobei das Werkzeug Flächenteile aufweist, die winkelig bezüglich der toroidischen Achse um bis zu 20 Grad orientiert und die an die Positionen der Spiegelflächen des Endspiegels angepaßt sind; und Beschichten der Spiegelfläche des nachgepreßten dritten intermediären Zwischenstoffes mit einer metallischen Beschichtung.
Die durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellten Spiegel sind einzigartig und sie weisen Eigenschaften auf, die nicht durch irgendwelche anderen bekannten Herstellungsverfahren erzielt werden können. Die metallurgische Puder-Mikrostruktur ist homogen und in einem größeren Umfang kontrollierbar als die Struktur von Spiegeln, die aus einem Stabgut hergestellt worden sind, da ein Stabgut normalerweise von seinem Zentrum hin zu seiner Kante und entlang seiner Peripherie etwas inhomogen ist. Der gepreßte Puderspiegel ist von seiner Struktur her einheitlich, so dar der Spiegel insgesamt einheitlicher wird, was insbesondere für sich drehende Spiegel einen wichtigen Vorteil darstellt. Die Spiegelflächen sind perfekter als die, die typischerweise durch maschinelle Bearbeitungsvorgänge verfügbar sind und sie können in diesem sehr perfekten Zustand regelmäßig erhalten werden. Die Facettenschnittlinien sind perfekter als die, die bei maschinell bearbeiteten Spiegeln verfügbar sind, wodurch die Probleme infolge der Streulichtstrahlung vermindert werden.
Wie zuvor diskutiert, ist die vorliegende Erfindung für die Herstellung von toroidischen Spiegel von unmittelbarem Interesse. Im Hinblick auf diesen Aspekt der Erfindung umfaßt ein toroidischer Spiegel, der eine Mehrzahl von nach innen zeigenden reflektierenden Flächen aufweist, einen toroidischen Körper, der eine Mikrostruktur aufweist, die für eine gesinterte metallurgische Puderstruktur charakteristisch ist; eine Mehrzahl von nach innen zeigenden reflektierenden Flächen auf dem toroidischen Körper und integral mit ihm ausgebildet, wobei die Flächen reflektierende Oberflächen von optischer Qualität sind, und die Flächen von der toroidischen Achse um bis zu 20 Grad orientriert sind; sowie eine reflektierende Beschichtung auf den reflektierenden Flächen in optischer Qualität.
Eine Vorrichtung zum Bilden von Spiegeln mittels dem zuvor beschriebenen Verfahren umfaßt ein Puderbehälterinittel zum Aufbewahren einer Metallpudermenge in der Form eines ersten Rohlings bzw. Zwischenstoffes eines Endspiegels; ein erstes Preßwerkzeug, das eine Preßoberfläche aufweist, die an einen intermediären Rohling des Endspiegels angepaßt ist, wobei der intermediäre Rohling von der Form her dem Endspiegel ähnlich ist, jedoch im Hinblick auf seine Größe größer ist, um dem Schrumpfen des Puders während des Sinterns Rechnung zu tragen, wobei das erste Preßwerkzeug wenigstens eine erste Stempelfläche aufweist, die an den Ort der ersten Spiegelfläche angepaßt ist; ein zweites Preßwerkzeug, das eine Preßoberfläche aufweist, die an die Form des Endspiegels angepaßt ist, wobei das zweite Preßwerkzeug wenigstens eine erste Endstempelfläche aufweist, die eine Oberflächengüte in optischer Qualität aufweist, die an die erste Spiegelfläche angepaßt ist; und ein Mittel zum Pressen des zweiten Preßwerkzeuges gegen den intermediären Rohling, so dar die erste Endstempelfläche gegen die erste Spiegelfläche unter einem spitzen Winkel gedrückt wird, wodurch eine Oberfläche auf der ersten Spiegelfläche in optischer Qualität ausgebildet wird. Diese Vorrichtung ist an die Bildung von Spiegeln mit einer Vielzahl von Facetten anpaßbar, sowie an toroidische Spiegel, wie zuvor beschrieben.
Es wird darauf hingewiesen, dar das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung für einen wichtigen Fortschritt im Bereich der Herstellung von Spiegeln sorgt. Diese Vorteile werden insbesondere bei der Massenproduktion von Spiegeln in groben Stückzahlen erreicht, die eine Mehrzahl von reflektierenden Oberflächen aufweisen, wobei die reflektierenden Flächen entlang Schnittlinien verbunden sind, die perfekt reproduzierbar sein müssen. Die Fabrikation von Spiegeln aus metallurgischen Pudern trägt weiterhin zu ihrer Einheitlichkeit im Hinblick auf ihre Struktur sowie auf die Art ihrer Herstellung bei. Die Spiegel können derart hergestellt werden, daß sie mit hoher Qualität einheitlich sind, bei signifikant verminderten Kosten im Vergleich zu alternativen Verfahren. Wenn derartige Spiegel in toroidischer Form vorliegen, sind sie insbesondere in Anwendungen zu verwenden, in denen sie gedreht werden, um Bilder zu zerlegen, wie beispielsweise in Infrarotabbildern und Laser-Strichcode-Lesern. Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierteren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform deutlich, die im Zusammenhang mit der begleitenden Zeichnung zu sehen ist, die mit Hilfe eines Beispieles die Prinzipien der vorliegenden Erfindung illustriert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Es zeigt:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines mit internen Facetten versehenen toroidischen Spiegels;
Fig. 2 eine Reihe aus detaillierten Ansichten der Fig. 1, wobei Fig. 2A eine Seitenansicht eines Teiles des Spiegels darstellt, betrachtet von der toroidischen Achse her und der Fig. 1 entlang der Linie 2A-2A entnommen, und die Figuren 2B und 2C axiale Ans ichten von Facettenschnittlinien darstellen, die im wesentlichen der Linie 2B-2B der Fig. 2A entnommen worden sind;
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Werkzeugbestückung zum Ausbilden eines ersten intermediären Rohlinges eines mit internen Facetten versehenen toroidischen Spiegels, wobei ein Teil der Werkzeugbestückung im Schnitt dargestellt ist;
Fig. 4 eine Seitenansicht einer Werkzeugbestückung zum Ausbilden eines dritten intermediären Rohlinges eines mit internen Facetten versehenen toroidischen Spiegels und des Endspiegels, wobei ein Teil der Werkzeugbestückung im Schnitt dargestellt ist;
Fig. 5 eine Vorrichtung zum Ausbilden eines mit internen Facetten versehenen toroidischen Spiegels durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 6 ein schematisches Verfahrens-Flußdiagramm zum Herstellen eines mit internen Facetten versehenen toroidischen Spiegels, das die Form des Spiegels bei unterschiedlichen Stufen der Bearbeitung illustriert.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung wird vorzugsweise in Verbindung mit einem toroidischen Spiegel 10 verwendet, der in Fig. 1 dargestellt ist, mit einem Verfahren zum Herstellen eines derartigen Spiegels 10, sowie in Verbindung mit einer Vorrichtung, die für die Herstellung des Spiegels 10 verwendet wird. Wie hier illustriert und wie im folgenden verwendet, weist der Spiegel 10 im wesentlichen die Form eines Toroids oder eines Torus auf, und er ist ein geometrisches Objekt, das durch eine geschlossene Linie gebildet wird, die sich um eine Achse 12 in ihrer eigenen Ebene dreht, diese jedoch nicht schneidet oder enthält. Der Spiegel 10 ist intern mit Facetten versehen, wobei er eine Mehrzahl von planaren reflektierenden Flächen 14 auf der inneren Seite des Spiegels 10 aufweist, die im wesentlichen nach innen zur Achse 12 hin zeigen.
Obgleich die Flächen 14 im wesentlichen nach innen zeigen, sind die Flächen 14 im Spiegel 10 unter einer Vielzahl von Winkeln bezüglich der Achse 12 orientiert. Typischerweise bewegt sich der Winkel zwischen der Ebene einer beliebigen bestimmten Fläche 14 und der Achse 12 zwischen ungefähr 6 und ungefähr 18 Grad. Die bestimmten Winkel und relativen Verhältnisse der Flächen bezüglich zueinander sind derart ausgewählt, dar sie den bestimmten Aufgaben in dem optischen System entsprechen, in dem der Spiegel 10 verwendet wird, und ihre Auswahl und ihre Werte stellen keinen Teil der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung des Spiegels 10, um Flächen 14 in optischer Qualität zu erhalten, die für jede Fläche 14 den gewählten Winkel entlang der Umfangsseite des Spiegels 10 aufweisen.
Um den optischen und strukturellen Nutzeffekt zu erreichen, der von dem Spiegel 10 verlangt wird, muß der Spiegel strukturell fehlerfrei sein. Der Spiegel 10 muß weiterhin durchwegs einheitlich sein, wenn er um seine Achse 12 mit Raten bzw. Umdrehungsgeschwindigkeiten von bis zu 3600 Umdrehungen pro Minute gedreht wird. Unregelmäßigkeiten im Hinblick auf die Dichte und die Struktur können zu einem Wobbeln im Spiegel führen, wenn er sich dreht. Die Flächen 14 müssen von optischer Qualität sein. Der Ausdruck "optische Qualität", wie er hier verwendet wird, bedeutet, dar die Oberfläche oder Fläche eine Abweichung von der Ebenheit haben muß, die acht Ringe aus sichtbarem Licht über die klare Apertur (clear aperture) hinweg nicht überschreitet, und die vier Ringe aus sichtbarem Licht über einen beliebigen Kreis mit einem Durchmesser von 0,3 Inch innerhalb der klaren Apertur nicht überschreitet, wenn man mit sichtbaren monochromatischem Licht mißt. Darüber hinaus dürfen keine Kratzer, Gräben oder andere kosmetische Defekte für jede beliebige individuelle klare Apertur zugegen sein.
Eine andere wichtige Forderung liegt darin, das zwei benachbarte Flächen 14a und 14b, wie in Fig. 2 illustriert, einander entlang einer glatten, gleichmäßigen Schnittlinie 16 kontaktieren müssen. Die Fig. 2B illustriert in einer Seitenansicht eine Schnittlinie 16, bei der die Flächen 14a und l4b an der genauen Schnittlinie planar bleiben, und es gibt keine Unregelmäßigkeiten entlang der Schnittlinie. Demgegenüber können, wie in Fig. 2C illustriert, die Flächen 14 benachbart zu der Schnittlinie 16 gekrümmt sein, und es können Unregelmäßigkeiten entlang der Schnittlinie auftreten. Die in Fig. 2C illustrierten Arten von Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten führen, sofern sie zugegen sind, zu wesentlichen nachteiligen Einflüssen im Hinblick auf die Leistungsfähigkeit des Spiegels, was allgemein als Streulichtstrahlung bezeichnet wird. Derartige Einflüsse entstehen infolge des Einfangens von Licht bei den Unregelmäßigkeiten und den möglichen hellen Lichtblitzen an den Ecken, die dazu tendieren, eine unangemessen hohe oder niedrige Lichtintensität auf einen Detektor zu fokussieren. Das derart erzeugt optische Rauschen kann beispielsweise einen empfindlichen Detektor niederdrücken, so daß eine aussagekräftige Information aus entweder von der Fläche 14a oder 14b reflektiertem Licht nicht gewonnen werden kann.
Der erfolgreichste Lösungsansatz nach dem Stand der Technik zum Herstellen von Spiegeln vom Typ des Spiegels 10 bestand darin, einen unbearbeitetes Spiegelwerkstück mit im wesentlichen der Form des toroidischen Spiegels aus einem Metallstab, wie beispielsweise einer Beryllium-Kupferlegierung, maschinell herauszuarbeiten. Die Flächen werden dann mit einer konventionellen maschinellen Bearbeitung grobbearbeitet, und dann mit Diamantwerkzeugen in optischen Bearbeitungswerkzeugen zu einer Oberflächengüte hin verarbeitet, wie beispielsweise mit schweren Fräsmaschinen, die auf Granitbasen in temperaturkontrollierten Räumen befestigt sind. Die Bearbeitung hin zu einer Oberflächengüte ist beabsichtigt, um eine flache Oberfläche in optischer Qualität auf den Flächen zu erzeugen. Selbst wenn man eine grobe Vorsicht walten läßt, stellt jede Fläche und jede Schnittlinie im wesentlichen einen schwierigen Bearbeitungsjob dar, da die Mikrostruktur des Metalles zu Unregelmäßigkeiten führen kann, die mit der sehr feinen Bearbeitung interferieren. Selbst kleine Temperaturabweichungen und Vibrationen des Raumes können die exakte Bearbeitung einer perfekten Schnittlinie verhindern, vergl. Fig. 2B, und sie können zu einer nicht-perfekten Schnittlinie führen, vergl. Fig. 2C. Es bestehen geringe Kontrollmöglichkeiten über zufällige Ereignisse, die zu den Imperfektionen führen, was dazu führt, daß bei vielen Herstellern derartiger Spiegel nur 1 Spiegel von 10 die genauen optischen Qualitätsstandards erfüllt.
Die vorliegende Erfindung verwendet einen vollständig unterschiedlichen Lösungsansatz, um eine verbesserte Spiegelgualität zu erreichen. Der Spiegel 10 wird aus Metallpudern gebildet, und nicht aus einem Stück eines Stabgutes, so dar der Endspiegel keinen internen Variationen infolge der metallurgischen Struktur des Stabes unterliegt. Die Verwendung von Pudern führt zu einer im wesentlichen einheitlichen Mikrostruktur über den gesamten Spiegel hinweg. Vorzugsweise enthält die Pudermischung Kupfer- und Kovarpuder, aber es gibt keine bekannte Beschränkung im Hinblick auf die Zusammensetzung und die Mischung der Puder. Das Kupferpuder weist vorzugsweise eine Reinheit von 99,99% auf und die Zusammen-Setzung des Kovarpuders umfaßt 29% Nickel, 17% Kobalt und Ausgleichseisen, so dar sich 100% ergibt (balance iron totalling 100 percent), wobei es sich um Gewichtsprozent handelt. Die Kupferpuderpartikel weisen einen Durchmesser von ungefähr 6 bis 8 Mikrometern auf, und die Kovarpuderpartikel weisen einen Durchmesser zwischen 40 und 150 Mikrometern auf. Als Anteile der zwei Puder wird am meisten ungefähr 98 Gewichtsprozent Kupfer und 2 Gewichtsprozent Kovar bevorzugt, Änderungen hierzu sind jedoch erlaubt. Das Kupfer erzeugt eine sich schließlich ergebende hochreflektierende Oberfläche und das Kovar hilft dabei, das Kupfer zu binden und die thermische Ausdehnung zu kontrollieren.
Die Werkzeugbestückung sowie die Vorrichtung, die zur Herstellung des Spiegels 10 aus den Pudern verwendet wird, sind in den Figuren 3 bis 5 illustriert, und die Fig. 6 stellt ein schematisches Flußdiagramm für den Prozeß dar. Die Mischung aus den Pudern 18 wird in einer Form 20 angeordnet, die im wesentlichen die Form eines Toroiden aufweist und die als erste Rohlingform (precursor form) 21 des Endspiegels bezeichnet wird, wie in Fig. 3 und 6A dargestellt. Die Form 20 wird in einem Außenseitenstempel 22 getragen, dessen Funktion darin besteht, eine äußere Form auf der Seite des Spiegels 10 zu definieren, die weg von der Achse 12 schaut. Eine erstes Preßwerkzeug 24 wird verwendet, um die innere Form des Spiegels 10 zu definieren, die in Richtung der Achse 12 zeigt. Das Werkzeug 24 enthält einen Stahlkolben 26. Ein großer Halter 28 wird an dem Ende des Kolbens 26 befestigt. Der Halter 28 trägt eine Mehrzahl von nach innen geneigten Stempelflächen 30, die derartig geformt und positioniert sind, daß sie an die gewünschte Form und Positionierung der Flächen 14 angepaßt sind, mit Ausnahme eines noch zu erläuternden Unterschiedes. Ein zylindrischer Basisblock 54 wird unterhalb der Stempelflächen 30 positioniert und von dem Halter 28 getragen. Der Basisblock hilft bei der Ausrichtung der Stempelflächen 30 im Hinblick auf die Form 20 und den Stempel 22. Die Stempelflächen 30 sind im Verhältnis zum Halter 28 mit Schraubenjustagen justierbar und sie können bewegt werden, um sicherzustellen, dar die Schnittlinien 16 perfekt ausgebildet werden.
Das Werkzeug 24 wird in einem Rahmen 32 gehaltert, indem der Kolben von einem hydraulischen Zylinder 34 getragen wird, der mit dem Rahmen 32 verbunden ist, um eine Vorrichtung 36 zu bilden, mittels der der Spiegel 10 in aufeinanderfolgen den Schritten hergestellt wird. Das Werkzeug 24 wird entlang der Achse 12 nach unten gepreßt, und zwar auf der Innenseite der Form 20. Die Stempelflächen 30 kontaktieren die innere Wand der Form 20 und quetschen sie nach außen, so dar das Puder 18 gegen den äußeren Stempel 22 nach außen verdichtet wird. Ein Druck von ungefähr 15 metrischen Tonnen pro Quadratinch wird auf die Pudennasse aufgebracht, was ausreichend ist, um sie zu einem zusammenhängenden Zustand zu verdichten, der als ein "grüner" Zustand ("green" state) bekannt ist, wobei sie die Form eines ersten intermediären Rohlinges 38 des Endspiegels einnimmt, vergl. Fig. 6B. Das grüne Puderstück kann mit Vorsicht manuell gehandhabt werden. Der erste intermediäre Rohling 38 ist im wesentlichen wie der Spiegel von toroidischer Form, und er weist definierte Flächen auf, die den Stempelflächen 30 entsprechen. Der erste intermediäre Rohling 38 unterscheidet sich von dem Endspiegel 10 in zwei wichtigen Aspekten. Zunächst der Rohling 38 größer als der Spiegel 10, um einem Schrumpfen durch das Sintern Rechnung zu tragen, und zweitens sind die Oberflächen der Flächen 14 nicht von optischer Qualität.
Der erste intermediäre Rohling 38 wird gesintert, um die Puder weiter in eine einheitliche metallurgische Struktur zu verdichten und sie zu binden. Ein Sintern wird durch die Erwärmung des Rohling 38 auf eine bestimmte Temperatur und für eine Zeit erreicht, die ausreichend ist, die Verdichtung und das Verbinden der Puder zu bewirken, und zwar vorzugsweise auf ungefähr 1233 K (1760ºF) in einer Atmosphäre aus 25 Volumenprozent Wasserstoff- und 75 Volumenprozent Stickstoffgas, im Fall der bevorzugten Ausführungsform über eine Zeitdauer von ungefähr 2 Stunden hinweg. Die Puder verdichten sich zu einer Dichte von nahezu 100% und der Rohling 38 schrumpft während der Puderverdichtung, um einen zweiten intermediären Rohling 40 zu bilden, vergl. Fig. 6C. Der Umfang der Schrumpfung beim Sintern kann empirisch bestimmt oder mathematisch vorhergesagt werden.
Der gesinterte zweite intermediäre Rohling 40 wird in einem ersten Nachpreßschritt nachgepreßt, vergl. Fig. 6D, und zwar unter Verwendung einer Anordnung, die der zuvor im Zusammenhang mit Fig. 3 diskutierten etwas ähnlich ist. Wie man der Fig. 4 entnehmen kann, wird der zweite intermediäre Rohling 40 in einem äußeren Stempel 42 plaziert, der im wesentlichen die Größe der äußeren Oberfläche des Spiegels 10 aufweist.
Ein zweites Preßwerkzeug 44 wird in das Zentrum des Rohlings 40 entlang der Achse 12 gepreßt, wobei es von einem Basisblock 56 geführt wird. Das Pressen wird in der Vorrichtung 36 vorgenommen, und zwar in der gleichen grundlegenden Weise wie bei dem Preßvorgang, bei dem das erste Preßwerkzeug 24 beteiligt war. Das zweite Preßwerkzeug 44 weist im wesentlichen die gleiche Konfiguration auf wie der nach innen zeigende Teil des Spiegels 10, und zwar einschließlich den zweiten Stempelflächen 46, die an die Flächen 14 des Spiegels 10 angepaßt sind und diese formen.
Die zweiten Stempelflächen 46 weisen Oberflächen mit optischer Qualität auf. Benachbarte Stempelflächen 46 sind sorgfältig angeordnet und derartig justiert, dar die Schnittlinien 48 zwischen den Stempelflächen 46 glatt und regelmäßig sind, mit keinen Unebenheiten benachbart zu den Schnittlinien 48. Die Stempelflächen 46 und die Schnittlinien 48 werden in der inneren Wand reproduziert, wenn der zweite intermediäre Rohling 40 gepreßt wird, so dar seine Form leicht verändert wird, um einen dritten intermediären Rohling 50 zu bilden.
Die Verwendung von Stempelflächen 46 in optischer Qulität und das Pressen der Stempelflächen 46 in die Innenwand unter einem spitzen Winkel mit vorzugsweise 20 Grad oder weniger, anstelle unter einem rechten Winkel, verleiht den Flächen 14 die Eigenschaft einer Oberflächengüte in optischer Qualität. Während der genaue Mechanismus mit Bestimmtheit nicht bekannt ist, wird angenommen, dar die Scherungsbewegung der Stempelflächen gegen die Spiegelflächen Unregelmäßigkeiten auf den Spiegelflächen in einem Polier- und Deformationsvorgang vermindert. Da die Stempelflächen mit optischer Qualität 46 selbst ein hohes Maß an Perfektion aufweisen, tendiert ihre Bewegung dazu, Unregelmäßigkeiten auf den Spiegelflächen 14 zu vermindern. Einige der am weitesten verbreiteten Typen von Unregelmäßigkeiten auf den Stempelflächen 46, wie beispielsweise Kratzer, werden in den Spiegelflächen 14 infolge der Scherungsbewegung nicht reproduziert. Die Spiegelflächen 14 können daher ein höheres Ausmaß an perfektion erreichen als die Stempelflächen 16, mit denen sie gebildet werden. Darüber hinaus erreichen die Schnittlinien 16 infolge des Scherungsvorganges ein hohes Maß an Perfektion, wie in Fig. 2B dargestellt.
Der dritte intermediäre Rohrling 50 wird geglüht, um Tiefenund Oberflächenspannungen zu entfernen, die bei dem ersten Nachpressen entstanden sind, vergl. Fig. 6E. Die bevorzugte Glühbehandlung findet bei 866 K (1100ºF) für zwei Stunden in einer Stickstoffatmoshäre statt.
Der geglühte dritte intermediäre Rohling 50 wird dann in einem zweiten Nachpreßschritt nachgepreßt, vergl. Fig. 6F, und zwar unter Verwendung des gleichen Lösungsansatzes, wie er zuvor im Zusammenhang mit dem ersten Nachpressen beschrieben worden ist. Das gleiche zweite Preßwerkzeug 44 wird verwendet, mit den gleichen Verarbeitungsvorgängen. Normalerweise bedingt das zweite Nachpressen nur einen sehr geringen Metallfluß des Rohlings 50 und es tritt nur eine kleine Änderung der Form auf. Das zweite Nachpressen entfernt beliebige Unregelmäßigkeiten, die als ein Ergebnis von Formänderungsrelaxationen während des Glühschrittes entstanden sind. Das zweite Nachpressen führt weiterhin zu einer Endpolierung und zu einem Entfernen von Oxiden von den Flächen 14.
Der fortschreitende Ausbildungsvorgang wird vervollständigt, wenn der Spiegel 10 seine toroide Endform erreicht hat und die Flächen 14 reflektierende Oberflächen in optischer Qualität aufweisen. Die Flächen 14 werden dann vorzugsweise mit einer Beschichtung 52 aus einem reflektierendem Material wie beispielsweise Gold versehen. Die Goldbeschichtung 52 verbessert die optische Oberflächengüte der Flächen 52. Indessen kann die optische Beschichtung den Flächen 52 keine optische Oberflächengüte verleihen und keine Schnittlinien 16 hoher Qualität erzeugen, wenn diese Eigenschaften nicht schon beim unbeschichteten Spiegel vorhanden waren. Eine kratzerfreie Oberfläche in optischer Qualität auf den Flächen 52 und eine gerade, scharfe und konstante Schnittlinie 16 kann nur durch den Metallausbildungsvorgang erreicht werden, und nicht durch den Beschichtungsschritt.
Der mit internen Facetten versehene Toroidspiegel gemäß der vorliegenden Erfindung wird zu Kosten hergestellt, die ungefähr 1/5 des bislang bekannten maschinellen Bearbeitungsansatzes betragen und die Kosten des beschichteten Endspiegels liegen bei ungefähr 1/4 von einem, der nach dem bekannten Lösungsansatz hergestellt worden ist. Es ist geschätzt worden, dar der Werkzeugsatz, der für die Herstellung des Toroidspiegels verwendet worden ist, eine Lebensdauer von ungefähr 200,000 Spiegeln hat, so dar die einmaligen Kosten für den Werkzeugsatz sich über eine große Anzahl von erzeugten Spiegeln amortisieren. Nachdem die Werkzeugbestückung einmal justiert ist, um Spiegel hoher Qualität zu erzeugen, dann wird jeder nachfolgende Spiegel im wesentlichen mit dem vorigen Spiegel im Hinblick auf die Mikrostruktur, Form und Qualität identisch sein. Das Element der Unkontrollierbarkeit, das bei dem maschinellen Bearbeitungsvorgang nach dem Stand der Technik zugegen war, wird eliminiert und die großen komplexen maschinellen Bearbeitungswerkzeuge werden nicht benötigt. Die Qualität der Spiegel ist einheitlich exzellent, und zwar im Hinblick auf die Struktur und die Balance, die Stärke, die optische Qualität der Flächen und die optische Qualität der Schnittlinien.
Obgleich bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail aus Gründen der Illustration beschrieben worden sind, können unterschiedliche Motifikationen durchgeführt werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Demgemäß wird die Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt.

Claims

1. Ein Verfahren zum Herstellen eines Spiegels (10), der auf sich eine Spiegelfläche (14) mit einer optisch glatten Oberfläche aufweist, welches die Schritte umfaßt:

Pressen eines metallurgischen Puders (18) zu einem ersten intermediären Rohling (38) des Spiegels (10), wobei der erste intermediäre Rohling (38) im wesentlichen die Form des Spiegels (10) aufweist, aber im Hinblick auf die Größe größer ist als der Spiegel;

Sintern des ersten intermediären Rohlings (38), um einen zweiten intermediären Rohling (40) zu bilden, der im wesentlichen die Größe und die Form des Spiegels (10) hat, und der eine rauhe Oberfläche dort positioniert aufweist, wo die optisch glatte Oberfläche des Spiegels entstehen soll;

Nachpreßen des zweiten intermediären Rohlings (40) in einem ersten Nachpreßschritt mit einem Werkzeug (44), das eine Werkzeugfläche (46) in optischer Qualität aufweist, die die rauhe Oberfläche derart kontaktiert, daß die Werkzeugfläche (46) in optischer Qualität sich unter einem spitzen Winkel zu der rauhen Oberfläche bewegt, wobei die rauhe Oberfläche geglättet wird, um die optisch glatte Oberfläche bereitzustellen; und

Beschichten der optisch glatten Oberfläche mit einer metallischen Beschichtung.

2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, welches desweiteren die Schritte umfaßt:

Glühen des zweiten intermediären Rohlinges nach dem ersten Nachpreßschritt und vor dem Beschichtungsschritt, um einen dritten intermediären Rohling zu bilden, der eine Spiegelfläche aufweist; und

Nachpreßen des dritten intermediären Rohlings in einem zweiten Nachpreßschritt mit einem Werkzeug, das eine Werkzeugfläche in optischer Qualität aufweist, die die Spiegelfläche kontaktiert, wobei sich die Werkzeugfläche unter einem spitzen Winkel relativ zur Spiegelfläche bewegt, wodurch die Spiegelfläche geglättet wird, um die optisch glatte Oberfläche bereitzustellen.

3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, welches desweiteren einen oder mehrere zusätzliche Glüh- und Nachpreßschritte umfaßt.

4. Ein Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, worin der Spiegel (10) zwei oder mehr Spiegelflächen (14) mit optisch glatten Oberflächen auf sich aufweist, und worin das Verfahren die genannten zwei oder mehr Spiegelflächen (14) simultan bildet.

5. Ein Verfahren nach Anspruch 4, worin die zwei oder mehr Spiegelflächen (14) bei einer oder bei mehreren Facettenschnittlinien (16) verbunden sind.

6. Ein Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, worin der Spiegel (10) wenigstens 20 Spiegelflächen (14) aufweist.

7. Ein Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, worin der Spiegel (10) in der Form eines Toroiden vorliegt, der eine Mehrzahl von Spiegelflächen (14) aufweist, die nach innen in Richtung der Achse (12) des Toroiden zeigen.

8. Ein Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, worin der Spiegel in der Form eines Toroiden vorliegt, der eine Mehrzahl von Spiegelflächen aufweist, die nach außen fort von der Achse des Toroiden zeigen.

9. Ein Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, das desweiteren vor dem Beschichtungsschritt den Schritt des maschinellen Ausarbeitens von Befestigungsstrukturen in die Teile des Spiegels umfaßt, die nicht auf den Flächen liegen.

10. Ein Prozess nach einem der vorigen Ansprüche, worin der spitze Winkel in dem ersten und/oder einem nachfolgenden Nachpreßschritt weniger als ungefähr 20 Grad beträgt.

11. Ein Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, worin das metallurgische Puder (18) aus einer Mischung aus Kupfer- und Kovarpudern besteht.

12. Ein Verfahren nach Anspruch 11, worin die Mischung aus ungefähr 98 Gewichtsprozent Kupfer und ungefähr 2 Gewichtsprozent Kovar besteht.