相關(guān)申請

本申請要求于2014年9月25日提交的美國申請no.62/055592的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容通過參引并入本文中。

本公開涉及鏡坯及其制造。具體的非限制性實施方式提供了輕型大尺寸望遠鏡鏡坯及其制造方法。

背景技術(shù)：

一些光學(xué)儀器、例如望遠鏡和/或類似物使用大鏡片(例如直徑為18”以及更大)。這種大鏡片可以用于這種光學(xué)儀器的主(聚光)鏡片。用于光學(xué)儀器的鏡片通常通過將反射材料(例如銀)涂覆到通常由玻璃制造的鏡坯的表面上來形成。

傳統(tǒng)上，為了提供足夠的結(jié)構(gòu)剛性，大的鏡坯(例如直徑為18”以及更大)由單件實心玻璃制成。將實心玻璃片預(yù)熱直到變軟，然后鍛造成所需的形狀。鍛造后，對玻璃進行冷卻及牽伸。

在冷卻及牽伸之后，在形成坯料的玻璃內(nèi)通常存在大量的殘余應(yīng)力。為了減少殘余應(yīng)力，通常對形成坯料的玻璃進行退火。退火包括將玻璃可控地并且緩慢地加熱到退火溫度，在退火溫度下對玻璃進行熱均熱處理，然后緩慢地并且可控地降低玻璃的溫度。退火需要相當(dāng)長的時間(例如幾百小時)。在與退火相關(guān)聯(lián)的加熱及冷卻過程中發(fā)生玻璃破裂是常見的。

為了防止例如由于實心玻璃鏡片在其自身重量的作用下變形而引起的光學(xué)變形，望遠鏡框架必須是堅固且剛性的。這種要求提高了制造望遠鏡的成本并且導(dǎo)致望遠鏡更難以組裝、拆卸以及運輸。

一般期望改進的鏡坯和關(guān)于制造鏡坯的改進的方法。

相關(guān)技術(shù)的前述示例和與其相關(guān)的限制旨在是說明性的而非排他性的。在閱讀說明書和研究附圖之后，相關(guān)技術(shù)的其他限制對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見。

附圖說明

在附圖的參照圖中示出了示例性實施方式。本文中所公開的實施方式和附圖旨在被認(rèn)為是說明性的而不是限制性的。

圖1描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件。

圖2描繪了圖1的鏡坯組件的主玻璃。

圖3描繪了圖1的鏡坯組件的背襯玻璃。

圖4描繪了圖1的鏡坯組件的玻璃鍵。

圖5描繪了根據(jù)另一實施方式的鏡坯組件。

圖6描繪了根據(jù)另一實施方式的鏡坯組件。

圖7描繪了圖5或圖6的鏡坯組件的分解圖。

圖8描繪了根據(jù)另一實施方式的鏡坯組件。

圖9描繪了圖8的鏡坯組件的分解圖。

圖10描繪了根據(jù)另一實施方式的鏡坯組件。

圖11描繪了圖10的鏡坯組件的分解圖。

圖12描繪了可以與圖10的鏡坯組件或本文所述的任何其它鏡坯組件一起使用的連接器。

圖13描繪了根據(jù)另一實施方式的鏡坯組件。

圖14描繪了根據(jù)另一實施方式的鏡坯組件。

圖15描繪了用于提供根據(jù)特定實施方式的主玻璃的一對玻璃層。

圖16描繪了圖15的一對玻璃層的分解圖。

圖17描繪了圖15的一對玻璃層中的一個玻璃層的表面的放大局部視圖。

圖18描繪了根據(jù)特定實施方式的球形凸模。

具體實施方式

在整個下面的描述中，闡述了具體細節(jié)以便為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供更透徹的理解。然而，可能沒有詳細示出或描述公知的元件以使本公開避免不必要地模糊。因此，說明書和附圖被認(rèn)為是說明性的而非限制性的。

本公開的各方面提供了鏡坯組件。在一些實施方式中，鏡坯組件較大(例如直徑為18”以及更大)并且是輕型的。在一些實施方式中，鏡坯組件包括多個分開的部件，這些部件相對于彼此組裝、但尚未熔合或以其他方式附接至彼此。鏡坯組件可以根據(jù)制造鏡坯的方法的一部分來組裝。本公開的各方面提供了用于制造鏡坯的方法，該方法包括組裝鏡坯組件，以及隨后對鏡坯組件進行加熱以將其部件熔合至彼此，并且從而提供了整體(即，一件式)鏡坯。本公開的各方面提供了通過該方法制造的鏡坯。

圖1描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件10。圖1的實施方式的鏡坯組件10包括主玻璃片12(在本文中可以稱為主玻璃12)、背襯玻璃片14(在本文中可以稱為背襯玻璃12)和多個玻璃鍵16，所述多個玻璃鍵16可以插置在主玻璃12與背襯玻璃14之間。

如圖2中所示，主玻璃12包括主平面(例如平坦)表面12b。使得平面表面12b相對平滑(例如相對無凸塊或凹陷)的研磨、拋光、模制或其他方式可以有助于避免在加熱期間在主平面表面12b與玻璃鍵16的抵接表面(例如抵接表面16a)之間形成氣泡(如下文所描述)。在圖2所示的實施方式中，主玻璃12是下述大致盤形形狀：所述盤形形狀具有大致平面的相反表面12c(即，與主平面表面12b相反)、直徑為d1的圓形周邊以及周向邊緣12a。周向邊緣12a可以以均勻厚度t1在主平面表面12b與相反表面12c之間延伸，并且可以以與主平面表面12b和相反表面12c兩者正交的方式定向。主玻璃12的厚度t1可以取決于主玻璃12的直徑d1(例如，可能需要更大的厚度t1來支承更大的直徑d1)，但不一定如此。在一些實施方式中，主玻璃12可以具有其他形狀。作為非限制性示例，相反表面12c不需要是平坦的或平面的，并且可以具有其他表面形狀。主玻璃12的周邊形狀可以不是圓形的，周向邊緣12a可以是成角度的、傾斜的或圓形的，厚度t1可以繞主玻璃12的周邊變化，以及/或者類似的情況。

在圖3中最佳地示出了背襯玻璃14。在示出的實施方式中，背襯玻璃14是下述大致盤形形狀：所述盤形形狀具有大致平面的相反表面14c(即，與背襯平面表面14b相反)、直徑為d2的圓形周邊和周向邊緣14a。周向邊緣14a可以以均勻厚度t2在背襯平面表面14b與相反表面14c之間延伸，并且可以以與背襯平面表面14b和相反表面14c兩者正交的方式定向。背襯玻璃14的厚度t2可以取決于背襯玻璃14的直徑d2(例如，可能需要更大的厚度t2來支承更大的直徑d2)，但不一定如此。在一些實施方式中，背襯玻璃14可以具有其他形狀。作為非限制性示例，相反表面14c不需要是平坦的或平面的，并且可以具有其他表面形狀。背襯玻璃14的周邊形狀可以不是圓形的，周向邊緣14a可以是成角度的、傾斜的或圓形的，厚度t2可以繞背襯玻璃14的周邊變化，以及/或者類似的情況。

在一些實施方式、例如示出的實施方式中，背襯玻璃14的直徑d2小于主玻璃12的直徑d1(即d2<d1)。在一些實施方式中，直徑d2約為直徑d1的一半。

如圖1中所描繪的，鏡坯組件10包括多個玻璃鍵16。玻璃鍵16的數(shù)量可以根據(jù)不同的實施方式而變化。在一些情況下，在鏡坯組件10的直徑(例如，主玻璃12的直徑d1和/或背襯玻璃14的直徑d2)增大時，增加玻璃鍵16的數(shù)量可能是有益的。特別地，一些實施方式包括3至20個玻璃鍵16，并且一些實施方式包括8至16個玻璃鍵。圖1描繪了具有12個玻璃鍵16的實施方式。在示出的實施方式中，玻璃鍵16都具有基本上相同的尺寸和形狀，盡管這不是必需的。在一些實施方式中，一些玻璃鍵16可以具有與其它玻璃鍵16不同的尺寸和/或形狀。

圖1的鏡坯組件10的玻璃鍵16在圖4中最佳地示出。圖3的實施方式的玻璃鍵16包括基本上平面的(例如平坦的)抵接表面16a，該抵接表面16a(如下面更詳細地解釋的)可以抵靠鏡坯組件10中的主玻璃12的主平面表面12b。相反的側(cè)部16b和16c從抵接表面16a的相反端部延伸。抵接表面16a可以具有在相反的側(cè)部16b、16c之間的尺寸l1。在一些實施方式中，相反的側(cè)部16b和16c以彼此平行的方式延伸并且與抵接表面16a大致正交。在其他實施方式中，相反的側(cè)部16b和16c可以以相對于彼此以及/或者相對于抵接表面16a成不同的方向(例如以不同的角度)延伸。在示出的實施方式中，側(cè)部16b具有尺寸x(在與平面抵接表面16a正交的方向上)，以及側(cè)部16c具有尺寸y(在與平面抵接表面16a正交的方向上)。在不失一般性的情況下，這些尺寸x、y在本文中可以被稱為高度尺寸，應(yīng)當(dāng)理解的是，除非上下文另有規(guī)定，否則詞語高度僅為了使這些尺寸方便標(biāo)記，以將它們與所提及的其它尺寸區(qū)分開。示出的實施方式的玻璃鍵16還包括基本上為平面的(例如平坦的)相反的抵接表面16d。相反的抵接表面16d從側(cè)部16b朝向側(cè)部16c延伸、與抵接表面16a大致平行并相反。相反的抵接表面可以在與抵接表面16a的尺寸l1并行的方向上具有尺寸l2。在示出的實施方式中，y<x并且l2<l1。在其中l(wèi)2<l1的實施方式中，玻璃鍵16可以包括從相反的抵接表面16d延伸至側(cè)部16c的附加表面16e。在一些實施方式中，可能由于背襯玻璃14(及其平面背襯表面14b)的直徑d2小于主玻璃12(及其平面主表面12b)的直徑d1而使l2<l1。使得l2<l1以及/或者d2<d1有利地減小了鏡坯組件10和由其形成的鏡坯的重量。然而，設(shè)置l2<l1不是必需的。在一些實施方式中，高度x等于高度y，相反的抵接表面16d從側(cè)部16b一直延伸至側(cè)部16c，并且尺寸l2＝l1。在尺寸x＝y(tǒng)并且l2＝l1的情況下，玻璃鍵16是矩形棱柱。在一些實施方式中，高度x大約是主玻璃12的直徑d1的1/2至1/20。在其他實施方式中，高度x是主玻璃12的直徑d1的1/6至1/10。

如圖1中所描繪的，鏡坯組件10可以通過將玻璃鍵16插置在主玻璃12與背襯玻璃14之間來組裝。將玻璃鍵16插置在主玻璃12與背襯玻璃14之間可以包括分別使玻璃鍵16的抵接表面16a、16d抵靠主玻璃12的平面表面12b和背襯玻璃14的平面表面14b。如此以來，玻璃鍵16可以相對于主玻璃16支承背襯玻璃14(或者玻璃鍵16可以相對于背襯玻璃14支承主玻璃12)，并且可以保持背襯玻璃14與主玻璃16之間的間隔關(guān)系。在圖1的實施方式的鏡坯組件10中，相應(yīng)的平面表面12b、14b彼此面向、彼此平行并且彼此間隔開。

圖1的實施方式的鏡坯組件10關(guān)于對稱軸線20圓周對稱。對稱軸線20可以與主玻璃12的平面表面12b和副玻璃14的平面表面14b正交，盡管這不是必須的。對稱軸線20可以延伸穿過主玻璃12的中心和背襯玻璃14的中心(例如，通過它們各自的圓形周邊的中心)，但這不是必須的。在一些實施方式中，玻璃鍵16可以相對于彼此和/或相對于主玻璃12和背襯玻璃14設(shè)置成使得玻璃鍵16關(guān)于對稱軸線20圓周對稱。在一些實施方式中，玻璃鍵16設(shè)置成從對稱軸線20沿徑向方向延伸(但是，如圖1中所示，每個玻璃鍵16不需要一直延伸到對稱軸線20)。在一些實施方式中，玻璃鍵16設(shè)置成沿在主玻璃12的圓形周邊與對稱軸線20之間延伸的徑向方向延伸。在一些實施方式中，每對相鄰(例如周向相鄰)的玻璃鍵16可以成角度地彼此間隔開。在一些實施方式中，每對相鄰的玻璃鍵16可以具有至少大約相等的角間距。

在圖1的實施方式中，玻璃鍵16插置在主玻璃12與背襯玻璃14之間，使得周向相鄰的玻璃鍵16的最靠近對稱軸線20的部分(例如側(cè)部16b的邊緣)彼此接觸。周向相鄰的玻璃鍵16的最靠近對稱軸線20的這些部分可以在與對稱軸線20間隔開的位置處彼此接觸。周向相鄰的玻璃鍵16之間的這種接觸不是必須的。在一些實施方式中，玻璃鍵16定位成使得玻璃鍵16的最靠近對稱軸線20的部分與對稱軸線20和/或彼此間隔開。在一些實施方式中，玻璃鍵的最靠近對稱軸線20的部分可以與對稱軸線20間隔開對每個玻璃鍵16而言相同的徑向尺寸。

在圖1的實施方式的鏡坯組件10中，背襯玻璃14通常通過所插置的玻璃鍵16而與主玻璃12間隔開距離x——等于側(cè)部16b的最靠近對稱軸線的高度或等于玻璃鍵16的平行的抵接表面16a、16d之間的間隔。背襯玻璃14可以懸置在玻璃鍵16的平面表面16d上、可以與平面表面16d的外端部對準(zhǔn)(如圖1的實施方式中的情況那樣)或者可以不到達抵接表面16d的徑向外邊緣。

圖5描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件110。圖6描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件110'。圖7描繪了鏡坯110、110'中的任一者的分解圖。鏡坯組件110、110'大致類似于本文其他部分描述的鏡坯組件10，并且類似的附圖標(biāo)記用于描述鏡坯組件110、110'的與鏡坯組件10的特征類似的特征，不同的是，鏡坯組件110、110'的附圖標(biāo)記在鏡坯組件10的相應(yīng)的附圖標(biāo)記前面附加數(shù)字“1”。鏡坯組件110、110'與鏡坯組件10的主要不同在于，兩個鏡坯組件110、110'的背襯玻璃114定形成限定背襯開口114d。在一些實施方式中，背襯開口114d具有圓形周邊。在其它實施方式中，背襯開口114d可以具有不同形狀的周邊。背襯開口114d可以定形成以及/或者定位成使得對稱軸線120穿過背襯開口114d的中心。背襯開口114d可以具有允許多個玻璃鍵116中的每個玻璃鍵的抵接表面116d與背襯玻璃114的平面表面114b之間的充分接觸的任意直徑。背襯開口114d減小鏡坯組件110、110'的重量，并且提供了可以在鏡坯組件110、110'的加熱期間提供通風(fēng)以及/或者改善熱傳遞的流體連通通道。

鏡坯組件110的部件與鏡坯組件110'的部件(例如，主玻璃112，背襯玻璃114和玻璃鍵116)基本上彼此類似。鏡坯組件110、110'彼此的不同主要在于，當(dāng)將玻璃鍵116插置在主玻璃112與背襯玻璃114之間時，鏡坯組件110(圖5)的玻璃鍵116定位成使得玻璃鍵116的最靠近對稱軸線120的部分彼此間隔開，而鏡坯組件110'(圖6)的玻璃鍵116定位成使得玻璃鍵116的最靠近對稱軸線120的部分接觸它們的周向相鄰的鍵116。在鏡坯組件110和鏡坯組件110'兩者的情況下，玻璃鍵116的最靠近對稱軸線120的部分位于距對稱軸線120大致恒定的徑向距離處。

圖8和圖9描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件210。鏡坯組件210與本文其他部分描述的鏡坯組件10、110、110'大致類似，并且類似的附圖標(biāo)記用于描述鏡坯組件210的與鏡坯組件10、110、110'的特征類似的特征，不同的是，鏡坯組件210的附圖標(biāo)記在鏡坯組件10的相應(yīng)的附圖標(biāo)記前面附加數(shù)字“2”。鏡坯組件210與鏡坯組件110'的不同之處在于，主玻璃212定形成限定主開口212d。在一些實施方式中，主開口212d具有圓形周邊。在其他實施方式中，主開口212d可以具有不同形狀的周邊。主開口212d可以定形成以及/或者定位成使得對稱軸線220穿過主開口212d的中心。主開口212d可以具有允許多個玻璃鍵216中的每個玻璃鍵的抵接表面216d與背襯玻璃214的平面表面214b之間充分接觸并且同時滿足使用所制造的鏡坯組件210的光學(xué)儀器的任何需要的任意直徑。主開口214d減小了鏡坯組件210的重量，并且提供了可以在鏡坯組件210的加熱期間提供通風(fēng)以及/或者改善熱傳遞的流體連通通道。

與鏡坯組件110、110'相似，示出的實施方式的鏡坯組件210包括定形成限定背襯開口214d的背襯玻璃214，其中，背襯開口214d可以包括基本上與本文中其他部分所描述的鏡坯組件110、110'的背襯開口114d的特征類似的特征。然而，背襯開口214d不是必須的，并且在一些實施方式中，鏡坯組件210可以設(shè)置成沒有背襯開口214d。在示出的實施方式中，鏡坯組件210使得其玻璃鍵216定位成使得玻璃鍵的最靠近對稱軸線220的部分彼此接觸(以類似于鏡坯組件110'(圖6)的方式)，而這不是必須的。在一些實施方式中，鏡坯組件210可以組裝成使得其玻璃鍵216定位成使得玻璃鍵216的最靠近對稱軸線220的部分彼此間隔開(以類似于鏡坯組件110(圖5)的方式)。

圖10和圖11描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件310。鏡坯組件310與本文其它部分描述的鏡坯組件10、110、110'、210大致類似，并且類似的附圖標(biāo)記用于描述鏡坯組件310的與鏡坯組件10、110、110'、210的特征類似的特征，不同的是，鏡坯組件310的附圖標(biāo)記在鏡坯組件10的相應(yīng)的附圖標(biāo)記前面附加數(shù)字“3”。鏡坯組件310與鏡坯組件210的不同之處在于，鏡坯組件包括插置在主玻璃312與背襯玻璃314之間的連接器318(例如，大致管狀的連接器318)。將連接器318插置在主玻璃312與背襯玻璃314之間可以包括使相反的第一抵接表面318b和第二抵接表面318c抵靠主玻璃312的平面表面312b和背襯玻璃314的平面表面314b。在示出的實施方式中，連接器318包括圓筒形外表面318a。在一些實施方式中，連接器318的圓筒形外表面318a可以具有與對稱軸線320同軸(或以其他方式對準(zhǔn))的圓筒軸線。在示出的實施方式中，連接器318定形成限定延伸穿過其的孔318d。在一些實施方式中，孔318d的至少一部分在主玻璃312的平面表面312b與背襯玻璃314的平面表面314b之間延伸。在圖10的實施方式中，玻璃鍵316的最靠近對稱軸線320的部分(例如側(cè)部316b)抵靠連接器318的外表面318a。而這不是必須的。在一些實施方式中，玻璃鍵316可以定位成與連接器318間隔開。連接器318可以通過在主玻璃312、玻璃鍵16與背襯玻璃314之間的連接中提供增加的表面積而為鏡坯組件310提供額外的強度。

與鏡坯組件210相似，示出的實施方式的鏡坯組件310包括定形成限定背襯開口314d的背襯玻璃314和定形成限定主開口312d的主玻璃312。背襯開口314d的特征和主開口312d的特征可以基本上類似于本文其他部分描述的鏡坯組件210的背襯開口214d的特征和主開口214d的特征。然而，背襯開口314d和主開口312d都不是必須的。在一些實施方式中，鏡坯組件310可以設(shè)置成沒有背襯開口314d以及/或者沒有主開口312d。

在鏡坯組件310的一些實施方式中，特別是在主玻璃312不包括主開口312d以及/或者背襯玻璃314不包括背襯開口314d的情況下，修改的連接器322可以替代連接器318。如圖12中所描繪的，連接器322包括一個或多個通風(fēng)孔口322e，以在連接器322插置在主玻璃312與背襯玻璃314之間時允許孔322d與孔322d的外部區(qū)域之間的流體連通。在示出的實施方式中，通風(fēng)孔口部分地由連接器322中的凹入特征322e限定以及部分地由平面表面312b、314b中的一者或兩者限定。而這不是必須的。在一些實施方式中，通風(fēng)孔口可以附加地或替代性地由連接器322完全地限定。圖12的實施方式的連接器322甚至可以在其中鏡坯組件310包括主開口312d或背襯開口314d的實施方式中(例如，在圖10和圖11示出的實施方式中)使用。

圖13和圖14描繪了根據(jù)特定實施方式的鏡坯組件410、410'的示意圖。鏡坯組件410、410'與本文其它部分描述的鏡坯組件10、110、110'、210、310大致類似，并且類似的附圖標(biāo)記用于描述鏡坯組件410、410'的與鏡坯組件10、110、110'、210、310的特征類似的特征，不同的是，鏡坯組件410、410'的附圖標(biāo)記在鏡坯組件10的相應(yīng)的附圖標(biāo)記前面附加數(shù)字“4”。鏡坯組件410、410'與鏡坯組件10、110、110'、210、310的不同之處主要在于，鏡坯組件410、410'分別包括插置在周向相鄰的成對的玻璃鍵416之間并且抵靠周向相鄰的成對的玻璃鍵416的玻璃支架422、422'。在示出的實施方式中，玻璃支架422、422'設(shè)置成抵靠每對周向相鄰的玻璃鍵416，盡管這不是必須的，并且在一些實施方式中，玻璃支架422、422'可以設(shè)置成抵靠成對的周向相鄰的玻璃鍵416中的選定的一對或更多對周向相鄰的玻璃鍵416。

玻璃支架422、422'可以是直的(具有一對相反的平面表面)、具有相對于平面表面傾斜的相反的邊緣表面，以用于抵接周向相鄰的玻璃鍵16。附加地或替代性地，玻璃支架422、422'可以是彎曲的、具有傾斜或非傾斜的相反的邊緣表面，以用于抵靠周向相鄰的玻璃鍵416，如圖13中所示出的。玻璃支架422、422'可以插置在主玻璃412與背襯玻璃414之間。玻璃支架422、422'可以抵接主平面表面412b和背襯平面表面414c中的任一者或兩者，盡管這不是必須的。如圖14中所示出，玻璃支架422'可以設(shè)置成相對較靠近對稱軸線420以將周向相鄰的玻璃鍵16間隔開。由于玻璃支架422'位于與對稱軸線420相距d2/2的距離以內(nèi)，玻璃支架422'可以抵靠(并且隨后熔合至)主玻璃412的平面表面412b和背襯玻璃414的平面表面414b。如圖13中所示出的，玻璃支架422可以附加地或替代性地設(shè)置成遠離對稱軸線420。由于支架422位于與對稱軸線420相距大于d2/2的距離處，支架422可以僅抵靠(并且隨后熔合至)主玻璃412的平面表面412b。在一些實施方式中，玻璃支架422、422'可以包括用于允許空氣從鏡坯組件410的中心逸出的通風(fēng)凹口(例如，類似于連接器322的凹口322e)、孔口等。在鏡坯組件410的一些實施方式中，不同的玻璃支架422、422'可以位于距對稱軸線不同的徑向距離處。在其他實施方式中，所有玻璃支架422、422'可以與鏡坯組件410的軸線420等距。

在一些情況下，主玻璃12可以僅以有限的各種厚度方便地獲得(例如制造，運輸和/或購買)。為了實現(xiàn)期望的厚度t1，如圖15和16中所示出的，可以將主玻璃中的兩層或更多層512d、512e接合在一起，以形成主玻璃512。例如，在主玻璃層512d、512e僅以厚度6mm和8mm方便地獲得的情況下，而主玻璃512的期望厚度為14mm，一個6mm的層512d可以熔合至一個8mm的層512e。

可以通過將層512d和512e的互補表面513d、513e抵接在一起并且然后對層512d和512e施加熱來使層512d和512e熔合。在一些實施方式中，層512d、512e是玻璃坯組件的一部分，層512d、512e可以在與玻璃坯組件的其余部分加熱及熔合的步驟相同的步驟中被加熱及熔合。在其他實施方式中，層512d、512e可以在單獨的步驟中熔合。在所示出的實施方式中，層512d、512e的互補表面513d、513e是大致平面的(例如平坦的)，盡管這不是必須的。在加熱過程期間，氣泡可以在層512d、512e之間形成(例如，由于被互補表面513d、513e的平滑度方面的缺陷捕獲的空氣)，這樣的氣泡可能不利地影響主玻璃512的強度，硬度、形狀和其他性能。為了使氣泡形成的可能性最小化，層512d、512e中的一者或兩者的互補表面513d、513e可以包括用于允許空氣從層512d、512e之間逸出的一個或多個通道或凹槽512f。在圖15至圖17的示出的實施方式中，這種通道512f設(shè)置在層512d的互補表面513d上。通道512f可以包括位于其對應(yīng)的互補表面中(例如在示出的實施方式的情況下在互補表面513d中)的凹部，通道512f可以包括朝向另一層敞開的凹部(例如在示出的實施方式的情況下朝向?qū)?12e)。在一些實施方式中，通道512f通過設(shè)置成行與列垂直的方式組織成網(wǎng)格圖案，其中，行和列延伸至它們相應(yīng)的互補表面的外周邊緣(例如在示出的實施方式情況下，延伸至互補表面513d的外周邊緣)。在一些實施方式中，通道512f可以以適于允許空氣逸出到主玻璃512的周向邊緣的任何圖案來設(shè)置。

通道512f可以采取任意橫截面形狀。在一些實施方式中，通道512f的橫截面是方形的，而在其它實施方式中，通道512f的橫截面是圓形的，如圖17中所描繪的。

根據(jù)各種實施方式的鏡坯組件的部件(例如，主玻璃12、背襯玻璃14、玻璃鍵16、連接器318和320以及玻璃支架422)可以由相同類型的玻璃或各種類型的玻璃制成，只要各個部件可以熔合在一起即可。在目前優(yōu)選實施方式中，用于制造鏡坯組件的部件的玻璃具有相同或相似的熱膨脹系數(shù)。特別地，在一些實施方式中，主玻璃12、背襯玻璃14、玻璃鍵16，連接器318和320以及玻璃支架422可以具有彼此相差在+/-5％內(nèi)的熱膨脹系數(shù)。在一些實施方式中，這些熱膨脹系數(shù)彼此相差在+/-15％內(nèi)。在一些實施方式中，這些熱膨脹系數(shù)彼此相差在+/-1％內(nèi)。在一些實施方式中，玻璃12、背襯玻璃14、玻璃鍵16、連接器318和320以及玻璃支架422具有相同的熱膨脹系數(shù)。

本公開的一個方面提供了制造鏡坯的方法。在一些實施方式中，該方法用于制造大的(例如直徑為18”以及更大)且輕的鏡坯。

在一些實施方式中，第一步驟是組裝鏡坯組件。鏡坯組件可以包括如上關(guān)于鏡坯組件10、110、210、310和410所述的多個部件。以下方法可以通過上述任意鏡坯組件或包括上述特征的組合的鏡坯組件的任意變型來實施。

在組裝鏡坯組件(例如10、110、210、310或410)之后，對所組裝的鏡坯進行加熱以將部件熔合在一起。在一些實施方式中，使用窯爐或類似的設(shè)備來加熱鏡坯組件，但是用于加熱的其他設(shè)備和/或方法可以用于加熱鏡坯組件。在一些實施方式中，鏡坯組件放置在模具、例如模具50中或之上，如圖18中所示出的。特別地，在一些實施方式中，當(dāng)鏡坯組件放置在模具50中或之上時，主玻璃的相反表面(例如主玻璃12的相反表面12c)放置成與模具50的模具表面51接觸。在一些實施方式中，模具50可以包括球形凸模表面的模具表面51。在一些實施方式中，模具50可以包括具有拋物線形凸模表面的模具表面51。模具50(或至少模具表面51)可以在鏡坯組件放置在模具50中或模具50上之前被脫模劑均勻地覆蓋?？梢試娡炕蚴┘用撃?，以使得模具表面51涂覆有脫模劑。在一些實施方式中，脫模劑可以包括鋁粉等。在施用了鋁粉的情況下，可以允許鋁粉硬化。覆蓋有鋁粉的模具50可以在窯爐中干燥。模具表面51(具有或不具有脫模劑)應(yīng)當(dāng)相對較平滑(例如，沒有明顯的凹痕或凸起)。

模具與在模具上或模具中的鏡坯組件可以一起放置在窯爐等中以施加熱量。窯爐的溫度可以升高到剛好低于玻璃的熔化溫度(或一些其它合適的溫度)，并且可以允許玻璃在該溫度處均熱處理。在一些實施方式中，該溫度為約750℃(+/-5％)，并允許鏡坯組件在該溫度下均熱處理1至12小時(例如約兩小時)。在一些實施方式中，均熱處理時間和溫度是不同的。在進行均熱處理時，鏡坯組件的各個部件的接觸表面熔合在一起。特別地，多個鍵16中的每個鍵的抵接表面16a、16d分別熔合至主玻璃12的主平面表面12b和背襯玻璃14的背襯平面表面14b。在一些實施方式中，主玻璃12、背襯玻璃14和玻璃鍵16中的至少一者的重量協(xié)助玻璃鍵16熔合至主玻璃12和背襯玻璃14。在一些實施方式中，連接器318的抵接表面318b、318c可以分別熔合至主玻璃12的主平面表面12b和背襯玻璃14的背襯平面表面14b。在一些實施方式中，連接器318的表面318a可以熔合至玻璃鍵。在一些實施方式中，支架422、422'的表面可以類似地熔合至玻璃鍵、主玻璃和/或背襯玻璃。在進行均熱處理時，主玻璃可以遵循模具50的模具表面51，以采取與模具表面51的形狀互補的形狀。在特定實施方式中，其中，模具表面51是球形凸起，主玻璃呈具有球形凹曲率的形狀。

在一些實施方式中，模具50可以是拋物線形狀并且可以產(chǎn)生拋物線形鏡坯。這可以使完成鏡坯所需的研磨及拋光量最小化。

在均熱處理之后，允許鏡坯(其現(xiàn)在是整體的(即一件式的))自然冷卻。自然冷卻可以包括允許鏡坯在沒有溫度調(diào)節(jié)的環(huán)境中或在溫度被調(diào)節(jié)到恒定(例如，不變化)溫度(例如恒溫控制室中的室溫)的環(huán)境中冷卻。而自然冷卻不是必須的。在一些實施方式中，在均熱處理之后，鏡坯可以在其中鏡坯位于溫度被主動調(diào)節(jié)成匹配指定溫度分布的環(huán)境中的過程中進行退火。

在一些實施方式中，在冷卻期間，鏡坯設(shè)置在具有隔熱特性(例如低熱導(dǎo)率和/或高比熱容)的容器——例如窯爐——內(nèi)。在這樣的實施方式中，在均熱處理之后，容器的內(nèi)部隔室處于或接近均熱處理溫度(例如750℃)，而容器外部環(huán)境的溫度可以在5℃與50℃之間。在一些實施方式中，容器外部環(huán)境的溫度是未調(diào)節(jié)的。在其它實施方式中，容器外部環(huán)境的溫度可以調(diào)節(jié)至恒定溫度(例如恒溫控制室中的室溫)。在特定實施方式中，容器外部的溫度可調(diào)節(jié)到約20℃至25℃的恒定溫度。由于其隔熱特性，容器可能減慢或以其它方式延遲鏡坯冷卻的速率。

在一些實施方式中，允許鏡坯保持在容器內(nèi)的同時冷卻到容器外部環(huán)境的溫度。在其他實施方式中，自然冷卻可以包括多個冷卻步驟。在一個特定實施方式中，第一冷卻步驟包括允許鏡坯在保持在密閉容器中的同時冷卻直到達到轉(zhuǎn)變溫度。第二冷卻步驟可以包括在達到轉(zhuǎn)變溫度之后打開容器的內(nèi)部隔室以與容器外部的環(huán)境流體連通。在一些實施方式中，轉(zhuǎn)變溫度為約110℃(+/-5％)，但在其它實施方式中可以變化。使用多個步驟冷卻鏡坯可能縮短冷卻鏡坯的時間長度。特別地，第一步驟可能需要大約24小時，而第二步驟可能需要大約4小時。

在冷卻之后，產(chǎn)生的鏡坯可以從模具50移除。在模具表面51是球形凸面的情況下，鏡坯將具有大致球形凹面和可忽略的內(nèi)應(yīng)力。在一些實施方式中，鏡坯的凹形表面可能需要研磨以及/或者拋光步驟以進一步使鏡坯定形。在一些實施方式中，鏡坯的凹形表面可以首先被研磨以及/或者拋光成基本上呈球形的形狀，但該步驟不是必須的。在一些實施方式中，鏡坯的凹形表面可以被研磨以及/或者拋光成拋物線形狀(在首先將凹形表面研磨以及/或者拋光成球形形狀的情況下或者在沒有首先將凹形表面研磨以及/或者拋光成球形形狀的情況下)。研磨以及拋光步驟可能需要多次重復(fù)和測試以獲得期望的形狀。

完成的鏡坯具有與鏡坯組件類似的結(jié)構(gòu)，除了鏡坯是整體的(例如一件式)之外。例如，在鏡坯組件10放置在模具50中并且被加熱以將其部件熔合在一起的情況下，完成的鏡坯將包括主玻璃部12、多個玻璃鍵部16和背襯玻璃部14。

類似地，在使用組裝的鏡坯組件110的情況下，產(chǎn)生的鏡坯將包括主玻璃部112、多個玻璃鍵部116和背襯玻璃部114。鏡坯還將包括背襯開口114d。背襯開口可以是具有中心的圓形周邊，對稱軸線延伸穿過該中心。

在使用組裝的鏡坯210的情況下，所得到的鏡坯將包括主玻璃部212、多個玻璃鍵部216以及背襯玻璃部214。鏡坯將額外地包括主開口212d并且可以包括或者可以不包括背襯開口214d。主開口212d可以具有圓形周邊，該圓形周邊具有對稱軸線延伸穿過的中心。

在使用組裝的鏡坯310的情況下，所得到的鏡坯將包括主玻璃部312、多個玻璃鍵部316以及背襯玻璃部314。鏡坯可以包括主開口312d和背襯開口314d中的任一者或兩者并且額外地包括連接器部318或320。

在使用組裝的鏡坯410的情況下，所得到的鏡坯將包括主玻璃部412、多個玻璃鍵部416以及背襯玻璃部414。鏡坯可以包括任意或所有的主開口412d、背襯開口414d和連接器部318(或320)。鏡坯將額外地包括一個或多個支架部422。

所得到的鏡坯可以共享所組裝的鏡坯的許多其它性能。所得到的鏡坯可以具有多個鍵部，所述多個鍵部具有從所得到的鏡坯的對稱軸線沿徑向方向延伸的相同的形狀和尺寸。鍵部可以在周向相鄰的成對的鍵部之間具有相等的角間距。所得到的鏡坯可以具有直徑為d1的主圓形周邊，其中，所得到的鏡坯的對稱軸線貫穿主圓形周邊的中心。背襯部可以具有背襯圓形周邊，其中，所得到的鏡坯的對稱軸線貫穿背襯圓形周邊的中心。

所得到的鏡坯的主部和所得到的鏡坯的背襯部可以具有大約為x的間距，該間距對應(yīng)于鍵部的最靠近對稱軸線的第一高度。在一些實施方式中，鍵的最遠離對稱軸線的部分可以具有大約y的高度，該高度等于或小于第一高度x。對每個鍵部而言，鍵部的第一高度可以在所得到的鏡坯的主部的直徑d1的1/2至1/20之間的范圍內(nèi)。在其它實施方式中，對每個鍵部而言，鍵部的第一高度在所得到的鏡坯的主部的直徑d1的1/6至1/10之間的范圍內(nèi)。

所得到的鏡坯或基于所組裝的鏡坯10、110、210、310或410或其變型的任何鏡坯與實心玻璃鏡坯相比具有減小的重量。此外，在一些實施方式中，包括準(zhǔn)備時間(例如各個部件的切割、研磨及定形)、組裝鏡坯組件、熔合及冷卻的上述整個過程可能僅需要大約72小時。由于內(nèi)應(yīng)力減小，鏡坯破裂的機會較少。因此，該方法更便宜并且產(chǎn)生出更容易安裝的產(chǎn)品并且使得制造的望遠鏡減輕大量重量。

盡管本文討論了多個示例性方面和實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到其某些修改、置換，添加和子組合。例如：

·雖然在附圖中僅示出了幾個實施方式，但是鏡坯組件可以包括分別在主玻璃和背襯玻璃中的連接器、玻璃支架、多層圓形玻璃部段、主開口和背襯開口中的一者或更多者的任意組合。

·雖然上述方法是用于創(chuàng)建凹形鏡坯，但類似的方法可用于形成凸形鏡坯。這種方法將需要凹模和基本類似的鏡坯組件。

雖然上文已經(jīng)討論了多個示例性方面和實施方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到其某些修改、置換、添加和子組合。