專利名稱：輻照光學探傷棱鏡裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及材料探傷，具體說涉及用于檢查透明材料的方法和設備。更具體 地說，本發(fā)明涉及用于檢查連接于框架或其他部件的透明材料的方法和設備。
背景技術：
航行器座艙蓋是用于航行器座艙的透明罩，其可以用在一些類型的航行器上。座 艙蓋的作用是為航行器乘員提供天氣保護和適當安靜的環(huán)境。座艙蓋包括固定或連接于框 架的透明材料。這種透明材料可以是，例如，玻璃或丙烯酸。透明材料也可以叫做透明物體。 座艙的框架連接于航行器并且使該座艙蓋能夠移動，或打開和關閉。透明物體通常被機械 加工以包括圍繞其周邊的一排孔，以將該透明材料連接于結構框架。然后這個透明材料用 諸如螺栓或其他緊固系統(tǒng)的緊固件連接于框架，該緊固件設置成通過該透明物體和該框架 連接點中的孔?？梢杂贸砂偕锨У木o固件將透明物體連接于框架。通常，沿著透明物體大 約每一英寸都有緊固件。在座艙蓋的制造和保養(yǎng)中，想要確定在透明材料的任何孔中是否產(chǎn)生裂紋和/或 裂紋從其擴展。在一些情況下這些孔的檢查可以目測進行。在許多情況下，單個的檢查者 可能不能足夠清楚地看見孔以確定是否有裂紋產(chǎn)生和擴展。但是，在許多情況下，孔被座艙 蓋的框架或其他部件所遮蔽。在一些情況下，具有小平面的簡單棱鏡可以用來反射光線，使檢查者能夠看見座 艙蓋框架下面和里面，以確定透明材料連接于框架處的任何孔是否產(chǎn)生裂紋或裂紋從孔擴 展。這種類型的檢查系統(tǒng)在許多情況下行得通。但是，在一些情況下，透明材料設置或位于 框架中足夠深，使得看清楚是否有裂紋產(chǎn)生或擴展是不現(xiàn)實的或者很困難。在這種情況下， 檢查透明材料中的孔的一種方式是拆開一部分座艙蓋，以露出將透明材料連接于座艙蓋框 架的緊固件設置在其中的孔。在一些座艙蓋中，透明物體被粘接在框架上。對于其他的座 艙蓋，透明物體可以用緊固件和粘接連接。結果，對于這種類型的座艙蓋拆開是難以行得通 的。因此，有一種解決這些問題的方法和設備將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
各種有利的實施例提供用于檢查透明材料的方法和設備。在一個有利的實施例 中，一種光學檢查設備包括棱鏡、反射鏡和光源。該棱鏡具有第一端、第一側面(side)和第 二側面，其中該第一側面和第二側面相對，該第一端設置在第一側面和第二側面之間，第一 端具有成角度表面，并且該棱鏡能夠使光轉向。第一側面大致平行于第二側面。該反射鏡 設置在該成角度表面上，其中反射鏡能夠使沿著定向的(directed)視線在第一面上進入 棱鏡的光改變方向沿著觀察者的視線到與第一側面相對的第二側面。該光源連接于棱鏡第 一端上的另一個表面。光源能夠沿著與定向的視線大致同軸的軸線透射(transmit)光通 過棱鏡。
在另一個有利的實施例中，設備包括棱鏡和反射鏡。該棱鏡具有第一側面和第二 側面，其中該第一側面與第二側面相對。該反射鏡設置在第一端，其中反射鏡能夠將光從通 過第二側面的定向的視線反射到通過第一側面的視線的選擇點。在又一個實施例中，提出一種用于檢查連接于結構的透明材料的方法。棱鏡的第 一側面設置在連接于結構的透明材料的表面上，其中連接點出現(xiàn)在該結構表面的下面在透 明材料和結構之間。光沿著定向的視線透射通過棱鏡的第一端到在該結構表面的下面在透 明材料和結構之間的連接點。用反射鏡改變該透射的光的響應(response)的方向從定向 的視線到通過棱鏡的第二側面的視線，該第二側面與第一側面相對。該響應被觀察以檢查 連接點。確定該連接點是否滿足要求。在本發(fā)明的各種實施例中，特征、功能、和優(yōu)點能夠獨立實現(xiàn)，或者在另一些實施 例中特征、功能、和優(yōu)點可以組合，其中進一步的細節(jié)通過參考下面的描述和附圖能夠明白。附圖簡述認為是有利實施例的特性的新穎性特征在附加的權利要求中提出。但是，其有利 的實施例以及使用的優(yōu)選模式，進一步的目的和優(yōu)點通過結合附圖參考下面的本發(fā)明的有 利實施例的詳細描述將會最好地理解，其中

圖1是示出有利的實施例可以用于其中的航行器制造和維修方法的示意圖；圖2是根據(jù)有利實施例的航行器的示意圖；圖3是示出根據(jù)有利實施例的用于檢查透明物體的光學檢查設備的方塊圖；圖4是根據(jù)有利實施例的用多個緊固件安裝在框架中的透明物體的示圖；圖5是示出根據(jù)有利實施例的光學檢查設備的工作的示意圖；圖6是根據(jù)有利實施例的光學檢查設備中的棱鏡的透視圖；圖7是根據(jù)有利實施例的棱鏡的面視圖；圖8是根據(jù)有利實施例的棱鏡的俯視圖；圖9是根據(jù)有利實施例從傾斜端觀察的棱鏡的視圖；圖10是示出根據(jù)有利實施例的光學檢查設備的示意圖；圖11是示出根據(jù)有利實施例的光學檢查設備的俯視圖的示意圖；圖12是示出根據(jù)有利實施例的光學檢查設備的透視圖的示意圖；圖13是根據(jù)有利實施例的用于檢查連接于結構的透明物體的方法的流程圖。優(yōu)選實施例的詳細描述具體參考附圖，本發(fā)明的實施例可以在如圖1所示的航行器制造和維修方法100 和圖2所示的航行器200的上下文中描述。首先參考圖1，圖1是根據(jù)有利的實施例描述的 示出航行器制造和維修方法的示意圖。在生產(chǎn)之前的期間，示例性的航行器制造和維修方 法100可以包括圖2中的航行器200的技術方案和設計102以及材料采購104。在生產(chǎn)期 間，進行圖2中的航行器200的部件和子組件制造106和系統(tǒng)整合108。其后，圖2中的航 行器200可以通過鑒定和交付100，以便投入使用112。在買主使用的時候，圖2中的航行 器200按預定計劃進行常規(guī)的保養(yǎng)和維修114，這種保養(yǎng)和維修可以包括調整、再組合、修 整以及其他保養(yǎng)和維修。航行器制造和維修方法的每個工藝過程可以由系統(tǒng)整合者、第三方、和/或操作者進行。在這些例子中，操作者可以是買主。為了本說明書的目的，系統(tǒng)整合者可以包括 但不限于任何數(shù)目的航行器制造商和主系統(tǒng)子承包商；第三方可以包括但不限于任何數(shù)目 的銷售商、子承包商和供應商；并且操作者可以是航空公司、租賃公司、軍事單位、維修組織寸?，F(xiàn)在參考圖2，圖2示出有利的實施例可以用于其中的航行器的示意圖。在這個 實施例中，航行器200用圖1的航行器制造和維修方法100生產(chǎn)，并且可以包括具有多個系 統(tǒng)204的構架202和內(nèi)部206。系統(tǒng)204的例子包括推進系統(tǒng)208、電子系統(tǒng)210、液壓系統(tǒng) 212和環(huán)境系統(tǒng)214中的一個或多個?？梢园ㄈ魏螖?shù)目的其他系統(tǒng)。雖然示出航行器的 例子，但是各種實施例可以應用于其他行業(yè)，例如汽車行業(yè)。這里體現(xiàn)的設備和方法可以在圖1所示航行器制造和維修方法100的任何一個或 多個階段采用。例如，在圖1中的部件和子組件制造106中生產(chǎn)的部件和子組件可以用類 似于當航行器200處在圖1中的使用112中時生產(chǎn)的部件和子組件的方式來建造或制造。 而且，一個或多個設備實施例、方法實施例或其組合可以在諸如圖1中的部件和子組件制 造106和系統(tǒng)整合108的生產(chǎn)階段期間利用，例如，通過大大地加快航行器200的組裝或減 少航行器200的成本利用。同樣，一個或多個設備實施例、方法實施例或其組合可以在當航 行器處于圖1的使用112中時利用，例如但不限于圖中的保養(yǎng)維修114。在這些具體的實 施例中，在不同實施例中的光學檢查設備可以在諸如圖1中部件和子組件制造106和保養(yǎng) 維修114的步驟期間利用，以檢查連接于其他部件的透明材料。例如，在各種有利的實施例 中，光學檢查設備可以用來檢查座艙蓋與框架的連接。而且，各種有利的實施例還可以用來 檢查窗或客運航行器的入口的連接或商用航行器的座艙。各種有利實施例認識到，利用單個棱鏡檢查連接于框架的透明材料經(jīng)常是不夠 的。鑒于這個問題，各種有利實施例提供用于光學檢查連接于結構的透明材料的方法和設備。在一個有利實施例中，一種光學設備包括棱鏡、反射鏡和光源。該棱鏡具有第一 端、第一側面和第二側面，其中該第一側面和第二側面相對，該第一端設置在第一側面和第 二側面之間，第一端具有成角度表面，并且該棱鏡能夠使光轉向。第一側面大致平行于第二 側面。其他描述的例子可以示出第一側面平行于第二側面，這些側面不必是平行的，并且在 各種實有利的施例中可以是不平行的。該反射鏡設置在成角度表面上，其中反射鏡能夠使 沿著定向的視線在第一側面上進入棱鏡的光改變方向沿著觀察者的視線到與第一側面相 對的第二側面。該光源連接于棱鏡第一端上的另一個表面。光源能夠使光沿著與定向的視 線大致同軸的軸線傳輸通過棱鏡。下面參考圖3，圖3是示出根據(jù)有利實施例的用于檢查透明物體的光學檢查設備 的方塊圖。在這個實例中，光學檢查設備300包括棱鏡302、反射鏡304和光源306。光學設備300可以用于檢查連接于結構310的透明物體308。透明物體308可以 是用于結構或連接于結構的透明材料。透明物體308可以是，例如，座艙蓋、窗或其他部件。 結構310可以是，例如，座艙蓋的框架、窗的框架，或透明材料設置和/或連接于結構310的 一些其他結構。在這些實例中，透明物體308可以通過許多不同的部件連接于結構310，例如，緊 固系統(tǒng)可以通過透明物體308中的孔設置在結構310中，以將透明物體308連接于結構310。在其他實施例中，透明物體308可以粘接于結構310。光學檢查設備300可以用于檢查透明物體308與結構310的連接，以確定維修中 是否需要維修這兩個部件之間的連接。在一些情況下，維修可以用新的透明物體替換該透 明物體。在另一些情況下，維修可以將透明物體重新連接于框架。在另一些情況下，可以增 加維修檢查間隔，以監(jiān)視該透明材料或連接接頭中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的裂痕。作為非限制性的光學 檢查設備300，可以用于檢查將透明物體308連接于結構310的連接裝置312所通過的孔。 在這個實例中，連接裝置312可以是諸如螺栓和螺母的緊固件。在另一些實例中，連接裝置 312可以是將透明物體308粘接于結構310的粘接劑。當透明物體粘接于結構310時，網(wǎng) 孔(mesh)可以用作粘接方法的一部分，該咬合可以看得見，用于檢查以確定該粘接是否完 整(intact)或損壞。在又一些有利實施例中，光學檢查設備300可以用來檢查其中連接裝 置312既包括粘接又包括緊固件的透明物體。光源306通過棱鏡302將光傳輸?shù)酵该魑矬w308中。響應進入透明物體308中的 光的傳輸，接收響應316。響應316是從該透明物體308和/或結構310內(nèi)的其他部件反射 和/或折射的光。在各種有利的實施例中，響應316穿過棱鏡302并且被反射鏡304改變 方向到光學檢查設備300的操作者的觀察點。在這些所示的實例中，光學檢查設備300優(yōu)選以這樣的方式連接于透明物體308， 使得光314能夠以最小的折射或反射傳播進入該透明物體308。以類似的方式，當響應316 返回到光學設備300時，光學設備300與透明物體308的連接也能夠減小光的折射或反射?，F(xiàn)在參考圖4，圖4示出用多個緊固件安裝在框架中的航行器的透明物體的示圖。 在這個實例中，航行器400的一部分用座艙蓋402示出。座艙蓋402包括透明物體404和 結構框架406。諸如圖3中光學檢查設備300的光學檢查設備可以用來檢查座艙蓋404和 結構框架406的連接點。在這個實例中，連接點可以是多個緊固件，例如緊固件408和緊固 件 410。參考圖5，圖5示出根據(jù)有利實施例描述的光學檢查設備的工作的示意圖。在這 個實例中，棱鏡500是圖3中的光學檢查設備300內(nèi)的棱鏡302的一個例子。棱鏡500具 有反射鏡502和傾斜端504。在這些實施例中，反射鏡502是圖3中的反射鏡304的例子。 傾斜端504與端部506相對。棱鏡500還具有連接于透明物體404的表面510的側面508，該側面508可以用 連接劑連接于透明物體404。連接劑可以是使光能夠在棱鏡500和透明物體404之間傳播 的合成物(composition)。這種連接劑可以是，例如，液基乙二醇或丙三醇。這種連接劑是 凝膠光學連接劑或流體光學連接劑。在這個實例中，光源514發(fā)光并使光透射通過傾斜端 504進入棱鏡500中通過表面510。在這個例子中，透明物體404通過緊固件系統(tǒng)518連接于結構框架406，該緊固件 系統(tǒng)包括螺栓520和螺母522。結構516是沿著圖4的A-A線截取的結構框架406的剖視 圖。螺栓520延伸通過透明物體404中的孔524。螺栓520還延伸通過結構框架406中的 凸緣526，并且還通過外面凸緣528。此外，結構框架406、凸緣528與凸緣526組合，使得孔 524的檢查更加困難。在結構框架406中的凸緣526和外面凸緣528內(nèi)的孔524的設置使 得單獨的目視檢查很困難或不可能。而且，孔524到凸緣526和凸緣528的端部530的深 度使得很難或不可能利用簡單的棱鏡用來檢查孔524的狀況。
各種有利的實施例認識到，在檢查透明物體和結構的連接中，在許多情況下可以 用簡單的光學棱鏡。但是在一些情況下，在連接發(fā)生在足夠深處的深度使得利用常規(guī)的棱 鏡變成不現(xiàn)實，因為這些類型的棱鏡不能聚集足夠的光，為檢查者提供對緊固件通過透明 物體的孔的良好的觀察。而且，除了缺少光線之外，眼下能夠得到的棱鏡由于其幾何形狀不 能提供光程。透明物體的厚度也是一個因素。透明物體越薄，觀察緊固件的位置越困難(由 于較小的光孔)。在這個實例中，觀察者或操作者可以出現(xiàn)在具有視線534的觀察點532，該視線延 伸到棱鏡500的側面538。視線534被傾斜端504上的反射鏡502沿著定向的視線536朝 著孔524轉向或改變方向。反射鏡502的角度選擇成將變光引向連接點，即孔524。此外，光源514使光透射通過棱鏡500并且沿著大致或基本與定向的視線536同 軸的方向進入透明物體404中。響應沿著定向視線536被接收，該響應被傾斜端504上的 反射鏡502改變方向回到視線534，進入操作者或其他類型的觀察者的觀察點531。以這種方式，包括棱鏡500、反射鏡502和光源514的光學檢查設備為觀察者提供 檢查透明物體404與結構框架406的連接的能力。具體說，使觀察者能夠檢查孔524，以確 定在這個連接點是否發(fā)生裂紋。這種類型的檢查可以在各個階段進行。例如，該檢查可以在透明物體404安裝在 結構框架406中之后進行。該檢查也可以在此之后當航行器在使用中在航行器的維修期間 進行。而且，雖然透明物體404和結構框架406示作航行器座艙蓋的結構，但是各種有利 實施例可以用于彼此連接的其他類型的結構和透明物體。例如，在這個例子中，光學檢查設 備可以用來檢查客機的窗。而且，檢查可以用于其他類型的連接，這些連接不同于通過透明 物體中的孔使用的緊固件。作為例子，而不是限制，各種有利實施例中的光學檢查設備也可 以用來檢查透明物體與結構的粘接。這種設備也可以用來確定用于將透明物體粘接于結構的材料是否完整或需要修 整。而且，各種有利實施例的設備可以用于出現(xiàn)在不同于航行器的產(chǎn)品中的透明物體和結 構。例如，各種有利實施例可以用于檢查建筑物的窗、潛艇的窗或航行器中的窗或座艙蓋。參考圖6，圖6是根據(jù)有利實施例示出的光學檢查設備的棱鏡的透視圖。在這個例 子中，棱鏡600是諸如圖5所示棱鏡500的一個例子。棱鏡600包括側面602、側面604、傾 斜端606、端608、側面610和側面612。面602和604彼此相對并且彼此基本上大致平行。 側面610和612在棱鏡600中彼此相對并且彼此進本上大致平行。在另一些實施例中，側 面602和604以及側面610和612不必需要彼此平行或基本平行。而且，端部608根據(jù)具 體裝置也可以是成角度表面。此外，在這些實例中，為了光學清晰度側面602、604和端614 的表面被拋光成平面和光滑的。在棱鏡600中，傾斜端606與端部608相對。傾斜端606可以包括反射鏡連接或設置在其上的表面614。正如可以看到的，表面 614具有比部分618和620陡的角度。正如可以看到的，在這個例子中，部分618設置在邊 緣626和628之間。在這個例子中，部分620設置在邊緣630和632之間。以這種觀點，傾 斜端606包括三角形面622和624。三角形面622和624可以是不透明的。在這個例子中， 這些端可以通過將它們涂成黑色成為不透明的。而且端部608也可以通過將這端涂成黑色 成為不透明的。將棱鏡600的不使用的部分涂成黑色防止在棱鏡600中不想要的反射。多個反射可以想要的圖像變模糊。雖然在這些實例中用的是黑色，但是也可以用防止在棱鏡 600內(nèi)反射的其他顏色。 在這些實例中，棱鏡600可以用各種材料制造。例如，棱鏡600可以用丙烯酸玻璃。 丙烯酸玻璃可以是聚甲基丙烯酸甲酯。當利用丙烯酸時，丙烯酸可以是模鑄的丙烯酸或拉 伸的丙烯酸?？梢杂糜诶忡R600的其他材料的例子包括但不限于聚碳酸酯、石英玻璃和二 氧化硅玻璃。當然，可以用任何透明的材料。在這些實例中，用于棱鏡600的材料可以選擇成其折射率與被檢查材料的折射率 相匹配或相近。通過選擇彼此相近的折射率，檢查角度容易制造。具有較高折射率的光學材 料使光轉向的較多，而具有較低折射率的光學材料使光轉向得較少。在這些實例中，棱鏡的 折射率與透明材料的折射率相匹配。這種匹配使光學何形狀簡單。當然，在一些實施例中， 折射率不需要匹配。例如，在一個實例中，復雜的幾何形狀或難以進入透明物體的幾何形狀 可以用這樣的光學檢查設備，其棱鏡用具有用不同折射率的材料制造，以改變光學視線，用 于檢查感興趣的物件。參考圖7，圖7示出棱鏡的側視圖。在這個實例中，傾斜端606具有角度700，在這 個實例中，其大約為52.0度。角度700在平面702和平面704之間測量。這些平面是用于 不同特征的棱鏡的想要的角度的假想平面。平面702是表面604位于其上的平面，而平面 704是傾斜端606的表面614位于其上的平面。棱鏡600還包括在平面702和直線710之 間的角度708，直線710與棱鏡600的邊628 —致。參考圖8，圖8是示出根據(jù)有利實施例的棱鏡的俯視圖。在這個實例中，棱鏡600示 出部分618和620的角度。在這個實例中，邊800和邊802每個分別具有角度804和806， 在這個實例中，這兩個角度大約為10度。在這些實例中，棱鏡600在端部608和傾斜端606 的上邊緣之間具有大約3. 00英寸的長度。從端部608到直線808棱鏡600具有大約2. 27 英寸的長度。參考圖9，圖9根據(jù)有利實施例示出的從傾斜端606觀察的棱鏡的側視圖。正如 在這個實例中可以看到的，側面602和側面604之間的距離大約是0. 93英寸。部分618和 620的寬度是大約0. 70英寸。從側面610到612的寬度是大約3. 20英寸。為了所示的一個有利實施例的目的，提出棱鏡600的角度和尺寸的不同的值。其 他的有利的實施例可以具有其他的角度、尺寸值以及具有各種折射率的光學材料。所選的 具體角度和尺寸可以根據(jù)裝置變化。在一些有利的實施例中，不同的尺寸和角度選擇成提 供視線和定向的視線，以能夠檢查與結構相連接的透明物體或透明材料，在該結構中由于 連接裝置在結構內(nèi)的位置，連接裝置可能難以看見。參考圖10，圖10示出根據(jù)有利實施例描述的光學檢查設備的示意圖。在這個實 例中，光學檢查設備1000是圖3中的光學檢查設備300的一個例子。棱鏡1002是圖3中 的棱鏡302的一個例子，并且可以用具有圖6至圖9所示的棱鏡600的結構的棱鏡來實現(xiàn)。 在這個實例中，反射鏡1004連接于傾斜端1006。在這些實例中，反射鏡1004可以是用光學 粘接劑粘接于傾斜端1006的反射鏡。在其他實施例中，反射鏡1004可以是形成在傾斜端 1006的表面上的反射鏡。此外，光學檢查設備1000包括一組發(fā)光二極管，其可以是一個或多個發(fā)光二極 管。在所示的實例中，這組發(fā)光二極管設置在發(fā)光二極管單元1008和1010中。這些發(fā)光二極管單元是圖3中的光源306的實例。在一些實例中，每個發(fā)光二極管單元具有兩個發(fā) 光二極管。引出線1012、1014、1016和1018是用于發(fā)光二極管單元1008和1010內(nèi)的發(fā)光 二極管的引出線。這些發(fā)光二極管單元連接于棱鏡1002，使得這些單元沿著反射的視線，例 如圖5中的反射的視線536，以大致或基本上同軸的角度發(fā)射或投射光。在這些實施例中， 發(fā)光二極管單元1008和1010通過緊固件1020、1022、1024和1026連接于棱鏡1002。參考圖11，圖11示出根據(jù)有利實施例描述的光學檢查設備的俯視圖的示意圖。在 這個實例中，光學檢查設備1000示出由發(fā)光單元1008和1010發(fā)射的通過棱鏡1002的光的 傳輸。在這些實例中，光的投射1110、1112、1114和1116是由發(fā)光二極管單元1008和1010 的發(fā)光二極管1008、1110、1112和1114產(chǎn)生的，并且示出由每個發(fā)光二極管發(fā)射的光。參考圖12，圖12是光學檢查設備的透視圖，其提供光投射1100、1102、1104和 1106的另一個視圖。參考圖13，圖13是根據(jù)有利實施例描述的用于檢查連接于結構的透明物體的方 法的流程圖。圖13所示的方法可以用光學檢查設備來執(zhí)行，例如圖3中的光學檢查設備 300。在這些實例中，光學檢查設備可以用來檢查透明物體和結構之間的連接點。在這些實 例中，透明的物體是用于連接于結構框架的座艙蓋的透明物體。連接點是緊固件設置在其 中的孔，以將透明物體連接于結構框架。在其他實施例中，連接可以包括粘接劑設置在其中 的表面，以將透明物體連接于結構。可以執(zhí)行圖13所示方法以檢查通常不借助于設備幫助 檢查者看不見的連接點或表面。而且，這些不同的有利實施例能夠以通過棱鏡不能實現(xiàn)的 方式改變視線的方向。該方法通過將棱鏡的第一側面設置透明的物體的表面上開始(操作1300)。這個 操作還包括用粘接劑將棱鏡連接于該表面。在這些實例中該表面與觀察者的視線相對。其次，該方法使光沿著定向的視線透射通過棱鏡的第一端(操作1302)。在這個例 子中，光由結合或連接于棱鏡的光源產(chǎn)生。從傳輸?shù)墓饨邮盏捻憫淖兎较?，從通過棱鏡的第二側面的定向的視線到該視線 (操作1304)。這個視線終止或通過觀察者的觀察點。以這種方式，觀察者能夠看到在透明 物體上的棱鏡的第二側面，并且觀察沿著不同視線的連接點。在這種情況下，改變方向的視 線與沿著透明的物體的連接點的方向可以是90度或大致90度。當然，根據(jù)具體的裝置和 想要的觀察點角度可以變化。這個角度可以通過改變在棱鏡的第一端上的反射鏡的角度來 改變。在這些實施例中，利用設置在棱鏡的第一端上的反射鏡，光從定向的視線改變方 向。然后，在觀察點能夠觀測該響應(操作1306)。進行確定連接點是否滿足要求(操 作1308)。這些要求可以根據(jù)具體的裝置變化。例如，一個要求可以是沒有任何裂紋或磨損 出現(xiàn)在緊固件將透明物體連接于座艙蓋的框架的孔中。在另一個實施例中，要求可以是出 現(xiàn)在緊固件將透明物體連接于座艙蓋的框架的孔中的粘接劑或粘接材料在連接點顯現(xiàn)為 完好的。所用的實際的要求可以隨具體的裝置而定。如果連接點不滿足要求，開始修正動 作(操作1310)，其后該方法終止。這種修正動作可以是，例如，用另一個透明的物體更換該 透明的物體。在其他情況下，如果使用粘接劑，則可以從該結構拆下該透明的物體。除去舊 的粘接劑，并且新的粘接劑可以施加于透明的材料，然后透明的物體被放回該結構中。如果在步驟1308檢查滿足要求，于是不采取修正動作并且方法終止。對于透明的物體和結構之 間的不同的連接點，或者對于結構組件中的不同的透明的物體，可以重復這個方法。
為了示出和說明的目的已經(jīng)描述了各種有利的實施例，并不意味著這些實施例是 排他的，或以所公開的形式限制這些實施例。對于本領域的技術人員而言許多修改和變化 是顯然的。而且與其他有利的實施例相比各種有利的實施例可以提供不同的優(yōu)點。這些選 擇的實施例選擇為并描述為以便最好地說明實施例的原理、實際應用，以及使本領域的普 通技術人員能夠理解具有適合于預期的具體應用的各種修改的各種實施例。
權利要求
一種光學檢查設備包括棱鏡，所述棱鏡具有第一端、第一側面和第二側面，其中所述第一側面和所述第二側面相對，所述第一側面和所述第二側面大致平行，所述第一端設置在所述第一側面和所述第二側面之間，所述第一端具有成角度表面，并且所述棱鏡能夠使光轉向；反射鏡，所述反射鏡設置在所述成角度表面上，其中所述反射鏡能夠使沿著定向的視線在所述第一側面上進入所述棱鏡的光改變方向沿著觀察者的視線到與所述第一側面相對的所述第二側面；以及光源，所述光源連接于所述棱鏡的所述第一端上的另一個表面，其中所述光源能夠使光沿著與所述定向的視線大致同軸的軸線通過該棱鏡透射。
2.根據(jù)權利要求1的所述光學檢查設備，其中所述成角度表面相對于所述第一側面所 在平面具有大約52度的角度。
3.根據(jù)權利要求1的所述光學檢查設備，其中所述反射鏡從下面其中之一選擇在所 述成角度表面上形成的反射鏡表面和連接于所述成角度表面的光學反射鏡。
4.根據(jù)權利要求1的所述光學檢查設備，其中所述棱鏡用下述其中一種材料形成聚 甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。
5.根據(jù)權利要求1的所述光學檢查設備，其中所述光源是一組發(fā)光二極管。
6.根據(jù)權利要求1的所述光學檢查設備，其中所述棱鏡具有與所述第一端相對的第二 端，其中所述第二端是不透明的。
7.一種設備包括光學棱鏡，所述光學棱鏡具有第一側面、第二側面和第一端，其中所述第一側面與所述 第二側面相對；以及反射鏡，所述反射鏡設置在所述第一端，其中所述反射鏡能夠從通過所述第二側面的 定向的視線反射光到通過所述第一側面的視線的選擇點。
8.根據(jù)權利要求7的所述設備，其中所述反射鏡設置在所述光學棱鏡的第一端處的成 角度表面上。
9.根據(jù)權利要求8的所述設備，還包括連接于所述第一端的光源，所述成角度表面設置在所述第一端上，其中所述光源能夠 沿著與所述定向的視線大致同軸地對齊的軸線發(fā)射光。
10.根據(jù)權利要求9的所述設備，其中所述光源包括第一發(fā)光二極管單元和第二發(fā)光 二極管單元，其中所述第一發(fā)光二極管單元和所述第二發(fā)光二極管單元連接于所述第一端。
11.根據(jù)權利要求7的所述設備，其中形成所述光學棱鏡的材料選自下述其中之一聚 甲基丙烯酸甲酯和聚碳酸酯。
12.根據(jù)權利要求8的所述設備，其中所述反射鏡選自下述其中之一在所述成角度表 面上形成的反射鏡表面和連接于所述成角度表面的光學反射鏡。
13.一種用于檢查連接于結構的透明物體的方法，所述方法包括將棱鏡的第一側面設置在連接于結構的透明物體的表面上，其中連接點出現(xiàn)在所述結 構表面的下面的所述透明物體和結構之間；使光沿著定向的視線透射通過所述棱鏡的所述第一側面到所述透明的物體的連接點.從所述定向的視線改變所述透射的光的響應的方向到通過所述棱鏡的第二側面的視 線，所述第二側面與具有反射鏡的所述第一側面相對； 觀察所述響應以檢查所述連接點；以及 確定所述連接點是否滿足要求。
14.根據(jù)權利要求13的所述方法，還包括響應所述連接點不滿足要求的確定開始修正動作。
15.根據(jù)權利要求13的所述方法，其中所述棱鏡的所述第一端設置在所述棱鏡的所述 第一側面和所述第二側面之間，其中所述第一端具有成角度表面，其中用于所述棱鏡的反 射鏡設置在所述成角度表面上，并且其中所述棱鏡具有連接于所述棱鏡的第一端的另一個 表面上的光源，并且透射所述光源。
16.根據(jù)權利要求13的所述方法，其中所述連接點包括在所述透明物體上的孔。
17.根據(jù)權利要求16的所述方法，所述要求是在圍繞所述連接點的所述透明物體中沒 有裂紋。
18.根據(jù)權利要求13的所述方法，其中所述連接點包括粘接劑。
19.根據(jù)權利要求13的所述方法，其中所述透明的物體是用于座艙蓋的透明物體，而 所述結構是用于該座艙蓋的框架。
20.根據(jù)權利要求13的所述方法，其中所述透明的物體是用于潛艇、航天器、航行器、 船只和建筑物的框架中的窗。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于檢查透明材料的方法和設備。一種光學檢查設備包括棱鏡、反射鏡和光源。該棱鏡具有第一端、第一側面和第二側面。該第一側面和第二側面相對，并且該第一端設置在第一側面和第二側面之間，第一端具有成角度表面，并且該棱鏡能夠使光轉向。第一側面大致平行于第二側面。該反射鏡設置在該成角度表面上。該反射鏡能夠使沿著定向的視線在第一側面上進入棱鏡的光改變方向沿著觀察者的視線到第二側面。該光源連接于第一端上的另一個表面。該光源能夠使光沿著定向的視線通過棱鏡透射。
文檔編號G01N21/95GK101855540SQ200880115049
公開日2010年10月6日 申請日期2008年8月21日 優(yōu)先權日2007年9月6日
發(fā)明者K·L·布朗, S·J·敏納 申請人:波音公司