氣密地密封的檢孔儀探測器頂端的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及氣密地密封的檢孔儀探測器頂端。一種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，包括光學(xué)殼體和容納在光學(xué)殼體內(nèi)的光學(xué)元件。光學(xué)殼體容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維。容納在光學(xué)殼體內(nèi)的光學(xué)元件使光集中到一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維上。密封部件相對(duì)于光學(xué)殼體而密封光學(xué)元件。密封部件包括固化的玻璃熔塊材料。在一個(gè)示例中，密封部件環(huán)形地設(shè)置在光學(xué)殼體與光學(xué)元件之間。還提供了形成光學(xué)系統(tǒng)的方法。
【專利說明】氣密地密封的檢孔儀探測器頂端

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及檢孔儀組件，且更具體而言，涉及將光學(xué)元件密封在檢孔儀組 件內(nèi)。

【背景技術(shù)】
[0002] 檢孔儀為已知的且用于許多不同的應(yīng)用中。例如，檢孔儀用于通過獲取區(qū)域的圖 像來檢查該區(qū)域。檢孔儀一般包括用于容納與圖像的獲取相關(guān)聯(lián)的光學(xué)元件（例如，透鏡、 光纖束等）的檢孔儀探測器頂端。過去，聚環(huán)氧化物材料（例如，環(huán)氧樹脂）用于密封光學(xué) 元件且限制冷凝物、濕氣等進(jìn)入檢孔儀探測器頂端的內(nèi)部的通路。
[0003] 然而，檢孔儀探測器頂端用于具有相對(duì)較高的溫度波動(dòng)的區(qū)域中。此外，取決于具 體區(qū)域，檢孔儀探測器頂端暴露于相對(duì)腐蝕性的化學(xué)制品。該溫度波動(dòng)和/或化學(xué)制品暴 露不利于密封且腐蝕密封，因此允許冷凝物、濕氣等進(jìn)入檢孔儀探測器頂端。
[0004] 因此，將光學(xué)元件密封在經(jīng)得起溫度波動(dòng)和化學(xué)侵蝕的檢孔儀探測器頂端內(nèi)將為 有利的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 下文呈現(xiàn)了本發(fā)明的簡化的概述，以便提供本發(fā)明的一些示例性方面的基本理 解。該概述不是本發(fā)明的廣泛綜述。此外，該概述不旨在識(shí)別本發(fā)明的關(guān)鍵要素，也不旨在 界定本發(fā)明的范圍。概述的唯一目的在于作為稍后呈現(xiàn)的更詳細(xì)的描述的前序來以簡化的 形式呈現(xiàn)本發(fā)明的一些理念。
[0006] 根據(jù)一個(gè)方面，提供了一種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)系統(tǒng)包括構(gòu)造成容 納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維的光學(xué)殼體。容納在光學(xué)殼體內(nèi)的光學(xué)元件使光集中在一個(gè)或多個(gè) 光學(xué)纖維上。密封部件相對(duì)于光學(xué)殼體而密封光學(xué)元件。密封部件包括固化的玻璃熔塊材 料。
[0007] 根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)。該光學(xué)系統(tǒng)包括構(gòu)造成 容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維的光學(xué)殼體。容納在光學(xué)殼體內(nèi)的光學(xué)元件使光集中在一個(gè)或多 個(gè)光學(xué)纖維上。密封部件環(huán)形地設(shè)置在光學(xué)殼體與光學(xué)元件之間。密封部件包括與光學(xué)殼 體和光學(xué)元件形成密封的固化的玻璃熔塊材料。
[0008] 根據(jù)另一個(gè)方面，提供了一種形成光學(xué)系統(tǒng)的方法。該方法包括提供光學(xué)殼體和 提供光學(xué)元件的步驟。該方法還包括使密封部件附著在光學(xué)殼體和光學(xué)元件中的至少一者 上的步驟，密封部件包括玻璃熔塊材料。該方法包括加熱密封部件以將光學(xué)元件氣密地密 封到光學(xué)殼體上的步驟。
[0009] -種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)包括： 光學(xué)殼體，光學(xué)殼體構(gòu)造成容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維； 光學(xué)元件，光學(xué)元件容納在光學(xué)殼體內(nèi)，用于使光集中到一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維上；以及 密封部件，密封部件構(gòu)造成相對(duì)于光學(xué)殼體而密封光學(xué)元件，密封部件包括固化的玻 璃熔塊材料。
[0010] 優(yōu)選地，光學(xué)殼體包括檢孔儀探測器頂端。
[0011] 優(yōu)選地，光學(xué)元件包括用于密封到檢孔儀探測器頂端的透鏡。
[0012] 優(yōu)選地，光學(xué)殼體被包括作為檢孔儀組件的一部分。
[0013] 優(yōu)選地，密封部件還包括用于粘合到玻璃熔塊材料上的粘合劑材料。
[0014] 優(yōu)選地，密封部件設(shè)置在光學(xué)殼體與光學(xué)元件之間，密封部件分別與光學(xué)殼體和 光學(xué)元件接觸。
[0015] 優(yōu)選地，密封部件環(huán)形地設(shè)置在光學(xué)殼體與光學(xué)元件之間。
[0016] 優(yōu)選地，密封部件構(gòu)造成由熱源加熱，以相對(duì)于光學(xué)殼體而密封光學(xué)元件。
[0017] 優(yōu)選地，密封部件包括粘合劑材料。
[0018] -種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，光學(xué)系統(tǒng)包括： 光學(xué)殼體，光學(xué)殼體構(gòu)造成容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維； 光學(xué)元件，光學(xué)元件容納在光學(xué)殼體內(nèi)，用于使光集中到一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維上；以及 密封部件，密封部件環(huán)形地設(shè)置在光學(xué)殼體與光學(xué)元件之間，密封部件包括固化的玻 璃熔塊材料，其構(gòu)造成與光學(xué)殼體和光學(xué)元件形成密封。
[0019] 優(yōu)選地，光學(xué)殼體包括檢孔儀探測器頂端。
[0020] 優(yōu)選地，光學(xué)元件包括用于密封到檢孔儀探測器頂端的透鏡。
[0021] 優(yōu)選地，光學(xué)殼體被包括作為檢孔儀組件的一部分。
[0022] 優(yōu)選地，密封部件還包括用于粘合到玻璃熔塊材料上的粘合劑材料。
[0023] 優(yōu)選地，密封部件構(gòu)造成由熱源加熱，以相對(duì)于光學(xué)殼體而密封光學(xué)元件。
[0024] 優(yōu)選地，密封部件包括粘合劑材料。
[0025] -種形成光學(xué)系統(tǒng)的方法，方法包括以下步驟： 提供光學(xué)殼體； 提供光學(xué)元件； 使密封部件附著在光學(xué)殼體和光學(xué)元件中的至少一者上，密封部件包括玻璃熔塊材 料；以及 加熱密封部件以將光學(xué)元件氣密地密封到光學(xué)殼體上。
[0026] 優(yōu)選地，加熱密封部件的步驟包括使用熱源來加熱密封部件。
[0027] 優(yōu)選地，光學(xué)殼體被提供作為檢孔儀組件的一部分。
[0028] 優(yōu)選地，附著密封部件的步驟包括使密封部件環(huán)形地附著在光學(xué)殼體和光學(xué)元件 中的至少一者上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029] 在參照所附附圖閱讀以下描述時(shí)，本發(fā)明的前述方面及其它方面將對(duì)與本發(fā)明相 關(guān)的領(lǐng)域中的技術(shù)人員變得明顯，在附圖中： 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一方面的包括示例性相機(jī)組件的示例性光學(xué)系統(tǒng)； 圖2為沿圖1的線2-2的截面視圖，示出了相機(jī)組件的橫截面； 圖3為類似于圖2的相機(jī)組件的局部分解截面視圖，其中密封部件和光學(xué)元件與光學(xué) 殼體分離； 圖4為類似于圖2的相機(jī)組件的截面視圖，其中熱源加熱密封部件；以及 圖5為描繪了形成光學(xué)系統(tǒng)的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0030] 附圖中描述和示出了合并本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性實(shí)施例。這些示出的 示例不旨在限制本發(fā)明。例如，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面可用于其它實(shí)施例中且甚至用于 其它類型的裝置中。此外，本文中使用的某些術(shù)語僅為了方便而不被看作是對(duì)本發(fā)明的限 制。更進(jìn)一步，在附圖中，相同的參考數(shù)字用于指示相同的元件。
[0031] 圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的示例性光學(xué)系統(tǒng)10。大體上，光學(xué)系統(tǒng)10用于 監(jiān)測和/或檢查區(qū)域。由于光學(xué)系統(tǒng)10包括任何數(shù)目的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造，故圖1中略微大致地 /示意性地繪出了光學(xué)系統(tǒng)10。大體上，光學(xué)系統(tǒng)10將通過對(duì)圖像/影像獲?。ɡ?，采 集、記錄等）來對(duì)區(qū)域監(jiān)測、檢查等。光學(xué)系統(tǒng)10可包括任何數(shù)目的裝置，如，檢孔儀組件、 影像探測器、纖維鏡、相機(jī)等。圖1將光學(xué)系統(tǒng)10繪為包括檢孔儀組件，然而，光學(xué)系統(tǒng)10 不限于該結(jié)構(gòu)，且可包括與上述裝置相關(guān)聯(lián)的其它結(jié)構(gòu)。
[0032] 光學(xué)系統(tǒng)10包括與獲取圖像/影像相關(guān)聯(lián)的一定數(shù)目的結(jié)構(gòu)。例如，光學(xué)系統(tǒng)10 包括控制設(shè)備12。略微大致地/示意性地示出了控制設(shè)備12。在所示出的示例中，控制設(shè) 備12包括手柄部分14。手柄部分14的尺寸和形狀定制成由人手抓持。手柄部分14可包 括允許使用者將信息控制和/或輸入到控制設(shè)備12的一個(gè)或多個(gè)控制/功能按鈕。與按 鈕相關(guān)聯(lián)的控制/功能可變化且不必是對(duì)本發(fā)明的具體限制。此外，手柄部分14不限于所 示出的示例中的結(jié)構(gòu)，且可采用一定數(shù)目的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)。
[0033] 控制設(shè)備12還包括顯示屏16。在示出的示例內(nèi)，顯示屏16位于手柄部分14上 方。控制設(shè)備12可包括影像控制器、驅(qū)動(dòng)器等，以在顯示屏16上提供成像。顯示屏16可 顯示區(qū)域的圖像/影像。將理解的是，顯示屏16不限于位于控制設(shè)備12內(nèi)，且在其它示例 中，顯示屏16可位于與控制設(shè)備12分離的結(jié)構(gòu)內(nèi)。將理解的是，光學(xué)系統(tǒng)10的部分內(nèi)的 濕氣/冷凝物的非期望的存在可不利地影響顯示屏16上的圖像/影像的顯示。
[0034] 光學(xué)系統(tǒng)10還包括探測器組件18。探測器組件18在一端處附接到控制設(shè)備12 上。在一個(gè)示例中，探測器組件18為長形的柔性結(jié)構(gòu)，其中探測器組件18的一部分可移動(dòng) 和/或鉸接。將認(rèn)識(shí)到的是，本文示出和描述的探測器組件18僅為探測器組件18的多種 不同示例中的一個(gè)示例。探測器組件18可容納線、鉸接纜線、光纖束等，同時(shí)提供對(duì)線的保 護(hù)，以免受刮擦、磨損、環(huán)境影響等。通過為長形，探測器組件18可插入具有關(guān)于物理/視 覺可達(dá)性的一些限制的區(qū)域中。
[0035] 光學(xué)系統(tǒng)10還包括設(shè)置在探測器組件18的端部處的相機(jī)組件20。具體而言，相 機(jī)組件20定位在與控制設(shè)備12相對(duì)的探測器組件18的端部處。在所示出的示例中，相機(jī) 組件20包括檢孔儀探測器頂端，其包括上述光學(xué)元件24。相機(jī)組件20可包括用于采集/ 儲(chǔ)存區(qū)域的圖像和/或影像的任何數(shù)目的圖像獲取裝置。相機(jī)組件20可定位在區(qū)域內(nèi)，其 中相機(jī)組件20操作來用以獲取區(qū)域的圖像。
[0036] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖2,示出了相機(jī)組件20和相關(guān)聯(lián)的光學(xué)元件24的截面視圖。將理解的 是，出于示范性目的，在該示例中僅描繪了相機(jī)組件20和光學(xué)元件24的大致的示意性橫截 面，且更清楚地示出了相機(jī)組件20的內(nèi)部的某些方面。此外，在操作中，相機(jī)組件20將以 類似于圖1中所示的方式完全組裝。
[0037] 相機(jī)組件20處的光學(xué)系統(tǒng)10包括光學(xué)殼體22。光學(xué)殼體22可具有可容納光學(xué) 元件24(例如，一個(gè)或多個(gè)透鏡、光圈、濾器、纖維光學(xué)器件等）的任何數(shù)目的結(jié)構(gòu)。光學(xué)殼 體22可被包括作為探測器組件18的一部分，或在其它示例中，可操作地附接到探測器組件 18上。具體而言，光學(xué)殼體22附接到探測器組件18的端部上。光學(xué)殼體22可包括金屬材 料（例如，不銹鋼等），但在其它示例中，光學(xué)殼體22可僅部分地由金屬形成或可由非金屬 材料形成。
[0038] 光學(xué)殼體22可收納與圖像獲取有關(guān)的一定數(shù)目的不同結(jié)構(gòu)，如，光學(xué)纖維23 (例 如，光纖束、纜線、線等）。將理解的是，由于光學(xué)纖維23 (例如，光纖束、纜線、線等）包括任 何數(shù)目的尺寸、形狀以及結(jié)構(gòu)，故圖2中略微大致地/示意性地描繪了容納在光學(xué)殼體22 中的光學(xué)纖維23(例如，光纖束、纜線、線等）。然而，在操作中，光學(xué)纖維23(例如，光纖束、 纜線、線等）可至少部分地延伸穿過光學(xué)殼體22的內(nèi)部。光學(xué)殼體22將保護(hù)光學(xué)纖維23 免受環(huán)境條件，其包括濕氣、濕度、冷凝物、高/低溫等。光學(xué)纖維23可輔助光從光學(xué)殼體 22傳遞到控制設(shè)備12。
[0039] 如所提到的，光學(xué)殼體22容納光學(xué)元件24。此外，如所提到的，光學(xué)元件24可為 一個(gè)或多個(gè)元件，且可包括透鏡、光圈、濾器等。圖2內(nèi)所示的示例包括三個(gè)光學(xué)元件，但其 它示例可包括多于或少于三個(gè)的所示光學(xué)元件。光學(xué)元件24輔助獲取來自區(qū)域的圖像。在 一個(gè)示例中，光學(xué)元件24將作用為集中來自區(qū)域的光，如，集中到光學(xué)纖維23 (例如，光纖 束等）上。例如，光學(xué)元件24可包括凹透鏡、凸透鏡等。本文中，不管數(shù)目和類型/結(jié)構(gòu)， 一個(gè)或多個(gè)光學(xué)元件24簡單地稱作光學(xué)元件24。
[0040] 除光學(xué)元件24之外，光學(xué)殼體22還可容納第二光學(xué)元件25。第二光學(xué)元件25可 定位成鄰近光學(xué)殼體22內(nèi)的光學(xué)纖維23。第二光學(xué)元件25可包括任何類型的透鏡，如，凹 透鏡、凸透鏡等。同樣地，第二光學(xué)元件25的尺寸可比如圖所示的更大或更小。第二光學(xué) 元件25可通過將來自區(qū)域的光進(jìn)一步集中/或引導(dǎo)到光學(xué)纖維23上來起作用。
[0041] 光學(xué)系統(tǒng)10在相機(jī)組件20處還包括用于相對(duì)于光學(xué)殼體22密封光學(xué)元件24的 密封部件30,以便限制濕氣和/或冷凝物進(jìn)入光學(xué)殼體22的通路。在一個(gè)示例中，密封部 件30將使光學(xué)元件24直接密封到光學(xué)殼體22上。在另一個(gè)示例中，密封部件30可間接 地密封光學(xué)元件24和光學(xué)殼體22,如，通過包括在光學(xué)元件24與光學(xué)殼體22之間的中間 層。將認(rèn)識(shí)到的是，如果存在多個(gè)光學(xué)元件24,則密封部件30可密封僅一個(gè)光學(xué)元件244 或多個(gè)光學(xué)元件24的僅一部分。例如，可密封多個(gè)光學(xué)元件24的最外面的一個(gè)。將認(rèn)識(shí) 到的是，多個(gè)光學(xué)元件24中的一者或少于全部的此類密封被認(rèn)為是將光學(xué)元件24密封為 集合的整體。此外，將回想到的是，多個(gè)光學(xué)元件24被認(rèn)為是包括在大體的描述性用語〃 光學(xué)元件〃內(nèi)，且因此多個(gè)中的一個(gè)或一些的密封被認(rèn)為是該描述性用語〃光學(xué)元件〃的 密封。
[0042] 密封部件30包括玻璃熔塊材料。在一個(gè)示例中，密封部件30包括玻璃熔塊材料。 熔塊材料最初為微粒/粉末形式。此外，在一個(gè)示例中，密封部件30還包括固化的熔塊材 料（例如，固化的玻璃熔塊材料）。在又一個(gè)示例中，包括玻璃熔塊材料的密封部件30最初 將為粉末的形式。例如，該粉末狀的玻璃熔塊材料包括，硅玻璃、含玻璃粉末的糊狀物、有機(jī) 粘結(jié)劑材料、（無機(jī)）有機(jī)填料、溶劑等。粉末狀的玻璃熔塊材料包括多種玻璃熔塊粉末尺 寸，如，在微米水平尺寸的顆粒的范圍內(nèi)。
[0043] 提供密封部件30的熔塊可加熱以達(dá)到流體或半流體狀態(tài)，以便熔塊微粒可一起 流動(dòng)。在加熱粉末之后，密封部件30將形成固化的玻璃熔塊材料。包括在粉末狀的玻璃熔 塊中的一些材料在加熱過程期間可被燒掉，包括有機(jī)粘合劑材料等。密封部件30將使光學(xué) 殼體22 (如，以氣密密封水平）密封到光學(xué)元件24上。通過形成氣密的密封，密封部件30 大體上為密閉空氣的，且抵抗水、濕氣、冷凝物等穿過該密封部件30的通路。
[0044] 如圖2中所示，密封部件30可定位成鄰近且接觸處于各種位置/構(gòu)造的光學(xué)殼體 22和光學(xué)元件24。在所示出的示例中，密封部件30設(shè)置在形成于光學(xué)殼體22中的環(huán)形凹 槽32中。環(huán)形凹槽32具有大體上匹配光學(xué)元件24的外緣的形狀（例如，在所示出的示例 中的圓形形狀）的形狀。當(dāng)然，凹槽32不限于包括該環(huán)形/圓形形狀，且可包括任何數(shù)目的 尺寸和形狀，包括可匹配或可不匹配光學(xué)元件24的形狀的形狀。凹槽32界定在一側(cè)（例 如，外側(cè)）上，且在相對(duì)側(cè)上開放朝向光學(xué)元件24。密封部件30最初至少部分地設(shè)置在凹 槽32內(nèi)，使得提供密封部件30的熔塊在加熱時(shí)將流動(dòng)且實(shí)質(zhì)上包繞/接觸光學(xué)元件24。
[0045] 將理解的是，在其它不例中，光學(xué)殼體22不限于包括凹槽32。相反，光學(xué)殼體22 可不包括凹槽32,且作為替代，密封部件30將直接附著到光學(xué)殼體22和光學(xué)元件24中的 一者或兩者上。因此，圖2中示出的示例僅包括光學(xué)殼體22、光學(xué)元件24以及密封部件30 的一個(gè)不例性布置。
[0046] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖3,現(xiàn)在將描述形成光學(xué)系統(tǒng)10且具體為其相機(jī)組件20的方法。圖 3繪出了相機(jī)組件20的局部分解截面視圖。在該示例中，以截面形式再次示出了光學(xué)殼體 22、光學(xué)元件24以及密封部件30,以圖更清楚地繪出光學(xué)元件24和密封部件30相對(duì)于光 學(xué)殼體22的相對(duì)位置。此外，將認(rèn)識(shí)到的是，出于示范性目的以分解形式示出了相機(jī)組件 20,以示出光學(xué)殼體22、光學(xué)元件24與密封部件30之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。然而，在操作中，相機(jī) 組件20將以類似于圖1中示出的方式處于完全組裝狀態(tài)。
[0047] 如圖3中所示，光學(xué)元件24可定位在光學(xué)殼體22內(nèi)。在該示例中，光學(xué)元件24 將定位在形成于光學(xué)殼體22中的開口 34內(nèi)。盡管該示例中僅示出了開口 34的截面視圖， 但開口 34在操作中可具有大體上圓形的形狀。然而，在其它示例中，開口 34包括用以容納 變化的尺寸/形狀的光學(xué)元件24的任何數(shù)目的形狀（例如，橢圓形形狀、四邊形形狀等）。 在又一個(gè)示例中，光學(xué)殼體22不限于包括開口 34,且作為替代，光學(xué)元件24可密封到?jīng)]有 開口 34的光學(xué)殼體22上。
[0048] 在光學(xué)元件24定位在開口 34內(nèi)的情況下，然后密封部件30將用于相對(duì)于光學(xué)殼 體22密封光學(xué)元件24。將理解的是，以環(huán)形形式示出了密封部件30以示出發(fā)生在光學(xué)殼 體與光學(xué)元件24之間的配合。當(dāng)然，將認(rèn)識(shí)到的是，最初的熔塊可具有微粒/粉末狀形式， 可能作為糊狀物的一部分。
[0049] 將理解的是，密封部件30可在光學(xué)元件24接合光學(xué)殼體22 (即，定位在開口 34 內(nèi)）之前或之后應(yīng)用。例如，在一個(gè)可能的示例中，密封部件30 (即，最初的熔塊，如，處于 糊狀物形式）在光學(xué)元件24接合光學(xué)殼體22之前應(yīng)用于光學(xué)元件24或光學(xué)殼體22中的 一者上。在另一個(gè)示例中，密封部件30(即，最初的熔塊）在光學(xué)元件24接合光學(xué)殼體22 之后應(yīng)用。
[0050] 圖3中略微大致地示意性地描繪了密封部件30。在該示例中，密封部件30包括其 大體上橢圓形的橫截面。當(dāng)然，由于密封部件30最初可為微粒/粉末的形式，故密封部件 30不限于此類形狀。相反，取決于特定的應(yīng)用，密封部件30可包括多種的尺寸和形狀。密 封部件30設(shè)置在光學(xué)殼體22與光學(xué)元件24之間。在該示例中，密封部件30將定位在凹 槽32中（例如，其內(nèi)）或附近。因此，密封部件30將分別與光學(xué)殼體22和光學(xué)元件24初 次接觸。
[0051] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖4,在光學(xué)元件24和密封部件30就位的情況下，熱源50將相對(duì)于光學(xué) 殼體22和光學(xué)元件24密封該密封部件30。將認(rèn)識(shí)到的是，圖4中大致地/示意性地示出 了熱源50,以便于圖示。實(shí)際上，熱源50包括任何數(shù)目的熱源，其中的一些為已知的。例 如，熱源50包括紅外線熱源或光源、激光熱源、燈泡、高強(qiáng)度燈泡等。
[0052] 熱源50向密封部件30提供熱52 (以箭頭示意性地示出），以至少部分地熔化密封 部件30。熱源50向密封部件30提供局部加熱，以控制密封部件30在加熱/熔化時(shí)的流 動(dòng)。盡管熱源50包括寬范圍的射束尺寸，但在一個(gè)可能的示例中，熱源50具有大約1毫米 (大約0.04英寸）的直徑點(diǎn)尺寸。當(dāng)然，可構(gòu)想出其它點(diǎn)尺寸。
[0053] 通過至少部分地熔化，密封部件30將流入凹槽32中且實(shí)質(zhì)上包繞光學(xué)元件24。 具體而言，密封部件30將包繞光學(xué)元件24的外緣而同時(shí)接觸光學(xué)殼體22 (即，接觸凹槽 32的壁）。由于通過熱源50局部加熱，故控制了該密封部件30的流動(dòng)。同樣地，減少/限 制了密封部件30到光學(xué)殼體22 (例如，沿遠(yuǎn)離光學(xué)元件24的方向）的非計(jì)劃區(qū)域的流動(dòng)。 在另一個(gè)示例中，熱源50可以不僅加熱密封部件30,還可加熱鄰近密封部件30的光學(xué)殼 體22的部分。在此類示例中，光學(xué)殼體22的這些部分將加熱，因此加熱了密封部件30且 引起密封部件30熔化和流動(dòng)。
[0054] 熱源50和密封部件30將相對(duì)于彼此移動(dòng)，使得實(shí)質(zhì)上所有密封部件30都將被加 熱。在所示出的示例中，熱源50可沿方向54 (以箭頭大致地/示意性地示出）移動(dòng)。該方 向54可與密封部件30的形狀實(shí)質(zhì)上相匹配。例如，當(dāng)密封部件30沿光學(xué)殼體22環(huán)形地延 伸時(shí)，熱源50移動(dòng)所沿著的方向54可大體上與該環(huán)形形狀相匹配。當(dāng)然，在其它示例中， 密封部件30不限于環(huán)形地延伸，且因此可調(diào)整（S卩，通過沿直線延伸，通過使一個(gè)或多個(gè)彎 轉(zhuǎn)/彎曲等）熱源50的方向54。在該示例中，光學(xué)殼體22和密封部件30將相對(duì)于熱源 50保持相對(duì)靜止。
[0055] 在其它示例中，熱源50不限于沿方向54移動(dòng)。作為替代，熱源50可為相對(duì)靜止 的，而光學(xué)殼體22和密封部件30沿方向54移動(dòng)。在此示例中，光學(xué)殼體22和密封部件30 可旋轉(zhuǎn)，使得熱源50在保持相對(duì)靜止的同時(shí)施加熱52。
[0056] 在這些示例中的任一者中，將理解的是，熱源50和/或光學(xué)殼體22的相對(duì)速度取 決于由密封部件30形成的密封的期望的特征而可調(diào)整。例如，可影響熱源50和/或光學(xué) 殼體22的相對(duì)速度的特征包括熱52的強(qiáng)度、密封部件30的材料、密封部件30的數(shù)量/厚 度、空氣溫度/濕度等。同樣地，熱源50和/或光學(xué)殼體22的相對(duì)速度可至少足夠快地熔 化密封部件30且有效地密封光學(xué)殼體22和光學(xué)元件24。
[0057] 當(dāng)然，如果構(gòu)想了其它加熱布置（例如，同時(shí)的環(huán)形加熱）。如果使用了此類其它 加熱布置，則提供了適當(dāng)?shù)臒崾┘雍涂刂啤?br> [0058] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到圖5,示出了形成光學(xué)系統(tǒng)10的示例性方法100。方法100可與上文參 照?qǐng)D1至圖4示出和描述的示例性光學(xué)系統(tǒng)10和相機(jī)組件20相關(guān)聯(lián)地執(zhí)行。
[0059] 方法100包括提供光學(xué)殼體22的步驟110。具體而言，如參照?qǐng)D1至圖4描述的 那樣，光學(xué)殼體22設(shè)置在探測器組件18的端部處。光學(xué)殼體22將容納和保護(hù)光學(xué)結(jié)構(gòu) (例如，線、透鏡、光纖束等）免受濕氣、濕度和/或其它環(huán)境條件。
[0060] 方法100還包括提供光學(xué)元件24的步驟120。具體而言，如上文參照?qǐng)D1至圖4 描述的那樣，光學(xué)元件24包括輔助獲取圖像/影像的一個(gè)或多個(gè)透鏡、光圈等。光學(xué)元件 24可將來自區(qū)域的光集中到容納在光學(xué)殼體22內(nèi)的光纖束等上。
[0061] 方法100還包括使密封部件30附著在光學(xué)殼體22和光學(xué)元件24中的至少一者 上的步驟130,其中密封部件30包括玻璃熔塊材料。具體而言，如參照?qǐng)D3描述的那樣，密 封部件30最初可為微粒/粉末形式且包括玻璃熔塊材料。密封部件30將定位在光學(xué)殼體 22與凹槽32內(nèi)的光學(xué)兀件24之間。同樣地，密封部件30分別與光學(xué)殼體22和光學(xué)兀件 24初次接觸。
[0062] 方法100還包括加熱密封部件30以將光學(xué)元件24氣密地密封到光學(xué)殼體22上 的步驟140。具體而言，如參照?qǐng)D4描述的那樣，熱源50將向密封部件30提供熱52。熱源 50 (或光學(xué)殼體22)將沿方向54移動(dòng)，使得熱源50實(shí)質(zhì)上加熱所有的密封部件30。該加 熱將引起密封部件30熔化，因此形成光學(xué)元件24與光學(xué)殼體22之間的氣密密封。因此， 將限制/抑制空氣、水、濕氣、冷凝物等穿過密封部件30且進(jìn)入光學(xué)殼體22中。
[0063] 使密封部件30提供為包括玻璃熔塊材料將產(chǎn)生一定數(shù)目的益處。首先，密封部件 30大體上為密閉的且抵抗水、濕氣、冷凝物等的通路。此外，與之前使用的環(huán)氧樹脂相比較， 玻璃熔塊材料對(duì)化學(xué)侵蝕和由于這些化學(xué)侵蝕產(chǎn)生的密封的退化更有抗力。更進(jìn)一步，盡 管相機(jī)組件20可暴露至相對(duì)較高的溫度波動(dòng)，但形成密封部件30的玻璃熔塊材料也將保 持有效。
[0064] 已經(jīng)參照上述示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。在閱讀和理解本說明書時(shí)，他人將想 到改型和變型。合并了本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性實(shí)施例旨在包括所有此類改型和 變型，只要它們歸入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的程度。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括： 光學(xué)殼體，所述光學(xué)殼體構(gòu)造成容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維； 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件容納在所述光學(xué)殼體內(nèi)，用于使光集中到所述一個(gè)或多個(gè)光 學(xué)纖維上；以及 密封部件，所述密封部件構(gòu)造成相對(duì)于所述光學(xué)殼體而密封所述光學(xué)元件，所述密封 部件包括固化的玻璃熔塊材料。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)殼體包括檢孔儀探測器頂 端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)元件包括用于密封到所述 檢孔儀探測器頂端的透鏡。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述光學(xué)殼體被包括作為檢孔儀組 件的一部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述密封部件還包括用于粘合到所 述玻璃熔塊材料上的粘合劑材料。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述密封部件設(shè)置在所述光學(xué)殼體 與所述光學(xué)元件之間，所述密封部件分別與所述光學(xué)殼體和所述光學(xué)元件接觸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述密封部件環(huán)形地設(shè)置在所述光 學(xué)殼體與所述光學(xué)元件之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述密封部件構(gòu)造成由熱源加熱，以 相對(duì)于所述光學(xué)殼體而密封所述光學(xué)元件。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，所述密封部件包括粘合劑材料。
10. 一種用于檢查區(qū)域的光學(xué)系統(tǒng)，所述光學(xué)系統(tǒng)包括： 光學(xué)殼體，所述光學(xué)殼體構(gòu)造成容納一個(gè)或多個(gè)光學(xué)纖維； 光學(xué)元件，所述光學(xué)元件容納在所述光學(xué)殼體內(nèi)，用于使光集中到所述一個(gè)或多個(gè)光 學(xué)纖維上；以及 密封部件，所述密封部件環(huán)形地設(shè)置在所述光學(xué)殼體與所述光學(xué)元件之間，所述密封 部件包括固化的玻璃熔塊材料，其構(gòu)造成與所述光學(xué)殼體和所述光學(xué)元件形成密封。
【文檔編號(hào)】G01V8/10GK104102005SQ201410135075
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月4日
【發(fā)明者】M.K.比諾, E.C.希菲爾 申請(qǐng)人:通用電氣公司