CN105814423B - 端面观测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的端面观测装置(101)包括：第一透镜(12)，所述第一透镜包括沿光轴方向贯穿的缺失部(1200)；光源(14)，所述光源被配置为产生通过第一透镜照射观测目标的端面(200A)的光；和图像捕获元件(15)，所述图像捕获元件被配置为通过第一透镜接收观测目标的端面的图像。这可以实现如下的端面观测装置，其通过将被配置为操作观测目标的端面的结构***第一透镜的缺失部内而将被配置为操作观测目标的端面的结构与被配置为观测端面的观测装置集成。

Description

端面观测装置

技术领域

本发明涉及光通信和光连接器技术领域，尤其涉及一种观测光连接器的端面状态的端面观测装置。

背景技术

在光通信中，光连接器是一种用于连接各种网络设备和光纤的不可缺少的部件。减小光连接器中的损失对于执行令人满意的光通信是非常重要的。光连接器中的损失的主要影响因素是连接器端面上的灰尘或外来杂质粘附和污垢。由于这个原因，当连接光连接器时，连接器端面的清洁和观测是重要的操作。

更具体地说，光连接器由为公连接器的插头和为母连接器并且用作在网络设备等等中接收插头的开口的插座形成。传统地，已经提出了用于清洁和观测插头和插座的清洁器和端面观测装置。

例如，专利文献1公开了一种用于插座中的连接器端面的清洁器，所述清洁器包括清洁器胶带。此外，专利文献2公开了一种用于插座中的连接器端面的观测装置。当连接连接器时，使用所述装置执行用于光连接器的清洁操作和观测操作。

相关现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开号2004-219602

专利文献2：日本专利公开号10-19728

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，如上所述的传统的清洁装置和观测装置通常被设置为单独的装置。所述装置被单独地准备，并且根据需要通过交换所述设备执行清洁操作和观测操作。由于这个原因，所述操作不可避免地是麻烦的。

本发明的目的是提供一种易于操作并且能够缩短操作时间的端面观测装置。

根据本发明的端面观测装置包括：第一透镜，所述第一透镜包括沿光轴方向贯穿的缺失部；光源，所述光源被配置为产生通过第一透镜照射观测目标的端面的光；和图像捕获元件，所述图像捕获元件被配置为通过第一透镜接收观测目标的端面的图像。

本发明的效果

根据本发明，其能够实现如下的端面观测装置，其通过将被配置为操作观测目标的端面的结构***第一透镜的缺失部内而将被配置为操作观测目标的端面的结构与被配置为观测端面的观测装置集成。这使得能够提供一种易于操作并且能够缩短操作时间的端面观测装置。

附图说明

图1为示出根据第一实施例的端面观测装置的布置的视图；

图2A为示出根据第一实施例的端面观测装置中的清洁机构的布置的详细示例的视图；

图2B为示出根据第一实施例的端面观测装置中的光源的布置的示例的视图；

图2C为示出根据第一实施例的端面观测装置中的光源的布置的另一个示例的视图；

图3A为用于解释使用根据第一实施例的端面观测装置的方法的视图；

图3B为用于解释使用根据第一实施例的端面观测装置的另一种方法的视图；

图4为示出根据第二实施例的端面观测装置的布置的视图；

图5为示出根据第二实施例的端面观测装置的另一种布置的视图；

图6为示出根据第三实施例的端面观测装置的布置的视图；

图7为示出根据第四实施例的端面观测装置的布置的视图；

图8为示出根据第五实施例的端面观测装置的布置的视图；

图9A为示出根据第六实施例的端面观测装置的布置的视图；

图9B为示出根据第六实施例的端面观测装置的另一种布置的视图；

图9C为示出根据第六实施例的端面观测装置的又一种布置的视图；

图9D为示出根据第六实施例的端面观测装置的再一种布置的视图；

图9E为示出根据第六实施例的端面观测装置的进一步布置的视图；

图10为示出根据第七实施例的端面观测装置的布置的视图；

图11为示出根据第八实施例的端面观测装置的布置的视图；

图12为示出根据第九实施例的端面观测装置的布置的视图；

图13为示出根据第十实施例的端面观测装置的布置的视图；

图14为示出根据第十一实施例的端面观测装置的布置的视图；

图15为示出根据第十二实施例的端面观测装置的布置的视图；

图16为示出根据第十三实施例的端面观测装置的布置的视图；

图17为示出根据第十四实施例的端面观测装置的布置的视图；

图18为示出根据第十五实施例的端面观测装置的布置的视图；

图19为示出根据第十六实施例的端面观测装置的布置的视图；

图20为示出根据第十七实施例的端面观测装置的布置的视图；

图21为示出根据第十八实施例的端面观测装置的布置的视图；

图22为示出根据第十九实施例的端面观测装置的布置的视图；

图23为示出根据第二十实施例的端面观测装置的布置的视图；

图24为示出根据第二十一实施例的端面观测装置的布置的视图；

图25为示出根据第二十二实施例的端面观测装置的布置的视图；

图26为示出根据第二十三实施例的端面观测装置的布置的视图；

图27为示出根据第二十四实施例的端面观测装置的布置的视图；

图28A为示出根据本发明的端面观测装置的主体的布置的视图；以及

图28B为示出***根据本发明的端面观测装置的结构的布置的视图。

具体实施方式

1.根据本发明的端面观测装置的概述

下面将描述根据本发明的端面观测装置的概述。

(一)(端面观测装置的主体)

根据本发明的端面观测装置(100-124)包括：第一透镜(12)，所述第一透镜包括沿光轴方向贯穿的缺失部；光源(9、14)，所述光源被配置为产生通过第一透镜照射观测目标(200)的端面(200A)的光；和图像捕获元件(15)，所述图像捕获元件被配置为通过第一透镜接收观测目标的端面的图像。

(二)(具有***透镜的缺失部的结构的端面观测装置)

在(一)中描述的端面观测装置(101)还可以包括***第一透镜的缺失部并且被配置为操作观测目标的端面的结构(13)。

(三)(清洁机构)

在根据(二)所述的端面观测装置中，所述结构可以包括清洁机构，所述清洁机构被配置为清洁观测目标的端面。

(四)(第一透镜与光轴同轴)

在根据(一)至(三)中任一项所述的端面观测装置(101、102)中，光源与第一透镜被同轴地布置。

(五)(环形透镜)

在根据(一)至(四)中任一项所述的端面观测装置中，第一透镜可以具有环形形状。

(六)(环形光源)

在根据(一)至(五)中任一项所述的端面观测装置(101、102)中，光源可以具有环形形状。

(七)(反射光和照明光通常在相同介质中传播)

根据(一)至(六)中任一项所述的端面观测装置(101、102)还可以包括管状壳体，第一透镜和所述结构可以布置在管状壳体的一端处，光源和图像捕获元件可以布置在管状壳体的另一端处，并且来自光源的照明光和来自观测目标的端面的反射光可以传播通过壳体内的共用空间。

(八)(第二透镜)

根据(一)至(七)中任一项所述的端面观测装置(102)还可以包括第二透镜(16)，所述第二透镜设置在第一透镜和图像捕获元件之间的光轴上。

(九)(透明构件)

根据(八)所述的端面观测装置还可以包括透明构件(17)，所述透明构件设置在第一透镜和第二透镜之间的光轴上。

(十)(光学元件)

根据(一)至(三)中任一项所述的端面观测装置(105-124)还可以包括光学元件(22、30、34、35)，所述光学元件设置在第一透镜和图像捕获元件之间的光轴上，并且被配置为部分反射入射光和部分传递入射光。

(十一)(光学元件：分束器或半反射镜)

在根据(十)所述的端面观测装置中，光学元件可以包括分束器和半反射镜中的一个。

(十二)(光学元件：非平行半反射镜)

在根据(十)所述的端面观测装置(121)中，光学元件可以包括半反射镜(34)，所述半反射镜的反射表面和透射表面是非平行的。

(十三)(光学元件：分束器，所述分束器中的相对角度不是45°)

在根据(十)所述的端面观测装置(122)中，光学元件可以包括分束器(35)，所述分束器具有面向所述光源的透射表面和部分反射通过透射表面进入的光的反射表面，其中透射表面和反射表面之间的相对角度不是45°。

(十四)(在图像捕获元件侧上的第二透镜)

根据(十)至(十三)中任一项所述的端面观测装置(105)还可以包括第二透镜(16)，所述第二透镜设置在光学元件和图像捕获元件之间的光轴上。

(十五)(在第一透镜侧上的第二透镜)

根据(十)至(十三)中任一项所述的端面观测装置(106-124)还可以包括第二透镜(16、31)，所述第二透镜设置在第一透镜和光学元件之间的光轴上。

(十六)(在第一透镜侧上的第三透镜)

根据(十五)所述的端面观测装置(106、123、124)还可以包括第三透镜(17、32)，所述第三透镜设置在第一透镜和第二透镜之间的光轴上。

(十七)(在光源侧上的第四透镜)

根据(十五)所述的端面观测装置(106)还可以包括第四透镜(23)，所述第四透镜设置在光源和光学元件之间的光轴上。

(十八)(第二透镜+在图像捕获元件侧上的光学组件)

根据(十)至(十七)中任一项所述的端面观测装置(107、109、111、114-122)还可以包括在图像捕获元件和光学元件之间的光轴上的虹膜 (24)、波长滤波器(26)和偏振滤波器(28)中的至少一个。

(十九)(第二透镜+在光源侧上的光学组件)

根据(十)至(十八)中任一项所述的端面观测装置(108、110、112、 115-122)还可以包括在光源和光学元件之间的光轴上的虹膜(25)、波长滤波器(27)和偏振滤波器(29)中的至少一个。

(二十)(透明构件)

根据(十)至(十九)中任一项所述的端面观测装置(106A、106E) 还可以包括透明材料(17)，所述透明材料设置在第一透镜和光学元件之间的光轴上。

(二十一)(结构的操作部)

根据(十)至(十九)中任一项所述的端面观测装置(124)还可以包括操作部(36)，所述操作部设置在第一透镜和光学元件之间的光轴上并且由透明材料制成，并且所述操作部可以与所述结构连接并且可以沿光轴方向移动。

(二十二)(非共焦光学***)

在根据(十)至(二十)中任一项所述的端面观测装置(105-112) 中，光源和图像捕获元件可以被布置在各自距离光学元件不同光程的位置处。

(二十三)(共焦光学***)

在根据(十)至(二十)中任一项所述的端面观测装置(113-122) 中，光源和图像捕获元件可以被布置在各自距离光学元件相同光程的位置处。

(二十四)(光源和图像捕获元件具有光学共轭关系)

在根据(十)至(二十)中任一项所述的端面观测装置(113-122) 中，光源和图像捕获元件可以被布置在各自与第一透镜光学共轭的位置处。

(二十五)(光阀)

在根据(一)至(四)中任一项所述的端面观测装置(103、104)中，结构(20)还可以包括光学构件(133)，所述光学构件由透明材料而不是空气形成，并且被配置为将照明光从光源引导至观测目标的端面。

2.实施例

现在将参照附图描述根据本发明的端面观测装置的实施例。

《第一实施例》

图1为示出根据本发明的第一实施例的端面观测装置的布置的视图。

端面观测装置101具有结构，在所述结构中集成有被配置为观测作为观测目标的光连接器200的端面(光纤的暴露给光连接器的端面的中心的端面)200A的观测机构和被配置为操作光连接器200的端面200A的结构。注意在图1中光连接器200由交替的长的和两个短的虚线指示。

下面将作为一个示例描述所述结构为清洁机构13的实例，所述清洁机构被用于清洁光连接器200的端面200A。

更具体地说，如图1所示，端面观测装置101包括物镜12、清洁机构13、光源9和图像捕获元件15。端面观测装置101具有如下结构，即在所述结构中诸如物镜12、光源9和图像捕获元件15的上述功能性元件被布置在例如管状壳体11中。壳体11填充有例如空气。所述空气为使光传播的介质。

注意，在下面的说明中，在图1中的端面观测装置101中布置物镜12 的一侧将被称为“前侧”，并且在端面观测装置101中布置光源9和图像捕获元件15的一侧将被称为“后侧”。

物镜12具有沿光轴方向贯穿的缺失部。更具体地说，物镜12在中心具有通孔1200，所述通孔沿光轴方向贯穿。换句话说，物镜12具有环形形状。物镜12被布置在壳体11的一端处，使得例如其光轴与管状壳体11同轴。

清洁机构13被布置为使得一部分可以从物镜12的通孔1200朝向光连接器200伸出。对于清洁机构13，具有在光连接器200的中心处将清洁胶带按压在光纤的端面上并且在端面中沿预定方向滑动清洁胶带的结构的机构(如专利文献1所述)可以被例示。

图2A为示出清洁机构13的布置的详细示例的视图。图2A示意性地示出从图1中的方向A观察的端面观测装置101的末端的正视图。

如图1和2A所示，清洁机构13例如由设置在物镜12的通孔1200中的清洁器基片132和被布置为部分地覆盖清洁器基片132的端面的清洁胶带131 形成。清洁胶带131通过滑动机构(未示出)沿预定方向被驱动移动，例如在清洁器基片132的端面中沿图2A中的箭头的方向。注意，图1和2A没有图示清洁胶带131和清洁器基片132的细节，而是仅图示它们的一部分。

为了清洁光连接器200的端面200A，例如，清洁器基片132被从物镜12 的通孔1200朝向光连接器200伸出，使得清洁器基片132面向光连接器200 的端面200A的中心，并且清洁胶带131被压在端面200A上。清洁胶带131在该状态下被驱动移动，由此移除粘附在端面200A上的外来杂质。

图像捕获元件15通过光学***(即物镜12)捕获光连接器200的端面 200A的图像，并且产生端面200A的图像。图像捕获元件15可以使用例如CCD (电荷耦合器件)或CMOS(互补型金属氧化物半导体)摄像机形成。图像捕获元件15被布置在端面观测装置101的后侧上。更具体地说，图像捕获元件15例如安装在盘形板构件(例如，基板)的表面上，所述盘形板构件被形成为与垂直于壳体11的纵向方向的横截面的形状一致，并且所述板构件被布置在壳体11的另一端处。

光源9产生通过物镜12照射端面200A的照明光。光源9为具有相对于穿过其中心的轴线(中心轴线)对称的光强分布(亮度)的光源，并且例如由LED或半导体激光器形成。

光源9被布置为与物镜12同轴。更具体地说，光源9的中心轴线与物镜 12的光轴10同轴。下面将描述光源9的布置的详细示例。

图2B为示出光源9的布置的示例的视图。图2C为示出光源9的布置的另一个示例的视图；图2B和2C示意性地示出从图1中的方向B观察的端面观测装置101的末端的正视图。

如图2B所示，光源9具有环形形状。光源9被布置在管状壳体11的另一端处，以便与物镜12的光轴10同轴。即，光源9被布置在壳体11的与布置物镜12的端部相反的端部处，使得垂直于光源的中心轴线的方向的横截面垂直于光轴10。由光源9发出的照明光因而获得相对于光轴10轴对称的强度分布。

作为光源9的布置的另一个示例，如图2C所示，可以布置一对光源9_1 和9_2，以便相对于物镜12的光轴10对称。例如，该对光源9_1和9_2被布置在各自通过光轴10面向彼此的位置，即在环的直径上。由光源9_1和9_2 发出的照明光因而获得如图2B的实例中的相对于光轴10轴对称的强度分布。

注意，图2C图示了布置一组光源9_1和9_2的实例。然而，本发明不限于此，并且可以以等间距在圆周上布置多个光源。

当以上述方式布置光源9、物镜12和图像捕获元件15时，来自光源9 的照明光和来自端面200A的反射光传播通过壳体11内的共用空间。换句话说，照明光和反射光沿几乎相同的路径传播通过壳体11内的相同的介质 (例如，空气)。例如，来自光源9的照明光的至少一些部分在壳体11内传播并且通过物镜12的环形部1201被引导至光连接器200的端面200A。另一方面，来自光连接器200的端面200A的反射光的至少一些部分穿过物镜12 的环形部1201，在壳体11内传播，并且形成在图像捕获元件15上的图像。

图3A为用于解释使用根据第一实施例的端面观测装置的方法的视图。图3A示出了通过端面观测装置101观测具有插座形状的光连接器的端面的状态。在具有插座形状的光连接器中，光连接器主体200被布置在称为分开式套管201的管状构件中。

如图3A所示，端面观测装置101被设计为使得端面观测装置101的末端的最大直径L1等于或小于连接器内直径L2。由于使用者可以因而将端面观测装置101***分开式套管201中，因此光连接器200的端面200A的清洁和观测是可能的。当端面观测装置101的末端的最大直径等于或小于连接器内直径时，如上所述，可以通过一个端面观测装置为任何具有插座形状或插头形状的光连接器执行清洁和观测。

图3B为用于解释使用根据第一实施例的端面观测装置的另一种方法的视图。图3B示出了通过端面观测装置101观测具有插座形状的光连接器的端面的状态。如图3B所示，端面观测装置在该装置被布置在分开式套管 201的外侧的状态下观测端面。端面观测装置101被设计为使得清洁机构13 的末端的最大直径L3等于或小于连接器内直径L2。

由于使用者可以因而将清洁机构13***分开式套管201中，因此光连接器200的端面200A的清洁和观测是可能的。

此外，当物镜的形状被设计为使得物镜12的孔径大于由具有插座形状的光连接器的端面位置和分开式套管201的长度确定的孔径(图3B所示的交替的长的和短的虚线210)时，可以观测到高分辨率图像，没有观测图像损失或观测图像的外周部的变暗。

如上所述，根据第一实施例的端面观测装置，清洁机构的一部分被布置在物镜的缺失部中，由此为光连接器的端面集成了清洁装置和观测装置。相应地，当例如连接光连接器时，可以在端面的清洁之前和之后观测图像。由于这个原因，无需单独地准备清洁装置和观测装置。因此，根据第一实施例的端面观测装置，操作是容易的，并且可以缩短操作时间。

此外，根据第一实施例的端面观测装置101，由于光源9和物镜12与光轴10同轴地布置，因此能够构建同轴光学***，在所述同轴光学***中，由光源9产生的照明光的强度分布和来自光连接器200的端面200A的反射光的强度分布相对于光轴是轴对称的。换句话说，可以构建如下同轴光学***，即在该同轴光学***中照明光的强度的中心和来自端面的反射光的强度的中心位于光轴附近。因此能够抑制对光连接器200的端面200A的照明不均匀性，并且获得具有很小的不均匀性的端面200A的均一的图像。

此外，根据第一实施例的端面观测装置101，照明光的光传播路径和反射光的光传播路径并非是彼此分离的。由于这个原因，不必为光传播路径提供不同的介质，并且可以抑制组件的数量的增大或制造成本的增大。

注意，当物镜12设置有缺失部时，图像的亮度或对比度可能较低。然而，例如通过合适地设计物镜12的缺失部的面积和物镜12的透镜孔径，可以在图像捕获元件15上形成图像分辨率的降级得到抑制的观测图像。

《第二实施例》

图4为示出根据第二实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图4所示的端面观测装置102与根据第一实施例的端面观测装置101 的不同在于在物镜12和图像捕获元件15之间还设置透镜16。该布置的其它部分与端面观测装置101相同。在下面的说明中，与根据第一实施例的端面观测装置101相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

设置在物镜12和图像捕获元件15之间的透镜16具有与物镜12的焦距不同的焦距。因此，可以通过调节透镜16的焦距与物镜12的焦距的比例调节形成在图像捕获元件15上的图像的放大率。

如上所述，根据第二实施例的端面观测装置，由于透镜16设置在物镜 12和图像捕获元件15之间，因此可以通过调节透镜16的焦距与物镜12的焦距的比例调节形成在图像捕获元件上的图像的放大率。因而可以提高形成在图像捕获元件15的成像平面上的图像的分辨率。此外，由于可以调节图像的放大率，因此可以增大管状壳体11的长度，并且端面观测装置的设计自由度增大。

此外，根据第二实施例的端面观测装置，当光连接器200的端面200A 被布置在物镜12的焦点位置处时，来自光连接器200的端面200A的反射光 (端面200A的图像)以几乎平行光在壳体11内的物镜12和透镜16之间传播。由于这个原因，即使诸如清洁机构13的障碍物存在于物镜12的中心处，也能够在图像捕获元件15的成像平面上形成高清晰度的图像。这有利于检测例如粘附在光连接器端面上的外来杂质的尺寸。

注意，在端面观测装置102中，可以在物镜12和透镜16之间设置透明构件17，如图5所示，以构建避免诸如清洁机构的障碍物的光学***，如上所述。例如，当透镜被设置为透明构件17时，光学设计自由度进一步增大，并且相比包括两个透镜(即，物镜12和透镜16)的光学***，障碍物可以被更容易地避免。这可以通过例如抑制色差和彗形像差提高光学性能，并且获得更高质量的图像。

《第三实施例》

图6为示出根据第三实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图6所示的端面观测装置103与根据第二实施例的端面观测装置102 的不同在于端面观测装置包括偏转镜18和光阀133，所述偏转镜反射来自光源的照明光，所述光阀设置在物镜12的通孔1200内并且主要通过使被偏转镜18反射的光传播而照亮光连接器200的端面200A。该布置的其它部分与端面观测装置102相同。在下面的说明中，与根据第二实施例的端面观测装置102相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在端面观测装置103中，例如，在管状壳体11的部分处设置开口，并且在开口外侧设置光源14，如图6所示。光源14为单个光源，并且例如由LED或半导体激光器形成。端面观测装置103还包括偏转镜18和光屏蔽板19。偏转镜18为用于改变由光源14发出的照明光的传播方向的光学组件。光屏蔽板19为阻挡光的光学组件，并且被放置为覆盖光阀133和偏转镜18的一部分，以不使传播通过光阀133的来自端面200A的反射光传播至图像捕获元件15。

附加地，代替清洁机构13，端面观测装置103包括具有部分由光阀133 形成的清洁器基片的清洁机构20。光阀133为由透明材料而不是空气制成并且将照明光从光源14引导至光连接器200的端面200A的构件。

在端面观测装置103中，来自光源14的照明光被偏转镜18偏转，主要在设置在物镜12的通孔1200内的光阀133中传播，并且被引导至光连接器 200的端面200A。另一方面，来自光连接器200的端面200A的反射光穿过物镜12的环形部1201和光阀133，并且在壳体11内传播。此时，已经穿过光阀133的来自端面200A的反射光被光屏蔽板19阻挡，并且没有传播至图像捕获元件15。由于这个原因，已经穿过物镜12的环形部1201的来自端面 200A的反射光主要通过透镜16在图像捕获元件15的成像平面上形成图像。

根据第三实施例的端面观测装置，由于来自光源的照明光通过设置在物镜12的通孔内的光阀133被引导至光连接器200的端面200A，因此相比照明光在空气中传播的实例，可以使用照明光在更宽的范围内更均匀地照射端面200A。

此外，即使使用单个光源，也可以获得均匀的照明光分布。由于这个原因，无需设置多个光源，并且可以降低组件的数量。

此外，通过设置光屏蔽板19以不使已经在光阀133内传播的来自端面的反射光传播至图像捕获元件，可以防止在已经在光阀133内传播的反射光到达图像捕获元件15时发生的分辨率的降级。因此能够在图像捕获元件 15上获得更高分辨率的图像。

注意，在根据第三实施例的端面观测装置103中，使用光阀。然而，如上所述的相同的效果可以通过***例如光纤束或漫射器代替光阀而获得。附加地，当照明光传播通过物镜12的通孔内的空间时，可以以更高效率执行传播。

《第四实施例》

图7为示出根据第四实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图7所示的端面观测装置104与根据第三实施例的端面观测装置103 的不同在于单个光源14被布置在光阀133附近。该布置的其它部分与端面观测装置103相同。在下面的说明中，与根据第三实施例的端面观测装置 103相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

如图7所示，在端面观测装置104中，光源14被布置在光阀133的在与被***物镜12的一侧相反的一侧上的端部附近。此外，光屏蔽板21被布置在光源14的外周，以不使已经在光阀中传播的反射光到达图像捕获元件 15。

如上所述，根据第四实施例的端面观测装置，可以使用来自光源的照明光在更宽的范围内更均匀地照射端面，并且可以在图像捕获元件15上获得更高分辨率的图像，如在根据第三实施例的端面观测装置中那样。

此外，即使使用单个光源，也可以获得均匀的照明光分布。由于这个原因，无需设置多个光源，并且可以降低组件的数量。

此外，根据第四实施例的端面观测装置，由于无需改变来自光源的照明光的传播方向，可以降低组件的数量，并且端面观测装置可以被制得紧凑。

《第五实施例》

图8为示出根据第五实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图8所示的端面观测装置105与根据第二实施例的端面观测装置102 的不同在于来自布置在管状壳体11的外侧的光源14的照明光被诸如分束器的光学元件反射，并且来自光连接器的端面的反射光穿过该光学元件并且传播至图像捕获元件。该布置的其它部分与端面观测装置102相同。在下面的说明中，与根据第二实施例的端面观测装置102相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，端面观测装置105还包括光学元件22。

光学元件22被设置在物镜12和图像捕获元件15之间的光轴上。光学元件22为部分反射入射光并且部分传递入射光并且例如为分束器或半反射镜的光学组件。在下面的说明中，作为一个示例的光学元件22被假定为分束器，并且光学元件22将被称为分束器22。

光源14例如被布置在管状壳体11外侧。更具体地说，例如，在管状壳体11的部分处设置开口，并且在开口外侧设置光源14，如图8所示。

这里，光源14可以被布置在偏离观测目标的端面的共焦点的位置处。例如，光源14和图像捕获元件15可以被布置在各自距离分束器22不同光程的位置处，使得光源14的图像形成在物镜12的缺失部中。替代地，光源14 和图像捕获元件15可以被布置在各自距离分束器22不同光程的位置处，使得光源的图像形成在光连接器200的端面200A的前方。

当以上述方式配置端面观测装置105时，光以下面的方式传播。例如，由光源14产生的光被分束器22反射，透过物镜12，并且照射光连接器200 的端面200A。另一方面，来自光连接器200的端面200A的反射光以如下顺序穿过物镜12、分束器22和透镜16，并且在图像捕获元件15的成像平面上形成图像。

如上所述，根据第五实施例的端面观测装置，设置分束器，由此在分束器前方的位置处容易地构造同轴光学***，在所述同轴光学***中，来自光源的照明光的强度分布和来自观测目标的端面的反射光的强度分布相对于光轴是轴对称的。换句话说，可以容易地在物镜12和分束器22之间的位置处构建如下同轴光学***，即在该同轴光学***中照明光的强度的中心和来自端面的反射光的强度的中心位于光轴附近。相应地，即使使用单个光源，也可以获得均匀的照明光分布。由于这个原因，无需设置多个光源，并且可以降低组件的数量。此外，当以上述方式构建同轴光学***时，能够抑制照明光的不均匀性并且获得具有很小不均匀性的观测目标的端面的高分辨率图像，如在根据第一实施例的端面观测装置中那样。

此外，根据第五实施例的端面观测装置，对设置光源的位置的限制降低，并且相比不使用诸如分束器或半反射镜的光学元件的实例，有利于布局设计。

此外，在根据第五实施例的端面观测装置中，相比采用共焦布置的实例，可以通过在偏离观测目标的端面的共焦点的位置处布置光源而获得更均匀的照明光分布和更高分辨率的图像。例如，当光源被布置在观测目标的端面的共焦点处时，光源的图像和观测目标的端面的图像重叠，并且照明光的均匀性或来自端面的反射光(图像光)的图像质量可能因而降级。由于可以通过在偏离观测目标的端面的共焦点的位置处布置光源而防止该问题，因此可以获得更均匀的照明光分布和更高分辨率的图像。

尤其是，当光源14和图像捕获元件15被布置在各自距离分束器22不同光程的位置处使得光源的图像形成在光连接器200的端面200A的前方时，照明光被布置在物镜12的缺失部中的结构13阻挡的程度降低。因此能够获得更亮的照明光。

此外，在根据第五实施例的端面观测装置中，当在图像捕获元件15 和分束器22之间布置透镜16时，被配置为形成来自光连接器200的端面 200A的反射光的图像的光学***可以与用于来自光源14的照明光的光学***分开地设计。能够使设计考虑到例如光源14的方向性特征，并且有利于光学设计以获得更高分辨率的图像。

《第六实施例》

图9A为示出根据第六实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图9A所示的端面观测装置106A是根据第五实施例的端面观测装置 105的修改例。在下面的说明中，与根据第五实施例的端面观测装置105相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，端面观测装置106A在分束器22和光源14之间包括透镜 23。端面观测装置106A在分束器22和物镜12之间还包括透镜16和透镜形状的透明构件17，所述透镜16和透镜形状的透明构件17构成与来自光源的照明光和来自端面200A的反射光(图像光)共用的透镜***。端面观测装置106A在图像捕获元件15和分束器22之间不包括透镜***。

根据第六实施例的端面观测装置106A，由于在分束器22和光源14之间设置透镜23，因此用于来自光源14的照明光的光学***可以与被配置为形成来自光连接器200的端面200A的反射光的图像的光学***分开地设计。能够使设计考虑到例如光源14的方向性特征，并且提供高质量的照明光。

此外，根据第六实施例的端面观测装置106A，由于在分束器22和物镜 12之间设置透镜16和透镜形状的透明构件17，因此照明光和反射光可以共享诸如透镜的光学组件。这可以降低组件的数量并且获得诸如易于组装和成本降低的效果。

此外，根据第六实施例的端面观测装置106A，由于在图像捕获元件15 和分束器22之间不设置透镜***，因此可以更紧密地布置光源14和图像捕获元件15。这可以集合图像捕获元件15和光源14的供电单元(未示出)，并且减小端面观测装置的尺寸。

注意，图9A示出了包括三个有特点的布置的全部的实例，即在分束器 22和光源14之间设置透镜23，在分束器22和物镜12之间设置透镜16和透明构件17中的至少一个，和在图像捕获元件15和分束器22之间不设置透镜***。然而，本发明不限于此。例如，可以适当地组合该三个有特点的布置，如图9B至9E所示的端面观测装置106B至106E中那样。

《第七实施例》

图10为示出根据第七实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图10所示的端面观测装置107与根据第五实施例的端面观测装置 105的不同在于在物镜12和分束器22之间设置透镜16，并且在图像捕获元件15附近设置光量调节机构。该布置的其它部分与端面观测装置105相同。在下面的说明中，与根据第五实施例的端面观测装置105相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，透镜16没有布置在分束器22和图像捕获元件15之间，而是布置在物镜12和分束器22之间。透镜16为具有不同于物镜12的焦距的焦距的透镜。

附加地，端面观测装置107在分束器22和图像捕获元件15之间包括光量调节机构(在下文中被称为“虹膜”)24。虹膜24例如为具有开口的板形构件。虹膜24阻挡来自开口外侧的入射光进入图像捕获元件15，并且限制图像捕获元件15的图像接收平面。

当布置虹膜24时，可以移除从与来自端面200A的反射光(图像光)的期望传播路径不同的路径进入图像捕获元件15的光(杂散光)。

如上所述，根据第七实施例的端面观测装置107，以上述方式设置虹膜24，由此减小了由杂散光导致的图像质量的降级并且提高了图像的质量。

《第八实施例》

图11为示出根据第八实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图11所示的端面观测装置108与根据第七实施例的端面观测装置 107的不同在于在光源14和分束器22之间设置虹膜25。该布置的其它部分与端面观测装置107相同。在下面的说明中，与根据第七实施例的端面观测装置107相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，端面观测装置108在光源14和分束器22之间包括虹膜25。因而可以限制分束器22上的入射光。因此能够抑制由不期望的光(例如，在分束器22的外周上的反射光或者从光源14至图像捕获元件15的直接入射光)导致的杂散光的产生，并且减小除了从端面200A进入图像捕获元件 15的反射光的不需要的杂散光。

如上所述，根据第八实施例的端面观测装置108，以上述方式设置虹膜25，由此减小了由杂散光导致的图像质量的降级并且提高了图像的质量。

注意，在根据第八实施例的端面观测装置108中，还可以在分束器22 和图像捕获元件15之间设置虹膜24，如根据第七实施例的端面观测装置 107中那样。

《第九实施例》

图12为示出根据第九实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图12所示的端面观测装置109与根据第七实施例的端面观测装置 107的不同在于在分束器22和图像捕获元件15之间设置波长滤波器26。该布置的其它部分与端面观测装置107相同。在下面的说明中，与根据第七实施例的端面观测装置107相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在分束器22和图像捕获元件15之间设置的波长滤波器26 是滤光器，所述滤光器传递预定波长范围内的光并且吸收或反射其余波长范围内的光。这可以限制在图像捕获元件15上的入射光的波长范围并且减小由色差导致的图像光的模糊。

如上所述，根据第九实施例的端面观测装置109，以上述方式设置波长滤波器26，由此限制在图像捕获元件15上的入射光的波长范围并且减小由色差导致的图像光的模糊。因此能够减小图像质量的降级并且提高图像的质量。

《第十实施例》

图13为示出根据第十实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图13所示的端面观测装置110与根据第九实施例的端面观测装置 109的不同在于在光源14和分束器22之间设置波长滤波器27。该布置的其它部分与端面观测装置109相同。在下面的说明中，与根据第九实施例的端面观测装置109相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在光源14和分束器22之间设置的波长滤波器27限制来自光源14的照明光的波长范围。因此能够抑制光学***的色差的影响。

如上所述，根据第十实施例的端面观测装置110，以上述方式设置波长滤波器27，由此限制来自光源14的照明光的波长范围并且抑制光学***的色差的影响。因此能够提高形成在图像捕获元件15上的图像的质量。

注意，在根据第十实施例的端面观测装置110中，在分束器22和图像捕获元件15之间还可以设置波长滤波器26，如在根据第九实施例的端面观测装置109中那样。

《第十一实施例》

图14为示出根据第十一实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图14所示的端面观测装置111与根据第九实施例的端面观测装置 109的不同在于在分束器22和图像捕获元件15之间设置偏振滤波器28。该布置的其它部分与端面观测装置109相同。在下面的说明中，与根据第九实施例的端面观测装置109相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在分束器22和图像捕获元件15之间设置的偏振滤波器28 是滤光器，所述滤光器传递沿预定偏振方向的光并且吸收或反射沿其余偏振方向的光。这可以限制在图像捕获元件15上的入射光的偏振方向并且减小由光学组件的偏振依赖性导致的图像光的模糊。

如上所述，根据第十一实施例的端面观测装置111，以上述方式设置偏振滤波器28，由此限制在图像捕获元件15上的入射光的偏振方向并且减小由光学组件的偏振依赖性导致的图像光的模糊。因此能够减小图像质量的降级并且提高图像的质量。

《第十二实施例》

图15为示出根据第十二实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图15所示的端面观测装置112与根据第十一实施例的端面观测装置 111的不同在于在光源14和分束器22之间设置偏振滤波器29。该布置的其它部分与端面观测装置111相同。在下面的说明中，与根据第十一实施例的端面观测装置111相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在光源14和分束器22之间设置的偏振滤波器29限制来自光源14的照明光的偏振方向。因此能够抑制光学***的偏振依赖性的影响。

如上所述，根据第十二实施例的端面观测装置112，以上述方式设置偏振滤波器29，由此限制来自光源14的照明光的偏振方向并且抑制光学***的偏振依赖性的影响。因此能够提高形成在图像捕获元件15上的图像的质量。

注意，在根据第十二实施例的端面观测装置112中，在分束器22和图像捕获元件15之间还可以设置偏振滤波器28，如在根据第十一实施例的端面观测装置111中那样。

《第十三实施例》

图16为示出根据第十三实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图16所示的端面观测装置113与根据第五至十二实施例的端面观测装置105-112的不同在于光源14布置在观测目标的端面的共焦点的位置处。该布置的其它部分与端面观测装置105-112相同。在下面的说明中，与根据第五至十二实施例的端面观测装置105-112相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，端面观测装置113包括例如在管状壳体11内的物镜12、清洁机构13、透镜31、图像捕获元件15、光源14和光学元件30，如图16所示。

光学元件30设置在物镜12和图像捕获元件15之间的光轴上。光学元件 30为部分反射入射光并且部分传递入射光并且例如为分束器或半反射镜的光学组件。在下面的说明中，作为一个示例的光学元件30被假定为半反射镜，并且光学元件30将被称为半反射镜30。由半反射镜30产生的反射光和透射光的比率例如为1∶1。

透镜31布置在半反射镜30和物镜12之间，并且构成与来自光源14的照明光和来自端面200A的反射光(图像光)共用的透镜***。

图像捕获元件15布置在透镜31的光轴上。光源14被布置为例如沿垂直于透镜31的光轴的方向与半反射镜30间隔开。

这里，半反射镜30与图像捕获元件15之间的距离D1和半反射镜30与光源14之间的距离D2在光学上相等。附加地，在一端(前端)具有物镜12并且另一端(后端)具有透镜31的光学***中，图像捕获元件15布置在后端的焦点位置处，并且光源14通过半反射镜30布置在后端的焦点位置处。即，光源14和半反射镜30布置在图像捕获元件15附近，使得光源14和图像捕获元件15相对于物镜12保持光学共轭的位置关系。

因此，当光连接器200的端面200A布置在光学***的前端的焦点位置处时，光连接器200的端面200A、图像捕获元件15和光源14获得光学共轭的位置关系，并且端面观测装置113实现共焦光学***。

根据上述光学***，光以如下方式传播。例如，由光源14产生的光被半反射镜30反射，透过透镜31和物镜12的环形部1201，并照射光连接器200 的端面200A。另一方面，来自光连接器200的端面200A的反射光(图像光) 以如下顺序穿过物镜12的环形部1201、透镜31和半反射镜30，并且在图像捕获元件15的成像平面上形成图像。

如上所述，根据第十三实施例的端面观测装置113，光源14和图像捕获元件15布置在各自的与物镜12光学共轭的位置处，由此紧密地布置光源 14和图像捕获元件15的成像表面。这可以集合例如向图像捕获元件15供电的供电单元(未示出)和光源14，并且减小端面观测装置的尺寸。

《第十四实施例》

图17为示出根据第十四实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图17所示的端面观测装置114与根据第十三实施例的端面观测装置 113的不同在于在半反射镜30和图像捕获元件15之间设置虹膜24。该布置的其它部分与端面观测装置113相同。在下面的说明中，与根据第十三实施例的端面观测装置113相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在端面观测装置114中，在半反射镜30和图像捕获元件 15之间设置的虹膜24移除了从与正常路径不同的路径进入图像捕获元件 15的杂散光，如在根据第七实施例的端面观测装置107中那样。

如上所述，根据第十四实施例的端面观测装置114，尺寸可以被减小，如在根据第十三实施例的端面观测装置113中那样。此外，以上述方式设置虹膜24，由此降低了由杂散光导致的图像质量的降级并且改善了图像的质量，如在根据第七实施例的端面观测装置107中那样。

《第十五实施例》

图18为示出根据第十五实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图18所示的端面观测装置115与根据第十四实施例的端面观测装置 114的不同在于在半反射镜30和光源14之间设置虹膜25。该布置的其它部分与端面观测装置114相同。在下面的说明中，与根据第十四实施例的端面观测装置114相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在半反射镜30和光源14之间设置的虹膜25移除了进入半反射镜30的不需要的光，如在根据第八实施例的端面观测装置108中那样。这可以减少除了从端面200A进入图像捕获元件15的反射光的不需要的杂散光(例如在半反射镜30外周的反射光或从光源14直接进入图像捕获元件 15的光)。

如上所述，根据第十五实施例的端面观测装置115，以上述方式设置虹膜25，由此进一步提高了图像质量。

《第十六实施例》

图19为示出根据第十六实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图19所示的端面观测装置116与根据第十五实施例的端面观测装置 115的不同在于在虹膜24和图像捕获元件15之间设置波长滤波器26。该布置的其它部分与端面观测装置115相同。在下面的说明中，与根据第十五实施例的端面观测装置115相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在虹膜24和图像捕获元件15之间设置的波长滤波器26 限制在图像捕获元件15上的入射光的波长范围，如在根据第九实施例的端面观测装置109中那样。因此能够改善由物镜12和透镜31产生的色差导致的模糊。

如上所述，根据第十六实施例的端面观测装置，可以进一步提高图像的质量，如在根据第九实施例的端面观测装置109中那样。

《第十七实施例》

图20为示出根据第十七实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图20所示的端面观测装置117与根据第十六实施例的端面观测装置 116的不同在于在虹膜25和光源14之间设置波长滤波器27。该布置的其它部分与端面观测装置116相同。在下面的说明中，与根据第十六实施例的端面观测装置116相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，在虹膜25和光源14之间设置的波长滤波器27限制在图像捕获元件15上的入射光的波长范围，如在根据第十六实施例的端面观测装置116中那样。因此能够进一步改善由色差导致的模糊。

如上所述，根据第十七实施例的端面观测装置，可以进一步提高图像的质量，如在根据第九实施例的端面观测装置109中那样。

《第十八实施例》

图21为示出根据第十八实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图21所示的端面观测装置118与根据第十七实施例的端面观测装置 117的不同在于在图像捕获元件15附近设置光屏蔽壁33。该布置的其它部分与端面观测装置117相同。在下面的说明中，与根据第十七实施例的端面观测装置117相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

更具体地说，光屏蔽壁33布置在虹膜24和图像捕获元件15之间以包围光轴10。光屏蔽壁33为由不透明材料制成的构件。这可以进一步抑制不需要的杂散光入射到图像捕获元件15上。

如上所述，根据第十八实施例的端面观测装置，以上述方式设置光屏蔽壁33，由此进一步提高由图像捕获元件15产生的图像的质量。

《第十九实施例》

图22为示出根据第十九实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图22所示的端面观测装置119与根据第十八实施例的端面观测装置 118的不同在于在光源14和虹膜25之间设置偏振滤波器29。该布置的其它部分与端面观测装置118相同。在下面的说明中，与根据第十八实施例的端面观测装置118相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

半反射镜30的透射表面的反射率根据偏振方向改变。由于这个原因，当偏振滤波器29设置在光源14和波长滤波器27之间时，只有低反射率的偏振波可被从由光源14产生的光中使用。因此，可以减少杂散光。

如上所述，根据第十九实施例的端面观测装置，可以进一步提高图像的质量，如在根据第十二实施例的端面观测装置112中那样。

《第二十实施例》

图23为示出根据第二十实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图23所示的端面观测装置120与根据第十九实施例的端面观测装置 119的不同在于在图像捕获元件15和虹膜24之间设置偏振滤波器28。该布置的其它部分与端面观测装置119相同。在下面的说明中，与根据第十九实施例的端面观测装置119相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

偏振滤波器28例如设置在虹膜24和波长滤波器26之间、图像捕获元件 15附近。这可以使得仅有低反射率的偏振波进入图像捕获元件15。因此，可以减少杂散光。

如上所述，根据第二十实施例的端面观测装置，可以进一步提高图像的质量，如在根据第十一实施例的端面观测装置111中那样。

《第二十一实施例》

图24为示出根据第二十一实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图24所示的端面观测装置121与根据第二十实施例的端面观测装置 120的不同在于使用反射表面和透射表面是非平行的半反射镜34替代半反射镜30。该布置的其它部分与端面观测装置120相同。在下面的说明中，与根据第二十实施例的端面观测装置120相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

半反射镜34具有如下结构，在所述结构中反射入射光的反射表面34A 和传递入射光的透射表面34B是非平行的。例如，如图24所示，半反射镜 34具有这样的形状，使得沿一个方向反射表面34A和透射表面34B之间的厚度降低。这可以通过偏移由不希望将光反射出半反射镜34的表面反射的光的光路，而减少在图像捕获元件15上的入射光的量，并且移除不需要的杂散光。

如上所述，根据第二十一实施例的端面观测装置，使用反射表面和透射表面是非平行的半反射镜34，由此进一步提高由图像捕获元件15产生的图像的质量。

《第二十二实施例》

图25为示出根据第二十二实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图25所示的端面观测装置122与根据第二十实施例的端面观测装置 120的不同在于使用分束器35替代半反射镜30。该布置的其它部分与端面观测装置120相同。在下面的说明中，与根据第二十实施例的端面观测装置120相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

分束器35为部分反射入射光并且部分传递入射光的光学元件。分束器 35以预定比例将入射光分为反射光和透射光。分束器35可以为例如非偏振型、未偏振型和偏振型中任何类型的分束器。根据分束器35，来自光源14 的光被引导至光连接器200，并且来自光连接器200的光被引导至图像捕获元件15。

同样地在该实施例中，光源14和图像捕获元件15设置在各自的通过分束器35在共焦光学***中与物镜12光学共轭的位置处。即，图像捕获元件 15和分束器35的反射表面35A之间的距离D3与光源14和分束器35的反射表面35A之间的距离D4相等。

分束器35具有如下结构，在所述结构中面向光源14的透射表面35B和部分反射通过透射表面35B进入的光的反射表面35A之间的相对角度不是 45°，并且反射表面35A和面向透射表面35B的透射表面35C之间的相对角度不是45°。这可以通过偏移由不希望将光反射出分束器35的表面反射的光的光路，而减少在图像捕获元件15上的入射光的量，并且移除不需要的杂散光。

如上所述，根据第二十二实施例的端面观测装置，尺寸可以被减小，如在使用半反射镜的实例中那样。此外，由于通过应用反射表面和透射表面之间的相对角度不是45°的分束器可以移除杂散光，可以进一步提高由图像捕获元件15产生的图像的质量。

《第二十三实例》

图26为示出根据第二十三实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图26所示的端面观测装置123与根据第十三实施例的端面观测装置113的不同在于在物镜12和透镜31之间进一步设置透明构件32。该布置的其它部分与端面观测装置113相同。在下面的说明中，与根据第十三实施例的端面观测装置113相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

如图26所示，端面观测装置123在物镜12和透镜31之间包括透明构件 32，所述透明构件既传播来自光源14的照明光也传播来自端面200A的反射光(图像光)。这里，透明构件32具有呈平坦表面或与光轴不垂直的弯曲表面的形状。例如，如图26所示，透明构件32具有呈弯曲表面的形状，所述弯曲表面作为另一种介质(例如，空气)的边界表面，目标光传播通过该另一种介质。透明构件32例如可以为具有光学功率的透镜或除了透镜之外的不具有光学功率的组件。

注意，在端面观测装置123中，半反射镜30和图像捕获元件15之间的距离与半反射镜30和光源14之间的距离可以光学上相等或不等。

如上所述，根据第二十三实施例的端面观测装置，当在物镜12和透镜 31之间进一步设置透明构件32时，光学设计自由度进一步增大，并且相比包括两个透镜(即，物镜12和透镜31)的光学***，可以更容易地避免障碍物。这可以通过例如抑制色差和彗形像差提高光学性能，并且获得更高质量的图像。此外，由于两个透镜31和32被设置在半反射镜30和物镜12之间，照明光和反射光可以共享诸如透镜的光学组件。这可以降低组件的数量，并且获得诸如易于组装和成本降低的效果。

此外，根据第二十三实施例的端面观测装置，由于在透明构件32中目标光传播通过的边界表面不是垂直于光轴的平坦表面，从透明构件32到图像捕获元件的反射光的入射功率相比边界表面是垂直的平坦表面的实例可以被减小。这可以抑制由进入图像捕获元件15的不需要的光导致的图像质量的降级。

当具有光学功率的透镜被用作透明构件32时，光学***的设计自由度增大，并且可以容易地设计在图像捕获元件15上形成更高分辨率的图像的光学***。

注意，当不是平凸或平凹透镜而是双面凸或一面凹一面凸的透镜被用作透镜31或32时，由在透镜31或32上的反射导致的杂散光可以被减少，并且因此可以进一步抑制图像质量的降级。此外，通过相对于光轴以及光源 14等等呈角度地布置半反射镜30可以进一步减少由反射导致的杂散光。

《第二十四实施例》

图27为示出根据第二十四实施例的端面观测装置的布置的视图。

如图27所示的端面观测装置124与根据第二十三实施例的端面观测装置123的不同在于在物镜12和透镜31之间设置多个透明构件。该布置的其它部分与端面观测装置123相同。在下面的说明中，与根据第二十三实施例的端面观测装置123相同的附图标记表示共用的构成元件，并且将省略其详细描述。

如图27所示，端面观测装置124在物镜12和透镜31之间包括透明构件 32和36，所述透明构件32和36既传播来自光源14的照明光也传播来自端面 200A的反射光(图像光)。正如第二十三实施例那样，透明构件32和36中的每一个具有呈平坦表面或与光轴不垂直的弯曲表面的形状。透明构件32 和36中的每一个可以为具有光学功率的透镜或除了透镜之外的不具有光学功率的组件。例如，作为不具有光学功率的组件，例如由透明材料制成并且被配置为保持透镜的透镜保持器可以被例示。由于通常的透镜保持器由不透明结构形成，因此透镜孔径由透镜保持器限定，并且图像可能变暗。然而，当使用由透明材料制成的透镜保持器时，该问题得到解决。

此外，如图27所示，透明构件36可以与清洁机构13机械地连接并且被配置为沿光轴方向可移动。这允许透明构件36起到清洁机构13的操作部的作用，并且传送用于将清洁胶带131沿光轴方向推动或供应给清洁机构13 的驱动力。当清洁机构13的操作部由透明构件36形成时，相比操作部由不透明材料的组件形成的实例，可以防止组件和光学***之间的干涉。因此能够抑制在组件阻挡来自光源14的照明光或来自端面200A的反射光(图像光)时发生的照明光的不均匀或图像质量的降级。

如上所述，根据第二十四实施例的端面观测装置，在物镜12和透镜31 之间进一步设置多个透明构件，由此获得更高质量的图像。

此外，当透明构件36与清洁机构13机械地连接并且被配置为沿光轴方向可移动时，清洁机构13可以***作，同时抑制照明光的不均匀或图像质量的降级。由于这能使在不移动端面观测装置本身的情况下在观测目标上进行操作(例如，光连接器200的端面200A的清洁)，因此有利于在操作之前和之后在观测目标上进行观测。

上面已经基于实施例详细地描述了本发明人提出的发明。然而，本发明不限于此，并且在不偏离本发明的精神的情况下可以作出各种改变和修改。

例如，在上述实施例中，集成了端面观测装置的主体和结构(例如，清洁机构)的端面观测装置已经被例示。然而，本发明不限于此。例如，端面观测装置的主体和所述结构可以被单独地制造。当用户使用该装置时，端面观测装置的主体和所述结构可以被组合以组装根据本发明的端面观测装置。例如，如图28A和28B所示，包括环形物镜12的端面观测装置的主体部100和清洁机构13可以被单独地制造。当用户使用该装置时，可以通过将清洁机构13***物镜12的通孔1200内而组装具有清洁功能的端面观测装置。

注意，在图28A中，根据第一实施例的端面观测装置101的排除清洁机构的部分被图示为端面观测装置的主体部100。然而，本发明不限于此，并且根据第二至第二十四实施例的端面观测装置102-124中的任何一个的排除清洁机构的部分可以被使用。

在上述实施例中，已经描述了在图像捕获元件15和分束器22(半反射镜30)之间布置虹膜24、波长滤波器26和偏振滤波器28的各种示例。然而，本发明不限于这些示例。例如，虹膜24、波长滤波器26和偏振滤波器28中的至少一个可以被布置在图像捕获元件15和半反射镜30或34(分束器22或 35)之间，或者虹膜24、波长滤波器26和偏振滤波器28可以以组合方式布置。相似地，虹膜25、波长滤波器27和偏振滤波器29中的至少一个可以被布置在光源14和半反射镜30或34(分束器22或35)之间，或者虹膜25、波长滤波器27和偏振滤波器29可以以组合方式布置。

诸如虹膜、波长滤波器和偏振滤波器的上述光学组件的布置不限于上述示例，并且根据需要光学组件的位置可以被替换。

在上述实施例中，清洁机构13已经被例示为设置在物镜12的通孔中并且被配置为操作光连接器200的端面的结构。然而，本发明不限于此。探测器、针式传感器装置、处理装置等等可以被布置和***通孔1200内以朝向光连接器200伸出。由于这使得能够在每一个结构的操作之前和之后观测图像，如在清洁机构13的实例中那样，因此可以改善操作性，并且可以缩短操作时间。

在上述实施例中，具有沿预定方向滑动清洁胶带的结构的组件已经被例示为清洁机构13。然而，不特别地限定所述组件，只要它能够清洁光连接器200的端面200A。

在上述实施例中，已经描述了作为物镜12的缺失部的通孔1200具有圆形形状的示例。然而，不特别地限定所述形状，只要它能够使诸如清洁机构13的结构朝向光连接器200伸出。例如，物镜12的缺失部可以具有U形形状。

在上述实施例中，为了使来自光源14的照明光有效传播，可以使照明光不仅传播通过物镜12的环形部1201，而且在通孔1200中传播。例如，当清洁器基片132的***通孔1200内的部分由透明构件形成时，可以使照明光在通孔1200中传播。

对于根据上述实施例的端面观测装置，光源14布置在管状壳体11外侧的实例已经被例示。然而，本发明不限于此。例如，如果照明光的光学路径不需要被阻挡，光源14可以被布置在壳体11中。在该实例中，理所当然地，诸如布置在光源14的外周的虹膜或波长滤波器的光学元件被布置在壳体11中。

对于根据第八至二十四实施例的端面观测装置，通过诸如分束器或半反射镜的光学元件偏转来自光源的照明光的布置已经被例示。然而，本发明不限于此。例如，可以采用不偏转来自光源的照明光而是偏转来自观测目标的端面(图像)的反射光的布置。在该实例中，图像捕获元件15可以被布置在管状壳体11外侧。

在第二十四实施例中，在根据第二十三实施例的端面观测装置中设置与结构(清洁机构13)机械地连接的透明构件36的实例已经被例示。然而，本发明不限于此。例如，透明构件36可以设置在根据第一至第二十二实施例的端面观测装置中的一个中。

此外，透明构件具有呈平坦表面或与光轴不垂直的弯曲表面形状的布置已经被例示。然而，明显地，诸如物镜12或透镜16的甚至另一个光学元件可以具有相同的效果。

工业实用性

根据本发明的端面观测装置可以广泛地被用于例如清洁或观测各种类型的组件，所述组件由用于连接各种类型的网络设备和光纤的光连接器表示。

附图标记和标号的说明

100 端面观测装置的主体

101-105、106A-106E、107-124 端面观测装置

200 光连接器

200A 光连接器的端面

10 光轴

11 壳体

12 物镜

1200 通孔

1201 环形部

13、20 清洁机构

131 清洁胶带

132 清洁器基片

133 光阀

9、9_1、9_2、14 光源

15 图像捕获元件

16 透镜

17 透明构件

18 偏转镜

19、21 光屏蔽板

22、35 分束器

23 透镜

24、25 虹膜

26、27波长滤波器

28、29 偏振滤波器

30、34 半反射镜

31 透镜

32 透明构件

33 光屏蔽壁

23、24 偏振滤波器

36 透明构件

D1-D4 距离

Claims (24)

1.一种端面观测装置，包括：

第一透镜，所述第一透镜包括沿光轴方向贯穿的缺失部；

光源，所述光源被配置为产生通过所述第一透镜照射观测目标的端面的光；

图像捕获元件，所述图像捕获元件被配置为通过所述第一透镜接收观测目标的端面的图像；和

***所述第一透镜的缺失部并且被配置为操作观测目标的端面的结构。

2.根据权利要求1所述的端面观测装置，其中所述结构包括清洁机构，所述清洁机构被配置为清洁观测目标的端面。

3.根据权利要求1所述的端面观测装置，其中所述光源与所述第一透镜被同轴地布置。

4.根据权利要求1所述的端面观测装置，其中所述第一透镜具有环形形状。

5.根据权利要求3所述的端面观测装置，其中所述光源具有环形形状。

6.根据权利要求3所述的端面观测装置，还包括管状壳体，

其中所述第一透镜和所述结构布置在所述管状壳体的一端处，

所述光源和所述图像捕获元件布置在所述管状壳体的另一端处，并且

来自所述光源的照明光和来自观测目标的端面的反射光传播通过所述壳体内的共用空间。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的端面观测装置，还包括第二透镜，所述第二透镜设置在所述第一透镜和所述图像捕获元件之间的光轴上。

8.根据权利要求7所述的端面观测装置，还包括透明构件，所述透明构件设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间的光轴上。

9.根据权利要求1所述的端面观测装置，还包括光学元件，所述光学元件设置在所述第一透镜和所述图像捕获元件之间的光轴上，并且被配置为部分反射入射光和部分传递入射光。

10.根据权利要求9所述的端面观测装置，其中所述光学元件包括分束器和半反射镜中的一个。

11.根据权利要求9所述的端面观测装置，其中所述光学元件包括半反射镜，所述半反射镜的反射表面和透射表面是非平行的。

12.根据权利要求9所述的端面观测装置，其中所述光学元件包括分束器，所述分束器具有面向所述光源的透射表面和部分反射通过透射表面进入的光的反射表面，其中透射表面和反射表面之间的相对角度不是45°。

13.根据权利要求9所述的端面观测装置，还包括第二透镜，所述第二透镜设置在所述光学元件和所述图像捕获元件之间的光轴上。

14.根据权利要求9所述的端面观测装置，还包括第二透镜，所述第二透镜设置在所述第一透镜和所述光学元件之间的光轴上。

15.根据权利要求14所述的端面观测装置，还包括第三透镜，所述第三透镜设置在所述第一透镜和所述第二透镜之间的光轴上。

16.根据权利要求9所述的端面观测装置，还包括第四透镜，所述第四透镜设置在所述光源和所述光学元件之间的光轴上。

17.根据权利要求9所述的端面观测装置，还包括在所述图像捕获元件和所述光学元件之间的光轴上的虹膜、波长滤波器和偏振滤波器中的至少一个。

18.根据权利要求9所述的端面观测装置，还包括在所述光源和所述光学元件之间的光轴上的虹膜、波长滤波器和偏振滤波器中的至少一个。

19.根据权利要求9至18中的任一项所述的端面观测装置，还包括透明材料，所述透明材料设置在所述第一透镜和所述光学元件之间的光轴上。

20.根据权利要求9至18中的任一项所述的端面观测装置，还包括操作部，所述操作部设置在所述第一透镜和所述光学元件之间的光轴上并且由透明材料制成，

其中所述操作部与所述结构连接并且能够沿光轴方向移动。

21.根据权利要求9至18中的任一项所述的端面观测装置，其中所述光源和所述图像捕获元件被布置在各自距离所述光学元件不同光程的位置处。

22.根据权利要求9至18中的任一项所述的端面观测装置，其中所述光源和所述图像捕获元件被布置在各自距离所述光学元件相同光程的位置处。

23.根据权利要求9至18中的任一项所述的端面观测装置，其中所述光源和所述图像捕获元件被布置在各自与所述第一透镜光学共轭的位置处。

24.根据权利要求1或2所述的端面观测装置，其中所述结构还包括光学构件，所述光学构件由透明构件而不是空气形成，并且被配置为将照明光从所述光源引导至观测目标的端面。