JP2015117949A - 端面観察装置 - Google Patents

Abstract

【課題】清掃装置と観察装置を一体化することを可能とする端面観察装置を提供すること。
【解決手段】端面観察装置１００は、筒１０４の内部に、光コネクタ２００中央に対向するように端面を清掃するクリーニングテープ１０１、そのガイド・摺動機構１０２、光が透過する透明部材１０３を備えている。透明部材１０３は、筒１０４内を通してコネクタ端面を観察可能なように、光コネクタ２００の直近の位置に配置されている。さらに透明部材１０３には、細径のクリーニングテープ１０１が摺動するための摺動ガイドを設ける。端面観察装置１００はさらに、筒１０４の内部に、２枚のレンズ１０５、１０６、受像素子１０７、光源１０８を備えている。光コネクタ２００の端面像は透明部材１０３のクリーニングテープ１０１のない部分を透過し、２枚のレンズ１０５、１０６を透過し、受像素子１０７に結像する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光コネクタの端面状態を観察する端面観察装置に関する。

光通信において、光コネクタは各種ネットワーク装置や光ファイバ間を接続するための必要不可欠な部品であり、光コネクタでの損失を低減することは良好な光通信を実現する上で非常に重要である。光コネクタにおける損失要因は主に、コネクタ端面におけるゴミ、異物の付着や汚れである。そのため光コネクタの接続時にはコネクタ端面の清掃や観察が重要な作業になっている。光コネクタは、雄コネクタであるプラグと、雌コネクタでありネットワーク装置などでプラグの差し込み口となるレセプタクルとから構成される。

これまでに、プラグ、レセプタクルそれぞれついて、クリーナや端面観察装置が提案されている。例えば、レセプタクル内のコネクタ端面用のクリーナテープを備えたクリーナ（特許文献１参照）や、レセプタクル内のコネクタ端面の観察装置（特許文献２参照）などがある。コネクタ接続等を行う際には、このような装置を使用して光コネクタの清掃作業と観察作業が行われる。

特開２００４−２１９６０２号公報 特開平１０−１９７２８号公報

しかしながら、従来の清掃装置と観察装置は別装置で提供されるものであるため、それぞれの装置を用意し、それらを適宜交換しながら使い分けて作業していた。そのため作業の繁雑さが避けられないという課題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、清掃装置と観察装置を一体化することを可能とする端面観察装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、端面観察装置であって、被検体の端面の直近に配置された透明部材と、前記透明部材上に配置され、端面を操作する機能を有する機構の少なくとも一部である構造体と、光源と、画像受像部と、前記光源から照射された光が前記透明部材を介して前記被検体の端面を照明できるよう、前記透明部材と前記光源とを光学的に接続する第１の光伝搬路と、前記被検体の端面画像が前記画像受像部に結像するよう、前記透明部材と前記画像受像部とを光学的に接続する第２の光伝搬路と、前記第２の光伝搬路上の前記透明部材よりも前記画像受像部側に位置するレンズと、を有することを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の端面観察装置において、前記構造体は、前記被検体の端面に付着した異物を清掃するクリーナ機構の一部であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の端面観察装置において、前記透明部材は、第２のレンズであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の端面観察装置において、前記第１および第２の光伝搬路上に位置する、ビームスプリッタ、あるいはハーフミラーをさらに備えたことを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の端面観察装置において、前記第１の光伝搬路は、少なくとも一部に、空気以外の透明部材を媒体とする伝搬路を含むことを特徴とする。

本発明は、清掃装置と観察装置を一体化することを可能とすることで、操作性の向上や操作時間の短縮等の効果を奏する。

本発明の実施形態１に係る端面観察装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態２に係る端面観察装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態３に係る端面観察装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態４に係る端面観察装置の構成を示す図である。 本発明の実施形態５に係る端面観察装置の構成を示す図である。 レセプタクルの光コネクタ２００の端面を本発明の端面観察装置で観察している状態を示す図である。

本発明では、光コネクタのクリーナとして、特許文献１のように、コネクタ端面の光ファイバ部にクリーニングテープを押しつけ、端面の面内のある方向に摺動させる構造を持つ。クリーニングテープの摺動ガイド機構は、コネクタ端部においてコネクタの径より細径である。またクリーニングテープはコネクタ中央の光ファイバ端面近傍部に押しつけられ、摺動により端面の異物を除去する。

さらに本発明では、このようなクリーニング機構と一体化可能なコネクタ端面の観察機構を有する。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
（実施形態１）
図１に、本発明の実施形態１に係る端面観察装置の構成を示す。

図１において二点鎖線で示したものは観察、清掃される光コネクタ２００である。端面観察装置１００は、筒１０４の内部に、光コネクタ２００中央に対向するように端面を清掃するクリーニングテープ１０１、そのガイド・摺動機構１０２、光が透過する透明部材１０３を備えている。但し、クリーニングテープ１０１、ガイド・摺動機構１０２については一部のみ図示しており詳細は図示していない。透明部材１０３は、筒１０４内を通してコネクタ端面を観察可能なように、光コネクタ２００の直近の位置に配置されている。さらに透明部材１０３には、細径のクリーニングテープ１０１が摺動するための摺動ガイドを設ける。光コネクタ２００の端面をクリーニングする際には、クリーニングテープ１０１を透明部材１０３と共に端面に押し付け、クリーニングテープ１０１を摺動ガイドに従い摺動させる。

端面観察装置１００はさらに、筒１０４の内部に、２枚のレンズ１０５、１０６、受像素子１０７、光源１０８を備えている。光コネクタ２００の端面像は透明部材１０３のクリーニングテープ１０１のない部分を透過し、２枚のレンズ１０５、１０６を透過し、受像素子１０７に結像する。光源１０８からの照明光も同様に透明部材１０３を通して端面を照射するよう伝搬する。光源１０８としてはＬＥＤを用いるのが一般的である。

本実施形態のように、クリーニングテープ１０１のガイドを有する透明部材１０３を先端部に配置することで、光コネクタ端面のクリーニング装置と観察装置の一体化が可能になる。

レンズ１０５の焦点距離とレンズ１０６の焦点距離の比を調整することで、受像素子１０７に結像する像の倍率を調整することができる。本実施形態における端面像の伝搬光路では、２枚のレンズ間でほぼ平行光で伝搬するため、中心部にクリーニング機構などの障害物があっても高精細に像を伝搬することが可能となり、端面に付着した異物のサイズなどの検知が容易になる。

（実施形態２）
図２に、本発明の実施形態２に係る端面観察装置の構成を示す。実施形態１では端面像の伝搬光路に２枚のレンズ１０５、１０６を配置したが、本実施形態では図２に示すように透明部材１０３自体をレンズ１０９とすることで、レンズ１０５を省いた構成としている。これにより、レンズの数は実施形態１と同様に２つのままで光学部品点数を減らすことができる。

レンズ１０９の焦点距離と受像素子前のレンズ１０６の焦点距離の比を調整することで、受像素子１０７に結像する像の倍率を調整することができる。本実施形態における端面像の伝搬光路では、実施形態１と同様に２枚のレンズ間でほぼ平行光で伝搬するため、中心部にクリーニング機構などの障害物があっても高精細に像を伝搬することが可能となり、端面に付着した異物のサイズなどの検知が容易になる。

光学部品を削減することが可能になり、装置の小型化、低コスト化、アライメントする部材の減少による組立作業の簡素化などが期待できる。

受像素子はＣＣＤやＣＭＯＳなどを用いれば良い。また照明光の伝搬では、端面像の伝搬と同じ筒内の空間を用いており小径の構造が可能になり、細径コネクタの観察に適する。

尚、受像素子前のレンズ１０６も省き、レンズ１０９のレンズ１枚のみで受像素子上に結像するような光学系としても良い。

（実施形態３）
図３に、本発明の実施形態３に係る端面観察装置の構成を示す。本実施形態では、光源１０８を筒１０４外部に配置し、光源１０８からの照明光をビームスプリッタ１１０で折り曲げて伝搬させ、また像からの光はビームスプリッタ１１０を透過して受像素子まで伝搬する構成としたものである。

照明光、および像からの光はレンズ１０９を介して伝搬している。本実施形態ではビームスプリッタ１１０を用いて折り曲げたが、これに替えてハーフミラーとしても良い。また本実施形態では照明光を折り曲げたが、逆に像からの光を折り曲げて、受像素子１０７を筒１０４の外部に配置する構成としても良い。

このような構成にすることにより、光源１０８の配置する場所の制約が減り、一体構成にすることが容易になると共に、照明の光伝搬と像からの光の光伝搬を独立に設計することが可能になり、より明るく均質な照明や、より高解像な結像となる光学設計が容易になる。

（実施形態４）
図４に、本発明の実施形態４に係る端面観察装置の構成を示す。本実施形態では、光源１０８からの照明光を折り曲げミラーで曲げた後、ライトバルブ１１３と呼ばれる光学素材を媒体として伝搬させ、レンズ１０９のレンズを介して伝搬させ像を照明する構成である。ライトバルブ１１３を通すことで空気中を伝搬する場合より広範囲に均一な照明光を像に照射することができる。

本実施形態ではライトバルブ１１３を用いたが、これに替えて、例えばファイババンドルや拡散板を介することで同様の効果を得ることができる。

但し、像からの光がこれらのライトバルブ１１３、ファイババンドルや拡散板を伝搬し、受像素子１０７まで達すると、受像素子１０７における像解像度が劣化する。そのため、像からこれらライトバルブ１１３等の光学部材を介して伝搬する光を遮蔽して受像素子１０７まで伝搬しないようにするため、遮光板１１２を設けている。このようにすることで、像からの光がライトバルブ等を伝搬した場合に比較し、より高解像度の像を受像面で得ることができる。

（実施形態５）
図５に、本発明の実施形態５に係る端面観察装置の構成を示す。本実施形態では、光源１０８からの照明光を折り曲げることなく、光源１０８をライトバルブ１１３の直近に配置した。これにより、実施形態４と同様の効果が得られると共に、実施形態４よりも小型化が可能になる。本実施形態でも像からの光がライトバルブ１１３等を通して受像素子１０７まで伝搬しないようにするための遮光板１１２を設けている。

図６に、レセプタクルの光コネクタ２００の端面を本発明の端面観察装置１００で観察している状態を示す。レセプタクルでは、割スリーブ３００と呼ばれる筒状の部材の中に光コネクタ２００が配置される。そのため各実施形態の先端部の最外径をコネクタ径以下にすることにより、割スリーブ３００内に進入しレセプタクル内の光コネクタ２００の端面のクリーニングおよび端面観察が可能になる。

以上のように、いずれの実施形態においても、光コネクタ近傍の最外径をコネクタ径以下にすることで、レセプタクル、プラグいずれの光コネクタにおいても、クリーニング機構と一体化可能な端面観察装置１００を構成することができる。

また、クリーニング機構と観察機構を一体化することでの実施形態を記載したが、本発明の端面観察装置１００はクリーニング機構だけでなく、被検体の端面を操作する、例えばプローバや触針装置、加工装置などに対してもレンズ前面に配置することでそれらと観察機構一体化が可能である。これにより、いずれの装置を一体化しても、それぞれにおいて操作前後の像の観察ができるため、操作性の向上や操作時間の短縮等の効果を奏することができる。

１０１ クリーニングテープ
１０２ ガイド・摺動機構
１０３ 透明部材
１０４ 筒
１０５、１０６、１０９ レンズ
１０７ 受像装置
１０８ 光源
１１０ ビームスプリッタ
１１１ 折り曲げミラー
１１２ 遮光板
１１３ ライトバルブ
２００ 光コネクタ
３００ 割スリーブ

Claims (5)

1. 被検体の端面の直近に配置された透明部材と、
   前記透明部材上に配置され、端面を操作する機能を有する機構の少なくとも一部である構造体と、
   光源と、
   画像受像部と、
   前記光源から照射された光が前記透明部材を介して前記被検体の端面を照明できるよう、前記透明部材と前記光源とを光学的に接続する第１の光伝搬路と、
   前記被検体の端面画像が前記画像受像部に結像するよう、前記透明部材と前記画像受像部とを光学的に接続する第２の光伝搬路と、
   前記第２の光伝搬路上の前記透明部材よりも前記画像受像部側に位置するレンズと、
   を有することを特徴とする端面観察装置。
2. 前記構造体は、前記被検体の端面に付着した異物を清掃するクリーナ機構の一部であることを特徴とする請求項１に記載の端面観察装置。
3. 前記透明部材は、第２のレンズであることを特徴とする請求項１又は２に記載の端面観察装置。
4. 前記第１および第２の光伝搬路上に位置する、ビームスプリッタ、あるいはハーフミラーをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の端面観察装置。
5. 前記第１の光伝搬路は、少なくとも一部に、空気以外の透明部材を媒体とする伝搬路を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の端面観察装置。

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