(57)【要約】【課題】鏡枠において、容易に成形することができ、しかも安定した形状を保つことができるようにする。【解決手段】鏡筒２の第１鏡枠３および第２鏡枠４は、強化繊維を５０％より多く含有した低吸水ポリアミド樹脂を成形した構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維を５０％より多く含有した低吸水ポリアミド樹脂を成形した鏡枠。
【請求項２】
前記強化繊維は、ガラス繊維である
ことを特徴とする、請求項１に記載の鏡枠。
【請求項３】
７０℃９０％ＲＨにおける飽和吸水率が１．０％以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の鏡枠。
【請求項４】
７０℃９０％ＲＨにおける飽和吸水率が０．５％以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の鏡枠。
【請求項５】
前記低吸水ポリアミド樹脂の曲げ弾性率は、１５ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下である
ことを特徴とする、請求項１に記載の鏡枠。
【請求項６】
請求項１に記載の鏡枠を少なくとも１つ備える、鏡筒。
【請求項７】
前記鏡枠を保持する保持部材を備え、
前記鏡枠は、前記保持部材に対して移動する移動鏡枠である
ことを特徴とする、請求項６に記載の鏡筒。
【請求項８】
外部に露出する少なくとも１つの外部鏡枠をさらに備え、
該外部鏡枠のうちの少なくとも１つは、ポリカーボネート樹脂製である
ことを特徴とする、請求項６に記載の鏡筒。
【請求項９】
請求項６に記載の鏡筒を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏡枠、鏡筒、および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの光学機器に用いられるレンズ鏡筒には、様々な鏡枠が使用されている。例えば、レンズ鏡枠、固定鏡枠、移動鏡枠、駆動鏡枠、および位置規制鏡枠を挙げることができる。
レンズ鏡枠は、レンズ等の光学素子を保持する鏡枠である。固定鏡枠は、光学機器に対して位置が固定される鏡枠である。駆動鏡枠は、固定鏡枠と移動鏡枠との間に介在して、固定鏡枠に対して移動鏡枠を移動させる駆動力を直接的または間接的に伝達する鏡枠である。位置規制鏡枠は、鏡枠間の相対的な位置を規制する鏡枠である。
これらの鏡枠のうち、固定鏡枠以外の鏡枠は、レンズの合焦やズーム動作に伴って移動し、固定鏡枠または光学機器本体に対する相対的な位置が変化する。このため、固定鏡枠以外の鏡枠は、移動鏡枠とも称される。
また、鏡枠は別の観点から、外部鏡枠と内部鏡枠とに分けられる。外部鏡枠は、レンズ鏡筒の外側に位置して少なくとも一部が外部に露出する鏡枠である。内部鏡枠は、レンズ鏡筒の内側に位置して外部に露出する部分がない鏡枠である。
外部鏡枠は、光学機器の外観に寄与する。このため、外部鏡枠は、美観を高めたり、操作し易い表面摩擦を得たりする目的で、少なくとも外部に露出する部分に塗装が施されることがある。
また、移動鏡枠を含むレンズ鏡筒の場合、鏡枠同士が摺動する部分にはグリス等の潤滑剤が塗布されることがある。
【０００３】
鏡枠の材質としては、軽量化または低コスト化を図るために、樹脂が採用されることが多い。
レンズ鏡筒においては、合焦やズーム駆動時において、光学系の光軸がずれないように高い摺動精度を保持しながら光学系を複雑に移動させる必要があり、鏡枠の材質には十分な剛性が求められる。
また、樹脂が環境から水分を吸収すると体積が変化して寸法が変わってしまい、鏡枠間の摺動が阻害される可能性がある。このため、スムーズな摺動のためには樹脂の吸水性が低いことが好ましい。
従来、鏡枠は、エンジニアリングプラスチックであるポリカーボネート樹脂にガラス繊維を加えて強度を高めた樹脂が採用されることが多かった。
【０００４】
しかし、ポリカーボネート樹脂の場合、ガラス繊維を増やしすぎると樹脂の流動性が低下し成形が困難になるため、ガラス繊維の含有率を高めることによる剛性の向上には限度があった。このため、薄肉化が難しく、鏡枠の小型化、軽量化が難しいという問題があった。
さらに、ポリカーボネート樹脂は、ガラス繊維を増やすと靱性が低下して、成形品が割れ易くなり、落下強度が下がるという課題があった。
このため、他の樹脂材料を採用することも考えられる。例えば、ポリカーボネートよりもガラス繊維含有時の成形性がよいポリアミドを使用することが考えられる。しかし、ポリアミドは吸水性が高いため、吸水による寸法変化のために精度が確保できないという問題があった。
このため、特許文献１には、ポリアミドの共重合成分の配合を調整することで低吸水性を実現する摺動部材用ポリアミド樹脂組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２４６４２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のような従来の鏡枠および鏡筒には、以下のような問題があった。
特許文献１に記載された摺動部材用ポリアミド樹脂組成物は、カメラモジュール部品にも適用可能と記載されているが、開示された成形品の吸水率は１．４％〜１．５％である。
カメラモジュール部品のうちでも、特にレンズ鏡筒に用いる鏡枠は、互いにガタがないように精密に嵌合されている。このため、上記のような吸水率では、吸水による寸法の変化が大きすぎて、高湿環境に置かれると、鏡枠同士が円滑に摺動できなくなってしまうという問題がある。
このため、容易に成形することができ、しかも安定した形状を保つことができる鏡枠および鏡筒が強く求められている。
【０００７】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、成形が容易であって、剛性および強度を向上することができ、吸水が生じても安定した形状を保つことができる鏡枠を提供することを目的とする。
また、本発明は、本発明の鏡枠を備えることにより、種々の環境で安定して使用することができる鏡筒および光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の鏡枠は、強化繊維を５０％より多く含有した低吸水ポリアミド樹脂を成形した構成とする。
【０００９】
上記鏡枠においては、前記強化繊維は、ガラス繊維であることが好ましい。
【００１０】
上記鏡枠においては、７０℃９０％ＲＨにおける飽和吸水率が１．０％以下であることが好ましい。
【００１１】
上記鏡枠においては、７０℃９０％ＲＨにおける飽和吸水率が０．５％以下であることが好ましい。
【００１２】
上記鏡枠においては、前記低吸水ポリアミド樹脂の曲げ弾性率は、１５ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることが好ましい。
【００１３】
本発明の第２の態様の鏡筒は、上記鏡枠を少なくとも１つ備える構成とする。
【００１４】
上記鏡筒においては、前記鏡枠を保持する保持部材を備え、前記鏡枠は、前記保持部材に対して移動する移動鏡枠であることが好ましい。
【００１５】
上記鏡筒においては、外部に露出する少なくとも１つの外部鏡枠をさらに備え、該外部鏡枠のうちの少なくとも１つは、ポリカーボネート樹脂製であることが好ましい。
【００１６】
本発明の第３の態様の光学機器は、上記鏡筒を備える構成とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の鏡枠によれば、強化繊維を５０％より多く含有した低吸水ポリアミド樹脂を成形するため、成形が容易であって、剛性および強度を向上することができ、吸水が生じても安定した形状を保つことができるという効果を奏する。
本発明の鏡筒および光学機器によれば、本発明の鏡枠を備えることにより、種々の環境で安定して使用することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態の鏡筒および鏡筒の光軸を含む模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施形態の光学機器の模式的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本発明の実施形態の鏡枠、鏡筒、および光学機器について添付図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態のレンズ鏡筒および鏡枠の光軸を含む模式的な断面図である。図２は、本発明の実施形態の光学機器の模式的な正面図である。
【００２０】
図１に示すレンズ組立体１は、１以上のレンズを保持した筒状の装置である。レンズ組立体１は、適宜の光学機器に固定して用いたり、交換可能に装着したりして用いることができる。レンズ組立体１は、光学機器の外部に表面が露出していてもよいし、光学機器の内部に収容されていてもよい。
レンズ組立体１が用いられる光学機器としては、例えば、１眼レフデジタルカメラ、ミラーレス１眼デジタルカメラ、コンパクトデジタルカメラ、各種銀塩カメラ、ビデオカメラ、撮像機能を備える携帯電話、撮像機能を備える情報端末、内視鏡などの例を挙げることができる。
レンズ組立体１におけるレンズの個数、種類、配置によって決まる、レンズ組立体１のレンズ構成は、特に限定されず、使用する光学機器の必要に応じて適宜のレンズ構成が可能である。
レンズ組立体１におけるレンズは、固定レンズ群のみからなっていてもよいし、固定レンズ群と移動レンズ群との組み合わせからなっていてもよい。固定レンズ群および移動レンズ群の個数および配置も特に限定されない。
【００２１】
図１には、レンズ組立体１の構成の一例を示す。
レンズ組立体１は、第１レンズ５と、第２レンズ６と、本実施形態の鏡筒２と、を備える。
【００２２】
第１レンズ５は、レンズ組立体１の光学系における固定レンズである。
図１には、第１レンズ５の一例として、負メニスカスレンズを描いているが、第１レンズ５の種類は、正レンズでもよいし、メニスカスレンズ以外のレンズでもよい。第１レンズ５は、単玉レンズでもよいし、接合レンズでもよい。さらに、第１レンズ５は、複数枚のレンズが適宜の空気間隔をおいて配置されたレンズ群でもよい。
第１レンズ５の材質は、ガラスレンズでもよいし、プラスチックレンズでもよい。
【００２３】
第２レンズ６は、レンズ組立体１の光学系における移動レンズである。
図１には、第２レンズ６の一例として、両凸レンズを描いているが、第２レンズ６の種類は、負レンズでもよいし、両凸レンズ以外のレンズでもよい。第２レンズ６は、単玉レンズでもよいし、接合レンズでもよい。さらに、第２レンズ６は、複数枚のレンズが適宜の空気間隔をおいて配置されたレンズ群でもよい。
第２レンズ６の材質は、ガラスレンズでもよいし、プラスチックレンズでもよい。
【００２４】
鏡筒２は、第１レンズ５を固定して保持し、第２レンズ６を移動可能に保持する装置部分である。
鏡筒２は、本実施形態の鏡枠である第１鏡枠３（鏡枠、外部鏡枠、持部材）および第２鏡枠４（鏡枠、移動鏡枠）を備える。
【００２５】
第１鏡枠３は、第１レンズ５の位置を固定して保持する筒状の鏡枠である。
第１鏡枠３の外形は、円筒状には限定されないが、図１では一例として、円筒状の外周面３ｄを有する。外周面３ｄの中心軸線は、レンズ組立体１における光学系の光軸Ｏに一致されている。
本実施形態では、外周面３ｄは、径方向における第１鏡枠３の最外の表面であるとともに、鏡筒２の最外の表面にもなっている。
【００２６】
外周面３ｄには、レンズ組立体１を使用する光学機器における鏡筒保持部７と連結するため、図示略の連結部が設けられている。
連結部としては、鏡筒保持部７に設けられた連結機構に応じて適宜の構成を採用することができる。
例えば、レンズマウントによって着脱可能に連結する場合には、外周面３ｄの連結部および鏡筒保持部７の連結機構は、レンズマウントの規格に準拠した形状を採用する。
また、例えば、鏡筒保持部７に雌ねじ部を設け、外周面３ｄの連結部として鏡筒保持部７の雌ねじと螺合する雄ねじを設けた構成が可能である。また、例えば、連結部としてねじの挿通孔を有する取り付けフランジを設け、鏡筒保持部７にねじ止めする構成も可能である。
ただし、第１鏡枠３と鏡筒保持部７とは、上記のような連結部によって、容易に着脱できるように連結することは必須ではない。第１鏡枠３は、鏡筒保持部７と容易に着脱できないように連結されたり、接着などによって着脱不能に連結されたりしてもよい。
【００２７】
第１鏡枠３の第１端部Ｅ１には、第１レンズ５を保持する穴部からなるレンズ保持部３ａが形成されている。レンズ保持部３ａの底部の中心には、光を透過させる貫通孔３ｃが形成されている。
第１レンズ５は、レンズ保持部３ａに挿入された状態で、第１鏡枠３と固定されている。第１レンズ５を固定する手段は特に限定されない。本実施形態では、一例として、第１レンズ５は、接着によりレンズ保持部３ａに固定されている。
【００２８】
レンズ保持部３ａの裏側には、第１端部Ｅ１と反対側の端部である第２端部Ｅ２までガイド穴部３ｂが形成されている。ガイド穴部３ｂは、後述する第２鏡枠４を摺動可能に保持する円筒状の穴部である。
ガイド穴部３ｂと外周面３ｄとの間には、特に図示しないが、第２鏡枠４を移動させるための貫通孔等が必要に応じて形成されている。貫通孔は、例えば、後述する第２鏡枠４に設けられた図示略の係止突起を挿通させるために形成される。
【００２９】
本実施形態の第１鏡枠３は、強化繊維を５０％より多く含む低吸水ポリアミド樹脂を成形して形成される。なお、本明細書では、特に断らない限り、含有率を示す％は、質量％を表す。
本明細書では、「低吸水ポリアミド樹脂」は、樹脂単体としての飽和吸水率が、７０℃９０％ＲＨにおいて１．５％以下のポリアミド樹脂である、と定義する。以下では、特に断らない限り、飽和吸水率の測定条件は「７０℃９０％ＲＨ」である。飽和吸水率は次の式から求められる。
飽和吸水率（％）＝（７０℃９０％ＲＨで飽和したときの質量−初期の質量）／（初期の質量）×１００
このような低吸水ポリアミド樹脂は、例えば、ラクタムの重縮合反応あるいはジアミンとジカルボン酸の共縮重合反応で合成されるポリアミドのうち、炭素数が大きいウンデカンラクタム、ラウリルラクタムの重縮合反応で得られるポリミド１１、ポリアミド１２、あるいは炭素数が大きいノナンジアミン、デカメチレンジアミンなどと炭素数が大きいテレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸などとの重縮合反応で得られるポリミド９Ｔ、ポリミド１０Ｔ、ポリミド１１Ｔ、ポリミドなどのポリアミド６Ｉ、ポリアミド６１０、あるいは前記ポリアミドを複数種類からなるポリアミドに強化繊維をブレンドすることにより製造できる。
低吸水ポリアミド樹脂は、一般的なポリアミド樹脂と同様、例えば、同量の強化繊維を含むポリカーボネート樹脂を第１鏡枠３のような形状に成形する場合に比べて、成形が容易である。つまり、流動性が高いため、薄肉部分への樹脂の回り込みが良好であり、形状転写性が良好である。
【００３０】
以下では、「強化繊維を５０％より多く含む低吸水ポリアミド樹脂」のことを、単に「強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂」と称する。
【００３１】
強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の強化繊維としては、吸水性を有しない適宜の無機材料を採用することができる。強化繊維として好適な例としては、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、複合金属酸化物繊維などを挙げることができる。ガラス繊維は、ポリアミド樹脂との分散性がよいため、特に好ましい。
【００３２】
第１鏡枠３に用いる強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂における、低吸水ポリアミド樹脂の吸水率と、強化繊維の含有率とは、第１鏡枠３の飽和吸水率が好ましい値になるように選ぶことが好ましい。
第１鏡枠３の飽和吸水率は、１．０％以下であることが好ましく、０．５％以下であることがより好ましい。
第１鏡枠３の飽和吸水率が１．０％を超えると、吸水による膨張に起因する寸法変化が大きくなりすぎる。例えば第１鏡枠３のガイド穴部３ｂの内径が収縮しすぎるため、摺動する第２鏡枠４との摺動特性が悪化してしまう。
【００３３】
なお、第１鏡枠３に対して、例えば、表面塗装、表面加工などの吸水特性に影響する２次加工を行わない場合には、第１鏡枠３の飽和吸水率は、強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂を成形した試験片による測定で代用することが可能である。
【００３４】
飽和吸水率１．０％以下の強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂は、例えば、低吸水ポリアミド樹脂の飽和吸水率が１．５％の場合に、強化繊維として、ガラス繊維を５０％より多く含む組成とすることにより得られる。
強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂としての飽和吸水率は、低吸水ポリアミド樹脂自体の飽和吸水率を下げることと、強化繊維の含有率を増やすこととの少なくとも一方によって、より低減することができる。
低吸水ポリアミド樹脂の樹脂単体としての飽和吸水率は、材料の組成によって決まってしまうが、低吸水ポリアミド樹脂は成形性がよいため、強化繊維の含有率によって、飽和吸水率を調整する方がより容易である。
強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の飽和吸水率を１．０％よりもさらに低減するためには、例えば、強化繊維を６０％より多く含有させることが好ましく、強化繊維を６５％より多く含有させることがより好ましい。
ただし、強化繊維の含有率を増やしすぎると、強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の特性が、強化繊維の特性に近づくため、高剛性ではあるが、脆くなって落下強度が低下するおそれがある。
良好な成形性が得られるとともに落下強度を許容範囲にするためには、強化繊維の含有率は、８０％以下であることが好ましい。
【００３５】
第１鏡枠３に用いる強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂は、曲げ弾性率が、１５ＧＰａ以上５０ＧＰａ以下であることが好ましい。
【００３６】
ここで、本実施形態において、上記のような強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂を用いた経緯について説明する。
従来、鏡枠は、吸水性が極めて少ないポリカーボネート樹脂で成形されているため、鏡枠として許容される飽和吸水率の限度は知られていなかった。また、ポリカーボネート樹脂は、樹脂自体の吸水性が非常に小さいため、強化繊維の含有量を変えても飽和吸水率は実質的に変化しなかった。
本発明者は、吸水性を有する樹脂を用いて様々な条件で実験を繰り返したところ、鏡枠の飽和吸水率が１．０％以下であれば、鏡枠の吸水による寸法変化が許容できるレベルまで小さくなり、鏡枠間の摺動が問題なく確保されることを見出した。また、鏡枠の飽和吸水率が０．５％以下であれば、さらに滑らかな摺動が実現されることを見出した。
しかし、このような飽和吸水率を満足し、かつ鏡枠に必要な剛性および強度を満足する樹脂は、ポリカーボネート樹脂を除くとなかなか見出せなかった。
本発明者は、まず、ガラス繊維の吸水率が非常に小さいことに着眼し、樹脂中のガラス繊維の含有率を上げることで成形品全体としての飽和吸水率を下げることに想到した。本発明者は、さらに実験を行って、ガラス繊維の含有率が５０％より多い低吸水ポリアミド樹脂ならば、成形品の飽和吸水率が１．０％以下となることを見出した。また、この条件であれば、ガラス繊維の含有率が高いため、成形品の剛性も、鏡枠として十分であることが分かった。
本発明者は、その後の実験で、ガラス繊維以外の強化繊維、例えば炭素繊維も好適であることを見出した。ただし、ポリアミド樹脂との分散性は、ガラス繊維の方が高いため、ガラス繊維の方がより好ましい。
【００３７】
本発明者は、これらの実験を通じて、低吸水ポリアミド樹脂は、ポリカーボネート樹脂よりも、流動性が高く、また強化繊維の分散性がよく、特にガラス繊維との分散性がよいため、成形品表面におけるヒケや強化繊維の浮きが少なくなることを見出した。このため、ポリアミド製の鏡枠はポリカーボネート製の鏡枠より薄くすることができ、光学装置の小型化に貢献できる。
【００３８】
第２鏡枠４は、レンズ組立体１において、第２レンズ６を移動可能に保持する筒状の鏡枠である。本実施形態では、第２鏡枠４の外周面４ｂは、第１レンズ５のガイド穴部３ｂの内側に、光軸Ｏに沿って移動可能に嵌合される。外周面４ｂとガイド穴部３ｂの内周面とは、第２鏡枠４が移動する際の摺動面になっている。
第２鏡枠４の外周面４ｂは、ガイド穴部３ｂの内径よりもわずかに小さい外径を有する円筒面状に形成される。
【００３９】
第２鏡枠４の移動は、変倍やズームミングを目的とする移動でもよいし、フォーカシングを目的とする移動でもよい。
【００４０】
外周面４ｂには、第２鏡枠４を光軸Ｏに沿って移動するための駆動力を伝達する係止突起、第２鏡枠４を、第１鏡枠３に設けられた図示略のカム溝と係合するためのガイド突起などが、必要に応じて設けられている。
例えば、第２鏡枠４の係止突起を介して第２鏡枠４を駆動する場合、係止突起は第１鏡枠３の外周面３ｄの外方に突出される。第１鏡枠３の外周面３ｄには、図示略の駆動部材が配置され、係止突起に駆動力を伝達して、第２鏡枠４を移動させる。駆動部材としては、例えば、アクチュエータ、あるいはカム溝を有する回転リングなどを採用することができる。
【００４１】
第２鏡枠４の内部には、第２レンズ６を保持する穴部からなるレンズ保持部４ａが形成されている。レンズ保持部４ａの底部の中心には、光を透過させる貫通孔４ｃが形成されている。
レンズ保持部４ａは、第２レンズ６の保持中心が、第１鏡枠３の外周面３ｄの中心軸線と同軸になるように形成されている。
第２レンズ６は、レンズ保持部４ａに挿入された状態で、第２鏡枠４と固定されている。第２レンズ６を固定する手段は特に限定されない。本実施形態では、一例として、第２レンズ６は、接着によりレンズ保持部４ａに固定されている。
【００４２】
本実施形態の第２鏡枠４は、第１鏡枠３と同様の強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂を成形して形成される。
ただし、第２鏡枠４の形状、配置位置等の条件は、第１鏡枠３とは異なるため、第２鏡枠４に必要な飽和吸水率、剛性、落下強度などの条件は、第１鏡枠３とは異なる場合がある。したがって、第２鏡枠４に用いる、低吸水ポリアミド樹脂の種類、強化繊維の種類、および強化繊維の含有率は、上記の強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の条件の範囲内であれば、第１鏡枠３に用いる強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の条件とは異なっていてもよい。
【００４３】
このような構成の鏡筒２を備えるレンズ組立体１は、使用する光学機器に設けられた鏡筒保持部７と、第１鏡枠３の外周面３ｄにおける図示略の連結部を介して連結して使用される。
本実施形態の第１鏡枠３および第２鏡枠４はいずれも、レンズを保持するレンズ鏡枠の一例になっている。
【００４４】
本実施形態の第１鏡枠３は、鏡筒２の外側に位置して少なくとも一部が外部に露出する鏡枠であり、外部鏡枠の一例になっている。
本実施形態の第１鏡枠３は、光学機器の鏡筒保持部７と連結され、光学機器に対して位置が固定される鏡枠であり、固定鏡枠の一例になっている。
本実施形態の第１鏡枠３は、ガイド穴部３ｂによって、第２鏡枠４の移動を案内するため、第２鏡枠４との相対的な位置を規制する鏡枠であり、位置規制鏡枠の一例になっている。
【００４５】
本実施形態の第２鏡枠４は、鏡筒２の内側に位置して外部に露出する部分がない鏡枠であり、内部鏡枠の一例になっている。
本実施形態の第２鏡枠４は、第１鏡枠３を保持部材として、第１鏡枠３に対して移動する鏡枠であり、移動鏡枠の一例になっている。
【００４６】
図２に、レンズ組立体１を使用する光学機器の一例である本実施形態の光学機器１０を示す。
光学機器１０は、鏡筒２を用いたレンズ組立体１を撮像光学系として用いるコンパクトデジタルカメラである。レンズ組立体１は、光学機器１０の前面に配置されたレンズユニット１７の内部に収容されている。レンズ組立体１は、光学機器１０の内部に設けられた図示略の鏡筒保持部に連結されている。
【００４７】
次に、鏡筒２の作用について説明する。
鏡筒２では、第１鏡枠３および第２鏡枠４は、強化繊維を５０％より多く含有する低吸水ポリアミド樹脂を成形して形成されている。
これにより、第１鏡枠３および第２鏡枠４の飽和吸水率は、１．０％以下となる。このため、第１鏡枠３および第２鏡枠４が吸水してもそれぞれの寸法変化が小さい。すなわち、第１鏡枠３および第２鏡枠４は、吸水しても安定した形状を保つことができる。
これにより、第１鏡枠３のガイド穴部３ｂと、第２鏡枠４の外周面４ｂとの間には、摺動可能な隙間が形成される。この結果、第１鏡枠３に対して、第２鏡枠４を光軸Ｏに沿う方向に円滑に移動させることができる。
光学機器１０においては、鏡筒２を備えるため、第２鏡枠４および第２レンズ６を移動して行う動作、例えば、変倍、ズーミング、フォーカシングなどの動作を円滑に行うことができる。このため、光学機器１０は、例えば、多湿環境に放置された後でも、良好な撮影動作を安定して行うことができる。
【００４８】
また、ポリカーボネート樹脂は、強化繊維の含有率が増大すると、成形が困難になるが、強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂は、ポリカーボネート樹脂に比べて多くの強化繊維を含有しても、良好な成形が可能である。
このため、剛性や落下強度を確保しつつ、より薄肉の成形が可能になる。また、肉厚方向に貫通する孔部や、カム溝など含むため偏肉形状が発生しやすい複雑な鏡枠であっても、容易に成形することができる。
また、ポリカーボネート樹脂に比べると、低吸水ポリアミド樹脂は、強化樹脂との分散性が高く、強化樹脂の浮きなどが発生しにくい。これにより、鏡枠の表面がより平滑になるため、強化繊維の含有率が高くても、成形品の表面の摩擦係数が低くなる。
【００４９】
また、ポリカーボネート樹脂自体は、非晶質性であるため、一般には耐衝撃性に優れているとされる。しかし、ポリカーボネート樹脂は、強化繊維との分散性があまりよくないため、強化繊維の含有率が高くなると脆くなる傾向がある。特に、鏡枠など複雑な形状を有する薄肉の成形品では、応力集中が発生しやすいため、さらに脆くなる。
一方、強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の場合、ポリカーボネート樹脂と比べると、強化繊維との分散性が高く、強化繊維の含有率が高くなっても、良好な靱性が得られる。
このため、強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂の成形品は、強化繊維入りのポリカーボネート樹脂に比べると、衝撃強度、落下強度に優れる。
これにより、光学機器１０が、衝撃や落下に強くなり、衝撃的な外力が作用しやすい過酷な使用環境でも安定して使用できる。
【００５０】
なお、上記実施形態の説明では、鏡筒２のすべての鏡枠が強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂で形成された例で説明したが、鏡筒において強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂を用いる鏡枠は、少なくとも１つあればよい。
例えば、上記実施形態の外部鏡枠である第１鏡枠３を、ポリカーボネート樹脂によって形成することも可能である。
ポリカーボネート樹脂は、塗装の付着距度がポリアミド樹脂よりも高いため、耐久性に優れた塗装を施すことができる。このため、ポリカーボネート樹脂の鏡枠は、塗装を施す必要がある場合の外部鏡枠に好適である。
【００５１】
上記実施形態の説明では、鏡筒２の第１鏡枠３が、鏡筒保持部７に固定される場合の例で説明した。しかし、鏡筒保持部に鏡筒２を移動可能に保持する構成も可能である。
この場合、第１鏡枠３は、鏡筒保持部７を保持部材とする移動鏡枠になる。この場合、第１鏡枠３が強化繊維入り低吸水ポリアミド樹脂で形成されるため、第１鏡枠３の外周面３ｄは、鏡筒保持部との摺動が良好となる。
【００５２】
上記実施形態の説明では、鏡筒２の第１鏡枠３および第２鏡枠４がいずれも、レンズを保持するレンズ鏡枠である場合の例で説明した。しかし、鏡枠はレンズ鏡枠には限定されない。
例えば、レンズ以外の光学素子を保持する鏡枠であってもよい。
また、光学素子を保持することなく、他の鏡枠を内側に保持する鏡枠であってもよい。このような鏡枠の例としては、鏡枠の最外周部を形成する外装カバーを兼ねる筒状部材や、鏡筒保持部７との連結部を構成する筒状部材を挙げることができる。また、駆動鏡枠を挙げることができる。
駆動鏡枠は、固定鏡枠と移動鏡枠との間に介在して、固定鏡枠に対して移動鏡枠を移動させる駆動力を直接的または間接的に伝達する鏡枠である。この場合、移動鏡枠は、レンズ鏡枠であってもよいし、レンズ鏡枠でなくてもよい。また移動鏡枠は、他の移動鏡枠を移動させるものであってもよい。
駆動鏡枠の例としては、例えば、第２鏡枠４を移動させるために、第１鏡枠３の外周面３ｄに設けられ、光軸Ｏに沿う軸方向に沿って移動したり、光軸Ｏ周りの周方向に回転したりするリング部材を挙げることができる。
【００５３】
上記実施形態の説明では、光学機器１０が、コンパクトデジタルカメラの場合であって、レンズ組立体１が、光学機器１０のレンズユニットに内蔵されている場合の例で説明した。しかし、光学機器１０は、１眼レフカメラも可能である。この場合、レンズ組立体１は、交換可能なレンズユニットの態様が可能である。
【００５４】
また、上記に説明したすべての構成要素は、本発明の技術的思想の範囲で適宜組み合わせたり、削除したりして実施することができる。
【実施例】
【００５５】
次に、上記実施形態の実施例１〜４について、比較例１〜３とともに説明する。
実施例１〜４，比較例１〜３の製作条件および評価結果を下記［表１］に示す。
【００５６】
【表１】
2016118607.tif 000003
【００５７】
［実施例１〜４］
上記［表１］に示すように、実施例１〜４では、ベース樹脂として、低吸水ポリアミド樹脂（［表１］には「ＰＡ」と表記）を用い、強化繊維の含有率を変えて、上記実施形態と同様の鏡枠と後述する試験片とを製作した。移動鏡枠である第２鏡枠４の平均肉厚は１．１ｍｍとした。
低吸水ポリアミド樹脂の樹脂単体としての、飽和吸水率は、１．０％のものを用いた。
強化繊維としては、いずれもガラス繊維を用いた。実施例１、２、３、４の強化繊維含有率は、ぞれぞれ、６０％、６５％、７０％、７５％とした。
【００５８】
［比較例１〜３］
上記［表１］に示すように、比較例１では、上記実施例１において、ガラス繊維の含有率を５０％として、鏡枠と試験片とを製作した。以下では、比較例の鏡枠等の部材名も、実施例と同様に第２鏡枠４等と称する。
比較例２、３では、ベース樹脂として、ポリカーボネート樹脂（［表１］には「ＰＣ」と表記）を用い、強化繊維の含有率を変えて、各実施例と同様の形状の鏡枠と試験片とを製作した。
強化繊維としては、いずれもガラス繊維を用いた。比較例２、３の強化繊維含有率は、ぞれぞれ、５０％、６０％とした。
【００５９】
［評価方法］
評価としては、飽和吸水率測定、曲げ弾性率測定、摺動性評価、剛性評価、強度評価、および成形性評価を行った。
飽和吸水率測定は、各実施例、各比較例の第２鏡枠４を、室温乾燥状態で１週間放置した初期重量を測定後、７０℃９０％ＲＨ環境に４週間放置した後の飽和吸水時の重量を測定して吸水率を求めた。
曲げ弾性率測定では、ＪＩＳ Ｋ７１７１に基づく曲げ試験を行って、曲げ弾性率を測定した。
【００６０】
摺動性評価は、製作した鏡筒２を用いてレンズ組立体１を組み立てて、６０℃９０％ＲＨ環境に１週間放置し、第２鏡枠４の駆動力量を測定した。評価結果は、駆動力量を鏡筒２としての許容範囲と比較して行った。［表１］には、駆動力量が許容範囲内の場合に、○（ｇｏｏｄ）、許容範囲外の場合に、×（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
【００６１】
剛性評価は、製作した第２鏡枠４の側面を受け台に保持し、第２鏡枠４の側面に受け台に向かう押圧力を加えて押しつぶす試験により行った。このとき、初期状態から第２鏡枠４が破壊するまでの、第２鏡枠４の変形量と変形力量とを測定した。
剛性の評価尺度としては、変形力量／変形量を採用し、変形力量／変形量が７０Ｎ／ｍｍを閾値として判定した。［表１］には、変形力量／変形量が７０Ｎ／ｍｍ以上の場合に、○（ｇｏｏｄ）、変形力量／変形量が７０Ｎ／ｍｍ未満の場合に、×（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
【００６２】
強度評価は、製作した鏡筒２を用いてレンズ組立体１を組み立てて、評価用の光学機器１０に組み付けた後、床に落下させる落下強度試験を行った。鏡枠材料にガラス繊維３０％入りのポリカーボネート樹脂を用いた場合に光学機器１０が正常に駆動することが可能な最大の高さを基準として、各実施例、各比較例において測定された同様の最大の高さが基準の最大の高さの１．５以上かどうかを評価した。［表１］には、最大の高さが基準の１．５倍以上の場合に、○（ｇｏｏｄ）、１．５倍未満の場合に、×（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
【００６３】
成形性評価は、成形後の形状精度で評価した。具体的には、摺動性に影響を与えやすい形状精度の一例である第２鏡枠４の外周面４ｂの真円度測定を行った。
鏡枠材料にガラス繊維３０％入りのポリカーボネート樹脂を用いた第２鏡枠４の真円度を基準として、真円度が１倍未満かどうかを評価した。［表１］には、真円度が第２鏡枠４の１倍未満の場合に、○（ｇｏｏｄ）、１倍以上の場合に、×（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と記載した。
【００６４】
［飽和吸水率の評価結果］
［表１］に示すように、実施例１〜４の飽和吸水率は、０．４％〜１．０％であり、吸水しても寸法精度の変化が少なく摺動性が良好となる範囲内であった。
これに対して、比較例１は、ガラス繊維が５０％と少ないため、飽和吸水率が１．４％と大きくなっている。
比較例２、３は、ポリカーボネート樹脂を用いているため、飽和吸水率は、０．１％と非常に小さい。
【００６５】
［曲げ弾性率の評価結果］
［表１］に示すように、実施例１〜４の曲げ弾性率は、２０ＧＰａ〜３０ＧＰａであり、鏡枠として良好に使用できる１６Ｐａ〜５０Ｐａの範囲内であった。
比較例１は、使用できる下限値であった。
比較例２は下限値をわずかに下回っていた。このため、比較例２では、肉厚を増やすなどの補強が必要となる。
比較例３は、ガラス繊維の含有率が実施例１と同じであるため、同様の曲げ弾性率になった。しかし、比較例３は、後述するように成形不良を起こしたため、鏡枠としての使用に耐えない。
【００６６】
［その他の評価結果］
［表１］に示すように、摺動性評価、剛性評価、強度評価、成形性評価において、実施例１〜４は、すべての評価項目が○となり、良好な評価が得られた、実施例１〜４は、特に剛性評価、強度評価において、どの比較例よりも優れていた。
これに対して、比較例１は、成形性評価を除いて、各実施例よりも劣る結果になった。この理由は、低吸水ポリアミド樹脂であっても、強化繊維の含有率が低いと鏡枠として用いるには、飽和吸水率が高すぎるためである。
実施例１〜４では、吸水性を有しないガラス繊維を、従来知られている配合よりも多く含有させることにより、成形性を損なうことなく飽和吸水率を使用上充分な程度に低減できた。
比較例２は、吸水性が少ないため、摺動性は良好であったが、剛性、強度は劣る結果であった。
剛性を増すために、ガラス繊維を増やすことも考えられるが、ポリカーボネート樹脂におけるガラス繊維の含有率は、５０％程度が限度である。
比較例３は、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維を６０％含有させたところ、真円度測定を行うまでもなく成形品の形状自体に不良が発生した。このため、成形性評価は×とした。さらに、剛性、強度の評価は実施できなかった。
【００６７】
［総合評価］
以上の評価を総合すると、実施例１〜４は、すべての評価項目に関して良好であり、総合評価も○（ｇｏｏｄ）と判定した。
一方、比較例１〜３は、一部の評価項目は良好であったが、鏡筒として使用する際に重要な特性となる摺動性評価、剛性評価、強度評価、成形性評価のいずれかが良好ではなかったため、総合評価は×（ｎｏ  ｇｏｏｄ）と判定した。
【符号の説明】
【００６８】
１  レンズ組立体
２  鏡筒
３  第１鏡枠（鏡枠、外部鏡枠、保持部材）
３ｂ  ガイド穴部
４  第２鏡枠（鏡枠、移動鏡枠）
５  第１レンズ
６  第２レンズ
７  鏡筒保持部
１０  光学機器
Ｏ  光軸
【図１】
2016118607.tif 000004
【図２】
2016118607.tif 000005