JP6468762B2

JP6468762B2 - 光量調整装置用の組込部材、及び光量調整装置、並びに光学機器

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Publication number: JP6468762B2
Application number: JP2014180256A
Authority: JP
Inventors: 瑞恵宮下; 隆仁吉澤
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2014-09-04
Filing date: 2014-09-04
Publication date: 2019-02-13
Anticipated expiration: 2034-09-04
Also published as: JP2016053687A

Description

本発明は、カメラ等の撮像装置において搭載される光量調整装置の少なくとも一部の構成として組み込まれる組込部材、及びこの組込部材を備えた光量調整装置、並びにこの光量調整装置を備えた光学機器に関する。

従来から、例えば、絞り装置などの光量調整装置では、光通過開口としての絞り開口の形状を多数枚の絞り羽根（光量調整羽根）によって形成する構成が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１では、台座に形成した固定開口の周囲で回動可能な駆動リングにより多数枚の絞り羽根を回動させる構成が開示されている。

実開平２−４８９２８号公報

ところで、上記特許文献１の光量調整装置に組み込まれた駆動リングは、回転駆動する際に他の部材と接触しながら動作する。このように、光量調整装置に組み込まれる部品は、羽根の可動部を有するため、円滑動作のための摺動性能が求められる。なお、このような課題は、駆動リング以外の光量調整装置の組込部材でも、可動に際して摩擦が生じる部分においては同様に生じる。

本発明は、摺動性能を向上した光量調整装置用の組込部材及び光量調整装置並びにこれを備えた光学機器を提供する。

本発明における光量調整装置用の組込部材は、光通過経路内で光の量を調整する光量調整装置の一部を構成する少なくとも１つの組込部材のうち、前記光量調整装置における他の組込部材と摺接する表面側の少なくとも一部分は、セラミックス繊維強化複合材料で形成され且つそのセラミックス繊維の長手方向が前記組込部材の表面方向に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層からなり、前記セラミックス繊維強化層が設けられた前記組込部材は、前記光通過経路における光軸の周囲を回動することで、光が通過する開口を絞るための複数の羽根を回動する回動部材であり、前記組込部材のうち前記セラミックス繊維強化層以外の芯部分は、前記セラミックス繊維強化複合材料で一体的に形成され且つそのセラミックス繊維が実質的に交差するマトリックス構造を有し、前記セラミックス繊維強化層における前記セラミックス繊維の前記繊維配向性は、前記芯部分よりも相対的に高く、前記組込部材は、前記セラミックス繊維強化層の繊維配向が前記光軸周りに実質的に周回していることを特徴とする。このような本発明の態様によれば、高い摺動性能を有する光量調整装置用の組込部材を実現できる。セラミックス繊維強化層の繊維配向が回動部材の回動方向において実質的に周回しているため、回動部材の回転動作における他の組込部材との摺動性能を更に高めることができる。セラミックス繊維のマトリックス構造を有する芯部分によって組込部材の剛性が高められ、組込部材の表面方向にセラミックス繊維が配向したセラミックス繊維強化層によって組込部材の表面を形成することで摺動性能が向上する。

また、上記本発明では、前記回動部材には、その回動方向に沿って複数の突起部が設けられ、前記複数の突起部は、前記回動部材を回動可能に保持する保持部材に設けられた前記光通過経路の一部となる開口の端面に接し、その接した状態で、前記回動部材は、前記保持部材に対して回動可能であり、前記セラミックス繊維強化層は、少なくとも前記複数の突起部の表面を形成することを特徴とする。このような本発明の態様によれば、回動部材とその保持部材との摺接部分となる複数の突起部の表面がセラミックス繊維強化層によって形成されるため、その摺接部分における摺動性能が向上する。

また、本発明における光量調整装置用の組込部材は、光通過経路内で光の量を調整する光量調整装置の一部を構成する少なくとも１つの組込部材のうち、前記光量調整装置における他の組込部材と摺接する表面側の少なくとも一部分は、セラミックス繊維強化複合材料で形成され且つそのセラミックス繊維の長手方向が前記組込部材の表面方向に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層からなり、前記セラミックス繊維強化層が設けられた前記組込部材は、光が通過する開口を絞るための複数の羽根を回動する回動部材を保持する保持部材であり、前記組込部材のうち前記セラミックス繊維強化層以外の芯部分は、前記セラミックス繊維強化複合材料で一体的に形成され且つそのセラミックス繊維が実質的に交差するマトリックス構造を有し、前記セラミックス繊維強化層における前記セラミックス繊維の前記繊維配向性は、前記芯部分よりも相対的に高く、前記組込部材は、前記セラミックス繊維強化層の繊維配向が前記光通過経路における光軸周りに実質的に周回し、前記保持部材には、前記回動部材の回動方向に沿って複数の突起部が設けられ、前記回動部材は、前記保持部材に設けられた前記複数の突起部が係合し、その係合した状態で、前記回動部材は、前記保持部材に対して回動可能であり、前記セラミックス繊維強化層は、前記複数の突起部の表面を形成することを特徴とする。このような本発明の態様によれば、高い摺動性能を有する光量調整装置用の組込部材を実現できる。セラミックス繊維強化層の繊維配向が回動部材の回動方向において実質的に周回しているため、回動部材の回転動作における保持部材の摺動性能を更に高めることができる。セラミックス繊維のマトリックス構造を有する芯部分によって組込部材の剛性が高められ、組込部材の表面方向にセラミックス繊維が配向したセラミックス繊維強化層によって組込部材の表面を形成することで摺動性能が向上する。回動部材とその保持部材との摺接部分となる複数の突起部の表面がセラミックス繊維強化層によって形成されるため、その摺接部分における摺動性能が向上する。

また、上記本発明では、前記セラミックス繊維強化層の表面は、前記組込部材における前記他の組込部材との摺接面とすることが可能である。このような本発明の態様によれば、保護膜を形成しなくても、十分な摺動性能を確保できることから、コスト削減を図ることが可能となる。なお、保護膜（塗装膜）を省略できれば、組込部材の組込精度が飛躍的に向上し、保護膜が削れたことでの組込後のクリアランス変化なども未然に防止できる。

また、上記本発明では、前記セラミックス繊維強化層が設けられた前記組込部材のうち少なくとも前記セラミックス繊維強化層からなる表面上には、保護膜が設けられていることを特徴とする。このような本発明の態様によれば、セラミックス繊維強化層の繊維配向が面方向に配向し、その表面上においてセラミックス繊維の端部が突出する割合が低減されることから、その上から形成する摺動性向上のための保護膜の膜厚を薄く形成することが可能となる。

また、上記本発明では、前記セラミックス繊維は、チタン化合物とするのが良い。また、前記セラミックス繊維はセラミックス材料によって繊維表面が形成され、当該繊維表面を前記他の組込部材との摺接面とするのが好ましい。このような本発明に態様によれば、チタン酸カリウム等のチタン化合物繊維の繊維表面を使って高い摺動性能を得ることができる。

なお、本発明は、上述した光量調整装置用の組込部材だけではなく、光量調整装置、あるいは、この光量調整装置を備えた光学装置にも適用可能であり、広く対象とすることが可能である。

例えば、本発明の光量調整装置は、光が通過する開口を絞るための複数の羽根と、前記複数の羽根を回動させる回動部材と、前記回動部材を回動可能に保持する保持部材とを備え、前記回動部材及び前記保持部材の少なくともいずれか一方のうち他方と摺接する表面側の少なくとも一部分は、セラミックス繊維強化複合材料で形成され且つそのセラミックス繊維の長手方向が前記表面の面方向に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層からなり、前記セラミックス繊維強化層を備える前記回動部材又は前記保持部材のうち前記セラミックス繊維強化層以外の芯部分は、前記セラミックス繊維強化複合材料で一体的に形成され且つそのセラミックス繊維が実質的に交差するマトリックス構造を有し、前記セラミックス繊維強化層における前記セラミックス繊維の前記繊維配向性は、前記芯部分よりも相対的に高く、前記セラミックス繊維強化層の繊維配向が前記開口の光軸周りに実質的に周回していることを特徴とする。これにより、回動部材と保持部材との間で十分な摺動性能が得られ、安定した光量調整を実現することが可能となる。

本発明によれば、摺動性能を向上した光量調整装置用の組込部材及び光量調整装置並びにこれを備えた光学機器を提供することが可能となる。

実施形態１に係る光量調整装置の概略を示す分解斜視図。実施形態１に係る光量調整装置の動作を示す正面図（羽根全開状態）。実施形態１に係る光量調整装置の動作を示す正面図（羽根全閉状態）。実施形態１に係る光量調整装置の概略断面図。実施形態１に係る光量調整装置の回転部材における表面繊維状態を示す図。実施形態１に係る光量調整装置の回転部材における断面繊維状態を示す図。実施形態２に係る光量調整装置の概略を示す分解斜視図。実施形態２に係る光量調整装置の概略を示す正面図（羽根全開状態）。実施形態３に係る光量調整装置の概略を示す分解斜視図。実施形態３に係る光量調整装置の概略を示す正面図（羽根全開状態）。

以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（実施形態１）
図１には、本発明の実施形態１である光量調整装置の分解斜視図を示す。図１に示すように、本実施形態の光量調整装置は、カメラ等の光学機器である撮影装置に搭載されて、撮影時における光量の調整を行うための装置である。この光量調整装置は、例えば、本実施形態では、回動部材である駆動リング１と、この駆動リングを回転可能に保持する保持部材２と、駆動リング１によって回動する複数の絞り羽根３と、駆動リング１との間で複数の絞り羽根３を回動可能に保持するカム部材４とを備える。

すなわち、本実施形態の光調整装置は、駆動リング１とカム部材４との間で複数の絞り羽根３を把持し、更に駆動リング１のうち複数の絞り羽根３側とは反対側からカム部材４に対し、保持部材２が接合される。これにより、保持部材２とカム部材４との間で駆動リング１が回動可能となり、この駆動リング１の回動によって複数の絞り羽根３が回動する構成となる。なお、保持部材２又はカム部材４は、このように駆動リング１及び複数の絞り羽根３からなる駆動系を実質的に覆うため、カバー部材としての役割がある。

以下、これら光量調整装置を構成する部材（組込部材）のそれぞれについて詳細に説明する。

図１において、１はリング状に形成された駆動リングである。駆動リング１の中央には開口部１ａが形成されている。この駆動リング１には、その周方向７箇所に形成された軸穴部１ｂ〜１ｈと、周方向に７つに分割された複数の突起部である突条部１ｉと、周方向一部に形成されたギア部１ｊとを有する。また、駆動リング１の周方向１箇所には、遮光部１ｋが形成されている。

２はリング状に形成された保持部材である。保持部材２の中央には上記駆動リング１の開口部１ａに対して連通する開口部２ａが形成されている。また、この開口部２ａの内周面２ｂは、後述するが駆動リング１が摺接する面となる。

３は光量調整羽根となる絞り羽根である。本実施形態では、７枚の絞り羽根３を用いる場合について説明するが、３枚以上の複数の絞り羽根３を使用する絞り装置に適用することができる。

また、絞り羽根３は、回動中心軸となる第１軸部３ａ、および回動のための駆動力が入力される被駆動軸である第２軸部３ｂが互いに反対側の面に形成され、先端に向かって先細り形状に形成された羽根部３ｃとを有する。これら各絞り羽根３の羽根部３ｃは、光通過経路内に向かってそれぞれ移動することにより、光を遮蔽する部分となる。

４はリング状に形成され、各絞り羽根３の移動を案内するためのカム部材であり、本実施形態における光量調整装置のベース部材を兼ねている。このカム部材４の中央には、上記駆動リングの開口部１ａ及び保持部材２の開口部２ａとそれぞれ連通する開口部４ａが形成されている。また、カム部材４には、その周方向７箇所にカム溝部４ｂ〜４ｈが形成されている。さらに、カム部材４の周方向１箇所には、穴部４ｉとモータ取り付け部４ｊが設けられている。

５は駆動リング１を回転駆動するためのステッピングモータである。ステッピングモータ５の出力軸には、ピニオンギア６がその出力軸と一体回転するよう取り付けられている。ステッピングモータ５は、カム部材４のモータ取り付け部４ｊに固定され、ピニオンギア６は、カム部材４の穴部４ｉを貫通して駆動リング１のギア部１ｊと噛み合う。なお、ステッピングモータ５を、保持部材２に固定してもよい。そして、これら駆動リング１、カム部材４、ステッピングモータ５およびピニオンギア６により、本実施形態の光量調整装置の駆動機構が構成される。

７は位置センサであり、例えば、フォトインタラプタにより構成されている。位置センサ７の投光部と受光部との間に駆動リング１に形成された遮光部１ｋが入り込むことにより、駆動リング１がその初期位置（所定位置）にあることを検知することができる。ここにいう初期位置は、複数の絞り羽根３によって形成される絞り開口の径（サイズ）が所定の開放開口径となる位置である。位置センサ７により検出された初期位置を基準として、ステッピングモータ５に与える駆動パルス信号の数をカウントすることで、絞り開口径を制御し、光量を調整することができる。

保持部材２は、カム部材４との間に絞り羽根３および駆動リング１をこの順で配置する空間を形成してカム部材４に固定されることで、カム部材４に対する回転部材１および絞り羽根３の脱落を防止する。駆動リング１に形成された突条部１ｉは、保持部材２の開口部２ａ内に回転可能に挿入される。駆動リング１は、複数の突条部１ｉの外周面が保持部材２の開口部２ａの内周面２ｂに対して摺動することで、その周方向（光軸回り方向）にて回転可能に支持される。なお、このような保持部材２を形成する材料としては、例えば、ポリカーボネート樹脂にガラスフレークを添加したポリカーボネート複合材料等が挙げられる。

また、絞り羽根３の第１軸部３ａはそれぞれ、駆動リング１に形成された軸穴部１ｂ〜１ｈに回動可能に挿入される。一方、第２軸部３ｂはそれぞれ、カム部材４に形成されたカム溝部４ｂ〜４ｈに挿入される。

カム部材４に固定されたステッピングモータ５が駆動されてピニオンギア６が回転すると、ピニオンギア６にギア部１ｊが噛み合っている駆動リング１も回転する。これにより、絞り羽根３は、第２軸部３ｂがカム部材４のカム溝部４ｂ〜４ｈに沿って移動し（すなわち、第２軸部３ｂがカム溝部４ｂ〜４ｈから駆動力を受けて）、第１軸部３ａを中心に回動する。

各絞り羽根３は、周方向にて均等間隔で配置、すなわち、光通過経路を取り囲むように環状配置されており、それぞれの羽根部３ｃが他の絞り羽根の羽根部と重なり合うことで、それらの内側に光通過開口である絞り開口を形成する。そして、絞り羽根３が回動することで羽根部３ｃの重なり量が変化するとともに、絞り開口径が連続的に変更され、通過する光量を調整することが可能となる。

図２には、上記のように構成された光量調整装置の保持部材２側からの図を示す（羽根全開状態）。また、図３には、図２における光量調整装置の羽根全閉状態を示す。本実施形態における駆動リング１を回転させると、この駆動リング１及びカム部材４に係合する複数の絞り羽根３は、図２に示す絞り羽根３の全開状態（光通過開口を開いた状態）から、図３に示す絞り羽根３の全閉状態（光通過開口を閉じた状態）に移行する。このように駆動リング１が回動する際、保持部材２の開口部２ａの内周面２ｂに対して、駆動リング１の複数の突条部１ｉが摺動する（図４参照）。そのため、駆動リング１が回動するにつれ、突条部１ｉと開口部２ａの内周面２ｂとの間に摩擦が生じる。

ここで、本実施形態では、このような摩擦が生じる光量調整装置の組込部材、例えば、駆動リング１は、全体がセラミックス繊維強化複合材料から形成されている。具体的には、駆動リング１は、セラミックス繊維強化複合材料に含まれるセラミックス繊維の長手方向が駆動リング１の表面方向に実質的に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層１００を有する。

このセラミックス繊維強化層１００は、主に、セラミックス繊維強化複合材料に含まれる樹脂と分散した微細なセラミックス繊維とで構成される。なお、セラミックス繊維強化層１００において駆動リング１の表面方向に実質的にセラミックス繊維が配向するとは、例えば、このセラミックス繊維の長手方向が、駆動リング１の表面方向に配向している割合の方が、厚さ方向に向いている割合よりも相対的に高いことを示す。このようにセラミックス繊維強化層１００が上記の繊維配向を有することにより、駆動リング１と他の部材（本実施形態では保持部材２）との高い摺動性能を得ることができる。なお、セラミックス繊維強化層１００の繊維配向が面方向において実質的に揃っているので、仮にセラミックス繊維を担持する樹脂部分が摺接面から削れ落ちて、セラミックス繊維の外周面（側面）がそのまま摺接面に出現したとしても、セラミックス繊維の外周面が摺接面の面方向となっているため、各セラミックス繊維が摺動性を低下させることを有効に防ぐことができ、駆動リング１と他の部材との高い摺動性を十分に確保できる。

例えば、駆動リング１を回転させるにつれて駆動リング１と保持部材２との間で生じる摩擦から駆動リング１の表面側でセラミックス繊維強化層１００の樹脂部分が削れたとしても、残ったセラミックス繊維はその面方向に配向していることから、保持部材２とセラミックス繊維の長手方向に沿った外周面とが実質的に摺接することになる。つまり、セラミックス繊維強化層１００の表面に出現した各セラミックス繊維の外周面が摺接面となって、駆動リング１と保持部材２との間で駆動リング１の高い摺動性能を長期に亘って維持することが可能となる。また、セラミックス繊維強化層１００の表面に塗装によって保護膜を形成した場合には、使用開始当初は保護膜の表面が摺接面となり、保護膜が削れた後は、セラミックス繊維強化層の表面（樹脂表面）が摺接面となり、その後、樹脂表面が削れた後は、セラミックス繊維の外周面が出現した面が摺接面となる。なお、保護膜を設けない場合は、セラミックス繊維強化層１００の表面が摺接面となる。

なお、セラミックス繊維強化層１００は、例えば、セラミックス繊維強化複合材料を金型成形することによって作製することが可能であり、そのセラミックス繊維の寸法（長さや直径等）や成形時の圧力や温度などを適宜調整することにより、所望の繊維配向を形成することが可能となる。

ここで、セラミックス繊維強化複合材料について説明する。セラミックス繊維強化複合材料としては、例えば、チタン酸カリウム繊維等のセラミックス繊維とポリカーボネート等の樹脂材料の複合材料が挙げられる。チタン酸カリウム繊維は一般式Ｋ_２０・ｎＴｉＯ_２で示される。また、セラミックス繊維として、例えば、平均繊維径０．３乃至０．６μｍ、平均繊維長１０乃至２０μｍと極めて微細なチタン酸カリウム繊維（大塚化学製：８チタン酸カリウム繊維）を用いると、本実施形態における繊維配向の形成において有効である。つまり、本発明では、セラミックス繊維としてセラミックス短繊維を用いれば、繊維配向の形成において有利である。すなわち、セラミックス繊維強化層がセラミックス短繊維強化層であることが高い摺動性能を確保する上で好ましい。特に、セラミックス短繊維を用いると、上記繊維配向性が更に改善され、摺接面の表面粗さを小さく抑えることが可能となることから、高い摺動性能を得ることが可能となる。さらに、セラミックス繊維としては、例えば、高強度・高弾性・高アスペクト比特徴を有していることが好ましい。優れた補強性能を発揮するからである。なお、チタン酸カリウム繊維以外のセラミックス繊維であっても、繊維長が比較的短く且つ高強度・高弾性等の特性を満たせば、他のチタン化合物繊維であってもよいし、チタン系以外のセラミックス繊維であってもよい。

なお、硬さの指標であるモース硬度においては、例えば、炭素繊維が６、ガラス繊維が７に対し、チタン酸カリウム繊維（大塚化学製：８チタン酸カリウム繊維）は４と柔軟であり、被摺動部材を摩耗させにくい。本実施形態では、駆動リング１の保持部材２に対する摺動性能を向上させていることから、ポリカーボネート複合材料から保持部材２が摩擦によって削れてしまうことを有効に防ぐことが可能となる。

また、本実施形態においては、セラミックス繊維強化層１００に含有させるセラミックス繊維としては、例えば、繊維表面に導電化処理が施されず、チタン酸カリウム等のセラミックス材料自体によって繊維表面が形成され、その繊維表面を摺接面として使うことにより、高い摺動性能を得ることができる。

ここで、図５には、上述したセラミックス繊維強化複合材料を使用した成形部材の模式的な表面状態を示す。図４に示すように、従来の炭素繊維やガラス繊維よりも比較的柔らかいセラミックス繊維Ｆの長手方向が表面に配向していることで、高い摺動性能を得ることができ、また保持部材２の摩耗による削れ等を有効に低減できる。

図６には、上述したセラミックス繊維強化複合材料を使用した成形部材の模式的な断面図を示す。図６に示すように、表面部は表面方向に配向しているが、セラミックス繊維強化層１００以外の芯部分は、セラミックス繊維のマトリックス構造Ｍを有しているため、セラミックス繊維同士が厚さ方向等において複雑に交差することで、駆動リング１全体の剛性を十分に確保できる。これにより、駆動リング１を薄く成形できるため、駆動リング１の軽量化や回転駆動の性能を向上できる。

以下、本発明を実施例及び比較例を対比しながら詳細に説明する。
＜実施例１＞
実施例１の駆動リングとして、ポリカーボネート(ＰＣ)樹脂にセラミックス繊維（チタン酸カリウム繊維）を５重量％添加して得られたセラミックス繊維複合材料（商品グレード：ＣＴ１１２Ｎ／大塚化学製）を使って駆動リング１（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂にガラスフレーク２０重量％添加して得られた材料を保持部材２に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、１００万回動作後でも作動、絞り精度は良好であり、駆動リング１及び保持部材２の外観面においても目立った摩耗はなかった。また、この実施例１の駆動リング１では、塗装がなくても、１００万回動作を超える高い耐久性を実現することができた。

＜実施例２＞
実施例２の駆動リングとして、ポリカーボネート(ＰＣ)樹脂にセラミックス繊維（チタン酸カリウム繊維）を１５重量％添加して得られたセラミックス繊維複合材料（商品グレード：ＣＴ１３２ＮＣ／大塚化学製）を使って駆動リング１（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂にガラスフレーク２０重量％添加して得られた材料を保持部材２に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、１００万回動作後でも作動、絞り精度は良好であり、駆動リング１及び保持部材２の外観面においても目立った摩耗はなかった。また、この実施例３の駆動リング１では、塗装がなくても、１００万回動作を超える高い耐久性を実現することができた。

＜比較例１＞
続いて参考のため、比較例１を説明する。比較例１の駆動リングとして、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維を２０重量％添加して得られたガラス繊維複合材料を使用して駆動リング（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂にガラスフレーク２０重量％添加して得られた材料を保持部材２に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、１５万回動作で駆動リング、保持部材共に摩耗し材料が削れた。

＜比較例２＞
比較例２の駆動リングとして、ポリカーボネート樹脂に炭素繊維を１５重量％添加して得られた材料を使用して駆動リング（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂にガラスフレーク２０重量％添加して得られた材料を保持部材２に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、１５万回動作で駆動リング、保持部材共に摩耗し材料が削れた。

＜比較例３＞
比較例３の駆動リングとして、ポリカーボネート樹脂に炭素繊維を１５重量％添加して得られた材料を使用して駆動リング（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂に炭素繊維を１５重量％添加して得られた材料を保持部材に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、５万回動作で駆動リング、保持部材共に摩耗し材料が削れた。

＜比較例４＞
比較例４の駆動リングとして、ポリカーボネート樹脂に炭素繊維を１５重量％添加して得られた材料を使用して駆動リング（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維を２０重量％添加して得られた材料を保持部材に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、５万回動作で駆動リング、保持部材共に摩耗し材料が削れた。

＜比較例５＞
比較例５の駆動リングとして、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維を２０重量％添加して得られた材料を使用して駆動リング（塗装なし）を作製し、ポリカーボネート樹脂にガラス繊維を２０重量％添加して得られた材料を保持部材に用いて、上述の光量調整装置に組み込み、絞り動作耐久試験を行った。この結果、表１に示すように、５万回動作で駆動リング、保持部材共に摩耗し材料が削れた。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

（実施形態２）
図７には、実施形態２に係る光量調整装置の概略を示す分解斜視図を示す。また、図８には、図７の光量調整装置の概略を示す正面図（羽根全開状態）を示す。図７及び図８に示すように、本実施形態の光量調整装置においては、駆動リング１０の開口部１０ａの周縁において筒状突起部となる環状突起部１１を設け、この環状突起部１１を、保持部材２０の開口部２０ａを規定する内周面２０ｂ（凸部２０ｃ）に摺接するようにした以外は、上述した実施形態１と同様である。なお、図７及び図８において、実施形態１と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。

詳細には、本実施形態では、駆動リング１０の環状突起部１１の表面がセラミックス繊維強化層１００によって構成されている。一方、保持部材２０には、開口部２０ａの内周面２０ｂにおいて実質的に等間隔で７箇所の凸部２０ｃが設けられている。各凸部２０ｃは、開口部２０ａの内周面２０ｂから光通過経路側に向かって突出して設けられ、その表面はＲ面となっている。そして、本実施形態においては、駆動リング１０を回転させると、駆動リング１０の環状突起部１１が保持部材２０の凸部２０ｃに摺接する。このとき、本実施形態では、この環状突起部のうち凸部２０ｃに摺接する側の表面を構成する部分が、セラミックス繊維強化層１００によって構成させているため、上述した実施形態１と同様に、高い摺動性能を得ることが可能となる。

（実施形態３）
図９には、実施形態３に係る光量調整装置の概略を示す分解斜視図を示す。また、図１０には、図９の光量調整装置の概略を示す正面図（羽根全開状態）を示す。図９及び図１０に示すように、本実施形態の光量調整装置においては、駆動リング１０の開口部１０ａの周縁において筒状突起部となる環状突起部１１を設け、この環状突起部１１を、保持部材２の開口部２ａを規定する内周面２ｂに摺接するようにした以外は、上述した実施形態２と同様である。なお、図９及び図１０において、実施形態１又は２と同一部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。

詳細には、本実施形態では、駆動リング１０の環状突起部１１の表面がセラミックス繊維強化層１００によって構成されている。そして、本実施形態では、駆動リング１０の環状突起部１１と、保持部材２の内周面２ｂとが面接触で摺接する。この場合でも、本実施形態では、この環状突起部１１のうち保持部材２の内周面２ｂに摺接する側の表面を構成する部分が、セラミックス繊維強化層１００によって構成させているため、上述した実施形態１または２と同様に、高い摺動性能を得ることが可能となる。

（他の実施形態）
以上本発明を各実施形態１〜３に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した各実施形態１〜３に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態１では、駆動リング１側においてセラミックス繊維強化層１００を適用した場合について説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、保持部材２のうち駆動リング１と接触する部分において少なくともセラミックス繊維強化層１００を適用してもよく、実施形態２、３においてもこれを適用してもよい。

また、上述した実施形態１では、駆動リング１と保持部材２のうち片方の駆動リング１に対してセラミックス繊維強化層１００を適用した場合について説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、駆動リング１及び保持部材２の両方において相互に接触する部分のそれぞれにセラミックス繊維強化層１００を適用してもよい。

なお、上述したセラミックス繊維強化層１００は、光量調整装置の組込部材間で摺接する部分だけに適宜設けてもよいし、組込部材の全体をセラミックス繊維強化複合材料によって形成してもよい。

１駆動リング
２保持部材
３絞り羽根
４カム部材
５ステッピングモータ

Claims

光通過経路内で光の量を調整する光量調整装置の一部を構成する少なくとも１つの組込部材のうち、前記光量調整装置における他の組込部材と摺接する表面側の少なくとも一部分は、セラミックス繊維強化複合材料で形成され且つそのセラミックス繊維の長手方向が前記組込部材の表面方向に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層からなり、
前記セラミックス繊維強化層が設けられた前記組込部材は、前記光通過経路における光軸の周囲を回動することで、光が通過する開口を絞るための複数の羽根を回動する回動部材であり、
前記組込部材のうち前記セラミックス繊維強化層以外の芯部分は、前記セラミックス繊維強化複合材料で一体的に形成され且つそのセラミックス繊維が実質的に交差するマトリックス構造を有し、前記セラミックス繊維強化層における前記セラミックス繊維の前記繊維配向性は、前記芯部分よりも相対的に高く、
前記組込部材は、前記セラミックス繊維強化層の繊維配向が前記光軸周りに実質的に周回していることを特徴とする光量調整装置用の組込部材。
前記回動部材には、その回動方向に沿って複数の突起部が設けられ、
前記複数の突起部は、前記回動部材を回動可能に保持する保持部材に設けられた前記光通過経路の一部となる開口の端面に接し、その接した状態で、前記回動部材は、前記保持部材に対して回動可能であり、
前記セラミックス繊維強化層は、少なくとも前記複数の突起部の表面を形成することを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置用の組込部材。
光通過経路内で光の量を調整する光量調整装置の一部を構成する少なくとも１つの組込部材のうち、前記光量調整装置における他の組込部材と摺接する表面側の少なくとも一部分は、セラミックス繊維強化複合材料で形成され且つそのセラミックス繊維の長手方向が前記組込部材の表面方向に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層からなり、
前記セラミックス繊維強化層が設けられた前記組込部材は、光が通過する開口を絞るための複数の羽根を回動する回動部材を保持する保持部材であり、
前記組込部材のうち前記セラミックス繊維強化層以外の芯部分は、前記セラミックス繊維強化複合材料で一体的に形成され且つそのセラミックス繊維が実質的に交差するマトリックス構造を有し、前記セラミックス繊維強化層における前記セラミックス繊維の前記繊維配向性は、前記芯部分よりも相対的に高く、
前記組込部材は、前記セラミックス繊維強化層の繊維配向が前記光通過経路における光軸周りに実質的に周回し、
前記保持部材には、前記回動部材の回動方向に沿って複数の突起部が設けられ、
前記回動部材は、前記保持部材に設けられた前記複数の突起部が係合し、その係合した状態で、前記回動部材は、前記保持部材に対して回動可能であり、
前記セラミックス繊維強化層は、前記複数の突起部の表面を形成することを特徴とする光量調整装置用の組込部材。
前記セラミックス繊維強化層の表面は、前記組込部材における前記他の組込部材との摺接面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調整装置用の組込部材。
前記セラミックス繊維強化層が設けられた前記組込部材のうち少なくとも前記セラミックス繊維強化層からなる表面上には、保護膜が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光量調整装置用の組込部材。
前記セラミックス繊維は、チタン化合物からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光量調整装置用の組込部材。
前記セラミックス繊維はセラミックス材料によって繊維表面が形成され、当該繊維表面を前記他の組込部材との摺接面とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光量調整装置用の組込部材。
光が通過する開口を絞るための複数の羽根と、
前記複数の羽根を回動させる回動部材と、
前記回動部材を回動可能に保持する保持部材とを備え、
前記回動部材及び前記保持部材の少なくともいずれか一方のうち他方と摺接する表面側の少なくとも一部分は、セラミックス繊維強化複合材料で形成され且つそのセラミックス繊維の長手方向が前記表面の面方向に配向した繊維配向性を有するセラミックス繊維強化層からなり、
前記セラミックス繊維強化層を備える前記回動部材又は前記保持部材のうち前記セラミックス繊維強化層以外の芯部分は、前記セラミックス繊維強化複合材料で一体的に形成され且つそのセラミックス繊維が実質的に交差するマトリックス構造を有し、前記セラミックス繊維強化層における前記セラミックス繊維の前記繊維配向性は、前記芯部分よりも相対的に高く、
前記セラミックス繊維強化層の繊維配向が前記開口の光軸周りに実質的に周回していることを特徴とする光量調整装置。
請求項８に記載の光量調整装置を備えたことを特徴とする光学装置。