JP2007114701A - Optical member and manufacturing method thereof - Google Patents

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Koji Yoneda
幸司 米田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical member having improved antistatic property and light blocking effects, and to provide a manufacturing method of the optical member. <P>SOLUTION: Sectors 43 to 45 installed in an imaging apparatus 10 are molded by kneading graphite or carbon black, for examples, a carbon nanotube having a diameter of 10 to 250 nm, and a length of 0.1 to 30 μm and binding-material such as clay mineral, molding the kneaded substance, thereafter, removing the binding-material with calcination. The sectors 43 to 45 are molded of graphite or carbon black and carbon nanotube, then, the sectors 43 and 45 have improved light blocking effects and antistatic property. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、カーボンナノチューブを用いた光学部材とその製造方法に関する。   The present invention relates to an optical member using carbon nanotubes and a method for producing the same.

従来、撮像装置ではセクタ（シャッタ羽根）、レンズホルダ等の光学部材が利用されている。例えばセクタはレンズを含む光学ユニットと撮像素子を含む撮像ユニットとの間や、レンズの間に配置される。例えばセクタは、絞り羽根として機能するセクタと、シャッタ羽根として機能するセクタ等、複数枚が重なった状態で撮像装置内に設置され、セクタ駆動装置によって摺動する。   Conventionally, in an imaging apparatus, optical members such as a sector (shutter blade) and a lens holder are used. For example, the sector is arranged between an optical unit including a lens and an imaging unit including an imaging element, or between lenses. For example, the sector is installed in the imaging apparatus in a state where a plurality of sheets such as a sector that functions as a diaphragm blade and a sector that functions as a shutter blade overlap, and is slid by a sector driving device.

このような動作を行うセクタは、摺動動作の際に生ずる静電気によってセクタ同士が引き寄せられ、動作しなくなるという問題がある。従って、セクタには良好な帯電防止性が求められる。また、シャッタとして機能するため、撮像素子に光が届かないようにセクタには十分な遮光性が必要とされる。なお、帯電防止性、遮光性はセクタが設置されるセクタ基板、セクタ押さえ板等、撮像装置内に設けられた光学部材一般に必要とされる性質である。   A sector that performs such an operation has a problem that the sectors are attracted to each other by static electricity generated during the sliding operation, and the sector does not operate. Accordingly, the sector is required to have good antistatic properties. Further, since it functions as a shutter, the sector is required to have sufficient light shielding properties so that light does not reach the image sensor. The antistatic property and the light shielding property are properties generally required for optical members provided in the imaging apparatus such as a sector substrate on which a sector is installed, a sector pressing plate, and the like.

このセクタは、従来、樹脂に導電粉体（フィラー）を混入し、成型することによって形成されていた。また、特許文献１では帯電防止性を付与するための導電粉体としてカーボンナノチューブを混入する構成が開示されている。
特開２００３−２３８８２０号公報 Conventionally, this sector has been formed by mixing conductive powder (filler) into resin and molding it. Patent Document 1 discloses a configuration in which carbon nanotubes are mixed as a conductive powder for imparting antistatic properties.
JP 2003-238820 A

特許文献１に開示されたような樹脂にカーボンナノチューブ等の導電粉体を混入する構成を採る場合、所望の遮光性及び帯電防止性を備えるためには導電粉体の混入量を増加させる必要があり、樹脂の割合が減少し、成型が困難となる場合がある。   In the case of adopting a configuration in which conductive powder such as carbon nanotubes is mixed into the resin as disclosed in Patent Document 1, it is necessary to increase the amount of mixed conductive powder in order to provide the desired light shielding properties and antistatic properties. In some cases, the proportion of the resin decreases, making molding difficult.

特に、近年の撮像装置の小型化に伴い、撮像装置を構成するセクタ等の光学部材も小型化、薄肉化、軽量化が求められている。しかし、樹脂にフィラーやカーボンナノチューブ等の導電粉体を混入する場合、成型するためには所定量以上の樹脂を混入しなければならず、光学部材を小型化、薄肉化、軽量化した際、十分な遮光性が得られないという問題がある。   In particular, with recent miniaturization of imaging devices, optical members such as sectors constituting the imaging device are also required to be reduced in size, thickness, and weight. However, when conductive powder such as filler or carbon nanotube is mixed in the resin, it is necessary to mix a predetermined amount or more of resin in order to mold, and when the optical member is reduced in size, thickness, and weight, There is a problem that sufficient light shielding properties cannot be obtained.

また、セクタに帯電防止性を付与するためには、予め導電粉体を混入して成型する構成に限らず、セクタを形成した後で、セクタ表面に帯電防止性を付与する加工を施す方法もある。しかし、後工程で帯電防止性を付与する場合、工程数が増加し製造費が高くなる問題がある。   In addition, in order to impart antistatic property to the sector, not only a configuration in which conductive powder is mixed and molded in advance, but also a method of performing processing for imparting antistatic property to the sector surface after forming the sector. is there. However, when the antistatic property is imparted in the subsequent process, there is a problem that the number of processes increases and the manufacturing cost increases.

本発明は上述した実情に鑑みてなされたものであり、良好な遮光性、帯電防止性を備える光学部材とその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an optical member having good light-shielding properties and antistatic properties and a method for producing the same.

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる光学部材は、
カーボンブラック及び黒鉛の少なくとも一方の炭素材と、カーボンナノチューブとを含む炭素質からなり、遮光性と導電性とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the optical member according to the first aspect of the present invention comprises:
It is made of a carbonaceous material including at least one carbon material of carbon black and graphite and carbon nanotubes, and is characterized by having light shielding properties and conductivity.

前記カーボンナノチューブは前記光学部材に対し０．１〜１５重量％の割合で混入されてもよい。   The carbon nanotubes may be mixed at a ratio of 0.1 to 15% by weight with respect to the optical member.

前記カーボンナノチューブは、径が１０〜２５０ｎｍ、長さが０．１〜３０μｍであってもよい。   The carbon nanotube may have a diameter of 10 to 250 nm and a length of 0.1 to 30 μm.

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る光学部材の製造方法は、
カーボンブラック及び黒鉛の少なくとも一方の炭素材と、カーボンナノチューブと、結合材とを混練し、成型材を形成する混練工程と、
前記成型材を、予め光学部材の形状に対応して形成された金型内に注入し、前記金型内に充填する充填工程と、
前記成型材を硬化させ、成型する成型工程と、
前記成型工程で成型された前記成型材から前記結合材を焼成によって除去する焼成工程と、を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a method for producing an optical member according to the second aspect of the present invention comprises:
A kneading step of kneading at least one carbon material of carbon black and graphite, a carbon nanotube, and a binder to form a molding material;
Filling the molding material into a mold formed in advance corresponding to the shape of the optical member, and filling the mold;
A molding step of curing and molding the molding material;
A firing step of removing the binder from the molding material molded in the molding step by firing.

前記結合材として、粘度鉱物及び熱可塑性樹脂の少なくとも一方が用いられてもよい。   As the binder, at least one of a viscosity mineral and a thermoplastic resin may be used.

本発明によれば、カーボンブラック及び黒鉛の少なくとも一方の炭素材とカーボンナノチューブとを混練し、成型した上で焼成することによって良好な遮光性、帯電防止性を備える光学部材を提供することができる。   According to the present invention, an optical member having good light-shielding properties and antistatic properties can be provided by kneading, molding, and firing at least one carbon material of carbon black or graphite and carbon nanotubes. .

本発明の実施の形態に係る光学部材について図を用いて説明する。本実施の形態では、光学部材として特にセクタ（シャッタ）を例に挙げて説明する。   An optical member according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a sector (shutter) will be described as an example of the optical member.

本発明の実施の形態に係るセクタとこれが用いられた撮像装置１０を図に示す。図１は、撮像装置１０の断面図であり、図２は撮像装置１０の平面図である。   A sector according to an embodiment of the present invention and an imaging apparatus 10 using the sector are shown in the figure. FIG. 1 is a cross-sectional view of the imaging device 10, and FIG. 2 is a plan view of the imaging device 10.

撮像装置１０は、図１及び図２に示すように撮像ユニット２０と、光学ユニット３０と、セクタ駆動ユニット４０とから構成される。撮像装置１０は撮像ユニット２０上に、光学ユニット３０、セクタ駆動ユニット４０が順に積層された構造であり、それぞれのユニットは上下で互いに一部が重なるように配置される。撮像装置１０は、電子機器の内部に設置され、例えば図３に示すように携帯電話の内部に設置される。   As shown in FIGS. 1 and 2, the imaging apparatus 10 includes an imaging unit 20, an optical unit 30, and a sector drive unit 40. The image pickup apparatus 10 has a structure in which an optical unit 30 and a sector drive unit 40 are sequentially stacked on an image pickup unit 20, and each unit is arranged so as to partially overlap each other vertically. The imaging device 10 is installed inside an electronic device, for example, as shown in FIG.

また、撮像装置１０では、撮像装置１０が搭載されるカメラ、携帯電話等の電子機器と接続するためのＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）１８が、撮像基板２１に形成した配線パターン（図示せず）に接続されている。また、ＦＰＣ１８には電子機器側のメイン回路基板（マザーボード）等との接続を行うためのコネクタ１９が設けられている。   In the imaging device 10, an FPC (Flexible Printed Circuit) 18 for connecting to an electronic device such as a camera or a mobile phone on which the imaging device 10 is mounted is provided on a wiring pattern (not shown) formed on the imaging substrate 21. It is connected. Further, the FPC 18 is provided with a connector 19 for connecting to a main circuit board (motherboard) on the electronic device side.

撮像ユニット２０は、図１に示すように、撮像基板２１と、撮像素子２２と、鏡筒２３と、光学フィルタ２４と、を備える。撮像素子２２は、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサから構成され、撮像基板２１上の所定位置に設置される。鏡筒２３は、略円筒形状に形成され、撮像素子２２の外周を囲むようにして撮像基板２１上に固定されている。この鏡筒２３の下部分２３Ｌ内には光学フィルタ２４が配置されている。また、鏡筒２３の上部分２３Ｕは、後述するように光学ユニット３０及びセクタ駆動ユニット４０側の一部と係合している。光学フィルタ２４は、特定波長の光を減衰させる例えばＩＲフィルタ等から構成される。   As shown in FIG. 1, the imaging unit 20 includes an imaging substrate 21, an imaging element 22, a lens barrel 23, and an optical filter 24. The image sensor 22 is composed of an image sensor such as a charge coupled device (CCD) or a complementary metal oxide semiconductor (CMOS), and is installed at a predetermined position on the image pickup substrate 21. The lens barrel 23 is formed in a substantially cylindrical shape, and is fixed on the imaging substrate 21 so as to surround the outer periphery of the imaging element 22. An optical filter 24 is disposed in the lower portion 23L of the lens barrel 23. The upper portion 23U of the lens barrel 23 is engaged with a part on the optical unit 30 and sector drive unit 40 side as will be described later. The optical filter 24 is composed of, for example, an IR filter that attenuates light of a specific wavelength.

光学ユニット３０は、レンズホルダ３１と、レンズ３２〜３４とから構成される。レンズ３２〜３４は、プラスチックレンズ、ガラスレンズ等から構成され、被写体の光学画像を集光する。レンズホルダ３１は、円筒状に形成され、上記鏡筒２３の上部分２３Ｕの内側に嵌合されてる。また、このレンズホルダ３１内に３個のレンズ３２、３３、３４が保持されている。レンズホルダ３１の上端（被写体側の端部）には、外周を段状に切り欠いた切欠部３１ａが形成されている。この切欠部３１ａに接するように、セクタ駆動ユニット４０のセクタ基板４１が設置される。   The optical unit 30 includes a lens holder 31 and lenses 32 to 34. The lenses 32 to 34 are made of a plastic lens, a glass lens, or the like, and collect an optical image of the subject. The lens holder 31 is formed in a cylindrical shape, and is fitted inside the upper portion 23U of the lens barrel 23. In addition, three lenses 32, 33, and 34 are held in the lens holder 31. At the upper end (end on the subject side) of the lens holder 31, a notch 31a having a stepped outer periphery is formed. The sector substrate 41 of the sector drive unit 40 is installed so as to be in contact with the notch 31a.

セクタ駆動ユニット４０は、セクタ基板４１と、セクタ押さえ板４２と、セクタ４３〜４５と、セクタ駆動用ＩＣ（Integrated Circuit）４６と、ステップモータ４７と、プリント基板４８と、半田４９と、から構成される。本撮像装置１０では、セクタ駆動ユニット４０は、光学ユニット３０よりも被写体側に設置される。具体的に、光学ユニット３０のレンズホルダ３１上にセクタ駆動ユニット４０のセクタ押さえ板４２が設置される。セクタ基板４１とセクタ押さえ板４２との間に生じるスペースＳＰ内にセクタ４３〜４５が配置される。なお、セクタ押さえ板４２は、セクタ基板４１の両端部に設けられた突起部１６、１７と支持部材１２、１３、１４、１５とによって支持される。支持部材１２、１３、１４、１５は、セクタ基板４１とセクタ押え板４２とに固定されると共に、セクタ押え板４２を貫通して光軸方向（被写体方向）に延伸している。これらの支持部材１２、１３、１４、１５は、図２に示すようにセクタ４３、４４、４５と接触しないように、セクタ４３〜４５の駆動範囲外に設けられている。   The sector drive unit 40 includes a sector board 41, a sector pressing plate 42, sectors 43 to 45, a sector drive IC (Integrated Circuit) 46, a step motor 47, a printed board 48, and solder 49. Is done. In the imaging apparatus 10, the sector drive unit 40 is installed closer to the subject than the optical unit 30. Specifically, the sector pressing plate 42 of the sector drive unit 40 is installed on the lens holder 31 of the optical unit 30. Sectors 43 to 45 are arranged in a space SP generated between the sector substrate 41 and the sector pressing plate 42. The sector pressing plate 42 is supported by the projections 16 and 17 provided at both ends of the sector substrate 41 and the support members 12, 13, 14, and 15. The support members 12, 13, 14, and 15 are fixed to the sector substrate 41 and the sector pressing plate 42, and extend through the sector pressing plate 42 in the optical axis direction (subject direction). These support members 12, 13, 14, and 15 are provided outside the driving range of the sectors 43 to 45 so as not to contact the sectors 43, 44, and 45 as shown in FIG.

ステップモータ４７に対向する撮像基板２１上には空間的な余裕があり、このスペースにセクタ駆動用ＩＣ４６が配置される。また、セクタ基板４１の側部にはステップモータ４７の電極を撮像基板２１に接続するためのプリント基板４８が接合されている。このプリント基板４８はポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラスエポキシ樹脂等の基材で形成した硬質のプリント板である。このプリント基板４８は半田４９により撮像基板２１と電気的に接続されると共に、撮像基板２１に対してほぼ直角に固定されている。   There is a space on the imaging substrate 21 facing the step motor 47, and the sector driving IC 46 is arranged in this space. A printed circuit board 48 for connecting the electrodes of the step motor 47 to the imaging board 21 is joined to the side of the sector board 41. The printed board 48 is a hard printed board formed of a base material such as polyimide resin, epoxy resin, or glass epoxy resin. The printed circuit board 48 is electrically connected to the imaging board 21 by solder 49 and is fixed at a substantially right angle to the imaging board 21.

セクタ４３〜４５は、図１に示すようにセクタ基板４１とセクタ押え板４２とのセクタ配置スペースＳＰ内との間に設置される。また、セクタ４３〜４５は図４に示すように、羽根状に形成される。セクタ４３は小絞り穴４３ＨＬを備えた小絞り羽根である。セクタ４４は、セクタ４３、４５の衝突を防止するため間に配置されている。このためセクタ４４は、セクタ４３、４５の両方に常に接触するように設計されている。また、セクタ４４はシャッタ開口４１ＨＬの周辺に存在しても撮像時の障害とならぬ様に大径の開口４４ＨＬを有している。セクタ４５はシャッタ羽根であり、セクタ４５には軽量化のための開口４５ＨＬが形成されている。   The sectors 43 to 45 are installed between the sector substrate 41 and the sector pressing plate 42 in the sector arrangement space SP as shown in FIG. The sectors 43 to 45 are formed in a blade shape as shown in FIG. The sector 43 is a small aperture blade provided with a small aperture hole 43HL. The sector 44 is disposed between the sectors 43 and 45 to prevent collision. For this reason, the sector 44 is designed to always contact both the sectors 43 and 45. Further, the sector 44 has a large-diameter opening 44HL so that it does not become an obstacle at the time of imaging even if it exists around the shutter opening 41HL. The sector 45 is a shutter blade, and the sector 45 has an opening 45HL for weight reduction.

また、各セクタ４３、４４、４５はセクタ基板４１に形成されている支軸（図示せず）に嵌合する軸受け穴４３ＲＬ、４４ＲＬ、４５ＲＬを有しており、支軸を中心に揺動する。各セクタ４３、４４、４５にはカム穴４３ＣＡ、４４ＣＡ、４５ＣＡが形成されており、このカム穴の全てにステップモータ４７に固定された作動ピン４７ＭＰが係合する。よって、ステップモータ４７の回転動作により作動ピン４７ＭＰが所定範囲を移動すると、それぞれカム穴の形状に基づいて各セクタ４３、４４、４５が所定軌跡を描いて揺動する。なお、セクタ押え板４２は、作動ピン４７ＭＰを受ける円弧状の開口４２ＡＬと、セクタ基板４１のシャッタ開口４１ＨＬに対応する位置に形成されている撮影用の開口４２ＨＬとを有している。   Each sector 43, 44, 45 has bearing holes 43 RL, 44 RL, 45 RL that fit into a support shaft (not shown) formed in the sector substrate 41, and swings about the support shaft. . Cam holes 43CA, 44CA, and 45CA are formed in each sector 43, 44, and 45, and an operating pin 47MP that is fixed to the step motor 47 is engaged with all of the cam holes. Therefore, when the operating pin 47MP moves in a predetermined range by the rotation operation of the step motor 47, each sector 43, 44, 45 swings along a predetermined locus based on the shape of the cam hole. The sector pressing plate 42 has an arcuate opening 42AL that receives the operating pin 47MP, and a photographing opening 42HL formed at a position corresponding to the shutter opening 41HL of the sector substrate 41.

また、セクタ４３〜４５は、黒鉛又はカーボンブラックにカーボンナノチューブを混入した材料を成型することによって形成される。カーボンナノチューブは炭素から構成され、それぞれ中空の円筒形状を備える。本発明では、例えば径が１０〜２５０ｎｍ、長さが０．１〜３０μｍのカーボンナノチューブを用いる。カーボンブラック、黒鉛、カーボンナノチューブはそれぞれ導電性を備えるため、セクタ４３〜４５は、良好な帯電防止性を備える。従って、上述したようにそれぞれのセクタ４３〜４５は摺動するが、静電気によってセクタ同士が引き合うことがなく、良好な動作性を備える。   The sectors 43 to 45 are formed by molding a material in which carbon nanotubes are mixed into graphite or carbon black. Carbon nanotubes are made of carbon and each have a hollow cylindrical shape. In the present invention, for example, carbon nanotubes having a diameter of 10 to 250 nm and a length of 0.1 to 30 μm are used. Since carbon black, graphite, and carbon nanotube each have conductivity, the sectors 43 to 45 have good antistatic properties. Therefore, as described above, each of the sectors 43 to 45 slides, but the sectors do not attract each other due to static electricity, and have excellent operability.

また、上述したようにセクタ４３〜４５は、それぞれ小絞り羽根、シャッタ羽根として機能するため良好な遮光性が必要とされる。ここで、カーボンナノチューブの添加量が増えると遮光性が低下する傾向にある。また、カーボンナノチューブの添加量が増えると粘度が増し、成型が困難となる傾向にある。従って、良好な遮光性及び成型性を備えるためカーボンナノチューブの混入量は０．１〜１５重量％程度に設定するのが好ましい。   Further, as described above, the sectors 43 to 45 function as small diaphragm blades and shutter blades, respectively, so that good light shielding properties are required. Here, as the amount of carbon nanotube added increases, the light shielding property tends to decrease. Further, when the amount of carbon nanotube added increases, the viscosity increases, and molding tends to be difficult. Therefore, the amount of carbon nanotubes mixed is preferably set to about 0.1 to 15% by weight in order to provide good light shielding properties and moldability.

また、カーボンナノチューブは、可視光域、赤外域での減光特性があり、特に赤外域にフラットな減光特性を示す。一般にＤＳＣ（Digital Still Camera）、携帯カメラでは撮像素子としてＣＣＤ、ＣＭＯＳが用いられている。ＣＣＤ、ＣＭＯＳは赤外光域での感度が高いため、光学部材を薄く形成した際には赤外域の遮光性が特に要求される。本実施の形態では、セクタ４３〜４５はカーボンナノチューブから形成されるため、赤外域で良好な遮光性を備え、撮像装置１０が小型化、薄肉化された際も良好な遮光性を備える。   Further, the carbon nanotube has a light attenuation characteristic in the visible light region and the infrared region, and particularly exhibits a flat light attenuation property in the infrared region. In general, a DSC (Digital Still Camera) or a portable camera uses a CCD or CMOS as an image sensor. Since CCD and CMOS have high sensitivity in the infrared light region, the light shielding property in the infrared region is particularly required when the optical member is formed thin. In the present embodiment, since the sectors 43 to 45 are formed of carbon nanotubes, the sectors 43 to 45 have a good light shielding property in the infrared region, and have a good light shielding property even when the imaging device 10 is downsized and thinned.

また、本実施の形態のセクタ４３〜４５は、詳細に後述するように黒鉛又はカーボンブラックとカーボンナノチューブと結合材とを混練し、焼成によって形成するため、セクタ４３〜４５の表面にカーボンナノチューブが分散する。従って、セクタ４３〜４５の表面に凹凸が形成される。結果として、セクタ４３〜４５表面の反射を良好に防ぐことができる。   In addition, since sectors 43 to 45 of the present embodiment are formed by kneading graphite or carbon black, carbon nanotubes, and a binder and firing them as described in detail later, carbon nanotubes are formed on the surfaces of sectors 43 to 45. scatter. Accordingly, irregularities are formed on the surfaces of the sectors 43 to 45. As a result, reflection on the surfaces of the sectors 43 to 45 can be satisfactorily prevented.

このように本実施の形態では、カーボンブラック又は黒鉛と、カーボンナノチューブとから光学部材であるセクタを形成することによって、カーボンブラック又は黒鉛とカーボンナノチューブが備える導電性により、良好な帯電防止性を備え、且つ良好な遮光性を備える光学部材を提供することができる。
特に本実施の形態では、カーボンナノチューブを用いることによって、光学部材が薄肉化された際でも、特に撮像素子として用いられるＣＣＤ、ＣＭＯＳの感度が高い赤外域をフラットに減光させることができるため、撮像装置が小型化され、光学部材が薄肉化された場合にも良好な遮光性を備える光学部材を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, by forming a sector which is an optical member from carbon black or graphite and carbon nanotubes, the conductive property of carbon black or graphite and carbon nanotubes provides good antistatic properties. And an optical member provided with favorable light-shielding property can be provided.
In particular, in the present embodiment, by using carbon nanotubes, even when the optical member is thinned, it is possible to flatten the infrared region with high sensitivity of CCD and CMOS used as an image pickup device, Even when the imaging device is downsized and the optical member is thinned, it is possible to provide an optical member having good light shielding properties.

また、上述した実施の形態では、セクタ４３〜４５に軸受け穴４３ＲＬ、４４ＲＬ、４５ＲＬを形成し、これらの軸受け穴４３ＲＬ、４４ＲＬ、４５ＲＬに支軸（図示せず）を嵌合して支軸を中心に揺動する構成を例に挙げて説明したが、支軸をセクタと一体形成することも可能である。この場合、従来導電性を付与するために用いられていたフィラーでは、支軸部分に良好に分散させることが困難であり、支軸部分の耐久性が低くなっていた。しかし、本実施の形態では、カーボンナノチューブを用いるため、支軸部分にもカーボンナノチューブを分散させることができ、セクタの支軸部分はその軸受け部との摺動動作に耐え得る強度を備える。   In the above-described embodiment, the bearing holes 43RL, 44RL, and 45RL are formed in the sectors 43 to 45, and the support shafts (not shown) are fitted into these bearing holes 43RL, 44RL, and 45RL, thereby supporting the support shafts. Although the description has been given by taking as an example a configuration that swings about the center, it is also possible to form the support shaft integrally with the sector. In this case, it has been difficult for the filler conventionally used for imparting conductivity to be well dispersed in the support shaft portion, and the durability of the support shaft portion has been lowered. However, in this embodiment, since carbon nanotubes are used, the carbon nanotubes can be dispersed in the support shaft portion, and the support shaft portion of the sector has a strength capable of withstanding a sliding operation with the bearing portion.

次に、本発明の実施の形態に係るセクタ４３〜４５の製造方法を説明する。   Next, a method for manufacturing the sectors 43 to 45 according to the embodiment of the present invention will be described.

まず、黒鉛又はカーボンブラックの粉体と、例えば径が１０〜２５０ｎｍ、長さが０．１〜３０μｍのカーボンナノチューブと、結合材、例えばカオリナイト、ハロイサイト等の粘土鉱物、塩化ビニル、ポリビニルアルコール等の熱可塑性樹脂等を混練し、成型材を形成する。カーボンナノチューブの添加量が高くなると粘度も高くなるため、カーボンナノチューブを０．１〜１５重量％程度添加するとよい。なお、混練する際、カーボンナノチューブ等の分散性を向上させるため、水、ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート、アルコール類、ケトン類、エステル類等の可塑剤、溶剤を添加することも可能である。   First, graphite or carbon black powder, carbon nanotubes having a diameter of 10 to 250 nm and a length of 0.1 to 30 μm, binders such as clay minerals such as kaolinite and halloysite, vinyl chloride, polyvinyl alcohol, etc. A thermoplastic resin or the like is kneaded to form a molding material. Since the viscosity increases as the amount of carbon nanotubes added increases, it is preferable to add about 0.1 to 15% by weight of carbon nanotubes. In addition, when kneading, a plasticizer such as water, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, alcohols, ketones, and esters, and a solvent can be added in order to improve dispersibility of carbon nanotubes and the like.

次に、このセクタ材を射出用シリンダで、予めセクタ４３〜４５の形状に形成された金型内のキャビティを充填するように所定の圧力、温度で注入する。成型材は金型に設けられたスプル、ランナー及びゲートを通じてキャビティ内に、注入充填される。なお、金型は、成型材が焼成等の工程で収縮する程度を考慮して形成される。   Next, this sector material is injected by a cylinder for injection at a predetermined pressure and temperature so as to fill the cavity in the mold formed in the shape of the sectors 43 to 45 in advance. The molding material is injected and filled into the cavity through sprues, runners and gates provided in the mold. The mold is formed in consideration of the degree to which the molding material shrinks in a process such as firing.

次に、キャビティ内に成型材が充填された後、成型材を硬化させ、突出しピン等を用いて金型から外す。   Next, after the cavity is filled with the molding material, the molding material is cured and removed from the mold using a protruding pin or the like.

続いて、所定形状に成型された成型材を仮焼成し、成型材に含まれる樹脂成分を揮発させ、除去する。次に、樹脂成分を飛ばした成型材を、本焼成する。具体的には例えば９００℃〜１０００℃の不活性ガス雰囲気中で焼成し、成型材内に含まれる粘度鉱物を除去する。
以上の工程からセクタが形成される。 Subsequently, the molding material molded into a predetermined shape is temporarily fired to volatilize and remove the resin component contained in the molding material. Next, the molding material from which the resin component has been skipped is fired. Specifically, for example, firing in an inert gas atmosphere at 900 ° C. to 1000 ° C. is performed to remove the viscous mineral contained in the molding material.
A sector is formed from the above steps.

本実施の形態の光学部材の製造方法によれば、カーボンブラック又は黒鉛とカーボンナノチューブを結合材等と混練し、成型した上で焼成することによって、帯電防止性を付与するための工程を省略することができ、容易に良好な遮光性、帯電防止性を備えるセクタを製造することができる。   According to the method for manufacturing an optical member of the present embodiment, the step for imparting antistatic properties is omitted by kneading carbon black or graphite and carbon nanotubes with a binder or the like, molding and firing. Therefore, it is possible to easily manufacture a sector having good light shielding properties and antistatic properties.

また、本実施の形態ではセクタ４３〜４５に揺動用の支軸が一体形成されていないが、セクタ４３〜４５に揺動用の支軸を一体形成する場合、本実施の形態のようにカーボンナノチューブをセクタの成型材中に混練し焼成することによって、支軸部分にもカーボンナノチューブが分散するため、支軸部分が良好な強度を備える。従って、支軸を別工程でつける作業を省略することができ、更に優れた強度を備えるセクタを形成することができる。なお、本実施の形態の製造方法は成型性に優れるため、支軸に限らず、セクタがリブ、ネジ山のような微細構造を備える場合であっても、それぞれの強度を保ち、形成することが可能である。   In this embodiment, the swinging support shafts are not integrally formed in the sectors 43 to 45. However, when the swinging support shafts are formed integrally in the sectors 43 to 45, the carbon nanotubes as in this embodiment are used. Is kneaded into the molding material of the sector and baked to disperse the carbon nanotubes in the support shaft portion, so that the support shaft portion has good strength. Therefore, the work of attaching the support shaft in a separate process can be omitted, and a sector having further excellent strength can be formed. In addition, since the manufacturing method of this embodiment is excellent in moldability, even if the sector is provided with a fine structure such as a rib and a thread, not only the support shaft, each strength is maintained and formed. Is possible.

また、本発明は上述したようにカーボンナノチューブをセクタの成型材中に均一に混練させた上で焼成するため、セクタ４３〜４５の表面にもカーボンナノチューブが存在し、このカーボンナノチューブによりセクタ４３〜４５の表面は両面とも凹凸状となる。従って、従来、セクタ表面での反射を防ぐ為必要とされていた粗面処理を省略することができる。   In addition, as described above, since the carbon nanotubes are uniformly kneaded in the molding material of the sector and fired as described above, the carbon nanotubes are also present on the surfaces of the sectors 43 to 45. The surface of 45 is uneven on both sides. Therefore, it is possible to omit the rough surface treatment conventionally required for preventing reflection on the sector surface.

本発明は上述した実施の形態に限られず、様々な変形及び応用が可能である。
例えば、上述した実施の形態では、光学部材として特にセクタを例に挙げて説明したが、良好な遮光性、帯電防止、弾性が必要とされるのはセクタに限られないため、例えば、レンズを保持するレンズホルダ、基板等、撮像装置を構成する様々な光学部材に応用することが可能である。例えば、図１に示す撮像装置１０のセクタ基板４１、セクタ押え板４２、レンズホルダ３１、鏡筒２３等に用いることも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications are possible.
For example, in the above-described embodiment, the sector has been particularly described as an example of the optical member. However, since it is not limited to the sector that requires good light shielding properties, antistatic properties, and elasticity, for example, a lens is used. The present invention can be applied to various optical members that constitute the imaging apparatus, such as a lens holder and a substrate to be held. For example, it can be used for the sector substrate 41, the sector pressing plate 42, the lens holder 31, the lens barrel 23, and the like of the imaging apparatus 10 shown in FIG.

また、上述した実施の形態では、カーボンブラック又は黒鉛を用いる場合を例に挙げて説明したが、両方を用いることも可能である。また、上述した実施の形態では、結合材として粘土鉱物、熱可塑性樹脂を例に挙げたが、熱硬化性樹脂等を利用することも可能である。   In the above-described embodiment, the case of using carbon black or graphite has been described as an example, but both can be used. In the above-described embodiments, clay minerals and thermoplastic resins are exemplified as the binder, but thermosetting resins or the like can also be used.

本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of the imaging device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る撮像装置の構成例を示す平面図である。It is a top view which shows the structural example of the imaging device which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る撮像装置が電子機器に搭載された様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the imaging device which concerns on embodiment of this invention was mounted in the electronic device. 本発明の実施の形態に係るセクタ押え板及びセクタを示す図である。It is a figure which shows the sector presser plate and sector which concern on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 撮像装置
１２，１３，１４，１５ 支持部材
１６，１７ 突起部
１８ ＦＰＣ
１９ コネクタ
２０ 撮像ユニット
２１ 撮像基板
２２ 撮像素子
２３ 鏡筒
２４ 光学フィルタ
３０ 光学ユニット
３１ レンズホルダ
３２，３３，３４ レンズ
４０ セクタ駆動ユニット
４１ セクタ基板
４２ セクタ押え板
４３，４４，４５ セクタ
４６ セクタ駆動用ＩＣ
４７ ステップモータ
４８ プリント基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Imaging device 12, 13, 14, 15 Support member 16, 17 Protrusion part 18 FPC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 19 Connector 20 Imaging unit 21 Imaging board 22 Imaging element 23 Lens tube 24 Optical filter 30 Optical unit 31 Lens holder 32, 33, 34 Lens 40 Sector drive unit 41 Sector board 42 Sector pressing plate 43, 44, 45 Sector 46 Sector drive IC
47 Step motor 48 Printed circuit board

Claims (5)

カーボンブラック及び黒鉛の少なくとも一方の炭素材と、カーボンナノチューブとを含む炭素質からなり、遮光性と導電性とを備えることを特徴とする光学部材。   An optical member comprising a carbonaceous material including at least one carbon material of carbon black and graphite and a carbon nanotube, and having light shielding properties and conductivity. 前記カーボンナノチューブが、前記光学部材に対し０．１〜１５重量％の割合で混入されることを特徴とする請求項１に記載の光学部材。   2. The optical member according to claim 1, wherein the carbon nanotube is mixed at a ratio of 0.1 to 15 wt% with respect to the optical member. 前記カーボンナノチューブが、径が１０〜２５０ｎｍ、長さが０．１〜３０μｍであることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学部材。   The optical member according to claim 1, wherein the carbon nanotube has a diameter of 10 to 250 nm and a length of 0.1 to 30 μm. 光学部材を製造する方法であって、
カーボンブラック及び黒鉛の少なくとも一方の炭素材と、カーボンナノチューブと、結合材とを混練し、成型材を形成する混練工程と、
前記成型材を、予め光学部材の形状に対応して形成された金型内に注入し、前記金型内に充填する充填工程と、
前記成型材を硬化させ、成型する成型工程と、
前記成型工程で成型された前記成型材から前記結合材を焼成によって除去する焼成工程と、を備えることを特徴とする光学部材の製造方法。 A method for producing an optical member, comprising:
A kneading step of kneading at least one carbon material of carbon black and graphite, a carbon nanotube, and a binder to form a molding material;
Filling the molding material into a mold formed in advance corresponding to the shape of the optical member, and filling the mold;
A molding step of curing and molding the molding material;
And a firing step of removing the binder from the molding material molded in the molding step by firing. 前記結合材として、粘度鉱物及び熱可塑性樹脂の少なくとも一方が用いられることを特徴とする請求項４に記載の光学部材の製造方法。
The method for producing an optical member according to claim 4, wherein at least one of a viscosity mineral and a thermoplastic resin is used as the binder.
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