先日、デジカメWatchに掲載された、NIKKOR Z 26mm f/2.8の開発担当者に聞いてみた、という記事内にて、プラスチックマウント（以下プラマウント）についての開発者の見解が書かれていました。
陳： 個人的な印象ですが、プラマウントのメリットがまだ浸透していないなと思います。見た目で“金属マウントがいい”という話になりますが、機能としてはプラマウントもクリアしていますから、安心してお使いいただけます。
石上： レンズ着脱の回数をしっかり考えて、プラマウントと金属マウントは同じ耐久試験を行っていますから、安心です。
https://dc.watch.impress.co.jp/docs/topic/special/1483668.html
プラスチックと一括りで言っても、そのプラ材料は無数にあり、そして常に進化しています。10,20年前の常識が通用しないこともあります。
実はYamaroは前職で、プラスチックなど材料系の強度試験、熱劣化試験、絶縁試験、耐候性試験などの仕事をしていたため、材料屋ではないですが、多少はその辺の知識はあります。
今は直接材料系の仕事はしていませんが、研究開発の過程で様々な材料に触れる機会があります。長くこの仕事をしていると、プラスチック材料の進化に驚かされることもしばしばです。
一般に、金属と比較してプラスチックは、強度や耐久性に劣る、摩耗しやすい、紫外線劣化しやすい、と言ったイメージを持たれていることが多いです。
しかし、そういったネガティブな部分は、材料の進化とともに解消されており、物によっては金属を上回る性能を有するものもあります。
ただ、世間一般には、まだまだ浸透していないのも事実です。
この記事を見て、こんなツイートをしてみたところ、わりと反響がありました。
プラマウントに肯定的な意見もあれば、ネガティブな意見もありました。そして、わりとプラマウントにネガティブな意見が多かったように感じます。
もちろん、古くは真鍮、そしてアルミやステンレス合金など金属のほうが安定した材質であり、光軸の僅かなズレが結果に影響を及ぼそレンズにとっては、金属マウントが安心であるのは理解できます。
一方で、金属マウントはレンズ全体の重量増を招くのも確かです。
プラマウントは割れやすい？
プラマウントのトラブルでよく聞くのは、マウントが割れてしまったという話です。ただ、通常のレンズ交換で割れてしまうということよりも、外部からの衝撃（落としたぶつけた）で破損させてしまう事例のほうが多いようです。
この場合、金属であれば衝撃で割れることは稀ですが、金属の場合はその衝撃がレンズ鏡胴に伝わるため、どちらかというとレンズ鏡胴自体を破壊してしまう可能性があります。
プラスチックは、きっかけがないとそう簡単に割れることはありません。
部品が分離してしまうほどではない衝撃を過去に受けて、ごく僅かなクラック（割れ）が発生し、そのまま使用することで疲労蓄積して、最終的にクラックが広がってしまうのは、レンズマウントに限らずプラスチック製品全般であることです。
また軽い衝撃であれば、適度にしなることで衝撃を吸収できるメリットもあります。
使っているうちに割れてしまったプラマウント、レンズ装着時にカメラマウントにガチャガチャぶつけたりしていませんか？ 衝撃が蓄積され、疲労破壊することも考えられます。」
金属は、特にマウントに使われるステンレスなどは、ちょっとした衝撃で割れることが少ないため、この点では確かに金属マウントのほうが強いといえますが、衝撃自体はプラマウントも金属マウントも、落としたりぶつけたりすればレンズのどこかに伝わります。マウントは金属でも、それ以外にプラスチックを多用しているレンズが多い昨今、他にダメージが行く可能性は高いです。
ということで、割れる原因には外的要因といった理由でしょう。。
Nikonの開発者が言う、プラマウントと金属マウントは同じ耐久試験を行っている、という発言からも、実用上、プラマウントと金属マウントに大きな耐久性の差はないようです。
それでも、パンケーキレンズのNIKKOR Z 26mm f/2.8が金属マウントを採用したのは、
——金属マウントを求める声は常にありますが、それはどのような理由からですか？
石上： “プラマウントは安っぽい”という、デザインや見た目からの理由が多いです。レンズも決して安い買い物ではありませんから、金属の頑丈でしっかりしたイメージが安心感に繋がるのかなと思います。
https://ameblo.jp/ayumuhito12/entry-12531673915.html
とあるように、主に質感とデザインで選択したとのことです。
同じ値段を払うなら、プラマウントより金属マウントの方を選ぶでしょうし、私もそうします。ただ裏を返すと、このサイズ、この重量のレンズであれば、実用上プラマウントでも問題ない、ということなのでしょう。
特に重量面では、軽量コンパクトが売りのパンケーキレンズでは、金属マウントはプラマウントより重量がかさむので、プラマウントのほうがメリットは大きいと思いますが、ここでは金属マウントの質感を優先したということなのでしょう。
プラマウントは摩耗しやすい？
実際プラマウント使っていて気になるのは摩耗です。確かに、プラマウントを見てみると、摩耗粉のようなものは見られますし、削れているようなものがなくもない気はします。
写真は、左がPanasonicのLUMIX G VARIO 12-32mm / F3.5-5.6 ASPH. / MEGA O.I.S.、右上がNikonのAF-P DX NIKKOR 18-55mm f/3.5-5.6G VR、右下がNIKKOR Z 40mm f/2です。
白っぽくなっているのは確かに摩耗粉かも知れませんが、一方でマウントに着いた汚れの可能性もあります。プラマウントは色が黒の場合が多いためか、このスリアとはどうしても目立ってしまいます。
金属マウントの場合、多くはシルバーで、汚れや擦り傷は目立ちにくいです。しかし金属マントもよく見ると、黒い汚れや摩耗粉のようなものは見受けられるのです。
金属マウントでも、頻繁に交換した場合は摩耗が発生します。カメラ側のマウントは金属ですが（近年はステンレスが多い）、レンズ交換頻度の多いカメラはカメラ側のマウントも摩耗し、オーバーホールなどで交換対象になることもあります。
金属も摺動を重ねると摩耗するわけですから、プラマウントが金属マウントと比較して一概に摩耗しやすいとは言い切れないです。プラマウントの場合、表面にコーティングすることで摺動抵抗を減らすことも出来ます。
やり方によっては、プラでも耐摩耗性を金属以上にすることは可能です。もちろん、それはコストにも関わってくるので、プラもあまりに耐久性や強度にこだわりすぎると、金属マウントより高価になってしまいます。
この辺り、プラマウントと金属マウントのいずれを選択するかは、特性やレンズの価格で変わってきます。要はバランスです。
最近はカーボンを含有させたプラスチックのように、金属を超える特性のものもありますが、仮にそういったものを採用すると、現時点では金属マウント以上に高価になります。マウントだけ耐久性を高めても、鏡胴を含めた耐久性や強度も考慮に入れる必要があるので、結局のところ、見た目とコストのバランスでプラか金属の選定をし、更にプラでもその種類とコストを天秤にかけて材質を選定しているのでしょうね。
見た目の質感、破壊強度と耐久性のバランスは金属マウントに分がある
NIKKOR Z 26mm f/2.8は、見た目と質感で金属マウントが選ばれましたが、それ以外にも各メーカーとも、多くのレンズは今も金属マウントが採用されています。
ある程度重量やレンズの全長が長くなるほど、重心位置がカメラから離れるために、よりマウントに荷重がかかります。
また、耐久性の高いプラスチック材料はコストが金属マウントよりかかる場合もあります。
こうした点から、まだカメラマウントは金属が主流です。
——金属マウントとプラマウントでは、想定するレンズ交換の頻度や、レンズ自体が使われる想定年数に違いがありますか？ 使っているうちにマウント部の角にスレが出て悲しいという声もあります。
石上： 高級レンズでは、耐久性ではなく主に破壊強度の面で金属マウントが選ばれます。高級レンズは重くなる傾向があり、プラマウントでは耐えられないレベルの重さになる場合があるからです。
https://dc.watch.impress.co.jp/docs/topic/special/1483668.html
耐久性でプラマウントと金属マウントに差はないが、重量のあるレンズは破壊強度の点で金属マウントが選択される、ということです。
破壊強度とは、材料が破壊するときの応力で、引張強度・圧縮強度・せん断強度など複合要因が関わってきます。
例えば重量級の超望遠レンズは、そもそもの重量が大きく全長も長いため、重心位置からのモーメントによりマウントに掛かる荷重が大きくなります。
単純に破壊強度だけを見ると、例えば炭素繊維強化プラスチック(CFRP)は一般的な金属並み、あるいはそれらを超える強度を持っていますが、仮にこの材質をレンズマウントに採用すると、ステンレスの金属マウントより高価になってしまいます。
また、耐久性の面で言うと、湿気や繰り返し応力負荷による破壊特性が読めないということもあり、総合的なバランスでは金属マウントに分があるということになります。
もちろん、見た目のや質感の良さでも金属マウントが選ばているわけです。質感という点では、まだまだプラスチックは金属に追いつけないですね。
プラスチックの進化は続く
プラスチックの進化は日進月歩で、20年前の常識が通用しなかったりします。
2001年に発売されたAF Zoom Nikkor 28-80mm F3.3-5.6Gは、NikonのNikkorレンズでは初めてプラマウントを採用したレンズ（1995年のおもしろレンズ工房でプラスチックマウントは採用されているが、Nikkor銘ではない）のしたが、当時も当然プラは弱いのではと懸念されたものです。
そして、この当時採用されたプラスチックよりも、現在のプラマウントに採用されているプラスチックのほうが、遥かに優秀になっていることは間違いないでしょう。
AF Zoom Nikkor 28-80mm F3.3-5.6Gは発売から20年以上経過し、廉価なズームレンズだったことからか、レンズマウントが割れているという記事もいくつか見かけましたが、少なくともこの時代からはプラスチックは進化していますし、廉価ズーム故にぞんざいな扱いを受けて衝撃により割れてしまったケースもあったでしょうね。
炭素繊維強化プラスチックも、弱点を克服し、コストも安くなれば、将来的にレンズのマウントに採用される可能性もなくないでしょうし、既に炭素繊維複合材はカメラのボディにも採用されたりしています。
将来的にはプラマウントの採用事例は増えるのではないかと思います。
紫外線劣化は気にする必要ないのでは…
おまけ。あえてツイートを晒すのはなんなので、画像だけにしておきますが…
紫外線に晒すとボロボロ…、まあずっと屋外に出しっぱなしにしていたらそうかも知れませんが、レンズマウントを直射日光に何日も晒すシチュエーションってありえないのでは？」
レンズマウントの耐候性はわかりませんが、一部のプラスチックは紫外線に弱いのは事実です。耐候性を考慮したプラスチックとそうでないものは差が出るのも確かです。
よくプラの洗濯バサミをずっと外の物干し竿につけっぱなしにしておくと、1,2年で表面が白っぽくなり、パキパキに割れてしまうことがありますが、それとて外に出しっぱなしで1,2年ですからね。カメラレンズを、ましてカメラに装着した状態ではマウント部が直接日光に当たることはないです。気にしすぎですね。
それを言ってしまうと、カメラやレンズの外装にも、多くのプラスチックは使われていますから。
ちなみに、自動車の外装部品、あるいは住宅の外配管など、屋外で長期間紫外線にさらされるようなものに使われるプラスチックは、耐候性試験を行い、紫外線劣化が発生しづらい材質を使っています。
もう20年以上前、私が試験屋だった頃は、紫外線劣化の促進試験のため、サンシャインウェザーメーターという試験機でプラスチック製品の試験をしていたことを思い出しました。
古くからある促進耐候性試験の1つで、カーボンに電気を流し、強烈なアーク光を試験サンプルに当てる試験です。内部では更に水を噴霧して、雨が降った直後に晴れる、と言った環境も再現しています。
今はカーボン交換は自動化されていますが、昔はカーボンを定期交換していました。カーボン交換の必要のない、キセノンランプを使用したウェザーメーターもありますが、カーボンアークは紫外線スペクトラムを多く含み、かつ半世紀以上の長きに渡る実績があることから、現在でも使われているようです。
プラスチックの一部は、こうした環境試験に耐えるものも存在します。
まあ、紫外線でプラマウントが劣化したなんてのは聞いたことがないですから、一般的な使い方、保管方法で紫外線劣化を気にすることはないです。
射出成形で作る限り残留応力とウエルドラインからの破壊がおこる可能性が存在します。
摺動させるとプラスチックの方が金属を削る方向で摩耗します、
衝撃では硬度の関係からプラスチックが摩耗します。
精度の問題は、一般的射出成形でも5/1000程度でのバラツキは保証可能ですが1/1000となると成型工場の温度管理、材料選定、超精密金型が必要等難易度が上がります。
何れにせよ適材適所が求められるでしょうし
重い超望遠レンズにプラマウントは強度が未だ不足です。
唯、メーカー純正アクセサリーとして、プラマウントレンズには見栄えも兼ねて金属マウント交換若しくは購入時点で選択出来る様なサービスが有っても良いかと思います。
もう一つは環境保護から見た場合のプラスチック処理の問題は今後考慮する必要が有ると考えます。
コメントありがとうございます。もちろん、金属マウントとプラマウント、得手不得手もあり特性も違うのは承知しています。思い望遠レンズにプラマウントが強度不足なのはもちろん当たり前のことですし、それはメーカーも認めているところです。
ですから、コストやレンズ重量などのバランスを考えて、プラマウントを採用するかどうかを決めているのはメーカーですし、耐久試験も行っているわけです
>プラマウントレンズには見栄えも兼ねて金属マウント交換若しくは購入時点で選択出来る様なサービスが有っても良いかと思います。
それをするなら最初から金属マウントにするでしょう。テストもプラマウントと金属マウント双方で行う必要があり、コストを増やすだけでしょう。
プラマウントの場合マウントとその他の部分が一体になっている設計もあるそうです。
>もう一つは環境保護から見た場合のプラスチック処理の問題は今後考慮する必要が有ると考えます。
プラスチック処理の問題はレンズマウントだけの問題ですか？ 世の中、様々な製品にプラスチックが使われており、レンズの、ましてマウントの話でそれを論ずるのは少し違うと思いますが。