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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Lichtstärke-Regulierungselement, zum
Beispiel einen Tauchfilter für
eine Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung,
welche in einem Photoapparat in Form einer Kamera, eines optischen
Instruments oder einem ähnlichen
gerät verwendet
wird, besonders aber ein Verfahren zur Herstellung eines Lichtstärke-Regulierungselements,
welches sich für
die Herstellung eines ND-Filters mit einer im wesentlichen konstanten
spektralen Durchlässigkeit
im Bereich des sichtbaren Lichts eignet, ein Lichtstärke-Regulierungselement,
eine Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
und einen mit einem Lichtstärke-Regulierungselement
ausgerüsteten
Photoapparat.
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Stand der Technik
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Bisher
wurde in einem optischen Instrument in Form einer Digitalkamera
oder einer Videokamera eine Blende zum Regulieren der in dieses
einfallenden Lichtmenge verwendet. Eine solche Blende reguliert
die Lichtmenge durch Lamellen. Wenn aber eine sehr kleine Blende
dieser Art erforderlich ist, wie zum Beispiel zum Photographieren
eines stark leuchtenden Gegenstandes, wird durch die Lichtbeugung
die Auflösung
verschlechtert. Demzufolge ist der Blendendurchmesser auf eine bestimmte
untere Größe begrenzt,
so daß als Element
zur Lichtstärkeregulierung
ein Neutralfilter (nachfolgend "ND-Filter" genannt) verwendet
wird, welcher keine Verschlechte rung der Bildqualität verursacht.
Ein solcher ND-Filter als separates Teil wird mit einem Kleber an
einem Teil der Blendenlamelle befestigt, so daß die Blendenöffnung eine
bestimmte Größe beibehält, ohne
daß zum
Photographieren eines stark leuchtenden Gegenstandes der Blendendurchmesser
sehr klein sein muß,
wobei der ND-Filter auf der optischen Achse angeordnet ist. In einigen
Fällen
kann als ND-Filter ein Filter mit einem Gradienten zur Lichtstärke-Regulierung
(nachfolgend „Dichtegradient" genannt) verwendet werden,
welcher zur besseren Regulierung entlang der optischen Achse bewegt
wird. Es sind noch andere Blendenarten vorgeschlagen worden, bei
welchen der ND-Filter nicht an der Blendenlamelle befestigt ist,
sondern eine unabhängige
optische Wirkung hat.
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Als
ND-Filter zur Regulierung der Lichtstärke einer Lichtstärke-Reguliervorrichtung
wird im allgemeinen ein durch Dampfbeschichtung geformter Metallfilm
oder dielektrischer Film oder ein mehrschichtiges Laminat aus diesen
Filmen verwendet. Diese Materialien haben gute optische Eigenschaften
und eine ausgezeichnete Lebensdauer. Es gibt auch ND-Filter aus
Glas, Zelluloseazetat, PET oder aus einem anderen transparenten
Material, in welches ein Farbstoff oder Pigment als Lichtabsorptionsmittel
eingebettet oder welches mit einem solchen Lichtabsorptionsmittel
beschichtet ist. Im japanischen Dokument
05-173004 ist ein Verfahren zur Herstellung
eines ND-Filters aus einem Silberhalogenid-Film offenbart. Das Lichtstärke-Regulierungselement
mit einem Dichtegradient wird in der Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
eines Laserstrahldruckers oder eines ähnlichen Gerätes verwendet,
auch wenn dessen spektrale Durchlässigkeit nicht konstant ist
(siehe japanisches Dokument
11-14923 ).
Ein weiterer ND-Filter mit Gradient ist aus dem Dokument
JP 200352736 bekannt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Bei
herkömmliche
Herstellungsverfahren treten die nachfolgend beschriebenen Problem
auf. Ein durch Dampfbeschichtung geformter Film ist wegen der komplizierten
Herstellung und der erforderlichen Größe der Herstellungseinrichtung
sehr teuer.
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Wenn
in das für
den ND-Filter verwendete Material ein Farbstoff oder ein Pigment
eingebettet oder das Material mit diesem beschichtet wird, kann
zwar ein Filter mit einer gleichmäßigen Dichte hergestellt werden, doch
es ist schwierig, in diesem einen Dichtegradient zu erzeugen.
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Bei
Verwendung eines Silberhalogenidf-Films kann ein Filter mit einem
Dichtegradient erzeugt werden. Die in diesem Film verbleibenden
Silberpartikel bewirken aber Lichtstreuung, welche dessen optische
Eigenschaften verschlechtert.
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Die
von den Einreichern dieser Neuerung durchgeführten Untersuchungen haben
ergeben, daß bei Verwendung
von Glas als Basismaterial für
das Lichtstärke-Regulierungselement,
welches mit einer Tintenaufnahmeschicht versehen ist und auf welches
nach dem üblichen
Tintenstrahlverfahren Tinte mit Lichtstärkeregulierungsfunktion ausgestoßen wird,
die in 2 dargestellten Tintenpunkte entstehen. Die durch
diese Punkte bewirkte ungleichmäßige Lichtdurchlaßmenge und
die Lichtbeugung an den Punktkanten können in einigen Fällen dazu
führen,
daß unscharfe
Bilder erzeugt werden.
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Deshalb
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung die Bereitstellung eines
einfachen Verfahrens zur Herstellung eines Lichtstärke-Regulierungselements,
besonders eines ND-Filters
mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften.
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Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
kostengünstiger
Lichtstärke-Regulierungsvorrichtungen
und Photoapparate, welche mit einem nach dem genannten Verfahren
hergestellten Lichtstärke-Regulierungselement
ausgerüstet
sind und ausgezeichnete optische Eigenschaften aufweisen.
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Diese
Aufgaben erfüllt
das im Anspruch 1 definierte Verfahren.
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Bei
diesem Verfahren wird aus dem Tintenstrahlkopf Tinte auf ein transparentes
Basismaterial ausgestoßen
und dabei ein Lichtstärkeregulierbereich
erzeugt, wobei das Ausstoßen
der Tinte der Beziehung a2 + b2 < (r/2)2 genügt; in dieser
Beziehung kennzeichnet der Buchstabe „a" den Abstand zwischen den Auftreffstellen
der aus dem Tintenstrahlkopf ausgestoßenen Tinte auf dem mit einer
Tintenaufnahmeschicht versehenen transparenten Basismaterial in
einer ersten Abtastrichtung (Teilung beim Primärabtasten), der Buchstabe „b" den Abstand zwischen
den Auftreffstellen in einer rechtwinklig zur ersten Ausstoßrichtung
verlaufenden zweiten Ausstoßrichtung
und der Buchstabe „r" den Durchmesser
jedes aufgezeichneten Tintentröpfchens.
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Gemäß dieser
Erfindung ist die erste Abtastrichtung die Primärabtastrichtung des Tintenstrahlkopfes über das
transparente Basismaterial, das heißt die Richtung rechtwinklig
zur Anordnungsrichtung der Düsenreihe
eines Mehrdüsen-Tintenstrahlkopfes,
die zweite Abtastrichtung die Anordnungsrichtung der Düsenreihe. Die
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendete Tinte mit Lichtstärkeregulierfunktion (nachfolgend
nur „Tinte" genannt) ist eine
Tinte, welche einen Farbstoff mit Lichtabsorptionsvermögen und
je nach Bedarf verschiedene Additive zur Verbesserung der Ausstoßleistung
des Tintenstrahlkopfes enthält.
Tinte wird in der beschrieben Weise auf den gesamten Lichtstärkeregulierungsbereich
ausgestoßen,
wobei aber typische Abschnitte entstehen, auf welchen keine Tinte
vorhanden ist, wie aus 3 hervor geht. Demzufolge kann
ein Lichtstärke-Regulierungselement
erzeugt werden, bei welchem im Gegensatz zu einem auf herkömmliche
Weise erzeugten Lichtstärke-Regulierungselement
keine Beugung oder kein anderes Phänomen an den Kanten der Tintenpunkte
zu verzeichnen ist und welches dadurch ausgezeichnete optische Eigenschaften
aufweist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung weist der Schritt des Erzeugens des Lichtstärkeregulierungsbereichs
vorzugsweise einen Unterschritt auf, in welchem der Tintenstrahlkopf
mehrmals abtastend über
einen vorbestimmten Abschnitt des transparenten Basismaterials bewegt
wird, wobei der Abstand zwischen den bei jedem Abtastvorgang aufgezeichneten
Tintenpunkten größer ist
als der Durchmesser jedes Tintenpunktes. Mit anderen Worten, die
bei einem Abtastvorgang erzeugten Tintenpunkte sind separate Punkte,
welche sich nicht überlagern.
Dadurch kann ein Anhäufen
von Farbstoff verhindert werden.
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Wenn
von allen zum Aufzeichnen des gesamten Lichtstärkeregulierungsbereich verwendeten
Tinten die Tinte mit der geringsten Lichtstärkereguliereigenschaft eine
Lichtdurchlässigkeit
von wenigstens 50 % ergibt, wird diese Tinte auf alle Lichtstärkeregulierungsbereiche
mit einer Lichtdurchlässigkeit
unter diesem Wert ausgestoßen,
wobei Abschnitte, an welchen Grenzen zwischen einem Tintenpunkt
und einer transparenten Stelle auftreten, weitgehend verringert
werden können,
so daß die
Dichte der Tintenpunkte an den Grenzstellen jener der Tinte mit
der geringsten Lichtstärkereguliereigenschaft
entspricht.
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Demzufolge
wird die erwähnte
Beugung oder ein anderes Phänomen
an den Kanten der Tintenpunkte so weit reduziert, daß praktisch
keine Probleme zu verzeichnen sind.
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Genauer
ausgedrückt,
das Verfahren zur Erzeugung eines Lichtstärkeregulierungsbereichs mit
einem Gradienten auf dem transparenten Basismaterial, bei welchem
die Aufzeichnungsteilung und die Menge des aus dem Tintenstrahlkopf
ausgestoßenen
Tinte im wesentlichen konstant gehalten werden, ist zum Beispiel durch
den nachfolgend beschriebenen Vorgang gekennzeichnet. So kann bei
einer im wesentlichen konstanten Teilen und einer im wesentlichen
konstanten Tintenausstoßmenge
entweder eine der minimal möglichen Aufzeichnungseinheiten
(Pixel) oder eine Vielzahl solcher aus Pixels zusammengesetzten
Einheiten mit unterschiedlichem Lichtstärkeregulierpegel erzeugt werden,
wobei die Pegel zur Durchführung
der mehrwertigen Verarbeitung herangezogen werden, um auf der Tintenausnahmeschicht
die Einheiten aufzuzeichnen. Demzufolge werden für jede Einheit die Farbstoffkonzentration
wenigstens einer der zum Aufzeichnen verwendeten Tinten und die
Anzahl der aufzuzeichnenden Punkte vorgegeben.
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Andererseits
kann bei der Erzeugung des Lichtstärkeregulierungsbereichs mit
einem Gradienten die Tintenausstoßmenge im wesentlichen konstant
gehalten, die Aufzeichnungsteilung aber verändert werden, wobei über den
gesamten Lichtstärkeregulierungsbereich
die Aufzeichnungsteilung von einem Maximalwert allmählich verringert
wird. Die Maximalmenge der von der Tintenaufnahmeschicht aufnehmbaren
Tinte ist jedoch begrenzt. Demzufolge kann beim Aufzeichnen je nach
Bedarf die momentan verwendete Tinte durch eine Tinte mit einer
höheren
Farbstoffkonzentration ersetzt oder die Aufzeichnungsteilung vorübergehend
vergrößert werden.
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Bei
der Erzeugung eines Lichtstärkeregulierungsbereichs
mit einem Gradienten besteht aber auch die Möglichkeit, die Aufzeichnungsteilung
im wesentlichen konstant zu halten, aber die Tintenausstoßmenge zu verändern, d.h.
von einem Minimalwert allmählich
zu erhöhen.
Auch in diesem Fall ist vom Gesichtspunkt der maximalen Tintenaufnahmemenge
der Tintenaufnahmeschicht das Ersetzen der momentan verwendeten
Tinte durch eine Tinte mit einer höheren Farbstoffkonzentration
und vorübergehendes
Verringern der Tintenausstoßmenge
effektiv.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt
eine nach Beispiel 2 erzeugte Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung (Blende).
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2 zeigt
den beim allgemeinen Tintenstrahlaufzeichnen erreichten Aufzeichnungszustand.
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3 zeigt
den beim Tintenstrahlaufzeichnen gemäß der vorliegenden Erfindung
erreichten Aufzeichnungszustand.
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4 zeigt
Aufzeichnungseinheiten.
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5 zeigt
einen nach Beispiel 2 erzeugten ND-Filter.
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6 zeigt
in Diagrammform die spektrale Durchlässigkeit des nach Beispiel
2 erzeugten ND-Filters.
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7 zeigt
in Diagrammform die Verteilung der optischen Dichte des nach Beispiel
2 erzeugten ND-Filters.
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Die 8A und 8B zeigen
eine Blendenlamelle nach Beispiel 2 erzeugten Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung.
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9 zeigt
den Aufbau eines Photoapparates, in welchem die nach Beispiel 2
erzeugte Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
installiert ist.
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10 zeigt
einen nach Beispiel 3 erzeugten ND-Filter.
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11 zeigt
eine im Beispiel 4 verwendete Maske mit 16 Durchlässen.
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12 zeigt
die Kopie eines Photos von Tintenpunkten, das beim Abtasten in eine
Richtung nach Beispiel 4 erzeugt wurde.
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13 zeigt
in Diagrammform die spektrale Durchlässigkeit des nach Beispiel
4 erzeugten ND-Filters.
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14 zeigt die Kopie eines Photos von Tintenpunkten,
das beim Abtasten in eine Richtung nach dem herkömmlichen Verfahren erzeugt
wurde.
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15 zeigt
die im Beispiel 5 verwendete Maske mit 16 Durchlässen.
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16 zeigt
in Diagrammform die Verteilung der optischen Dichte des im Beispiel
5 erzeugten ND-Filters.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
werden die bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegende Erfindung detailliert beschrieben.
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Zuerst
wird auf das zur Herstellung des Lichtstärke-Regulierungselements gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendete transparente Basismaterial mit darauf abgelagerter Tintenaufnahmeschicht
näher eingegangen.
Dem bei dieser Erfindung verwendeten transparenten Basismaterial
sind keine besonderen Grenzen gesetzt, wenn dieses die für ein Lichtstärke-Regulierungselement
erforderlichen Eigenschaften wie mechanische Festigkeit und optische
Fähigkeit
hat. Beispiele dafür
sind transparente Filme aus Polyäthylenterephthalat,
Diazetat, Triazetat, Zellophan, Zelluloid, Polykarbonat, Polyimid,
Polyvinylchlorid, Polyvinyliden und ähnliche Materialien. Verwendbar
ist auch ein Material auf Glasbasis, wenn dieses die genannten erforderlichen
Eigenschaften aufweist.
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Zur
Herstellung des Lichtstärke-Regulierungselements
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eines der genannten transparenten Basismaterialien
mit darauf abgelagerter Tintenaufnahmeschicht verwendet. Auch dem
Tintenaufnahmematerial sind keine besonderen Grenzen gesetzt, wenn
die aus diesem Material abgelagerte Schicht Tinte absorbiert, den
in der Tinte vorhandenen Farbstoff aufnimmt und fixiert. Dafür werden bevorzugt
die nachfolgend genannten in Wasser löslichen Harze und in Wasser
dispergierenden Harze verwendet. Beispiele von in Wasser löslichen
Harzen sind synthetische Harze wie Polyvinylalkohol und modifizierter
Polyvinylalkohol in Form von anionisch modifiziertem Polyvinylalkohol,
kationisch modifiziertem Polyvinylalkohol oder durch Azetal modifizierter
Polyvinylalkohol, hydrophiles Polyuräthan, Polyvinylpyrrolidin und
modifiziertes Polyvinylpyrrolydin in Form von Vinylpyrrolidin-Vinylazetat-Kopolymeren,
Vinylpyrrolidin-Dimethylaminoäthylmethacrylat-Kopolymeren,
quaternären
Vinylpyrrolidin-Dimethylaminoäthylmethakrylat-Kopolymeren
und Viylpyrrolidin-Methakrylamidopropyltrimethylammoniumchlorid-Kopolymeren,
in Wasser lösliche
Zelluloseharze wie Karboxymethylzellulose, Hydroxyäthylzellulose
und Hydroxypropylzellulose sowie modifizierte Zellulose in Form
von kationischer Hydroxyäthylzellulose,
Polyester, Polyakrylsäure(ester),
Melaminharz und modifiziertem Melaminharz, Pfropfkopolymere, welche wenigstens
Polyester und Polyuräthan
enthalten, sowie naturliche Harze wie Albumin, Gelatine, Kasein,
Stärke,
kationische Stärjke,
Gummiarabikum und Natriumalginat. Eine Tintenaufnahmeschicht aus
einem Wasser absorbierenden Polymer in Form eines Stärke-Systems, eines
Karboxymethylzellulose-Systems
oder eines Poval-Systems ist eine quellende Schicht.
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Beispiele
von in Wasser dispergierenden Harzen sind Polyvinylazetat, Äthylen-Vinylazetat-Kopolymere,
Polystyrol, Styrol-(Meth)akrylester-Kopolymere, (Mweth)akrylester-Polymere,
Vinylazetat-(Meth)akrylsäure(Ester)-Kopolymere,
Poly(meth)akrylamid, (Meth)akrylamid-Kopolymere, Styrol-Isopren-Kopolymere,
Styrol-Butadien-Kopolymere, Styrol-Propylen-Kopolymere, Poly(vinyläther) und
Silikon-Akryl-Kopolymere. Es muß aber
betont werden, daß die
vorliegende Erfindung nicht auf diese Materialien beschränkt ist.
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Wenn
ein solches Harz Aluminiumoxidhydrat, amorphes Siliziumoxid oder
ein ähnliches
Material enthält,
entstehen in dem durch Beschichten erzeugten m erzeugten Film Poren
(Hohlräume
zwischen den feinen Aluminiumoxidhydrat- oder Siliziumoxidpartikeln),
von welchen Tinte absorbiert wird.
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Die
Tintenaufnahmeschicht kann auch mit verschiedenen oberflächenaktiven
Substanzen, Vernetzungsmitteln, Farbstoffhaftmitteln (Wasserschutzmitteln),
Antischaummitteln, Antioxidationsmitteln, Viskositätsänderungsmitteln,
Mitteln zum Einstellen des pH-Wertes, Antischimmelmitteln, Weichmachern
usw. versetzt werden, um deren Beschichtungsfähigkeit und Tintenaufnahmefähigkeit
zu steuern und deren mechanische Eigenschaften zu verbessern.
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Die
Tintenaufnahmeschicht wird zum Beispiel auf folgende Weise erzeugt.
Zuerst wird ein in Wasser lösliches
oder dispergierendes Harz in einer Flüssigkeit wie Wasser, Alkohol,
Polyol oder geeignetes organisches Lösungsmittel zusammen mit anderen
Additiven, wenn erforderlich, gelöst oder dispergiert, um eine
Beschichtungsrezeptur zu erhalten. Diese Rezeptur wird dann mit
einer Walze, einer Lamelle, einer Luftbürste, einer Gießwalze,
einem Schaber, einer Presse, einem Sprüher, einer Graviervorrichtung,
einer Lackiervorrichtung oder einer Spinvorrichtung auf die Oberfläche des
transparenten Basismaterials aufgetragen. Die aufgetragene Beschichtungsrezeptur
wird dann in einem Lufttrockenofen, einer erwärmten Trommel, mit einer Heizplatte
oder einer anderen Vorrichtung getrocknet, um die Tintenaufnahmeschicht
zu erhalten.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann als Tintenaufnahmeschicht eine Quellschicht oder
eine Hohlraumabsorptionsschicht verwendet werden. Es wird aber die
Quellschicht bevorzugt, weil diese, anders als die Hohlraumabsorptionsschicht,
eine gleichmäßige Struktur
ergibt, das Streuen an Hohlstellen innerhalb der Aufnahmeschicht
verhindert und somit gleichmäßige und
gute optische Eigenschaften hat. Zur Herstellung des Lichtstärke-Regulierungselements
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird durch abtastendes Bewegen eines Tintenstrahlkopfes über das
transparente Basismaterial aus diesem Tinte auf die Tintenaufnahmeschicht
ausgestoßen,
um einen Lichtstärke-Regulierbereich
zu erzeugen. Dieser Vorgang wird nachfolgend beschrieben.
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Gemäß dieser
Erfindung sind den zu verwendenden Tinten keine besonderen Grenzen
gesetzt, wenn diese aus einem Tintenstrahlkopf ausgestoßen werden
können.
Es können
Tinten auf Wasserbasis oder auf Ölbasis
verwendet werden. Bevorzugt werden jedoch Tinten auf Wasserbasis,
da diese zuverlässig
aus einem Tintenstrahlkopf ausgestoßen werden können. Zum Erreichen
der Lichtstärke-Regulierungsfunktion
können den
Tinten verschiedene Farbstoffe und Pigmente zugesetzt werden. Dafür können aber
auch verschiedene Arten von Metallen, feine anorganische Partikel,
feine organische Partikel usw. verwendet werden. Bei dieser Erfindung
dient das Färbungsmittel
dazu, die Lichtdurchlässigkeit
innerhalb eines vorgeschriebenen Wellenlängenbandes, welches sichtbares
Licht, Ultraviolettlicht und Infrarotlicht einschließt, zu steuern.
Mit anderen Worten, zur Herstellung des Lichtstärke-Regulierungselements gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein Färbungsmittel
verwendet, welches über
das gesamte Band des sichtbaren Lichts gleichmäßige Durchlaßeigenschaften
ergibt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Wenn
ein Lichtstärke-Regulierungselement
zum Beispiel für
eine in einer Infrarotkamera einzusetzende Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
erzeugt werden soll, wird dafür
ein Material verwendet, welches nur besondere Wellenlängen innerhalb des
Infrarotbandes durchläßt. Dieses
Material gehört
ebenfalls zu den Färbungsmitteln.
Bei der vorliegenden Erfindung gehören zu den Färbungsmitteln
auch Materialien, welche Licht absorbieren, um die Lichtdurchlaßmenge in
diesem oder auf dessen Oberfläche
zu steuern.
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Als
Flüssigkeit
zur Herstellung der gemäß der vorliegenden
Erfindung zu verwendenden Farbtinten können Wasser und verschiedene
organische Lösungsmittel
verwendet werden. Als hydrophile Mittel können wasserlösliche organische
Lösungsmittel
verwendet werden. Dazu zählen
Alkylalkohole mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen, wie zum Beispiel Methylalkohol, Äthylalkohol,
n-Propyl-Alkohol, Isopropylalkohol, n-Butyl-Alkohol, Sekundär-Butyl-Alkohol,
Tertiär-Butylalkohol,
Isobutylalkohol und n-Pentanol, Amide wie Dimethylformamid und Dimethylazetamid,
Ketone und Ketonalkohole wie Azeton und Diazetinalkohol, ester wie
Tetrahydrofuran und Dioxan, Oxiäthylen- oder Oxipropylen-Kopolymere
wie Diäthylenglykol,
Triäthylenglykol,
Tetraäthylenglykol,
Dipropylenglykol, Tripropylenglykol, Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol,
Alkylenglykole, deren Alkylengruppe 2 bis 6 Kohlenstoffatome enthält, wie Äthylenglykol,
Propylenglykol, Trimethylenglykol, Triäthylenglykol und 1,2,6-Hexanetriol;
Glyzerin; niedere Alkyläther
wie Äthylenglykolmonomethyläther oder (-mono-äthyläther), Diäthylenglykolglykolmonomethyläther oder
(-monoäthyläther) und
Triäthylenglykolmonomethyläther oder
(-monoäthyläther); niedere
Dialkyläther
aus Polyolalkoholen wie Triäthylenglykoldimethyläther oder
(-diäthyläther) und
Tetraäthylenglykoldimethyläther oder
(-diäthyläther); Alkanolamine
wie Monoäthynolamin,
Diäthanolamin
und Triäthanolamin;
Sulfolan; N-Methyl-2-Pyrrolydon; 2-Pyrrolydon sowie 1,3-Dimethyl-2-Imidazolidion.
Diese wasserlöslichen,
organischen Lösungsmittel
können
einzeln oder in irgendeiner geeigneten Kombination verwendet werden.
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Um
eine Tinte mit den gewünschten
physikalischen Eigenschaften zu erhalten, können der zur Realisierung der
vorliegenden Erfindung verwendeten Tinte neben den genannten Komponenten
nach Bedarf oberflächenaktive
Stoffe, Antischaumstoffe, Konservierungsstoffe usw. beigemischt
werden.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird die aus den genannten Materialien bestehende Tinte
nach einem Tintenstrahlverfahren auf die Tintenaufnahmeschicht des
Basismaterials ausgestoßen,
um einen gewünschten
Lichtstärke-Regulierungsbereich
zu erzeugen. Zum Ausstoßen
von Tinte kann ein mit elektrothermischen Wandlern oder piezoelektrischen
Elementen bestückter
Aufzeichnungskopf verwendet werden. Wenn die Tintenausstoßmenge verändert werden
muß, eignet
sich dafür
ein mit piezoelektrischen Elementen bestückter Tintenstrahlkopf, weil
dieser schnelles und einfaches verändern der Tintenaus stoßmenge ermöglicht. Als
Gerät zum
Aufbringen von Tinte kann auch ein herkömmlicher Tintenstrahldrucker
verwendet werden. Das erfordert aber bestimmte Überlegungen, weil zur Realisierung
von Vorgängen
wie eine Gamma-Kompensation und Farbänderung ein Druckertreiber
benötigt
wird. Demzufolge wird bei dieser Erfindung ein spezieller Tintenstrahldrucker
bevorzugt. Als Tintenstrahlkopf eignet sich ein mit zahlreichen
Ausstoßöffnungen
versehener Mehrdüsenkopf,
weil ein solcher produktiv arbeitet.
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Mit
dieser Erfindung besteht die Möglichkeit,
das Tintenausstoßen
aus einem solchen Kopf entsprechend zu steuern, um einen Lichtstärke-Regulierungsbereich
mit gleichmäßiger Lichtstärkeregulierfunktion (gleichmäßige Dichte)
oder einen Lichtstärke-Regulierungsbereich
mit einem kontinuierlich oder schrittweise sich ändernden Gradienten zu erzeugen.
Mit dem Verfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Lichtstärke-Regulierungselement
mit einem Dichtegradienten auf gleiche Weise wie ein Lichtstärke-Regulierungselement
mit einer gleichmäßigen Dichte
erzeugt werden. Diesbezüglich
unterscheidet das erfindungsgemäße Verfahren
sich von einem herkömmlichen
Verfahren, nach welchem ein Lichtstärke-Regulierungselement durch Dampfbeschichtung
oder auf ähnliche
Weise erzeugt wird.
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Wenn
der Tintenstrahlkopf mehrmals abtastend über das transparente Basismaterial
mit darauf erzeugter Tintenaufnahmeschicht bewegt wird, werden bei
einem Abtastvorgang die Tintenpunkte bevorzugt in Gruppen ausgestoßen, überlagern
sich aber nicht. Genauer ausgedrückt,
beim Mehrfachabtasten wird eine Maske verwendet, so daß der Abstand
zwischen den Stellen, auf welche bei jedem Abtastvorgang Tinte ausgestoßen wird,
größer ist
als der Durchmesser der erzeugten Tinten punkte. Dadurch kann ein
Anhäufen
von Tinte verhindert werden.
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Bei
Verwendung mehrerer Tinten werden während eines Abtastvorgangs
die Tintenpunkte aus allen Tinten ebenfalls bevorzugt in Gruppen
und unabhängig
voneinander erzeugt und überlagern
sich nicht. Alternativ besteht bei Verwendung mehrerer Tinten aber
auch die Möglichkeit,
während
eines Abtastvorgangs Tintenpunkte nur aus einer Tintenart so zu
erzeugen, daß diese
sich nicht überlagern.
Außerdem
werden Tinten unterschiedlicher Art bevorzugt auf die gleiche Stelle
ausgestoßen.
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Bevorzugt
wird das Verfahren, bei welchem Tintenpunkte aus allen verwendeten
Tinten unabhängig voneinander
so erzeugt werden, daß diese
sich nicht überlagern.
In diesem Fall wird bei Zunahme der Tintenarten und somit der Durchläufe die
Steuerung kompliziert und umfangreich. Vom Einreicher dieser Erfindung wird
aber bestätigt,
daß durch
die Vielzahl der verwendeten Tinten und das Ausstoßen dieser
Tinten auf die gleiche Stelle ein positiver Effekt sich ergibt.
Mit anderen Worten, die Tinten werden so auf die gleiche Stelle ausgestoßen, daß im Vergleich
zur herkömmlichen
Technologie keine Anhäufung
der Tinten sich ergibt, selbst wenn deren Mengen erhöht werden.
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Der
Zustand der durch Ausstoßen
von Tinte(n) auf die Tintenaufnahmeschicht erzeugte Lichtstärke-Regulierungsbereich
kann zum Beispiel durch Steuern der Tintenausstoßmenge, der Tintenauftreffstellen, der
Tintenarten und der Anzahl der Tintenpunkte gesteuert werden. Wie
bereits erwähnt,
wird gemäß der vorliegenden
Erfindung wenigstens eine Tinte in einer entsprechenden Bezugsmenge
und bei einer entsprechenden Bezugsteilung auf den gesamten Lichtstärke-Regulierungs bereich
ausgestoßen.
Beim Erzeugen eines ND-Filters mit einem Gradient werden die Arten
und die Anzahl der aus dem Tintenstrahlkopf ausgestoßenen Tinten
oder die Aufzeichnungsteilung und die Ausstoßmenge entsprechend gesteuert.
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Nach
dem Ausstoßen
von Tinte auf das transparente Basismaterial kann diese nach Bedarf
in einem Heißlufttrockenofen,
in einer Heiztrommel, mit einer heißen Platte oder auf eine andere
Art getrocknet werden. Wenn in das Tintenabsorptionsmaterial ein
Vernetzungsmittel gemischt wird, kann das Aushärten der Tinte mit Wärme oder
Licht erfolgen.
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Beim
Verfahren zur Herstellung eines Lichtstärke-Regulierungselements gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nach dem Erzeugen des Lichtstärke-Regulierungsbereichs durch
Ausstoßen
von Tinte auf die Tintenaufnahmeschicht eine transparente Glättungsschicht
auf diese aufgetragen. Diese Glättungsschicht
dient dazu, ein Lichtstreuen an der Oberfläche oder im Inneren der Tintenaufnahmeschicht
zu verhindern. Für
die Glättungsschicht
kann vorzugsweise ein Material verwendet werden, welches einen geringeren
Brechungsindex als das Tintenaufnahmematerial hat. Wenn der Unterschied
im Brechungsindex dieser Materialien groß ist, wird durch den Einfluß der Reflexion
oder eines ähnlichen
Vorgangs an der Trennfläche
zwischen der Tintenaufnahmeschicht und der Glättungsschicht die Streukomponente
im erzeugten Lichtstärke-Regulierungselement
vergrößert.
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Aus
diesem Grund wird für
die Glättungsschicht
ein Material aus der Gruppe der für die Tintenaufnahmeschicht
verwendeten Materialien ausgewählt.
Dieses Material muß gut
auf der Tintenaufnahmeschicht haften und eine hohe mechanische Festigkeit
sowie gute optische Eigenschaften aufweisen. Beispiele dafür sind zahlreiche
Kunstharze wie Polyvinylazetat, Äthy lenvinylazetat-Kopolymere,
Polystyrol, Styrolmethakrylester-Kopolymere,
Methakrylester-Kopolymere, Vinylazetatmethakrylester-Kopolymere,
Polymethakrylamid, Methakrylamid-Kopolymere, Styrolisopren-Kopolymere,
Styrolbutadien-Kopolymere, Styropropylen-Kopolymere, Polyvinyläther und
SilikonAkryl-Kopolymere.
Es muß jedoch
nicht besonders betont werden, daß die vorliegende Erfindung
nicht auf diese Materialien beschränkt ist. Das Auftragen der
Glättungsschicht
kann mit einer Walze, einer Lamelle, einer Luftbürste, einer Gießwalze,
einem Schaber, einer Presse, einem Sprüher, einer Graviervorrichtung,
einer Lackiervorrichtung oder einer Spinvorrichtung aufgetragen
werden. Nach dem Auftragen des Films auf die beschriebene Weise
wird dieser zum Beispiel in einem Heißlufttrockenpofen, in einer
Heiztrommel, mit einer heißen
Platte oder auf eine andere Weise getrocknet, um die transparente
Glättungsschicht
zu erhalten.
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Wenn
die Tintenaufnahmeschicht Poren aufweist und Tonerdeteilchen enthält und die
Tinte von den Poren zwischen diesen Partikeln absorbiert wird, können diese
Poren mit einem flüssigen
Material wie Silikonöl oder
Fettsäureester
gefüllt
werden. In diesem Fall sollte die gleiche transparente Glättungsschicht
wie in einem gewöhnlichen
Fall auf die Tintenaufnahmeschicht aufgetragen werden, um ein Austreten
des eingefüllten
flüssigen
Materials aus den Poren zu verhindern.
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Beim
Verfahren zur Herstellung eines Lichtstärke-Regulierungselements gemäß der vorliegenden
Erfindung kann zur Verbesserung der optischen Eigenschaften dieses
Elements auch eine Antireflexionsschicht auf die Tintenaufnahmeschicht
oder das transparente Basismaterial aufgetragen werden. Die Antireflexionsschicht
ist erforderlich, um im Band des sichtbaren Lichts ausgezeichnete
Antireflexionseigenschaften und eine Beständigkeit gegen Wasser und schädliche Gase
zu erhalten. Diese Forderung erfüllt
eine durch Bedampfen erzeugte Mehrlagenschicht aus anorganischen
Stoffen und funktionellen Filmen. Als Antireflexionsschicht kann
zum Beispiel die in dem vom Einreicher dieses Patentes verfaßten japanischen
Dokument
06-273601 beschriebene
verwendet werden, um das Auftreten von Streulicht durch Oberflächenreflexion
des Filters und das Eindringen von Wasser und schädlichen
Gasen in das Färbungsmaterial
und eine Verschlechterung desselben zu verhindern.
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Vorzugsweise
wird die aus anorganischen Stoffen bestehende Antireflexionsschicht
durch Bedampfen in mehreren Lagen auf beide Oberflächen des
Lichtstärke-Regulierungselements
aufgetragen. Genauer ausgedrückt,
es wird zuerst eine Unterschicht aus einem Material mit Siliziumoxid
SiOx (2 > x > 1) als Hauptbestandteil
in Form eines dünnen
Films in einer Dicke d von 200 bis 300 aufgetragen. Dieses Material
hat einen Brechungsindex n von 1,49 bis 1,59, haftet gut auf dem
synthetische Harz als Außenschicht
des Lichtstärke-Regulierungselements,
ist chemisch sehr beständig
und hat eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit. Auf diese Unterschicht
wird ein erster dünner
Film aus einem Material mit Titanoxid TiO2,
Zirkonoxid ZrO2 oder einem Gemisch aus beiden
als Hauptbestandteil mit einem großen Brechungsindex aufgetragen.
Auf diesen ersten Film wird ein zweiter dünner Film aus einem Material
mit Siliziumoxid SiOx (2 ≥ x ≥ 1) als Hauptbestandteil mit
einem kleinen Brechungsindex, auf diesen Film wiederum ein dritter
dünner
Film aus einem Material mit Titanoxid TiO2,
Zirkonoxid ZrO2 oder einem Gemisch aus beiden
als Hauptbestandteil mit einem großen Brechungsindex und auf
diesen Film wiederum ein vierter dünner Film aus einem Material
mit SiOx (2 ≥ x ≥ 1) als Hauptbestandteil mit
einem kleinen Brechungsindex aufgetragen. Diese Filme bilden die
Mehrlagenschicht.
-
Da
die optischen Eigenschaften von der optischen Dicke und der Oberflächenrauhigkeit
des auf diese Weise erzeugten Lichtstärke-Regulierungselements beeinflußt werden,
sollten das Volumen des aus dem Tintenstrahlkopf ausgestoßenen Flüssigkeitströpfchens
und der Durchmesser des aus diesem gebildeten Punktes klein sein,
damit der durch örtliche
Unterschiede in der Menge der aufgetragenen Farbflüssigkeit
verursachte Unterschied in der Dicke der Aufnahmeschicht gering
gehalten wird. Aus diesen Gründen
wird die Farbflüssigkeit
vorzugsweise so aufgetragen, daß die
Fläche
des von der Farbflüssigkeit
auf der Schicht erzeugten Punktes nur 1/20, maximal 1/50 der Fläche des
Lichtstärke-Regulierungsbereichs
entspricht. Der Lichtstärke-Regulierungsbereich
sollte gleich oder etwas größer sein
als der Durchmesser eines zu steuernden Strahls. Der Strahldurchmesser
ist abhängig
von Parametern wie Brennweite, Öffnungszahl
F usw. des auf die Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
gerichteten optischen Systems, sollte aber höchstens etwa 5 mm betragen.
-
Die
Oberflächenrauhigkeit
(Ra) des erzeugten Lichtstärke-Regulierungsbereichs
sollte 1/5, besser aber 1/10 der Wellenlänge des Lichts betragen, dessen
Stärke
zu steuern ist.
-
Nachfolgend
werden das Verfahren zur Herstellung eines Lichtstärke-Regulierungselements
gemäß der vorliegenden
Erfindung, das Lichtstärke-Regulierungselement
selbst und die mit einem solchen Lichtstärke-Regulierelement bestückte Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
beschrieben.
-
Das
erfolgt anhand von Beispielen. Der darin verwendete Begriff (Gewichtsprozent „Gew. %") bedeutet Masseprozent,
wenn nicht ausdrücklich
anders spezifiziert.
-
BEISPIEL 1:
-
Dieses
Beispiel bezieht sich auf die Erzeugung eines ND-Filters mit einer gleichmäßigen Dichte
und einer Lichtdurchlässigkeit
von etwa 32 % (optische Dichte OD = 0,5). Als transparentes Basismaterial
diente ein Film aus Polyäthylenterephthalat
(PET) mit einer Dicke von 100 μm,
auf welchen nach dem nachfolgend beschriebenen Verfahren eine Tintenaufnahmeschicht
erzeugt wurde. Zuerst wurde Polyvinylalkohol (Gohsenol GM-14L, einem
Produkt der Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd.) in Wasser
gelöst,
um eine Lösung
mit einem Feststoffgehalt von 10 % zu erhalten. Diese Rezeptur wurde
mit einem Drahtstab auf den als transparentes Basismaterial dienenden
PET-Film aufgetragen und dann 5 Minuten in einem Heißlufttrockenofen
bei 100°C
getrocknet. Dabei wurde eine 7 μm
dicke Tintenaufnahmeschicht geformt.
-
Weiterhin
wurde auf die nachfolgend beschriebene Weise eine Tinte mit Lichtstärkeregulierungsfunktion
vorbereitet. Mit einem in Wasser dispergierenden Ruß als Färbungsmittel
wurden schwarze Farbtinten 1 und 2 auf Wasserbasis hergestellt,
welche sich in der Farbstoffkonzentration voneinander unterscheiden.
Die Zusammensetzung dieser schwarzen Farbtinten ist in der Tabelle
1 zusammengestellt. Tabelle 1: Zusammensetzung der bei diesem
Beispiel ver wendeten Tinten
| Farbstoff:
In Wasser dispergierender Ruß (IJX-102B,
Handelsname, Produkt der Cabot Co.) | 0,6 | 1,2 |
| Äthylenglykol | 5 | 5 |
| Diäthylenglykol | 5 | 5 |
| Isopropylalkohol | 2 | 2 |
| Azetylenyl
EH | 1 | 1 |
| Ionenaustauschwasser | 86,4 | 85,5 |
-
Im
Tintenstrahlaufzeichnungsgerät
wurde ein mit elektrothermischen Wandlern als Energie erzeugende
Elemente ausgerüsteter
Tintenstrahlkopf BC-50 von der Canon Inc. mit einer Düsenteilung
von 47/mm (1200 dpi) und einer Ausstoßmenge von 4,5 pl verwendet,
welcher in Primär-
und in Sekundärrichtung
mit einer Teilung von 47/mm (1200 dpi) abtastend bewegt werden kann.
Die in Tabelle 1 aufgelisteten Tinten wurden auf die Tintenaufnahmeschicht
des transparenten Basismaterials ausgestoßen, um eine Farbschicht zu
erzeugen.
-
Nachfolgend
werden die bei diesem Beispiel erzeugten Aufzeichnungseinheiten
beschrieben. Die Pixel sind in 4 in Form
von Quadraten mit einer Kantenlänge
von 21,17 μm
(1200 dpi) dargestellt, wobei vier Pixel (2×2) als eine Aufzeichnungseinheit
angesehen werden. Auf allen vier Stellen a, b, c und d dieser Einheit wurde
ein Punkt aus der Tinte 1 mit einer Pigmentkonzentration von 0,6
Gew. %, auf den Stellen a und d zusätzlich ein Punkt aus der Tinte
2 mit einer Pigmentkonzentration von 1,2 Gew. % erzeugt, um diese
Einheit zu vervollständigen.
Genauer ausgedrückt,
auf den Stellen a und d wurde ein Punkt aus jeder der beiden in der
Kon zentration sich voneinander unterscheidenden Tinten, auf den
restlichen Stellen b und c ein Punkt nur aus der dünneren Tinte
1 erzeugt. Das Ausstoßen
der Tinten erfolgte auf die Weise, daß diese Einheit wiederholt
auf dem gesamten Aufzeichnungsbereich aufgezeichnet wurde, um ein
Muster zu erhalten. Bei diesem Beispiel betrug die auf die Tintenaufnahmeschicht
ausgestoßene
Menge jeder Tinte pro Punkt 4,5 pl und somit der Punktdurchmesser
etwa 40 μm,
wobei die Tinten auf den gesamten Lichtstärkeregulierungsbereich (Flächenfaktor 100 in 4)
ausgestoßen
wurden.
-
Auf
der Tintenaufnahmeschicht (gefärbte
Schicht), auf welche bereits Tinten ausgestoßen worden waren, wurde dann
auf folgende Weise eine transparente Glättungsschicht erzeugt. Zunächst wurde
eine Toluol/Methyläthylketon-Lösung mit
einem Gehalt an 10 Styrolbutadien-Kopolymer (TR2000C von JSR K.K.)
vorbereitet. Diese Rezeptur wurde dann mit einem Drahtstab auf die
gefärbte
Schicht aufgetragen und in einem Heißlufttrockenofen 5 Minuten
bei 100°C
getrocknet. Die Dicke der auf diese Weise geformten Glättungsschicht
betrug 5 μm.
-
Die
optischen Eigenschaften des auf diese Weise gefertigten ND-Filters
als Komponente einer Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung,
d.h. dessen Durchlaßeigenschaften,
wurden wie folgt bewertet.
-
Dieser
ND-Filter mit einer gleichmäßigen Dichteverteilung
und einer Lichtdurchlässigkeit
von 32 % wurde auf eine Größe von 5
cm × 5
cm geschnitten und vor der Linse einer Digitalkamera (Power Shot
G1 von der Canon Inc.) positioniert, um ein Photo mit einer für feststehende
elektronische Kameras festgelegten Auflösung gemäß ISO-Standard aufzunehmen.
Durch Zeitautomatik-Belichtung wurde unabhängig vom Vorhandensein des
ND-Filters exaktes Belichten erreicht. Aus dem aufgenommenen Photo
wurde eine Schwarz/Weiß-Balkentafel
(Raumfrequenz an einer Bildfläche:
14,5 Zeilenpaare/mm) geschnitten, um den Unterschied zwischen der
Stärke
am weißen
Abschnitt und der Stärke
am schwarzen Abschnitt im Bild zu ermitteln. Dieser Unterschied
wurde als Bewertungskontrast angesehen. Dann wurde der ND-Filter
entfernt und der gleiche Photographiervorgang durchgeführt, um
wiederum den Unterschied zwischen der Stärke am weißen Abschnitt und der Stärke am schwarzen
Abschnitt zu ermitteln. Dieser Unterschied wurde als Bezugskontrast angesehen.
-
Das
Verhältnis
des Bewertungskontrasts zum Bezugskontrast wurde aus den ermittelten
Werten erhalten und als Filterkontrast angesehen. Der akzeptable
untere Grenzwert des Filterkontrasts variiert in Abhängigkeit
vom Verwendungszweck und vom Preis des Photoapparates. Es ist jedoch
allgemein bekannt, daß dieser
Wert bei üblichen
Photoapparaten wenigstens 0,9, bei hochwertigen Photoapparaten wenigstens
0,92 beträgt.
Bei diesem Beispiel betrug der Filterkontrast 0,94. Daraus ist ersichtlich,
daß der
ND-Filter zufriedenstellend verwendet werden kann.
-
BEISPIEL 2:
-
Es
wurde ein ND-Filter mit einem Dichtegradient von 100 bis 5 (OD =
0 bis 1,3) als Lichtdurchlässigkeit hergestellt.
Dieser Filter ist in 5 dargestellt. Die Herstellung
dieses Filters erfolgte auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1,
unterschied sich jedoch in den zur Erzeugung des Lichtstärkeregulierungsbereichs
verwendeten Tinten. Deswegen wird nur auf diesen Unterschied näher eingegangen.
-
Zuerst
wurde auf die gleiche Weise wie bei Beispiel 1 auf dem PET als transparentes
Basismaterial mit Polyvinylalkohol eine Tintenaufnahmeschicht erzeugt.
Diesem Schritt folgte das Auftragen von Tinten auf die Tintenaufnahmeschicht.
Bei diesem Beispiel wurde die gleiche Aufzeichnungsvorrichtung wie
bei Beispiel 1 verwendet, wobei die Aufzeichnungsteilung und die
Tintenausstoßmenge
im wesentlichen konstant blieben.
-
Auch
hier wurden 4 Pixel (2×2
Pixel, 1200 dpi) als eine Einheit angesehen. Als Tinten wurden die
in der Tabelle 2 zusammengestellten Tinten 1 bis 6 mit unterschiedlicher
Farbstoffkonzentration verwendet. Wie aus Tabelle 2 hervor geht,
wurde als Farbstoff ein Farbstoffgemisch verwendet.
-
Die
zur Herstellung des Farbstoffgemisch verwendeten Farbstoffe und
das jeweilige Mischverhältnis sind
in der Tabelle 3 zusammengestellt. Mit diesem Farbstoffgemisch wurde
eine im wesentlichen matte spektrale Durchlässigkeit im Bereich des sichtbaren
Lichts erhalten. Tabelle 2: Zusammensetzung der bei BEISPIEL
2 verwendeten Tinte (Einheit: Gew. 5)
| | Tinte
2 | Tinte
2 | Tinte
3 | Tinte
4 | Tinte
5 | Tinte
6 |
| Farbstoff: Gemisch (siehe
Tabelle 3) | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,6 | 3,2 |
| Äthylenglykol | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Diäthylenglykol | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Isopropylaklohol | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Atethylenyl EH | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Ionenaustauschwasser | 86,9 | 86,8 | 86,6 | 86,2 | 85,4 | 83,8 |
Tabelle 3: Farbstoffmischverhältnis der
bei BEISPIEL 2 verwendeten Tinte
| Farbstoffart | Mischverhältnis |
| Schwarz | PJFBK2 | 7 |
| Gelb | Gelb
1G | 2 |
| Magenta | PJFM2 | 9 |
| Zyan | PJFC2 | 12 |
-
Diese
sechs Tinten 1 bis 6 mit unterschiedlicher Farbstoffkonzentration
wurden für
die elf Einheiten gemäß Tabelle
4 vorgegeben und zur mehrwertigen Verarbeitung verwendet. Bei diesem
Beispiel dafür
das Fehlerdiffusionsverfahren herangezogen. Die vorliegende Erfindung
ist jedoch nicht auf das Fehlerdiffusionsverfahren beschränkt, denn
es kann auch das Dither-Verfahren oder ein ähnliches Verfahren herangezogen werden. Tabelle 4: Art der Einheiten und deren
Konzentration
| Einheit | Position
in der Einheit | Konzentration |
| a | b | c | D | OD |
| 0 | – | – | – | - | 0,00 |
| 1 | Tinte
1 | Tinte
1 | Tinte
1 | Tinte
1 | 0,06 |
| 2 | Tinte
1, Tinte 2 | Tinte
1 | Tinte
1 | Tinte
1, Tinte 2 | 0,13 |
| 3 | Tinte
1, Tinte 2 | Tinte
2 | Tinte
2 | Tinte
1, Tinte 2 | 0,16 |
| 4 | Tinte
2, Tinte 3 | Tinte
2 | Tinte
2 | Tinte
2, Tinte 3 | 0,25 |
| 5 | Tinte
2, Tinte 3 | Tinte
3 | Tinte
3 | Tinte
2, Tinte 3 | 0,30 |
| 6 | Tinte
3, Tinte 4 | Tinte
3 | Tinte
3 | Tinte
3, Tinte 4 | 0,48 |
| 7 | Tinte
3, Tinte 4 | Tinte
4 | Tinte
4 | Tinte
3, Tinte 4 | 0,58 |
| 8 | Tinte
4, Tinte 5 | Tinte
4 | Tinte
4 | Tinte
4, Tinte 5 | 0,91 |
| 9 | Tinte
4, Tinte 5 | Tinte
5 | Tinte
5 | Tinte
4, Tinte 5 | 1,11 |
| 10 | Tinte
3, Tinte 5 | Tinte
6 | Tinte
6 | Tinte
3, Tinte 5 | 1,33 |
-
Die
Tinten 1 bis 6 wurden in Übereinstimmung
mit der Verteilung der Einheiten zur Erzeugung eines Lichtstärkeregulierbereichs
(gefärbte
Schicht) auf einen PET-Film aufgetragen. Wie bei Beispiel 1 wurde
auf die gefärbten
Schicht zusätzlich
eine transparente Glättungsschicht 112 aus
Styrolbutadien-Kopolymer aufgetragen. Bei diesem Beispiel wurde
außerdem
auf beide Oberflächen
des Lichtstärke-Regulierungselements eine
Antireflexionsschicht 113 aufgetragen (siehe 8B),
um einen ND-Filter mit einem Konzentrationsgradient herzustellen.
Das Auftragen der Antireflexionsschicht 113 in Form mehrerer
Filme aus anorganischem Material erfolgte durch Dampfbeschichten
wie im japanischen Dokument 06-273601 beschrieben. Die Antireflexionsschicht
wird von mehreren Filmen gebildet. Der etwa 300 nm dicke Grundierfilm
aus einem Material mit Siliziumoxid SiOx (2 ≥ x ≥ 1) als Hauptbestandteil
hat einem niedrigen Brechungsindex n von etwa 1,5, eine gute Hafteigenschaft
und ist chemisch sehr beständig
sowie verschleißfest.
Auf diesen Grundierfilm wird ein erster Film aus einem Material
mit einem Gemisch aus Titanoxid TiO2 und
Zirkonoxid ZrO2 als Hauptbestandteil und
einem hohen Brechungsindex, auf diesen ein zweiter Film aus einem
Material mit Siliziumoxid SiOx (2 ≥ x ≥ 1) als Hauptbestandteil
und einem niedrigen Brechungsindex, auf diesen ein dritter Film
aus einem Material mit einem Gemisch aus Titan- Oxid TiO2 und
Zirkonoxid ZrO2 als Hauptbestandteil und
einem hohen Brechungsindex und auf diesen ein vierter Film aus einem
Material mit Siliziumoxid SiOx (2 ≥ x ≥ 1) als Hauptbestandteil
und einem niedrigen Brechungsindex aufgetragen.
-
Die
optischen Eigenschaften des auf diese Weise erzeugten ND-Filters
wurden wie folgt bewertet. Um diesen Filter mit dem nach BEISPIEL
1 gefertigten Filter vergleichen zu können, wurde aus dessen Abschnitt mit
einer gleichmäßigen Dichte
und einer Lichtdurchlässigkeit
von etwa 32 % ein 5 cm × 5
cm großes
Segment geschnitten und dieses mit einer Digitalkamera (Power Shot
G1 von der Canon Inc.) bei der für
elektronische Standkameras festgelegten Standardauflösung gemäß ISO photographiert.
Durch Zeitautomatik-Belichten wie bei BEISPIEL 1 wurde unabhängig vom
Vorhandensein des ND-Filters
korrektes Belichten gewährleistet.
Aus dem aufgenommenen Photo wurde eine Schwarz/Weiß-Balkentafel
(Raumfrequenz an einer Bildfläche:
14,5 Zeilenpaare/mm) geschnitten, um den Unterschied zwischen der
Stärke
am weißen
Abschnitt und der Stärke am
schwarzen Abschnitt im Bild zu ermitteln. Dieser Unterschied wurde
als Bewertungskontrast angesehen. Aus einem ohne ND-Filter aufgenommenen
Photo wurde der Bezugskontrast ermittelt, um durch vergleich der beiden
Werte den Filterkontrast zu erhalten.
-
Der
beim ND-Filter dieses Beispiels erhaltene Filterkontrast betrug
0,97 und brachte somit gute Ergebnisse. Die spektrale Durchlässigkeit
dieses ND-Filters ist in 6 dargestellt. Wie aus 6 hervor
geht, liegen die Abweichungen von ±5 % zum Mittelwert im Limit.
Wenn die Durchlässigkeiten
bei größeren Wellenlängen erforderlich
sind, muß als
Farbstoff ein Pigment verwendet werden, welches im Infrarotbereich
absorbiert.
-
Zur
Bestimmung des Dichtegradienten dieses ND-Filters wurde ein von
X-Rite hergestelltes Densitometer TR-310 mit einem effektiven Meßdurchmesser
von 1 mm verwendet, wobei die Meßteilung 0,5 mm betrug. Die
Meßergebnisse
sind in 7 in Diagrammform dargestellt.
Wie aus 7 hervor geht, hat dieser Filter
einen gleichmäßig verlaufenden
Dichtegradient, wobei der Nachteil dieses Meßverfahrens aber darin bestand,
daß für die Dichteänderung
der Meßdurchmesser
zu groß war.
Außerdem
ist anzumerken, daß dieser Filter
das Eindringen von Wasser und schädlichen in den Farbstoff und
somit eine Farbstoffbeeinträchtigung verhindert.
-
Dieser
ND-Filter wurde für
eine Blende gefertigt, welche als Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung
in einer Videokamera verwendet wird. Die 8A und 8B zeigen
eine Lamelle als Bestandteil der Blende. 8A zeigt
deren Draufsicht, 8B die Schnittansicht entlangt
der in 8A angedeuteten Linie 8B-8B. Das
Bezugszeichen 101 kennzeichnet die Blendenlamelle, das
Bezugszeichen 110 den in der Blendenlamelle integrierten
ND-Filter. Das Bezugszeichen 101Q kennzeichnet ein Lichtunterbrechungselement,
das Bezugszeichen 101P einen Abschnitt zum Steuern der
in den ND-Filter einfallenden Lichtmenge.
-
1 zeigt
eine Lichtstärke-Reguliervorrichtung
mit Blendenlamellen. In 1 kennzeichnet das Bezugszeichen 101 die
in den 8A und 8B dargestellte
erste Blendenlamelle, das Bezugszeichen 102 eine zweite
Blendenlamelle. Das Bezugszeichen 103 kennzeichnet einen
Betätigungshebel
für die
Blendenlamelle, welcher über
eine Bohrung 103a am Anker eines nicht dargestellten Antriebsmotors
befestigt ist. Die erste Blendenlamelle 101 und die zweite
Blendenlamelle 102 sind mit einem Schlitz versehen, in
welchen der am entsprechenden Ende des Betätigungshebels 103 angeordnete
Zapfen 104 greift. Das Bezugszeichen 105 kennzeichnet
Führungszapfen,
welche an einer Bodenplatte (nicht dargestellt) angeordnet sind
und in die jeweilige Nut nahe der Seitenkante der beiden Blendenlamellen 101 und 102 greift,
das Bezugszeichen 106 eine in der Bodenplatte vorhandene,
als optischer Weg dienende Öffnung. 1 zeigt
die Blende vollständig
geöffnet.
Mit dem Schließen
der Blende aus dem in 1 dargestellten Zustand wird
der optische Weg 106 durch den Abschnitt 101P mit
dem Dichtegradient allmählich
geschlossen und dadurch die Durchlässigkeit für einen Lichtstrahl allmählich verringert,
so daß ohne
eine extreme Verringerung der Öffnungsfläche ein
ausreichende Blendenwirkung erreicht werden kann.
-
9 zeigt
ein Beispiel einer optischen Vorrichtung, welche mit der in 1 dargestellten
Blende ausgerüstet
ist. Die optische Vorrichtung ist eine Digitalkamera (Photoapparat),
in welcher durch eine Bildaufnahmeeinheit ein sich bewegendes oder
ruhendes Objekt photoelektrisch in ein elektrisches Signal umgewandelt und
dieses zum Beispiel in Form von Digitaldaten gespeichert wird. Das
Bezugszeichen 400 kennzeichnet ein optisches Aufnahmesystem,
welches Linsengruppen, d.h. eine erste Linsengruppe 401,
eine zweite Linsengruppe 402, eine dritte Linsengruppe 103 und
die in 1 dargestellte Blende 100 aufweist. Die
erste Linsengruppe 401 ist feststehend angeordnet, die
zweite Linsengruppe 402 ist eine Ablenklinsengruppe, die
dritte Linsengruppe 403 eine Fokussierlinsengruppe. Das
Bezugszeichen 404 kennzeichnet einen optischen Tiefpaßfilter.
-
Am
Brennpunkt (vorbestimmte Bilderzeugungsfläche) im optischen Aufnahmesystem 400 ist
eine Bildaufnahmeeinheit 411 angeordnet. Diese Einheit
ist ein photoelektrische Wandeleinheit in Form eines zweidimensionalen
Ladungsspeicherbau steins, welcher aus mehreren photoelektrischen
Wandlern, in denen die Bestrahlungslichtenergie in eine elektrische
Ladung umgewandelt wird, einem Speicherelement zum Speichern der
elektrischen Ladung und einem Übertragungselement
zum Übertragen
und Senden der elektrischen Ladung nach außen zusammengesetzt ist. Die
Bildaufnahmeeinheit 411 wird von einer Schaltung 433 angesteuert.
Das Bezugszeichen 421 kennzeichnet ein Display in Form
einer Flüssigkristallanzeige,
welches das von der Bildaufnahmeeinheit 411 aufgenommene
Objekt und die Aufnahmezustände
des optischen Gerätes
anzeigt.
-
Das
Bezugszeichen 422 kennzeichnet eine Gruppe Schalter, zu
welcher ein Zoom-Schalter, ein Photographiereinstellschalter, ein
Photographierstartschalter und ein Photographierzustandsschalter
zum Einstellen der Verschlußzeit
oder anderer Parameter gehören.
-
Das
Bezugszeichen 423 kennzeichnet einen Betätigungsknopf
für das
Fokussieren des optischen Systems 400 und die Durchführung anderer
Vorgänge.
Von einer CPU 431 wird berechnet, ob die in Betracht gezogene
durchschnittliche Dichte dem in dieser gespeicherten, dem exakten
Belichten entsprechenden numerischen Wert entspricht. Wenn ein Unterschied
auftritt, wird die Blendenöffnung
gemäß einem
absoluten Wert zwischen der Differenz und einer absoluten Zahl oder
die Speicherzeit der elektrischen Ladung für die Bildaufnahmeeinheit 411 verändert. Zum
Betätigen
der Blende wird von der Schaltung 432 der Blendenlamellenhebel 103 um
die Bohrung 103a geschwenkt, so daß die Blendenlamellen 101 und 102 vertikal
bewegt werden. Dadurch wird die Größe der als optischen Weg dienenden Öffnung 106 verändert.
-
Dadurch
wird die Blendenöffnungsfläche oder
die Speicherzeit für
die elektrische Ladung verändert und
somit exaktes Be lichten gewährleistet.
Das bei exakter Belichtung von der Bildaufnahmeeinheit 411 aufgenommene
Objektbild wird entsprechend der Bildhelligkeit in ein elektrisches
Signal als Ladungsmenge für jedes
Pixel umgewandelt, in einer Verstärkerschaltung 441 verstärkt und
schließlich
in einer sogenannten γ-Kompensation
in einer Kamerasignalverarbeitungsschaltung 442 verarbeitet.
Dieses Verarbeiten kann nach Durchführung einer A/D-Umwandlung
als Digitalsignalverarbeitung vorgenommen werden. Ein auf diese
Weise erzeugte Videosignal wird in einem Recorder 443 gespeichert.
-
Die
mit diesem ND-Filter bestückte
Blende wurde in dem beschriebenen optischen Gerät installiert und ermöglichte
das Aufnehmen guter Bilder ohne Beeinflussung durch Beugung.
-
BEISPIEL 3:
-
Dieses
Beispiel bezieht sich auf die Herstellung des in 10 dargestellten
ND-Filters mit einer schrittweise variierenden Lichtdurchlässigkeit
von etwa 70 % bis etwa 5 %. Die entsprechenden Dichtewerte betrugen
OD = 0,15, 0,3, 0,5, 0,75, 1,0 und 1,3 in dieser Reihenfolge. Die
Breite jedes Bandes betrug etwa 0,76 mm. Die in diesem Beispiel
verwendeten Tinten hatten die gleichen Farbstoffe (Tabelle 3) wie
die in BEISPIEL 2 verwendeten Tinten, mit der Ausnahme, daß die Farbstoffgehalte
(Konzentrationen) der Farbstoffgemische auf die in Tabelle 5 zusammengestellten
Konzentrationen verändert
und diese Farbstoffkonzentrationsänderung durch die Gehalte an
Ionenaustauschwasser gesteuert worden waren. Dieses Beispiel unterschied
sich vom BEISPIEL 2 durch Verwendung eines handelsüblich erhältlichen
OHP-Blattes als transparentes Basismaterial mit Tintenaufnahmeschicht,
im Verfahren für
das Erzeugen der transparenten Glättungsschicht und im Tintenausstoßverfahren.
Nachfolgend wird näher
darauf eingegangen.
-
Als
Basismaterial mit Tintenaufnahmeschicht zur Herstellung des ND-Filters
wurde ein handelsübliches
OHP-Blatt CF-301 von der Canon Inc. verwendet. Das transparente
Basismaterial des OHP-Blattes bestand aus PET, die Tintenaufnahmeschicht
aus porigem Aluminiumoxidhydrat. Auf die Tintenaufnahmeschicht wurden
die in BEISPIEL 2 verwendeten Tinten ausgestoßen, wozu ein mit elektrothermischen
Wandlern bestückter
Tintenausstoßkopf
BC-50 (hergestellt von der Canon Inc.) mit einer Düsenteilung
von 47/mm (1200 dpi) und einer Ausstoßmenge von 4,5 pl verwendet
wurde. Die Teilung beim Primärabtasten
wurde von etwa 31,0 μm
auf etwa 10,6 μm
verändert,
während
die Teilung beim Sekundärabtasten
mit etwa 21,2 μm
(1200 dpi) konstant blieb.
-
Die
beim Hauptabtasten verwendeten Aufzeichnungsteilungen in den entsprechenden
optischen Dichten und die Farbstoffkonzentrationen der verwendeten
Tinten sind in Tabelle 5 zusammengestellt. Tabelle 5: Teilung beim Primärabtasten
und Konzentration der verwendeten Tinten
| Dichtestufenwert
(OD) | Primärabtastteilung
(μm) | Farbstoffkonzentration
Gew. % |
| 0,15 | 31,0 | 0,7 |
| 0,30 | 15,4 | 0,7 |
| 0,50 | 28,0 | 2,3 |
| 0,75 | 18,6 | 2,3 |
| 1,00 | 14,0 | 2,3 |
| 1,30 | 10,6 | 2,3 |
-
Nach
dem Ausstoßen
der Tinten auf die genannte Weise wurden diese in einem Heißlufttrockenofen 5
Minuten bei 90°C
getrocknet, um das Verdampfen von Wasser, Lösungsmitteln usw. in diesen
zu erleichtern. Danach wurde die transparente Glättungsschicht erzeugt. Zuerst
wurden die Poren in der Tintenaufnahmeschicht mit Silikonöl gefüllt. Anschließend wurde
das gleiche Styrolbutadien-Kopolymer wie in BEISPIEL 1 aufgetragen.
Der auf diese Weise erzeugte ND-Filter hatte eine stufenweise sich ändernde
Dichte. Um diesen Filter mit dem Filter gemäß BEISPIEL 1 vergleichen zu
können,
wurde dessen Abschnitt mit einer gleichmäßigen Dichte und einer Lichtdurchlässigkeit
von etwa 32 % eine Probe entnommen und diese auf die gleiche Weise wie
beim Filter gemäß Beispiel
1 bewertet. Beim diesem Filter betrug der Kontrast 0,94 und brachte
somit sehr gute Ergebnisse.
-
BEISPIEL 4:
-
Dieses
Beispiel bezieht sich auf die Herstellung eines ND-Filters, dessen gleichmäßige Dichte
eine Lichtdurchlässigkeit
von etwa 32 % (OD = 0,5) hatte. Das transparente Basismaterial und
die Tintenaufnahmeschicht dieses Filters waren die gleichen wie
die beim Filter gemäß BEISOIEL
1.
-
Zuerst
wurde eine Tinte mit Lichtstärkeregulierungsfunktion
vorbereitet. Diese Tinte hatte das gleiche Farbstoffgemisch (Tabelle
3) wie die im BEISPIEL 2 verwendete Tinte und die in Tabelle 6 aufgelistete
Zusammensetzung. Tabelle 6: Zusammensetzung der im BEISPIEL
4 verwendeten Tinte
| Komponente | Gehalt
(Gew. %) |
| Farbstoff:
Gemisch (siehe Tabelle 3) | 0,85 |
| Äthylenglykol | 5 |
| Diäthylenglykol | 5 |
| Isopropylalkohol | 2 |
| Azetylenyl
EH | 1 |
| Ionenaustauschwasser | 86,15 |
-
Zum
Ausstoßen
der Tinte wurde ein mit elektrothermischen Wandlern als Energie
erzeugende Elemente bestückter
Tintenstrahlkopf BC-50 (hergestellt von der Canon Inc.) mit einer
Düsenteilung
von 47/mm (1200 dpi) und einer Ausstoßmenge von 4,5 pl verwendet,
welcher im eingesetzten Tintenstrahlaufzeichnungsgerät in Primär- und in
Sekundärrichtung
mit einer Teilung von etwa 21,2 μm
(1200 dpi) abtastend bewegt werden konnte. Die vorbereitete Tinte
wurde aus diesem Kopf auf die Tintenaufnahmeschicht des transparenten Basismaterial
ausgestoßen,
um eine Farbschicht zu erzeugen. Bei diesem Beispiel war als Pixel
ein Quadrat mit einer Kantenlänge
von 21,2 μm
bestimmt worden. Auf allen Pixels wurde ein Punkt aus dieser Tinte
erzeugt. Die Punkte hatten einen Durchmesser von etwa 40 μm.
-
Nachfolgend
wird besonders das Ausstoßen
der Tinte beschrieben. Bei diesem Beispiel wurden bezüglich eines
Pixelbereichs 16 Abtastvorgänge
durchgeführt. 11 zeigt
die Maske, welche zum Aufzeichnen auf ausgewählten Stellen bei einem Abtastvorgang
verwendet wurde. Der durch die durchgehende Linie angedeutete Maskenabschnitt
entspricht einem Pixelbereich. Die Maskengröße ist 4 × 4 und die Ziffern in der Maske
kennzeichnen die Reihenfolge des Ausstoßens. Bei diesem Beispiel waren
die Maskenabschnitte wie in 11 dargestellt
wiederholt angeordnet. Diese Maske entsprach allen tatsächlichen
Aufzeichnungsstellen (Pixel). Mit anderen Worten, der Abstand zwischen
den Stellen, auf welche bei jedem der 16 Abtastvorgänge Tinte
ausgestoßen
wurde, entsprach vier Pixels (4 × 21,2 μm = 84,8 μm) (Abschnitte des ersten Abtastens
siehe 11). Dieser Abstand war größer als
der Punktdurchmesser (etwa 40 μm)
und somit ausreichend.
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12 zeigt
eine Kopie des Photos der beim ersten Abtasten aufgezeichneten Tintenpunkte.
Wie aus 12 hervor geht, sind die einzelnen
Punkte separat voneinander entstanden und überlagern einander nicht. Dagegen
zeigt 14 eine Kopie des Photos der
beim ersten Abtasten auf herkömmliche
Weise aufgezeichneten Tintenpunkte.
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Bei
diesem Beispiel wurde das Aufzeichnen oder Abtasten auf die beschriebene
Weise wiederholt durchgeführt.
Dabei wurde ein ND-Filter mit einer gleichmäßigen Farbschicht ohne Farbstoffanhäufung erzeugt.
Das ist bei einem herkömmlich
erzeugten Filter nicht der Fall. Wie bei BEISPIEL 1 wurde auf die
durch Ausstoßen
von Tinte erzeugte Farbschicht eine transparente Glättungsschicht
aufgetragen.
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Die
optischen Eigenschaften dieses ND-Filters wurden auf gleiche Weise
bewertet wie die des Filters gemäß BEISPIEL
1. Der Filterkontrast betrug 0,95 und brachte gute Ergebnisse.
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Die
spektrale Durchlässigkeit
dieses ND-Filters ist in 13 dargestellt.
Bei Verwendung eines Photoapparates in Form einer Kamera beträgt die zulässige Abweichung
der spektralen Durchlässigkeit
vom Mittelwert im allgemeinen ±5
% über
den gesamten Bereich des sichtbaren Lichts (400 bis 700 nm). Obwohl
bei diesem Filter Durchlässigkeitsschwankungen
zu verzeichnen waren, lagen diese im genannten Toleranzbereich.
Wenn Durchlässigkeitseigenschaften
bei größeren Wellenlängen erforderlich
sind, kann als Farbstoff ein Pigment verwendet werden, welches nahe
dem Infrarotbereich Licht absorbiert.
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BEISPIEL 5:
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Der
ND-Filter gemäß Beispiel
5 mit einem Dichtegradienten von 100 bis 5 (OD = 0 bis 0,3) bezüglich der
Lichtdurchlässigkeit
ist in
5 dargestellt. Dieser Filter wurde im wesentlichen
auf die gleiche Weise wie der Filter gemäß BEISPIEL 4 hergestellt. Nachfolgend
werden aber nur die Un terschiede zwischen beiden beschrieben. Zuerst
wurde wie bei BEISPIEL 4 auf dem transparenten Basismaterial aus
PET eine Tintenaufnahmeschicht aus Polyvinylalkohol erzeugt. Durch
Ausstoßen
von Tinten auf die Tintenaufnahmeschicht wurde ein Lichtstärkeregulierungsbereich
(Farbschicht) erhalten. Für
das Ausstoßen
von Tinten wurde die gleiche Aufzeichnungsvorrichtung wie bei BEISPIEL
4 verwendet, und vier Pixel (2×2
Pixel bei 1200 dpi) wurden als eine Einheit angesehen. Bei Steuerung
der Farbstoffmenge jeder Tinte wurde diese Einheit wiederholt aufgezeichnet.
Dafür wurden
sechs verschiedne Tinten mit den in Tabelle 7 aufgelisteten Farbstoffkonzentrationen verwendet.
Als Farbstoffe dienten die gleichen Gemische wie bei BEISPIEL 2
(siehe Tabelle 3). Tabelle 7: Zusammensetzung der bei BEISPIEL
5 verwendeten Tinte (Einheit: Gew. %)
| | Tinte
1 | Tinte
2 | Tinte
3 | Tinte
4 | Tinte
5 | Tinte
6 |
| Farbstoff: Gemisch (siehe
Tabelle 3) | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 0,8 | 1,6 | 3,2 |
| Äthylenglykol | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Diäthylenglykol | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| Isopropylalkohol | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Azetylenyl EH | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| Ionenaustauschwasser | 86,9 | 86,8 | 86,6 | 86,2 | 85,4 | 83,8 |
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Diese
sechs Tinten wurden für
die in Tabelle 8 zusammengestellten 10 Einheiten verwendet. Die
Buchstaben a, b, c und d in Tabelle 8 kennzeichnen Stellen in der
in
4 angedeuteten Einheit. Die Konzentration für jede einzelne
Einheit wurde zur Durchführung
einer mehrwertigen Verarbeitung verwendet. Bei diesem Beispiel erfolgte
die mehrwertige Verarbeitung auf der Grundlage der Fehlerstreuung.
Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf die Nutzung der Fehler diffusion
beschränkt,
denn es kann auch das Dither-Verfahren oder ein ähnliches Verfahren herangezogen
werden. Tabelle 8: Tintenarten und deren Konzentration
| Einheit | Position
inder Einheit | Konzentration |
| a | b | c | D | OD |
| 0 | – | – | – | – | 0,00 |
| 1 | Tinte
1 | Tinte
1 | Tinte
1 | Tinte
1 | 0,06 |
| 2 | Tinte
1, Tinte 2 | Tinte
1 | Tinte
1 | Tinte
1, Tinte 2 | 0,13 |
| 3 | Tinte
1, Tinte 2 | Tinte
2 | Tinte
2 | Tinte
1, Tinte 2 | 0,16 |
| 4 | Tinte
2, Tinte 3 | Tinte
2 | Tinte
2 | Tinte
2, Tinte 3 | 0,25 |
| 5 | Tinte
2, Tinte 3 | Tinte
3 | Tinte
3 | Tinte
2, Tinte 3 | 0,30 |
| 6 | Tinte
3, Tinte 4 | Tinte
3 | Tinte
3 | Tinte
3, Tinte 4 | 0,48 |
| 7 | Tinte
3, Tinte 4 | Tinte
4 | Tinte
4 | Tinte
3, Tinte 4 | 0,58 |
| 8 | Tinte
4, Tinte 5 | Tinte
4 | Tinte
4 | Tinte
4, Tinte 5 | 0,91 |
| 9 | Tinte
4, Tinte 5 | Tinte
5 | Tinte
5 | Tinte
4, Tinte 5 | 1,11 |
| 10 | Tinte
3, Tinte 5 | Tinte
6 | Tinte
6 | Tinte
3, Tinte 5 | 1,33 |
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Dann
wurden in Übereinstimmung
mit der aus den Ergebnissen der mehrwertigen Verarbeitung erhaltenen
Verteilung der Einheiten die entsprechenden Tinten ausgestoßen. Dazu
wurde die in 15 dargestellte Maske mit 16
Durchlässen
verwendet, um bei den einzelnen Abtastvorgängen ein Überlagern der einzelnen Tintenpunkte
zu verhindern. Diese Maske wurde für das Ausstoßen aller
sechs Tinten verwendet. Bei diesem Beispiel wurde das Tintenausstoßen so gesteuert,
daß beim
selben Abtastvorgang das Aufzeichnen mit den verschiedenen Tinten
auf den gleichen Positionen erfolgte.
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Nach
dem Ausstoßen
der Tinten wurde auf die gleiche Weise wie bei BEISPIEL 1 eine transparente Glättungsschicht
aus Styrolbutadien-Kopolymer aufgetragen, um den ND-Filter mit Dichtegradient
zu komplettieren.
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Um
die optischen Eigenschaften dieses Filters zu bewerten und mit jenen
des Filters gemäß BEISPIEL 1,
welcher eine gleichmäßige Dichte
hat, vergleichen zu können,
wurde dem Abschnitt mit einer gleichmäßigen Dichte, welcher eine
Lichtdurchlässigkeit
von etwa 32 % hatte, eine Probe entnommen und diese auf die gleiche
Weise wie bei BEISPIEL 1 untersucht. Der Filterkontrast lag bei
0,97 und brachte sehr gute Ergebnisse. Auch die spektrale Durchlässigkeit
dieses ND-Filters ergab wie beim ND-Filter gemäß BEISPIEL 4 eine zulässige Abweichung
vom Mittelwert von ±5
% und eine geringfügige
Durchlässigkeitsschwankung.
Wenn Durchlässigkeiten
bei größeren Wellenlängen erforderlich
sind, kann als Farbstoff ein Pigment verwendet werden, welches nahe
dem Infrarotbereich Licht absorbiert.
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Zur
Bestimmung des Dichtegradienten dieses ND-Filters wurde ein von
X-Rite hergestelltes Densitometer TR-310 mit einem effektiven Meßdurchmesser
von 1 mm verwendet, wobei die Meßteilung 0,5 mm betrug. Die
Meßergebnisse
sind in 16 in Diagrammform dargestellt.
Wie aus 16 hervor geht, hatte dieser Filter
einen glatt verlaufenden Dichtegradient, die Messung aber den Nachteil,
daß im
Vergleich zur Dichteänderung
der Meßdurchmesser
zu groß war.
Dieser Filter wurde wie jener gemäß BEISPIEL 2 zur Herstellung einer
als Licht stärke-Reguliervorrichtung
in einer Kamera dienenden Blende verwendet. Auch die mit diesem ND-Filter
ausgestattete Blende ermöglichte
die Erzeugung guter Bilder, welche nur wenig durch Beugung beeinflußt waren.
Gemäß dieser
Erfindung wird ein einfaches und preisgünstiges Verfahren zur Herstellung
eines Lichtstärke-Regulierungselements
mit ausgezeichneten optischen Eigenschaften bereitgestellt. Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auch ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines
Lichtstärke-Regulierungselements
mit einer kontinuierlich oder stufenweise variierenden Dichteverteilung
und guten optischen Eigenschaften, welches nach anderen Verfahren
nur sehr schwer herstellbar ist, bereitgestellt werden. Es wird
ein einfaches Verfahren zur Herstellung eines preisgünstigen
Lichtstärke-Regulierungselements
mit sehr guten optischen Eigenschaften bereitgestellt. Mit der Bereitstellung
dieses einfachen Verfahrens zur Herstellung eines Lichtstärke-Regulierungselements
werden auch eine preisgünstige
Lichtstärke-Regulierungsvorrichtung und
ein preisgünstiger
Photoapparat, welche mit einem solchen Lichtstärke-Regulierungselement ausgerüstet sind,
bereitgestellt. Das Herstellungsverfahren weist das abtastende Bewegen
eines Tintenstrahlkopfes über ein
mit einer Tintenaufnahmeschicht versehenes transparentes Basismaterial
und das Ausstoßen
von Tinte auf die Tintenaufnahmeschicht zur Erzeugung eines Lichtstärkeregulierungsbereichs
auf dieser auf, wobei auf den gesamten Lichtstärkeregulierungsbereich Tinte
ausgestoßen
wird.