【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の撮影装置や光学機器等に使用される光量調節装置における光量調節部材、例えば、減光フィルタに関するものであり、特に、その分光透過特性が可視光域(400〜700nm)においてほぼ一定であるNDフィルタの製造に好適な光量調節部材の製造方法、光量調節部材を用いた光量調節装置及び撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、デジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器には、その光量調節のために絞り装置が組み込まれている。そして、この絞り装置においては、通常、絞り羽根を用いて光量を調節することが行われている。しかし、特に、高輝度被写体に対しては、その絞り径が小さくなり過ぎると、回折による解像力の劣化が生じるため、その絞り径に制限を加え、それと同時に、光量調節部材としてNeutral Densityフィルタ(以下、NDフィルタと略す)等を用いて通過光量を制限し、これにより画質低下を防止している。具体的には、絞り羽根の一部に、絞り羽根とは別部材であるNDフィルタを接着剤で装着するように構成することで、被写体が高輝度の時には、絞り径をあまり小さくなるまで絞り込まずに絞り開口を一定の大きさに維持し、その代わりにNDフィルタを光軸上に位置させるようにして、通過光量を制限している。更には、このNDフィルタとして、その光量調節機能に勾配を有したもの(以下、濃度勾配と呼ぶ)を用い、このフィルタを光軸上で移動させることにより、更なる光量調節を行うこともある。又、NDフィルタを絞り羽根に装着せずに、独立して光学的作用を持たせて構成した絞り装置も種々提案されている。
【0003】
前記したような光量調節装置における光量調節部材としてのNDフィルタには、通常、金属膜又は誘電体膜を蒸着等により成膜したものや、或いは、これらを多層積層したものが一般に使用されている。これは、これらの材料が、光学特性が良好で、且つ、耐久性が優れていることに起因している。又、その他のNDフィルタの作製方法としては、ガラスや、透明フィルムの形成材料であるセルロースアセテート、PET等中に、光を吸収する染料や顔料を混ぜ、練り込んだタイプのものや、前記材料からなる透明基材に光を吸収する染料や顔料を塗布するタイプのものがある。更に、銀塩フィルムを利用したNDフィルタの製造方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。更には、濃度勾配を有する光量調節部材は、分光透過特性が一定でなくとも、例えば、レーザービームプリンタ等の光量調節装置として利用されている(例えば、特許文献2参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開平5−173004号公報
【特許文献2】
特開平11−14923号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、蒸着により膜を形成してなるNDフィルタは、その製造装置の規模が大きくなること、製造工程が複雑であること等の理由により、その製品コストが高くなるという問題があった。又、フィルム等の形成材料中に染料や顔料を練り込むタイプや、基材表面に塗布するタイプのものでは、均一濃度のNDフィルタを作成することはできても、濃度勾配を有したフィルタは、作成が非常に困難であった。更に、銀塩フィルムを利用すれば、濃度勾配を有するフィルタを作成することも可能であるが、フィルム中に残存する銀粒子によって光の散乱が生じ、その光学特性が悪化するという間題点がある。
【0006】
従って、本発明の目的は、安価で、且つ、光学特性の優れた光量調節部材、特に、分光透過率が可視光域(400〜700nm)においてほぼフラットな、NDフィルタを、簡便に製造できる光量調節部材の製造方法を提供することにある。更に、本発明の目的は、前記した簡便な製造方法によって製造された、安価でしかも優れた光学特性を有する光量調節部材を具備する光量調節装置及び撮影装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明によって達成される。即ち、本発明は、[1]C.I.サルファー・ブラック1を含むことを特徴とする光量調節部材である。又、本発明の別の形態は、[2]C.I.サルファー・ブラック1を含む着色液を透明基材上に吐出し、該透明基材上に上記着色液を付与して、特定の光学濃度領域からなる着色部を形成する工程を有することを特徴とする光量調節部材の製造方法である。又、本発明の別の形態は、[3]表面に着色液を吸収する受容層が形成されている透明基材を用い、該透明基材の受容層側に、C.I.サルファー・ブラック1を含む着色液を吐出し、該透明基材上に上記着色液を付与して、特定の光学濃度領域からなる着色部を形成する工程を有することを特徴とする光量調節部材の製造方法である。
【0008】
又、上記した光量調節部材の製造方法のより好ましい実施の形態は、下記の[4]〜[6]が挙げられる。[4]前記着色部を形成する工程の後に、更に、着色部の表面上に透明層を設ける工程を有する上記[2]又は[3]に記載の光量調節部材の製造方法。[5]前記着色部を形成する工程の後に、更に、着色部の表面上に透明層を設ける工程を有し、更に、該工程によって形成された透明層の表面上に及び/又は透明基材の表面上に、無機膜を蒸着する工程を有する上記[2]〜[4]の何れかに記載の光量調節部材の製造方法。[6]前記特定の濃度の光学濃度領域が、色材の種類及び/又は付与量を部分的に変化させることで形成された、連続的に或いは段階的に変化する濃度分布を有する上記[2]〜[5]の何れかに記載の光量調節部材の製造方法。
【0009】
又、本発明の別の実施形態は、下記の[7]〜[9]が挙げられる。本発明の別の形態は、[7]上記[2]〜[6]の何れかに記載の光量調節部材の製造方法で製造されたことを特徴とする光量調節部材である。本発明の別の形態は、[8]上記[1]又は[7]に記載の光量調節部材が具備されていることを特徴とする光量調節装置である。本発明の別の形態は、[9]光量調節装置と、被写体像を形成するための撮影光学系と、該被写体像を光電変換する撮影手段と、光電変換された信号を記録する記録手段と、を有する撮影装置であって、上記撮影光学系に配置した光量調節装置が、上記[8]に記載の光量調節装置であることを特徴とする撮影装置である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下に、好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。
本発明にかかる光量調節部材は、特定の光学濃度領域からなる着色部に、C.I.サルファー・ブラック1が使用されていることを特徴とする。C.I.サルファー・ブラック1は、含硫黄染料に分類される染料である。本発明者らは、これまで400〜700nmの波長域の光を同程度に吸収できるNDフィルタを得ることを、様々な色材を組合せることによって、達成しようとしてきた。しかし、本発明者らの検討によれば、C.I.サルファー・ブラック1は、それ単独でも分光透過率が可視光域(400〜700nm)においてほぼフラットな光量調節部材が容易に得られることがわかった。又、この色材は、耐光性や耐マイグレーション性にも優れており、この点においても光量調節部材の着色部を構成する色材として好適に用いることができるものである。
【0011】
本発明にかかる光量調節部材の製造方法では、C.I.サルファー・ブラック1を含む着色液を、透明基材上に、或いは着色液の受容層が表面に設けられてなる透明基材上に吐出し、これらの透明基材上に着色液を付与して、特定の光学濃度領域からなる着色部を形成する。かかる方法によってNDフィルタを製造する場合には、使用する着色液の色材に、C.I.サルファー・ブラック1とともに、複数の染料、顔料、カーボンブラック等を併用して、透明基材上、又は着色液の受容層が表面にある透明基材上に着色部を形成して、該着色部における分光透過率が可視光領域(400〜700nm)で、より平坦化するように調合してもよい。尚、NDフィルタの分光透過率の許容限界値は一般に、中心値±5%と言われており、C.I.サルファー・ブラック1と他の色材とを組合わせる場合には、該許容限界値に入るように、適宜色材及び量比を調整することが好ましい。
【0012】
C.I.サルファー・ブラック1と共に用いる調色用の染料としては、例えば、直接染料、酸性染料、塩基性染料及び分散染料等、あらゆる染料を用いることができる。以下、この際に用いることができる染料の具体例について説明する。
【0013】
具体的には、例えば、
C.I.ダイレクト・ブラック4、9、11、17、19、22、32、80、151、154、168、171、194、195;
C.I.ダイレクト・ブルー1、2、6、8、22、34、70、71、76、78、86、142、199、200、201、202、203、207、218、236、287;
C.I.ダイレクト・レッド1、2、4、8、9、11、13、15、20、28、31、33、37、39、51、59、62、63、73、75、80、81、83、87、90、94、95、99、101、110、189、225、227;
C.I.ダイレクト・イエロー1、2、4、8、11、12、26、27、28、33、34、41、44、48、86、87、88、132、135、142、144、173;
【0014】
C.I.フード・ブラック1、2;
C.I.アシッド・ブラック1、2、7、16、24、26、28、31、48、52、63、107、112、118、119、121、172、194、208;
C.I.アシッド・ブルー1、7、9、15、22、23、27、29、40、43、55、59、62、78、80、81、90、102、104、111、185、254;
C.I.アシッド・レッド1、4、8、13、14、15、18、21、26、35、37、52、249、257、289、315;
C.I.アシッド・イエロー1、3、4、7、11、12、13、14、19、23、25、34、38、41、42、44、53、55、61、71、76、79、121;
【0015】
C.I.リアクティブ・ブルー1、2、3、4、5、7、8、9、13、14、15、17、18、19、20、21、25、26、27、28、29、31、32、33、34、37、38、39、40、41、43、44、46;
C.I.リアクティブ・レッド1、2、3、4、5、6、7、8、11、12、13、15、16、17、19、20、21、22、23、24、28、29、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、45、46、49、50、58、59、63、64、180;
C.I.リアクティブ・イエロー1、2、3、4、6、7、11、12、13、14、15、16、17、18、22、23、24、25、26、27、37、42;
C.I.リアクティブ・ブラック1、3、4、5、6、8、9、10、12、13、14、18;
プロジェットファストシアン2(Zeneca社)、プロジェットファストマゼンタ2(Zeneca社)、プロジェットファストイエロー2(Zeneca社)、プロジェットファストブラック2(Zeneca社)等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0016】
更に、調色用の顔料には、例えば、無機顔料や有機顔料等あらゆる顔料を用いることができる。具体的には、
カーボンブラック;
C.I.ピグメント・イエロー1、2、3、12、13、14、16、17、73、74、75、83、93、95、97、98、114、128、129、151、154、195;
C.I.ピグメント・レッド5、7、12、48(Ca)、48(Mn)、57(Ca)、57:1、57(Sr)、60、112、122、123、168、184、202;
C.I.ピグメント・ブルー1、2、3、15:3、15:34、16、22、60、
C.I.ヴァット・ブルー4、6等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0017】
上記に挙げたような顔料を調色用の色材として使用した場合には、着色液中に顔料を安定に分散させるために、分散剤を併用することが好ましい。分散剤としては、高分子分散剤や界面活性剤系分散剤等を用いることができる。高分子分散剤の具体例としては、例えば、ポリアクリル酸塩、スチレン−アクリル酸共重合物塩、スチレン−メタクリル酸共重合物塩、スチレン−アクリル酸−アクリル酸エステル共重合物塩、スチレン−マレイン酸共重合物塩、アクリル酸エステル−マレイン酸共重合物塩、スチレン−メタクリルスルホン酸共重合物塩、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合物塩、β−ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、ポリビニルアルコール等が挙げられる。中でも、その重量平均分子量が1,000〜30,000であって、酸価が100〜430の範囲のものを使用することが好ましい。
【0018】
界面活性剤系分散剤としては、例えば、ラウリルベンゼンスルホン酸塩、ラウリルスルホン酸塩、ラウリルベンゼンカルボン酸塩、ラウリルナフタレンスルホン酸塩、脂肪族アミン塩、ポリエチレンオキサイド縮合物等が挙げられ、これらを何れも使用することができる。これらの分散剤の使用量としては、顔料の使用質量:分散剤の使用質量=10:5〜10:0.5の範囲とすることが好ましい。
【0019】
本発明においては、例えば、特開平5−186704号公報や特開平8−3498号公報に記載されているような、カーボンブラックの表面に水溶性基を導入することにより自己分散が可能になった自己分散型のカーボンブラック顔料を、調色用の色材として使用することもできる。このような自己分散型のカーボンブラックを使用すれば、上記に挙げたような分散剤を必ずしも使用する必要がなくなる。
【0020】
本発明で使用する着色液においては、色材として、C.I.サルファー・ブラック1を用いるが、更に、上記に挙げた調色用の染料及び顔料の中から1種類以上を組合わせて用いることができる。又、これらの染料及び顔料の濃度は特に限定されないが、通常は、着色液全量に対して、0.05〜20質量%の範囲から適宜に選択される。
【0021】
本発明で使用する着色液は、上記に挙げたような色材を液媒体中に、溶解或いは分散してなるが、次に、この際に使用する液媒体について説明する。本発明においては、液媒体として、水と水溶性有機溶剤との混合溶媒を用いることが好ましい。本発明に使用する水は、種々のイオンを含有する一般の水ではなく、脱イオン水を使用することが望ましい。又、水の含有量としては、着色液全量に対して、好ましくは35〜96質量%の範囲とすることが好ましい。
【0022】
水と混合して用いる水溶性有機溶剤としては、下記に挙げるような水溶性有機溶剤の中から、目的に併せて適宜に選択して使用すればよい。水溶性有機溶剤は、着色液の粘度を使用上好ましい適当な粘度に調整するため、着色液の乾燥速度を遅らせたり、色材の溶解性を高め、記録ヘッドのノズルの目詰まりを防止する等の種々の目的で用いられる。
【0023】
水溶性有機溶剤としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、グリセリン、1,2,4−ブタントリオール、1,2,6−ヘキサントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、1,2−ブタンジオール、1,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、ジメチルスルホキシド、ダイアセトンアルコール、グリセリンモノアリルエーテル、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール300、チオジグリコール、N−メチル−2−ピロリドン、2−ピロリドン、γ−ブチロラクトン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルフォラン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノアリルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、β−ジヒドロキシエチルウレア、ウレア、アセトニルアセトン、ペンタエリスリトール、1,4−シクロヘキサンジオール、ヘキシレングリコール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノイソブチルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノイソブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、グリセリンモノアセテート、グリセリンジアセテート、グリセリントリアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、シクロヘキサノール、1,2−シクロヘキサンジオール、1−ブタノール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、3−ヘキセン−2,5−ジオール、2,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、2,4−ペンタンジオール、2,5−ヘキサンジオール、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、1−メトキシ−2−プロパノール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等が挙げられる。
【0024】
以上の如き水溶性有機溶剤の総量は、おおむね着色液全体に対して5〜40質量%の範囲で使用することが好ましい。上記の如き水溶性有機溶剤は、単独でも或いは混合物としても使用することができる。
【0025】
更に、本発明にかかる着色液には、上記の成分の他に必要に応じて、従来公知の一般的な各種添加剤である、例えば、粘度調整剤、防かび剤、防腐剤、酸化防止剤、消泡剤、界面活性剤、及び、尿素等のノズル乾燥防止剤を適宜に併用することができる。
【0026】
次に、本発明にかかる光量調節部材の製造方法において使用する透明基材について説明する。本発明において用いることのできる透明基材としては、光量調節部材とした場合における、機械的強度及び光学的特性等の必要特性を有していれば、特に限られるものではない。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ジアセテート、トリアセテート、セロハン、セルロイド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンクロライド、ポリアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン等からなる透明フィルム基材を用いることができる。又、前記した必要特性を満たすものであれば、ガラス製の基材も使用可能である。
【0027】
本発明にかかる光量調節部材の製造方法においては、上記に挙げた透明基材上に、着色液の受容層が形成されているものを使用することもできる。透明基材上に形成する着色液の受容層に用いる着色液を受容する材料としては、着色液を吸収し、着色液中の色材を層中に受容して定着し得るものであれば特に限られるものではなく、下記に挙げるような水溶性樹脂及び水分散性樹脂を用いることができる。
【0028】
水溶性樹脂としては、例えば、ポリビニルアルコール、及びアニオン変性ポリビニルアルコール、カチオン変性ポリビニルアルコール、アセタール変性ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコールの変性物;水系ポリウレタン;ポリビニルピロリドン;及びビニルピロリドン・酢酸ビニル共重合体、ビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、4級化したビニルピロリドンとジメチルアミノエチル・メタクリル酸の共重合体、ビニルピロリドンとメタクリルアミドプロピル塩化トリメチルアンモニウム共重合体等のポリビニルピロリドンの変性物;カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース系水溶性樹脂;及びカチオン化ヒドロキシエチルセルロース等のセルロースの変性物;ポリエステル、ポリアクリル酸(エステル)、メラミン樹脂、或いはこれらの変性物、少なくともポリエステルとポリウレタンとを含むグラフト共重合体等の合成樹脂;又、アルブミン、ゼラチン、カゼイン、でんぷん、カチオン化でんぷん、アラビアゴム、アルギン酸ソーダ等の天然樹脂を挙げることができる。
【0029】
又、水分散性樹脂としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリスチレン、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体、(メタ)アクリル酸エステル系重合体、酢酸ビニル−(メタ)アクリル酸(エステル)共重合体、ポリ(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリルアミド系共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、ポリビニルエーテル、シリコーン−アクリル系共重合体等、多数列挙することができるが、勿論、本発明は、これらに限定されるものではない。
【0030】
又、上記に挙げたような各種の樹脂に、アルミナ水和物や非晶質シリカ等を含有させた塗工液を用いることで、塗工膜に細孔(アルミナ水和物や非晶質シリカの微粒子間の隙間)を生じさせ、該細孔に着色液を吸収させる隙間吸収タイプの受容層を形成することも可能である。更に、受容層のコーティング性、着色液の吸収性能の制御、機械的特性の向上等のために、受容層を形成するための材料中に、各種の、界面活性剤、架橋剤、染料固着剤(耐水化剤)、消泡剤、酸化防止剤、粘度調整剤、pH調整剤、防かび剤及び可塑剤等を含有させてもよい。
【0031】
透明基材上に着色液の受容層を形成する方法としては、例えば、下記のようにして行う。先ず、上述した着色液を受容し得る水溶性樹脂及び水分散性樹脂等の材料を、必要に応じて添加する他の添加剤と共に、水或いはアルコール、多価アルコール類、又は他の適当な有機溶媒等から選択される液媒体に、溶解、又は分散させて塗工液を調製する。次いで、得られた塗工液を、例えば、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコーター法、バーコーター法、サイズプレス法、スプレーコート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法、スピンコート法等の塗工方法によって、透明基材表面に塗工する。その後、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム、ホットプレート等を用いて乾燥を行うことで、着色液の受容層を形成する。
【0032】
本発明にかかる光量調節部材の製造方法では、前記したような透明基材上に、或いは、着色液の受容層が形成されている透明基材上に、インクジェットヘッドを透明基材に対して相対的に走査させながら、着色液を吐出して、光学濃度領域を形成する。以下、かかる光学濃度領域の形成工程について説明する。
【0033】
本発明においては、前記のような成分からなる着色液を、透明基材上にインクジェット法を利用して付与し、所望の光量調節を可能とする光学濃度領域を形成する。この場合の着色液の付与方式としては、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたサーマルタイプ、或いは圧電素子を用いたピエゾタイプのインクジェットヘッドが利用可能である。以下に示すように、着色液の吐出量を変化させる必要がある場合には、吐出量の変調が比較的簡単にできるピエゾタイプのインクジェットヘッドを使用することが好ましい。この記録ヘッドを駆動して、着色液を付与する装置としては、市販のインクジェットプリンタを用いることも可能であるが、その際には、プリンタドライバによるガンマ補正や色変換の処理が行われるため、若干の留意が必要である。従って、できれば、本発明の吐出条件に対応した特別のプリント装置で行うことが好ましい。
【0034】
本発明では、前記のようなインクジェットヘッドから吐出させる着色液の状態を適宜に制御することで、均一の光量調節機能(均一濃度)を付与した光学濃度領域を形成したり、連続的に或いは段階的に光量調節機能が変化する勾配が付与された光学濃度領域を形成することが可能である。特に本発明による製造方法によれば、濃度勾配を有する光量調節部材も、均一濃度の光量調節部材と同じ工程で簡便に作成することが可能である。この点は、従来の蒸着等によって光量調節部材を製造する場合と大きく異なる点であり、製造上有利な点でもある。
【0035】
着色液の受容層に付与された着色液によって形成される光学濃度領域の状態は、例えば、インクジェットヘッドから吐出される着色液の吐出量、吐出位置、及び、その際に使用する着色液の種類や着色液ドットの数を制御することによって所望のものとできる。例えば、濃度勾配を有するNDフィルタを作成する場合には、インクジェットヘッドから吐出する着色液の種類やその数、又は、記録ピッチや吐出着色液量を、適宜に制御することで達成する。
【0036】
前記のようにして透明基材上に着色液を付与した後、必要に応じて、熱風乾燥炉、熱ドラム、ホットプレート等を用いて乾燥を行ってもよい。特に前記着色液を吸収し得る材料中に架橋剤を混合した場合には加熱或いは光照射を行うことにより被膜を硬化させる処理を行うことが効果的である。
【0037】
本発明の光量調節部材の製造方法では、前記のようにして透明基材の着色液の受容層上に着色液を付与して光学濃度領域を形成した後、更に、前記着色液の受容層上に透明の平坦化層を設けてもよい。この透明平坦化層は、着色液の受容層の表面や、内部における光散乱を防ぐ目的で設けられるものである。透明平坦化層の形成に用いられる材料としては、先に挙げた着色液を受容し得る材料と比較した場合に、屈折率差の少ないものを使用することが好ましい。これらの材料間での屈折率の差が大きい場合には、着色液の受容層と平坦化層との界面での反射等の影響によって、得られる光量調節部材の散乱成分が増加するためである。
【0038】
従って、このような理由から、透明平坦化層に用いられる材料としては、先に着色液を受容し得る材料として列挙したものの中から選択したものを使用することが好ましい。更に、着色液の受容層との密着性が良好で、平坦化層とした場合の機械的強度、光学的特性等が必要性能を満たし、且つ、着色液の受容層の上に積層可能な材料を用いることが好適である。しかし、本発明は、これに限定されない。
【0039】
上記のような材料を塗工液として行う透明平坦化層の成膜も、例えば、ロールコーター法、ブレードコーター法、エアナイフコーター法、ゲートロールコーター法、バーコーター法、サイズプレス法、スプレーコート法、グラビアコーター法、カーテンコーター法、スピンコート法等の従来の方法によって行うことができる。又、前記のようにして成膜後、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム、ホットプレート等を用いて乾燥を行って、透明平坦化層を形成することも好ましい。
【0040】
又、先に述べた、着色液の受容層中にアルミナ等の粒子を含み、これら粒子間の隙間に着色液を吸収する隙間吸収タイプの受容層が形成された透明基材を用いる場合には、着色液を付与した後、これらの隙間にシリコーンオイルや脂肪酸エステル等の液状の材料を埋め込んでもよい。この場合には、充填した前記のような液状物質が流失することを防ぐために、更に、前記したような通常の場合と同様の透明平坦化層を形成して被覆することが好ましい。
【0041】
本発明にかかる光量調節部材の製造方法では、光学特性を向上させる目的で、更に、透明平坦化層や透明基材上に反射防止膜等を形成してもよい。この反射防止膜は、可視光帯域において反射防止特性が優れる、及び水分や有害ガスの遮断特性に優れる、という特性が必要とされる。この要求を満たすためには、無機材料の蒸着多層膜を用いるのが好適である。
例えば、本出願人による特開平6−273601号公報に記載された反射防止膜を用いることで、フィルタの表面反射による迷光の発生を防止するとともに、水分や有害ガスの色材への浸入を遮断し、色材の劣化を防止することができる。
【0042】
光量調節部材の光学濃度を、段階的或いは連続的に変化させた場合の光学的優位性は、例えば、特開平6−95208号公報、特開平11−15042号公報等に記載されている。これに対して、本発明者らの検討によれば、本発明の製造方法によって製造された光学濃度が段階的或いは連続的に変化する光量調節部材は、絞り装置に適用した場合に、簡便な製造方法で得られたものであるにもかかわらず、上記した従来公知の技術によって得られているのと同等の効果を得ることができることを確認できることがわかった。
【0043】
以下、本発明の製造方法によって得られた光量調節部材を使用した光量調節装置について説明する。尚、本発明は、以下に記載する構成に限定されるものではない。図1(a)は、本発明の光量調節部材を具備した絞り羽根を示す図である。尚、ここでは光量調節装置として、ビデオカメラ等で使用される絞り装置を例にとって説明する。図1(b)は、図1(a)でのA−A’における断面図である。図中の101は絞り羽根全体を示し、先に説明したようにして形成した特定の光学濃度領域からなる着色部101P(図1のグラデーション部)と、光を透過させる透明部101R(グラデーション隣接部分)及び光を遮断する光遮断部材101Qで構成されている。尚、図1及び2中、光遮断部材101Qについては、光量調節部材101Pとの境界等を明確にするために彩色を施していないが、本来は、光を遮断する部材であるので黒色等で形成されている。又、図示した例では、着色部の上に透明平坦化層113が設けられ、更に、それぞれの最表面に反射防止膜114が設けられている。
【0044】
図2は、図1の絞り羽根を用いた光量調節装置の図である。図2において、100は光量調節装置全体を示している。101は、図1で示した第1の絞り羽根であり、102は第2の絞り羽根である。第2の絞り羽根102は、第1の絞り羽根と同様の方法で製造され、着色部102Pと光を透過させる透明部102R及び光遮断部材102Qとを有している。103は、不図示のモータの軸に孔103aにおいて嵌着されており、該孔103aを中心として回動される絞り羽根駆動レバーである。第1の絞り羽根101及び第2の絞り羽根102は、絞り羽根駆動レバー103の両端の突設ピン103b及び103cにそれぞれの溝穴101a及び102aにおいて係合している。105は、第1及び第2の絞り羽根101及び102のそれぞれの側縁部の溝101b及び102bに、相対摺動可能に係合している不図示の地板のガイドピン、106は、該地板に貫設されている光路孔、101c及び102cは第1及び第2の絞り羽根101及び102のそれぞれの絞り開口縁である。
【0045】
図2は、絞りが全開の時の状態を示している。絞りが全開の状態から、絞りを次第に絞っていくと、絞りの開口部である光路孔106は、第1及び第2の絞り羽根の着色部101P及び102Pで覆われるため、光路孔106を通る光束の透過率が徐々に低くなる。
【0046】
図3は、図2で示した光量調節装置を光学装置に配置した場合における概略配置図である。本実施例では、光学装置は動画像若しくは静止画像を撮像手段で電気信号に光電変換し、これをデジタルデータとして記録するビデオカメラを例にとって説明する。400は、複数のレンズ群からなる撮影光学系で、第1レンズ群401、第2レンズ群402、第3レンズ群403、及び、図2で示した絞り装置100で構成される。401は固定の前玉レンズ群、402はバリエータレンズ群、403はフォーカシングレンズ群である。404は光学ローパスフィルタである。又、撮影光学系400の焦点位置(予定結像面)には、撮像手段411が配置される。これには、照射された光エネルギーを電荷に変換する複数の光電変換部、該電荷を蓄える電荷蓄積部、及び該電荷を転送し、外部に送出する電荷転送部からなる2次元CCD等の光電変換手段が用いられる。
【0047】
421は、液晶ディスプレイ等の表示器で、撮像手段411で取得した被写体像や、光学装置の動作状況を表示する。422は、操作スイッチ群でズームスイッチ、撮影準備スイッチ、撮影開始スイッチ、シャッター秒時等を設定する撮影条件スイッチで構成される。423はアクチュエータで、これによりフォーカス駆動を行い、撮影光学系400の焦点状態を調節したり、その他の部材を駆動する。
【0048】
CPU431では、取り込まれた平均濃度の大きさが、自身内にメモリーされている適正露出に相当する数値と一致しているかどうかを算出し、差のある場合は、その差分との絶対符号との絶対値に応じて絞り開口を変化させ、若しくは、撮像手段411への電荷蓄積時間を変化させることになる。絞りを動かす場合には、絞り駆動回路432により、絞り羽根駆動レバー103が103aを回転中心とし回動することで、絞り羽根101及び102が上下にスライドする。これにより、開口部である光路孔106の大きさが変化する。このようにして、絞り開口面積或いは電荷蓄積時間を変化させることで、最適の露出を得ることができる。
【0049】
最適露出にて、撮像手段411上に結像した被写体の像は、その明るさの強弱に応じた画素毎の電荷量として、電気信号に変換され、アンプ回路441で増幅された後、カメラ信号処理回路442で所定のγ補正等の処理を施される。尚、この処理は、A/D変換後のデジタル信号処理で行われてもよい。そして、このようにして作られた映像信号は、レコーダ443にて記録される。
【0050】
【実施例】
次に、実施例及び比較例を挙げて本発明を具体的に説明する。尚、文中「部」及び「%」とあるのは特に断りのない限り質量基準である。
【0051】
(実施例1)
本実施例においては、可視領域(400〜700nm)で分光透過率がフラットな光量調節部材である、図1に示されたようなNDフィルタを作成した。透明基材には、厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルムの上に着色液の受容層が形成されたものを用いた。この際、着色液の受容層は、下記の方法によって形成した。先ず、ポリビニルアルコールを用い、このポリビニルアルコール樹脂が固形分換算で10部となる水溶液を調製し、塗工液とした。次に、得られた塗工液を、ワイヤーバーを用いて、透明基材であるポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗工した後、熱風乾燥オーブンによって、100℃、5分の条件で乾燥を行った。このようにして作製した着色液の受容層の厚みは7μmであった。
【0052】
次に、エネルギー発生素子として電気熱変換体を用いたバブルジェット(登録商標)タイプのインクジェットプリンタ;キヤノン(株)製BJS600のインクタンクに、下記の組成を有する着色液と透明液の2種の液体組成物を充填した。そして、上記で作成した受容層を有する透明基材上に、該着色液と該透明液を付与して、特定の光学濃度領域からなる着色部を形成して、光量調節部材のパターンを作成した。この際、上記プリンタによって着色液を付与する場合に、形成される着色部は、着色部の光学濃度が連続的に変化する濃度勾配を与えるものとし、又、一部を、透明液を用いて透明領域となるようにした。
【0053】
〔着色液の組成〕
【0054】
〔透明液の組成〕
【0055】
上記のようにして形成した着色部である着色樹脂層と透明部である透明樹脂層の表面に、更に、以下の手順で平坦化層を設けた。先ず、スチレン−ブタジエン共重合体(JSR(株)製 TR2000C)を含む塗工液を、固形分換算で上記共重合体が10部となるようにトルエン/メチルエチルケトン溶液を用いて調製した。この塗工液を、ワイヤーバーを用いて着色層上に塗工し、熱風乾燥オーブンにより100℃、5分の条件で乾燥を行った。このようにして作成された平坦化層の厚みは10μmであった。
【0056】
<比較例1>
着色液に、下記の組成を有する着色液を用いた以外は実施例1と同様の方法でNDフィルタを作成した。
【0057】
〔着色液の組成〕
【0058】
[評価]
(分光透過率の評価)
上記のようにして作製した実施例1及び比較例1のNDフィルタについて、光学濃度約0.15(光透過率 約0.708)の部位における分光透過率を、紫外可視分光光度計((株)日立製作所:U−3300))を用いて評価した。その結果を、それぞれ図4及び図5に示した。
【0059】
図4に示したように、C.I.サルファー・ブラック1を含む着色液を用いて光学濃度領域を形成した実施例1におけるNDフィルタの分光透過率は、可視領域(400〜700nm)において、ほぼフラットであり、良好な結果が得られた。即ち、分光透過率の許容限界値は、一般に、中心値±5%と言われており、実施例1で得たNDフィルタの結果はこの値を満足し得るものであった。一方、図5に示したように、比較例1で得たNDフィルタの分光透過率は、可視領域(400〜700nm)において、約620nm以上の領域で透過率が上昇しており、上記した分光透過率の許容限界値を満足できるものではなかった。
【0060】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、分光透過率が可視光域(400〜700nm)においてほぼフラットな、NDフィルタとして使用可能な光量調節部材が簡便に得られる光量調節部材の製造方法が提供される。更に、本発明によれば、上記の方法によって、分光透過率が可視光域(400〜700nm)においてほぼフラットなNDフィルタとして使用可能な光学特性に優れ、安価な光量調節部材、光量調節装置及び撮影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明にかかる光量調節部材を具備した絞り羽根の概略図であり、(b)は(a)でのA−A’における断面図である。
【図2】図1の絞り羽根を用いた光量調節装置の概略図である。
【図3】図2の光量調節装置を組み込んだ撮影装置の模式的な構成図である。
【図4】実施例1のNDフィルタの光学濃度約0.15の部位における分光透過率を示すグラフである。
【図5】比較例1のNDフィルタの光学濃度約0.15の部位における分光透過率を示すグラフである。
【符号の説明】
100:光量調節装置
101、102:絞り羽根
101a、102a:溝穴
101b、102b:溝
101c、102c:絞り開口縁
103:絞り羽根駆動レバー
103a:孔
103b、103c:突設ピン
101P、102P:着色部
101Q、102Q:光遮断部材
101R、102R:透明部
105:ガイドピン
106:地板の光路孔
111:透明基材
112:着色液の受容層
113:透明平坦化層
114:反射防止膜
400:撮影光学系
401:第1レンズ群
402:第2レンズ群
403:第3レンズ群
404:光学ローパスフィルタ
411:撮像手段
421:表示器
422:操作スイッチ群
423:アクチュエータ
431:CPU
432:絞り駆動回路
433:CCD駆動回路
441:アンプ回路
442:カメラ信号処理回路
443:レコーダ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light amount adjusting member, for example, a neutral density filter, in a light amount adjusting device used in a photographing apparatus such as a camera or an optical apparatus, and in particular, its spectral transmission characteristic is in a visible light range (400 to 700 nm). In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a light amount adjusting member suitable for manufacturing an ND filter that is substantially constant in FIG.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, an optical device such as a digital camera or a video camera has a diaphragm device for adjusting the amount of light. And in this diaphragm | throttle device, adjusting a light quantity is normally performed using a diaphragm blade. However, particularly for a high-luminance subject, if the aperture diameter becomes too small, the resolution is degraded due to diffraction. Therefore, the aperture diameter is limited, and at the same time, a neutral density filter (hereinafter referred to as a light intensity adjusting member). , Abbreviated as ND filter) or the like is used to limit the amount of light passing therethrough, thereby preventing image quality deterioration. Specifically, an ND filter, which is a separate member from the diaphragm blades, is attached to a part of the diaphragm blades with an adhesive, so that when the subject has high brightness, the diaphragm diameter is reduced to a very small value. Instead, the diaphragm aperture is maintained at a constant size, and instead, the ND filter is positioned on the optical axis to limit the amount of light passing therethrough. Further, as the ND filter, a filter having a gradient in the light amount adjustment function (hereinafter referred to as density gradient) is used, and the light amount may be further adjusted by moving the filter on the optical axis. . There have also been proposed various diaphragm devices that are configured to have an optical function independently without attaching an ND filter to the diaphragm blades.
[0003]
As the ND filter as the light amount adjusting member in the light amount adjusting device as described above, generally, a metal film or a dielectric film formed by vapor deposition or the like, or a multi-layered structure thereof is generally used. . This is because these materials have good optical properties and excellent durability. In addition, as other ND filter manufacturing methods, glass, cellulose acetate, which is a transparent film forming material, PET, etc. are mixed with a dye or pigment that absorbs light and kneaded. There is a type in which a light-absorbing dye or pigment is applied to a transparent substrate made of Furthermore, an ND filter manufacturing method using a silver salt film has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). Furthermore, the light amount adjusting member having a density gradient is used as a light amount adjusting device such as a laser beam printer even if the spectral transmission characteristics are not constant (see, for example, Patent Document 2).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-173004
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-14923
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the ND filter formed with a film by vapor deposition has a problem that the cost of the product increases due to the fact that the scale of the manufacturing apparatus is large and the manufacturing process is complicated. In addition, with a type in which a dye or pigment is kneaded into a forming material such as a film or a type that is applied to the surface of a substrate, an ND filter with a uniform concentration can be created, but a filter having a concentration gradient is The creation was very difficult. Furthermore, if a silver salt film is used, it is possible to create a filter having a concentration gradient, but there is a problem that light scattering occurs due to silver particles remaining in the film and its optical characteristics deteriorate. is there.
[0006]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a light amount adjusting member that is inexpensive and has excellent optical characteristics, in particular, a light amount that can easily manufacture an ND filter having a spectral transmittance that is substantially flat in the visible light region (400 to 700 nm). An object of the present invention is to provide a method for manufacturing the adjusting member. It is another object of the present invention to provide a light amount adjusting device and a photographing device including a light amount adjusting member which is manufactured by the above-described simple manufacturing method and has an inexpensive and excellent optical characteristic.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the present invention provides [1] C.I. I. A light amount adjusting member comprising Sulfur Black 1. Another aspect of the present invention is [2] C.I. I. A step of discharging a colored liquid containing Sulfur Black 1 onto a transparent base material and applying the colored liquid onto the transparent base material to form a colored portion consisting of a specific optical density region. It is a manufacturing method of the light quantity adjustment member to perform. Another embodiment of the present invention uses [3] a transparent base material on which a receiving layer for absorbing a colored liquid is formed on the surface. I. A light amount adjusting member comprising: a step of discharging a colored liquid containing Sulfur Black 1 and applying the colored liquid on the transparent substrate to form a colored portion composed of a specific optical density region. It is a manufacturing method.
[0008]
Moreover, the following [4]-[6] is mentioned as more preferable embodiment of the manufacturing method of an above-described light quantity adjustment member. [4] The method for producing a light amount adjusting member according to [2] or [3], further including a step of providing a transparent layer on a surface of the colored portion after the step of forming the colored portion. [5] After the step of forming the colored portion, the method further includes a step of providing a transparent layer on the surface of the colored portion, and further on the surface of the transparent layer formed by the step and / or a transparent substrate. The manufacturing method of the light quantity adjustment member in any one of said [2]-[4] which has the process of vapor-depositing an inorganic film | membrane on the surface of this. [6] The optical density region having the specific density has a density distribution which is formed by partially changing a color material type and / or an applied amount and which changes continuously or stepwise. ] The manufacturing method of the light quantity adjustment member in any one of [5].
[0009]
Moreover, another embodiment of the present invention includes the following [7] to [9]. Another aspect of the present invention is [7] a light amount adjusting member manufactured by the method for manufacturing a light amount adjusting member according to any one of [2] to [6]. Another aspect of the present invention is [8] a light amount adjusting device including the light amount adjusting member according to [1] or [7]. Another aspect of the present invention is [9] a light amount adjusting device, a photographing optical system for forming a subject image, a photographing means for photoelectrically converting the subject image, and a recording means for recording a photoelectrically converted signal. The light amount adjusting device disposed in the photographing optical system is the light amount adjusting device described in [8].
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments.
The light quantity adjusting member according to the present invention has C.I. in a colored portion composed of a specific optical density region. I. Sulfur Black 1 is used. C. I. Sulfur Black 1 is a dye classified as a sulfur-containing dye. The present inventors have so far attempted to obtain an ND filter that can absorb light in the wavelength region of 400 to 700 nm to the same extent by combining various color materials. However, according to the study by the present inventors, C.I. I. It has been found that Sulfur Black 1 alone can easily provide a light amount adjusting member having a spectral transmittance that is substantially flat in the visible light region (400 to 700 nm). In addition, this color material is excellent in light resistance and migration resistance, and in this respect as well, it can be suitably used as a color material constituting the colored portion of the light amount adjusting member.
[0011]
In the manufacturing method of the light quantity adjusting member according to the present invention, C.I. I. A colored liquid containing Sulfur Black 1 is discharged onto a transparent substrate or a transparent substrate having a colored liquid receiving layer provided on the surface, and the colored liquid is applied onto these transparent substrates. A colored portion composed of a specific optical density region is formed. When an ND filter is manufactured by such a method, C.I. I. In combination with Sulfur Black 1, a plurality of dyes, pigments, carbon black, etc. are used in combination to form a colored portion on a transparent substrate or on a transparent substrate having a colored liquid receiving layer on the surface. You may mix so that the spectral transmittance in may be planarized more in visible region (400-700 nm). The allowable limit value of the spectral transmittance of the ND filter is generally said to be a center value ± 5%. I. When Sulfur Black 1 is combined with another color material, it is preferable to appropriately adjust the color material and the amount ratio so as to fall within the allowable limit value.
[0012]
C. I. As the toning dye used together with Sulfur Black 1, any dye such as a direct dye, an acid dye, a basic dye and a disperse dye can be used. Hereinafter, specific examples of the dye that can be used in this case will be described.
[0013]
Specifically, for example,
C. I. Direct Black 4, 9, 11, 17, 19, 22, 32, 80, 151, 154, 168, 171, 194, 195;
C. I. Direct Blue 1, 2, 6, 8, 22, 34, 70, 71, 76, 78, 86, 142, 199, 200, 201, 202, 203, 207, 218, 236, 287;
C. I. Direct Red 1, 2, 4, 8, 9, 11, 13, 15, 20, 28, 31, 33, 37, 39, 51, 59, 62, 63, 73, 75, 80, 81, 83, 87 , 90, 94, 95, 99, 101, 110, 189, 225, 227;
C. I. Direct Yellow 1, 2, 4, 8, 11, 12, 26, 27, 28, 33, 34, 41, 44, 48, 86, 87, 88, 132, 135, 142, 144, 173;
[0014]
C. I. Food Black 1, 2;
C. I. Acid Black 1, 2, 7, 16, 24, 26, 28, 31, 48, 52, 63, 107, 112, 118, 119, 121, 172, 194, 208;
C. I. Acid Blue 1, 7, 9, 15, 22, 23, 27, 29, 40, 43, 55, 59, 62, 78, 80, 81, 90, 102, 104, 111, 185, 254;
C. I. Acid Red 1, 4, 8, 13, 14, 15, 18, 21, 26, 35, 37, 52, 249, 257, 289, 315;
C. I. Acid Yellow 1, 3, 4, 7, 11, 12, 13, 14, 19, 23, 25, 34, 38, 41, 42, 44, 53, 55, 61, 71, 76, 79, 121;
[0015]
C. I. Reactive Blue 1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 9, 13, 14, 15, 17, 18, 19, 20, 21, 25, 26, 27, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 37, 38, 39, 40, 41, 43, 44, 46;
C. I. Reactive Red 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 11, 12, 13, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 28, 29, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 45, 46, 49, 50, 58, 59, 63, 64, 180;
C. I. Reactive Yellow 1, 2, 3, 4, 6, 7, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 37, 42;
C. I. Reactive Black 1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 18;
Projet Fast Cyan 2 (Zeneca), Projet Fast Magenta 2 (Zeneca), Projet Fast Yellow 2 (Zeneca), Projet Fast Black 2 (Zeneca), etc. It is not a thing.
[0016]
Furthermore, any pigment such as an inorganic pigment or an organic pigment can be used as the toning pigment. In particular,
Carbon black;
C. I. Pigment Yellow 1, 2, 3, 12, 13, 14, 16, 17, 73, 74, 75, 83, 93, 95, 97, 98, 114, 128, 129, 151, 154, 195;
C. I. Pigment Red 5, 7, 12, 48 (Ca), 48 (Mn), 57 (Ca), 57: 1, 57 (Sr), 60, 112, 122, 123, 168, 184, 202;
C. I. Pigment Blue 1, 2, 3, 15: 3, 15:34, 16, 22, 60,
C. I. Examples include, but are not limited to, wat blue 4, 6 and the like.
[0017]
When the above-mentioned pigments are used as the colorant for toning, it is preferable to use a dispersant in combination in order to disperse the pigment stably in the coloring liquid. As the dispersant, a polymer dispersant, a surfactant-based dispersant, or the like can be used. Specific examples of the polymer dispersant include, for example, polyacrylate, styrene-acrylic acid copolymer salt, styrene-methacrylic acid copolymer salt, styrene-acrylic acid-acrylic acid ester copolymer salt, styrene- Maleic acid copolymer salt, acrylic acid ester-maleic acid copolymer salt, styrene-methacrylsulfonic acid copolymer salt, vinylnaphthalene-maleic acid copolymer salt, β-naphthalenesulfonic acid formalin condensate salt, polyvinylpyrrolidone , Polyethylene glycol, polyvinyl alcohol and the like. Among them, it is preferable to use those having a weight average molecular weight of 1,000 to 30,000 and an acid value of 100 to 430.
[0018]
Examples of the surfactant dispersant include lauryl benzene sulfonate, lauryl sulfonate, lauryl benzene carboxylate, lauryl naphthalene sulfonate, aliphatic amine salt, polyethylene oxide condensate, and the like. Either can be used. The amount of these dispersants used is preferably in the range of pigment used mass: dispersant used mass = 10: 5 to 10: 0.5.
[0019]
In the present invention, for example, as described in JP-A-5-186704 and JP-A-8-3498, self-dispersion is enabled by introducing a water-soluble group on the surface of carbon black. Self-dispersing carbon black pigments can also be used as color materials for toning. If such a self-dispersing type carbon black is used, it is not always necessary to use a dispersant as mentioned above.
[0020]
In the coloring liquid used in the present invention, C.I. I. Sulfur Black 1 is used, and one or more of the toning dyes and pigments listed above can be used in combination. The concentration of these dyes and pigments is not particularly limited, but is usually selected appropriately from the range of 0.05 to 20% by mass with respect to the total amount of the colored liquid.
[0021]
The coloring liquid used in the present invention is obtained by dissolving or dispersing the above-described coloring material in a liquid medium. Next, the liquid medium used in this case will be described. In the present invention, it is preferable to use a mixed solvent of water and a water-soluble organic solvent as the liquid medium. As the water used in the present invention, it is desirable to use deionized water rather than general water containing various ions. Further, the water content is preferably in the range of 35 to 96 mass% with respect to the total amount of the colored liquid.
[0022]
The water-soluble organic solvent used by mixing with water may be appropriately selected from the following water-soluble organic solvents according to the purpose. The water-soluble organic solvent adjusts the viscosity of the coloring liquid to an appropriate viscosity that is preferable for use. Therefore, the drying speed of the coloring liquid is delayed, the solubility of the coloring material is increased, and the nozzle of the recording head is prevented from being clogged. It is used for various purposes.
[0023]
Examples of the water-soluble organic solvent include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tripropylene glycol, glycerin, 1,2,4-butanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,2,5-pentanetriol. 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, dimethyl sulfoxide, diacetone alcohol, glycerin monoallyl ether, propylene glycol, butylene glycol, polyethylene glycol 300, thiodiglycol, N- Methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidone, γ-butyrolactone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, trimethylolpropane, trimethylolethane, neopentylglycol, ethylene glycol Coal monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monoallyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, di Propylene glycol monomethyl ether, β-dihydroxyethyl urea, urea, acetonyl acetone, pentaerythritol, 1,4-cyclohexanediol, hexylene glycol, ethylene glycol monopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoisobutyl ether, ethylene glycol Mo Phenyl ether, diethylene glycol diethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monoisobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol diethyl ether, tetraethylene glycol dimethyl ether, tetraethylene glycol diethyl ether, propylene glycol monobutyl ether, di Propylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl ether, glycerin monoacetate, glycerin diacetate, glycerin tri Cetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, diethylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanol, 1,2-cyclohexanediol, 1-butanol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 3-hexene-2,5-diol, 2, 3-butanediol, 1,5-pentanediol, 2,4-pentanediol, 2,5-hexanediol, ethanol, n-propanol, 2-propanol, 1-methoxy-2-propanol, furfuryl alcohol, tetrahydrofur Examples include furyl alcohol.
[0024]
The total amount of the water-soluble organic solvent as described above is preferably used in the range of 5 to 40% by mass with respect to the entire coloring liquid. The above water-soluble organic solvents can be used alone or as a mixture.
[0025]
Further, the coloring liquid according to the present invention may include various conventionally known general additives in addition to the above-described components, for example, viscosity modifiers, fungicides, preservatives, antioxidants. Antifoaming agents, surfactants, and nozzle drying inhibitors such as urea can be used in combination as appropriate.
[0026]
Next, the transparent base material used in the manufacturing method of the light quantity adjustment member concerning this invention is demonstrated. The transparent substrate that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it has necessary characteristics such as mechanical strength and optical characteristics in the case of a light amount adjusting member. For example, a transparent film substrate made of polyethylene terephthalate, diacetate, triacetate, cellophane, celluloid, polycarbonate, polyimide, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyacrylate, polyethylene, polypropylene, or the like can be used. Further, a glass substrate can be used as long as it satisfies the above-mentioned necessary characteristics.
[0027]
In the method for producing a light amount adjusting member according to the present invention, a member in which a colored liquid receptive layer is formed on the transparent substrate mentioned above can be used. As a material for receiving the coloring liquid used for the receiving layer of the coloring liquid formed on the transparent substrate, particularly if it can absorb the coloring liquid and can receive and fix the coloring material in the coloring liquid in the layer. The water-soluble resin and water-dispersible resin listed below are not limited and can be used.
[0028]
Examples of the water-soluble resin include polyvinyl alcohol and modified products of polyvinyl alcohol such as anion-modified polyvinyl alcohol, cation-modified polyvinyl alcohol, and acetal-modified polyvinyl alcohol; water-based polyurethane; polyvinyl pyrrolidone; and vinyl pyrrolidone / vinyl acetate copolymer, Modification of polyvinylpyrrolidone such as vinylpyrrolidone and dimethylaminoethyl / methacrylic acid copolymer, quaternized vinylpyrrolidone / dimethylaminoethyl / methacrylic acid copolymer, vinylpyrrolidone and methacrylamidepropyltrimethylammonium chloride copolymer Cellulose-based water-soluble resins such as carboxymethyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose; and cationized hydroxyethyl cell Modified products of cellulose such as cellulose; Synthetic resins such as polyester, polyacrylic acid (ester), melamine resin, or modified products thereof, and graft copolymers containing at least polyester and polyurethane; albumin, gelatin, casein And natural resins such as starch, cationized starch, gum arabic, and sodium alginate.
[0029]
Examples of the water dispersible resin include polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer, polystyrene, styrene- (meth) acrylate copolymer, (meth) acrylate polymer, vinyl acetate- (Meth) acrylic acid (ester) copolymer, poly (meth) acrylamide, (meth) acrylamide copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-propylene copolymer, polyvinyl ether , Silicone-acrylic copolymers and the like can be listed, but of course the present invention is not limited to these.
[0030]
In addition, by using a coating liquid containing alumina hydrate, amorphous silica or the like in various resins as mentioned above, pores (alumina hydrate or amorphous It is also possible to form a gap absorption type receiving layer that creates gaps between silica fine particles and absorbs the colored liquid in the pores. Furthermore, various surfactants, crosslinking agents, and dye fixing agents are included in the material for forming the receiving layer in order to control the coating property of the receiving layer, control the absorption performance of the colored liquid, and improve the mechanical properties. (Waterproofing agent), antifoaming agent, antioxidant, viscosity adjusting agent, pH adjusting agent, antifungal agent, plasticizer and the like may be contained.
[0031]
As a method for forming a colored liquid receptive layer on a transparent substrate, for example, it is carried out as follows. First, water or alcohol, polyhydric alcohols, or other suitable organic materials, together with other additives to be added as necessary, such as water-soluble resins and water-dispersible resins that can accept the above-described coloring liquid A coating liquid is prepared by dissolving or dispersing in a liquid medium selected from a solvent and the like. Next, the obtained coating liquid is, for example, roll coater method, blade coater method, air knife coater method, gate roll coater method, bar coater method, size press method, spray coating method, gravure coater method, curtain coater method, spin Coating is performed on the surface of the transparent substrate by a coating method such as a coating method. After that, for example, by using a hot air drying furnace, a thermal drum, a hot plate or the like, a colored liquid receiving layer is formed.
[0032]
In the method for producing a light amount adjusting member according to the present invention, the ink jet head is relative to the transparent substrate on the transparent substrate as described above or on the transparent substrate on which the colored liquid receiving layer is formed. The optical density region is formed by discharging the colored liquid while scanning the target. Hereinafter, the process of forming the optical density region will be described.
[0033]
In the present invention, a coloring liquid comprising the above components is applied on a transparent substrate using an ink jet method to form an optical density region that enables a desired light amount adjustment. As a coloring liquid application method in this case, a thermal type using an electrothermal transducer as an energy generating element or a piezo type inkjet head using a piezoelectric element can be used. As described below, when it is necessary to change the discharge amount of the colored liquid, it is preferable to use a piezo-type inkjet head that can relatively easily modulate the discharge amount. As a device for driving the recording head and applying the colored liquid, it is possible to use a commercially available ink jet printer, but in that case, gamma correction and color conversion processing by the printer driver is performed. Some attention is needed. Therefore, if possible, it is preferable to use a special printing apparatus corresponding to the discharge conditions of the present invention.
[0034]
In the present invention, by appropriately controlling the state of the coloring liquid discharged from the ink jet head as described above, an optical density region having a uniform light amount adjustment function (uniform density) can be formed, continuously or in stages. In addition, it is possible to form an optical density region to which a gradient that changes the light amount adjustment function is given. In particular, according to the manufacturing method of the present invention, a light amount adjusting member having a density gradient can be easily produced in the same process as the light amount adjusting member having a uniform density. This point is greatly different from the case of manufacturing the light amount adjusting member by conventional vapor deposition or the like, and is also an advantage in manufacturing.
[0035]
The state of the optical density region formed by the coloring liquid applied to the receiving layer of the coloring liquid is, for example, the discharge amount of the coloring liquid discharged from the inkjet head, the discharge position, and the type of the coloring liquid used at that time. Or by controlling the number of colored liquid dots. For example, when an ND filter having a concentration gradient is created, it is achieved by appropriately controlling the type and number of colored liquids discharged from the inkjet head, the recording pitch, and the amount of colored liquid discharged.
[0036]
After applying a coloring liquid on a transparent base material as mentioned above, you may dry using a hot air drying furnace, a hot drum, a hot plate, etc. as needed. In particular, when a crosslinking agent is mixed in a material that can absorb the coloring liquid, it is effective to perform a treatment for curing the film by heating or light irradiation.
[0037]
In the method for producing a light amount adjusting member of the present invention, after the colored liquid is applied on the colored liquid receiving layer of the transparent substrate to form the optical density region as described above, the colored liquid receiving layer is further formed. A transparent flattening layer may be provided. This transparent flattening layer is provided for the purpose of preventing light scattering on the surface and inside of the colorant receiving layer. As the material used for forming the transparent flattening layer, it is preferable to use a material having a small difference in refractive index when compared with the materials capable of receiving the above-described colored liquid. This is because when the difference in refractive index between these materials is large, the scattering component of the obtained light amount adjusting member increases due to the influence of reflection at the interface between the receiving layer and the flattening layer of the colored liquid. .
[0038]
Therefore, for this reason, it is preferable to use a material selected from those listed above as materials capable of receiving the colored liquid as the material used for the transparent flattening layer. Furthermore, the material having good adhesion to the receiving layer of the coloring liquid, the mechanical strength, optical characteristics, etc. in the case of the flattening layer satisfy the required performance, and can be laminated on the receiving layer of the coloring liquid Is preferably used. However, the present invention is not limited to this.
[0039]
Film formation of a transparent flattening layer performed using the above materials as a coating liquid is also possible, for example, roll coater method, blade coater method, air knife coater method, gate roll coater method, bar coater method, size press method, spray coat method It can be performed by a conventional method such as a gravure coater method, a curtain coater method, or a spin coat method. Further, after the film formation as described above, it is also preferable to form a transparent flattened layer by performing drying using, for example, a hot air drying furnace, a thermal drum, a hot plate or the like.
[0040]
In the case of using the transparent base material, in which the receiving layer of the coloring liquid includes particles such as alumina and the gap absorbing type receiving layer that absorbs the coloring liquid is formed between the particles, as described above. After applying the coloring liquid, a liquid material such as silicone oil or fatty acid ester may be embedded in these gaps. In this case, in order to prevent the liquid material as described above from being washed away, it is preferable to further form and cover the same transparent flattening layer as in the normal case as described above.
[0041]
In the manufacturing method of the light quantity adjusting member according to the present invention, an antireflection film or the like may be further formed on the transparent flattening layer or the transparent substrate for the purpose of improving the optical characteristics. This antireflection film is required to have excellent antireflection characteristics in the visible light band and excellent moisture and harmful gas blocking characteristics. In order to satisfy this requirement, it is preferable to use a vapor-deposited multilayer film of an inorganic material.
For example, the use of the antireflection film described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-273601 by the present applicant prevents stray light from being generated due to reflection on the surface of the filter, and blocks moisture and harmful gas from entering the coloring material. In addition, the color material can be prevented from deteriorating.
[0042]
The optical superiority when the optical density of the light amount adjusting member is changed stepwise or continuously is described, for example, in JP-A-6-95208 and JP-A-11-15042. On the other hand, according to the study by the present inventors, the light amount adjusting member whose optical density manufactured by the manufacturing method of the present invention changes stepwise or continuously is simple when applied to an aperture device. Although it was obtained by the manufacturing method, it was found that it was possible to confirm that an effect equivalent to that obtained by the above-described conventionally known technique can be obtained.
[0043]
Hereinafter, the light quantity adjusting device using the light quantity adjusting member obtained by the manufacturing method of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited to the structure described below. Fig.1 (a) is a figure which shows the aperture blade which comprised the light quantity adjustment member of this invention. Here, a diaphragm device used in a video camera or the like will be described as an example of the light amount adjusting device. FIG.1 (b) is sectional drawing in AA 'in Fig.1 (a). Reference numeral 101 in the drawing denotes the entire aperture blade, and a colored portion 101P (gradation portion in FIG. 1) made of a specific optical density region formed as described above, and a transparent portion 101R (gradation adjacent portion) that transmits light. ) And a light blocking member 101Q that blocks light. In FIGS. 1 and 2, the light blocking member 101Q is not colored in order to clarify the boundary with the light amount adjusting member 101P. However, since it is originally a member that blocks light, it is black or the like. Is formed. In the illustrated example, a transparent flattening layer 113 is provided on the colored portion, and an antireflection film 114 is provided on each outermost surface.
[0044]
FIG. 2 is a diagram of a light amount adjusting device using the diaphragm blades of FIG. In FIG. 2, reference numeral 100 denotes the entire light amount adjusting device. 101 is the first diaphragm blade shown in FIG. 1, and 102 is the second diaphragm blade. The second diaphragm blade 102 is manufactured by the same method as the first diaphragm blade, and includes a colored portion 102P, a transparent portion 102R that transmits light, and a light blocking member 102Q. Reference numeral 103 denotes a diaphragm blade driving lever that is fitted in a shaft of a motor (not shown) in a hole 103a and is rotated around the hole 103a. The first diaphragm blade 101 and the second diaphragm blade 102 are engaged with the projecting pins 103b and 103c at both ends of the diaphragm blade driving lever 103 in the respective groove holes 101a and 102a. Reference numeral 105 denotes a guide pin of a ground plate (not shown) that is slidably engaged with the grooves 101b and 102b at the side edges of the first and second diaphragm blades 101 and 102, and 106 denotes the ground plate. The optical path holes 101c and 102c penetrating through the apertures are the aperture opening edges of the first and second aperture blades 101 and 102, respectively.
[0045]
FIG. 2 shows a state when the aperture is fully open. When the diaphragm is gradually narrowed from the fully opened state, the optical path hole 106 which is the aperture of the diaphragm is covered with the colored portions 101P and 102P of the first and second diaphragm blades, and thus passes through the optical path hole 106. The light transmittance is gradually lowered.
[0046]
FIG. 3 is a schematic layout diagram when the light amount adjusting device shown in FIG. 2 is arranged in an optical device. In the present embodiment, an optical apparatus will be described by taking as an example a video camera that photoelectrically converts a moving image or a still image into an electric signal by an imaging means and records this as digital data. An imaging optical system 400 includes a plurality of lens groups, and includes a first lens group 401, a second lens group 402, a third lens group 403, and the diaphragm device 100 shown in FIG. Reference numeral 401 denotes a fixed front lens group, 402 denotes a variator lens group, and 403 denotes a focusing lens group. Reference numeral 404 denotes an optical low-pass filter. An imaging unit 411 is disposed at the focal position (scheduled imaging plane) of the photographing optical system 400. This includes a photoelectric conversion unit such as a two-dimensional CCD comprising a plurality of photoelectric conversion units that convert irradiated light energy into charges, a charge storage unit that stores the charges, and a charge transfer unit that transfers the charges and sends them to the outside. Conversion means are used.
[0047]
Reference numeral 421 denotes a display such as a liquid crystal display, which displays the subject image acquired by the imaging unit 411 and the operation status of the optical device. Reference numeral 422 denotes a group of operation switches including a zoom switch, a shooting preparation switch, a shooting start switch, and a shooting condition switch for setting a shutter speed. Reference numeral 423 denotes an actuator that performs focus driving, adjusts the focus state of the photographing optical system 400, and drives other members.
[0048]
The CPU 431 calculates whether the captured average density is equal to the numerical value corresponding to the appropriate exposure stored in itself, and if there is a difference, the absolute sign of the difference is calculated. Depending on the absolute value, the aperture opening is changed, or the charge accumulation time in the imaging means 411 is changed. When moving the diaphragm, the diaphragm blade driving lever 103 is rotated about the rotation center 103a by the diaphragm driving circuit 432, so that the diaphragm blades 101 and 102 slide up and down. As a result, the size of the optical path hole 106 that is the opening changes. In this way, the optimum exposure can be obtained by changing the aperture area or the charge accumulation time.
[0049]
The image of the subject imaged on the image pickup means 411 at the optimum exposure is converted into an electric signal as a charge amount for each pixel according to the intensity of the brightness, amplified by the amplifier circuit 441, and then the camera signal. The processing circuit 442 performs processing such as predetermined γ correction. Note that this processing may be performed by digital signal processing after A / D conversion. The video signal thus created is recorded by the recorder 443.
[0050]
【Example】
Next, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples. In the text, “parts” and “%” are based on mass unless otherwise specified.
[0051]
(Example 1)
In this example, an ND filter as shown in FIG. 1, which is a light amount adjusting member having a flat spectral transmittance in the visible region (400 to 700 nm), was created. As the transparent base material, a 75-μm thick polyethylene terephthalate film on which a colored liquid receiving layer was formed was used. At this time, the receiving layer of the colored liquid was formed by the following method. First, using polyvinyl alcohol, the aqueous solution from which this polyvinyl alcohol resin became 10 parts by solid content conversion was prepared, and it was set as the coating liquid. Next, after coating the obtained coating liquid on the polyethylene terephthalate film which is a transparent base material using a wire bar, it dried on 100 degreeC and the conditions for 5 minutes with the hot air drying oven. The colorant receiving layer thus prepared had a thickness of 7 μm.
[0052]
Next, a bubble jet (registered trademark) type ink jet printer using an electrothermal transducer as an energy generating element; two inks of a BJS600 manufactured by Canon Inc., a colored liquid and a transparent liquid having the following composition: Filled with liquid composition. Then, on the transparent base material having the receiving layer created above, the colored liquid and the transparent liquid were applied to form a colored portion composed of a specific optical density region, thereby creating a pattern of the light amount adjusting member. . At this time, when the colored liquid is applied by the printer, the colored portion to be formed gives a concentration gradient in which the optical density of the colored portion continuously changes, and a part of the colored portion is made of a transparent liquid. It became a transparent area.
[0053]
[Composition of coloring liquid]
[0054]
[Composition of transparent liquid]
[0055]
A planarizing layer was further provided by the following procedure on the surfaces of the colored resin layer, which is a colored portion, and the transparent resin layer, which is a transparent portion, formed as described above. First, a coating solution containing a styrene-butadiene copolymer (TR2000C manufactured by JSR Corporation) was prepared using a toluene / methyl ethyl ketone solution so that the copolymer was 10 parts in terms of solid content. This coating solution was applied onto the colored layer using a wire bar, and dried in a hot air drying oven at 100 ° C. for 5 minutes. The flattening layer thus prepared had a thickness of 10 μm.
[0056]
<Comparative Example 1>
An ND filter was prepared in the same manner as in Example 1 except that a coloring liquid having the following composition was used as the coloring liquid.
[0057]
[Composition of coloring liquid]
[0058]
[Evaluation]
(Evaluation of spectral transmittance)
For the ND filters of Example 1 and Comparative Example 1 produced as described above, the spectral transmittance at a site with an optical density of about 0.15 (light transmittance of about 0.708) was measured with an ultraviolet-visible spectrophotometer ((stock) ) Hitachi, Ltd .: U-3300)). The results are shown in FIGS. 4 and 5, respectively.
[0059]
As shown in FIG. I. The spectral transmittance of the ND filter in Example 1 in which the optical density region was formed using the coloring liquid containing Sulfur Black 1 was almost flat in the visible region (400 to 700 nm), and good results were obtained. . That is, the allowable limit value of the spectral transmittance is generally said to be a center value ± 5%, and the result of the ND filter obtained in Example 1 can satisfy this value. On the other hand, as shown in FIG. 5, the spectral transmittance of the ND filter obtained in Comparative Example 1 increases in the visible region (400 to 700 nm) in a region of about 620 nm or more. The permissible limit value of transmittance was not satisfied.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a method of manufacturing a light amount adjusting member that can easily obtain a light amount adjusting member that can be used as an ND filter and that is substantially flat in a visible light region (400 to 700 nm). Provided. Furthermore, according to the present invention, by the above method, the spectral transmittance is excellent in optical characteristics that can be used as a substantially flat ND filter in the visible light region (400 to 700 nm), and is an inexpensive light amount adjusting member, light amount adjusting device, and An imaging device is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a schematic view of a diaphragm blade provided with a light amount adjusting member according to the present invention, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.
FIG. 2 is a schematic view of a light amount adjusting device using the diaphragm blades of FIG.
3 is a schematic configuration diagram of a photographing apparatus incorporating the light amount adjusting device of FIG. 2;
FIG. 4 is a graph showing the spectral transmittance at a site where the optical density of the ND filter of Example 1 is about 0.15.
FIG. 5 is a graph showing the spectral transmittance at a site where the optical density of the ND filter of Comparative Example 1 is about 0.15.
[Explanation of symbols]
100: Light quantity adjusting device
101, 102: Aperture blade
101a, 102a: slot
101b, 102b: groove
101c, 102c: aperture opening edge
103: Aperture blade drive lever
103a: hole
103b, 103c: protruding pins
101P, 102P: Colored part
101Q, 102Q: Light blocking member
101R, 102R: Transparent portion
105: Guide pin
106: Optical path hole in the main plate
111: Transparent substrate
112: Receiving layer of coloring liquid
113: Transparent flattening layer
114: Antireflection film
400: Shooting optical system
401: First lens group
402: Second lens group
403: Third lens group
404: Optical low-pass filter
411: Imaging means
421: Display
422: Operation switch group
423: Actuator
431: CPU
432: Aperture drive circuit
433: CCD drive circuit
441: Amplifier circuit
442: Camera signal processing circuit
443: Recorder