DE2147261B2 - Optisches Keilfilter und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
Optisches Keilfilter und Verfahren zu seiner HerstellungInfo
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- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B27/00—Photographic printing apparatus
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Description
Die Erfindung betrifft formstabile optische Kcilfiltcr, die insbesondere für optische Geräte geeignet sind
und deren Herstellung.
Optische Filterscheiben aus eingefärbter Gelatine, seien es solche konstanter Dichte mit Stellen unterschiedlicher
Dichte, z. B. Stufenfilter oder Filter kontinuierlich veränderlicher Dichte, sind seit langem bekannt.
Eine einfache, uniform eingefärbte Gelatinel'ilterfolie
wird in der US-PS 2 801 188 beschrieben. Die Folie ist ein- oder beidseitig mit einem Lackfilm überzogen,
um ihre Oberfläche vor Wasserflecken und Verkratzen zu schützen.
Weiter sind aus der US-PS 3354025 Laminate bekannt, die als Seele eine gefärbte Kunststoffolie enthalten.
Die Kunststoffolie wird durch gemeinsame Extrusion eines gefärbten thermoplastischen Materials
mit einem nichtgefärbten thermoplastischen Material erzeugt, so daß ein bezüglich seiner Einfärbung
mit einem Dichtegradienten versehenes blattförmiges thermoplastisches Material entsteht, das z. B. in der
Auto- und Flugzeugindustrie als Zwischenschicht für Windschutzscheiben Verwendung findet. Den hohen
Anforderungen, die an Keilfilter für optische Geräte gestellt werden, genügen solche Kunststoffolien nicht.
Stufenfilter oder Filter kontinuierlich veränderlicher Dichte finden im besonderen Anwendung bei
Belichtungsvorrichtungen photographischer Aufnahmegeräte. Dabei wird beispielsweise bei Lichtmessung
durch das Objektiv, entsprechend der Empfindlichkeit des photographischen Materials, ein Stufenfilter
mehr oder weniger weit vor das lichtmessende Element der Belichtungssteuerung geschwenkt, um die
Filmempfindlichkeit bei der Lichtmessung zu berücksichtigen.
Ein anderes Anwendungsbeispiel, vorzugsweise für ein Filter kontinuierlich veränderlicher Dichte, besteht
bei der Einstellung der Blendenwerte von Schmalfilmkameras. Hier kann eine Irisblende nur bis
zu einem gewissen Wert verkleinert werden, ohne daß Beugungserscheinungen auftreten. Eine weitere
Schwächung des Aufnahmelichtes wird dann durch mehr oder weniger tiefes Einschwenken eines Filters
kontinuierlich veränderlicher Dichte vor diese kleinste einstellbare Blendöffnung erzielt.
Zur Anfärbung des Kopierlichtes photographischer Kopierautomaten werden Stufenfilter, Filter kontinuierlich
veränderbarer Dichte und Maximalfilter aus eingefärbter Gelatine verwendet.
Beider Herstellung der Filternach herkömmlichen
Verfahren wird Gelatinelösung entsprechend eingefärbt und nur so viel Härter zugegeben, daß die Gießlösung
für die Herstellung des Filters ausreichend lange verarbeitbar bleibt und darüber hinaus der
Farbstoff keine Veränderung (Verfärbung) durch den Härter erfährt. Diese Einschränkungen führen zu einer
Unterdosierung des Hürters, es entstehen nur teilgehärtete
Gelatinefilter.
Die Gelatine wird auf eine mit Trennmittel versehene Glasplatte gegossen und darüber eine Form gepreßt,
durch die die Dicke der Filterschicht verändert wird, und das Filter dadurch den gewünschten üichteverlauf
erhält. Nach Abkühlung der Gelatine kann die
Form entfernt werden.
Noch bevor die Gelatine gehärtet wird, wird bei keil- oder stufenförmigen Filtern zur Verbesserung
der mechanischen Stabilisierung eine Gegenschicht aus transparenter Gelatine gegossen, so daß man ein
planparalleles teilgehärtetes Filter nach Ablösung vor
der Glasplatte erhält.
Die so hergestellten teilgehärtetcn Gelatinefilter sind aufgrund der noch vorhandenen Hydrophilitiit
nicht ausreichend widerstandsfähig gegen klimatische Einflüsse. Es wurde festgestellt, daß bei Wechsel- und
Tropenklimabcanspruchung nach kurzer Zeit Veränderungen der Filter auftreten, nämlich Schrumpfungen
bis zu 20%, Verwerfungen und lokale Verdickungen, die den Dichteverlauf stark beeinträchtigen.
Da ein Schutz der Filter vor Klimaeinflüssen, /.. B.
durch Glasplatten aufgrund der vorgegebenen Abmessungen nicht möglich ist, kommt es häufig zum
Versagen der damit ausgerüsteten Baugruppen in automatischen Kameras. Eine Verwendung in Gebieten
mit Tropenklima ist nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein optisches
Keilfilter zu entwickeln, das eine gefärbte Gelatineschicht enthält und das die für eine Verwendung
in Verbindung mit optischen Geräten notwendige mechanische Widerstandsfähigkeit und Formstabilität
auch unter extremen Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen, wie sie z. B. ein Tropenklima fordert,
besitzt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein op-
tisches Keilfilter aus einer auf einem Schichtträger angebrachten und mit einer Schutzschicht überzogenen
gefärbten Gelatineschicht gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Filter aus einem flexiblen,
transparenten Polymeren als Schichtträger besteht, das mit einer Haftschicht versehen ist, auf der ein in
kontinuierlich ansteigende oder Stufenform gepreßtes und in dieser Form mit einem Gelatinehärtungsmittel
chemisch au-.gehärtetes Relief aus uniform gefärbter
Gelatine haftet, das mit einer flexiblen, transparenten, fest mit dem Gelatinerelief verbundenen Deckfolie
abgedeckt ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen optischen Filters ist in der Figur dargestellt.
Darin bedeutet 1 ein flexibler transparenter Schichtträger, 2 die gefärbte keilförmige Gelatineschicht und
3 die flexible transparente Deckfolie.
Als Schichtträger sind Folien aus Celluloseestern wie Celluloseacetat oder Celluloseacetobutyrat, PoIycarbonat,
vorzugsweise auf der Basis von Diphenylolpropan, Polyestern, insbesondere auf der Basis von
Polyäthylenglykolterephthalat oder dime^sionsstabile
Träger aus anderen transparente.i und flexiblen Polymeren geeignet. Die Schichtträger haben eine Dicke
von 100-200 μπι.
Die Filterschicht besteht aus gehärteter Gelatine mit einem darin gelösten oder feindispergierten Farbstoff
oder Farbstoffgemisch. Geeignete Farbstoffe sind z. B. feinverteiltes Silber, feinverteilter Ruß oder
organische Farbstoffe oder Farbstoff gemische, wie sie
beispielsweise in den amerikanischen Patentschriften 2 622 026 und 2 954 349 in der deutschen Patentschrii ι
893011 und in der deutschen Auslegeschrift 1 184211
beschrieben sind.
Die Deckfolie besteht aus einer transparenten und flexiblen Folie aus Cellulose oder Cellulosederivaten
wie Estern, insbesondere Celluloseacetat, Polyestern oder Polyolefinen wie Polypropylen oder Polyäthylen.
Die Deckfolie hat vorzugsweise eine Dicke von 60-100 μη.
Die erfindungsgemäßen optischen Filter werden wie. folgt hergestellt:
Auf den Schichtträger aus den obengenannten Materialien, die vorzugsweise eine Haftschicht besitzen,
um die hydrophile Schicht der gefärbten Gelatine mit dem allgemein mehr hydrohoben Schichtträger fest
zu verbinden, wird in üblicher Weise die gefärbte Gelatineschicht aufgebracht. Die Gießlösung für diese
Filterschicht enthält vorzugsweise bereits eine geringe Menge an Härtungsniitteln wie z. B. Mucochlorsäure
oder anorganische Härtungsmittel wie Chromalaun, umeineseringe Vorhärtung der Filterschicht zu erzielen.
Danach wird die gefärbte Filterschicht einer vorzugsweise gesättigten Formaldchydatmosphäre ausgesetzt.
Diese intensive Nachhärtung wird vorzugsweise bei Raumtemperatur und bei vermindertem
Druck, vorzugsweise zwischen 10 und 50 Torr, insbesondere bei etwa 20 Torr durchgeführt. Die Zeit für
diese Nachhärtung kann je nach dem gewünschten Härtungsgrad, der Temperatur und dem Partialdruck
von Formaldehyd in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen genügen Einwirkungszeiten zwischen 10
Stunden und mehreren Tagen. Bei einem Formaldehydpartialdruck von etwa 20 Torr und Raumtemperatur
beträgt die Einwirkungszeit zur Erzielung eines ausreichenden Härtungsgrades etwa 2 Tage. Man erhäit
bei dieser Nachhä-tung hochgehärtete relativ hydrophobe Gelatineschichten ausreichender mcchanischer
Stabilität. Von liesonderem Vorteil ist, dall bei dem erfindungsgemäßen Härtungsverfahren mit einer
schwachen Vorhärtung beim Vergießen der gefärbten Gelatineschicht und der Nachhärtung in einer Form-
• aldehydatmosphäre eine Beeinflussung der Farbstoffe
in der Filterschicht, die oft gegenüber Härtungsmitteln empfindlich sind, nicht oder nur in vernachlässigbarem
Ausmaß auftritt.
Auf die so gegossene und nachgehärtete Gelatine-
Hi schicht wird die Deckfolie vorzugsweise durch Auf kaschieren
selbstklebender Folien aufgebracht. Die Kaschierung verhindert den Verzug durch die ungleichen
Wärmeausdehnungskoeffizienten der Trägerfolie und Gelatine, da sich die Gelatineschicht zwischen den
i". Teilen befindet.
Derartig hergestellte Filter zeigen bei Beanspruchungen im Wechsel- und Tropeuklima keine Maßänderungen.
Sie sind daher tropentauglich. Die Quellfähigkeit der so hergestellten Filter liegt im Kurzzeittest
-ή (Wasserlagerung bei 20° C über ' i) Minuten) um 50%
niedriger, als die der nach herküiTiiiridien Verfahren
hergestellten Filter. Verformungen bei extremer Feuchtigkeit oder Temperatur, wie Schrumpfungen
oder Verwerfungen treten nicht auf.
Auf einen 150 μπι dicken Träger aus Polyäthylenglykolterephthalat
wird in zwei Aufträgen eine Haftschicht gemäß Beispie! 7 der französischen Anmel-.■■
dung 1455758 aufgebracht:
Zusammensetzung der 1. Antragslösung
8 g eines Polyesters aus Isophthalsäure und
Äthylenglykol nach Herstellungsbeispiel K
;. aus der französischen Patentschrift I 455 785
92 g 1,2-Dichloräthan
Zusammensetzung der 2. Antragslösung
10 g Gelatine
50 g Wasser
in 1 g Maleinsäure
6'5ml Methanol
145 ml Butanol
140 ml Aceton
Zusammensetzung der 2. Antragslösung
10 g Gelatine
50 g Wasser
in 1 g Maleinsäure
6'5ml Methanol
145 ml Butanol
140 ml Aceton
4 g Cellulosenitrat (K-Wert 30)
r, 50 ml Methylglykol
r, 50 ml Methylglykol
Auf den substrierten Schichtträger wird eine neutral grau eingefärbte Gelatinefilterschicht aus einer
Gießlösung vorwiegend mit einer Viskosität von 14 cp ,Ii (40° C), die wie folgt aufgebaut ist, aufgetragen:
10 Gew.% Gelatine Fp 35° C
2 Gew.% wäßrige 5 %ige Chromalaunlösung
0,1 Gew.% Raschit
2 Gew.% wäßrige 5 %ige Chromalaunlösung
0,1 Gew.% Raschit
,, 3,0 Gew.% ein.esschwarzenFarbstoffjoderschwarzen
Farbstoffgemisches, wie z. B. in den obenerwähnten Patentschriften beschrieben,
84,9 Gew. 7, Wasser
84,9 Gew. 7, Wasser
Der Farbstoffanteil richtet sich nach der Dichte des herzustellenden Filters. Bei Veränderungen des Farbstoffanlciles
wird der Anteil des Wassers entsprechend variiert.
.,·, Auf die noch iJüssigc Gelatineschicht wird eine
kreisrunde Keilform, die dem Filter einen entsprechenden Dichteverlauf vorgibt, aufgepreßt. Nach Erstarrung
der Gelatine wird die Form abgenommen und
bei Raumtemperatur in Umluft getrocknet.
Auf eine 2(M) μ starke Folie aus Cellulosetriacetat
wird eine Haftschicht folgender Zusammensetzung angetragen:
12 g Gelatine
25 mlWasser
4 g Phthalsäure
0.9 g Glyoxal
I I g eines Cclluloseacetatcs mit 50,0''; Hssigsäure und einem K-Wert von 70
nilMcthanol
mlAceton
25 mlWasser
4 g Phthalsäure
0.9 g Glyoxal
I I g eines Cclluloseacetatcs mit 50,0''; Hssigsäure und einem K-Wert von 70
nilMcthanol
mlAceton
Das Aufbringen der Gclatincfiltcrschicht erlolgt
wie in Beispiel I beschrieben.
Das so hergestellte Filter wird nun in einem Vakuumschrank hei Raumtemperatur und einem l'artialdruck
von 20 Torr Formaldehyd 48 Stunden lang nachgc härtet.
Nach der Lagerung hat die Gelatine tier Rundkcilfilter
an der dünnsten Stelle eine Dicke von 5,0 um und an der dicksten eine von 250 μιη. Dieser Schichtdickenbereich
entspricht einem Filterdichtebereich von 0,10 bis 3,00. Auf die Filterschicht wird nun eine
Klebfolie aus Celluloseacetat aufgebracht, die das Filter vollständig bedeckt.
Zur Prüfung der Formstabilität wird das Filter im Wechselklima nach DIN 50016 über 1000 Stunden
gelagert. Darüber hinaus wird eine Beanspruchung im Dauertropenklima bei 40° C und 93% r.F. über weitere
1000 Stunden vorgenommen. Nach Lagerung konnten keinerlei Form- oder Diehtcvcrändcrungen
beobachtet werden.
Zum Vergleich wird ein ähnliches Riindkcitfilti.r
auf konventionellem Wege durch Auftragen der gleichen Filterschicht auf eine Glasplatte, Formen des Filters
und Auftragen einer reinen Gelatinelösung zur Herstellung eines planparallelen Filters hergestellt.
Lagert man ein solches Filter unter den obigen Bedingungen, treten so starke Verwerfungen und Dichteänderungen
auf, daß das Filter nicht mehr brauchbar ist.
Hierzu 1 Blatt Zcichnuncen
Claims (4)
1. Optisches Keilfilter aus einer auf einem Schichtträger angebrachten und mit einer Schutzschicht
überzogenen gefärbten Gelatineschicht, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter aus
einem flexiblen, transparenten Polymeren als Schichtträger besteht, das mit einer Haftschicht
versehen ist, auf der ein in kontinuierlich ansteigende oder Stufenform gepreßtes und in dieser
Form mit einem Gelatinehärtungsmittel chemisch ausgehärtetes Relief aus uniform gefärbter Gelatine
haftet, das mit einer flexiblen, transparenten, fest mit dem Gelatinerelief verbundenen Deckfolie
abgedeckt ist.
2. Keilfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Schichtträger eine Dicke von 100 bis 200 μπι und die Folie eine Dicke voi>
60 bis 100 μη: besitzt.
3. Verfahren zur Herstellung von optischen Keilfiltern, entsprechend den Ansprüchen 1 und
2, dadurch gekennzeichnet, daß auf einen flexiblen transparenten Schichtträger, der mit einer Haftschicht
versehen ist, eine gefärbte Gelatineschicht aufgetragen wird, auf die noch feuchte Gelatineschicht
eine Keilform gepreßt wird, wobei kontinuierliche oder stufenförmige Schichtdickenändcrungen
in dem Bereich zwischen 5 und 400 μΐη entstehen, Härtung der geformte η Gelatineschicht
in einer Formaldehydatmosphäre mit einem Partialdruck von 5-250 Torr Formaldehyd und Aufbringen
einer FoKj auf Je gehärtete Gelatineschicht.
4. Verfahren nach Ans; -uch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Härtung mit Formaldehyd in der Gasphase bei Zimmertemperatur durchgeführt
wird.
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE789070D BE789070A (fr) | 1971-09-22 | Optische filters | |
| DE19712147261 DE2147261C3 (de) | 1971-09-22 | 1971-09-22 | Optisches Keilfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
| IT5285472A IT965428B (it) | 1971-09-22 | 1972-09-20 | Filtro ottico a cuneo e procedi mento per fabbricarlo |
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| JP9472172A JPS577410B2 (de) | 1971-09-22 | 1972-09-22 | |
| FR7233769A FR2153447B1 (de) | 1971-09-22 | 1972-09-22 | |
| US05/470,563 US3943019A (en) | 1971-09-22 | 1974-05-16 | Optical filter |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712147261 DE2147261C3 (de) | 1971-09-22 | 1971-09-22 | Optisches Keilfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2147261A1 DE2147261A1 (de) | 1973-03-29 |
| DE2147261B2 true DE2147261B2 (de) | 1979-05-23 |
| DE2147261C3 DE2147261C3 (de) | 1980-02-07 |
Family
ID=5820250
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE19712147261 Expired DE2147261C3 (de) | 1971-09-22 | 1971-09-22 | Optisches Keilfilter und Verfahren zu seiner Herstellung |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
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| DE (1) | DE2147261C3 (de) |
| FR (1) | FR2153447B1 (de) |
| GB (1) | GB1392564A (de) |
| IT (1) | IT965428B (de) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1243279C (zh) * | 2002-07-30 | 2006-02-22 | 佳能电子株式会社 | 滤光片制造方法、有该滤光片的光通量光阑装置和照相机 |
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0
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- 1972-09-22 JP JP9472172A patent/JPS577410B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB1392564A (en) | 1975-04-30 |
| FR2153447B1 (de) | 1976-10-29 |
| DE2147261A1 (de) | 1973-03-29 |
| IT965428B (it) | 1974-01-31 |
| DE2147261C3 (de) | 1980-02-07 |
| BE789070A (fr) | 1973-03-21 |
| FR2153447A1 (de) | 1973-05-04 |
| JPS577410B2 (de) | 1982-02-10 |
| JPS4841752A (de) | 1973-06-18 |
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|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
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