(57)【要約】【課題】  波長依存性のない濃度特性を有する減光フィルタを用いて良好なセンシトメトリを可能にする。【解決手段】  透光性の繊維が交差して多数の開口が形成された透光体によって、露光量を調整するための減光フィルタを構成する。透光性の繊維としてナイロン繊維を使用する。減光フィルタには、ナイロン繊維を経糸と緯糸に用いて製織したナイロンメッシュを複数枚重ねて使用し、様々な透過率が得られるようにする。ナイロン繊維にカーボンを混入したナイロンメッシュは、優れた減光作用を有し、光量を大きく低下させるときに使用するのが好適である。経糸と緯糸のピッチが等しいナイロンメッシュを重ねる際には、それぞれの織目の配列方向が揃わないようにすることで、モアレの発生を抑える。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性の繊維が交差して多数の開口が設けられた透光体を光源と感光材料との間に配置し、この透光体を介して光量を減少させた光源からの光を感光材料に露光させることを特徴とするセンシトメトリの露光方法。
【請求項２】
前記透光性の繊維は、無色透明なナイロン又は黒色染料を混入したナイロンからなることを特徴とする請求項１記載のセンシトメトリの露光方法。
【請求項３】
前記透光体は、前記透光性の繊維からなる経糸及び緯糸を製織してなる織物であることを特徴とする請求項１又は２記載のセンシトメトリの露光方法。
【請求項４】
前記透光体は、その織目の配列方向が互いに異なるように複数重ねられることを特徴とする請求項３記載のセンシトメトリの露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光材料の光学特性を測定するセンシトメトリに好適な露光方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
感度特性や写真特性など、目的に応じた感光材料の諸特性を評価するセンシトメトリでは、照度と露光時間の積によって定まる露出を適宜制御し、タングステンランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプなどを光源として用いることによって、感光材料に様々な光量、光質の露光を付与する。センシトメトリの対象となる感光材料は、カラーペーパー、カラーネガフイルムの他に、リバーサルフイルムや映画用フイルムをはじめとする業務用感光材料などの多岐にわたる。また、ベースに塗布される前の液状の写真乳剤を対象にするセンシトメトリも行われている。
【０００３】
センシトメトリでは、測定対象となる感光材料の所定範囲内に均一な露光を付与するとき、露光に用いる光の照度を減光フィルタにより調節し、その照度を正確に測定することが不可欠である。従来より、照度を調節するためにはＮＤフィルタが用いられる（特許文献１参照）。ＮＤフィルタにより、露光に用いる光の照度は、例えば１０分の１あるいは１００分の１に減少される。照度を微調整する場合には、光学濃度の小さいＮＤフィルタが併用されることもある。ＮＤフィルタは、銀やクロム、クロム系合金などの減光物質を蒸着又は貼合することによって作製され、光学濃度がグラデーション状もしくは階段状に異なる可変式ＮＤフィルタ、光学濃度の均一な固定式ＮＤフィルタが知られている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６３９１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、金属の蒸着膜を有する一般的なＮＤフィルタは、その光学濃度によっては特定の波長域、特に短波長の可視光の透過率が高く、ＮＤフィルタを透過する前後で色温度が変化するという欠点がある。例えば、図１１に示すように、可視光の透過率が約９０パーセントのＮＤフィルタや、可視光の透過率が２０〜５０パーセントのＮＤフィルタについては、短波長側の可視光の透過率が長波長側の可視光の透過率よりも高い。すなわち、所定の光学濃度を有する従来のＮＤフィルタが、可視光の全波長域にわたってその透過率が正確に均一ではなく、詳細な評価を必要とする感光材料のセンシトメトリに不適合であるという問題があった。なお、ＮＤフィルタを用いる代わりに、光源と感光材料との距離を大きくして照度を低下させる場合には、露光設備の規模が大きくなり、精密なセンシトメトリが困難になるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、従来のＮＤフィルタに比べ、光質を変化させる原因となる波長依存性が小さく、取扱いが容易であり、感光材料の精密なセンシトメトリに好適な露光方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のセンシトメトリの露光方法は、透光性の繊維が交差して多数の開口が設けられた透光体を光源と感光材料との間に配置し、この透光体によって光源が発する光の照度を減少させ、感光材料に露光を与えることを特徴とするものである。
【０００８】
また、透光性の繊維として、素材の色が無色透明であるナイロン、あるいはこのナイロンに黒色染料を混入したナイロンを用いることを特徴とするものである。
【０００９】
前記透光材料として、透光性の繊維からなる経糸及び緯糸を製織してなる織物を用いることを特徴とするものである。
【００１０】
前記経糸及び緯糸のピッチが等しい織物を、その織目の配列方向が互いに異なるように複数枚重ねることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のセンシトメトリの露光方法によれば、透光性を有する繊維が交差して多数の開口が形成された透光体から出射される光は、繊維中を透過する光と、繊維の間を素通りする光とが合成されたものとなり、その照度が低下する。無彩色の繊維を用いれば、色の偏りを伴わずに照度の調節が可能な減光フィルタを実現でき、精密なセンシトメトリを実施することが可能となる。
【００１２】
また、透光性の繊維として、耐熱性に優れた化学繊維であるナイロンを使用しているから、照度の高い光を長時間照射しても冷却を必要とせず、耐磨耗性や物理的強度が高いことから継続的に使用でき、低コストで済む。無色のナイロンにカーボンブラックのような理想的な黒色染料を混入し、繊維に入射する光の吸収率を高めると、より光学濃度の高いフィルタが得られ、また、黒色染料の混入量を変えることにより光学濃度が様々に異なるフィルタを得ることができる。
【００１３】
透光性の繊維を製織することで、ほぼ一定の大きさ、規則正しい配列の開口を有する透光体を容易に得ることができる。
【００１４】
複数の透光体を重ねたときには、より光学濃度の高い減光フィルタが得られるが、透光体として経糸と緯糸のピッチが等しい織物を用いるときには、織目の配列する向きが互いに異なるように重ねることにより、微小な織目を通過する光によって発生するモアレ縞を軽減できる。織目が配列する向きを揃えて重ねた場合と比較して、モアレ縞により露光範囲の照度が不均一になることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１において、露光装置２は、白色光源３と楕円鏡４からなる光源装置５を備えている。白色光源３が発する露光光は楕円鏡４を反射して集光され、コールドミラー６に向けて照射される。露光光は、コールドミラー６により赤外線が除去され、その光路は直角に折り曲げられる。光質切替え装置７は、露光目的に応じた光質を作り出すために用いられる色フィルタ、干渉フィルタ等を備え、使用するフィルタを適宜変更することができるようになっている。
【００１６】
露光装置２には、光学濃度が異なる複数の領域を有する減光フィルタ８と、減光フィルタ８を上下にスライド移動させるフィルタ駆動装置９とからなる照度調節機構が設けられている。フィルタ駆動装置９が駆動すると、露光光が減光フィルタ８を透過する位置が変わり、露光光を所望の照度に調節することができる。インテグレータ１０は、減光フィルタ８を透過した露光光を、ムラのない均一な照度分布の光に変換する光学素子である。インテグレータ１０は、両端に球面を有する複数のロッドから構成されている。なお、インテグレータ１０としては、ロッドの一方の端面を平面にしたものや、複数のレンズをマトリクス状に配列させたフライアイレンズを用いることもできる。
【００１７】
回動ミラー１１は、ミラー駆動装置１２により、露光光の光路内に進入して露光光を照度計１３に向けて反射する位置と、光路上から退避して露光光をシャッタ装置１４に向けて進行させる位置との間で回動し、露光光の光路を切替える。シャッタ装置１４は、上下にそれぞれ走行する２枚のシャッタ羽根を備え、シャッタ羽根を開放したときに試料台１５上に置かれた被検体を露光させる。なお、シャッタ装置１４には、要求されるシャッタ速度や設置スペース等の制約により、例えば、微小な開口を有する円板を高速回転させるもの、３枚以上のシャッタ羽根を備えたものなど、用途に応じて様々なものが用いられる。照度計１３は、回動ミラー１１から試料台１５までの距離と等しい距離を有する位置に設けられており、試料台１５に照射される露光光の照度と等しい照度が計測できるようにされている。
【００１８】
制御装置１６は、フィルタ駆動装置９、ミラー駆動装置１２、シャッタ装置１４をそれぞれ制御する。制御装置１６は、露光光の照度を計測する際にミラー駆動装置１２に信号を送り、回動ミラー１１を露光光の光路に進入させる。制御装置１６では、試料台１５上に所望の露光を与えるために必要な露光光の照度及び露光時間とが決定される。制御装置１６は、照度計１３の計測値を監視しながらフィルタ駆動装置９をフィードバック制御し、目的の照度が得られるまで減光フィルタ８を駆動させる。制御装置１６は、目的の照度が得られると、ミラー駆動装置１２を駆動させて回動ミラー１１を光路から退避させ、シャッタ装置１４を駆動させる。シャッタ装置１４は、制御装置１６により決定された露光時間に基づいてシャッタ羽根を開放する。
【００１９】
図２において、減光フィルタ８は、無色透明の４枚のガラス板２０の間に３枚のナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃがそれぞれ挟まれた構造をしている。ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃは、ナイロン繊維を経糸と緯糸に用いて製織した織物からなり、それぞれ幅が等しく、長さが異なっている。なお、各ナイロンメッシュの間にガラス板２０を挟むことなく、直接重ね合わせてもよい。図２（ａ）に示すように、ナイロンメッシュ２１ａは最も長さが短く、ナイロンメッシュ２１ｂはその２倍の長さ、ナイロンメッシュ２１ｃは３倍の長さを有する。図２（ｂ）に示すように、減光フィルタ８には、４枚のガラス板２０のみを透過する透明な第１領域８ａと、ナイロンメッシュ２１ｃからなる光学濃度の最も小さい第２領域８ｂと、ナイロンメッシュ２１ｂ，２１ｃの２枚が重なった中間の光学濃度を有する第３領域８ｃと、ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃの３枚が重なった光学濃度の最も大きい第３領域８ｄとが設けられている。減光フィルタ８には、ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃを重ねた枚数によって透光率を小さくした複数の領域が形成されている。
【００２０】
図３において、ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃは、同一のナイロン繊維を経糸２４と緯糸２５に用い、経糸２４と緯糸２５のピッチを等しくし、各糸が交互に浮くように平織りされた織物からなる。ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃには、互いに直交した経糸２４と緯糸２５とによって正方形をした開口となった織目２６が網目状に多数形成される。ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃに入射した光は、経糸２４と緯糸２５の表面を反射する光と、経糸２４及び緯糸２５を透過する光と、経糸２４と緯糸２５の間の織目２６を通過する光とに分かれる。すなわち、ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃから出射される光は、ナイロン繊維の内部を透過して散乱する光とナイロン繊維の織目２６をそのまま素通りする光とを合成したものになり、単位面積あたりに織目２６が占める面積の割合（開口率）が小さいほど照度を低くすることができる。このような減光作用を得るためには、例えば１平方センチメートル当たりに開口となる織目２６が１００個以上存在し、少なくとも７０パーセント以上の開口率を有する材料を用いることが好ましい。
【００２１】
ナイロン繊維は容易に切断できることから、ナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃの形状は自由に決めることができる。また、ナイロンは耐熱性に優れているため、光量を大きくして過熱されても変形や融解が起きず、冷却を必要としないことから、減光フィルタ８をコンパクトな構造にできる。加工する上での自由度の高さと、熱による変質を生じない素材としての強さを有するナイロンは、センシトメトリを実施する上で有効な材料として用いることができる。
【００２２】
図４は、３５μｍの径を有する無色のナイロン繊維からなる経糸及び緯糸を６６〜６７μｍのピッチで製織したもの用いて、可視光の波長ごとの透過率をそれぞれ計測した結果を示すグラフである。なお、以下の説明において、光の透過率は、入射光量に対する出射光量の割合を百分率で表したものであり、光学濃度は出射光量に対する入射光量の割合を常用対数として表した周知の物性値である。図中のグラフより、ナイロンメッシュ１枚（第２領域８ｂに相当）は、約７０パーセントの透過率を有する。また、２枚重ね（第３領域８ｃに相当）では約５２パーセント、３枚重ね（第３領域８ｄに相当）では約４３パーセントである。いずれにおいても、各波長の可視光に対する透過率がほぼ同一となり、色の偏りを生じずに可視光を透過させることが示されている。
【００２３】
図５において、２枚のナイロンメッシュ２１ｂ，２１ｃが重ねられた第３領域８ｃと、３枚のナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃが重ねられた第４領域８ｄでは、一方のナイロンメッシュに対して他方が回転した向きに重ねられており、織目２６の配列した向きが互いに揃うことのないようにされている（図５（ａ））。これは、織目２６の配列した向きを揃えて重ねる場合（図５（ｂ））に、織目２６が重なることで規則的に形成される同一形状の微小な隙間がモアレを発生させて照度の均一さを損ねるためである。このモアレは、インテグレータ１０を用いることで消失させることも可能であるが、織目２６の配列する向きが食い違うようにすることで粗い明暗の縞を微細な縞に変えたり、縞を消すことができる。なお、経糸２４と緯糸２５のピッチ（織目２６の細かさ）によって差はあるが、約３０度〜４５度の範囲で織目２６の配列する向きが異なるようにすれば、モアレが効果的に軽減され、さらには、ナイロンメッシュの平面度が高くなるように張力を与えておくことが望ましい。
【００２４】
次に露光装置２の作用について説明する。試料台１５には被検体となる感光材料がセットされ、感光材料を露光する前に露光光の照度調節が行われる。制御装置１６はミラー駆動装置１２に信号を送り、ミラー駆動装置１２は回動ミラー１１を露光光の光路内に進入させる。白色光源３が点灯し、光質切替え装置７は各光学フィルタを光路上から退避させる。露光光は、その可視光成分がコールドミラー６を反射して光質切替え装置７を通過し、減光フィルタ９を透過してインテグレータ１０に入射する。インテグレータ１０で照度のムラが除去された露光光は、回動ミラー１１を反射して照度計１３に達する。照度計１３は露光光の照度を計測し、その計測値を制御装置１６に出力する。制御装置１６では露光に用いる露光光の照度と露光時間とが予め決定されており、露光光の照度計測値を監視しながら、フィルタ駆動装置９に信号を送り、減光フィルタ８を駆動させる。
【００２５】
図６において、減光フィルタ８が駆動されると、第１領域８ａ内の位置Ｐ１から第４領域８ｄ内の位置Ｐ２の間で露光光の入射する位置が変化する。減光フィルタ８が移動する間、制御装置１６には照度計１３から計測結果が逐次入力される。減光フィルタ８が移動して、光学濃度の異なる２つの領域、例えば第２領域８ｂと第３領域８ｃの境界上の位置Ｐ３に露光光が入射するとき、露光光の照度は互いの領域が有する光学濃度の中間の大きさになる。その大きさは、光学濃度の低い領域に入射する光束の面積と光学濃度の高い領域に入射する光束の面積との比率で決まる。制御装置１６は、照度計１３から入力される計測値が所定の値になったことを判断すると、照度調整を終了し、フィルタ駆動装置９に信号を送り、減光フィルタ８を停止させる。また、ミラー駆動装置１２に信号を送り、回動ミラー１１を光路上から退避させる。
【００２６】
制御装置１６からシャッタ装置１４には露光時間を示す信号が送られると、シャッタ装置１４は露光時間に基づいてシャッタ羽根を開放し、試料台１５上で画定される所定範囲に均一の照度で露光光が照射される。試料台１５にセットされた感光材料には、露光時間と照度と応じた露光が与えられる。このようにして、照度及び露光時間を変更し、様々な光量で感光材料に露光を与え、現像と濃度測定を経て、感光材料の諸特性を評価する。
【００２７】
ここで、無色のナイロン繊維からなるナイロンメッシュ２１ａ〜２１ｃを備えた減光フィルタ８では得られない低照度の露光光が必要な場合、カーボンを混入させたナイロン繊維を製織した黒色のナイロンメッシュを用いて露光光の照度を調節することが有効である。図７に、無色のナイロン繊維からなる上述のナイロンメッシュと、カーボンを混入したナイロン繊維からなる黒色のナイロンメッシュについて、可視光の各波長ごとの光学濃度をそれぞれ示す。なお、無色のナイロンは繊維状にすると白色を呈することから、これを白色ナイロンメッシュとして示している。また、経糸と緯糸のピッチ、並びに繊維の太さはともに等しい。
【００２８】
グラフに示すように、白色のナイロンメッシュは、１枚で光学濃度が約０．１である。一方、黒色ナイロンメッシュは、１枚で光学濃度が０．４と高く、これは、図３に示したように白色のナイロンメッシュを３枚重ねて使用した場合の光学濃度に相当する。したがって、照度を大きく低下させる場合には、黒色のナイロンメッシュを使用することが望ましく、照度を微調整する場合に白色のナイロンメッシュを併用することで、幅広くかつ細かな照度の調整を可能とする減光フィルタが実現できる。図８に、黒色のナイロンメッシュを複数枚用いた場合の光学濃度の特性を示す。なお、図中で、多数の黒色ナイロンメッシュを重ねると、赤外線領域に近い長波長域で透過率が大きく低下するが、これはカーボン入りのナイロン繊維では、長波長側の光に対する吸収率が大きいためと考えられる。特に、黒色ナイロンメッシュを１０枚重ねると約４．０の光学濃度が得られるが、約６５０ｎｍ以上の光について透過率が極端に低下するため、実用的には約３．５の光学濃度が得られる９枚重ねに留めることが好適である。
【００２９】
なお、本発明を実施するにあたっては、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、減光フィルタ８は、階段状に光学濃度の大きさが異なる複数の領域を直線状に配置して照度の調節時にスライド移動させるようにしているが、直線状ではなく円形に配置することにより、減光フィルタを回転させて露光光を透過させる領域を切替え、照度を調節できるようにしてもよい。また、経糸と緯糸のピッチが等しいナイロンメッシュを複数枚重ねて光学濃度の異なる領域を形成するに限られず、図９に示すように、経糸と緯糸の太さが異なるナイロンメッシュ、あるいは同一の太さで経糸と緯糸のピッチが異なる繊維を用いた複数種類のナイロンメッシュを円形に配列し、透明な第１領域３０ａと、織目が細かいほど光学濃度が高くなる第２領域３０ｂ〜第４領域３０ｄを有する円形の減光フィルタ３０を構成してもよい。また、図１０に示すナイロンメッシュ３５のように経糸と緯糸の一方のピッチを徐々に変化させて製織した織物、又は経糸と緯糸の両方のピッチが次第に小さく（大きく）した織物を用いれば、グラデーション状に無段階で濃度特性が変化する可変式ＮＤフィルタと同様の作用が得られる減光フィルタを得ることができる。なお、緯糸、経糸の織り方は平織りに限るものではなく、綾織やその他の織り方でも構わない。
【００３０】
さらに、本発明では、経糸と緯糸からなる織物に限られず、編物や不織布、透明基板上に繊維を散在又は配列させた材料等を減光フィルタに使用することで同様の効果が期待できる。また、素材色が無色であるナイロン繊維とカーボンの混入量が異なる種々のナイロン繊維とを用いて光学濃度の異なる減光フィルタを構成してもよい。また、透光性を有する繊維としては、耐熱性等に優れるナイロンに限られず、その他の高分子化合物からなる人工繊維を用いることもできる。また、透明素材からなる繊維でなくとも、透光性を備えうる細さに形成できる繊維であれば、例えば、天然繊維や金属繊維等を用いても同様の効果が期待できる。この場合、色温度の変化がない減光フィルタとしては、無色あるいは無彩色の材料を使用する必要があるが、素材の色によっては照度の調節が行えるカラーフィルタとして構成することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】露光装置の概略構成図である。
【図２】減光フィルタの断面図及び平面図である。
【図３】ナイロンメッシュの拡大図である。
【図４】ナイロンメッシュを重ねた枚数ごとの濃度特性を示すグラフである。
【図５】ナイロンメッシュの重ね方を示す説明図である。
【図６】減光フィルタを透過する露光光の位置を示す説明図である。
【図７】無色のナイロン製織物とカーボンを混入したナイロン製織物の光学濃度をそれぞれ示すグラフである。
【図８】カーボンを混入したナイロン繊維からなる織物を重ねた枚数ごとの光学濃度を示すグラフである。
【図９】減光フィルタの他の実施形態を示す平面図である。
【図１０】減光フィルタに用いる織物の他の形態の説明図である。
【図１１】透過率の異なるＮＤフィルタの各濃度特性グラフである。
【符号の説明】
【００３２】
２  露光装置
８，３０  減光フィルタ
１４  照度計
２０  ガラス板
２１ａ, ２１ｂ，２１ｃ  ナイロンメッシュ
２４  経糸
２５  緯糸
２６  織目
【図１】
2005134450.tif 000003
【図２】
2005134450.tif 000004
【図３】
2005134450.tif 000005
【図４】
2005134450.tif 000006
【図５】
2005134450.tif 000007
【図６】
2005134450.tif 000008
【図７】
2005134450.tif 000009
【図８】
2005134450.tif 000010
【図９】
2005134450.tif 000011
【図１０】
2005134450.tif 000012
【図１１】
2005134450.tif 000013