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Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine elektrisch steuerbare Blende und ein Bildaufzeichnungsgerät mit solchen elektrisch steuerbaren Blenden.

Elektrisch steuerbare Blenden für Bildaufzeichnungsgeräte sind bekannt. Sie bestehen typischerweise aus einer elektrochromen Zelle, die in konzentrische Bereiche eingeteilt ist, entsprechend den verschiedenen Blendenstufen. Diese Zonen werden gebildet von konzentrisch angeordneten Elektroden, die sich jeweils paarweise auf den beiden Platten, die die Zelle bilden, gegenüber liegen (US 3 476 029, JP 08 029 831). Diese einfache Elektrodenanordnung wurde in US 5,471,339 durch eine dritte Gegenelektrode am äußeren Rand der Struktur modifiziert. In US 4 218 120 wurde als Problem gesehen, daß es entlang der ringförmigen Elektroden, die eine Stromzuführung nur an einer Seite haben zu einem Spannungsabfall kommt, so daß eine inhomogene Abdunklung stattfindet. Der Widerstand der Elektroden führt außerdem zu einer Zeitverzögerung bei der Verdunklung. Deshalb wurden zwei Zellen mit einer gemeinsamen Elektrode zusammengefügt, wobei der Punkt der Stromzuführung der ringförmigen Elektroden der beiden Zellen um 180 Grad gegeneinander verdreht ist. In EP 0 683 421 wird eine Zelle mit einer ringförmigen, transparenten Elektrode offenbart, mit einem zentralen, kreisförmigen Bereich ohne Elektrode. Wahlweise kann der Bereich mit der ringförmigen Elektrode durch Anlegen einer Spannung homogen verdunkelt werden oder lichtdurchlässig bleiben.

Bei den bekannten elektrochromen Blenden wird die Blendenfunktion durch eine aufwendige Strukturierung der Elektrode und einer damit verbundenen komplexen Ansteuerung der einzelnen Blendenelemente erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Aufbau der elektrisch steuerbaren Blende zu vereinfachen.

Die erfindungsgemäße elektrisch steuerbare Blende, enthält zwei transparente Platten, die durch einen umlaufenden Dichtrahmen miteinander zu einer Zelle verbunden sind. Auf den einander zugewandten Oberflächen weisen die Platten flächige, transparente Elektroden auf. In der Zelle befindet sich ein elektrooptisches Medium. Die Elektroden weisen keine Strukturierung auf und sind entlang des umlaufenden Dichtrahmens elektrisch kontaktiert.

Die Kontaktierung der Elektroden erfolgt vorzugsweise so, daß sie entlang des Dichtrahmens beim Anlegen einer Spannung im wesentlichen dasselbe Potential aufweisen. Dies heißt, daß geringe Schwankungen des Potentials entlang des Dichtrahmens z. B. bedingt durch die endlichen Widerstände in den Kontakten, die erfindungsgemäße Funktion der Blende nicht beeinträchtigen.

Beim Anlegen einer Spannung U oberhalb der Schwellenspannung US (Fig. 1) an den Elektroden setzt der elektrooptische Effekt (Dmin) ein und erreicht bei einer weiteren Erhöhung der Spannung U seine maximale Stärke (Dmax). Die Abhängigkeit des elektrooptischen Effektes von der Spannung kann durch eine s-förmige Funktion (Fig. 1), deren Steigung und Schwellspannung abhängig vom benutzten elektrooptischen Medium ist, beschrieben werden. Der elektrooptische Effekt bedeutet hier, daß die optische Dichte der Zelle sich in Abhängigkeit von der angelegten Spannung verändert und mit zunehmender Spannung zunimmt.

Aufgrund des Flächenwiderstandes im Bereich des Elektrodenmaterials tritt an den Elektroden auf beiden Platten ein Spannungsabfall bezüglich der entlang des Dichtrahmens anliegenden Spannung auf, der umso größer ist, je größer der Abstand zum Dichtrahmen ist. Bei einer durch den Dichtrahmen abgeteilten runden Blendenfläche, wie sie einer bevorzugten Ausführungsform entspricht, ist der Spannungsabfall im Mittelpunkt am größten. Dieser Spannungsabfall kann durch einen Kurzschluß zwischen den Elektroden in der Blendenmitte noch verstärkt werden, da dann die gesamte Spannung über dem Blendenradius abfällt.

Die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Elektroden erfolgt zweckmäßigerweise über einen kleinen leitenden Punkt, vorzugsweise aus einem Metall.

Der Spannungsabfall über den Elektroden bewirkt bei entsprechender Wahl der angelegten Spannung oberhalb der Schwellenspannung, daß im äußeren Bereich des durch den Dichtrahmen abgeteilten Elektrodenbereichs der elektrochrome Effekt einsetzt, im Zentrum der Blende die Schwellenspannung aber, aufgrund des Spannungsabfalls über der transparenten leitfähigen Schicht, nicht mehr erreicht wird, so daß dieser Bereich transparent bleibt. Durch Variation der angelegten Spannung kann der Durchmesser des transparenten Zentrums variiert werden.

Der spezifische elektrische Flächenwiderstand des transparenten Elektrodenmaterials liegt bevorzugt zwischen 2 Ω pro Quadrat und 10 kΩ pro Quadrat, besonders bevorzugt zwischen 5 Ω pro Quadrat und 1 kΩ pro Quadrat und ganz besonders bevorzugt zwischen 6 Ω pro Quadrat und 70 Ω pro Quadrat. Das transparente Elektrodenmaterial besteht vorzugsweise aus Indium-Zinn-Oxid, SnO oder ZnO : Al oder SnO2 : Sb. Material und Flächenwiderstand kann für die beiden Elektroden unterschiedlich sein.

Die Kontaktierung der inneren Elektrodenflächen kann durch jeweils eine zusätzliche niederohmige, elektrisch leitfähige Schicht, die außerhalb des durch den Dichtrahmen begrenzten transparenten Elektrodenbereichs auf die transparente Elektrodenfläche aufgebracht ist, mit dieser in elektrischem Kontakt steht und von innen durch den Dichtrahmen begrenzt ist, vorgenommen werden.

Das niederohmige Elektrodenmaterial sowie die Kurzschluß-Kontaktierung hat einen spezifischen elektrischen Flächenwiderstand kleiner als 0,2 pro Quadrat. Sie besteht vorzugsweise aus Kupfer, Gold, Aluminium, Silber oder Zink oder eine Suspension aus diesen Metallen.

Bevorzugtes elektrooptisches Medium ist ein elektrochromes Medium, das eine Flüssigkeit, ein Gel oder ein Feststoff sein kann. Bevorzugt sind Flüssigkeiten und Gele. Sie enthalten eine oder mehrere elektrochrome Substanzen, ein Lösungsmittel, einen oder mehrere UV-Absorber, gegebenenfalls ein oder mehrere Leitsalze sowie gegebenenfalls einen oder mehrere Verdicker. Im Sinne der Erfindung geeignete elektrochrome Substanzen sind zwei oder mehr Redoxsubstanzen, von denen mindestens eine reduzierbar und mindestens eine oxidierbar ist. Alle Substanzen sind farblos oder nur schwach gefärbt.

Nach Anlegen einer Spannung an die EC-Zelle wird mindestens eine Substanz reduziert, mindestens eine oxidiert, wobei wenigstens eine farbig wird, das heißt, daß ihre Lichtschwächung im Bereich des sichtbaren Spektrums zunimmt. Nach Abschalten der Spannung bilden sich die ursprünglichen Redoxsubstanzen wieder zurück und die EC-Zelle entfärbt sich. Die Grundreaktion für ein Paar von Redoxsubstanzen ist





Bei Verwendung von mehreren verschiedenen Substanzen RED oder OX findet sie analog statt.

Die Strom-Spannungs-Kennlinie einer EC-Zelle ist s-förmig (Fig. 1). Unterhalb einer gewissen Spannung, der Schaltspannung (Usch), fließt kein Strom in der EC-Zelle und es findet kein elektrochromer Effekt statt. Oberhalb der Schaltspannung kommt es aufgrund der einsetzenden Ladungsübertragung von den Elektroden auf das elektrochrome Material zu einem Anstieg des Stromes und der elektrochrome Effekt setzt ein. Beim Erreichen der Sättigungsspannung (USätt) geht der Strom in einen Sättigungstrom (ISätt) über, der auch bei einer weiteren Spannungserhöhung konstant bleibt. Bei USätt erreicht die EC-Zelle ihre maximale Farbtiefe.

Aus US-P 4 902 108 ist bekannt, daß Paare von Redoxsubstanzen geeignet sind, bei denen die reduzierbare Substanz wenigstens zwei chemisch reversible Reduktionswellen im Cyclischen Voltammogramm und die oxidierbare Substanz entsprechend wenigstens zwei chemisch reversible Oxidationswellen besitzen. Solche Substanzen sind im Sinne der Erfindung geeignet. Aus WO 97/30 134 sind solche Redoxsysteme bekannt, in denen RED1 und OX2 bzw. OX1 und RED2 über eine Brücke B kovalent aneinander gebunden sind. Solche Substanzen sind im Sinne der Erfindung ebenfalls geeignet. Ebenfalls geeignet im Sinne der Erfindung sind solche Redoxsysteme, bei denen der reversible Übergang zwischen RED und OX oder umgekehrt mit dem Bruch bzw. dem Aufbau einer σ-Bindung verbunden ist. Solche Substanzen sind beispielsweise aus WO 97/30 135 bekannt. Im Sinne der Erfindung geeignet sind auch Metallsalze oder Metallkomplexe von solchen Metallen, die in mindestens zwei Oxidationsstufen existieren. Vorteilhaft unterscheiden sich die beiden Oxidationsstufen um 1.

Ebenfalls im Sinne der Erfindung geeignet sind Oligo- und Polymere, die mindestens eines der genannten Redoxssyteme, aber auch Paare solcher Redoxsysteme, wie sie oben definiert sind, enthalten. Ebenfalls im Sinne der Erfindung geeignet sind Mischungen der eben beschriebenen Substanzen, vorausgesetzt diese Mischungen enthalten mindestens ein reduzierbares und mindestens ein oxidierbares Redoxsystem. Geeignete Lösungsmittel, Leitsalze, UV-Absorber und Verdicker sind aus den oben zitierten Patentanmeldungen ebenfalls bekannt und im Sinne der Erfindung nutzbar.

Die Färbung des für die erfindungsgemäße Aufgabe zu optimierenden Zusammensetzung von zwei oder mehr Redoxsubstanzen wird durch Auswahl geeigneter Farbstoffsysteme derart eingestellt, daß die Absorption über den Wellenlängenbereich von 380 nm bis 750 nm möglichst gleichmäßig ist. Die Quantifizierung dieser Farbneutralität erfolgt vorzugsweise mit einem Photometer, dessen spektrale Empfindlichkeit an die des benutzten Bildaufzeichnungsmediums angepaßt ist. Bei der Verwendung üblicher Silberhalogenidfilme sind dies die sogenannten Status-A- Densitometer (DIN-Norm 4512, Teil 9, Januar 1993). Hierbei handelt es sich um logarithmisch skalierende Filterphotometer mit einer maximalen Empfindlichkeit bei 440 nm (blau), 530 nm (grün) und 620 nm (rot). Die Differenzwerte Dblau - Dgrün und Drot - Dgrün sind ein Maß für die Abweichung einer erfindungsgemäßen EC-Zelle von der Farbneutralität. Bevorzugt für die erfindungsgemäße Gestaltung einer EC-Zelle seien Mischungen von Redoxsubstanzen genannt, die bei Ansteuerung der Zelle auf maximale Lichtschwächung zu Meßwerten Dblau - Dgrün und Drot - Dgrün führen, die dem Betrage nach kleiner als 0,5, besonders bevorzugt kleiner als 0,2 sind.

Als flächige, elektrisch steuerbare Zellen können auch Zellen mit Flüssigkristallen verwendet werden, wie sie z. B. in Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Auflage, Vol. A 15, S. 372ff beschrieben werden.

Das elektrische Steuerungssignal wird mit seiner Amplitude an die verwendete Zelle so angepaßt, daß der eingefärbte Bereich der Blende wenigstens eine, bevorzugt aber mehrere Blendenstufen überstreichen kann.

Die maximale Transmission der EC-Zelle kann durch eine Antireflexbeschichtung vorzugsweise auf beiden Zellenoberflächen vergrößert werden.

Die Amplitude des elektrischen Signals kann entweder von Hand eingestellt werden oder durch einen Lichtsensor vorgegeben werden, der entsprechend der auf die Lichteintrittsöffnung der Kamera auftreffenden Lichtintensität die Signalamplitude und damit die Lichtdurchlässigkeit der Zelle verändert, vorzugsweise in der Art, daß die bei jeder Aufnahme auf das Bildaufzeichnungsmedium fallende Belichtungsmenge annähernd konstant bleibt.

Die Vorteile der erfindungsgemäße elektrisch steuerbare Blende bestehen darin, daß sie einfach aufgebaut ist. Sie benötigt keine aufwendige ringförmige Strukturierung der Elektroden. Der im Stand der Technik als nachteilig für die homogene Abdunklung angesehene hohe Flächenwiderstand von transparenten Elektroden wird in der erfindungsgemäßen Blende vorteilhaft ausgenutzt. Gerade das transparente Elektrodenmaterial bewirkt den Spannungsabfall und damit die gewünschte inhomogene Abdunklung vom äußeren zum inneren Blendenbereich.

Die erfindungsgemäße, elektrisch steuerbare Blende ist sowohl für Stehbildkameras als auch für Laufbildkameras geeignet. Sie kann eingesetzt werden in Kameras, die als Bildaufzeichnungsmedium silberhalogenidbasierende Negativ- oder Diapositivfilme verwenden, und zwar sowohl in solchen, bei denen der Film nach der Belichtung aus der Kamera entnommen und in separaten Vorrichtungen photographisch entwickelt wird, aber auch in sogenannten Sofortbildkameras, also Kameras, die Aufzeichnungsmedien verwenden, bei denen der Prozeß der bildgebenden Entwicklung bereits in der Kamera und unmittelbar im Anschluß an die Bildaufnahme erfolgt.

Ebenso sei die Verwendung in Kameras genannt, die als Aufzeichnungsmedium Halbleiterdetektoren verwenden, vorzugsweise solche mit einem flächig angeordneten Feld von Detektoren, deren Signale elektrisch ausgelesen und in einem weiteren Speichermedium in analoger oder digitaler Form abgelegt werden. Der heute wichtigste Vertreter derartiger Kameras sind die CCD-Kameras.

Figuren und Beispiele

Es zeigen

Fig. 1 Zusammenhang zwischen elektrischem Ansteuersignal und optischer Dichte der Zelle.

Fig. 2 Aufbau einer erfindungsgemäßen Blende.

Fig. 3 Bildaufzeichnungsgerät mit elektrischer steuerbarer Blende.

Fig. 4 Aufbau zum Nachweis der elektrischen Steuerung der Lichtschwächung und zur Farbneutralität der elektrisch steuerbaren Blende.

Fig. 5 Messung der Transmission entlang des Blendendurchmessers für die Blende aus Beispiel 1.

Fig. 6 Messung der Transmission entlang des Blendendurchmessers für die Blende aus Beispiel 2.

Eine typische für die erfindungsgemäße Aufgabe optimierte EC-Zelle hat den in der Fig. 1 skizzierten Verlauf des Zusammenhangs zwischen elektrischem Ansteuersignal und optischer Dichte der Zelle: Nach Überschreiten einer gewissen Schwellspannung US nimmt die Lichtschwächung kontinuierlich zu. Das heißt die Lichtschwächung der EC-Zelle läßt sich mit Hilfe des elektrischen Steuersignals kontinuierlich einstellen.

Ein Beispiel eines Aufbaus einer erfindungsgemäßen Zelle ist in Fig. 2 oben in Draufsicht und unten in Seitenansicht zu sehen.

Zwischen zwei Glasplatten (2.1), die mit ITO beschichtet sind (2.6), wird ein elektrooptisches Medium (2.4) eingebracht. Der Raum den dieses Medium einnimmt wird, neben den Glasplatten, von dem umschließenden Klebwulst (2.3) definiert. Durch den kreisförmigen Metallstreifen auf beiden Elektroden (2.2) wird eine kreisförmige Äquipotentialfläche definiert. Um einen besonders hohen Spannungsabfall zu erreichen, können die Elektroden in der Mitte durch eine elektrisch leitende Verbindung (2.5) kurzgeschlossen werden.

Ein Beispiel für ein erfindungsgemäßes Bildaufzeichnungsgerät ist in der Fig. 3 skizziert:

Das vom Anwender ausgewählte Motiv 1 soll von der Stehbildkamera 2 auf das Aufzeichnungsmedium 8 aufgenommen werden. Der mechanische Verschluß 3 ist im Ruhezustand der Kamera geschlossen. Er verhindert nicht nur eine Vorbelichtung des lichtempfindlichen Materials 8, sondern schützt auch die elektrochrome Zelle 5 vor der Dauerbelastung durch die eventuell starke Sonneneinstrahlung. Der photoempfindliche Belichtungssensor 6 erzeugt ein elektrisches Signal, das nach einer geeigneten Konditionierung im elektrischen Verstärker 7 die Lichtschwächung der elektrochromen Zelle 5 steuert. Sobald der mechanische Auslöser 9 betätigt wird, öffnet sich der mechanische Verschluß für eine feste wohldefinierte Zeit und gibt den Weg frei für die Abbildung des Objektes durch das Objektiv 4 auf das Aufzeichnungsmedium 8. Danach wird der Verschluß wieder lichtdicht verschlossen. Die Signalverstärkung des Wirkungskreises Belichtungssensor/Verstärker/EC-Zelle ist so gewählt, daß im Arbeitsbereich des Systems die auf das Aufzeichnungsmedium auftreffende Lichtmenge unabhängig ist von der Helligkeit des ausgewählten Objektes.

Aufbau zum Nachweis der elektrischen Steuerung der Lichtschwächung einer EC- Zelle sowie zur Messung ihrer Abweichung von der Farbneutralität ist in Fig. 4 skizziert:

Die EC-Zelle besteht aus zwei 1 mm-Glasplatten mit einer transparenten elektrisch leitfähigen Beschichtung aus Indium/Zinn-Oxid (ITO) mit einem spezifischen elektrischen Flächenwiderstand von 15 Ω/square. Die Platten haben einen Abstand von 70 µm. Der Hohlraum zwischen den Platten ist mit einem elektrochromen Medium mit Methylviologen verbunden mit 5,10-Dihydro-5,10-dimethyl-phenazin in einer Konzentration von 0,1 mol/Liter in Propylencarbonat als aktiver Substanz gefüllt und nach außen hin abgedichtet. Die EC-Zelle besitzt keine Antireflexbeschichtung. Die EC-Zelle befindet sich auf dem Meßtisch eines Densitometers vom Typ X-Rite 310 3.3. Die Anschlußkontakte der EC-Zelle 3.1 sind an ein einstellbares Gleichspannungsversorgungsgerät 3.2 angeschlossen. Mit dem Status- A-Meßfiltersatz des Densitometers werden der Reihe nach die optischen Dichten der EC-Zelle für die Filter blau, grün und rot für verschiedene Spannungen an der EC- Zelle gemessen. Aus diesen Messungen werden die Farbdichtedifferenzen zur Quantifizierung der Abweichung von der Farbneutralität der Lichtschwächung bestimmt.

Es wurden folgende Werte gemessen:





Das heißt, die gemittelte Lichtschwächung über den Wellenlängenbereich des sichtbaren Lichts beträgt ca. 0,7. Dies entspricht etwa 2 Blendenstufen. Die Abweichung von der Farbneutralität liegt unter 0,2.

Beispiel 1

Es wurde eine Zelle wie in Fig. 2 abgebildet aufgebaut. Die mit ITO beschichteten Glasplatten weisen einen Flächenwiderstand von 6.8 Ohm/square auf. Beide Platten wurden auf der ITO beschichteten Seite mit einer ringförmigen 1 µm dicken 2 mm breiten Silberschicht mit einem Innendurchmesser von 10 mm bedampft. Eine der Platten wurde in der geometrischen Mitte des Metallkreises mit einem Leitsilberpunkt von 150 µm Dicke versehen.

Eine Mischung aus 97% photohärtendem Epoxikleber DELO-Katiobond® 4594 (DELO Industrieklebstoffe, Landsberg) und 3% Glaskugeln mit 110 µm Durchmesser wurde ringförmig auf die mit ITO-beschichtete Seite der Glasplatte so aufgetragen, daß eine 2 mm breite Öffnung ausgespart wurde. Nun wurde die zweite Glasplatte so auf die Kleberaupe gelegt, daß die ITO-Schichten der beiden Platten 1 und 2 einander zugewandt waren und eine Geometrie entstand, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Platten werden gegeneinander gepresst. Die Aushärtung des Klebers erfolgte durch 10- minütiges Belichten mit Tageslicht in der Nähe eines Fensters und anschließend für 20 min bei 105°C ohne Belichtung.

Eine Schale wurde unter Stickstoffatmosphäre mit einer Lösung gefüllt, die 0,05 molar an den elektrochromen Verbindungen der Formeln





und jeweils 0,1 molar an den UV-Absorbern der Formeln





in wasserfreiem, sauerstofffreiem Propylencarbonat war.

Dann wurde die Zelle unter Stickstoffatmosphäre senkrecht so in die Schale gestellt, daß die ausgesparte Öffnung sich unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befand. Die Schale mit der Zelle wurde in einen Exsiccator gestellt. Dieser wurde auf 0,05 mbar evakuiert und anschließend vorsichtig mit Stickstoff belüftet. Während der Belüftung stieg die elektrochrome Lösung durch die Öffnung in die Zelle hinein und füllte bis auf eine kleine Blase das gesamte Volumen aus. Die Zelle wurde aus der Lösung entnommen, unter Stickstoffatmoshäre an der Öffnung gereinigt und mit dem photochemisch härtbaren Acrylatkleber DELO-Photobond® 4497 (DELO Industrieklebstoffe, Landsberg) verschlossen. Anschließend wurde 1 min unter Stickstoffatmosphäre mit der Lampe DELOLUX® 03 (DELO Industrieklebstoffe, Landsberg), die sich in einem Abstand von 8 cm zur Öffnung 4 befand, belichtet und bei Raumtemperatur über Nacht unter Stickstoffatmosphäre ausgehärtet.

Durch Anlegen einer Spannung färbt sich die Zelle ausgehend vom Rand rasch ein. Fig. 5 zeigt Messungen der Transmission der Blende entlang ihres Durchmessers für verschiedene Spannungen. Der Effekt setzt bei 0,5 V ein. Je höher die Spannung gewählt wird, desto weiter reicht die Färbung in die Mitte der Zelle hinein. In Fig. 5 sieht man den Unterschied zwischen der angelegten Spannung bei 0,9 V und 1,1 V. Bei höherer Spannung wird der abgedunkelte Randbereich größer und damit die Blendenwirkung stärker.

Durch Abschalten der Spannung und Kurzschließen der Kontakte verschwand die Färbung wieder rasch.

Beispiel 2

Es wurde eine Zelle wie in Fig. 2 abgebildet aufgebaut. Die mit ITO beschichteten Glasplatten weisen einen Flächenwiderstand von 67,0 Ohm/square auf. Beide Platten wurden auf der ITO beschichteten Seite mit einer ringförmigen 1 µm dicken 2 mm breiten Silberschicht mit einem Durchmesser von 10 mm bedampft. Eine der Platten wurde in der geometrischen Mitte des Metallkreises mit einem Leitsilberpunkt der Dicke von etwa 150 µm versehen.

Eine Mischung aus 97% photohärtendem Epoxikleber DELO-Katiobond® 4594 (DELO Industrieklebstoffe, Landsberg) und 3% Glaskugeln mit 110 µm Durchmesser wurde ringförmig auf die mit ITO-beschichtete Seite der Glasplatte so aufgetragen, daß eine 2 mm breite Öffnung ausgespart wurde. Nun wurde die zweite Glasplatte so auf die Kleberaupe gelegt, daß die ITO-Schichten der beiden Platten 1 und 2 einander zugewandt waren und eine Geometrie entstand, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Platten werden gegeneinander gepresst. Die Aushärtung des Klebers erfolgte durch 10-minütiges Belichten mit Tageslicht in der Nähe eines Fensters und anschließend für 20 min bei 105°C ohne Belichtung.

Eine Schale wurde unter Stickstoffatmosphäre mit einer Lösung gefüllt, die 0,05 molar an den elektrochromen Verbindungen der Formeln





und jeweils 0,1 molar an den UV-Absorbern der Formeln





in wasserfreiem, sauerstofffreiem Propylencarbonat war.

Dann wurde die Zelle unter Stickstoffatmosphäre senkrecht so in die Schale gestellt, daß die ausgesparte Öffnung sich unterhalb des Flüssigkeitsspiegels befand. Die Schale mit der Zelle wurde in einen Exsiccator gestellt. Dieser wurde auf 0,05 mbar evakuiert und anschließend vorsichtig mit Stickstoff belüftet. Während der Belüftung stieg die elektrochrome Lösung durch die Öffnung in die Zelle hinein und füllte bis auf eine kleine Blase das gesamte Volumen aus. Die Zelle wurde aus der Lösung entnommen, unter Stickstoffatmoshäre an der Öffnung gereinigt und mit dem photochemisch härtbaren Acrylatkleber DELO-Photobond® 4497 (DELO Industrieklebstoffe, Landsberg) verschlossen. Anschließend wurde 1 min unter Stickstoffatmosphäre mit der Lampe DELOLUX® 03 (DELO Industrieklebstoffe, Landsberg), die sich in einem Abstand von 8 cm zur Öffnung befand, belichtet und bei Raumtemperatur über Nacht unter Stickstoffatmosphäre ausgehärtet.

Durch Anlegen einer Spannung färbt sich die Zelle ausgehend vom Rand rasch ein.

Fig. 6 zeigt Messungen der Transmission der Blende entlang ihres Durchmessers für verschiedene Spannungen. Der Effekt setzt bei 0,4 V ein. Je höher die Spannung gewählt wird, desto weiter reicht die Färbung in die Mitte der Zelle hinein. In Fig. 6 sieht man den Unterschied zwischen der angelegten Spannung bei 0,95 V und 1,3 V. Bei höherer Spannung wird der abgedunkelte Randbereich größer und damit die Blendenwirkung stärker.

Durch Abschalten der Spannung und Kurzschließen der Kontakte verschwand die Färbung wieder rasch.


Anspruch[de]
  1. 1. Elektrisch steuerbare Blende, enthaltend zwei transparente Platten, die durch einen umlaufenden Dichtrahmen miteinander zu einer Zelle verbunden sind und auf den einander zugewandten Oberflächen flächige, transparente Elektroden aufweisen und ein elektrooptisches Medium, das sich in der Zelle befindet, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden keine Strukturierung aufweisen und entlang des umlaufenden Dichtrahmens elektrisch kontaktiert sind.
  2. 2. Elektrisch steuerbare Blende nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden so kontaktiert sind, daß sie entlang des Dichtrahmens beim Anlegen einer Spannung im wesentlichen dasselbe Potential aufweisen.
  3. 3. Elektrisch steuerbare Blende nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die transparenten Elektroden elektrisch leitend miteinander verbunden werden.
  4. 4. Elektrisch steuerbare Blende nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Dichtrahmen umrahmte Fläche ein Kreis ist.
  5. 5. Elektrisch steuerbare Blende nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigen transparenten Elektrodenflächen in ihrem Mittelpunkt elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  6. 6. Elektrisch steuerbare Blende nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die transparente Elektrodenschicht durch eine zusätzliche niederohmige, elektrisch leitfähige Schicht, die von innen durch den Dichtrahmen begrenzt ist, kontaktiert wird.
  7. 7. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der spezifische elektrische Flächenwiderstand des transparenten Elektrodenmaterials zwischen 2 Ω pro Quadrat und 10 kΩ pro Quadrat, bevorzugt zwischen 5 Ω pro Quadrat und 1 kΩ pro Quadrat und besonders bevorzugt zwischen 6 Ω pro Quadrat und 70 Ω pro Quadrat liegt.
  8. 8. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Flächenwiderstand der äußeren niederohmigen elektrisch leitfähigen Schicht kleiner als 0,2 Ω pro Quadrat ist.
  9. 9. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle ohne Ansteuerung durch ein elektrisches Signal lichtdurchlässig ist und sich mit zunehmender elektrischer Spannung zwischen den Elektroden die lichtdurchlässige Fläche von außen nach innen verkleinert.
  10. 10. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrooptisches Medium ein elektrochromes Medium verwendet wird.
  11. 11. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrochrome Medium mindestens zwei Redoxsubstanzen enthält, von denen wenigstens eine reduzierbar und wenigstens eine oxidierbar ist, wobei wenigstens eine farbig wird.
  12. 12. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß
    1. a) die reduzierbaren Substanzen wenigstens zwei chemisch reversible Reduktionswellen im Cyclischen Voltammogramm und die oxidierbaren Substanzen entsprechend wenigstens zwei chemisch reversible Oxidationswellen besitzen, oder
    2. b) eine reduzierbare Substanz und eine oxidierbare Substanz über eine Brücke B kovalent aneinander gebunden sind, oder
    3. c) als reduzierbare und/oder oxidierbare Substanzen solche ausgewählt sind, bei denen der reversible Übergang zwischen der oxidierbaren Form und der reduzierbaren Form mit dem Bruch bzw. dem Aufbau einer σ-Bindung verbunden ist, oder
    4. d) die reduzierbaren Substanzen und die oxidierbaren Substanzen Metallsalze oder Metallkomplexe sind von solchen Metallen, die in mindestens zwei Oxidationsstufen existieren, oder
    5. e) die reduzierbare und/oder oxidierbare Substanz Oligo- und Polymere sind, die mindestens eines der genannten Redoxssyteme, aber auch Paare solcher Redoxsysteme, wie sie unter a) bis d) definiert sind, enthalten, oder
    6. f) als reduzierbare und/oder oxidierbare Substanz Mischungen der in a) bis e) beschriebenen Substanzen eingesetzt werden, vorausgesetzt diese Mischungen enthalten mindestens ein reduzierbares und mindestens ein oxidierbares Redoxsystem.
  13. 13. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrooptisches Medium Flüssigkristalle verwendet werden.
  14. 14. Elektrisch steuerbare Kamerablende nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf mindestens einer der beiden Zellenoberflächen eine Antireflexbeschichtung aufgebracht ist.
  15. 15. Bildaufzeichnungsgerät mit einer elektrisch steuerbaren Kamerablende nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal zur Steuerung der Kamerablende von einem Belichtungssensor erzeugt wird.
  16. 16. Bildaufzeichnungsgerät nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsmedium ein auf Silberhalogeniden basierender photographischer Film verwendet wird.
  17. 17. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß als Aufzeichnungsmedium ein ein- oder zweidimensionales Feld von Halbleiterdetektoren verwendet wird.
  18. 18. Bildaufzeichnungsgerät nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Bildaufzeichnungsgerät eine Kamera verwendet wird, bei der eine Auswechslung des Films nicht möglich ist.






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