1. Факты о фабрике Canon Utsunomiya
Завод Canon по производству объективов в Уцуномии находится примерно в 60 милях к северу от Токио и примерно в 50 минутах езды на сверхскоростном экспрессе.
В безупречном состоянии внутри и снаружи Canon производит свои объективы серии L, сочетая ручную и автоматизированную сборку. Рабочие (и посетители) носят защитную одежду и должны пройти воздушный душ перед тем, как войти в непыльную среду.
Производство линз настолько точное, что внутреннюю температуру растения необходимо регулировать с точностью до половины градуса по Цельсию.
2. Линзы разработаны с использованием САПР.
Линзы конструируются с использованием программного обеспечения автоматизированного проектирования (САПР), которое может учитывать физические и оптические свойства используемых очков и с высокой степенью точности предсказывать конечные характеристики линз и даже разброс образцов между линзами.
3. Почему стекло отлично подходит для линз
Со стеклом (буквально) тяжело работать, но это по-прежнему лучший материал для изготовления линз. Это связано с тем, что он прозрачен для видимых длин волн и относительно легко формуется, а также термически и химически стабилен, но его свойства означают, что вы не можете просто придать ему желаемую форму.
Каждый стеклянный элемент в линзе необходимо отшлифовать, отшлифовать и отполировать до нужного точного профиля. Обычно это шестиэтапный процесс, включающий:
- Шлифовка стеклянной заготовки для удаления лишней толщины
- Сглаживание, уменьшение трещин
- Центрирование или шлифовка краев линз, чтобы убедиться, что они оптически центрированы
- Грубая полировка для дальнейшего уменьшения мелких трещин на поверхности
- Тонкая полировка для окончательной обработки
- Окончательная полировка, для доводки поверхности
Только на этом этапе линза готова к проверке.
4. Стекло больше одного!
Стекло состоит из оксидов металлов и других материалов, расположенных в неправильном порядке. Материал с регулярным расположением частиц называется кристаллом. Материал, который находится где-то посередине, называется аморфным.
Оксиды металлов в стекле могут включать диоксид кремния (кремний - это «металлоид»), оксид кальция (технически кальций действительно является металлом), оксид свинца и диоксид титана. Каждое стекло имеет разные свойства и преимущества, которые разработчик линз должен учитывать и использовать.
5. Дисперсия и как с ней бороться.
Все стекла создают эффект призмы, когда свет проходит через них, и дизайнеры оптики называют это рассеиванием.
Различные стеклянные материалы дают разные уровни дисперсии, и это измеряется с помощью так называемого числа Аббе. (Эрнст Аббе (1840–1905) был выдающимся немецким физиком и оптиком, одноразовым совладельцем ZEISS и считается пионером современной оптики).
Этот эффект дисперсии заставляет световые волны различной длины (которые соответствуют разным цветам) фокусироваться в разных точках, вызывая смягчение и цветовую окантовку, поэтому при проектировании линз требуется много усилий для исправления хроматической аберрации за счет использования одного элемента объектива для противодействия световому эффекту. разгон другого. Вот почему дорогие линзы с низкой дисперсией являются ключевым аргументом в пользу линз премиум-класса.
6. Сферические линзы и асферические линзы
Большинство линз в объективе камеры имеют сферическую форму, что означает, что их форма повторяет кривизну сферы. Это может быть очень большая сфера для относительно плоской линзы или маленькая сфера для сильно изогнутой, но, тем не менее, это сфера.
Однако иногда оптическая конструкция требует более сложной несферической линзы. Так называемые асферические линзы чрезвычайно сложно и дорого производить с использованием традиционных методов шлифовки и полировки, но Canon имеет собственное оборудование для формования стекла на своем заводе в Уцуномии, чтобы делать их из расплавленных стеклянных заготовок.
Форма должна быть спроектирована с чрезвычайно высоким уровнем точности и должна учитывать точные изменения размеров, которые будут иметь место по мере остывания стекла.
7. Мистер Сайто Такуми, или «мастер»
Как и следовало ожидать, большая часть обработки линз выполняется автоматизированным оборудованием, но в основе процесса лежит Такуми, или опытный мастер, который берет дизайн линзы с чертежной доски и помогает создать физический продукт.
Такуми из Canon, г-н Сайто, обладает опытом, навыками и даже ощущениями, с которыми автоматизированное оборудование еще не может сравниться. «Когда линза касается алмазной пластины, я знаю, какой звук она должна издавать, поэтому, когда она слегка отклоняется, я смогу уловить слух», - объясняет он.
Г-н Сайто не просто делает линзы вручную, он использует свой опыт для обучения автоматизированного оборудования воспроизведению допусков и точности, необходимых дизайнерам. Г-н Сайто - единственный Такуми на заводе в Уцуномия, он уходит на пенсию через четыре года, но помогает обучать свою замену (уф).