1. Canon Utsunomiyan tehtaan tosiasiat
Canonin Utsunomiya-linssitehdas on noin 60 mailia Tokiosta pohjoiseen ja noin 50 minuuttia luotijunalla.
Siististi ja ulkoisesti tahrattomasti ylläpidetty Canon valmistaa L-sarjan linssit manuaalisen ja automaattisen asennuksen yhdistelmällä. Työntekijät (ja vierailijat) käyttävät suojavaatetusta, ja heidän on läpäistävä suihkusuihku ennen pölyttömään ympäristöön pääsemistä.
Linssien valmistus on niin täsmällistä, että laitoksen sisäinen lämpötila on säädettävä puoli astetta.
2. Linssit on suunniteltu CAD: llä
Linssit suunnitellaan tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ohjelmistolla, joka voi ottaa huomioon käytettyjen lasien fyysiset ja optiset ominaisuudet ja ennustaa lopullisen linssin suorituskyvyn suurella tarkkuudella ja jopa linssien välisen näytevaihtelun.
3. Miksi lasi sopii loistavasti linsseille?
Lasi on (kirjaimellisesti) vaikea työskennellä, mutta se on silti paras materiaali linssien valmistamiseen. Tämä johtuu siitä, että se on läpinäkyvä näkyvän valon aallonpituuksille ja suhteellisen helppo muotoilla, ja se on termisesti ja kemiallisesti vakaa - mutta sen ominaisuuksien vuoksi et voi vain muovata sitä haluamaasi muotoon.
Linssin jokaisen lasielementin on oltava hiottu, tasoitettu ja kiillotettu vaadittuun tarkkaan profiiliin. Tyypillisesti tämä on kuusivaiheinen prosessi, joka sisältää:
- Jauhetaan lasin aihio ylimääräisen paksuuden poistamiseksi
- Tasoitus, halkeamien vähentämiseksi
- Keskitä tai hio linssin reunat varmistaaksesi, että se on optisesti keskitetty
- Karkea kiillotus pienempien pintahalkeamien vähentämiseksi entisestään
- Hieno kiillotus lopulliseen muotoiluun
- Viimeinen kiillotus pinnan hienosäätöä varten
Vasta tässä vaiheessa linssi on valmis tarkastettavaksi.
4. Lasityyppiä on enemmän kuin yksi!
Lasi on valmistettu metallioksidista ja muista materiaaleista, jotka on järjestetty epäsäännöllisesti. Materiaalia, jolla on säännöllinen hiukkasjärjestely, kutsutaan kristalliksi. Materiaalia, joka on jossain välissä, kutsutaan amorfiseksi.
Lasin metallioksidit voivat sisältää piidioksidia (pii on 'metalloidi'), kalsiumoksidia (teknisesti kalsium on todellakin metalli), lyijyoksidia ja titaanidioksidia. Jokaisella lasilla on erilaiset ominaisuudet ja edut, jotka linssisuunnittelijan on otettava huomioon ja hyödynnettävä.
5. Hajonta ja miten käsitellä sitä
Koko lasi tuottaa prismaefektin, kun valo kulkee sen läpi, ja optiset suunnittelijat kutsuvat tätä dispersioksi.
Erilaiset lasimateriaalit tuottavat erilaisia dispersiotasoja, ja tämä mitataan ns. Abbe-numerolla. (Ernst Abbe (1840-1905) oli merkittävä saksalainen fyysikko ja optinen tiedemies ja ZEISS: n kerran omistaja ja häntä pidetään modernin optisen tieteen edelläkävijänä.)
Tämä dispersiovaikutus saa aikaan erilaiset valon aallonpituudet (jotka vastaavat eri värejä) tarkentumaan eri pisteisiin aiheuttaen pehmenemistä ja värien katkeamista, joten paljon linssin suunnittelutyötä tehdään kromaattisen poikkeaman korjaamiseksi käyttämällä yhtä linssielementtiä toisen hajonta. Siksi kalliit '' mataladispersioiset '' linssielementit ovat tärkein myyntivaltti ensiluokkaisille linsseille.
6. Pallomaiset vs. asfääriset linssit
Suurin osa kameran linssin linssielementeistä on pallomaisia, mikä tarkoittaa, että niiden muoto seuraa pallon kaarevuutta. Se voi olla hyvin suuri pallo suhteellisen tasaiselle linssielementille tai pieni pallo vahvasti kaarevalle, mutta silti pallo.
Joskus kuitenkin optinen muotoilu vaatii monimutkaisemman ei-pallomaisen linssielementin. Ns. Asfäärisiä linssejä on erittäin vaikea ja kallis valmistaa perinteisillä hionta- ja kiillotustekniikoilla, mutta Canonilla on oma lasinmuovauskone Utsunomiyan tehtaallaan niiden valmistamiseksi sulasta lasista.
Muotti on suunniteltava erittäin tarkalla tasolla, ja siinä on otettava huomioon tarkat mittamuutokset, jotka tapahtuvat lasin jäähtyessä.
7. Saito Takumi eli ”käsityöläinen”
Kuten voit odottaa, suurin osa linssinkäsittelystä tapahtuu automatisoidulla koneella, mutta prosessin ytimessä on Takumi tai ammattitaitoinen käsityöläinen, joka ottaa linssisuunnittelun piirustuspöydältä ja auttaa luomaan fyysisen tuotteen.
Canonin Takumilla, herra Saitolla, on kokemusta, taitoja ja jopa aistit, että automaattiset koneet eivät vielä sovi. "Kun linssi koskettaa timanttilevyä, tiedän mitä ääntä sen pitäisi tuottaa, joten kun se on hieman pois päältä, pystyn havaitsemaan kuuloni", hän selittää.
Herra Saito ei tee vain linssejä käsin, vaan hän käyttää kokemustaan kouluttaakseen automatisoituja koneita suunnittelijoiden vaatimien toleranssien ja tarkkuuden toistamiseksi. Herra Saito on ainoa Takumi Utsunomiyan tehtaalla ja hän siirtyy eläkkeelle neljän vuoden kuluttua, mutta hän auttaa kouluttamaan korvaavan henkilönsa.
