1. Canon Utsunomiya Fabrik Fakten
Die Utsunomiya-Objektivfabrik von Canon befindet sich etwa 60 Meilen nördlich von Tokio und etwa 50 Minuten mit dem Hochgeschwindigkeitszug.
Innen und außen makellos gewartet, stellt Canon seine Objektive der L-Serie in einer Kombination aus manueller und automatisierter Montage her. Arbeiter (und Besucher) tragen Schutzkleidung und müssen eine Luftdusche passieren, bevor sie staubfreie Umgebungen betreten.
Die Linsenherstellung ist so präzise, dass die Innentemperatur der Anlage auf ein halbes Grad Celsius geregelt werden muss.
2. Objektive werden mit CAD entworfen
Die Objektive werden mit einer CAD-Software (Computer Aided Design) entworfen, die die physikalischen und optischen Eigenschaften der verwendeten Brille berücksichtigt und die Leistung des endgültigen Objektivs mit einem hohen Maß an Genauigkeit und sogar die Probenvariation zwischen den Objektiven vorhersagt.
3. Warum Glas für Linsen großartig ist
Glas ist (im wahrsten Sinne des Wortes) schwer zu verarbeiten, aber es ist immer noch das beste Material für die Herstellung von Linsen. Dies liegt daran, dass es für Wellenlängen des sichtbaren Lichts transparent und relativ einfach zu formen ist und thermisch und chemisch stabil ist. Aufgrund seiner Eigenschaften können Sie es jedoch nicht einfach in die gewünschte Form bringen.
Jedes Glaselement in einer Linse muss geschliffen, geglättet und auf das gewünschte genaue Profil poliert werden. In der Regel handelt es sich hierbei um einen sechsstufigen Prozess, der Folgendes umfasst:
- Schleifen Sie den Glasrohling, um überschüssige Dicke zu entfernen
- Glätten, um Risse zu reduzieren
- Zentrieren oder Schleifen der Linsenkanten, um sicherzustellen, dass sie optisch zentriert sind
- Grobes Polieren, um winzige Oberflächenrisse noch weiter zu reduzieren
- Feinpolieren für die endgültige Formgebung
- Abschließendes Polieren zur Feinabstimmung der Oberfläche
Erst zu diesem Zeitpunkt ist das Objektiv zur Inspektion bereit.
4. Es gibt mehr als eine Glasart!
Glas besteht aus Metalloxiden und anderen Materialien, die in einem unregelmäßigen Muster angeordnet sind. Material mit einer regelmäßigen Partikelanordnung wird Kristall genannt. Material, das irgendwo dazwischen liegt, heißt amorph.
Die Metalloxide in Glas können Siliziumdioxid (Silizium ist ein "Metalloid"), Calciumoxid (technisch gesehen ist Calcium tatsächlich ein Metall), Bleioxid und Titandioxid umfassen. Jedes Glas hat unterschiedliche Eigenschaften und Vorteile, die der Linsendesigner berücksichtigen und nutzen muss.
5. Dispersion und wie man damit umgeht
Jedes Glas erzeugt einen Prismeneffekt, wenn Licht durch es hindurchgeht, und optische Designer nennen diese Dispersion.
Unterschiedliche Glasmaterialien erzeugen unterschiedliche Dispersionsniveaus, und dies wird unter Verwendung der sogenannten Abbe-Zahl gemessen. (Ernst Abbe (1840-1905) war ein bekannter deutscher Physiker und Optiker und einmaliger Miteigentümer von ZEISS und gilt als Pionier der modernen optischen Wissenschaft).
Dieser Dispersionseffekt bewirkt, dass unterschiedliche Wellenlängen des Lichts (die unterschiedlichen Farben entsprechen) an unterschiedlichen Punkten fokussiert werden, was zu Erweichung und Farbsäumen führt. Daher wird viel Aufwand bei der Korrektur des Linsendesigns in die Korrektur der chromatischen Aberration investiert, indem ein Linsenelement verwendet wird, um dem entgegenzuwirken Dispersion eines anderen. Aus diesem Grund sind teure Linsenelemente mit geringer Dispersion ein wichtiges Verkaufsargument für Premium-Linsen.
6. Sphärische oder asphärische Linsen
Die meisten Linsenelemente in einem Kameraobjektiv sind sphärisch, was bedeutet, dass ihre Form der Krümmung einer Kugel folgt. Es mag eine sehr große Kugel für ein relativ flaches Linsenelement oder eine kleine Kugel für ein stark gekrümmtes sein, aber es ist trotzdem eine Kugel.
Manchmal erfordert das optische Design jedoch ein komplexeres nicht sphärisches Linsenelement. Sogenannte asphärische Linsen sind mit herkömmlichen Schleif- und Poliertechniken äußerst schwierig und teuer herzustellen. Canon verfügt jedoch in seinem Werk in Utsunomiya über eigene Glasformmaschinen, um sie aus geschmolzenen Glasblöcken herzustellen.
Die Form muss mit extrem hoher Präzision konstruiert werden und die genauen Änderungen der Abmessungen berücksichtigen, die beim Abkühlen des Glases auftreten.
7. Herr Saito der Takumi oder "Handwerker"
Wie zu erwarten ist, wird der größte Teil der Linsenverarbeitung von automatisierten Maschinen ausgeführt. Im Mittelpunkt des Prozesses steht jedoch der Takumi oder ein erfahrener Handwerker, der das Linsendesign vom Zeichenbrett nimmt und bei der Erstellung des physischen Produkts hilft.
Mr. Takito von Canon, Herr Saito, hat Erfahrung, Fähigkeiten und spürt sogar, dass die automatisierten Maschinen noch nicht mithalten können. "Wenn das Objektiv die Diamantplatte berührt, weiß ich, welchen Ton es erzeugen soll. Wenn es leicht abweicht, kann ich es mit meinem Gehör erkennen", erklärt er.
Herr Saito stellt Linsen nicht nur von Hand her, er trainiert mit seiner Erfahrung die automatisierten Maschinen, um die von den Designern geforderten Toleranzen und Genauigkeiten zu reproduzieren. Herr Saito ist der einzige Takumi im Werk Utsunomiya und geht in vier Jahren in den Ruhestand. Er hilft jedoch dabei, seinen Nachfolger (Puh) auszubilden.
