1. Fakta om Canon Utsunomiya
Canons linsfabrik Utsunomiya ligger cirka 60 miles norr om Tokyo och cirka 50 minuter med kullåget.
Spotlessly underhålls inifrån och ut, det är här Canon gör sina L-serie linser med en kombination av manuell och automatiserad montering. Arbetare (och besökare) bär skyddskläder och måste passera genom en luftdusch innan de går in i dammfria miljöer.
Objektivtillverkningen är så exakt att anläggningens inre temperatur måste regleras till en halv grad Celsius.
2. Objektiv är utformade med CAD
Linser är utformade med hjälp av CAD-programvara (computer aided design) som kan ta hänsyn till de fysiska och optiska egenskaperna hos de glasögon som används och kan förutsäga den slutliga linsens prestanda till en hög grad av noggrannhet och till och med provvariationen mellan linserna.
3. Varför glas är bra för linser
Glas är (bokstavligen) svårt att arbeta med, men det är fortfarande det bästa materialet för att göra linser. Detta beror på att den är transparent för synliga ljusvåglängder och relativt lätt att forma, och att den är termiskt och kemiskt stabil - men dess egenskaper betyder att du inte bara kan forma den i den form du vill ha.
Varje glaselement i en lins måste slipas, slätas och poleras till den exakta profil som krävs. Vanligtvis är detta en sexstegsprocess, inklusive:
- Slipning av glasämnet för att avlägsna överflödig tjocklek
- Utjämning för att minska sprickor
- Centrering eller slipning av linsens kanter för att säkerställa att den är optiskt centrerad
- Grov polering för att reducera små ytsprickor ytterligare
- Fin polering för slutlig formning
- Slutlig polering för finjustering av ytan
Endast vid denna tidpunkt är objektivet klart för inspektion.
4. Det finns mer än en typ av glas!
Glas är tillverkat av metalloxider och andra material ordnade i oregelbundet mönster. Material med ett regelbundet partikelarrangemang kallas kristall. Material som finns någonstans däremellan kallas amorft.
Metalloxiderna i glas kan inkludera kiseldioxid (kisel är en 'metalloid'), kalciumoxid (tekniskt sett är kalcium verkligen en metall), blyoxid och titandioxid. Varje glas har olika egenskaper och fördelar som linsdesignern behöver ta hänsyn till och använda.
5. Dispersion och hur man hanterar den
Allt glas ger en prismaeffekt när ljus passerar genom det, och optiska designers kallar denna dispersion.
Olika glasmaterial ger olika dispersionsnivåer och detta mäts med det så kallade Abbe-numret. (Ernst Abbe (1840-1905) var en framstående tysk fysiker och optisk vetenskapsman och engångsägare av ZEISS och anses vara en pionjär inom modern optisk vetenskap).
Denna spridningseffekt får olika våglängder (som motsvarar olika färger) att fokuseras vid olika punkter, vilket orsakar mjukgörande och färgkanter, så en hel del linsdesigninsatser går till att korrigera kromatisk aberration genom att använda ett linselement för att motverka spridning av en annan. Det är därför dyra "lågdispersions" -element är en viktig försäljningsargument för premiumlinser.
6. Sfäriska vs asfäriska linser
De flesta av linselementen i en kameralins är sfäriska, vilket innebär att deras form följer en sfärs krökning. Det kan vara en mycket stor sfär för ett relativt platt linselement eller en liten sfär för en starkt böjd, men det är ändå en sfär.
Ibland kräver dock den optiska designen ett mer komplext icke-sfäriskt linselement. Så kallade asfäriska linser är extremt svåra och dyra att tillverka med traditionella slip- och poleringstekniker, men Canon har sina egna glasgjutningsmaskiner vid sin anläggning i Utsunomiya för att tillverka dem av smältglas.
Formen måste utformas med extremt hög precision och måste ta hänsyn till de exakta måttförändringar som kommer att äga rum när glaset svalnar.
7. Saito Takumi, eller "hantverkare"
Som du förväntar dig sker det mesta av linsbearbetningen av automatiserade maskiner, men i centrum är processen Takumi, eller experthantverkaren, som tar linsdesignen från ritbordet och hjälper till att skapa den fysiska produkten.
Canons Takumi, Saito, har erfarenhet, färdigheter och till och med sinnen att det automatiska maskineriet ännu inte kan matcha. "När linsen rör vid diamantplattan vet jag vilket ljud den ska avge, så när den är lite av kommer jag att kunna upptäcka med min hörsel", förklarar han.
Herr Saito gör inte bara linser för hand, han använder sin erfarenhet för att träna det automatiska maskineriet för att återge de toleranser och noggrannhet som designarna kräver. Mr Saito är den enda Takumi vid Utsunomiya-fabriken och han går i pension på fyra år, men han hjälper till att träna sin ersättare (phew).
