1. Informations sur l'usine Canon Utsunomiya
L'usine d'objectifs Canon Utsunomiya se trouve à environ 60 miles au nord de Tokyo et à environ 50 minutes en train à grande vitesse.
Impeccablement entretenu à l'intérieur comme à l'extérieur, c'est là que Canon fabrique ses objectifs de la série L en combinant un assemblage manuel et automatisé. Les travailleurs (et les visiteurs) portent des vêtements de protection et doivent passer par une douche à air avant de pénétrer dans des environnements sans poussière.
La fabrication des lentilles est si précise que la température interne de l'usine doit être régulée à un demi-degré centigrade près.
2. Les objectifs sont conçus avec la CAO
Les objectifs sont conçus à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur (CAO) qui peut prendre en compte les propriétés physiques et optiques des lunettes utilisées et peut prédire les performances de l'objectif final avec une grande précision, et même la variation de l'échantillon entre les objectifs.
3. Pourquoi le verre est-il idéal pour les lentilles?
Le verre est (littéralement) difficile à travailler, mais c'est toujours le meilleur matériau pour fabriquer des lentilles. En effet, il est transparent aux longueurs d'onde de la lumière visible et relativement facile à façonner, et il est thermiquement et chimiquement stable - mais ses propriétés signifient que vous ne pouvez pas simplement le mouler dans la forme que vous souhaitez.
Chaque élément en verre d'une lentille doit être meulé, lissé et poli selon le profil précis requis. En règle générale, il s'agit d'un processus en six étapes, notamment:
- Meulage de l'ébauche de verre, pour éliminer l'excès d'épaisseur
- Lissage, pour réduire les fissures
- Centrer ou meuler les bords de la lentille pour s'assurer qu'elle est centrée optiquement
- Polissage grossier, pour réduire encore plus les petites fissures de surface
- Polissage fin, pour la mise en forme finale
- Polissage final, pour affiner la surface
Ce n'est qu'à ce stade que l'objectif est prêt pour l'inspection.
4. Il existe plus d'un type de verre!
Le verre est fait d'oxydes métalliques et d'autres matériaux disposés selon un motif irrégulier. Un matériau avec un arrangement de particules régulier est appelé cristal. Un matériau situé quelque part entre les deux est appelé amorphe.
Les oxydes métalliques dans le verre peuvent inclure le dioxyde de silicium (le silicium est un «métalloïde»), l'oxyde de calcium (techniquement, le calcium est bien un métal), l'oxyde de plomb et le dioxyde de titane. Chaque verre a des propriétés et des avantages différents que le concepteur de verres doit prendre en compte et utiliser.
5. Dispersion et comment y faire face
Tout le verre produit un effet de prisme lorsque la lumière le traverse, et les concepteurs optiques appellent cette dispersion.
Différents matériaux en verre produisent différents niveaux de dispersion, et cela est mesuré en utilisant le soi-disant nombre d'Abbe. (Ernst Abbe (1840-1905) était un éminent physicien et chercheur en optique allemand et copropriétaire de ZEISS et est considéré comme un pionnier de la science optique moderne).
Cet effet de dispersion provoque la mise au point de différentes longueurs d'onde de lumière (qui correspondent à différentes couleurs) à différents points, provoquant un adoucissement et des franges de couleur, de sorte que beaucoup d'efforts de conception de la lentille sont consacrés à la correction de l'aberration chromatique en utilisant un élément de lentille pour contrer le dispersion d'un autre. C'est pourquoi les lentilles coûteuses à `` faible dispersion '' sont un argument de vente clé pour les lentilles haut de gamme.
6. Lentilles sphériques ou asphériques
La plupart des éléments d'objectif d'un objectif d'appareil photo sont sphériques, ce qui signifie que leur forme suit la courbure d'une sphère. Cela peut être une très grande sphère pour un élément de lentille relativement plat, ou une petite sphère pour un élément fortement incurvé, mais c'est quand même une sphère.
Parfois, cependant, la conception optique nécessite un élément de lentille non sphérique plus complexe. Les lentilles dites asphériques sont extrêmement difficiles et coûteuses à fabriquer à l'aide de techniques de meulage et de polissage traditionnelles, mais Canon dispose de ses propres machines de moulage du verre dans son usine d'Utsunomiya pour les fabriquer à partir de billettes de verre fondu.
Le moule doit être conçu avec un niveau de précision extrêmement élevé et doit prendre en compte les changements exacts de dimensions qui se produiront au fur et à mesure que le verre refroidira.
7. M. Saito le Takumi, ou «artisan»
Comme vous vous en doutez, la majeure partie du traitement des lentilles est effectuée par des machines automatisées, mais au cœur du processus se trouve le Takumi, ou artisan expert, qui prend la conception de la lentille de la planche à dessin et aide à créer le produit physique.
Takumi de Canon, M. Saito, a une expérience, des compétences et même le sentiment que les machines automatisées ne peuvent pas encore égaler. «Lorsque l’objectif touche la plaque de diamant, je sais quel son doit émettre, donc quand il est légèrement éteint, je pourrai détecter avec mon audition», explique-t-il.
M. Saito ne fabrique pas seulement des lentilles à la main, il utilise son expérience pour former les machines automatisées afin de reproduire les tolérances et la précision exigées par les concepteurs. M. Saito est le seul Takumi à l'usine d'Utsunomiya et il prend sa retraite dans quatre ans, mais il aide à former son remplaçant (ouf).