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一枚佳能鏡頭誕生背后:現代制造與手工工藝的融合
作者:管理員    發布于:2010-03-11 12:56:44    文字:【】【】【

圖片來源:佳能

位于東京以北約100公里的宇都宮市,是佳能EF鏡頭以及包括視頻攝像機、廣播器材和投影機在內等產品鏡頭的工廠所在地。

佳能宇都宮工廠

這里是佳能光學研究的大本營,主要研究各種光學鏡頭,并給佳能的其他工廠提供技術支援。為了能夠制造出理想的鏡頭,佳能工廠不僅充分利用長期積累的光學技術進行生產,還會通過自研裝置完成鏡頭的各種精密組裝。

在宇都宮工廠的北面,坐落著佳能引以為傲的光學研發中心,佳能所有鏡頭的開發和設計均在這里完成,然后交于對面的工廠繼續完成生產制造環節。

截至2014年,這座工廠負責生產了1億支EF鏡頭。而在每一支鏡頭背后,不僅有現代工藝的改進與革新,更有手工匠人的技藝傳承。

據佳能宇都宮工廠相關負責人介紹,所有數碼相機EF鏡片的誕生,都需要經歷球面鏡片加工、SWC(亞波長結構鍍膜)、組裝等多道工序。其中僅球面鏡片加工的拋光,便需要進行粗磨、精磨削、取芯、粗拋光、精拋光等一系列繁瑣但卻必不可少的精細工藝,且每一道工序都有著嚴格的標準。

生產球面鏡片所需的主要工具和鏡片

特別是在生產鏡頭最重要的研磨工序,這種標準更為苛刻。通常我們所見到的鏡片成品都是晶瑩通透的,但他們本來的“真身”是一塊有著磨砂視覺效果的玻璃坯,在完成研磨、平滑加工、拋光、中心定位、清洗以及最終的檢查環節后,才會呈現出鏡片成品的狀態。佳能要求鏡片表面的粗糙度必須控制在0.8納米,表面誤差精度需要嚴格控制在0.06mm。如果把一枚鏡片放大到鳥巢國家體院館大小,意味著修建鳥巢的曲面誤差不能超過2mm。

鏡片加工

盡管佳能鏡片已經實現了自動化生產,但為了打造出高精度的鏡片,其所使用的磨具無法進行機器加工,必須由具備熟練技能的工匠來制作手工磨具。

拋光磨具

佳能鏡片拋光高級技師齋藤敏夫(Toshio Saito)便是這樣一位獨特的匠人。

佳能鏡片拋光高級技師齋藤敏夫(Toshio Saito)

他于1981年加入宇都宮工廠,入職37年來一直致力于光學鏡片的加工工藝,被評為S級匠人(一種相當高級別的匠人)。目前該工廠使用的很多磨具都是齋藤敏夫親手制作而成,要控制好磨具的精度需要倚賴其多年訓練而來的經驗,以及手上一種特殊的皮膚感覺。只要用手摸一摸,他就能判定出磨具是否達到了應有的標準。

目前他不僅負責超高精度鏡片的加工規劃階段工作,也承擔著監管下一代工廠工人的培訓工作。

“對于現在的工作,我感到很榮幸。正是經過無數次的拋光、鏡片的研磨才有了現在的我。”齋藤敏夫說,他很高興看到,佳能廣播器材的研磨工作交給新一代的年輕匠人來完成,也會繼續培養更多的匠人出來。

另一位負責EF鏡頭組裝車間管理的Miyoko kobanaWa也是一位S級匠人。她比Toshio Saito晚兩年進入佳能,在手工組裝鏡頭方面有著豐富的經驗。

一枚佳能鏡頭,特別是一些紅圈高端鏡頭會內置很多鏡片和傳動裝置,每一個零部件一旦出現輕微偏移便可能影響到鏡頭整體的光學性能。所以有些鏡頭可以依靠機器完成,但一些高端鏡頭仍然需要像Miyoko kobanaWa這樣有經驗的匠人手工組裝完成,還有一些則是機器與人工結合完成。

鏡筒單體部件組裝

鏡頭組裝

佳能還首次向媒體展示了SWC(亞波長結構鍍膜)工藝。如果對玻璃產品不做加工,通常有光線穿透時會出現反射情況。為了解決上述問題,常見工藝是添加一層很薄的薄膜,但在光線較強時很容易出現重影的狀態,即“鬼影”現象。

SWC鍍膜材料涂布

佳能則想到通過逐漸改變折射率來避免光線反射,具體的做法便是在嚴格把控水溫的情況下,經由材料涂布、燒成等加工工序,形成一層完美的結晶鍍膜表面,使光線更平穩過渡到玻璃鏡片的表面。

由于上述工藝具有一定難度,目前只是在佳能的高端鏡頭上采用了SWC。但佳能工廠也在不斷提升這種工藝的合格率,希望應用在更多的鏡片上。

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