Canon鏡頭設計團隊 訪談 (下) 完結
提到”超精密模具製作”,就會讓人想到日本產業競爭力的根基。這很重要吧?中井:鏡片模具是在模具這個領域中,最要求精密度的。一般來說都是先以刀具切削後再打磨出精度。但是回折鏡片則不同,如果研磨的話,鋸齒狀的紋路也會隨之消失,因此,切削時必須一次到位。從切削模具、成形、到檢測,不斷的反覆操作,花了半年時間才展現出他的性能。
對於加工而言,很花時間嗎?
中井:其實加工的時間是很短的,但是機具的調整、暖機運轉、人員從加工室離開等待的時間、事前準備的等等,這些都是很耗時的。還必須要把那些會對加工造成負面影響的因素徹底排除。
周遭環境的震動也必須排除嗎?
中井:那當然。如果附近有道路施工的話,都要等到假日停工時,再來進行我們的工作。
切削模具用的刀具,很精密嗎?
中井:是鑽石刀。專為鑽石加工所製作的刀具,每支都有專屬鑑定書。
中林:成形的步驟先是模具去製作出同心圓紋路的回折鏡片,當樹脂成形時,還要避免氣泡殘留,必須慎重的將樹脂延展開來,這也是專業技術的一種。最後再用光照,使其固化。
是紫外線硬化樹脂嗎?
中林:恩,就像人工日光浴的燈泡。硬化之後要將模具分離,這時必須小心,不可以破壞到紋路。就算是一個不小心,也有可能傷到以微米為單位的紋路。一切動作都在緊張感中進行著。
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中井:一開始我們只覺得”只要做得出來,性能也有”這樣就夠了,但隨著次數越來多,緊張的氣氛也越來越高。如果性能做不出來,進度就會陷入膠著。
中林:雖然在測試數據上沒什麼差異,但人類肉眼卻有可能發現有何不同。人眼精度可是超越測試器的喔。
中井:我們也有考慮過以電子顯微鏡或原子力顯微鏡去做測試,但這個鏡片直徑100mm,能夠放的下這麼大的物體的顯微鏡並不存在。另外,超高解像度顯微鏡都是為了測試平坦物體而設計,但我們鏡片表面卻有折角。
小川:我們假設這個鏡片是一個直徑10公里的城市,那麼,可容許的表面粗糙度,只有一張紙的厚度那麼小。
中林:鏡片上的鋸齒,高度是7.9微米和10.7微米,以直徑10公里換算之後是79公分及107公分。如果這個直徑10公里城市中的牆壁是78公分、108公分的話,都是不合格的。
小川先生,這個回折鏡片,有人說”光學上的設計是很簡單的”,那他跟其他鏡片最大的差異點是什麼?
小川:關於色散這方面,有一個稱為”阿貝值”的量測單位。鏡頭的設計者們,一直在尋找數值越小的材料。雖然也有像螢石那種阿貝值很大,色散卻很輕微的情況,但是與整體光學系統結合的話,其他的光學修正變得難以取得平衡。
(小唐補充: 阿貝,是德國物理學家兼光學家Ernst Abbe,與蔡司共同發明很多光學儀器)
螢石不是很優異的光學材料嗎?要把整體體積縮小時,卻有出現特別的難題?
小川:話是這麼說沒錯,但阿貝值越小,色散就越大,整體結合時,卻對其他的光學修正不太造成影響,我們只要控制色散就可以了。
所以回折鏡片的阿貝值,趨近於零嗎?
小川:確實很接近零,但其實已經是負值了。
哈,天國來的鏡頭嗎?
小川:所謂的負值,是指畫面中央的色散以及邊角的色散,可以同時修正。
這算是符合設計者所期盼的鏡頭嗎?
小川:恩,我覺得是因為研發出了理想的光學原件。以回折鏡片來消除色散這是在幾十年前就有的想法,但並沒有”消除不規則色散”這個想法。我們以”積極層”來消除色散,這很厲害。
果然是很偉大的發明啊,什麼時候想到的,中井老師?
中井:不要叫我老師啦(笑~~),確實在之前總是想著”回折鏡片到底是什麼?”、”為什麼光線會彎曲?”,當然偶而也會突然靈光一閃。
就是這個、就是這個!當時有發生什麼事嗎?比如說蘋果掉下來,還是浴缸的水滿出來?
中井:恩~~ 剛好我那時候準備要結婚了。
這樣不是很好嗎?(笑~~~)小川先生,這次是做又小又輕的超望遠鏡頭,那下次呢?
小川:應該是超廣角鏡頭吧,即使用螢石也不能把色散100%消除,必須要靠回折鏡片。現階段唯一要考量的是該以何種方式消除廣角鏡的色散。
那.... 應該很快就會出現了吧,廣角鏡、變焦鏡、數位相機用鏡頭等等。
小川:很多夢想中的鏡頭呢
中林:現在還在手工製作的階段,量產的話,還要再加把勁。
那麼各位,朝著約定好的”以噸為單位”為目標好好努力吧!
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左起: 小川先生 / 中林先生 / 中井先生
(全文完...)
[以上內容均由本人翻譯,僅分享於CanonFans] 下一篇是DIGIC4晶片開發團隊的訪談
敬請期待 看完這篇,原來DO鏡片是在超高精密下加工做出來的,感謝分享 本帖最後由 alex140 於 2010-1-14 22:03 編輯
不知道所指的樹脂是否類似UV膠的素材
感謝小唐大大的翻譯,我們更了解Canon 看完這學到很多知識
非常感謝大大辛苦的翻譯 感謝分享科技資訊! 感謝小唐大辛苦的翻譯!
增長不少見識~ 太棒了!!!
我喜歡這種理論文章
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