1. Datos de la fábrica Canon Utsunomiya
La fábrica de lentes Utsunomiya de Canon se encuentra a unas 60 millas al norte de Tokio y a unos 50 minutos en tren bala.
Con un mantenimiento impecable por dentro y por fuera, aquí es donde Canon fabrica sus lentes de la serie L utilizando una combinación de ensamblaje manual y automatizado. Los trabajadores (y visitantes) usan ropa protectora y deben pasar por una ducha de aire antes de ingresar a ambientes libres de polvo.
La fabricación de lentes es tan precisa que la temperatura interna de la planta debe regularse dentro de medio grado centígrado.
2. Las lentes están diseñadas con CAD
Las lentes se diseñan utilizando un software de diseño asistido por computadora (CAD) que puede tener en cuenta las propiedades físicas y ópticas de las gafas que se utilizan y puede predecir el rendimiento final de la lente con un alto grado de precisión, e incluso la variación de la muestra entre lentes.
3. Por qué el vidrio es ideal para lentes
Es (literalmente) difícil trabajar con el vidrio, pero sigue siendo el mejor material para fabricar lentes. Esto se debe a que es transparente a las longitudes de onda de la luz visible y relativamente fácil de moldear, y es térmica y químicamente estable, pero sus propiedades significan que no puede simplemente moldearlo en la forma que desee.
Cada elemento de vidrio en una lente debe ser esmerilado, alisado y pulido para obtener el perfil preciso requerido. Normalmente, este es un proceso de seis etapas, que incluyen:
- Moler el vidrio en blanco, para eliminar el exceso de espesor.
- Alisado, para reducir grietas.
- Centrar o pulir los bordes de la lente para asegurarse de que esté ópticamente centrado
- Pulido basto, para reducir aún más las pequeñas grietas superficiales
- Pulido fino, para dar forma final
- Pulido final, para afinar la superficie
Solo en este punto la lente está lista para su inspección.
4. ¡Hay más de un tipo de vidrio!
El vidrio está hecho de óxidos metálicos y otros materiales dispuestos en un patrón irregular. El material con una disposición regular de partículas se llama cristal. El material que se encuentra en algún punto intermedio se llama amorfo.
Los óxidos metálicos en el vidrio pueden incluir dióxido de silicio (el silicio es un 'metaloide'), óxido de calcio (técnicamente, el calcio es de hecho un metal), óxido de plomo y dióxido de titanio. Cada vidrio tiene diferentes propiedades y ventajas que el diseñador de lentes debe tener en cuenta y utilizar.
5. Dispersión y cómo lidiar con ella
Todo el vidrio produce un efecto de prisma cuando la luz pasa a través de él, y los diseñadores ópticos lo llaman dispersión.
Los diferentes materiales de vidrio producen diferentes niveles de dispersión, y esto se mide utilizando el llamado número de Abbe. (Ernst Abbe (1840-1905) fue un destacado físico y científico óptico alemán y ex copropietario de ZEISS y es considerado un pionero de la ciencia óptica moderna).
Este efecto de dispersión hace que diferentes longitudes de onda de luz (que se corresponden con diferentes colores) se enfoquen en diferentes puntos, causando ablandamiento y franjas de color, por lo que una gran cantidad de esfuerzo en el diseño de la lente se destina a corregir la aberración cromática utilizando un elemento de lente para contrarrestar la dispersión de otro. Es por eso que los elementos de lentes costosos de 'baja dispersión' son un punto de venta clave para los lentes premium.
6. Lentes esféricas vs asféricas
La mayoría de los elementos de la lente en una lente de cámara son esféricos, lo que significa que su forma sigue la curvatura de una esfera. Puede ser una esfera muy grande para un elemento de lente relativamente plano, o una esfera pequeña para uno muy curvado, pero no obstante es una esfera.
A veces, sin embargo, el diseño óptico requiere un elemento de lente no esférico más complejo. Los llamados lentes asféricos son extremadamente difíciles y costosos de fabricar utilizando técnicas tradicionales de pulido y pulido, pero Canon tiene su propia maquinaria de moldeo de vidrio en su planta de Utsunomiya para fabricarlos a partir de palanquillas de vidrio fundido.
El molde debe diseñarse con un nivel de precisión extremadamente alto y debe tener en cuenta los cambios exactos de dimensiones que se producirán a medida que el vidrio se enfríe.
7. Sr. Saito el Takumi, o 'artesano'
Como era de esperar, la mayor parte del procesamiento de la lente se realiza mediante maquinaria automatizada, pero en el corazón del proceso está Takumi, o artesano experto, que toma el diseño de la lente del tablero de dibujo y ayuda a crear el producto físico.
Takumi de Canon, el Sr. Saito, tiene experiencia, habilidades e incluso sensaciones que la maquinaria automatizada aún no puede igualar. "Cuando la lente toca la placa de diamante, sé qué sonido debería estar haciendo, así que cuando esté un poco fuera de lugar podré detectar con mi oído", explica.
El Sr. Saito no solo fabrica lentes a mano, usa su experiencia para entrenar la maquinaria automatizada para reproducir las tolerancias y precisión requeridas por los diseñadores. El Sr. Saito es el único Takumi en la planta de Utsunomiya y se jubila en cuatro años, pero está ayudando a capacitar a su reemplazo (uf).