50e verjaardag van Canon’s eerste synthetische fluorietlens

Canon Inc. en Canon Optron, Inc. kondigen aan dat ’s werelds eerste verwisselbare lens met een fluorietlens, de FL F300mm f/5.6 is nu 50 jaar oud – hij werd voor het eerst geproduceerd in mei 1969. Synthetisch fluoriet werd niet alleen gebruikt in cameralenzen van Canon, maar ook in andere producten van Canon, waaronder lenzen voor televisiecamera’s en telescooplenzen.

FL F300mm f/5.6 uitgebracht in mei 1969 , Canon’s eerste verwisselbare lens met optische elementen van synthetisch fluoriet

Lenzen van fluoriet – kristallen van calciumfluoride CaF2 – in combinatie met lenzen van optisch glas helpen chromatische aberratie bijna volledig te elimineren. Natuurlijk gevormde fluorietkristallen zijn echter te klein om in fotografische lenzen te worden gebruikt. Canon was het eerste bedrijf dat de speciale eigenschappen van fluoriet benutte om een lens te maken die opvallende beelden kan leveren met een exacte kleurweergave die onmogelijk is met een lens van gewoon optisch glas. In augustus 1966 werd het Canon F Plan Programma gestart met het doel een hoogwaardige lens met fluoriet optische elementen te ontwikkelen. Het was toen dat het bedrijf besloot zich toe te leggen op de ontwikkeling van lenzen met hoge prestaties.

In de jaren vijftig werd een methode ontdekt om fluorietkristallen te synthetiseren, waardoor ze konden worden gebruikt bij de ontwikkeling van optische apparaten. Er waren echter speciale omstandigheden nodig om fluoridekristallen te laten groeien: een vacuüm en een temperatuur van meer dan 1000 graden Celsius. Het opstarten van de massaproductie van grote onzuiverheidvrije fluorietkristallen was dan ook problematisch, zowel wat betreft de installatie van de apparatuur als het fabricageproces zelf.

Synthetisch fluoriet kristal

In een poging een lens van hoge kwaliteit te ontwikkelen heeft Canon desondanks in maart 1967 met succes de eerste fluorietkristallen gesynthetiseerd in een elektrische oven, en in februari 1968 werd de technologie voor massaproductie van synthetische fluorietkristallen geïntroduceerd. Destijds kon fluoriet niet worden gepolijst zoals gewoon optisch glas… Canon ontwikkelde daarom een alternatieve technologie voor machinale bewerking om het delicate materiaal te polijsten, hoewel dit vier keer langer duurde dan conventionele polijsttechnieken. In mei 1969 werd Canon’s eerste verwisselbare lens met een kunststof fluorietlens, de FL F300mm f/5, op de markt gebracht.6. Sindsdien zijn elementen van dit materiaal een essentieel onderdeel geworden van de hoogwaardige objectieven van Canon.

December 1974 Optron Inc. werd opgericht. nu Canon Optron , die begon met de commerciële massaproductie van fluorietkristallen… Bij de ontwikkeling van technologieën voor vacuüm en temperatuurregeling bij hoge temperatuur voor fluorietsynthese op grote schaal heeft Canon Optron een reeks kristallijne materialen ontwikkeld met optische eigenschappen. In juli 2007 schonk Canon Optron 12 lenzen aan het Smithsonian Astrophysical Observatory, waaronder een synthetische fluorietlens met een diameter van 40 cm. Een telescoop met deze lens kan signalen opvangen van objecten op 10 miljard lichtjaar afstand.

Canon ontwikkelt voortdurend beeldtechnologie met speciale aandacht voor optische elementen om aan de hoge verwachtingen van de gebruikers te voldoen. Canon streeft ernaar de robuuste, hoogwaardige optische beeldverwerkingsproducten te blijven ontwikkelen en produceren waar de moderne wereld om vraagt.

Eigenschappen van fluoriet

Door water of andere transparante media wordt licht gebroken… Dit fenomeen verklaart het vermogen van de lens om licht dat erdoorheen gaat scherp te stellen. De brekingsgraad hangt echter af van de kleur van het doorgelaten licht: blauw licht, bestaande uit kortere golflengten, wordt bijvoorbeeld meer gebroken dan rood licht, bestaande uit langere golflengten. Het resultaat is dat het licht van één bron in de lens wordt gesplitst in meerdere stralen van verschillende kleuren met verschillende brandpunten. Dit veroorzaakt een gekleurde rand in het beeld, bekend als chromatische aberratie.

Chromatische aberratie treedt op wanneer een lichtstraal door een lenssysteem gaat. Een combinatie van een convexe lens met lage dispersie en een hyperdispersieve lens met hoge dispersie wordt gebruikt om kleurranden te corrigeren¬door een sion holle lens. Dit kan aberratie verminderen door de lichtstralen langs hetzelfde pad te leiden en de focuspunten van de verschillende kleurenstralen op elkaar af te stemmen. Maar zelfs chromatische aberratiecorrectie met lenzen kan de verschuiving van het focuspunt voor groen licht dat in het spectrum tussen blauw en rood licht in ligt niet volledig wegwerken uit het totale focuspunt. Deze zwakke restaberratie staat bekend als secundaire chromatische aberratie of secundaire spectrumaberratie. Fluoriet elimineert het bijna volledig.

Vergeleken met optisch glas, heeft het fluoriet een zeer lage brekingsindex, ongebruikelijk lage gedeeltelijke verspreidingsindexen, uitstekende infrarode en ultraviolette lichte transmissie en andere opmerkelijke eigenschappen. De convexe fluorietlens heeft eigenschappen die niet voorkomen in conventioneel optisch glas, zodat het secundaire spectrum vrijwel wordt geëlimineerd en bijna alle rode, groene en blauwe focuspunten worden gecombineerd. Zo wordt chromatische aberratie vrijwel volledig geëlimineerd.

Optische elementen van fluoriet verbeteren in hoge mate de prestaties van superteleobjectieven, die door hun lange brandpuntsafstanden sterk worden beïnvloed door het secundaire spectrum. Daarom gebruikt Canon fluoriet lenselementen in geavanceerde objectieven zoals de EF400mm f/2.8 L IS III USM en EF600 mm f/4L IS III USM beide beschikbaar in december 2023 . Fotografen over de hele wereld waarderen onze superteleobjectieven met fluorietelementen om hun hoge contrast en nauwkeurige kleurweergave.