50-årsdagen for Canons første syntetiske fluoritlinse

Canon Inc. og Canon Optron, Inc. er glade for at kunne præsentere verdens første udskiftelige objektiv med fluoritlinse, FL F300mm f/5.6 i dag fylder 50 år – den blev først markedsført i maj 1969. Syntetisk fluorit anvendes ikke kun i Canon-kameraobjektiver, men også i andre Canon-produkter, herunder tv-kameraer og teleskopobjektiver.

FL F300mm f/5.6 maj 1969 Canons første udskiftelige objektiv med optiske elementer af syntetisk fluorit

Fluoritlinseelementet – et krystallinsk materiale fremstillet af calciumfluorid CaF2 – fungerer sammen med optisk glas for næsten helt at eliminere kromatisk aberration. Naturligt forekommende fluoritkrystaller er imidlertid for små til at kunne anvendes i fotografiske linser. Canon var den første virksomhed, der udnyttede fluorits særlige egenskaber til at skabe et objektiv, der kunne give lyse billeder med en troværdig farvegengivelse, som er umulig at opnå med et konventionelt optisk glasobjektiv. I august 1966 blev Canons F Plan-program lanceret, som har til formål at udvikle et objektiv af høj kvalitet med optiske fluoritelementer. Det var dengang, at virksomheden dedikerede sig til udviklingen af højtydende linser.

I 1950 blev der opdaget en metode til at syntetisere fluoritkrystaller, hvilket gjorde det muligt at anvende dem til udvikling af optiske anordninger. For at kunne dyrke fluoritkrystaller skal der dog være særlige betingelser: vakuum og en temperatur på over 1000 grader Celsius. Det var derfor vanskeligt at lancere masseproduktion af store, uforfalskede krystaller, både med hensyn til udstyr og selve fremstillingsprocessen.

Syntetisk fluoritkrystal

På trods af dette lykkedes det Canon i et forsøg på at udvikle et objektiv af høj kvalitet at syntetisere de første fluoritkrystaller i en elektrisk ovn i marts 1967, og i februar 1968 blev der introduceret masseproducerede syntetiske fluoritkrystaller. På det tidspunkt kunne fluorit ikke poleres som almindeligt optisk glas. Derfor udviklede Canon en alternativ værktøjsmaskinteknologi til at polere det sarte materiale, men med fire gange så lang tid til at polere det. I maj 1969 kom Canons første udskiftelige objektiv med en syntetisk fluoritlinse på markedet, FL F300mm f/5.6. Elementer fremstillet af dette materiale er siden blevet en integreret del af Canons kvalitetsobjektiver.

I december 1974 blev Optron Inc. grundlagt. nu Canon Optron , som er begyndt at masseproducere fluoritkrystaller kommercielt. I processen med at forfine vakuum- og temperaturkontrolteknikker ved høj temperatur til massesyntese af fluorit har Canon Optron udviklet en række krystallinske materialer med optiske egenskaber. I juli 2007 donerede Canon Optron 12 linser til Smithsonian Astrophysical Observatory, herunder en syntetisk fluoritlinse med en diameter på 40 cm. Et teleskop med en sådan linse kan registrere signalerne fra objekter, der er 10 milliarder lysår væk.

Canon har løbende udviklet billedteknologier med særlig opmærksomhed på de optiske elementer for at sikre, at resultaterne lever op til brugernes høje forventninger. Canon vil fortsat udvikle og fremstille de robuste, højtydende optiske billedbehandlingsprodukter, som den moderne verden efterspørger.

Fluorits egenskaber

Transmitteres gennem vand eller andre gennemsigtige medier, lys brydes. Dette fænomen forklarer linsens evne til at fokusere det lys, der passerer igennem den. Graden af brydning varierer imidlertid med farven på transmissionen; blåt lys, der består af kortere bølgelængder, brydes f.eks. mere end rødt lys, der består af længere bølgelængder. Resultatet er, at lyset fra en enkelt kilde i linsen deles op i flere stråler af forskellige farver, hver med forskellige brændpunkter. Dette forårsager en farvet rand i billedet, som kaldes kromatisk aberration.

Kromatisk aberration opstår, når en lysstråle passerer gennem et system af linser. En kombination af en konveks linse med lav dispersion og en linse med høj dispersion anvendes til farvekorrektion¬sion konkave linse. Dette gør det muligt at reducere aberrationen ved at tilpasse lysstrålerne langs den samme vej og tilpasse brændpunkterne for stråler af forskellige farver. Selv en kromatisk aberrationskorrektion med en linse kan imidlertid ikke helt fjerne forskydningen af brændpunktet for grønt lys som ligger mellem blåt og rødt lys i spektret fra det samlede brændpunkt. Denne svage residualaberration kaldes sekundær kromatisk aberration eller sekundært spektrum. Fluorit eliminerer den næsten fuldstændigt.

Sammenlignet med optisk glas har fluorit et meget lavt brydningsindeks, usædvanlig lav privat dispersion, fremragende infrarød og ultraviolet lystransmission og andre fremragende egenskaber. Den konvekse fluoritlinse har egenskaber, der ikke findes i konventionelt optisk glas, så den stort set eliminerer det sekundære spektrum og kombinerer næsten alle de røde, grønne og blå fokuspunkter. Herved opnås en næsten fuldstændig fjernelse af kromatisk aberration.

Optiske elementer af fluorit forbedrer i væsentlig grad ydeevnen for supertelelobjektiver, som er meget modtagelige for det sekundære spektrum på grund af deres lange brændvidde. Derfor bruger Canon fluorit-objektivelementer i avancerede objektiver som f.eks. EF400 mm f/2.8 L IS III USM og EF600 mm f/4L IS III USM begge fås i december 2023 . Fotografer verden over er kommet til at sætte pris på vores supertelefotoobjektiver med fluoritelementer for deres høje kontrast og præcise farvegengivelse.