50e anniversaire du premier objectif en fluorite synthétique de Canon

Canon Inc. et Canon Optron, Inc. annoncent que le premier objectif interchangeable au monde doté d’un élément de lentille en fluorite, le FL F300mm f/5.6 aujourd’hui a 50 ans – il est sorti pour la première fois en mai 1969. La fluorine synthétique est utilisée non seulement dans les objectifs des appareils photo Canon, mais aussi dans d’autres produits de la société, notamment les caméras de télévision et les objectifs de télescope.

FL F300mm f/5.6 sorti en mai 1969 , le premier objectif interchangeable de Canon avec des éléments optiques en fluorite synthétique

La lentille en fluorite – un matériau cristallin fabriqué à partir de fluorure de calcium CaF2 – fonctionne en conjonction avec des lentilles en verre optique pour éliminer presque entièrement l’aberration chromatique. Les cristaux de fluorine naturelle sont toutefois trop petits pour être utilisés dans les objectifs photographiques. Canon a été la première société à exploiter les propriétés particulières de la fluorine en développant un objectif capable de produire des images lumineuses avec les caractéristiques exactes de reproduction des couleurs impossibles avec un objectif en verre optique ordinaire. En août 1966, le programme Canon F Plan est lancé, visant à développer un objectif de haute performance avec des éléments optiques en fluorite. C’est à ce moment-là que la société s’est consacrée à la création de lentilles de haute performance.

En 1950, une méthode de synthèse des cristaux de fluorine a été découverte, permettant leur utilisation dans le développement de dispositifs optiques. Mais pour faire pousser des cristaux de fluorure, des conditions particulières étaient nécessaires : un vide et une température de plus de 1000 degrés Celsius. C’est pourquoi la production de masse de grands cristaux exempts d’impuretés a constitué un défi, tant en termes de configuration des équipements que du processus de fabrication lui-même.

Cristal de fluorine synthétique

Malgré cela, dans un effort pour développer un objectif de haute qualité, Canon a réussi à synthétiser les premiers cristaux de fluorine dans un four électrique en mars 1967 et, en février 1968, des cristaux de fluorine synthétique produits en masse ont été introduits. À l’époque, la fluorine ne pouvait pas être polie comme le verre optique ordinaire. Canon a donc mis au point une autre technologie de machine-outil pour le polissage du matériau friable, qui prend toutefois quatre fois plus de temps que les méthodes de polissage traditionnelles. Le premier objectif interchangeable de Canon doté d’une lentille en fluorite synthétique, le FL F300mm f/5, a été lancé en mai 1969.6. Ce matériau est depuis devenu une partie intégrante des objectifs haute performance de Canon.

En décembre 1974, la société Optron Inc. a été fondée. aujourd’hui Canon Optron , qui a commencé à produire en masse des cristaux de fluorine à des fins commerciales. Dans le cadre de l’amélioration des techniques de contrôle de la température et du vide à haute température pour la synthèse de la fluorine à grande échelle, Canon Optron a développé un certain nombre de matériaux cristallins présentant des propriétés optiques. En juillet 2007, Canon Optron a fait don de 12 objectifs au Smithsonian Astrophysical Observatory, dont un objectif en fluorite synthétique de 40 cm de diamètre. Un télescope équipé d’une telle lentille peut enregistrer des signaux provenant d’objets situés à 10 milliards d’années-lumière.

Canon développe continuellement des technologies d’imagerie en mettant l’accent sur les éléments optiques afin d’obtenir des résultats qui répondent aux attentes élevées des utilisateurs. Canon continuera à développer et à fabriquer les produits d’imagerie optique robustes et de haute performance nécessaires pour répondre aux besoins du monde moderne.

Propriétés de la fluorine

En traversant l’eau ou d’autres milieux transparents, la lumière est réfractée. Ce phénomène explique la capacité de la lentille à focaliser la lumière qui la traverse. Toutefois, le degré de réfraction varie en fonction de la couleur de la lumière transmise : la lumière bleue, par exemple, composée de longueurs d’onde plus courtes, se réfracte davantage que la lumière rouge composée de longueurs d’onde plus longues. Par conséquent, la lumière d’une source dans la lentille se divise en plusieurs rayons de couleurs différentes avec des points focaux différents. Cela produit une frange colorée sur l’image, appelée aberration chromatique.

L’aberration chromatique se produit lorsqu’un faisceau lumineux traverse un système de lentilles. Une combinaison d’une lentille convexe à faible dispersion et d’une lentille hyperdispersive à haute dispersion est utilisée pour la correction des couleurs¬par une lentille concave sionique. Il permet de réduire l’aberration en déplaçant les rayons lumineux sur le même chemin et en alignant le point focal des rayons de couleur différente. Cependant, même en corrigeant l’aberration chromatique avec l’objectif, il est impossible de supprimer complètement le décalage du point de focalisation de la lumière verte qui se situe entre la lumière bleue et la lumière rouge dans le spectre par rapport au point de focalisation total. Cette faible aberration résiduelle est appelée aberration chromatique secondaire, ou spectre secondaire. La fluorine l’élimine pratiquement complètement.

Par rapport au verre optique, la fluorine présente un indice de réfraction très faible, une dispersion privée exceptionnellement basse, une excellente transmission de la lumière infrarouge et ultraviolette et d’autres propriétés exceptionnelles. La lentille convexe en fluorite possède des caractéristiques que l’on ne trouve pas dans le verre optique conventionnel. Elle élimine pratiquement le spectre secondaire et combine presque tous les points de focalisation rouge, vert et bleu. l’aberration chromatique est ainsi presque entièrement réduite.

Les éléments optiques en fluorine améliorent considérablement les performances des super-téléobjectifs, qui sont fortement affectés par le spectre secondaire en raison de leurs longues distances focales. C’est pourquoi Canon utilise des éléments de lentille en fluorite dans des objectifs de pointe tels que l’EF400mm f/2.8 L IS III USM et EF600 mm f/4L IS III USM tous deux disponibles en décembre 2023 . Les photographes du monde entier apprécient notre super téléobjectif avec éléments en fluorite pour son contraste élevé et sa reproduction précise des couleurs.