렌즈 디자인에 비밀이 있습니까?


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Canon EF 70-200mm f2.8L IS II USM 렌즈 구성 다이어그램

렌즈 제조업체는 일반적으로 제품과 같은 다이어그램을 공유합니다. 그러나 각 요소의 힘 및 그룹 간의 정확한 간격과 같이 광학 시스템을 완전히 분석 할 수있는 사양을 눈에 띄게 생략합니다.

그러나 광학 엔지니어는 모든 렌즈 샘플을 분해하여 요소별로 정보를 추출 할 수 있습니다.

따라서 산업계는 렌즈의 광학 설계에서 "비밀"또는 독점적 장점을 유지하고 있으며, 그렇다면 정확히 무엇이 민감한 것으로 간주되는 이유는 무엇입니까?

이전에는 렌즈 경쟁이 유리 품질, 요소 분쇄 / 광택 품질, 조립 및 포장 (예 : 하우징 품질, 밀봉 및 공차), 초점 모터 및 줌 투사와 같은 메커니즘의 품질에 전적으로 수행되었다고 가정했습니다. 나는 알려진 기술을 특정 공차로 경제적으로 생산하는 유일한 생산 비밀이 생산 기술에 있다고 생각했다. 실제로 렌즈 산업에 디자인 비밀이 있습니까?

답변:


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일반적으로 렌즈 디자인의 비밀은 없습니다. 중요한 것, 모든 획기적인 것 등은 특허, 회의, 논문 등을 통해 수정 사항과 공개 또는 반 개인적으로 공유됩니다. 공개 될 때까지 무언가를 철저히 지키는 "임시 비밀"이 있습니다. 제한없는 자유 형식 디자인의 퍼즐의 마지막 조각은 대칭의 형태로 부과되었지만, 박사의 일부이기 때문에 아직 공유하지 않은 정보이며 IP 보호는 매우 중요합니다.

출판시기가되면 모든 것이 특허에 배치됩니다. 예를 들어 Nikon 24 mm f / 1.4G 특허 는 모든 사람이 볼 수 있도록 전체 광학 처방을 제시합니다. 퍼지되는 적어도 최전방의 비구면 계수를 제외하고는 완전히 정확합니다. 디자인은 해당 영역에 매우 민감하므로 주어진 계수에서 쉽게 정확한 계수로 힘을 최적화 할 수있는 방법이 없습니다. 제 2 비구면도 퍼지 될 수있다. 첫 번째는 렌즈가 광 시야각을 갖도록 허용하는 반면, 두 번째는 성능을 향상시키는 것입니다. 전자가 잘못되면 디자인이 완전히 실패하지만 후자는 단순히 성능이 저하됩니다.

Zeiss는 또한 약 1950 년까지 Zeiss Photographic LensesZeiss Index 를 출판하여 각 특허와 렌즈를 제작했습니다.

다른 제조업체는 다른 디자인 선택을 선호하지만 이유를 알 수는 없습니다. Zeiss는보다 "기초적인"요소 모양과 디자인 형태로 더 "우아한"디자인 솔루션을 선호합니다. Leica는 일반적 이지 않은 Merte 표면을 자주 사용합니다 (40 페이지 참조). 일반적으로 라이카는 표면 곡률과 관련하여 오히려 극단적 인 디자인으로 가능한 한 적은 수의 요소로 분석합니다.

Canon과 Nikon은 24mm / 1.4G, 24mm / 1.4L과 같은 고속 광각을 설계하기 위해 광각 부착물이있는 이중 가우스 마스터 렌즈로 내려 오는 것을 자주 사용합니다.

자동 초점 속도를 높이는 방법 (초점을 위해 움직일 수있는 가장 작은 요소를 얻는 방법)도 널리 퍼져 있습니다. 아마도 최고의 비밀은 Zemax (사용자 당 약 $ 35,000) 대신 Code V (사용자 당 약 $ 35,000)의 가격을 지불하여 설계를 허용하고 제조 할 수있는 뛰어난 도구를 제공하는 것입니다.


Nikon 특허 사례를 명확히하기 위해 : 특허에서 앞면 비구면의 정확한 사양을 의도적으로 난독 화했습니까? 그렇다하더라도 특허 샘플이 해제 된 후 재현해야한다면 생산 샘플의 렌즈를 가져 와서 렌즈 미터 앞에 놓아 두는 것이 문제가되지 않습니까? 아니면 비구면을 측정하는 것이 쉽지 않습니까?
feetwet

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@feetwet 렌즈 미터는 필요한 사양을 측정하지 않습니다-그들은 안경 렌즈입니다. Nikon은 비 특허 계수를 난독 화하여 지적 특허를 보호했습니다. 비구면 계수를 재생성하려면 3D 프로파일로 미터가 필요하며, 이는 제한된 정확도를 제공합니다. 해당 프로파일에 커브 피팅을 수행하는 단계에 도달하면 해당 프로파일에 대한 여러 솔루션이있을 수도 있습니다. 간섭계를 사용할 수도 있지만이 렌즈의 첫 번째 구면은 매우 큰 이탈을 보이며 간섭계가보기에는 너무 큽니다.
Brandon Dube

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엄청난 수의 리버스 엔지니어링 도구는 없습니다. 안경은 특정 파장에서 인덱스를 알고 V가 어떤 재료인지 확실하지 않은 경우에도 특히 어렵습니다. 또한 원래의 방정식이 없으면 어떤 영역도 복제하기가 상당히 어려울 것입니다. 공역 및 곡률 반경을 측정하는 것도 매우 어렵습니다.
Brandon Dube

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나는 당신을 전혀 의심하지 않지만, 그 난독 화는 특허 시스템의 정신을 끔찍하게 위반하는 것으로 보입니다. 이것은 본질적으로 상업적 보호와의 대가로 비밀을 밝히기로 합의한 것입니다. 밝혀진 비밀이 실제로 반 진실이라면, 그 보호는 주어서는 안되며 특허는 무효화되어야합니다.
mattdm

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@mattdm : 특허에는 당업자가 신규하고 유용하다고 생각하는 정보가 포함되어야합니다. 특허가 발명자에게 알려진 모든 정보를 포함 할 필요는 없다. 특허에 독점 정보에 의존하지 않는 다른 디자인보다 더 잘 작동하는 디자인이 포함 된 경우, 그러한 디자인은 발명가에게 알려진 다른 것만 큼 개선되지 않은 경우에도 "새롭고 유용한 정보"로 인정됩니다. .
supercat

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물론 렌즈 하우징을 항상 완전히 리버스 엔지니어링 할 수 있습니다. 먼저 X- 선 기계에 다른 각도로 배치하여 간격, 움직임, 내장 메커니즘 등을 확인한 다음 물리적으로 분해하여 렌즈를 검사 한 다음 확인할 수 있습니다. 각 렌즈의 모양과 속성. 다른 물체를 검사 할 수도 있습니다. 정말로 그것을 극도로 취하고 싶다면 원소 분석을 사용하여 각 물체의 구성을 결정할 수 있습니다.


많은 조각없이 샘플에서 광학 재료를 정확하게 측정하는 것은 거의 불가능합니다. 정확히 무엇인지 확인하기 위해 그것들을 깨뜨려야합니다. 또한, 코팅은 정밀하게 재구성 할 수 없다.
Brandon Dube

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이 답변은 렌즈 디자인에 비밀이 있는지에 대한 질문에 실제로 대답하지 않습니다. 답을 정교하게 할 수 있습니까?
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