Existem segredos no design das lentes?

Os fabricantes de lentes geralmente compartilham diagramas como esses para seus produtos. No entanto, eles omitem as especificações que permitiriam analisar completamente o sistema óptico, como a potência de cada elemento e os espaçamentos exatos entre os grupos.

Mas, presumivelmente, um engenheiro óptico poderia desmontar qualquer amostra de lente para extrair essa informação, elemento por elemento.

Então, a indústria mantém qualquer pretensão de "segredos" ou vantagem proprietária no design óptico das lentes e, se sim, o que exatamente é considerado sensível e por quê?

Anteriormente, eu assumi que a competição de lentes era feita inteiramente em qualidade de vidro, qualidade de polimento / polimento de elementos, montagem e embalagem (ou seja, qualidade da caixa, vedação e tolerâncias) e qualidade de mecanismos como motores de foco e zoom. Eu pensei que os únicos segredos comerciais, se houver, estariam nas técnicas de produção para produzir economicamente um design conhecido com uma tolerância específica. De fato, existem segredos de design na indústria de lentes?

Em geral, não há segredos para o design das lentes. Tudo o que é importante, todos os avanços, etc., são compartilhados publicamente ou semi-privadamente, com modificações por meio de patentes, conferências, documentos, etc. Existem "segredos temporários" nos quais algo é guardado de perto até que seja publicado: A peça final do quebra-cabeça no design de forma livre, sem limitações, impôs uma forma de simetria, mas não é uma informação que compartilhamos ainda, pois faz parte de um Ph.D., e a proteção de IP é muito importante.

Quando chega a hora de publicar, tudo está descrito em patentes, por exemplo, a patente Nikon 24 mm f / 1.4G estabelece toda a prescrição óptica para todos verem. É completamente correto, exceto pelos coeficientes asféricos em pelo menos a área mais frontal sendo falsificada. O design é extremamente sensível a essa esfera, portanto, não há como a força bruta otimizar seu caminho para os coeficientes corretos facilmente daqueles fornecidos. A segunda esfera também pode ser falsificada. O primeiro é o que permite que a lente tenha um ângulo de visão tão amplo, enquanto o segundo é para melhorar o desempenho. Com o primeiro incorreto, o design falha completamente, enquanto o último simplesmente causa um desempenho ruim.

A Zeiss também publicou o Índice Zeiss de Lentes Fotográficas por volta de 1950, que detalhava cada patente e lente em sua produção.

Fabricantes diferentes favorecem diferentes opções de design, embora eu não possa dizer com certeza que sei o porquê. A Zeiss tende a favorecer soluções de design mais "elegantes", com formas de elementos e formas de design mais "fundamentais". A Leica freqüentemente usa a superfície incomum Merte (na página 40). Em geral, a Leica também compara as coisas com o menor número possível de elementos, com projetos bastante extremos em termos de curvaturas da superfície.

A Canon e a Nikon freqüentemente usam o que se resume a uma lente master de gauss dupla com um acessório grande angular na frente para projetar ângulos grandes de alta velocidade como 24 mm / 1.4G, 24 mm / 1.4L.

Coisas como acelerar o foco automático (obtenha o menor (s) elemento (s) possível (s) para mover o foco) também são um conhecimento amplo. Talvez o segredo mais bem guardado seja pagar o preço do Código V (vários milhares de dólares / mês / usuário) em vez do Zemax (cerca de US $ 35.000 por usuário) por suas ferramentas amplamente superiores para tolerar um projeto e prepará-lo para fabricação.

É claro que você sempre pode fazer engenharia reversa da caixa da lente completamente, primeiro colocá-la em uma máquina de raios-X em diferentes ângulos para determinar o espaçamento, os possíveis movimentos, os mecanismos internos etc. a forma de cada lente e suas propriedades. Você também pode inspecionar outros objetos. Se você realmente deseja levá-lo ao extremo, pode determinar a composição de cada objeto usando a análise elementar.