Das vordere Element eines Canon EF 600mm f/4L IS II USM Objektivs durchläuft die Endphase der Prüfung, bevor es eingesetzt wird. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark IV mit einem Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM Objektiv. © Nigel Atherton

An Science-Fiction erinnernde Roboter, Ingenieure, die Fehler hören, und antistatische Schuhe – in der Objektivfabrik von Canon in Utsunomiya wimmelt es nur so von Innovationen und Präzision. Die Objektive der L-Serie sind weltweit für ihre professionelle Qualität und scharfen Ergebnisse bekannt. Um solche herausragende Objektive zu produzieren, benötigt man jedoch ein beeindruckendes Maß an Handwerkskunst, Liebe zum Detail und ein paar überraschende Vorgehensweisen.

Von speziellen Maschinen, die das Glas perfekt formen, bis zu den Ingenieuren, die die Objektive von Hand testen, wird hier nichts dem Zufall überlassen. Wir haben zehn interessante Fakten zur Objektivfabrik von Canon in Utsunomiya (Japan) zusammengetragen, die die Handwerkskunst hinter diesen professionellen Objektiven zeigen.

The outside of Canon's Utsunomiya lens factory – a huge building measuring 160 x 200 metres.
Die neue Objektivfabrik von Canon in Utsunomiya ist immer in einem makellosen Zustand. Alle Arbeiter und Besucher tragen Schutzkleidung, damit die staubfreie Umgebung rein bleibt. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark IV mit einem Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM Objektiv.

1. Japanische Ingenieurskunst ist überall

Etwa 100 km nördlich von Japans Hauptstadt Tokio (eine 50-minütige Fahrt mit dem Hochgeschwindigkeitszug Shinkansen entfernt) liegt die Objektivfabrik von Canon in Utsunomiya, das Hauptproduktionszentrum für die Objektive der L-Serie. Die Fabrik umfasst 160 x 200 Meter, was 4,7 Fußballfeldern entspricht, und bietet in ihrem Inneren Platz für vier Airbus A380-Flugzeuge. Die Linsenherstellung an diesem Ort ist so präzise, dass die Innentemperatur des Betriebes mit einer Genauigkeit von 0,5 °C geregelt wird. Alle Mitarbeiter und Besucher tragen in der Hauptanlage Schutzkleidung, einschließlich antistatischer Schuhe, sowie spezielle Reinraum-Pantoffeln in den Montage- und Prüfbereichen. Jeder muss zudem eine „Luftdusche“ durchqueren, bevor er eine staubfreie Umgebung betritt, um den Herstellungsprozess zu schützen.

A large, round, indented metal plate is filled with smaller terracotta-coloured discs.
In der Anfangsphase der Objektivherstellung wird eine mit Diamantscheiben besetzte Platte verwendet, um die Rohlinsen zu formen und glätten. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark IV mit einem Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM Objektiv. © Nigel Atherton
Toshi Saito hand-grinds lens polishing tools.
Das Herzstück der Objektivherstellung sind meisterhafte Handwerker. Hier beginnt Toshi Saito mit der Herstellung der ursprünglichen Linse, die anschließend von automatisierten Maschinen weiterverarbeitet wird. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark IV mit einem Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM Objektiv. © Nigel Atherton

2. Linsen-Experten können Fehler hören

Obwohl ein Großteil des Objektivherstellungsprozesses automatisiert ist, spielen Fachleute, die so genannten „Takumi“, eine entscheidende Rolle bei der Fertigung. Toshi Saito, einer der Takumis von Canon, bringt über 25 Jahre Erfahrung, Können und sogar seine Sinne für seine Aufgabe mit. „Wenn die Linse die Diamantplatte berührt, weiß ich, wie sie klingen sollte. Wenn also etwas nicht stimmt, kann ich es hören“, sagt er. Neben der manuellen Bearbeitung der Linsen nutzt Toshi seine Erfahrung, um die automatisierten Maschinen so zu „trainieren“, dass sie die von den Konstrukteuren festgelegten Toleranzen und Genauigkeiten einhalten.

Christian Ziegler’s

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3. Linsenpolierwerkzeuge werden mit Diamanten hergestellt.

Die Objektive werden mit CAD-Software entwickelt, die die physikalischen und optischen Eigenschaften der verschiedenen verwendeten Glasarten berücksichtigt. Das Verhalten des Glases wird davon beeinflusst, ob die Metalloxide und andere Materialpartikel in regelmäßigen (Kristall), unregelmäßigen (Glas) oder gemischten (amorphen) Mustern angeordnet sind. Jedes Glaselement in einem Objektiv wird mit Polierwerkzeugen aus Diamantsteinplatten im Hinblick auf das erforderliche präzise Profil geschliffen, geglättet und poliert. Zuerst wird das Glas blank geschliffen, um die überschüssige Dicke zu entfernen, bevor es dann geglättet wird, um Risse zu reduzieren. Die dritte Phase ist die Zentrierung, bei der die Kanten der Linse abgeschliffen werden, um sicherzustellen, dass sie optisch zentriert ist. Anschließend wird sie weiter poliert, um kleine Risse zu glätten, die Form zu finalisieren und sie transparent zu machen. Dann ist die Linse bereit für die Inspektion.

4. Asphärische Linsen werden aus geschmolzenem Glas hergestellt

Glas ist das beste Material für die Herstellung von Linsen. Es ist transparent, relativ einfach zu formen und thermisch und chemisch stabil – aber es kann schwer sein, damit zu arbeiten. Die meisten Elemente in einem Kameraobjektiv sind sphärisch, aber manchmal erfordern die optischen Designs komplexere, nicht-sphärische Elemente. Diese asphärischen Linsen sind mit herkömmlichen Schleif- und Poliertechniken extrem schwer und teuer herzustellen. Canon hat jedoch in der Fabrik in Utsunomiya eigene Glasformmaschinen, um diese aus geschmolzenen Glasstücken herzustellen. Jede Form wird mit einem extrem hohen Maß an Präzision konzipiert, um die genauen Änderungen in den Abmessungen zu berücksichtigen, die beim Abkühlen und Aushärten des Glases entstehen.

A delivery robot in Canon’s lens factory pulls a trolley full of goods, following painted yellow lines on the floor.
Canon nutzt Lieferroboter, die mit Sensoren ausgestattet sind, um Kollisionen zu vermeiden, damit die Teile rechtzeitig an ihrem Bestimmungsort ankommen. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark IV mit einem Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM Objektiv. © Nigel Atherton

5. An Science-Fiction erinnernde Roboter tummeln sich in der Fabrik

Aufgrund der großen Entfernungen, die in der Fabrik in Utsunomiya zurückgelegt werden müssen, sieht man automatisierte Lieferroboter umherschwirren, die ihre kostbare Fracht an die verschiedenen Stationen bringen. Sie folgen gelben Spuren, die auf dem Boden markiert wurden, und sind sich der Anwesenheit anderer Roboter bewusst, sodass sie die Spur wechseln, um aneinander vorbei zu fahren. Sie verfügen sogar über automatische Kollisionserfassungssensoren, die verhindern, dass sie mit Menschen oder Gegenständen zusammenstoßen. So wird sichergestellt, dass das Glas und die Objektivteile sicher an ihrem Bestimmungsort ankommen.

6. Linsenpoliermaschinen korrigieren sich selbst

Die Automatisierung unterstützt auch den Herstellungsprozess, beispielsweise in Form der Poliermaschinen von Canon. Bediener überwachen den Prozess und sorgen dafür, dass die Maschinen, die intern entwickelt wurden, richtig funktionieren. Aber die Maschinen können sich auch selbst korrigieren – sie messen automatisch die Objektivelemente an zwei Punkten im Herstellungsprozess und reagieren auf etwaige Abweichungen vom Designprofil. Daraufhin korrigieren sie die Linse und nehmen die Feineinstellungen vor, damit das Ergebnis so nahe wie möglich am Designideal liegt. Trotz der Bedeutung automatisierter Technologie gibt es einige Dinge, wie die Expertise der Takumi, die einfach nicht ersetzt werden kann. Jedes 16-35-mm-Objektiv der L-Serie von Canon – und nicht nur die Musterstücke – wird in einem komplexen optischen Testverfahren mit neun Schritten von Hand getestet und kalibriert, um sicherzustellen, dass jedes Objektiv die hohen Standards der Premiumserie erfüllt.

Tens of small parts of the Canon EF 200-400mm f/4L IS USM Extender 1.4x are laid out side by side on a bench.
Der Prüfbereich, in dem die Canon Objektive getestet werden. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark IV mit einem Canon EF 24-105mm f/4L IS II USM Objektiv. © Nigel Atherton

7. Die Linsenmessungen sind unglaublich präzise

Die präzisesten Objektive von Canon werden für die 4K/8K-Sendebranche hergestellt und haben eine Produktionsabweichung von weniger als 30 Nanometern (ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter). Um dies zu verdeutlichen, stelle dir eine Linse vor, die groß genug ist, um das 300 Meter breite Maracana-Stadion in Rio de Janeiro (Brasilien) abzudecken. Über ihre gesamte Oberfläche hinweg hätte diese Linse Abweichungen, die geringer als die Dicke einer Plastiktüte (0,03 mm) sind.

8. Welches Objektiv ist am schwersten herzustellen?

Ist die Fertigung des größten Zoomobjektivs der Welt die größte Herausforderung? Das Canon EF 11-24mm f/4L USM Objektiv mit einem Blickwinkel von 117° in seiner höchsten Einstellung und einem riesigen konvexen Frontelement sowie vier asphärischen Elementen scheint das am schwersten herzustellende Objektiv zu sein – aber nicht laut Toshi. „Zu Beginn war es eine leichte Herausforderung, aber keine echte Schwierigkeit.“ Tatsächlich sind die langen Teleobjektive der L-Serie von Canon, wie das Canon EF 100-400mm f/4.5-5.6L IS II USM, am schwersten herzustellen. Aufgrund ihrer komplexen Bewegungen im Inneren ist ihre Montage sehr zeitaufwändig und dauert viermal länger als Zoomobjektive, wie das Canon EF 16-35mm f/2.8L III USM.

A Canon EF 24-70mm f/2.8L II USM lens has been sawn in half, revealing the different components inside.
In der Objektivfabrik von Canon in Utsunomiya werden asphärische Linsen mithilfe eines speziellen Glasformverfahrens hergestellt. Dieses Verfahren wurde erstmals von Canon in den 80er Jahren entwickelt. Aufgenommen mit einer Canon EOS 5D Mark III mit einem EF 11-24mm f/4L USM Objektiv. © Nigel Atherton

9. Die Innovation kennt kein Ende

Canon hat die Bildstabilisierung erfunden. Wir verwenden eine objektiv- anstelle einer sensorbasierten Bildstabilisierung für unsere EOS-DSLRs, da die Linse stabilisiert werden muss, um ein möglichst klares Sucherbild zu erzeugen. Zudem verwenden wir im Canon EF 35mm f/1.4L II USM und anderen spezialisierten Objektiven neue optische Materialien. Eines dieser Materialien ist BR (Blue Spectrum Refractive Optics), das aus einem eigens entwickelten Harz besteht. Diese BR-Linsenelemente sorgen für eine starke Brechung von blauem Licht und reduzieren chromatische Aberrationen besser als herkömmliche Glaselemente.

10. Canon Objektive könnten (wahrscheinlich) die Hälfte der Welt abdecken

Im Oktober 2017 erreichte Canon einen Produktionsmeilenstein von 130 Millionen EF-Objektiven, die aneinandergelegt wahrscheinlich um den halbem Erdball reichen würden. Parallel zu diesen Millionen von Linsen haben wir ständig neue Technologien eingeführt. Die neuen Entwicklungen werden zunächst in die Objektive der L-Serie integriert mit dem Ziel, diese Innovationen später auch in Mittelklasseprodukten und, sofern möglich, in Einsteigerkameras umzusetzen, damit alle von den neuesten Entwicklungen profitieren können.


Die Produktseite zur Serie bietet weitere Informationen zu den Objektiven der Canon L-Serie.

Verfasst von Lucy Fulford


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