일본 아키타현 유자와시에 있는 니콘 히카리 글래스 본사입니다. 이곳은 1962년에 치바현에서 창업된 곳으로 니콘을 비롯한 여러 회사에게 렌즈에 쓰일 유리를 공급해 오다가 2004년에 니콘의 100% 자회사가 됐습니다. 직원 수는 258명, 니콘에서 파견나온 사람들도 있다네요.

 

카메라 렌즈에 들어가는 광학 유리는 형태와 종류가 다양합니다. 빛의 굴절률과 분산 특성이 다른 여러 유리를 결합해 효율적으로 수차를 억제하고 화젤을 높이거나 렌즈 크기를 줄이거나 기능을 강화합니다. 현재 이곳에선 120종의 광학 유리를 만들고 있다네요.

 

이곳의 렌즈 공정은 크게 용해와 가공으로 나뉩니다. 원료를 녹여 형태를 잡아 유리로 만들고, 이를 다시 가공해 렌즈의 원형 모델을 만듭니다.

 

용해는 원료가 되는 분말을 섞어 우선 녹인 후, 중간 재료를 균일하게 섞어 유리 성질에 따라 배합한 후 제대로 녹입니다. 이를 검사해서 거품이나 이물질 삽입, 내부 분리 등이 있는지를 확인하고 굴절률과 투과율을 측정합니다. 여기까지 마쳐야 재료로 판매하거나 다음 가공 공정으로 넘기지요.

 

가공에선 유리를 완제품에 가까운 크기로 자르고 주변부를 도려내 무게를 줄인 다음, 네모 형태의 유리를 프레스 성형으로 모양을 맞추고 정밀 어닐링 과정을 거쳐 왜곡과 굴절률을 감소, 렌즈의 부품으로 완성해 출하합니다.

 

 

원료를 배합하는 믹서기입니다. 원료 가루는 2층에서 계량해서 여기에 붓어 넣지요.

 

 

유리 한장을 만드는 데 10개의 재료가 들어가며, V자형 믹서기에서 분말이 섞입니다.

 

 

배합된 가루들.

 

 

이걸 1150도의 온도에서 녹여줍니다.

 

 

녹인 유리는 물에서 식힙니다.

 

 

그럼 작은 알갱이로 변하지요.

 

 

이걸 균일하게 혼합하고, 원하는 특징에 맞춰 배합합니다.

 

 

이때 생산 규모는 1~2톤 정도로 제품 편차가 매우 낮습니다.

 

 

백금 도가니에서 본격적인 용해 과정에 들어갑니다. 굴절률에 나쁜 영향을 주는 줄무늬를 없애가며 성형하며, 길다란 냉각판에서 판 형태로 만듭니다.

 

 

냉각된 유리판.

 

 

일정 크기로 잘라줍니다.

 

 

간단하게 절단.

 

 

모서리는 날카로우니까 다듬어 줍니다.

 

 

이게 렌즈에 쓰이는 유리의 원재료입니다.

 

 

겉보기엔 별거 아닌것처럼 보여도 단면을 보면 렌즈같지요? 빛을 통과시켜 굴절률과 투과율을 측정합니다.

 

 

렌즈의 스펙을 맞추려면 굴절률과 투과율, 분산률 등의 스펙을 정확하게 맞춰야 겠지요.

 

 

절반으로 잘라줍시다.

 

 

열선을 넣어 반으로 가르고 물을 조금 부어주면 절단됩니다.

 

 

절단면.

 

 

이걸 더욱 얇게 만들어갑니다.

 

 

유리를 잘라 조각할 때마다 부피가 달라지기에 무게를 하나씩 측정합니다. 이 유리들은 AF-S NIKKOR 24-70mm f / 2.8E ED VR의 2군 렌즈에 쓰인다네요.

 

 

여기에 재료를 넣고 돌려서 모서리를 가공합니다.

 

 

세척.

 

 

표면 상처를 다듬기.

 

 

이걸 프레스 성형해야 합니다. 우선 분리가 쉽기 위해 가루를 좀 발라주고.

 

 

유리를 금형에 끼워주고.

 

 

고온으로 누릅니다. 이제 렌즈알처럼 생겼네요.

 

 

작은 렌즈는 한번에 3개씩 만들어 냅니다.

 

 

이 용광로를 가동하는 건물은 한겨울에도 지붕에 눈이 쌓이지 않는다네요. 너무 더워서.

 

 

렌즈알을 수집중.

 

 

이제 렌즈같지요?

 

 

1장씩 검사합니다. 이건 AF-S NIKKOR 24-70mm f / 2.8G ED에 사용.

 

 

이건 AF-S NIKKOR 14-24mm f / 2.8G ED에 들어가는 비구면 렌즈입니다.

 

 

이렇게 만든 렌즈를 다시 가열해서 천천히 식혀줌으로서 내부 응력(왜곡)을 줄이거나 최종 굴절을 낮춰줍니다. 유리는 열을 받으면 굴절률이 변하니 어떻게 달라질지를 미리 계산해서 그대로 수행합니다.

 

 

이게 완제품입니다. 당연하지만 전수 검사가 이루어집니다.