저번에는 렌즈의 원재료인 광학 유리를 생산하는 니콘 공장을 소개했었지요 https://gigglehd.com/gg/352870 이번에는 실제 유리를 가지고 카메라용 렌즈를 만들어 가는 과정을 보도록 하겠습니다.

 

 

니콘 렌즈의 생산과 조립은 토치기현 오와타라시에 위치한 토치기 니콘 공장에서 이루어집니다. 1960년대부터 이곳에 자리를 잡았지요. 돔 야구장 4개 정도의 부지에서 자회사 소속 포함 천명의 직원이 일하고 있는데, 이 천명이 모두 현지에 거주하는 사람들입니다.

 

이곳의 니콘 자회사는 생산을 담당하는 티엔아이 산업과 니콘 그룹이 사용하는 렌즈 곡률 원기를 만드는 지그텍이 있으며, 니콘 본사는 품질 보증, 생산 관리, 기술 부분을 담당합니다. 또 산업용 렌즈인 EL-NIKKOR를 부활시켜 독자적인 브랜드로 삼았습니다.

 

여기서 니콘의 모든 카메라 렌즈를 다 만드는 건 아니고, f/2.8 고정 조리개 줌렌즈 3총사인 AF-S NIKKOR 14-24mm f / 2.8G ED, AF-S NIKKOR 24-70mm f / 2.8 E ED VR, AF-S NIKKOR 70-200mm f / 2.8G ED VR II와 AF-S NIKKOR 800mm f / 5.6E FL ED VR, AF-S NIKKOR 600mm f / 4E FL ED VR 같은 초망원 렌즈도 제조합니다.

 

해외의 생산 라인은 전부 담당 직원이 토치기 니콘에 방문에, 양산 전에 실습을 합니다. 또 토치기 니콘의 직원이 현지에 부임헤 기술 지원을 하는 등, 엔지니어링 센터로서의 역할도 수행합니다.

 

그럼 이제 렌즈를 만들어 볼까요. 이곳에선 광학 설계자가 보낸 설계를 만들 수 있는지를 우선 판단합니다. 렌즈를 1장씩 가공이 가능하거나, 요구하는 성능을 내려면 어느 정도 정밀도가 필요한지를 근거로 삼아, 양산 가능성을 확인하고 협의/조정합니다.

 

렌즈 가공 공정

연삭: 원재료를 프레스해서 나온 렌즈알에 다이아몬드 숫돌로 갈아내서 곡률을 만들어 냄

거친 연마: 다이아몬드 펠렛의 연마에 필요한 수준의 곡률을 거칠게 만들어 냄

연마: 연마제를 이용해 표면과 곡률, 일정한 두께를 잡아 냄

중앙 교정: 렌즈 광축을 중앙으로 잡아 바깥 부분을 갈아냄

코팅: 렌즈 표면에 얇은 막을 증착시켜 반사율을 낮추고 렌즈 표면을 보호

 

졸비 공정
조립: 경통에 렌즈의 각 요소와 부품을 넣음

조정: 렌즈 초점과 광축이 제대로 나오도록 조정

검사, 출하

 

 

녹색 트레이에 담긴 재료들입니다. https://gigglehd.com/gg/352870 이 과정을 끝내면 이렇게 되지요. 이걸 다이아몬드 숫돌로 표면을 매끄럽게 가공한 후 더욱 세밀하게 연마합니다.

 

 

접시 안에 렌즈를 끼워서 정확한 곡률을 맞춥니다.

 

 

거친 연마를 끝내면 렌즈가 이렇게 됩니다. AF-S NIKKOR 14-24mm f / 2.8G ED에 쓰입니다.

 

 

폴리우레탄 패드를 붙인 연마 접시를 이용해서 연마를 마무리합니다. 미크론 단위로 두께를 체크하고 곡률도 확인합니다.

 

 

원 재료, 1차 연마, 2차 연마.

 

 

이렇게 연마된 렌즈를 비춰보면 뉴턴 링이라는 빛의 간섭 무늬가 보이는데, 그 간격과 숫자를 토대로 곡면의 정확성을 확인합니다. 지금은 보다 효율적으로 결과를 볼 수 있는 전문 측정기도 쓴다고 하네요.

 

 

원재료로 시작해서 가공을 거친 렌즈들.

 

 

이제 렌즈 주변부를 깎아서 중심 부분을 남겨두고, 거기에 코팅을 하고, 반사를 줄이기 위해 테두리는 검게 칠하며, 경화 수지-발삼-을 이용해 렌즈를 접합해야 하는데요.

 

그 전에 우선 렌즈를 초음파 세척합니다. 왼쪽에서부터 오른쪽으로 가면서 세척 중.

 

 

아까 나온 14-24mm의 렌즈가 보이네요.

 

 

세척용 트레이에 정렬한 렌즈들.

 

 

 

렌즈

 

 

이건 코팅까지 끝낸 렌즈입니다. 확실히 다르지요. 그럼 코팅은 어떻게 하느냐.

 

 

세척을 마친 렌즈알을 코팅용 가마에 하나하나 넣습니다.

 

 

코팅 가마의 돔이 회전합니다. 온도는 300도. 아래쪽에서 코팅 재료를 가열해 증발시켜, 렌즈 표면에 얇은 막을 형성하며 달라 붙도록 합니다. 코팅 가마 안에 여러 재료를 넣으면 다양한 코팅도 할 수 있습니다.

 

코팅하지 않은 렌즈는 반사율이 10%지만 코팅한 렌즈는 1%가 됩니다. 다만 니콘 고급형 렌즈의 상징인 나노 크리스틸 코팅은 기밀이라서 공개하지 않았네요. 니콘 직원도 맘대로 못 본다고.

 

 

코팅이 끝나면 빛을 비춰 검사합니다.

 

 

이 거대한 렌즈는 AF-S NIKKOR 600mm f / 4E FL ED VR에 들어가는 렌즈입니다.

 

 

이제 렌즈를 조립해 봅시다. 다른 과정에서 만든 경통에 렌즈알을 끼우고, 광축은 컴퓨터와 사람의 손을 모두 사용해서 조정합니다. 뒤쪽에 저걸 끼워야 비로소 니콘 F 마운트 렌즈가 되지요.

 

 

줌 조작시 초점이 흔들리지 않도록 황동 와셔를 넣어줍니다. 광축은 컴퓨터에 표시되는 차트를 보면서 경통 옆의 조정 나사를 돌려 조정합니다. 총 공정은 10개 이상.

 

예전에는 렌즈에 빛을 보내 투영한 노망을 가지고 렌즈 중앙을 파악했으나, 그건 높은 능력을 갖춘 사람을 필요로 하기에 아무도 못하지요. 기계로 측정한 결과를 가지고 사람이 조정하도록 바꿨습니다.

 

 

렌즈의 조립 공정은 모델별로 다릅니다. 초망원 렌즈는 한명이 10~30분 동안 처음부터 끝까지 렌즈 하나를 다 만들고, 24-70mm VR 같은 대중적(?)인 모델은 조립 파트를 나눕니다.

 

 

AF-S NIKKOR 600mm f / 4E FL ED VR의 조립입니다. 전용 트레이에 구성 요소를 놓고.

 

 

경통에 상처를 내지 않고 일정한 힘으로 넣을 수 있도록 토크 미터를 사용합니다.

 

 

조리개 뭉치를 넣기.

 

 

줌링 고무를 넣기. 은근히 힙듭니다.

 

 

나사의 토크와 그리스 도포량까지 다 정해져 있습니다. 이건 눈으로 관찰 중.

 

 

초망원 렌즈의 전용 이동 트레이. 지진이 났을 때도 멀쩡하다고 합니다.

 

 

포장

 

 

출하