แคนนอนฉลองครบรอบ 50 ปี เลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้รุ่นแรก
    ที่มีชิ้นเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม สำหรับกล้อง SLR

    เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม
    (Aspherical lens)

    เลนส์  FD55mm f/1.2AL
    เลนส์รุ่นแรกของแคนนอนที่มีชิ้นเลนส์
    ​​​​​​​แก้ความคลาดทรงกลม

    เลนส์ซูมตระกูล f/2.8L IS USM

    แคนนอนประกาศเฉลิมฉลองการครบรอบ 50 ปี ของการเปิดตัว FD 55mm f/1.2AL ในปี พ.ศ. 2514 ซึ่งเป็นเลนส์ตัวแรกของบริษัทสำหรับกล้อง SLR แบบถอดเปลี่ยนได้ได้ที่ใช้ชิ้นเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม (Aspherical lens) ที่ช่วยปรับแก้ความคลาดทรงกลม ไม่เพียงแต่ใช้ในกล้อง SLR แบบถอดเปลี่ยนเลนส์ได้ของบริษัทเท่านั้น แต่ยังถูกนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ต่างๆ อาทิ เลนส์สำหรับถ่ายภาพออกอากาศ , ระบบการพิมพ์ภาพด้วยเซมิคอนดักเตอร์ , เลนส์กล้องส่องทางไกล และผลิตภัณฑ์ออปติคอลอื่นๆ อีกมากมาย

    เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม มีความโค้งที่เหมาะสำหรับการรวมแสงไว้ที่จุดเดียว มีประกอบอยู่ในเลนส์ซูมตั้งแต่ตระกูล f/2.8L IS USM สำหรับผู้ใช้ระดับมืออาชีพและผู้ที่ชื่นชอบในการถ่ายภาพ ได้แก่ RF15-35mm f / 2.8L IS USM (เปิดตัวในเดือนกันยายน 2562) RF24-70mm f/2.8L IS USM (เปิดตัวในเดือนกันยายน 2562) และ RF70-200mm f/2.8L IS USM (เปิดตัวในเดือนพฤศจิกายน 2562) รวมถึง RF28-70mm f / 2L USM (เปิดตัวในเดือนธันวาคม 2561) ซึ่งเป็นเลนส์ให้ค่ารูรับแสงเปิดกว้างตลอดช่วงการซูมที่ f/2 โดยเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมของแคนนอนนี้ ได้ช่วยลดความคลาดเคลื่อนประเภทต่างๆ ของเลนส์และให้ผลลัพธ์ของภาพที่มีคุณภาพสูง

    โดยทั่วไปแล้วลักษณะเฉพาะตัวของเลนส์ทรงกลม(Spherical lens) มีผลให้เลนส์ไม่สามารถรวมแสงทั้งหมดให้ไปรวมกันที่จุดร่วมแสง จุดเดียวกันอย่างสมบูรณ์ได้ และเนื่องจากรูปร่างเป็นทรงกลมของพื้นผิวเลนส์จึงทำให้ภาพที่ถ่ายมา มีลักษณะเบลอและขาดความคมชัดซึ่งเรียกว่าความคลาดเคลื่อนทรงกลม รวมถึงมักมีความคลาดเคลื่อนของแสงอื่นๆ เกิดขึ้นกับภาพถ่าย สำหรับการแก้ไขความคลาดเคลื่อนทรงกลมดังกล่าวจึงจำเป็นต้องใช้เลนส์ทรงกลมหลายตัวและต้องจัดวางเลนส์ในรูปแบบเฉพาะ อย่างไรก็ตามด้วยคุณสมบัติอันเป็นเอกลักษณ์ของเลนส์ จึงทำให้สามารถแก้ปัญหาดังกล่าว โดยใช้เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม (Aspherical lens) เพียงชิ้นเดียว ในปี พ.ศ. 2506 แคนนอนได้เริ่มโครงการวิจัยและพัฒนาเลนส์ขั้นสูง เพื่อพัฒนา "เลนส์ในฝัน" ที่สามารถรวมแสงทั้งหมดที่ตกกระทบ ไปไว้ที่จุดเดียว และสร้างภาพที่ให้ความคมชัดและเหมือนจริง

    ในการผลิตเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมจำนวนมากของแคนนอน จำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์ที่มีความคลาดเคลื่อนน้อยกว่า 0.1 ไมโครเมตร[1] รวมถึงอุปกรณ์วัดที่มีความแม่นยำสูง ที่สามารถวัดขนาดที่ 0.01 ไมโครเมตรได้อย่างแม่นยำ หลังจากผ่านกระบวนการพัฒนาและการขึ้นรูปซ้ำหลายๆ รอบ ในที่สุดบริษัทก็สามารถสร้างเทคโนโลยีที่สามารถผลิตเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมได้จำนวนมาก หลังจากนั้นในเดือนมีนาคม พ.ศ. 2514 แคนนอนก็ได้เปิดตัวเลนส์ FD 55mm f/1.2AL ซึ่งเป็นเลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้ ของกล้อง SLR ที่มีเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมเป็นรุ่นแรกของแคนนอน

    จากนั้นในปี พ.ศ. 2516 แคนนอนได้ปรับปรุงความแม่นยำของเทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์ควบคู่ไปกับการพัฒนา เครื่องเจียรเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม(ALG-Z) ที่มีความแม่นยำสูงพิเศษระดับนาโนเมตร[2] และการพัฒนาอย่างก้าวกระโดดครั้งต่อมาก็ได้เกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2528 เมื่อบริษัทประสบความสำเร็จในการนำเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่ (GMo) ไปใช้กับเลนส์รุ่นใหม่ FD 35-105mm f/3.5-4.5 ซึ่งเป็นเลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้สำหรับกล้อง SLR ที่มีเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมขนาดใหญ่ (GMo) รุ่นแรกของโลก (เปิดตัวในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2528) ตั้งแต่นั้นมา เทคโนโลยีที่ใช้ในการสร้างและวัดเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม หรือเลนส์ Aspherical ก็ได้มีบทบาทสำคัญในความพยายามของแคนนอนในการสร้างสรรค์เลนส์ประสิทธิภาพสูง

    ในอนาคต แคนนอนจะยังคงมุ่งมั่นพัฒนาเทคโนโลยีด้านออปติคอลของตนอย่างต่อเนื่อง เพื่อสร้างผลิตภัณฑ์และเทคโนโลยีที่จะช่วยตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าของเรา

    เทคโนโลยีการขึ้นรูปของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม
    ผลงานด้านเทคโนโลยีของแคนนอนประกอบด้วยเทคโนโลยีการขึ้นรูปของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม ที่แตกต่างกัน 4 ประเภท คือ
    1) เทคโนโลยีการขี้นรูปเลนส์โดยการเจียรและการขัดเลนส์ เป็นการใช้เครื่องมือที่ส่วนปลายยอดเป็นเพชรสำหรับการเจียรและขัดกระจกเลนส์
    2) เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์ด้วยแม่พิมพ์กดรูปกระจกเลนส์ จะใช้แม่พิมพ์ของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมในการกดขึ้นรูปกระจกเลนส์
    3) เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์ด้วยการจำลองเลนส์ เป็นการที่หล่อเรซินของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมบนพื้นผิวของกระจกทรงกล
    4) เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์ด้วยการฉีดเรซินพลาสติก เป็นการฉีดเรซินเข้าไปในแม่พิมพ์ ของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมแคนนอนจะผลิตเลนส์โดยเลือกใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีที่เหมาะสมกับคุณสมบัติของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม และตำแหน่งในการกำหนดค่าออปติคอลของเลนส์เพื่อให้สามารถตอบสนองความต้องการที่หลากหลายของลูกค้าได้อย่างสมบูรณ์แบบ

    และแคนนอนได้พัฒนาเครื่องจักรสำหรับการขึ้นรูปเลนส์ของตนเองเพื่อให้มั่นใจว่าการผลิตเลนส์แก้ความคลาดทรงกลมจะมีความแม่นยำสูง โดยมีค่าความคลาดเคลื่อนของขนาดในการออกแบบและขนาดของผลิตภัณฑ์ที่สำเร็จ ที่ยอมรับได้เพียง 0.1 ไมโครเมตร เป็นการยืนยันว่าเทคโนโลยีของแคนนอนมีความแม่นยำเพียงใด สำหรับเลนส์ที่มีขนาดใหญ่เท่ากับหลังคาของโตเกียวโดม (เส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 244 ม.) จะมีค่าความผิดพลาดน้อยกว่า 0.5 มม. หรือเท่าความหนาของไส้ดินสอธรรมดาเท่านั้น

    ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์โดยการเจียรและการขัดของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม ถือว่าเป็นเทคโนโลยีที่แม่นยำที่สุดซึ่งไม่เพียงแต่ใช้ในการผลิตเลนส์ของกล้อง SLR เท่านั้น แต่ยังใช้ในงานด้านวิทยาศาสตร์ด้วย ตัวอย่างเช่น ระบบการแก้ไขค่าความคลาดเคลื่อนแสง ของกล้องโทรทรรศน์(กล้องดูดาว) ซูบารุ ประจำหอดูดาวแห่งชาติของญี่ปุ่น(National Astronomical Observatory of Japan) ซึ่งใช้เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม โดยใช้เทคโนโลยีการวัดและการประมวลผลที่มีความแม่นยำสูงที่แคนนอนเป็นผู้ผลิต

    เทคโนโลยีการขึ้นรูป เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม 4 ประเภท ของแคนนอน

    เทคโนโลยีการขี้นรูปเลนส์
    โดยการเจียรและการขัด

    เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์
    ด้วยแม่พิมพ์กดขึ้นรูปกระจกเลนส์

    เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์
    ด้วยการจำลองเลนส์

    เทคโนโลยีการขึ้นรูปเลนส์
    ด้วยการฉีดเรซินพลาสติก

    ผลลัพธ์ที่ได้ของเลนส์แก้ความคลาดทรงกลม
    เมื่อใช้เลนส์แบบถอดเปลี่ยนได้ที่ประกอบด้วย ชิ้นเลนส์ทรงกลมเพียงอย่างเดียว เช่น เลนส์เส้นผ่านศูนย์กลางขนาดใหญ่หรือเลนส์มุมกว้าง จะพบว่ามีความคลาดเคลื่อนทรงกลมและภาพบิดเบือนเพิ่มขึ้นอย่างมาก ความคลาดเคลื่อนทรง¬¬กลม จะปรากฏขึ้นเมื่อแสงตกกระทบขนานหรือไม่ตรงกับแกนออปติคอลของเลนส์ ทำให้ตำแหน่งของแสงที่เข้าใกล้แกนออปติคอลของเลนส์ไม่อยู่ในแนวระนาบเดียวกับภาพที่เกิดขึ้น เมื่อแสงอยู่ห่างจากแกนออปติคอลของเลนส์ส่งผลทำให้ได้ภาพเบลอ ส่วนภาพที่ผิดเพี้ยนจะเกิดขึ้นเมื่อวัตถุและภาพจากเลนส์ไม่สามารถสร้างภาพที่เหมือนกันได้ทุกประการ จะส่งผลให้เส้นตรงในภาพเกิดการบิดเบี้ยว

    เลนส์แก้ความคลาดทรงกลม (Aspherical) สามารถแก้ปัญหาดังกล่าวที่เกิดขึ้นจากเลนส์ทรงกลมและช่วยสร้างภาพที่สมบูรณ์แบบยิ่งขึ้น พื้นผิวโค้งที่มีรูปทรงแตกต่างจากเลนส์ทรงกลมจะช่วยลดความคลาดเคลื่อนต่างๆ ได้ ตัวอย่างเช่น บรรยากาศในเมืองยามค่ำคืนที่อาจมีแหล่งกำเนิดแสงหลายแห่ง เลนส์แก้ความคลาดทรงกลมสามารถลดอาการ “แสงลอด (breeding)” ของแหล่งกำเนิดแสงที่เกิดจากความคลาดเคลื่อนทรงกลมได้

    [1] หนึ่งไมโครเมตร (µm) เท่ากับ 1 ใน 1,000,000 เมตร
    [2] หนึ่งนาโนมิเตอร์ (nm) เท่ากับ 1 ใน 1,000,000,000 เมตร