带你探访佳能宇都宫工厂（上篇）

佳能宇都宫工厂是佳能光学技术“大本营”，这次带你看看，一支镜头从研发到生产，都有哪些奥秘！

佳能光学技术“大本营”

佳能核心的光学研发和生产基地都设在宇都宫。除了摄影镜头、电影镜头外，双筒望远镜、印刷设备的光学部分、甚至是天文望远镜、医疗设备、半导体制造装置的镜头透镜等光学零部件，也都是在这里研发的。

佳能影像事业本部IMG光学统括部门长日比哲史先生

佳能IMG光学统括部门长日比哲史先生给我们介绍道：佳能能开发这么多优秀的产品，背后由三点支撑：

自主研发的基础技术：玻璃等基础性零部件均由佳能自研。

光学设计：光学设计的软件也由佳能自研，同时佳能也发挥了AI的作用，提升了光学研发的质量和效率。

生产技术：支撑光学产品的高精度零部件加工与组装技术。

研发部门有很多佳能独创的技术，工厂则把开发设计者的心血最终化为产品，两者紧密配合、共同合作，成为了佳能持续创新的源泉。

这其中，承担生产重任的是宇都宫工厂。工厂既有先进的自动化设备，也有许多拥有深厚技术经验的名匠、名师，两者加以结合，最终实现优质产品的生产。截止2025年10月，佳能RF/EF镜头总产量已经超过了1.7亿支。

宇都宫工厂进行佳能镜头的生产流程可以简单描述为：先是玻璃和镜片的加工，包括研磨到镀膜；接着是镜头所需的金属零部件加工，包括成型、注塑等；接着将这些零部件进行组装，成为完整的产品，最后才是出厂检测和包装。

佳能的光学技术

来自佳能光学技术统括开发中心的部长前泷聪先生主要负责光学设计，光学设计决定了整个镜头的结构，其关键技术均都由佳能自主研发。

佳能股份有限公司光学技术统括开发中心部长前泷聪先生：

佳能股份有限公司光学技术统括开发中心部长前泷聪先生

大口径卡口

前泷聪先生向我们进行了说明：如果卡口不够大，光线就不能更好地垂直进入传感器，这会使得长焦镜头的设计受到一定局限性。同样规格的镜头，口径的大小每差20%，重量就可能差一倍。所以佳能采用了大口径的RF卡口，相比此前，镜头能做得更轻更小。

非球面镜片工艺

佳能一共有四种非球面镜片：研磨、复合、GMo玻璃铸膜、PMo树脂成型，会根据不同的需求来选择。

其中，研磨非球面镜片的精度特别高，会单独进行加工生产。而后面三种镜片可以直接用模具来生产，效率会更高。

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由于光有不同的波长和颜色，而不同的颜色想要精准对焦，就需要利用不同的材料，因此研磨非球面镜片和复合非球面镜片在材料上会有更高的自由度。而玻璃铸膜、树脂成型非球面镜片则可以在形状上有着更大的发挥空间，能让光线更聚集或是更分散。

在玻璃和树脂两种材料的选择上，由于玻璃的折射率相较树脂更高，如果只用树脂镜片，那么镜头的整体折射率会降低，所以佳能会根据需要来选择使用玻璃或树脂镜片。佳能使用的光学树脂材料都经过了严格的测试，变色、老化现象也都会控制在佳能镜头的高标准之内。而关于玻璃原材料的来源，我们在现场得到的回答是“从中国和日本等众多国家采购”。

BR光学元件

BR光学元件是佳能原创的一项光学技术，可以抑制镜片中的色差。前泷先生介绍：佳能从2004年起，就开始尝试研发这种技术，花了约十年才实际运用到产品上。这项技术也在不断改进，例如现在它用上了更先进的材料，能更进一步地控制色差。

BR光学元件有点类似“复消色差设计”，必须跟其它镜片搭配在一起使用，其厚度不到1mm，将其和不同特性的镜片搭配起来使用，能明显改善镜头的色散现象。

反映到实际拍摄中，使用BR镜片技术的RF20mm F1.4 L VCM色散有了明显的改善

前泷先生提到，这项技术是他一直以来的梦想，为此他“日思夜想”，结果有一天晚上做梦梦到了解决问题的思路，虽然还是花了很长时间，但这项技术最终也还是研发成功，因此BR光学元件技术对他个人而言特别有感情。

镀膜技术

早在约18年前，佳能就在EF24mm F1.4L II USM镜头上使用了SWC亚波长结构镀膜，它能大幅减少鬼影。SWC镀膜的的折射率为1，与空气是几乎相同的。而普通的镀膜折射率约为1.4，比空气的折射率更高。ASC的折射率则介于SWC和空气之间。

玻璃上表面之所以会会产生反射，就是因为空气和镜片的折射率之间有差异；而SWC的表面折射率跟空气几乎一致，所以就不会有反射产生。

前泷先生在现场准备了一杯糖水和一杯纯净水。把玻璃放入糖水中，就直接“隐身”了，这就是因为糖水和玻璃的折射率基本上是一致的。

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佳能的机电一体化技术

光学设计之外，机电一体化技术也是现代摄影镜头的重要组成部分。佳能宇都宫工厂的加藤公洋先生给我们介绍了佳能镜头的各项机电一体化技术。

首先是佳能目前主要应用的三种对焦马达。

NANO USM马达： 它使用了超声波技术，能实现高精度的控制，如今经过技术迭代，其尺寸相较以前的环形USM马达大幅减小，加上诸多优势，是相对“万金油”的技术。

STM步进马达：尺寸同样较小，2012年的EF-S镜头作为适合视频拍摄的单反镜头首次搭载了STM。此外其成本也比较低。

VCM音圈马达：具备小型、静音、大推力、低功耗的特点。由于其动力较强，如今广泛被用于佳能的大光圈RF镜头上。

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从整体结构上的演进来说，镜头的初代马达体积普遍比较大，之后就逐渐变小。

此外，佳能还具备一种被称为“凸台板单元”的零部件，这项技术为佳能独有。它是椭圆形的，通过它的大小、速度以及变化，最终能实现安静、高精度、高速地运行。

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近年来，随着视频拍摄的兴起，电动变焦也逐渐成为了重要的技术。佳能的RF20-50mm F4 L IS USM PZ等镜头就支持电动变焦功能，在现场，我们也看到了电动变焦的具体过程，加藤先生强调，这背后当然还有传感器技术和处理器技术的功劳，两者结合，最终协同实现了高精度、高速的对焦和变焦。

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当然，要想生产出品质优秀的佳能RF镜头，出了光学和电子方面的设计之外，也同样离不开高标准的生产过程。

下一期，我们将带你继续探访佳能宇都宫工厂，去了解那些神秘的名匠、名师以及那些高规格的RF镜头究竟是怎样生产出来的。敬请期待吧！