潛望鏡,日本鍍膜技術的起點

2021-01-20 江戶川光學精機研究所
    上一周聊了賓得鍍膜的起點,這次再把時間往回倒幾年,看看日本是什麼時候開始有鍍膜技術的。    同樣翻譯自小倉磐夫先生的《國産カメラ開発物語》(國產相機開發物語)一書    說明一下,我不太了解舊日本軍的體制構架。關於軍銜、部門等翻譯如果有誤……那也就這麼著吧。
    在各種作品中,經常會出現以水為鏡的場景。在現實中,以水為鏡需要垂直觀察水面,水的折射率約為1.33,垂直入射反射率僅有2%左右,實在是太暗了。    比較有代表性的BK7光學玻璃折射率約為1.517,垂直入射反射率約為4.2%。就按照4%來計算的話,隨著光學結構中鏡片數量的增加,會有大量光線被反射消耗。舉例來說,如果是9枚獨立鏡片的話,會有18個空氣接觸面,以每一面反射損失4%、通過96%的光線來計算,那就是0.96的18次方。最終順利達到鏡頭另一端的光線連50%都不到,一大半光線都被表面反射消耗掉了,成為了炫光和鬼影。如果沒有防反射鍍膜的話,鏡頭根本無法構成複雜的光學結構,更不要說變焦鏡頭了。    最初急切需要鍍膜技術來改善效果的是潛水艇所使用的潛望鏡,是在日本相機產業崛起很久之前的事。第二次世界大戰之前,潛水艇所使用的潛望鏡中光學玻璃的數量已經達到了十幾枚甚至二十枚以上。就像前面計算過的一樣,表面反射導致大量光線在潛望鏡的鏡筒中損失,成像昏暗不堪,艦長從潛望鏡窺探海面時無比痛苦。改良潛望鏡技術也是伴隨日本光學(後尼康)成立發展的重要項目。直到戰爭結束後,尼康大井製作所還保留著一個被稱為「潛望鏡室」的巨大車間,那裡也曾掛著「未經許可禁止入內」的告示。

在博物館中展出的八八式十米三型攻擊潛望鏡


    第一次世界大戰結束後,雖然日本已經能夠自己生產潛水艇,但潛望鏡還是靠進口。20世紀20年代,作為一戰戰勝國的日本從戰敗國德國挖來了一些光學工程師,其中Max Lange博士在潛望鏡領域就頗有建樹。1928年,八八式十米三型攻擊潛望鏡由日本光學設計成功,據稱其水準超越德國生產的潛望鏡,是日本光學產品的一座裡程碑。不過這款潛望鏡光學結構複雜,使用的鏡片和稜鏡總數多達29枚,根據使用環境還可能需要增加一枚橙鏡濾色。直至戰爭臨近結束,這款潛望鏡才有機會用上鍍膜玻璃。    1940年9月,日本和當時幾乎統治了大半個歐洲的納粹德國以及義大利結成三國軸心,向更大規模的戰爭踩下了油門。與此同時,為了獲得德國先進的軍事技術,舊日本陸海兩軍也開始各自運作。1940年12月,舊日本陸軍山下奉文中將攜其他21人軍事觀察團前往德國;1個月後,舊日本海軍野村直邦中將為團長率40餘人的軍事觀察團赴德。海軍觀察團直到1941年11月才回到日本,太平洋戰爭就在他們回來一個月後打響。這支觀察團在德國的10個月的時間中,進行了大量觀察記錄,並整理出了詳盡的《海軍遣獨軍事觀察團報告》。

    在這支觀察團中,炮戰軍備專家、艦政本部的松尾實大佐對德國的光學軍備做出了如下記錄:

    簡單的記錄卻引起了不少軍備技術軍官的興趣。森田信義軍備中尉1941年東京帝國大學理學部物理學科畢業後先進入了理化研究所,1942年以二年現役技術使館的身份進入橫須賀海軍工廠光學試驗部第三科。負責第三科的主任是青木小三郎大佐,主要負責光學軍備的物理化學方面研究。    在這之前,海外開始傳來了一些零零散散關於防反射鍍膜的文獻資料。第三科在1940年時開始以「增透處理」為課題進行研究,但距離投入實用還差十萬八千裡。森田中尉的小弟原和雄曾回憶到,「森田中尉頭腦清晰、性格溫和,從來沒見過他發怒的樣子。同時他的行動力也非常出色,能跟著他幹真是運氣好。」    防反射鍍膜是靠真空蒸發鍍膜技術實現的。將鏡片擦拭乾淨,放在真空容器中,使鍍膜材料蒸發,附著在鏡片表面,這一過程就是真空蒸發鍍膜。至今為止原理從未改變,不過現在的真空泵功率更強讓加工空間的真空度更高;加工容器從玻璃變成金屬,加工效率更高;同時還能排除不純的鍍膜材料等。    森田中尉的團隊首先從真空設備的改造上著手,之後開始研究鍍膜材料的蒸發機制。1943年年底,終於實現瞭望遠鏡以及潛望鏡上大尺寸鏡片的鍍膜加工能力。順便一提,鍍膜的主要材料是冰晶石(六氟鋁酸鈉)。那麼鍍膜能否增加整體透光率?這就需要進行實際的測試工作了。森田中尉的團隊以燈泡為恆定光源,將散射光整理為平行光線後,在同等環境下射入兩支是經過鍍膜處理和未經鍍膜處理的八八式十米三型攻擊潛望鏡中,在另一端用測光計度數,並計算通光率。

冰晶石

    這次測試的數據在戰爭中保留了下來。未經鍍膜處理的潛望鏡通光率僅為10%;而經過鍍膜處理的潛望鏡通光率則達到了25%。雖然這個數字也不算高,但已經是處理前的2.5倍。這個消息出來後,一下子在舊日本海軍的潛水艇艦長中傳開,回到橫須賀港的艦長們紛紛要求更換新的潛望鏡。由於橫須賀工廠的加工能力所限,佐世保、吳、鶴舞、大湊等地的軍港工廠也增加了鍍膜設備,開始對潛望鏡、望遠鏡等光學軍備進行鍍膜加工。為了進一步提升產能,之後舊日本海軍又將這一技術轉移給日本光學、東京光學、千代田光學三家企業,由它們在生產鏡片時直接鍍膜。
    1945年,戰爭結束,舊日本海軍就此從地球上消失。離開了工廠的原和雄在那段混亂的日子中,除了努力地活下來,同時還揣著「真空鍍膜」技術的夢想。想方設法搞到了一些用於鍍膜加工的設備,將它們攢起來之後,自己掛上了「薄膜技術研究所」的招牌開始營業。有舊日本海軍出身的技術人員承接外包鍍膜的傳言不脛而走,小西六、瑪米亞、太陽堂光機、慄林寫真機等企業的訂單如雪片一般飛來,日本也從此進入了鏡片鍍膜的世界。

Long-press QR code to transfer me a reward

□ 本人已閱讀並了解上述內容

As required by Apple's new policy, the Reward feature has been disabled on Weixin for iOS. You can still reward an Official Account by transferring money via QR code.

相關焦點

  • 潛望鏡
    潛望鏡是從海面下伸出海面或從低洼坑道伸出地面,來窺探海面或地面上活動的裝置。
  • 潛艇的潛望鏡有多長?攝像頭技術飛速進步,潛艇會淘汰潛望鏡嗎?
    潛望鏡是潛艇在一定深度的水下用於觀察水面情況的工具,是非常重要的潛艇設備。例如當潛艇需要進行上浮時,首先需要使用潛望鏡觀察潛艇上浮點附近海域的情況,避免和水面艦艇相撞。不同噸位大小的潛艇擁有不同長度的潛望鏡,一般而言,一艘數千噸的常規/核潛艇來說,它的潛望鏡長度在10~20米左右。現在的潛艇當然還有潛望鏡,只不過是和傳統意義上的潛望鏡已經大不一樣。傳統意義上的潛望鏡就是指傳統的光學潛望鏡,就是依靠兩片鏡子的反射原理來觀察水面情況。
  • 潛望鏡原理
    潛望鏡常用於潛水艇,坑道和坦克內用以觀察敵情。定義     潛望鏡是指從海面下伸出海面或從低洼坑道伸出地面,用以窺探海面或地面上活動的裝置。其構造與普通地上望遠鏡相同,唯另加兩個反射鏡使物光經兩次反射而折向眼中。潛望鏡常用於潛水艇,坑道和坦克內用以觀察敵情。作用處於水下航行狀態的潛艇觀察海平面和空中情況的唯一手段便是藉助潛望鏡。
  • 蘋果或用潛望鏡技術縮小iPhone「劉海」
    而這樣做的原因,外界也都猜測或許是因為蘋果暫時還沒有找到實際可行的替代技術。近來,隨著屏下攝像頭技術的出現,用戶也開始期待蘋果或許可以直接進化到完整屏幕設計的方案。但是這樣激進的改變對於一向謹慎的蘋果來說,儘快實現的可能性不大。而最近的爆料則顯示,蘋果似乎正在研究另一種方案來縮小屏幕頂部的凹槽。
  • 管道潛望鏡檢測技術原理
    管道潛望鏡檢測(PipeQuickViewInspection)是一種採用管道潛望鏡在檢查井內對管道進行檢測的方法,叫做QV檢測。QV檢測是管道內窺檢測技術的一種,不單能夠解決攝像距離滿足不了管道長度以及上傳速率太過緩慢不能同步的問題[8],而且能夠準確判斷管道材質缺陷、腐蝕程度及具體位置,其檢測結果可以作為管道健康狀況的評估依據。
  • 海邊潛望鏡
    這是位于波蘭北部格丁尼亞地區的公廁項目
  • 管道潛望鏡安裝與使用
    管道QV潛望鏡系列產品是具有穩定性和實用性的快速檢測儀,能真正成為管道檢測技術人員的智能夥伴。常見的管道檢測設備(管道機器人、CCTV管道爬行器、QV管道潛望鏡),這是針對於正常清汙衝洗後的排水管道,CCTV管道爬行器檢測是最佳的檢測設備;而對於管網異常,管網積淤較多的管網,QV管道潛望鏡,可快速檢測判斷管網狀態。今天小編就帶大家來了解一下,管道潛望鏡安裝與使用方法?
  • 潛望鏡的製作方法圖解 教你怎麼做兒童玩具潛望鏡
    潛望鏡是潛艇的眼睛,是潛艇指揮員觀察外部世界的唯一窗口,現在也經常作為兒童玩具。潛望鏡的製作方法圖解,教你怎麼做兒童玩具潛望鏡如果你是一名家長,應該也會整天為小孩沉迷在電腦遊戲和手機遊戲裡面而非常擔憂吧。一起來與小朋友通過一個簡單的環保手工重溫你童年時diy潛望鏡的樂趣吧。
  • 瀘水管道潛望鏡檢測有保障666
    )ty-GS-17C手機可視雙雷射雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17D手機可視三雷射管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP-16A平板式有線管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP-16B平板式單雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP
  • 雞西排水管道潛望鏡質量好999
    )ty-GS-17C手機可視雙雷射雷射潛望鏡ty-GS-17D手機可視三雷射管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP-16A平板式有線管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP-16B平板式單雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP-16C平板式雙雷射潛望鏡
  • 「科普」潛艇的潛望鏡為何都是硬管式而非軟管?
    潛艇潛望鏡的是潛艇的「眼睛」,是潛艇查看海面目標和空中敵情的重要工具。潛艇潛望鏡的發展是一個不斷進步的過程,從早期的簡單的海面、空中觀察的光學潛望鏡,到現在的光電潛望鏡,技術越來越先進。潛望鏡對於近距離目標觀察效果好,直觀性能優越,可目視和照明,不受人為幹擾的優點,另外,潛望鏡也是現在潛艇的一個攻擊備份。值得一提的是,潛艇潛望鏡都是硬管式,這主要是受技術因素影響。潛望鏡是光學(光電)的,光學潛望鏡技術簡單,可靠性能好,價格便宜,對潛艇能量利用小,多採用鏡片折射結構,而這種結構也就限定了潛望鏡不能有彎曲,也不能使用軟管。
  • 盤錦管道潛望鏡用途誠信廠家666
    ***天儀儀器公司管道檢測儀有18款,推薦給您:ty-GS17A手機可視無線潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17B手機可視雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17C手機可視雙雷射雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17D手機可視三雷射管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情
  • 二戰潛艇趣聞:飛機反潛傷自身 潛望鏡救飛行員
    巧:用潛望鏡救飛行員1944年6月13日,美國「棘鯨」號潛艇艇長魯密思奉命營救落水飛行員布朗特。由於布朗特少尉落水的地點距日本海岸較近,海岸上的日軍發射岸炮攻擊潛艇。魯密思決定下潛,從水下營救飛行員。在水下如何營救飛行員呢?魯密思的辦法是用潛望鏡拖帶飛行員。他把潛望鏡升出水面,一邊觀察,一邊朝飛行員的方向駛去。
  • 燈塔管道潛望鏡價格優惠999
    ,應用到管道檢測方面,開發出一系列手機可視管道潛望鏡!(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17B手機可視雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17C手機可視雙雷射雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17D手機可視三雷射管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GP-16A平板式有線管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情
  • 邢臺管道潛望鏡價格推薦888
    邢臺管道潛望鏡價格推薦888三雷射管道潛望鏡 TY-G19-03A (圖片可能不詳,詳情點擊右邊我們網址了解更多(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-G13 天儀管道浮閥式潛望鏡 (詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-G14 天儀管道無線潛望鏡 (詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-G15 有線變倍管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-G16-02A無線變倍管道潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情
  • 安國一體式管道潛望鏡供應產品操作簡單
    一體式雙雷射管道潛望鏡QV ty-GY-15C天儀坤博儀器公司管道檢測儀有18款,推薦給您:ty-GS17A手機可視無線潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情)ty-GS-17B手機可視雷射潛望鏡(詳細資料請點擊右邊我們網址進入查看詳情
  • 戰鬥機上竟然還有潛望鏡,意不意外?
    戰鬥機上竟然還有潛望鏡,意不意外?>在中學物理課本上,我們學過潛望鏡的原理以及如何製作簡易的潛望鏡原理,我們也知道潛望鏡是用在潛艇和坦克上的,但是如果我說潛望鏡也可以用在戰鬥機上你信嗎?
  • 林芝管道潛望鏡的製作方法有保障888
    林芝管道潛望鏡的製作方法有保障888管道潛望鏡雙用 TY-G16-03B (圖片可能不詳,詳情點擊右邊我們網址了解更多)儀器特點 針對目前管道潛望鏡的優缺點,公司推出兩用管道潛望鏡,即有線與無線相結合的管道潛望鏡,無線管道潛望鏡1、優點是:攜帶輕便
  • 爆料稱蘋果正在嘗試使用潛望鏡技術將Face ID組件隱藏在屏幕之下
    爆料稱蘋果正在嘗試使用潛望鏡技術將Face ID組件隱藏在屏幕之下 來源:快科技 • 2020-03-06 15:53:45
  • 管道潛望鏡工作原理及用途
    管道潛望鏡又 稱(cctv管道視頻檢測儀),是以遠程視頻採集並進行回傳分析為主要工作原理的一種檢測設備,該產品主要用於工業容器和管道內部快速檢測和診斷,具備視 頻變焦檢查、雷射測距、無線傳輸等功能;同時配備了強力照明光源和可攜式電源,輕質伸縮杆長1.5米兩根,伸長後可達