RetroSearch e09 – Немного физики. Carl Zeiss

Давайте добавим в наши разговоры немного философии. Как вы думаете, почему сейчас так сложно начать собственный бизнес с “нуля”? Да потому, что большие и раскрученные корпорации, которые начали свою деятельность давным-давно, просто не пустят новичка. А если и пустят, то последнему нужно будет долго и тяжко трудиться, чтобы доказывать всем, что продукция, производимая на его предприятии, ничем не хуже, а может даже и лучше той, что производит раскрученный именитый конкурент. Так и закладывается основа – в правильно подобранное время точно расчитанное движение приводит к такому ошеломляющему успеху, что название продукта становится едва ли не именем нарицательным. Такое происходит повсеместно, можно вспомнить тот же Kodak или AGFA+Bayer.

Не обошло это и рынок оптики. Давно уже стало понятно, что без прибора, пропускающего свет на светочувствительный материал, ничего не будет. Параллельно с фирмами, которые занимаются разработкой и исследованиями в области материалов для фотографии, в конце ХХ века на рынок выходят другие игроки – люди, которые начинают мастерить объективы для камер и не только.

Одним из первых людей, который смог воплотить мечту в жизнь и открыть свою мастерскую, стал не кто иной, как Карл Цейс.

Карл Фридрих Цейс родился 11 сентября 1816 года. Впоследствии он стал одним из всемирно известных немецких инженеров и оптиков. Родившись в Веймаре, в семье производителей игрушек, Карл с самого детства стал интересоваться строительством, помогая родителям. В то время, когда пришла пора идти в школу, родители отдали Фридриха в грамматическую школу. Было отмечено, что он особо интересовался точными науками, а со временем стал посещать лекции по математике, физике, антропологии, минералогии и оптике в Йенском университете.

После окончания университета Цейс начинает свои занятия по созданию оптических систем, открывая в 1840 году в Веймаре завод по производству оптики. Но линзы Цейса по какой то причине не пользуются ошеломляющим спросом еще целых 7 лет. В 1846 году, продолжая свои поиски в сфере улучшения оптических систем, Карл открывает еще оптическую мастерскую, на этот раз в Йене, получив лицензию на разработку и создание механических и оптических инструментов.

В 1847 году некий инженер Август Лебер становится первым человеком, который работает в новосозданной мастерской. К концу этого же года мастерская производит свое первое устройство – микроскоп. Только спустя 5 лет в мастерской начинают работать уже 10 человек, и производство не спеша наращивает обороты.

Все микроскопы, производимые в этот период в мастерской были нестандартными. С 1850 по 1854 годы математик Фредерик Вильгельм, работавший на производстве, безуспешно пытался разработать новую теорию кострукции микроскопа. Но несмотря на это микроскопы продолжали обладать классической конструкцией, использовали всего одну линзу и предназначались (скорее, годились) лишь для экспериментальных работ. В первый год работы мастерская продала всего 25 штук. Вскоре после этого Цейс наладил производство более сложных микроскопов. Так в свет вышел “Stand-1”, который использовал систему линз и был предназначен для выполнения более сложных работ.

За разработку этого микроскопа и последующие научные разработки в сфере оптики Карл Фридрих Цейс в 1861 году был награжден золотой медалью на промышленной выставке в Тюрингии. Несмотря на далекие от совершенства приборы, представленные его мастерской, творения все же были лучшими среди общей массы выставочных образцов и научных достижений Германии. Цейс переносит производство на первый завод, тот, который находился в Веймаре, и начинает работать на полную. К 1866 году его предприятие продает тысячный микроскоп, и Цейс начинает склоняться к мысли, что он достиг своего творческого и научного апогея.

Однако встреча главы предприятия с инженером-физиком, астрономом и оптиком Эрнстом Аббе в корне меняет взгляды первого на будущее компании.

Эрнст Аббе родился 23 января 1840 года в Айзенахе, в бедной семье рабочего на ткацкой фабрике. Материальная поддержка от владельцев фабрики, которую они предоставляли, помогла ребенку закончить вначале школу, а затем и гимназию.

В 1857 году случилось непоправимое событие: Аббе поступает в Йенский университет, где впервые знакомится с оптической мастерской Цейса, которая изготавливала в то время приборы для лабораторий учебного заведения.

В 1859 году Аббе продолжает учёбу в Гёттингенском университете, в 1861 году защищает докторскую диссертацию. Недолго проработав после защиты ассистентом Гёттингенской астрономической обсерватории, Аббе занимает место доцента в Физическом институте во Франкфурте-на-Майне, а уже в 1863 году получает диплом магистра. В конце 1863 года Аббе возвращается в Йену, где получает должность неоплачиваемого приват-доцента Йенского университета.

И лишь только спустя 3 года, с 1866 года начинается совместная работа Аббе и Цейсса. В течение нескольких последующих лет благодаря теоретическим исследованиям Аббе существенно повысилось качество микроскопов, выпускаемых фирмой «Карл Цейс». Произошло это после большой работы физика, которая получила название “условие синусов Аббе”, где он детально описывает условие и принцип получения изображения в микроскопе, а также вводит такие понятия, как “кома”, “абберация” и прочие сложные оптические термины.

В 1875 году Цейс и Аббе совместно создают компанию, а старший сын Цейса присоединится к ней год спустя.

Именно это время стало для оптики Цейса одним из лучших на то время. Вследствие разработки и накопления научно-теоретических основ Карл Фридрих наладил производство лучших на то время линз. Теоретически условие синуса Аббе (кому интересно – могут почитать больше в специализированной литературе) могло реализоваться лишь при использовании в производстве стекла более высокого качества, но такого в то время просто не существовало.

Продолжая работу в фирме, доктор Аббе встречает Отто Шотта – 30-летнего молодого химика, полного амбиций, который к тому же специализировался на стекле. В ходе совместной работы был создан абсолютно новый тип стекол, который позволил реализовать все необходимые условия. Этот новый тип стекла использовался исключительно в микроскопах фирмы Цейс и проложил путь к созданию нового типа апохроматических линз. Именно этот тип линз в сочетании с применением иммерсии позволил получить такую оптику, которая создавала качественное резкое изображение, имея при этом низкие абберации.

Быстро растущий успех предприятия требовал больших производственных мощностей. В 1884 Отто Шотт организовал полномасштабное оптическое производство. Предприятие было названо «Schott & Genossen Glass Works of Jena». Акции принадлежали Карлу Цейсу, Эрнсту Аббе и Фридриху Отто Шотту.

В 1888 году Цейс умирает. Все производство, равно как и управление компанией переходит де-факто к Аббе, но физик отказывается от этого и передает все управленческие обязанности сыну Цейса, полностью углубившись в технические детали производства и поиски все более совершенных продуктов.

Его творческие поиски не остались безрезультатными, и в 1897 году компания патентует новый тип объектива – Планар. Базовая схема состоит из 6 линз в 4 группах. Современные объективы этой схемы могут включать в себя до 9 линз в 9 же группах. А спустя всего 5 лет патент получает еще один объектив – Тессар. Данный объктив уже имеет конструкцию из 4 элементов в трёх группах, где 3-я и 4-я линза склеены. Лепестки диафрагмы размещаются перед задним компонентом. Такая конструкция позволяет получить более качественную картинку при большей светосиле и все той же отсутствующей абберации.

Компания интесивно развивается, но гремит вначале Первая, а вскоре и Вторая мировые войны. В это время компания прекращает свое развитие и становится собственностью различных фирм, производящих товары военного предназначения.

Вскоре после войны Йена оказалась в зоне американской оккупации. Немного позднее Йена и Дрезден попадают под зону советского влияния, а большая часть производственных наработок уезжает в Штутгарт благодаря силам армии США.

До 1947 года часть мощностей компании согласно послевоенным репарациям уезжает в СССР. После образования ГДР на територии Советского Союза начинает работать государственная компания Carl Zeiss Jena, которая работает по схемам, вывезенным с заводов после войны. На територии же Дрездена Carl Zeiss реинкарнируется в фирме Zeiss Ikon, которая по 1953 год производила объективы под маркой Carl Zeiss Jena для Штутгартского завода Zeiss Ikon AG.

В 1954 году происходит немыслимое – не кто иной, как Carl Zeiss производит первый на советском пространстве компьютер, Zeiss-Rechen-Аutomat на базе вычислителя для оптических расчетов. Выпуская эти промышленные компьютеры, Carl Zeiss в 1965 году начинает производство не только оптики, но и электронных компонентов. Будучи стратегически важным объектом, фирма начинает производить с 70-х годов оборудование для космических полетов. СОЮЗ-21 и МИР были полностью укомплектованы оптикой и электроникой Carl Zeiss Jena.

С приходом 70-х годов ХХ века стали заостряться отношения СССР с Америкой. Две сверхдержавы начали гонку вооружений, что, в свою очередь, не могло не отразиться на производстве. Так, в 1970-е годы у Carl Zeiss Jena увеличилась доля военной продукции. С 1976 года по 1980 год доля военной продукции составляла 5,5 %, а с 1986 по 1990 год — уже 20,3 %. Производились стереоприборы ночного видения, прицелы для танков Т-72. Гражданская продукция также имела свое место — микроскопы, телескопы, теодолиты, проекторы и фотопромышленное производство.

В Западной Германии компания начала работать 4 октября 1946 года в Оберкохене под названием Opton Optische Werke Oberkochen GmbH, год спустя она была переименована в Zeiss-Opton Optische Werke Oberkochen GmbH, а черз несколько месяцев – в Carl Zeiss. В странах Восточной Европы продукция западного Carl Zeiss продавалась под названием Opton, ГДР-ский Carl Zeiss продавал в Западной Европе свою продукцию под названием Zeiss Jena. Такое разделение продолжалось до соглашения, которое было заключено в Лондоне в 1971 году.

Объективы Opton были установлены на фотоаппараты Hasselblad, которые использовались во время первой высадки человека на Луну.

В 1973 году Carl Zeiss в западной Европе заключил лицензионное соглашение с японской компанией Yashica о производстве серии 35 мм фотоаппаратов с объективами под брендами Contax и Zeiss. Соглашение продолжало действовать до 2005 года, когда Kyocera, приобревшая Yashica, прекратила выпуск фотоаппаратов.

После объединения Германии Zeiss Jena стала называться Zeiss Jena GmbH, а в 1990 году название изменилось на Jenoptik Carl Zeiss Jena GmbH. В 1991 году Jenoptik Carl Zeiss Jena снова разделилась на две части: Carl Zeiss AG в Оберхохене, и Jenoptik GmbH в Йене. Jenoptik GmbH выпускает оптоэлектронику, фотонику и мехатронику, а Carl Zeiss – микроскопы и прецизионную оптику.

В данное время Carl Zeiss имеет в своем составе несколько компаний, которые производят разную продукцию. Каждый отдел отвечает только за свою продукцию, таким образом повышается надежность и слаженность не зависящих друг от друга продуктов.

К примеру, Carl Zeiss Industrielle Messtechnik GmbH – производитель измерительных приборов, Carl Zeiss MicroImaging GmbH производит микроскопы. Также существуют подразделения, производящие продукцию офтальмологического, оборонного и прочих промышленных назначений.

 Фирма Carl Zeiss и сейчас является одной из самых успешных компаний в своей области. Имя, работающее на них, давно уже стало синонимом качества и надежности, а найти человека, не слышавшего об этом гиганте не так-то и просто. Более чем вековая история развития фирмы позволила стать действительно профессионалами в своем деле, к чему сейчас стремятся многие.

А на сегодня все. Следите за нами.