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標 題: 蔡司簡史(1)
發信站: 興大天樞資訊網 (Mon Dec 25 16:58:30 1995)
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作者:梅亭過
前 言
記得好幾年前，當我開始研讀光學工程系統時，很意外地
發現Zeiss 竟然有這麼多經典的光學設計在教科書中被廣泛的
討論，於是我開始很好奇地想知道他到底是什麼樣的集團，什
麼樣的經營理念，以至於成就她對近代光學如此深遠的影響。
本文是我這幾年所收集之資料的一些心得，不是什麼學術性的
文章，只是一般性報導，希望能與各位讀者分享。
Zeiss 今天也許已經沒有如同過去般地輝煌，也許已經不
那麼熱衷商業性的鏡頭（成本的考量），但在最頂尖的光學領
域，她仍然是一枝獨秀。翻開這近百年來的光學設計史，彷彿
就是一部活生生的蔡司史，幾位大師級的科學家，如E. Abbe,
P. Rudolph, Otto Schott, H. Harting, C.P.Goerz,
L.J.Bertele..等等都是光學設計史上的關鍵人物。
十九世紀末Robert Koch 博士利用蔡司顯微鏡發現桿菌是
導致結核病的原因。1911年挪威探險家Roald Amundsen首開人
類踏上南極大陸，他用蔡司望遠鏡看南極大陸。大到人造衛星
的空照鏡頭，小至眼鏡玻璃，Zeiss 對各種光學玻璃的製作乃
至光學設計上的突破，都在在的顯示她對人類科學的貢獻，成
就非凡。
[蔡 司 光 學 史 ， 年 表]
時至今日，世界上優良的光學系統很多，並非全然Zeiss
設計的系統就是最好，但所有經典的作品中Zeiss 所佔的比例
最重卻也是個公認的事實。以下僅例舉幾項最經典，也最被廣
為討論的光學設計。
光學設計始於英國，但在E.Abbe之前幾乎沒有什麼很嚴格
的理論基礎，完全是嘗試錯誤與經驗的累積，而製造者多半是
機械工匠與玻璃師傅。
1868 E.Abbe建立全新的設計理論，如 Sine relation；定
義各種Distortion及Abberation，並確立光學計算的
方法。同年並製造出史上第一支，經由理論計算的顯
微鏡。
1881 E.Abbe與Otto Schott 合作，開始有系統地研究並開
發各種光學級的玻璃。
1886 Schott公司出版史上第一本光學玻璃目錄，生產44種
不同特性的光學玻璃，並為往後的新光學設計打下基
礎。
1890 Rudolph與Abbo 研發出史上第一支消散光像差的設計
，Anastigmat，這項驚人的成就敲開了近代光學設計
的大門，其功勞不亞於貝爾發明電話。數年後推出商
業化鏡頭，Zeiss Protar及Zeiss Planar。
1902 Rudolph 改良 Anastigmat 而推出最著名的商業化鏡
頭 Zeiss Tessar f6.3
1911 Zeiss Biotar f1.8，設計者為M.V.Rohr
1919 第一次世界大戰結束。
1923 Zeiss APO-Tessar
1929 Zeiss Biotar f1.0及f0.85
註： 在沒有電腦輔助設計以前，大光圈的高速鏡頭設計是
項很繁瑣的工作，其「追跡」所計算的數學資料有時
候必須要好幾千張才能完成。
1932 Sonnar f1.5及f2.0，設計者為L.Bertele這是當時世
界上結像品質最佳的高速鏡頭。
1936 Sonnar 180mm f2.8這是史上第一支高速望遠鏡頭。
Smakula 首開先例，在鏡片上利用真空鍍膜技術鍍上
一層低折射率的抗反射膜（Antireflection Coat-
ings）T Coating
1945 第二次世界大戰結束。
1948 西德蔡司成立
1952 R.Richter設計出18×18cm，90°視角之pleogon這是
有史以來結像品質最佳的空照鏡。
1954 L.Bertele設計出 90°視角，沒有形變的超廣角鏡，
這支Biogon真可算是光學設計史上的藝術極品。
Biogon 21mm f4.5 for 35mm 片幅
Biogon 38mm f4.5 for 6×6 片幅
Biogon 53mm f4.5 for 6×9 片幅
Biogon 75mm f4.5 for 9×12片幅
1954 G.Lange 設計出全新5 片組的Planar 80mm f2.8（R-
olleiflex）Planar 可算是中距離鏡頭，大光圈光學
設計的希望，時至今日有很多知名廠牌的 50mm f1.4
或是50mm f2 都是採用類似planar Double Gauss 的
光學設計。
1960 Planar 55mm f1.4 for Contarex
1961 Zeiss 數學家E.Glatzel 發表全新電腦輔助光學設計
方法。
1964 Distagon 40mm f4 （哈蘇6×6）
1966 Hologon 15mm f8 （35mm SLR）
Planar 50mm f0.7（35mm SLR）
Distagon 18mm f4 （35mm SLR）
1972 Distagon 35mm f1.4（Contax）非球面
Planar 85mm f1.4（Contax）
Planar 50mm f1.4（Contax）
Distagon 15mm f3.5（Contax）
1974 電影機 35mm 用的Distagon 35mm f1.2 及Distagon
25mm f1.2
1976 再推出35mm電影機用的超廣角超大光圈鏡頭Distagon
18mm f1.2，你能想像它是什麼可怕的模樣嗎？
Planar 110mm f2（哈蘇）
1982 浮動元件設計的Distagon 40mm f4（哈蘇）
1984 第二階（Secondary Spectrum）完全消色差的Tele-
Apotessar 300mm f2.8
（資料只到1984年，1984年後的光學設計不作補充說明）
[蔡 司 的 沿 革 與 戰 後 的 發 展]
Zeiss 成立於1848年是由Carl Zeiss所創立，後來陸續加
入了E.Abbe及Otto Schott，E.Abbe 是物理學家，專攻光學設
計，而Otto Schott 則是化學家，專攻光學玻璃的製作。
談到Zeiss 一定得從產玻璃的義拿鎮（Jena）談起。Jena
是位於前東德Thuringia 省的一個中型城鎮，人口約十萬。早
在十九世紀北普魯士帝國時期，光學的種子便在此地萌芽。當
時的光學工業仍看不到遠景，E.Abbe受普魯士政府贊助，從事
研究，事隔一百多年，敝人對當時俾斯麥的高瞻遠見以致成就
後來的德國精密光學工業感到由衷欽佩。
1944年，英美聯軍由西歐向德國挺進，而蘇聯紅軍則東面
夾擊德國，大戰末期，Jena鎮幾乎被聯軍轟成平地，1945年初
，一支美國陸軍先遣部隊，首先奉命開入Jena，美國將領明白
Thuringia省正被紅軍包圍，Jena 不久也將為蘇聯當局所控制
，因此決定協助 127名 Zeiss的科學家與工程師迅速機密撤往
『德西美國佔領區』（U.S.Zone），不久紅軍抵達Jena後果然
立刻將Zeiss 廠所有機器查封為戰爭補償物資，並將一部份留
下來的科學家用飛機運回俄國為俄國光學工業效命數年之久，
從科學的角度來看，今天俄國的光學在世界上也算是挺強的，
我想這批人或許就是關鍵吧！
1948年在美國的協助下，Zeiss 在西德司圖加市（Stutt-
gart）東側的小鎮Oberkochen成立西德蔡司公司，成立初期仍
無法順利生產光學玻璃，完全必須仰賴東德進口；但隨著
Schott公司在西德的復廠，旋即獨立生產，時間大約是1950上
下。隨著國際局勢的對立，東西德這兩家公司也曾為『Zeiss』
這個老字號在市場上的獨佔使用權而訴訟多年。冷
戰結束柏林圍牆倒塌，東西德統一，這兩家公司也終於同意
合併。
[Jena 鎮 的 前 途]
前東德蔡司公司（Kombinat of People's plants of Ca-rl
Zeiss，Jean,以下簡稱Carl Zeiss Jean）是東德少數壟斷事業
中，其產品足以外銷到西方及東歐國家的優良公司，並曾經為東
柏林政權免於通貨膨脹貢獻不少心力。 Zeiss Jean 年收入30億
美元，前蘇聯及華沙集團佔該公司70％的市場，而其中一半的訂
單是來自坦克車的射擊標定系統，因此冷戰的結束也使 Zeiss-
Jean蒙上一層陰影。
為了走向自由市場經濟，1991年Zeiss Jean被迫將6萬9千名
員工裁成2萬6千人，而其中全天上班的員工僅 1萬人。其餘由政
府補貼半天工作或留在家中。反觀西德公司，Zeiss Oberkochen
在歷經四十年的苦心經營，已看到了成果，O-berkochen 鎮，全
鎮人口約8千人，75％在Zeiss公司工作，是個很典型的 Company
Town（公司城鎮）；年收入14億美元。統一合併的道路正如同德
國的經濟，並非非常樂觀。雖然雙方都同意再將公司的總部遷回
Jean，並重新改造整建Jean廠，但西德公司實在沒有義務去背負
東德廠合併前高達8億7千萬美元的貸款，退休金及契約金。
為了挽救這家德國的民族工業，東德政府決定成立一家獨立
的信託公司來完全承擔前Jean廠的所有債務，以便使其在邁向市
場經濟的道路上，更具競爭力而不至於拖垮營運尚可的西德蔡司
公司。但無論如何，西德公司所提出合併的條件是僅願意保留
Jean廠最精華的部份，並且營運權必須完全掌控在西德公司手裡
。Jean 鎮人口十萬，有很多家庭已經為 Zeiss 公司工作了好幾
代，但如今面對如此不樂觀的前景，他們也感到非常茫然。
[重 返 國 際 市 場]
1981年西德最大的攝影器材零售商Porst Chain買下了Ro-llei
公司百分之八十的股份，以期能重整旗鼓一舉打敗對手日本，重
新奪回德製高品質相機的市場佔有率，並擺脫Ro-llei公司高達3
億美元的財務危機。十年過去了，對手依然屹立，甚至於主導下
一波的產業革新。
回顧這一百年來，德國光學工業由三○年代的百家爭鳴至九
○年代的只剩四、五家，幾乎是在倒閉及合併的聲浪中度過了最
近這二十年，而現今生存下來的相機廠，或多或少也都有與日本
廠商合作及共同開發的經驗。
[歐 洲 矽 谷]
Zeiss Jena曾是蘇聯帝國最強而有力的技術集團，其所生產
的產品除了光學設備外，尚包括雷射及間諜衛星所用的電子零件
.....等等。Jena鎮人口十萬，有二所大學及一個獨立的研究中心
，自普魯士帝國時期開始便是德國的科技重鎮，工業及科學基礎
非常雄厚。
為了解決大量的失業人口，德國政府花了24億美元以期能把
Jena鎮規劃成一個具有十五個高科技研究中心的新科學園區，無
疑的，正具有百年歷史的蔡司公司將是其中最大也最顯著的投資
計畫。
現今，東西德蔡司合併，西德蔡司（Zeiss Oberkochen）擁
有東德蔡司（Zeiss Jena）51％股份，並將Jena廠員工裁成只剩
3000人，產品鎖定在傳統光學項目。為了吸收東德蔡司失業的科
學家，新園區首先成立Jenoptik公司，員工1700人，擁有Zeiss
Jena廠49％股份。Jenoptik公司的產品則鎖定在微機械，半導體
設備及周邊相關系統。除了要面臨美、日的外國競爭對手，更要
對抗國內的競爭伙伴，如西門子公司及Daimler-Benz公司。半導
體技術除了轉移自Carl Zeiss Jena 外，94年也與美國德州儀器
公司商談合作事宜。
此外投資Jenoptik的外商尚包括
1.Dasa投資51％資金在太空科學部門。
2.軍火商Rheimetall公司投資51％資金在光學精密測量部門
3.瑞士化學公司Sandoz AG 投資50％資金在環境控制系統部
門（Enviromental Control System）。
4.Lambda Physik 投資數百萬美元發展工業用雷射。
Jenoptik公司的遠景尚不可知，但最近該公司已經有一組科
學家成功地開發出一套精密雷射系統，可以很顯著改善印刷電路
板製作及速率，而第一份百萬美元的訂單來自 MRS Technology
公司。
Jena鎮的發展是否可以成為歐洲的新矽谷尚言之過早，但以
德國雄厚的科學基礎，他的前景將非常樂觀，實在值得國內新竹
園區的相關廠商重視。
本文僅是敝人讀書的一點點兒心得，絕無任何廣告的意思。
才疏學淺，尚盼望各位諸多讀者、前輩在往後的日子能給予不才
的敝人多多指正，敝人一定虛心受教。
本文作者：林士強，目前是交通大學
光電工程研究所博士班學生。
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