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Antecedentes históricos

En esta sección seguimos el rastro de los desarrollos hasta sus inicios. También podrá averiguar más sobre los grandes ópticos que los descubrieron.

1. Número de Abbe

El número de Abbe

Prof. Dr. Ernst Abbe

El número de Abbe ν

En 1846 Carl Zeiss fundó un taller mecánico-óptico, que con el tiempo fue ganándose una extraordinaria reputación en la fabricación de microscopios. Gracias a la intensa cooperación con prestigiosos científicos de la época, Carl Zeiss fue capaz de ir mejorando la calidad de sus productos. Sin embargo, la fabricación de microscopios no tuvo una base científica hasta la entrada en escena en 1866 de Ernst Abbe. De tal modo, que para poder fabricar el vidrio necesario para llevar a cabo las demandas de Abbe, los señores Otto Schott, Carl Zeiss, Roderich Zeiss y el propio Ernst Abbe fundaron en 1883 el «Glastechnisches Laboratorium Schott und Genossen» (conocida hoy día como Schott Glas).

El número de Abbe

El número de Abbe ν

Hasta ese momento, los vidrios ópticos se clasificaban de acuerdo con su «peso específico». Sin embargo, a partir de entonces se empezaron a agrupar de acuerdo con un dato que con el tiempo sería fundamental en la óptica moderna y que en memoria de su diseñador se denominó «número de Abbe», posteriormente utilizado en la fabricación de lentes orgánicas.

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2. Tratamiento antirreflejante

Tratamiento antirreflejante

Patente

Tratamientos antirreflejantes

El célebre científico alemán Josef von Fraunhofer (1787 – 1826) observó que las lentes con superficies corroídas por el tiempo presentaban una transmitancia más elevada. La corrosión hace que el índice de refracción de las capas superiores de la lente disminuya. Esto va asociado a una reducción de la reflexión y, como consecuencia, a un incremento en la transmitancia.

El óptico inglés Denis Taylor, aprovechando estos conocimientos, intentó provocar una corrosión artificial utilizando ácidos. Este procedimiento ya fue patentado en 1904. Sin embargo, no fue relevante debido a que las lentes adquirían una textura porosa como consecuencia del tratamiento, lo que reducía notablemente su vida media.

En el año 1935, A. Smakula de la firma Carl Zeiss descubrió un método totalmente nuevo para reducir los reflejos molestos en superficies ópticas. Logró aplicar sobre la superficie de una lente una capa adicional que no sólo redujo los reflejos, sino que a la vez era muy duradera. La patente de este procedimiento fue mantenida en secreto hasta 1939, momento en el que los EE. UU. lograron desarrollar un procedimiento parecido, y esta patente fue autorizada.

Con el trabajo de Smakula se sentaron las bases para desarrollar los tratamientos antirreflejantes para lentes oftálmicas empleados hoy día.

3. Geometría de superficie

Geometría de la superficie

Lente de reproducción puntual

Geometría de la superficie: ayer y hoy

Hacia 1804, el físico inglés Wollaston descubrió que las tradicionales lentes biconvexas de aquel tiempo ocasionaban una disminución importante de agudeza visual en miradas laterales y que, sin embargo, la imagen era más nítida al utilizar lentes con forma de menisco. Una vez descubierto esto se estuvo trabajando en la mejora de la calidad de imagen. Los primeros intentos de diseñar lentes con forma de menisco y borrosidad periférica reducida son mérito de los oftalmólogos Ostwald y Tscherning. Sin embargo, no se obtuvieron resultados palpables desde el punto de vista práctico debido a que sólo eran aplicables a ángulos visuales muy pequeños y únicamente a lentes con un espesor central teórico de cero.

En 1908, Carl Zeiss encargó al científico Moritz von Rohr el cálculo exacto de lentes para gafas. Este diseñó una lente de reproducción puntual en la que las aberraciones de las zonas laterales eran minimizadas. Los cálculos facilitados por Moritz von Rohr sentaron las bases para el desarrollo de las lentes Punktal de ZEISS.

Geometría de la superficie

Lente periscópica

El camino hacia lentes más planas

Con las primeras lentes de reproducción puntual fue posible obtener una calidad óptica perfecta, pero la desventaja residía en la curvatura abombada que daba lugar a un aspecto estético poco favorable, sobre todo en ametropías positivas elevadas.

Para subsanar este inconveniente se diseñaron las lentes periscópicas, en las que una de las superficies era casi plana. Sin embargo, esto nuevamente repercutía en la presencia de aberraciones en las zonas laterales, lo que se traducía en visión molesta y borrosa particularmente en las potencias más elevadas.

Geometría de la superficie

Lente asférica/atórica

La solución ideal, tanto desde el punto de vista de la estética como de la calidad de la imagen en una misma lente, se consiguió con el diseño asférico y atórico.

En 1986 Carl Zeiss fue el primer (y hasta ahora único) fabricante en ofrecer una lente monofocal con diseño atórico por cara externa: la lente Hypal. Este moderno diseño de superficie proporciona una calidad de imagen perfecta, al tiempo que un campo visual amplio y una lentes más planas y por lo tanto más estéticas.

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4. Superficie asférica

Superficie asférica

Anuncio para lentes Katral de ZEISS publicado en 1928

El diseño de superficie asférica no es algo nuevo en ZEISS. Ya en 1923 se produjo el lanzamiento de las lentes asféricas para cataratas Katral. Sin embargo, su complicado proceso de producción se reflejaba en su elevado precio de lanzamiento: una lente Katral en aquella época equivalía más o menos al precio del alquiler de un piso de lujo de cuatro habitaciones en una excelente ubicación. Es evidente que en el mercado no se podía pedir un precio tan elevado por unas lentes oftálmicas estándar.

5. Vidrio

Vidrio

¿Desde cuándo existe el vidrio?

Formalmente se debe considerar que la fabricación de vidrio empezó a estandarizarse a partir del siglo XII al destinarse, por ejemplo, para las vidrieras de color. Para este fin el vidrio era debidamente coloreado y unido utilizando ensamblajes de plomo. En aquel momento los únicos capaces de hacer vidrio incoloro y transparente eran los venecianos.
Las únicas lentes propiamente dichas utilizadas hasta la fecha en Alemania eran unas piedras semipreciosas, el berilo. La gente utilizaba para leer cristal de roca transparente y cristalino, debidamente tallado. Para ello debía poner la lente directamente en contacto con el texto.
En 1250 se utilizó por primera vez vidrio mineral para fabricar lentes para gafas. Hoy en día se pueden fabricar lentes con vidrio o materiales orgánicos. Este material orgánico fue usado por primera vez hace unos 50 años utilizando para ello un compuesto químico denominado CR 39 (Columbia Resin).

6. Protección solar

Protección solar

Tanto al contraer las pupilas como al cerrar las pestañas protegemos los ojos frente al deslumbramiento y la radiación ultravioleta. Esta realidad fue probablemente lo que llevó a la fabricación de las llamadas «gafas de ranura».

Estas gafas de madera utilizadas por los esquimales son unas de las primeras formas de protección solar. Las estrechas ranuras que llevan talladas permiten ver con poco deslumbramiento en zonas donde la nieve y el hielo reflejan hasta el 80 % de la luz.

7. Lentes bifocales

Lentes bifocales

Gafas bifocales (aprox. 1870). La potencia para visión próxima se obtiene plegando las lentes laterales. Museo Óptico de Oberkochen

Las gafas y lentes bifocales son conocidas desde hace más de 200 años en diferentes modelos. El invento de las lentes bifocales se atribuye al estadista norteamericano Benjamin Franklin (lente Franklin). En 1785 presentó unas gafas bifocales que llevaban montadas dos medias lentes en cada lado de la montura. La lente superior se utilizaba para visión lejana y la inferior para leer.

El término «bifocal» fue acuñado por el mecánico John Isaac Hawkins, quien ya en 1826 propuso una construcción para gafas trifocales.

Lentes bifocales

Gafas bifocales del tipo inventado por Benjamin Franklin (aprox. 1860). Museo Óptico de Oberkochen

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