Note storiche

Note storiche

Nelle nostre pagine di storia, seguiamo i progressi della disciplina sin dall'epoca degli inizi. Inoltre esse forniscono la possibilità di conoscere meglio le principali figure di primo piano che li hanno resi possibili.

1. Numero di Abbe

Numero di Abbe

Prof. Dr. Ernst Abbe

Numero di Abbe - v

Carl Zeiss aprì un laboratorio di optomeccanica nel 1846 e godeva di un'eccellente reputazione come produttore di microscopi. Sebbene la stretta cooperazione con famosi scienziati abbia sempre permesso a Carl Zeiss di migliorare continuamente la qualità dei suoi microscopi, fu solo con la sua collaborazione con Ernst Abbe (a partire dal 1866) che egli ebbe la possibilità di fabbricare i microscopi basandosi su solide basi scientifiche. Per essere in grado di produrre le lenti sulla base delle più recenti scoperte scientifiche di Abbe, nel 1883 Otto Schott, Ernst Abbe, Carl Zeiss e Roderich Zeiss fondarono il "Glastechnisches Laboratorium Schott und Genossen" (da cui discende l'attuale azienda Schott Glas).

Numero di Abbe

Numero di Abbe - v

Fino ad allora, il vetro ottico veniva differenziato soltanto in base all'indicazione del suo "peso specifico"! Abbe introdusse per la prima volta un ulteriore importante parametro – un parametro senza il quale l'odierna ottica oftalmica sarebbe difficilmente immaginabile: il rapporto tra rifrazione e dispersione. Più tardi il numero di Abbe sarebbe stato usato per la produzione di lenti organiche.

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2. Trattamento AR

Trattamento AR

Brevetto

Trattamento antiriflesso

Al volgere del secolo, Josef von Fraunhofer (1787-1826) osservò che le vecchie lenti con le superfici deteriorate presentavano una trasmissione più elevata. Le modifiche dovute alla corrosione riducevano l'indice di rifrazione negli strati superiori del vetro. Ciò determinava una diminuzione della riflessione e quindi l'incremento della trasmissione ottica.

L'ottico inglese Denis Taylor compì il passo successivo, usando intenzionalmente dell'acido per corrodere artificialmente le lenti. Tale metodo fu brevettato nel 1904, ma rimase sostanzialmente privo d'importanza, poiché il trattamento con l'acido rendeva le superfici delle lenti porose e quindi notevolmente meno durevoli.

Nel 1935 A. Smakula, nell'azienda Carl Zeiss, trovò un nuovo metodo per ridurre i riflessi sulle superfici ottiche: riuscì ad applicare un ulteriore trattamento alla superficie di una lente che oltre a causare una riduzione dei riflessi dimostrava anche una buona durevolezza. Il brevetto di questo metodo fu mantenuto segreto fino al 1939, e non venne pubblicato fino a quando non venne sviluppato un metodo simile negli Stati Uniti.

A tutt'oggi, il lavoro di Smakula costituisce la base delle procedure regolarmente utilizzate per ridurre i riflessi delle lenti per occhiali.

3. Geometria delle superfici

Geometria delle superfici

Lenti a punto focale

Geometria delle superfici – ieri e oggi

Attorno al 1804 il fisico inglese Wollaston scoprì che l'acutezza visiva diminuiva quando un portatore d'occhiali guardava attraverso la periferia delle lenti biconvesse utilizzate all'epoca, e che le lenti a menisco fornivano un'immagine più nitida. Dopo questa scoperta furono compiuti numerosi tentativi di migliorare le proprietà di formazione delle immagini delle lenti. I primi tentativi di progettare lenti a menisco con ridotta sfocatura periferica furono intrapresi dagli oculisti Ostwald e Tscherning. Tuttavia i risultati non ebbero conseguenze pratiche, poiché furono calcolati solo per angoli di visione molto ristretti e per lenti con uno spessore centrale teorico pari a zero.

Nel 1908 l'azienda Carl Zeiss affidò ad un membro del suo personale scientifico, Moritz van Rohr, il calcolo esatto delle lenti per occhiali. Van Rohr riuscì a disegnare una lente a punto focale in grado di ridurre al minimo la sfocatura periferica. I suoi calcoli gettarono le basi delle odierne lenti Punktal di ZEISS.

Geometria delle superfici

Lenti periscopiche

La strada verso lenti più piatte

Sebbene le proprietà di formazione delle immagini fossero state perfezionate in modo ottimale con le lenti a punto focale, la pronunciata curvatura delle lenti si dimostrò un importante inconveniente, specialmente per le lenti da vista con un elevato grado di correzione.

Per migliorare l'aspetto estetico degli occhiali, furono introdotte le cosiddette lenti periscopiche, con una delle due superfici quasi piana. Questo rendeva le lenti anche complessivamente più piatte, ma nelle zone periferiche si producevano considerevoli aberrazioni che, soprattutto nelle lenti con diottrie più elevate, potevano produrre una visione distorta.

Geometria delle superfici

Lente asferica/atorica

La soluzione di questo problema, per una visione ottimale con lenti di buon aspetto, giunse nella forma dell'asferico e dell'atorico.

Nel 1986 Carl Zeiss fu il primo produttore, ed è ancora l'unico produttore, di lenti monofocali con superficie anteriore atoroidale: la lente Hypal. Questo moderna conformazione della superficie consente di ottenere un'eccezionale qualità dell'immagine su un ampio angolo di visione e, al tempo stesso, lenti piane e sottili, esteticamente gradevoli.

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4. Asferico

Asferico

Pubblicità delle lenti ZEISS Katral pubblicata nel 1928

Il concetto di superficie asferica non è certo una novità per ZEISS. Le lenti intraoculari asferiche Katral furono introdotte sul mercato nel lontano 1923. Tuttavia la complessa tecnica di fabbricazione richiesta si rispecchiava in un prezzo molto elevato: all'epoca una lente Katral costava un prezzo pari ad un mese d'affitto d'un appartamento di 4 stanze di lusso in una zona urbana di prim'ordine. È ovvio che un prezzo così alto non poteva essere richiesto per le normali lenti per occhiali sul mercato.

5. Vetro

Vetro

Da quanto tempo esiste il vetro?

Le lastre di vetro minerale furono prodotte già a partire dal dodicesimo secolo. Le finestre delle chiese, ad esempio, erano realizzate a partire da piccoli pezzi di vetro colorato tenuti assieme da piombature. Ma in tale epoca solo i veneziani riuscivano a padroneggiare l'arte di produrre vetro del tutto trasparente.


In Germania durante tale periodo si faceva ancora uso del berillo (una gemma semipreziosa) per ingrandire i caratteri durante la lettura. L'effetto d'ingrandimento di questi cristalli di roccia biancastri era ottenuto semplicemente poggiando la gemma direttamente sul testo da leggere.


Il Vetro minerale fu utilizzato per la prima volta per la realizzazioni di lenti da occhiali attorno al 1250. Oggi le lenti possono essere realizzate in vetro o in materiali organici.

La plastica CR 39 (Columbia Resin) fu sviluppata per la produzione di lenti da occhiali organiche per la prima volta circa 50 anni fa.

6. Protezione solare

Protezione solare

La protezione degli occhi dalla luce accecante e dalla radiazione UV è garantita non soltanto dalla costrizione delle pupille, ma anche dalla chiusura delle palpebre. Fu probabilmente l'osservazione di quest'ultima a condurre alla creazione dei cosiddetti "occhiali a fessura".

Questi occhiali indossati dagli eschimesi rappresentano una delle prime forme di protezione solare degli occhi. Le loro sottili fessure consentono la visione limitando l'abbagliamento nelle regioni in cui la neve e il ghiaccio riflettono l'80% della luce.

7. Lenti bifocali

Lenti bifocali

Occhiali bifocali (1870 circa). Il potere diottrico per la visione ravvicinata viene ottenuto girando le lenti laterali per disporle nel campo visivo. Museo di ottica, Oberkochen

Le lenti e gli occhiali multifocali sono esistiti in varie forme per oltre 200 anni. L'invenzione delle lenti bifocali può essere attribuita allo statista nordamericano Benjamin Franklin (lenti di Franklin). Nel 1785 Franklin presentò un paio di occhiali bifocali in cui due mezze lenti erano montate su ciascun lato della montatura. La lente superiore veniva utilizzata per vedere da lontano, e quella inferiore per la lettura.

Il termine "bifocale" fu coniato dal meccanico John Isaac Hawkins, che propose la costruzione di occhiali trifocali già nel 1826.

Lenti bifocali

Occhiali bifocali del tipo inventato da Benjamin Franklin (1860 circa). Museo di ottica, Oberkochen

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