Tecnología óptica española
Hoy toda la oferta en materia de prismáticos o binoculares, procede de China en los instrumentos de precio y calidad populares, y de Europa, Estados Unidos y Japón principalmente, en el caso de altas calidades y altísimos precios. A su vez Rusia también los ha producido y produce, pero siendo de buena óptica suelen ser bastante espartanos en general.
¿Y en España? pues también los hubo aunque hoy en día las unidades que quedan son piezas de colección resultando bastante raro el encontrar alguna en los mercadillos de usados o segunda mano. Además, lamentablemente, la ignorancia y la desidia también han hecho estragos en ellos, ya que siendo instrumentos de precisión requieren de un almacenaje y mantenimiento adecuados. A continuación pego un excelente trabajo, escaso y difícil de encontrar, en el que se explica con gran detalle lo relativo a esta industria española de la óptica que hoy ya no existe y sobre la que hay un gran desconocimiento, como de casi todo lo que es nuestro.
FABRICACIÓN DE PRISMÁTICOS EN ESPAÑA
Por Rafael Chamón Cobos
Noviembre 2014
RESUMEN
Se describe sucintamente la historia de los centros de desarrollo de aparatos ópticos que había en España en los años 40 y 50 (Instituto de Óptica Daza de Valdés, LYTIEMA, ENOSA y TPYCEA) en relación con la fabricación de prismáticos españoles de calidad, principalmente para el uso del Ejército y de la Policía. Se adjuntan imágenes de cinco de estos prismáticos.
INTRODUCCIÓN
Tras la guerra civil española, en marzo de 1946 fue creado oficialmente el Instituto de Óptica Daza de Valdés del CSIC, aunque con anterioridad había funcionado como una sección del Instituto Alonso de Santa Cruz de Física, a la que iba asociada una subsección de espectroscopía. Las otras secciones del Instituto eran: Rayos X y magnetismo dirigida por Julio Palacios y Electricidad encabezada por Alfredo Guijarro Alcocer. Existían además otras secciones fuera de Madrid: como las de Electricidad y Radiaciones, una en Barcelona otra en Valladolid y otra en Zaragoza, dirigida esta última por Juan Cabrera.
José María Otero Navascués fue el máximo responsable del centro, primero como jefe de la sección de Óptica del Instituto Alonso de Santa Cruz y posteriormente como director del Instituto creado. Era ingeniero de la Armada, circunstancia que le permitió un fácil acceso a las instalaciones del Laboratorio y Taller de Investigaciones del Estado Mayor de la Armada (LYTIEMA). No hay que olvidar tampoco que la investigación en el campo de la óptica en nuestro país está estrechamente vinculada a la creación del laboratorio de Óptica, por parte de la Marina de Guerra, en 1934.
La fecha de creación del Instituto coincide con el inicio del periodo de aislamiento internacional de España. En estas circunstancias, la condición militar de Otero Navascués permitió una colaboración íntima entre un centro civil de investigación -el Instituto de Óptica- y otro militar -el LYTIEMA.
Es probable que el LYTIEMA, junto con el Taller de Precisión y Centro Electrotécnico de Artillería (TPYCA) fueran los dos únicos centros en España capacitados para el diseño y la fabricación de aparatos ópticos. La fabricación industrial la realizaba la Empresa Nacional de Óptica (ENOSA), creada asimismo por el propio Otero Navascués. De esta forma, los aparatos ópticos, tanto para la investigación como para centros oftalmológicos y comercios de óptica, eran suministrados por el propio Estado.
LABORATORIO Y TALLER DE INVESTIGACIONES DEL ESTADO MAYOR DE LA ARMADA (LYTIEMA)
LYTIEMA pasó a ser un Instituto independiente. Se establecieron las siguientes secciones: Óptica fisiológica y fotométrica, Óptica física y teórica, Óptica geométrica, Óptica oftalmológica, Óptica electrónica y Espectros ópticos (en 1948 esta sección pasará a llamarse "Espectros atómicos y moleculares").
Don José María Otero Navascués, fue director de LYTIEMA desde 1948 al 1958. En este tiempo se realizaron más de cien prototipos y en ese mismo tiempo se fabricaron pequeñas series, principalmente de sextantes tipo “Guardiamarina” y de prismáticos “Luminar 7x50”, para abastecer las necesidades de la Marina y algunas más.
En cuanto a prismáticos, en el LYTIEMA se fabricaron los siguientes modelos:
Minar 4X15
Medimar 6X30
Medigón 8X30
Luminar 7X50
Luremar 7X50
10X80
12X60.
Para estos dos últimos modelos se diseñó y fabricó un soporte que, colocado en el pecho del observador, se conseguía una mejor utilización del aparato a la vez que el observador trabajaba más cómodo. Estos prismáticos, debido a su tamaño, resultaban pesados para estar utilizándolos, incluso en periodos cortos de tiempo.
De todos los modelos se hicieron varias unidades, si bien fueron el “Minar 4x15” y el “Luminar 7x50”, los que más se fabricaron. De este último se consiguió, después de varios intentos, una protección exterior que soportase las “pruebas de choque”, consistentes en arrojar el prismático, estando el Submarino en superficie, por la escotilla al interior del barco sin que sufriera ningún desperfecto ni desajuste de su eje óptico.
El LYTIEMA copiaba gran parte de los aparatos que fabricaba, pero siempre intentando mejorar la muestra. Copiar diseños y tecnología de fabricación es muy difícil pero permite aprender lo suficiente para diseñar después aparatos similares o mejores. Para copiar un aparato óptico se necesita un equipamiento de máxima precisión y además un personal cualificado que lo maneje. Debido a la escasez de medios de la época, los aparatos a copiar no se destruían; había que desmontarlos y volverlos a montar sin que sufrieran deterioro. El procedimiento a seguir era el siguiente:
1º.- La Sección de Montaje se encargaba de separar la óptica de la mecánica (desmontar el aparato hasta donde podía).
2º.- Las piezas mecánicas eran estudiadas en los Laboratorios Metalográfico y de Metrología y los datos obtenidos, junto con las piezas, eran remitidos al Despacho de Proyectos Mecánicos.
3º.- Las piezas ópticas (lentes y prismas) se remitían al Laboratorio de Óptica, donde se medían focales, radios, espesores, diámetros e índices de refracción. Estos se enviaban al Despacho de Cálculo de Óptica, dirigido por D. Pedro Jiménez-Landi. Todos estos datos servían tan solo para saber el estado de corrección del aparato a copiar. En muchos casos se carecía de los vidrios ópticos necesarios, y el Laboratorio de Óptica, tenía que recalcular un nuevo sistema que estuviera corregido de aberraciones como el instrumento a copiar. El mismo problema existía para fabricar las piezas mecánicas. Sólo se encontraba con cierta facilidad el acero “BELLOTA” y la chapa “IBARRA”.
Casi veinte años después que nosotros, los japoneses también empezaron a copiar aparatos ópticos, especialmente de fabricación suiza, austriaca y alemana, y consiguieron en poco tiempo ser la 2ª industrial mundial del ramo. Las empresas más copiadas fueron: Eumig (austriaca), Nizo (alemana), Bolex Paillad y Bauer (suizas). Las empresas copiadoras fueron muchas, entre otras las que hoy tienen productos de gran calidad: Canon, Nikon, Minolta, Yashica. En los años sesenta los productos japoneses eran de muy baja calidad, pero como también eran económicos la gente los compraba y de este modo se hicieron los dueños del mercado mundial. Hoy en día los japoneses tienen productos de muy alta calidad y siguen siendo los dueños y señores del mercado mundial.
Los chinos están siguiendo sus pasos desde hace tiempo, con la ventaja de que se han hecho fabricantes subsidiarios de las grandes casas japonesas y por tanto disponen de la documentación original y el apoyo de estas.
EMPRESA NACIONAL DE ÓPTICA, S.A. (ENOSA)
José María Otero Navascués creó también la Empresa Nacional de Óptica, S.A. (ENOSA) cuya misión sería fabricar los prototipos del LYTIEMA. Al mismo tiempo buscó la colaboración con la empresa ZEISS de Oberkochen con el propósito crear una sinergia entre ZEISS, LYTIEMA y ENOSA para extender sus productos fuera de España. Consiguió un contrato entre ENOSA y ZEISS Oberkochen y como consecuencia de este, un equipo de expertos alemanes consistente en cinco ingenieros y un maestro de tallado se trasladaron desde Oberkochen a Madrid para organizar los trabajos en las distintas secciones y dotarlas de las máquinas precisas.
El Instituto Nacional de industria (INI) se hizo cargo de los gastos de la construcción y puesta en marcha de la fábrica.
Los ingenieros alemanes y el maestro de taller se instalaron en el LYTIEMA, hasta que se terminaron las obras de ENOSA. Entre ellos estaban el Sr. Müller, ingeniero especialista en telémetros y el Sr. Stolenberg, maestro de taller de Óptica.
La idea de Otero Navascués era más ambiciosa: convertir ENOSA en una filial de ZEISS de Oberkochen. La Dirección Técnica y Comercial, estaría compartida entre las dos entidades. ENOSA fabricaría todos los aparatos que le fuesen pedidos a la Zeiss. Estos aparatos llevarían la marca de ENOSA añadiendo que eran un sistema Zeiss. ENOSA tendría autonomía para diseñar, calcular, proyectar y fabricar sus propios aparatos. Zeiss se reservaba la fabricación de gafas.
Pero las relaciones entre ENOSA y ZEISS se rompieron. Los alemanes se marcharon y ENOSA empezó fabricando prismáticos y sextantes con los planos de LYTIEMA. ENOSA construyó varios modelos de prismáticos, un microscopio modelo “Cadete”, un barómetro aneroide y diverso material didáctico como lupas binoculares, microscopios y proyectores. ENOSA pagaba royalties a LYTIEMA, por fabricar sus prototipos.
ENOSA fabricó, con licencia del LYTIEMA, los prismáticos siguientes:
Minar 4X15, con prismas Sprenger-Leman y enfoque central.
Medimar 6x30
Medigón 8x30
Alhambra 8x30, con prismas de Porro, carcasa de una sola tapa y enfoque central
Luremar 7x50, con prismas de Porro, carcasa de una sola tapa y enfoque individual
Estos prismáticos, son un ejemplo de producto bien fabricado por ENOSA hasta sus mínimos detalles. La calidad mecánica es extraordinaria y ópticamente son comparables con los mejores prismáticos de procedencia americana o japonesa.
Un ejemplo de su calidad constructiva la tenemos en su sistema de colimación por arandelas excéntricas: en la mayoría de modelos, una vez ajustadas las excéntricas se inmovilizan estas por presión de una tercera arandela de fijación que va roscada en el borde del tubo. Pero suele ocurrir que al apretar esta arandela se arrastra con ella el sistema de las dos excéntricas, falseándose así la colimación. En el LUREMAR de ENOSA la presión de la arandela de fijación se transmite a las excéntricas a través de otra arandela plana que está anclada en el tubo y no puede girar. De esta manera, el giro de la arandela de fijación no influye en la posición de las excéntricas.
El campo visual aparente se estima en algo más de 50º y la imagen es clara y contrastada hasta el borde. Comparado con un Carl Zeiss Jena Jenoptem 7x50W con revestimiento antirreflectivo de capas múltiples, el campo aparente del ENOSA y su nitidez son similares, si bien el contraste es algo inferior. En observaciones diurnas en condiciones de contraluz no se aprecia luz difusa en las zonas más oscuras. En observaciones nocturnas con luces intensas (la luna, farolas, etc.) se aprecian imágenes reflejadas débiles, simétricamente situadas respecto al centro del campo. En conjunto, el rendimiento óptico es de muy bueno a excelente.
Otra característica es que las imágenes están exentas de distorsión, es decir, las líneas rectas del objeto son reproducidas en la imagen como líneas rectas. Esta es una característica de diseño de los prismáticos antiguos. En la actualidad se diseñan las ópticas con algo de distorsión en corsé para evitar el llamado “efecto globo” cuando se observa una panorámica haciendo un barrido con los prismáticos.
ENOSA también desapareció, si bien en este caso el INI ganó dinero por la gran revalorización del terreno que ocupaba la fábrica (varias hectáreas) en el Pinar de Chamartín de la Rosa, carretera de Fuencarral a Hortaleza, (hoy Avenida de San Luís).
TALLER DE PRECISIÓN Y CENTRO ELECTROTÉCNICO DE ARTILLERÍA (TPYCEA).
El "Taller de Precisión de Artillería", llamado más tarde "Taller de Precisión y Centro Electrotécnico de Artillería" (TPYCEA) fue fundado por Real Orden de 26 de febrero de 1898. Su sede estaba en Madrid, en la calle Raimundo Fernández Villaverde número 50. Entre sus muchas actividades, todas relacionadas con el equipamiento militar, figuran el diseño y fabricación de aparatos ópticos, topográficos y de observación: lentes, prismas, láminas plano-paralelas y retículos, recubrimientos en alto vacío de elementos ópticos (antirreflejantes, partidores de haz, filtros, recubrimientos metálicos).
En los años 40, el Taller de Precisión tenía los conocimientos y medios para diseñar y fabricar prismáticos, y de hecho fabricó al menos tres modelos para uso del Ejercito:
TPYCEA 6x30 con sistema inversor de prisma de Porro, oculares de 40º de campo aparente, enfoque individual y carcasa con dos tapas (estilo Zeiss)
TPYCEA 8x30 con sistema inversor de prisma de Porro, oculares de más de 60º de campo aparente, enfoque individual y carcasa con dos tapas (estilo Zeiss)
TPYCEA 7x50 con sistema inversor de prisma de Porro, oculares de 50º de campo aparente, enfoque individual y carcasa con dos tapas (estilo Zeiss)
La calidad óptica y mecánica de los tres modelos es muy buena y en conjunto similar a la de otros modelos militares alemanes de la misma época. En los tres modelos el acabado de la carcasa es pintura rugosa.
Referencias a estos prismáticos se encuentran en los números 2º (marzo 1940) y 12º de la revista "Ejército”, y más concretamente en los artículos “Aparatos de Óptica” firmados por el teniente coronel de artillería Méndez Parada del Taller de Precisión. También, en el número 23º, se encuentra el artículo “Proyectos de aparatos de óptica” firmado por el capitán de artillería Tomás Clavijo, ingeniero óptico del Taller de Precisión. En este puede leerse: "Así tenemos que el gemelo 6x30 – en fabricación en serie en nuestro Taller- tiene un ocular de 40º de campo aparente, y en el ocular del 8x30 –también en estudio de un prototipo- se logra un campo angular superior a 60º.”
En el SECAT ET (Sección de Catalogación del Ejército de Tierra) puede verse el despiece con el número y nombre de los recambios del “gemelo prismático 6x30”, nombre comercial: Prismáticos TPYCEA 6x30 óptica blanca con/sin retículo - óptica azul con/sin retículo:
El 6x30 parece que monta un ocular de Kellner y el 8x30 un ocular de tres dobletes, puede que algún tipo de Erfle. Los objetivos son dobletes acromáticos y parece que la lente delantera es más ancha por el borde, por lo que podrían ser del tipo de Steinheil. Todas las lentes y prismas tienen versión tratada y sin tratar por lo que se deduce que los recubrimientos antirreflejantes fueron una modernización posterior (la patente Zeiss de 1939 fue declarada secreta por ser de interés militar). La existencia de versiones con y sin retículo puede significar que también se vendieran en el mercado civil y/o de exportación.
TPYCEA 6x30
El TPYCEA 6x30 es un prismático muy agradable de manejar. Es ligero y robusto, y se adapta perfectamente a las manos. La imagen aparece muy contrastada y clara, sin duda debido al diseño del ocular, que es del tipo Kellner, con un campo aparente de unos 40º, consistente en sólo dos grupos de lentes: una lente simple y un doblete acromático. Esta configuración relativamente simple es la usual en los modelos militares de 6x30, y precisamente por su sencillez, su contraste es mejor que en otros modelos con oculares de mayor campo, que tienen un mayor número de lentes.
Los objetivos son dobletes acromáticos como los que se usan regularmente en la mayoría de los prismáticos. La ausencia de recubrimientos antirreflectantes podría considerarse como una ventaja respecto a los instrumentos con "óptica azul" en el sentido de que los colores son más naturales y neutros, sin la tonalidad amarillenta de estos últimos.
En la práctica sòlo se le puede encontrar un defecto leve: siendo la nitidez en el centro del campo excelente, decae algo cerca de los bordes. Sin embargo, en el uso normal de explorar un paisaje observando detalles por separado esto pasa desapercibido porque normalmente movemos el prismático para observar los detalles en el centro del campo visual.
TPYCEA 8X30
Este modelo TPYCEA 8x30 con un ocular moderno de más de 60º de campo aparente y sin retículo proporciona una imagen amplia y muy nitida en casi todo el campo visual, con una ligera tonalidad dominante amarilla debido al recubrimiento antirreflectante azul
.
La calidad óptica en general es muy buena, siendo similar a la del antiguo modelo alemán Carl Zeiss Jena 8x30 Deltrintem, con la única excepción de que en observaciones nocturnas que incluyen luces intensas (la luna, farolas, etc.), se producen imágenes fantasma débiles de estas luces, por reflexión en alguna lente o prisma, y también en alguna pared interior de la carcasa.
TPYCEA 7X50
El modelo TPYCEA 7x50 es impresionante. Llama la atención su gran tamaño y su peso de 1,240 Kg. El estuche, de cuero natural, pesa 770g, con lo que el conjunto prismático más estuche pesa 2,010 Kg.
Tiene oculares de Kellner que dan un campo visual aparente de unos 50º y viene con retículo en el ocular derecho, graduado en milésimas (1 milésima = ángulo con que se ve un objeto de 1m de tamaño a 1.000m de distancia). La escala del retículo permite estimar la distancia a que se encuentra un objeto observado si se conoce el tamaño del mismo.
Este modelo no tiene recubrimientos antirreflectantes, pero en observaciones diurnas las imagenes son muy brillantes, neutras de color y muy contrastadas. La aberración cromática deja un poco que desear si la comparamos con la de los modelos similares de Carl Zeiss Jena de la misma época. Usado por la noche, si hay luces intensas en el campo visual (la luna, farolas, etc.), se generan reflexiones bien apreciables de estas luces en diversas partes del campo visual (imágenes fantasma).
Al adquirirlo, este ejemplar tenía problemas de niebla y estaba descolimado, por lo que tuve que desmontarlo para limpiar las ópticas y, una vez montado, colimarlo por medio de las arandelas excéntricas que están alrededor de los objetivos. La construcción es concienzuda y de gran calidad, sin nada que envidiar a otros modelos alemanes similares.
El organismo TPYCEA ha desaparecido recientemente (2014) y el solar de su sede en la calle Raimundo Fernández Villaverde número 50 ha sido vendido para construir viviendas.
CONCLUSIÓN
Los trabajos descritos en esta breve reseña histórica muestran que España fue capaz de construir satisfactoriamente prismáticos de calidad en una época de escasez y privaciones. Pero este esfuerzo no se mantuvo posteriormente a pesar del desarrollo general del país. Los avances de la ciencia y de la tecnología se deben siempre a personas concretas que con su iniciativa y voluntad marcan un camino a seguir. En mi opinión, el motor de los logros españoles en materia de tecnología óptica de aquella época fue sin duda D. José María Otero Navascués, 'alma mater' de todas las actividades involucradas.
REFERENCIAS
Este artículo ha sido redactado extrayendo información y citas de las siguientes fuentes:
Blog de un antiguo empleado del LYTIEMA: LYTIEMA
Foro de prismáticos de la Asociación Astronómica Hubble Foro de Astronomía y Astrofotografia Asociación Hubble
CSIC- Museo virtual de la ciencia: Instituto Rocasolano. Introducción
Taller de Precisión y Centro Electrotécnico de Artillería: http://www.defensa.gob.es/Galerias/a...ero/tpycea.pdf
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NOTA: Si alguien quiere saber qué significan algunos de los términos técnicos puestos en cursiva no tiene más que decirlo.
