Heinrich Erfle

Heinrich Erfle (1 de abril de 1884, Dürkheim – 8 de abril de 1923, Jena) fue un óptico alemán que pasó la mayor parte de su carrera en Carl Zeiss . En 1917 inventó los primeros oculares de campo amplio para telescopios y binoculares. Durante su corta vida desarrolló varios diseños nuevos para telescopios y oculares. ^{[ 1 ]} Erfle murió a los 39 años a causa de una infección después de que "se apuñalara accidentalmente en la pierna con una pluma estilográfica y no prestara atención a la herida". ^{[ 2 ]} Tras la muerte de Erfle, Rudolph Straubel presentó sus solicitudes de patente en beneficio de su familia. ^{[ 2 ]}

Heinrich Erfle estudió en la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich y en la Universidad Técnica de Múnich (TUM), de donde se graduó en 1907 con una tesis sobre "Propiedades ópticas y teoría del electrón". ^{[ 3 ]} Sus directores de tesis fueron Wilhelm Ebert y Sebastian Finsterwalder . ^{[ 4 ]}

Tras dos años de residencia en la TUM, comenzó a trabajar en CA Steinheil & Sons.

En 1909 se unió a la división de telescopios de Carl Zeiss, en Jena, Alemania . Comenzó a dirigir la división en 1918. Durante sus años allí, se centró principalmente en mejorar los periscopios de los submarinos , así como las miras de las escopetas, los binoculares prismáticos y los cañones de los buques de guerra.

Erfle es particularmente conocido por la introducción de oculares gran angular, que comenzó a producir durante la Primera Guerra Mundial para uso militar.

Los oculares Erfle son relativamente baratos de producir y todavía se fabrican para muchos binoculares, así como para telescopios utilizados por astrónomos aficionados . ^{[ 3 ]}

El libro Telescopios Clásicos describe a Erfle como un “famoso empleado de Zeiss... que en 1921 patentó un diseño práctico para un ocular gran angular. Los oculares Erfle suelen constar de cinco elementos, que comprenden dos dobletes acromáticos, con un elemento simple convexo intercalado”, y “están diseñados para tener un amplio campo de visión (unos 60 grados), pero sufren de astigmatismo y efecto fantasma, especialmente en las distancias focales más cortas”. Aun así, “los oculares Erfle siguen siendo bastante populares debido a sus grandes lentes oculares y su buena distancia de alivio ocular”. ^{[ 5 ]}

Según una descripción general de los diseños comunes de oculares para telescopios, el ocular Erfle básico utiliza cinco elementos en tres grupos y ofrece un amplio campo de visión aparente de unos 60 grados. También existen variantes del Erfle con seis elementos en tres grupos. Los oculares Erfle ofrecen un campo de visión nítido y plano de borde a borde, aunque la nitidez y el contraste son ligeramente inferiores a los diseños ortoscópicos y Plössl de Ernst Abbe y Georg Simon Plössl , respectivamente. Además, cuentan con una gran distancia de alivio ocular, especialmente importante para quienes usan gafas. Esta combinación de características hace que estos oculares sean excelentes para la observación de cúmulos abiertos, campos estelares, etc. ^{[ 6 ]}

El diseño del ocular gran angular de Erfle para Carl Zeiss fue patentado en los EE. UU. (patente número 1.478.704) el 25 de diciembre de 1923. La solicitud de patente, para “un ocular nuevo y útil”, describe “oculares que comprenden dos lentes, cada una de las cuales consta de un elemento colectivo y un elemento dispersivo, y que están dispuestos de tal manera que los dos elementos dispersivos se encuentran en la parte más externa; por lo tanto, el elemento dispersivo de la lente doble que se orienta hacia la luz incidente, y el elemento colectivo de la lente doble que se orienta hacia el ojo, se encuentra en la parte delantera”. Entre estas lentes se encuentra “una sola lente colectiva”. Esta combinación de lentes logra “una disminución de los defectos en las imágenes, especialmente del astigmatismo y de la distorsión, hasta el punto de que el campo de visión puede ampliarse a ángulos relativamente grandes, de aproximadamente 70 grados. Esto no era factible en los oculares utilizados hasta entonces, si se pretendía que la imagen fuera de la misma calidad”. ^{[ 7 ]}

Erfle también poseía la patente estadounidense número 1.479.229 (fecha de patente: 1 de enero de 1924) para “un nuevo y útil sistema de lentes oculares” que incluye “sistemas de lentes oculares de cuatro miembros en los que cada dos miembros, uno hecho de vidrio de menor índice de refracción y otro de vidrio de mayor índice de refracción , están cementados entre sí”, y están “dispuestos de tal manera que las superficies cementadas siempre orientan su respectivo lado cóncavo hacia la luz incidente, y que de cada par de lentes, la lente que consiste en vidrio de menor índice de refracción mira hacia la luz incidente”. El resultado es un sistema “en el que los ángulos de incidencia de los rayos de luz... no se vuelven excesivamente grandes en ningún punto, de modo que con sistemas correspondientes a la invención... se puede lograr una corrección suficiente del astigmatismo y de la distorsión, así como de las aberraciones esféricas”. ^{[ 8 ]}

Poseía la patente estadounidense número 1.505.878 para “un telescopio nuevo y útil” con un sistema de prismas que contenía “dos superficies límite laterales, paralelas entre sí y un número opcional de superficies reflectantes, inclinadas a dichas superficies límite”. Esto permite observar “en dos direcciones diferentes sucesivamente”. ^{[ 9 ]}

También fue titular de la patente estadounidense número 1.507.111 (2 de septiembre de 1924) para un «nuevo y útil sistema de lentes para telescopios galileanos». En los sistemas de lentes anteriores para telescopios galileanos, «la eliminación de los defectos de la imagen generalmente se limitaba a la eliminación de la aberración cromática longitudinal y la diferencia cromática en la magnificación, así como a la eliminación del astigmatismo para un punto determinado del ojo». Sin embargo, «una imagen impecable fuera del eje solo se puede lograr eliminando simultáneamente, para todo el telescopio, la aberración esférica longitudinal y la condición de seno». Estos requisitos se cumplieron con la invención en cuestión, en la que la diferencia astigmática ya no dependía «en gran medida del punto del ojo, como había ocurrido en los telescopios galileanos conocidos hasta entonces». Esto se logró “haciendo que el objetivo consistiera en dos miembros colectivos, cada uno de los cuales está compuesto por dos lentes cementadas, de las cuales la que tiene el índice de refracción más bajo está frente a la luz incidente, y componiendo el ocular de tres lentes cementadas, siendo la interior una lente de sílex”. ^{[ 10 ]}

Hasta el día de hoy, las patentes de Erfle han seguido siendo citadas en solicitudes de patentes posteriores por otros científicos. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

• Erfle, Heinrich (1907) Optische Eigenschaften und Elektronentheorie. Disertación , Universidad Técnica de Munich. 83 págs.
• Czapski, Siegfried (1924) Grundzüge der Theorie der optischen Instrumente nach Abbe . 3ª edición editada por H. Erfle y H. Boegehold. Leipzig, Barth. 479 págs.

• Erfle, Heinrich (1920) Über die durch ein Drehkeilpaar erzeugte Ablenkung und über eine als Kennzeichen für die Beibehaltung des "Hauptschnittes" dienende Sinusbedingung. Mitteilung aus der optischen Werkstätte von Carl Zeiß en Jena. Zeitschrift für Physik . A hadrones y núcleos vol. 1, núm. 1, págs.  57–81. DOI: 10.1007/BF01881027