Einstärkengläser
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Einstärkengläser

Ein kurzer Rückblick

Bereits 1804 hatte Wollaston in praktischen Versuchen festgestellt, daß meniskenförmig durchgebogene Brillengläser außerhalb der optischen Mitte wesentlich bessere Abbildungseigenschaften aufweisen als die bis dahin allgemein verwendeten Bigläser. Diese Erkenntnis wurde jedoch erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts theoretisch untermauert.

Tscherning beispielsweise berechnete 1904 die sogenannten "Tscherningschen Kurven" die Flächenbrechwerte (Durchbiegung ) der Menisken so, daß sie - zumindest nach damaliger Definition (Objektentfernung unendlich, Blickwinkel 30°) - frei von Astigmatismus schiefer Bündel waren. Die Glasdicke blieb hier ebenso unberücksichtigt wie z.B. der nicht unerhebliche Refraktionsfehler. Der damals dafür geprägte Begriff der "punktuell abbildenden Brillengläser" findet gelegentlich auch heute noch Verwendung, wenn Brillengläser mit guten Abbildungseigenschaften gemeint sind. Er beschreibt allerdings keinesfalls die Anforderungen, die in unseren Tagen an die Abbildungseigenschaften von Qualitätsbrillengläsern gestellt werden, denn neue physiologische Erkenntnisse fordern eine differenzierte Berücksichtigung der Kombination Brillenglas - Auge - Cortex. Gleichzeitig spielen heutzutage die Ästhetik und das Gewicht eine ungleich bedeutendere Rolle.

faq01.jpg (10812 Byte) War es früher möglich, etwa ein Brillenglas S' +4.00 dpt mit einem Brechwert der objektseitigen Glasfläche von 12 dpt zu fertigen, um "nach Tscherning" ein astigmatismusfreies Glas zu erhalten (der Glasdurchmesser   betrug ja lediglich 30 bis 40 mm), so würde das Glas in einem für heutige Brillenfassungen notwendigen Durchmesser von z.B. 70 mm folgende Abmessungen aufweisen:

Ø 70 mm Ø 30 mm
D1 12.0 dpt 12.0 dpt
D2 -8.7 dpt -8.2 dpt
Mittendicke 7.4 mm 2.0 mm
Scheiteltiefe 18.7 mm 3.8 mm
Gewicht 46.9 g 2.7 g

Selbstverständlich kann dem Brillenträger ein derart "dickbauchiges" und schweres Glas nicht zugemutet werden. Darüber hinaus weist das Glas auch keineswegs optimale Abbildungseigenschaften auf, wenn nur der Astigmatismus für die Ferne minimiert ist.

Die Berechnung der "richtigen" Durchbiegung muß heute vieles berücksichtigen. Dazu gehören die unterschiedlichen Objektentfernungen Ferne / Zwischenbereich / Nähe (z.B. Autofahren, Bildschirmarbeitsplatz, Lesen), der Refraktionsfehler, die Verzeichnung, der Augendrehpunktsabstand und nicht zuletzt die optimale Zentrierung.

Jeder dieser Parameter ist in Verbindung mit dem Auge physiologisch unterschiedlich zu bewerten. Sie alle haben in der Summe die bestmögliche Sehschärfe als Optimierungsziel. Nach genau diesem Prinzip werden alle Markengläser von Rodenstock gefertigt.

Erfreulicherweise führt das hier beschriebene Optimierungsziel zu einem flacheren Glasdesign als bei den "Tscherning-Gläsern". So ist etwa das oben angeführte Brillenglas S' +4.0 dpt ø 70 mm als Rodenstock Perfa UV um 5 dpt flacher, 2 mm dünner und 17 g leichter.

Natürlich könnte man das Glas noch flacher fertigen, im Extremfall als plankonvex mit einem Flächenbrechwert von rund 4 dpt. Damit wäre jedoch das Optimierungsziel "bestmöglicher Visus" nicht erreicht, das Glas würde zur Peripherie hin eine unvertretbar schlechte Abbildungsqualität zeigen.

Sphärisches und asphärisches Flächendesign

Bis hierhin war nur von Brillengläsern mit sphärischem Flächendesign die Rede.

Wie die folgende Abbildung verdeutlicht, weist die Brillenglasfläche bei sphärischem Design einen von der Mitte zum Rand konstanten Krümmungsradius auf und ist somit Teil einer Kugeloberfläche, auch sphärische Fläche genannt.

faq02.jpg (55087 Byte)

Unter dem Begriff "asphärisches Flächendesign" ist eine Glasfläche zu verstehen, die von der Mitte zum Rand einen variablen Krümmungsradius aufweist und damit eine asphärische Fläche darstellt (siehe Abbildung).

Setzt man solche Variablen in den Optimierungsformalismus "bestmöglicher Visus" ein, so ist es möglich, flache, schlanke und damit schöne und leichte Brillengläser zu realisieren, die sich gleichzeitig durch gute Abbildungseigenschaften bis zum Glasrand auszeichnen.

Rodenstock gehörte zu den ersten Herstellern, die diesen Gedanken konsequent umgesetzt haben. Rodenstock fertigt seine asphärischen Gläser jedoch nicht als Plankonvex- oder Plankonkavgläser.  Dies hat gute Gründe: Planflächen wirken wie Spiegel. Sie rufen besonders auffällige und störende Reflexe hervor, die selbst mit Antireflexschichten nur teilweise zu beheben sind. Auch sollte die Brillenfassung nach anatomischen Gesichtspunkten anpaßbar sein, also nicht "flach wie ein Brett" auf der Nase sitzen.

Als Beispiel ein Visusvergleich mit Brillengläsern unterschiedlicher Flächenkonzeption:

(1) Perfa UV  (2) No-Name Plankonvexglas extra flach  (3) asphärisches Glas

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Neben dem Gewinn in ästhetischer Hinsicht - ohne Einbußen bei der optischen Qualität - führt das flache, asphärische Flächendesign auch zu höherem Tragekomfort, denn bei Konvexgläsern ist damit auch eine Reduzierung der Mittendicke, also von Volumen und Gewicht, erzielbar.

Bei Konkavgläsern läßt sich durch den Einsatz asphärischer Flächen die Randdicke - und somit das Volumen und das Gewicht - nicht im gleichen Umfang verringern. Eine effiziente Verbesserung des Tragekomforts ist erst in Verbindung mit höherbrechenden Materialien zu erreichen.

Im hohen Wirkungsbereich werden Asphären auch eingesetzt, um bei Tragrandgläsern den Lentikulareffekt zu vermeiden und Abbildungsfehler zu reduzieren. Bei diesen Gläsern - wie Lentilux und Perfastar - erfüllen Asphären entsprechend eine Doppelfunktion. Sie dienen einerseits dazu, den Übergang vom Wirkungsteil zum Tragrand zu verblenden, und sie vermindern andererseits Abbildungsfehler im peripheren Bereich des Wirkungsteils.

Entnommen: "Technische Brillenglas-Informationen" mit freundlicher Genehmigung der Firma Rodenstock, München

 

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