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Historical

Historisches

Auf unseren historischen Seiten verfolgen wir die Entwicklung von Brillengläsern bis an ihre Anfänge zurück. Hier können Sie erfahren, welche optischen Größen hinter den Entdeckungen stehen.

1. Abbe-Zahl

Abbe Zahl ν

Prof. Dr. Ernst Abbe

Abbe Zahl ν

Carl Zeiss betrieb seit 1846 eine mechanisch-optische Werkstätte und besaß als Hersteller von Mikroskopen einen geachteten Namen. Durch die enge Kooperation mit namhaften Wissenschaftlern konnte Carl Zeiss zwar die Qualität von Mikroskopen weiter verbessern, aber erst seit der Zusammenarbeit mit Ernst Abbe (ab 1866) wurde der Bau von Mikroskopen auf eine wissenschaftliche Grundlage gestellt. Um selbst Glas auf der Basis neuester wissenschaftlicher Erkenntnisse Abbes herstellen zu können, gründeten Otto Schott, Ernst Abbe, Carl Zeiss und Roderich Zeiss 1883 das "Glastechnische Laboratorium Schott und Genossen" (heute: Schott Glas).

Abbe Zahl ν

Abbe Zahl ν

Bis zu diesem Zeitpunkt wurden optische Gläser immer nur durch die Angabe des "spezifischen Gewichtes" unterschieden! Abbe führte dann erstmals eine weitere wichtige Größe ein, die aus der heutigen Augenoptik nicht mehr wegzudenken ist: das Verhältnis der Brechung zur Farbzerstreuung - die Abbe-Zahl!

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2. Entspiegelung

Entspiegelungsbeschichtung

Patent

Entspiegelungsbeschichtung

Um die Jahrhundertwende beobachtete Josef von Fraunhofer (1787-1826) an alten Linsen mit verwitterten Oberflächen eine erhöhte Lichtdurchlässigkeit. Korrosionsbedingte Veränderungen setzen in den oberen Glasschichten die Brechzahl herab. Das hat eine geringere Reflexion und somit eine erhöhte Lichtdurchlässigkeit zur Folge.


Der englische Optiker Denis Taylor nutzte diese Erkenntnisse, indem er durch Säurebehandlung eine künstliche Korrosion der Gläser erzeugte. Dieses Verfahren wurde 1904 zwar zum Patent angemeldet, blieb jedoch ohne große Bedeutung, da die Oberflächen der Gläser infolge der Behandlung porös wurden, was die Haltbarkeit erheblich verringerte.


Im Jahre 1935 fand dann A. Smakula im Hause Carl Zeiss eine völlig neue Methode, störende Reflexe an optischen Flächen zu vermindern. Ihm gelang es, eine zusätzliche Schicht auf die Oberfläche eines Brillenglases aufzubringen, die eine Reflexminderung – bei gleichzeitig großer Haltbarkeit der Schicht –bewirkte. Das Patent zu diesem Verfahren wurde bis 1939 geheimgehalten; erst als in den USA die Entwicklung eines ähnlichen Verfahrens gelang, wurde das Patent freigegeben. Smakulas Arbeiten bilden die Basis für die heute üblichen Verfahren zur Reflexminderung bei Brillengläsern.

3. Flächenoptimierungen

Flächengeometrie – früher und heute

Ein punktuell abbildendes Brillenglas

Flächengeometrie – früher und heute

Um 1804 entdeckte der englische Arzt Wollaston, dass die Sehschärfe beim seitlichen Blick durch die (alten) bikonvexen Brillengläser abnimmt und dass im Vergleich dazu meniskenförmige Brillengläser ein schärferes Bild liefern. Nach Entdeckung der Vorzüge meniskenförmiger Brillengläser wurde stetig an einer Verbesserung der Abbildungseigenschaften gearbeitet. Die ersten Versuche, meniskenförmige Brillengläser mit reduzierten peripheren Unschärfen zu berechnen, machten die Augenärzte Ostwald und Tscherning. Die Ergebnisse hatten jedoch keine Bedeutung für die Praxis, da sie nur für sehr kleine Blickwinkel und nur für Brillengläser mit einer theoretischen Mittendicke von Null berechnet waren.

1908 beauftragte das Unternehmen Carl Zeiss den wissenschaftlichen Mitarbeiter Moritz von Rohr mit der exakten Berechnung von Brillengläsern. Es gelang ihm, ein punktuell abbildendes Brillenglas zu berechnen, bei dem die Unschärfen, die beim Blick durch die Randbereiche auftreten, minimiert sind. Die Berechnungen von Moritz von Rohr legten den Grundstein für die heutigen Punktal Brillengläser von ZEISS.

Der Weg zu flacheren Brillengläsern

Periskopisches Brillenglas

Der Weg zu flacheren Brillengläsern

Mit den ersten punktuell abbildenden Gläsern konnten zwar optimale Abbildungseigenschaften erreicht werden, von Nachteil war jedoch die starke, kosmetisch unvorteilhafte Durchwölbung der Brillengläser, besonders bei höheren Fehlsichtigkeiten im Plusbereich.


Um dem Brillenglas mehr Ästhetik zu verleihen, wurden sogenannte periskopische Brillengläser angeboten, bei denen eine Fläche fast plan war. Dadurch wurde das gesamte Brillenglas zwar flacher, beim Blick durch die Randbereiche störte jedoch die mit erheblichen Abbildungsfehlern behaftete Optik. Die Abbildungsfehler führten insbesondere bei stärkeren dioptrischen Wirkungen zu Unschärfen beim Sehen.

Ein asphärisches/atrorisches Brillenglas

Ein asphärisches/atrorisches Brillenglas

Die Lösung – Ästhetik und gleichzeitig gute Optik – brachten die Asphäre und der Atorus.


Im Jahre 1986 führte Carl Zeiss als erster und bis heute einziger Hersteller ein Einstärkenglas mit atorischer Außenfläche ein: das Hypal Brillenglas. Dieses moderne Flächendesign ermöglicht einwandfreie Abbildungsgüte in einem großen Blickfeld und gleichzeitig ästhetisch flache Brillengläser.

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4. Die Asphäre

Werbung für ZEISS Katralgläser aus dem Jahr 1928

Werbung für ZEISS Katralgläser aus dem Jahr 1928

Die asphärische Flächengestaltung ist bei Carl Zeiss nichts Neues. Bereits 1912 wurden die asphärischen Stargläser Katral auf den Markt gebracht. Das aufwendige Herstellverfahren ließ jedoch den Preis in die Höhe schnellen, und so kostete ein Katral Brillenglas eindrucksvolle 40 Goldmark. Das entsprach der Monatsmiete für eine 4-Zimmer-Komfortwohnung in bevorzugter Großstadtlage. Für Standard-Brillengläser konnte dieser Preis auf dem Markt sicherlich nicht akzeptiert werden.

5. Glas

Seit wann gibt es Glas?

Seit wann gibt es Glas?

Mineralisches Flachglas konnte bereits im 12. Jahrhundert hergestellt werden. Kirchenfenster beispielsweise bestanden aus kleinen, farbigen Glasstückchen, die mit Blei verbunden wurden. In Deutschland verstand man es zu dieser Zeit noch nicht, farbloses Glas herzustellen. Farbloses, d.h. völlig klares Glas zu fertigen, beherrschten allein die Venezianer.


Zur Vergrößerung der Schrift beim Lesen musste in Deutschland immer noch auf Berylle (Halbedelsteine) zurückgegriffen werden. Man machte sich die vergrößernde Wirkung der wasserhellen, geschliffenen Bergkristalle zunutze, indem man sie direkt auf die Schrift legte.

Etwa um 1250 wurde mineralisches Glas erstmals für Brillengläser genutzt. Heute können Brillengläser aus mineralischem oder organischem Material bestehen.


Zur erstmaligen Herstellung von organischen Brillengläsern wurde vor etwa 50 Jahren der Kunststoff CR 39 (Columbia Resin) entwickelt.

6. Sonnenschutz

Neben der Pupillenkontraktion schützt auch das Zusammenkneifen der Augenlider vor Blendung und UV-Strahlung. Diese Erkenntnis führte vermutlich zur Entwicklung der sogenannten Schlitzbrille. Die hölzerne Schlitzbrille der Eskimos gehört zu den frühesten Zeugnissen eines Sonnenschutzes durch Brillen. Ihre engen Sehschlitze ermöglichten auch dort blendungsarmes Sehen, wo Schnee und Eis das Sonnenlicht bis zu 80% reflektieren.

7. Bifokalgläser

Bifokalbrille (um 1870). Die dioptrische Wirkung für die Nähe wird durch Vorklappen der seitlich angebrachten Brilengläser erreicht. Optisches Museum Oberkochen

Bifokalbrille (um 1870). Die dioptrische Wirkung für die Nähe wird durch Vorklappen der seitlich angebrachten Brilengläser erreicht. Optisches Museum Oberkochen

Mehrstärkengläser und -brillen sind schon seit über 200 Jahren in verschiedenen Ausführungen bekannt. Die Erfindung der Bifokalgläser ist auf den nordamerikanischen Staatsmann Benjamin Franklin zurückzuführen (Franklin-Glas). Er stellte der Öffentlichkeit im Jahr 1785 eine Bifokalbrille vor, bei der jeweils zwei Halblinsen in die Brillenfassung eingespannt wurden. Dabei diente die obere Linse für das Sehen in die Ferne, die untere Linse für das Sehen in die Nähe.


Der Name Bifokalbrille stammt von dem Mechaniker John Isaac Hawkins, der bereits 1826 eine Konstruktion für eine Trifokalbrille vorgeschlagen hat.

Bifokalbrille nach Benjamin Franklin (um 1860). Optisches Museum Oberkochen

Bifokalbrille nach Benjamin Franklin (um 1860). Optisches Museum Oberkochen

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