Direkt zum Inhalt

Lexikon der Optik: Brillengläser

Brillengläser, Brillenlinsen, optische Linsen, die der Korrektion von Fehlsichtigkeiten des Auges dienen. B. können ihre Funktion nur erfüllen, wenn sie in Brillenfassungen eingefaßt und bezüglich der Augen justiert bzw. zentriert sind (Brillenanpassung).

B. unterscheidet man nach den verwendeten Werkstoffen, der Art und Anzahl der optischen Wirkungen, der Absorption, der Oberflächenbehandlung und dem Grad der Bildfehlerkorrektion.

1) Werkstoffe. Mit Silikatgläsern können alle praktisch notwendigen Linsenwirkungen erreicht werden, sie haben aber die typischen Eigenschaften sprödharter Werkstoffe wie Zerbrechlichkeit und große Dichte, die für die Brillentechnik nicht immer wünschenswert sind. Weltweit überwiegen für Einstärkenlinsen schwacher bis mittlerer Wirkungen die Krongläser, auch Brillenkronglas oder Standardkronglas genannt, die hinsichtlich der Werkstoffeigenschaften und des Kostenaufwandes bei der Herstellung ein Optimum darstellen.

Durch Härtung kann das Bruchrisiko der Silikatgläser gesenkt werden, z.B. für Kinder-, Kraftfahrer- und Arbeitsbrillen (Abb. 1). Verschiedene Brillenglaswerkstoffe, deren Anwendungen und Eigenschaften sind in der Tabelle aufgeführt.

Hochbrechende Gläser, z.B. Schwerflint- und Titangläser, ermöglichen aufgrund einer hohen Brechzahl auch hohe Scheitelbrechwerte bei relativ geringen Flächenkrümmungen und damit geringen Dicken und Massen der Linsen.

Der bekannteste Plastikwerkstoff für B. ist CR 39 (Polydiethylenglykol-diallyl-biscarbonat), das als flüssiger Monomer in polierte Linsenformen gegossen wird und polymerisiert. Neuerdings wird auch Polycarbonat, das sich bereits als Material für Sichtscheiben bei Arbeitsschutzbrillen bewährt hat, nach dem Spritzgießverfahren in polierten Linsenformen zu B. verarbeitet.

Der Nachteil der geringen Beständigkeit der Oberflächen von Plastiklinsen gegen Bekratzen kann durch Oberflächenbehandlung und Oberflächenhärtung beseitigt werden (Abb. 2). Außerdem lassen sich die Plastikwerkstoffe ebenso wie Silikatgläser mit reflexmindernden oder absorbierenden Schichten versehen. Plastiklinsen haben zudem gegenüber Silikatlinsen den Vorteil, daß sie mit Hilfe von diffundierenden Farbstoffen nachträglich getönt bzw. entfärbt werden können. Linsen mit photochromem Effekt können sowohl aus Plastik als auch aus Silikatglas hergestellt werden.

2) Einstärkengläser (Monofokal- oder Unifokalgläser). Bei ihnen ist die optische Wirkung über die gesamte nutzbare Linsenfläche verteilt. Man unterscheidet sphärische Einstärkenlinsen zur Korrektion der Kurzsichtigkeit, Übersichtigkeit und Alterssichtigkeit sowie astigmatische Linsen zur Korrektion des Astigmatismus und prismatische Linsen zur Korrektion bzw. Kompensation von Augenstellungsfehlern. In Abb. 3 werden Formen und Wirkungen sphärischer Einstärkenlinsen dargestellt. Sphärische Linsen haben eine achsensymmetrische Flächengestaltung.

Lentikulargläser sind Einstärkenlinsen von stark negativer oder stark positiver Wirkung, die zwecks Verringerung ihrer Masse eine optisch unwirksame Randzone haben (Abb. 4). Der Nachteil eines kleineren Blickfeldes kommt nur bei positiven Linsen zur Geltung, er wird aber zugunsten der erheblichen Masseeinsparung von den Fehlsichtigen gern in Kauf genommen. Bei negativen Linsen kommt es wegen der Verlagerung des scheinbaren Augendrehpunktes

nach vorn zu einer Vergrößerung des Gebrauchsblickfeldes, weshalb die Randzone nicht als störend empfunden wird. Spitzenerzeugnisse stellen gegenwärtig Lentikularlinsen mit verlaufender Randzone dar (Abb. 4c). Dabei ist die optische Zone zwecks optimaler Bildfehlerkorrektur als Asphäre ausgebildet, der sich eine optisch indifferente Übergangszone anschließt. Die stufenlose Verunschärfung des Seheindruckes durch diese Übergangszone geht konform mit dem Abfallen der Sehschärfe im peripheren Sehen. Erst dann schließt sich ebenfalls stufenlos die optisch unwirksame Randzone an, die nur noch dem Herausarbeiten der Scheibenform für eine hinreichend große und kleidsame Brillenfassung bzw. dem Justieren der Linsen in dieser Fassung dient.

Katralgläser sind Einstärkenlinsen von stark positiver Wirkung für Aphake (linsenlose, am grauen Star operierte Personen). Um eine Reduzierung der bei starken positiven Linsen sonst erheblich störenden Bildfehler wie sphärische Aberration und Astigmatismus schiefer Bündel zu erreichen, weicht man an der Vorderfläche von der Kugelgestalt ab und schleift eine parabolische Form. In Abhängigkeit von der Gestaltung der Rückfläche können Katrallinsen sphärisch, torisch oder prismatisch wirken.

Astigmatische B. dienen der Korrektion des Astigmatismus des Auges. Die astigmatische Korrektionswirkung wird durch eine torische Fläche erreicht, die entweder augenseitig (Innentorus) oder objektseitig (Außentorus) vorhanden ist (Abb. 5). Innentorische B. weisen günstigere Abbildungseigenschaften auf als außentorische, z.B. treten geringere Unterschiede der Bildgrößen in den verschiedenen Meridianen auf. Eine astigmatisch wirkende Linse ist gekennzeichnet durch einen Meridian mit dem stärksten Brechwert (stärkster Hauptschnitt) und einen Meridian mit dem schwächsten Brechwert (schwächster Hauptschnitt oder Achse). In Abb. 6 sind verschiedene astigmatisch wirkende Flächen dargestellt, und Abb. 7 zeigt den Strahlengang durch eine astigmatische Linse. Formen und Wirkungen astigmatischer Linsen sind in Abb. 8 aufgeführt.

Prismatische B. weisen einen Keilwinkel α zwischen den Begrenzungsflächen und eine Prismenbasis auf (Abb. 9). Die Abbildungsstrahlen werden wie bei einem Planprisma zur Basis hin abgelenkt. Diese ablenkende Wirkung wird zur Kompensation von Augenstellungsfehlern wie Schielen und Heterophorien genutzt, indem die Abbildungsstrahlen vor dem nicht oder anomal fixierenden Auge so abgelenkt werden, daß trotz abweichender Fixierlinie wieder normale Netzhautkorrespondenz entsteht oder zumindest angeregt wird. Prismatische Linsen sind mit stärkeren Abbildungsfehlern wie chromatische Aberration, Verzeichnung und Astigmatismus behaftet. Diese Abbildungsfehler stellen aber bei einer medizinischen oder optischen Indikation zur Verordnung prismatischer Linsen durchaus keine Gegenindikation dar, denn die chromatischen Fehler werden durch psychologische additive Farbmischung und die Verzeichnung durch Fusion kompensiert, sofern die prismatischen Wirkungen annähernd symmetrisch auf das Augenpaar verteilt sind. Die astigmatischen Fehler lassen sich durch eine entsprechende astigmatische Flächengestaltung seitens des Herstellers reduzieren. Dazu muß beim Randschleifen durch den Augenoptiker die vom Hersteller berechnete Gebrauchsstellung der Linsen in der Fassung eingehalten werden, d.h., die Basis soll augenseitig aus der Fassung herausstehen. Unter diesen Voraussetzungen ergeben sich für die Scheitelmeßstellung im Scheitelbrechwertmesser und für die Gebrauchsstellung der Linsen vor den Augen unterschiedliche Werte für Sphäre, astigmatische Differenz und prismatische Wirkung (Abb. 10). Der prismatische Wirkungsunterschied ergibt sich aus den unterschiedlichen Einfallswinkeln ε und den daraus resultierenden Ablenkungswinkeln δ (Abb. 11). Formen und Wirkungen prismatischer Brillengläser zeigt Abb. 12.

3) Zweistärkengläser(Bifokalgläser). Dies sind Brillenlinsen, bei denen eine Flächenzone zur Korrektion einer Fehlsichtigkeit für das Fernesehen dient und eine andere Flächenzone mit einem Nahzusatz für das Nahesehen bei Alterssichtigkeit. Die Zweistärkenfläche ist gewöhnlich sphärisch. Je nach Ausführung der gegenüberliegenden Linsenfläche kann die Zweistärkenlinse sphärisch, astigmatisch oder prismatisch wirken. Für die Ausführungen des Nahteils gibt es zahlreiche Variationsmöglichkeiten, die der Augenoptiker nutzt, um die jeweilige Brille dem individuellen Verwendungszweck optimal anzupassen. Dabei gilt als grobe Orientierung: kleines Nahteil für überwiegenden Ferngebrauch, großes Nahteil bei überwiegendem Gebrauch für die Nähe und an Bildschirmarbeitsplätzen, kleines Fernteil mit überwiegender Nahteilfläche bei speziellen Tätigkeiten. In diese Überlegungen sind Körpergröße, Arbeitsentfernung und Blickrichtungen einzubeziehen (Brillenanpassung). Ein Qualitätskriterium für Zwei- und Mehrstärkenlinsen ist der Bildsprung, der als absoluter Wert des Unterschieds der prismatischen Wirkungen an der Stelle des Übergangs vom Fern- zum Nahteil definiert und in Prismendioptrien (pdpt, 1 pdpt=1 cm/m) angegeben wird.

Ursache für den Bildsprung ist ein Prismenkeilwinkel α, der beim Übergang vom Fern- zum Nahteil auftritt, wenn die Krümmungsmittelpunkte der betreffenden Flächen nicht auf einer gemeinsamen Geraden liegen, die vom höchsten Punkt der Trennungslinie (Extrempunkt) ausgeht. Optisch unvorteilhaft und häufige Beschwerdenursache ist es, bei Anisometropie Zweistärkenlinsen mit großem Bildsprung in Anwendung zu bringen.

Im einzelnen unterscheidet man folgende Typen:

Zweistärkenlinsen mit sichtbar abgesetzter Trennungslinie, Typ Dufo (Abb. 13): Durch Einschleifen eines Kreissegmentes mit geringer Krümmung in die stets konkave Innenfläche einer Brillenlinse ergibt sich eine positive bzw. weniger negative Zusatzwirkung, der Nahzusatz, auch Addition genannt. Durch geeignete Neigungen der Nahteilflächen (Prismenwinkel α=0°) ergeben sich die für die Bildsprungfreiheit erforderlichen Lagen der optischen Mittelpunkte der Nahteile.

Der Dufo-Typ war in früheren Jahren wegen seiner optischen Qualität und billigen Herstellungsmöglichkeit dominierend, gilt aber heute in ästhetischer Hinsicht als überholt. Wegen seines für bestimmte Nahsehanforderungen erwünschten großen Nahteiles und der Möglichkeit, ein Ausgleichsprisma anzubringen sowie andere prismatische Korrektionen vorzunehmen, wird der Dufo-Typ heute immer noch benötigt und ist zunehmend als unverzichtbare Spezialanfertigung zu betrachten.

Zweistärkengläser mit unauffällig an der Vorderfläche abgesetztem Nahteil wurden speziell für die Technologie des Gießens von Plastikwerkstoffen und des Polymerisierens zwischen polierten Flächenformen entwickelt. Da es noch nicht möglich ist, Fern-und Nahteile aus Plastikwerkstoffen verschiedener Brechzahlen miteinander zu verbinden, haben Plastiklinsen immer verschiedene Flächenradien im Fern- und Nahteil. Daraus resultieren stets Absätze und Trennungslinien (Abb. 14). Dank zweckmäßiger Neigung der Nahteilflächen können auch die in Abb. 14 gezeigten Linsen bildsprungfrei sein. Für kompliziertere prismatische oder prismatisch-astigmatische Kombinationen sind diese Linsen nicht gut geeignet, weil dazu jedesmal andere Formen angefertigt werden müßten.

Zweistärkengläser mit Doppelflächen und rundem Zusatzteil, das außen oder innen angebracht und bei Plastiklinsen angegossen oder bei Glaslinsen angeschliffen ist, sind mit einem starken Bildsprung behaftet und haben heute kaum Bedeutung (Abb. 15).

Zweistärkenlinsen mit unsichtbar eingeschmolzenem runden Nahteil werden hergestellt, indem in die Grundlinse ein kreisförmiges Segment eingeschliffen, in diesen Einschliff eine kleine Zusatzlinse von höherer Brechzahl eingelegt und anschließend verschmolzen wird. Die Grenzflächen zwischen Grundlinse und Zusatzteil müssen vor dem Verschmelzen bereits genau passen und fertig poliert sein. Nach dem Verschmelzen werden die Außen- und Innenflächen der Grundlinse bearbeitet. Durch die Auswahl des Glaswerkstoffs kann Einfluß auf den chromatischen Fehler genommen werden (Abb. 16). Durch Anordnung der Zusatzlinse an der Innenfläche kann der Farbfehler nur geringfügig beeinflußt werden. Bei innen verschmolzenen Zweistärkenlinsen ist der astigmatische Fehler geringer als bei außen verschmolzenen. Aus Abb. 17 geht hervor, daß Zweistärkengläser mit rundem verschmolzenen Nahteil einen großen, unvermeidbaren Bildsprung aufweisen.

Zweistärkengläser mit eingeschmolzenem kreiszweieckigen Nahteil sind denen mit rundem Nahteil wegen der geringeren prismatischen Nebenwirkungen überlegen, denn durch die Abflachung des Nahsegmentes an der Übergangslinie zwischen Fernteil und Nahteil rückt der optische Nahteilmittelpunkt näher an den optischen Fernteilmittelpunkt heran (Abb. 18). Die flache Übergangslinie ermöglicht eine physiologisch günstigere Form des Nahblickfeldes. Die Herstellung dieser Linsen, besonders wenn sie eine gerade Übergangslinie aufweisen, ist kompliziert. Ein Ergänzungsteil mit der Brechzahl des Grundglases wird mit dem höherbrechenden Nahteil so zu einem sogenannten Button verschmolzen, daß bereits die gerade Übergangslinie entsteht (Abb. 19). Die Verschmelzflächen werden gefräst und poliert und dann der Button mit der Grundlinse verschmolzen. Anschließend wird der überstehende Teil des Buttons abgefräst und die Konvexfläche der Grundlinse sowie die Konkavseite poliert. In der nun fertigen Linse bleibt der Ergänzungsteil völlig unsichtbar.

4) Dreistärkengläser (Trifokallinsen). Sie enthalten ein Fernteil, ein Zwischenteil und ein Nahteil (Abb. 20). Die Herstellung erfolgt wie bei den Zweistärkengläsern mit eingeschmolzenem kreiszweieckigen Nahteil, allerdings mit dem Unterschied, daß der Ergänzungsteil eine Brechzahl erhält, die den Mittelwert der Brechzahlen der Grundlinse und des Nahteiles darstellt. Dadurch ergibt sich für den Zwischenteil eine Zusatzwirkung, die der des halben Nahzusatzes entspricht. Hinsichtlich Abbildungsfehlern und prismatischen Nebenwirkungen treffen für die Dreistärkengläser etwa die gleichen Aussagen zu wie für die Zweistärkengläser mit verschmolzenem kreiszweieckigen Nahteil. Angewendet werden Dreistärkengläser, wenn bei fortgeschrittener Alterssichtigkeit die Akkommodationsbreite so klein geworden ist, daß zwischen dem Schärfebereich des Fernteiles und dem des Nahteiles eine unüberbrückbare Unschärfezone entsteht (Abb. 21). Ebenso wie bei Ein- und Zweistärkenlinsen unterscheidet man auch zwischen sphärischen, astigmatischen und prismatischen Dreistärkenlinsen.

5) Gleitsichtgläser (Multifokalgläser, auch Gleitfokus-, Transfokal- oder Progressivgläser genannt). Sie bestehen aus einer im allgemeinen großen Fernteilzone, die stufenlos in die Nahteilzone übergeht. Ihre Wirkung beruht auf einer Flächenform, bei der die Krümmung nicht örtlich konstant ist wie bei einer Kugelfläche. Von einem Bezugspunkt des Fernteiles aus erstreckt sich ein gleitender Bereich stetiger Zunahme, der Progressionskanal, nach nasal unten zum Bezugspunkt des Nahteiles (Abb. 22). Die Breite des Progressionskanales unterliegt dabei einer grundsätzlichen Einschränkung (Satz von Minkwitz). Da für jeden Punkt des Progressionskanales gelten soll, daß die Flächenkrümmung in meridionaler Richtung ebenso groß wie in sagittaler ist, bedeutet das, daß in jedem einzelnen Sagittalschnitt die zunehmend stärkere Flächenkrümmung auf die schwächere der Grundlinse reduziert werden muß. Daraus resultiert ein erheblicher Astigmatismus neben dem Progressionskanal (Abb. 23).

Angestrebt wird einerseits, den Astigmatismus nur in solchen Bereichen zur Geltung kommen zu lassen, in denen er nicht mehr stört, und andererseits, ein angenehmes, fehlerfreies Nahblickfeld zu gestalten. In dem Bestreben, zu einem optimalen Kompromiß zwischen diesen beiden Tendenzen zu kommen, ist international bereits eine unübersehbare Vielzahl von Flächenvarianten für Gleitsichtlinsen entwickelt worden. Die Problematik soll an einem modernen Gleichtsichtglas in Abb. 24 verdeutlicht werden.

Bei den Gleitsichtgläsern älterer Bauart wurden pendelnde Schleifwerkzeuge eingesetzt, die eine progressive Radienverkürzung beim Vorschub vom Fern- in das Nahteil zuließen. Die heutigen, sehr kompliziert gestalteten Progressivflächen werden mit einfach rotierenden Fräs- und Polierwerkzeugen durch computergesteuerte Bewegungen der Linse in allen drei Freiheitsgraden gefertigt. Gleitsichtgläser müssen nach Anweisung der Hersteller sehr genau angepaßt, d.h. bezüglich der Augen justiert werden. Sie stellen aber trotz ihrer unvermeidbaren Abbildungsfehler im Übergangs- und Nahbereich heute unverzichtbare Sehhilfen für Alterssichtige beim Nahesehen, am Arbeitsplatz und beim Fernesehen dar, wobei die Vorteile des lückenlosen Schärfebereiches von der Ferne zur Nähe und umgekehrt allgemein die Nachteile der in bestimmten Zonen unzureichenden Bildfehlerkorrektur überwiegen.

6) Absorbierende B. (Lichtschutzgläser). Man unterscheidet Reizschutzgläser, die eine Lichtdämpfung von bis zu 20% aufweisen, Blendschutzgläser mit mehr als 20% Lichtdämpfung sowie Filtergläser, die dank spezieller Absorptionseigenschaften für bestimmte Spektralbereiche mehr oder weniger durchlässig sind.

Reiz- und Blendschutzgläser haben vier Funktionen: Lichtdämpfung, d.h. Reduzierung des Lichtstromes im gesamten sichtbaren Spektrum, Schutz vor Ultraviolett- oder Infrarotstrahlung, Minderung von Störlicht sowie Verbesserung der optischen Abbildung.

Zur Kennzeichnung der Absorptionseigenschaften wird heute der Begriff Lichtdämpfung bzw. Lichtreduktion benutzt, der die Lichtstromminderung durch Absorption und Reflexion zusammenfaßt. Der Transmissionsgrad (Durchlässigkeitsgrad) ist komplementär zum Dämpfungsgrad.

Reiz- und Blendschutzgläser müssen im spektralen Bereich des UV zwischen 300 und 330 nm unbedingt schützen. Man unterscheidet folgende Anteile der UV-Strahlung:

Strahlung im UV-C-Bereich (Wellenlänge von 100 bis 280 nm), die an der Hautoberfläche absorbiert wird und dort Verbrennungen bzw. Schädigungen hervorruft. Sie kommt in der natürlichen Atmosphäre aufgrund der absorbierenden Wirkung der Ionosphäre nicht vor, wird aber von künstlichen UV-Strahlern erzeugt.

Strahlung im UV-B-Bereich (von 280 bis 315 nm), deren kurzwelligerer Anteil zwar auch noch stark von der Atmosphäre absorbiert wird, deren längerwelliger Anteil aber bei besonders reiner Atmosphäre und im Gebirge wirksam wird. Die menschliche Haut kann sich durch stärkere Pigmentierung und Verdickung der Hornschicht gegen höherer UV-Belastung schützen, das Auge hingegen nicht. Es reagiert bei Überschreitung bestimmter Bestrahlungsdosen mit Entzündungen der Hornhaut (Photokeratitis) und der Bindehaut (Photokonjunktivitis). Die UV-B-Strahlung dürfte bei Überdosierung auch für die Entstehung chronischer Hautveränderungen und des Hautkrebses verantwortlich sein.

Strahlung im UV-A-Bereich (von 315 bis 380 nm). Dies ist der unschädliche Anteil der UV-Strahlung, für den normale Brillengläser durchlässig sind, der aber immerhin noch störendes Fluoreszenzlicht in der Augenlinse entstehen läßt.

B. haben folgende Absorptionseigenschaften:

Farblose B. haben im sichtbaren Spektralbereich eine Transmission von etwa 90%. Sie sind durchlässig im UV-A-Bereich und im kurzwelligen Infrarot-Bereich.

Rosé-Gläser sind Reizschutzgläser, die aufgrund ihrer speziellen Eigenschaft, UV-Licht zu absorbieren, besonders für die Benutzung im Freien und unter UV-haltigem Kunstlicht sowie für UV-empfindliche Personen geeignet sind. Die Lichtschwächung im UV-Bereich und im blauen Spektralbereich des sichtbaren Lichtes bedingt eine zartrosa Färbung der Linsen. Die Lichtdämpfung beträgt bei einer Linsendicke von 2 mm etwa 12%.

Uro-Gläser sind ebenfalls Reizschutzgläser. Sie weisen im UV-Bereich ähnliche Eigenschaften wie die Rosé-Gläser auf, absorbieren aber beträchtlich im sichtbaren roten und im infraroten Bereich. Daher erscheinen sie leicht grün getönt. Sie wirken als Wärmeschutzfilter für das Auge besonders bei Glühlampenlicht hoher Wärmestrahlung und bei Umgang mit offenem Feuer. Bei einer Linsendicke von 2 mm beträgt die Lichtdämpfung etwa 15%.

Durchgefärbte Blendschutzgläser, z.B. vom Typ Umbral oder Heliosal, absorbieren dank des farbigen Glaswerkstoffes stark. Da bei massegefärbten Gläsern die Linsendicke Einfluß auf die Absorption hat, treten Dämpfungsunterschiede zwischen Rand- und Zentralzone auf, die nur bis zu Linsenwirkungen von ±3,0 dpt vertretbar sind. Bei stärker gekrümmten Linsen sollten Blendschutzlinsen mit absorbierender Oberflächenbeschichtung verwendet werden.

Beschichtete Blendschutzgläser bestehen aus einer farblosen Grundlinse und einem im Hochvakuum aufgetragenen absorbierenden System dünner Schichten. Der Vorteil dieser Gläser liegt in der Gleichmäßigkeit der Lichtdämpfung sowohl in zentralen als auch peripheren Zonen selbst bei starker Absorption. Auch bei allen Arten astigmatischer, prismatischer, bifokaler, trifokaler und multifokaler Linsen wird durch die Beschichtung eine über die ganze Linsenfläche hinweg gleichmäßige Dämpfung erzielt. Beschichtungen werden meistens auf Silikatglas aufgebracht. Plastikwerkstoffe können beschichtet werden, wenn eine Silikatzwischenschicht aufgebracht wird.

Blendschutzgläser aus Plastik weisen eine über die Linsenfläche gleichmäßige Lichtdämpfung auf, wenn sie oberflächengefärbt sind. Diffundiert der Farbstoff bei der Einfärbung in tiefere Schichten, so ist unterschiedliche Lichtdämpfung zwischen Mitte und Rand aufgrund der Linsenform vorhanden wie bei den massegefärbten Silikatgläsern. Schutzgläser.

Bei Polarisations-B. ist eine Polarisationsfolie zwischen zwei dünnen Linsen eingekittet. Die Lichtdämpfung beträgt normalerweise etwa 65% bei einer Linsendicke von 3 mm. Sie reduzieren außerdem Reflexe vor allem von horizontalen Objektflächen, wodurch nicht nur ein Blendschutz, sondern auch eine Kontraststeigerung bewirkt wird. Die Reflexminderung beruht darauf, daß schräg einfallendes Licht bei der Reflexion senkrecht zur Einfallsebene partiell (bei Einfall unter dem Brewster-Winkel sogar vollständig) linear polarisiert wird. Es findet daher eine teilweise (im Brewster-Falle vollständige) Auslöschung statt, wenn das reflektierte Licht durch eine Polarisationsfolie tritt, deren Durchlaßrichtung parallel zur Einfallsebene ist. Reflexe speziell von horizontal angeordneten Flächen (z.B. Reflexlicht von feuchten Straßenoberflächen, das den Autofahrer blendet) werden daher deutlich verringert, wenn man eine Polarisationsbrille verwendet, bei der die Schwingungsrichtung (Durchlaßrichtung) der beiden Folien vertikal liegt.

Polarisationsbrillen werden auch zur Spannungsprüfung von Glaswaren benutzt. Dazu wird der zu prüfende Gegenstand, der infolge mechanischer Spannung eine Spannungsdoppelbrechung aufweist, auf eine dunkle Glas- oder Kunststoffplatte gestellt, die als Polarisator wirkt, und durch die als Analysator wirkende Polarisationsbrille unter einem geeigneten Winkel betrachtet. Polarisationsgläser für diese speziellen Anwendungen enthalten neben der zwischen die dünnen Linsen gekitteten Polarisationsfolie noch eine Rotfolie.

Photochrome (phototrope) B. bestehen aus Borsilikatgläsern, die durch kombinierten Zusatz von Silbersalzen und Alkalihalogeniden sowie durch die Anwendung einer speziellen Schmelztechnologie mit einer sehr sorgfältig kontrollierten Wärmenachbehandlung die Eigenschaft erlangen, sich bei Belichtung einzudunkeln und nach Beendigung der Lichteinwirkung wieder aufzuhellen (photochrome Gläser, Photochromie). Die Eindunklung und die Aufhellung erfolgen mit Verzögerung. Wärmezufuhr verringert die Reaktionszeit und die Lichtdämpfung. Wegen der UV-Abhängigkeit der Photochromie ist die Wirksamkeit des Blendenschutzes dieser Gläser in Innenräumen oder hinter Fahrzeugscheiben eingeschränkt.

7) Reflexgeminderte B. Dabei handelt es sich um B., die mit reflexmindernden Schichten versehen werden, um Lichtverlust und störende Lichterscheinungen sowie Kontrastverlust zu vermeiden (Abb. 24).

Da der Reflexionsgrad mit steigender Brechzahl n stark zunimmt – er beträgt z.B. bei Kronglas mit n=1,5 etwa 4%, bei Schwerflintglas mit n=1,7 etwa 7% –, ergibt sich für höherbrechende Gläser eine größere Notwendigkeit der Entspiegelung. Der sogenannte Einfach-T-Belag ermöglicht noch keine 100%ige Entspiegelung. Zu einer nahezu idealen Entspiegelung gelangt man erst durch Anbringen eines Mehrfachschichten-T-Belages (Abb. 25), der aus einer Folge von drei bis sechs absorptionsfreien Schichten mit unterschiedlicher Brechzahl und Dicke besteht. optische Schichten.





Brillengläser 1: Festigkeit von Glaswerkstoffen für Brillengläser nach Härtung.



Brillengläser 2: Schichtaufbau einer oberflächengehärteten, entspiegelten Plastiklinsenfläche (Orma Omega).



Brillengläser 3: Formen und Wirkungen sphärischer Einstärkengläser.



Brillengläser 4: Beispiele für Lentikulargläser. a) positive Linse mit flachem Lentirand, b) positive Linse mit gewölbtem Lentirand, c) positive Linse mit asphärischem Lentirand, d) negative Linse mit gewölbtem Lentirand. Gestrichelt: Linsen in Normalausführung. 1 optisch wirksame Zone, 2 optisch unwirksame Lentirandzone, 3 optisch indifferente Übergangszone, d1 Mittendicke der Lentiausführung, d2 Mittendicke der Normalausführung, d3 Randdicke der Lentiausführung, d4 Randdicke der Normalausführung.



Brillengläser 5: Flächengestaltung astigmatischer Brillengläser. a) innentorisch, b) außentorisch.



Brillengläser 6: Astigmatisch wirkende Linsenflächen. a) Zylinder, b) konvex-zylindrisch,
c) konkav-zylindrisch, d) Torus tonnenförmig,
e) Torus wulstförmig, f) konvex-torisch, g) konkav-torisch. rM Meridianradius, rR Rotationsradius.



Brillengläser 7: Strahlengang durch eine astigmatische Linse mit schwächer brechendem Hauptschnitt HI (Achse) und stärker brechendem Hauptschnitt HII.



Brillengläser 8: Formen und Wirkungen astigmatischer Einstärkengläser.



Brillengläser 9: Lichtablenkung durch ein Planprisma (a), eine prismatische positive Linse (b) und eine prismatische negative Linse (c).



Brillengläser 10: Unterschiedliche Lage prismatischer Linsen. a) und b) Meßstellung im Scheitelbrechwertmesser, c) Gebrauchsstellung.



Brillengläser 11: Verschiedene Ablenkungswinkel bei charakteristischen Strahlenverläufen durch das Korrektionsprisma, δM < δK < δS.
a) Minimum der Ablenkung, b) Korrektionsmeßstellung,
c) Scheitelmeßstellung.



Brillengläser 12: Formen und Wirkungen prismatischer Einstärkengläser.



Brillengläser 13: Zweistärkenglas mit sichtbar abgesetzter Trennungslinie und Bildsprungfreiheit, Typ Dufo. C2 Krümmungsmittelpunkt.



Brillengläser 14: Zweistärkenlinse mit unauffällig an der Vorderfläche abgesetztem kreiszweieckigen Nahteil (Plastiklinse), das die Bedingungen der Bildsprungfreiheit erfüllt. C1 Krümmungsmittelpunkt, α Prismenkeilwinkel.



Brillengläser 15: Zweistärkenlinse mit dingseitiger Doppelfläche und rundem Nahteil. C1 Krümmungsmittelpunkt, α Prismenkeilwinkel.



Brillengläser 16: Zweistärkenglas mit außenseitig verschmolzenem runden Nahteil und Beeinflussung des chromatischen Querfehlers.



Brillengläser 17: Zweistärkenlinse mit rundem, an der Innenfläche eingeschmolzenen Nahteil. C2 Krümmungsmittelpunkt, α Prismenkeilwinkel.



Brillengläser 18: Zweistärkenlinse mit eingeschmolzenem kreiszweieckigen Nahteil und gerader Übergangslinie. Der Bildsprung ist unvermeidbar, da die Krümmungsmittelpunkte C1, C2 und C3 nicht auf einer Geraden liegen, aber er ist relativ gering (kleiner Prismenkeilwinkel α). Aus den Versetzungsbeträgen x und y des Nahteiles ergibt sich der Schwenkungswinkel β, der der Konvergenz des Augenpaares beim Nahesehen Rechnung trägt. MF optischer Mittelpunkt des Fernteiles, GF geometrischer Mittelpunkt des Fernteiles, MN optischer Mittelpunkt des Nahteiles, GN geometrischer Mittelpunkt des Nahteiles.



Brillengläser 19: Herstellung von Zweistärkengläsern mit verschmolzenem kreiszweieckigen Nahteil. 1 Herstellung des Ergänzungsteils A und des Nahteils B, 2 Verschmelzen zum Button, 3 Fräsen und Polieren der Verschmelzflächen am Button und Countersink C (Grundlinse), 4 Rohverschmelzling, 5 Linse nach Abfräsen des Button, 6 fertige Zweistärkenlinse. ne Brechungsindex bei der Wellenlänge 546,07 nm (grüne Quecksilberlinie).



Brillengläser 20: Dreistärkenglas. 1 Fernteil, 2 Zwischenteil, 3 Nahteil. n1 < n2 < n3 unterschiedliche Brechzahlen.



Brillengläser 21: Schärfebereiche eines Bifokal- und eines Trifokalglases.



Brillengläser 22: Bezugspunkte und Wirkungszonen eines Gleitsichtglases.
B1 Bezugspunkt Ferne,
B2 Bezugspunkt Nähe,
S' Scheitelbrechwert,
Add. (Addition) Nahzusatz.



Brillengläser 23: Beispiel für Wirkungsverlauf und Astigmatismusverteilung an einem Gleitsichtglas. a) Linien konstanter mittlerer Flächenbrechwerte und deren Beträge, b) Linien gleicher astigmatischer Nebenwirkungen.



Brillengläser 24: Lichtverluste und Störlichter an Brillengläsern. 1 von vorn einfallendes Licht, 2 rückwärtige Lichter, 3 störende Lichterscheinungen durch Reflexe an der Vorder- und Rückfläche, 4 Lichtverluste durch Reflexion.



Brillengläser 25: Spektraler Reflexionsgrad ρ für unbeschichtetes und beschichtetes Kronglas.

Lesermeinung

Wenn Sie inhaltliche Anmerkungen zu diesem Artikel haben, können Sie die Redaktion per E-Mail informieren. Wir lesen Ihre Zuschrift, bitten jedoch um Verständnis, dass wir nicht jede beantworten können.

  • Die Autoren
Roland Barth, Jena
Dr. Artur Bärwolff, Berlin
Dr. Lothar Bauch, Frankfurt / Oder
Hans G. Beck, Jena
Joachim Bergner, Jena
Dr. Andreas Berke, Köln
Dr. Hermann Besen, Jena
Prof. Dr. Jürgen Beuthan, Berlin
Dr. Andreas Bode, Planegg
Prof. Dr. Joachim Bohm, Berlin
Prof. Dr. Witlof Brunner, Zeuthen
Dr. Eberhard Dietzsch, Jena
Kurt Enz, Berlin
Prof. Joachim Epperlein, Wilkau-Haßlau
Prof. Dr. Heinz Falk, Kleve
Dr. Wieland Feist, Jena
Dr. Peter Fichtner, Jena
Dr. Ficker, Karlsfeld
Dr. Peter Glas, Berlin
Dr. Hartmut Gunkel, Berlin
Dr. Reiner Güther, Berlin
Dr. Volker Guyenot, Jena
Dr. Hacker, Jena
Dipl.-Phys. Jürgen Heise, Jena
Dr. Erwin Hoffmann, Berlin (Adlershof)
Dr. Kuno Hoffmann, Berlin
Prof. Dr. Christian Hofmann, Jena
Wolfgang Högner, Tautenburg
Dipl.-Ing. Richard Hummel, Radebeul
Dr. Hans-Jürgen Jüpner, Berlin
Prof. Dr. W. Karthe, Jena
Dr. Siegfried Kessler, Jena
Dr. Horst König, Berlin
Prof. Dr. Sigurd Kusch, Berlin
Dr. Heiner Lammert, Mahlau
Dr. Albrecht Lau, Berlin
Dr. Kurt Lenz, Berlin
Dr. Christoph Ludwig, Hermsdorf (Thüringen)
Rolf Märtin, Jena
Ulrich Maxam, Rostock
Olaf Minet, Berlin
Dr. Robert Müller, Berlin
Prof. Dr. Gerhard Müller, Berlin
Günter Osten, Jena
Prof. Dr. Harry Paul, Zeuthen
Prof. Dr. Wolfgang Radloff, Berlin
Prof Dr. Karl Regensburger, Dresden
Dr. Werner Reichel, Jena
Rolf Riekher, Berlin
Dr. Horst Riesenberg, Jena
Dr. Rolf Röseler, Berlin
Günther Schmuhl, Rathenow
Dr. Günter Schulz, Berlin
Prof. Dr. Johannes Schwider, Erlangen
Dr. Reiner Spolaczyk, Hamburg
Prof. Dr. Peter Süptitz, Berlin
Dr. Johannes Tilch, Berlin (Adlershof)
Dr. Joachim Tilgner, Berlin
Dr. Joachim Träger, Berlin (Waldesruh)
Dr. Bernd Weidner, Berlin
Ernst Werner, Jena
Prof. Dr. Ludwig Wieczorek, Berlin
Wolfgang Wilhelmi, Berlin
Olaf Ziemann, Berlin


Partnerinhalte