DieBrillenglastechnologie wird kontinuierlich weiterentwi­ckelt, um Brillenträgernin jeder Lebenslage ein klares und kon­trastreiches Sehen zu ermöglichen.Insbesondere Gleitsichtglä­ser werden seit ihrer Erfindung Ende der 50er Jahrein vielen Belangen immer wieder verbessert. Das von Essilor verwendeteWavefront-Management-System bietet bis heute unzähligen Brillenträgern eineungetrübte Sicht der Dinge.

Eserlaubt eine deutlich genauere Berechnung der einzelnen Sehbereiche einesGleitsichtglases- also Fern-, Zwischen- und Nahbereich - sowie die Minimierungder für Gleitsichtgläser typischen Abbildungsfehler, welche die Sehschärfebeein­trächtigen. Es werden dabei nicht nur einfache Abbildungsfehler, sondernauch so genannte Abbildungsfehler höherer Ordnung beträchtlich re­duziert.Somit wird dem Brillenträger ein scharfes, kontrastreicheres oder eben„hochauflösendes“ Seh­en ermöglicht. Der folgende Artikel soll die Wellen­front-Technologieund deren Einwirkung auf das Brillenglasdesign genauer erläutern.

Abbildungsfehler und Brillenglas

Umscharfes und kontrastreiches Sehen in allen Sehbereichen zu erzielen, müssendie unterschiedlichen Abbildungsfehler, die in allen Brillengläsern auftreten,so weit wie möglich beseitigt werden. Der Ein­fluss des sphärischen Fehlers unddes Astigmatismus sind bereits weitgehend untersucht worden und dienen bei derEntwicklung von herkömmlichen Brillengläsern bereits als wertvolle Hilfe. MitVari­lux Physio wird ein Maximum an Abbildungsfeh­lern höherer Ordnungkorrigiert, um ein möglichst perfektes Brillenglas herzustellen. Essilor wähltden Weg der Perfektion des Glases, um dieses von möglichst allenAbbildungsfehlern zu befreien. Mit anderen Worten wird die ganze Effizienz derAberrometrie auf die Glastechnologie gelegt, was erlaubt, den Wirkungsgrad zumaximieren und dem Augen­optiker ein präzises, refraktiv reproduzierbares Ins­trumentzu liefern, um den hohen Sehansprüchen seiner Kundschaft gerecht zu werden.

Wellenfront und Aberrationen

UmAbbildungsfehler höherer Ordnung erfolgreich zu analysieren, muss das Licht alsWelle betrachtet werden, die so genannte Wellenfronten aufweist. Wellenfrontensind virtuelle Oberflächen, auf de­nen die Punkte phasengleich schwingen. DieAbbildungsfehler höherer Ordnung zeigen sich in Wellenfront-Deformationen undlassen sich mathematisch mit den so genannten Zernike-Polyno­men beschreibenund auf bestimmte Grundformen reduzieren.

Diesewurden vom bekannten niederländischen Mathematiker und Physiker Frits Zernike(1888-1966) entwickelt, um die Zerlegung aller optischen Abbildungsfehler einesLinsensystems in ihre elementaren Grundbestandteile zu ermög­lichen. Dadurchlässt sich anschaulich darstel­len, welche Abbildungsfehler z.B. inPupillenöffnungsgrösse in jedem Bereich eines Brillenglases anzutreffen sind.Jedem Polynom lässt sich ein bestimmter Abbildungsfehler zuordnen. Die be­reitsso oft gesehenen farbigen Darstellungen zei­gen farbkodierte Darstellungen überden Pupillenquerschnitt (grün: keine Wellenfrontfehler, rot: die Wellenfrontläuft im Vergleich zu einer fehler­freien Abbildung zu schnell, blau: dieWellenfront ist verzögert).

Inder Brillenoptik sind die ersten beiden Ebe­nen der dargestelltenAbbildungsfehler wohl be­kannt. Verkippung (prismatische Wirkung), Defokussierung(Stärkenfehler) und Astigmatismus. Diese so genannten Aberrationen «niederer»Or­dung hängen direkt mit der Korrektion zusam­men. Die Koma gehört zu denAberrationen hö­herer Ordnung.

DieKoma liegt vereinfacht vor, wenn die eine Seite des Linsensystems einen anderenBrechwertaufweist als die andere. Die Koma verwandelt ei­nen Bildpunkt in einenasymmetrischen Schweif. Abbildungsfehler höherer Ordnung führen ebenso wie dieanderen Abbildungsfehler zu einer drastischen Schwächung des Kontrasts unddamit der Sehschärfe - dies umso schwerwiegender, je grös­ser die Pupille ist.

Twin-RX

Dasso genannte „Wavefront-Management-System“ wurde in seiner Wirkung von adaptivenOptiken, die bei Weltraumteleskopen Anwendung finden, ab­geleitet. DieWeltraumspiegel können während der Observation aktiv gebogen werden, um sokleinflächige Aberrati­onen auszugleichen, die z.B. durch unterschiedlicheBrechungsindizes verschieden warmer Luftschichten entstehen.

Wenngleichdie Wellenfront-Technologie an sich nicht neu ist, fand sie bei Varilux Physioerstmals Anwendung. Sie diente damit als Grundlage für die von Essilorweiterentwickelten Berechnungs- und Fertigungstechnologien und wurde damals zumPatent angemeldet. Heutzutage ist sie als Twin RX-Technologie bekannt.

Twinbedeutet kombinieren: Zwei technologische Hauptinnovationen wurden miteinanderkombiniert, wobei sich die erste auf die Designberechnung und die zweite aufden Fertigungsprozess bezieht.

• Design: Wavefront-Management-System. Es berechnet die optische Ziel­funktion durch Einsatz der Wellenfront-Technologie.
• Prozess: Point-by-Point-Twinning. Berechnung der Vorder- und Rückflächenkombinationen des Brillenglases Punkt für Punkt. Ermöglicht durch den Einsatz von digital Surfacing (digitaler Schleiftechnik patentiert durch Essilor) deren Fertigung.

Was ist das Wavefront­-Management-System?

Das Wavefront-Management-System (WMS) basiert aufumfangreichen Analysen, die Essilor in Zusammenarbeit mit Forschungslabors aufder ganzen Welt durchgeführt hat. Während man die Berechnungen in derAugenoptik bisher auf Basis einzelner Lichtstrahlen durchführte, setzt WMS aufdie Methoden der Wellenoptik. Mit diesem Ansatz war es erst­mals in derAugenoptik möglich, die Ei­genschaften des durch die Pupille in das Augeeintretenden Lichtbündels vollstän­dig zu analysieren: Tritt eine Lichtwelledurch ein Brillenglas, so wird deren Wel­lenfront vom Glas geformt. Je geringerdie Abweichung vom Idealwert, desto besser kann man mit mathematischenVerfahren die optischen Eigenschaften eines Brillenglases für alleBlickrichtungen beschreiben und die Abbildungsfehler in jedem Punkt durchentsprechende Korrekturwerte mi­nimieren. Mit dem WMS ist es so gelun­gen, dieKontrolle über die Wellenfronten in allen Sehbereichen zu erlangen.

Sehen im Fernbereich

PhysiologischeStudien belegen, dass Aberrationen höherer Ordnung, speziell die Koma, zuverschwommener Abbildung führen, was besonders im Fernbereich bei erweiterterPupille (oder grosser Pupil­le) kritisch ist. Varilux Physio minimiert mitHilfe des Wavefront-Management-­Systems nicht nur die einfachen Aberra­tionen,sondern auch Aberrationen hö­herer Ordnung im Fernbereich.

Sehen im Zwischenbereich

Im Zwischenbereich weisen alle GleitsichtgläserAstigmatismen zu beiden Sei­ten des Meridians auf, der bei höherer Additionstärker ausfällt. Der klassische Ansatz besteht darin, den Umfang desAstigmatismus lediglich bestmöglich zu reduzieren und diesen weit weg vomMeridian zu konzentrieren. Essilor bringt diesen aber in der Breite dergesamten Augenpupille (Durchschnittswert) un­ter Kontrolle. Hier spielt dieAusrichtung der Achse des Rest-Astigmatismus eine wichtige Rolle. VerschiedeneAnalysen haben gezeigt, dass das Auge bei Astigmatismen verstärkt aufsenkrechte Bildlini­en akkommodiert, beispielsweise, um die Lesbarkeit einesTextes zu verbessern. Dies wird erleichtert, wenn die Achse senkrechtausgerichtet ist. Bei Varilux Physio konn­te das Wavefront-Management-Systemsowohl die Wirkung des Rest-Astigma­tismus im Auge verringern als auch seineAchse senkrecht ausrichten. Somit ermög­licht Varilux Physio die Wahrnehmungbreiterer Felder im Zwischenbereich. Die Verbesserung wird durch Tragetestsbestätigt. Durch den erhöhten und komfortab­len Zwischenbereich erleichtert mandem Anfänger den Einstieg.

Sehen im Nahbereich

Beim Sehen im Nahbereich nehmen wir ganz unterschiedlicheHaltungen ein. Dies hängt massgeblich mit der auszuführenden Aufgabe und demUmfeld zusammen. Ausserdem ist die Haltung von Person zu Person verschieden. Inder heutigen Zeit werden die Sehansprüche immer grösser, besonders Naharbeitenwerden verstärkt ausgeführt, somit ist eine möglichst ausgedehntes Nah-­Sehfeldunumgänglich. Das Wavefront-­Management-System weitet den Bereichstabilisierter Wirkung in der Nähe senkrecht und waagerecht aus und reduziertsomit die Aberrationen höherer Ordnung. Das Auge tastet eine grössere Zone desGlases ohne Korrektionsbewegungen des Kopfes ab. Für den Brillenträger bedeutetdies mehr Komfort durch geringeren Haltungszwang

Höchste Präzision

Mit demWavefront-Management-Sys­tem können die Eigenschaften eines Bril­lenglases anjeder Stelle genau beschrieben werden. Damit diese Beschreibung demBrillenglasträger tatsächlich zugute kommt, muss dieselbe Präzision jedoch auchbei der Fertigung der Gläser erreicht werden. Da­für hat Essilor eine spezielledigitale Fertigungstechnologie entwickelt, die ebenfalls auf einem patentiertenVerfahren basiert, das sogenannte Point-by-Point-Twinning. Bei diesem Verfahrenwerden die korres­pondierenden Punkte der Glasvorder- und -rückflächeaufeinander abgestimmt und für jede Korrektion individuell gestaltet. DieseOptimierung gilt für Kombinati­onen von Sphäre wie auch Zylinder, Achse,Addition und Prisma. Sie führt zu Millio­nen unterschiedlichster, komplexerOberflächenvarianten. Point-by-Point Twinning erlaubt die Fertigung des Glasesmit der Genauigkeit von 100 nm für diesen Pro­zess.

Eine Erfolgsgeschichte­

Die Einführung von Varilux Physioim Jahre 2006 war ein Erfolg auf der ganzen Linie. Weltweit wurde seit derEntwick­lung von Varilux Comfort kein Gleitsicht­glas häufiger abgegeben. Nachumfang­reichen Tests in der Forschungsabteilung von Essilor Inrernational sowiein Studi­en von unabhängigen Universitäten hat­te auch der Markttest unterAlltagsbe­dingungen in Deutschland, Frankreich, Australien, Frankreich, USA undGross­britannien die Stärken von Varilux Physio bewiesen. Es nahmen weltweit150 Au­genoptiker und Optometristen und 2000 Konsumenten verschiedensterTätigkeits­felder teil. Bereits im Vorfeld war das Er­gebnis überwältigend. DieZufriedenheit der Gleitsichtglaskunden mit Varilux Phy­sio lag bei 97 Prozent,selbst Einsteiger waren zu 92 Prozent zufrieden. Die hohe Verträglichkeitsrateund die schnelle Angewöhnung kombiniert mit nie erreichter scharfer Sicht warbahnbrechend. Selbst bis zum heurigen Tag, also nach zwei Jah­ren, ist VariluxPhysio ein modernes Gleit­sichtglas, welches mit allen Features derHerstellungstechnik versehen ist. In der Schweiz fordert der Markt einehochpräzi­se Lösung. Ausgereifte und für den Augenoptiker reproduzierbareTechniken bilden den Grundstein für zufriedene Kunden. Varilux Physio bietetalle Faktoren kombi­niert mit extrem kurzen Lieferzeiten.

Der Prüfung überdrüssig. Wahre Geschichten aus einemOptikerleben

Es spielte sich vor genau 40 Jahren während meiner HFP,oder wie man damals sagte, Meisterprüfung, ab. Die Prüfungen wurden damals nochin der alten Gewerbeschule in Luzern durchgeführt. Es war ein warmer Frühling,so dass man sich in den Prüfungspausen draussen in einem kleinen Kaffee treffenund die Prüfungserfahrungen austauschen konnte. Wir hatten gerade dieschriftlichen Prüfungen in Augenkunde abgeschlossen und diskutierten lebhaft.Da kam der Experte dieses Faches vorbei und fragte ziemlich aufgeregt einenMitprüfling, er habe beim Einsammeln der Aufgaben das falsche Blatt, nämlichein leeres, abgegeben und müsse doch das Aufgabenblatt noch bei sich haben.

Der Angesprochene antwortete in breitem Berndeutsch: «Neinei, das isch scho richtig. i ha dänkt, lie­ber gsung u zwäg bis siebezgi alsd'Meischterprüefig bestah". Wir alle, auch der Experte, waren erstaunt über diese Aussage. Der Prüfling trank seinen Kaf­fee ruhig aus, erhob sich undwünschte uns noch viel Glück beim Fortgang unserer Prüfung. Ob er seine Prüfungspäter noch nachgeholt hat und «gsung u zwäg" 70 Jahre alt geworden ist.entzieht sich meines Wissens.