Neuentwicklungen in der Augenoptik wurden zu allen Zeiten gemacht. Speziell bei Lupen gab es in größeren Abständen immer wieder neue Impulse. Das stetige Fortschreiten der technischen Möglichkeiten ermöglicht heute, neue Linsensysteme zu designen, die vor einigen Jahren weder durch die unzureichende Präzision in der Herstellung noch von der Preisgestaltung herstellbar waren. Der Werdegang eines neuen Linsenssystems soll hier, ausgehend vom Lesestein, bis zu einem völlig neuen Linsensystem dargestellt werden.
Historie
Die älteste Aufsetzlupe, vielleicht auch das älteste optische Instrument auf dioptrischer Grundlage ist der Lesestein, der bereits im 11. Jahrhundert von dem arabischen Gelehrten Ibn el Haitham in seinem Werk „Schatz der Optik“ angegeben wurde. Darin beschreibt er ein „gläsernes Kugelsegment, welches dazu dienen könne, einen Gegenstand vergrößert erscheinen zu lassen“.
Die bekannteste Aufsetzlupe stellt die von den Sendliger Optischen Glaswerken im Jahr 1933 herausgebrachte Visolett-Lupe dar. Sie ist ein interessantes Beispiel dafür, dass selbst auf den einfachsten und scheinbar vollkommen bekannten Gebieten der Optik überraschende Erfindungen nicht ausgeschlossen sind.1 Diese Weiterentwicklung des Lesesteins hat durch Optimierung der Geometrie den Beleuchtungsstrahlengang der Lupe optimiert. Das Umgebungslicht wird durch die große Kugeloberfläche auf das Lesegut konzentriert.
Vorteile der Visolettlupe
Die besondere Geometrie der Visolettlupe, auf die hier nicht näher eingegangen werden soll, erzeugt immer einen Abbildungsmaßstab von 1:1,8. Das Lupenbild entsteht kurz hinter der Objektebene. Für den Benutzer bedeutet das, dass die periphere Fokusierebene mit der Bildebene nahezu identisch ist. Systembedingt sind die sphärischen Aberrationen sehr gering.
Verfügt der Benutzer über eine hohe Akkommodationsbreite kann durch Annäherung die Vergrößerung erheblich gesteigert werden. In der Regel wurden Visolletlupen aus Glas hergestellt. Das Gewicht der Lupe, je nach Durchmesser, ist dann nicht ganz unerheblich.
Erste Neuentwicklungen und Verbesserungen
Auch kleine, einfache Veränderungen können zu einer erheblichen Verbesserung optischer Systeme beitragen. Mit makroplus wurde von der Firma Eschenbach Optik GmbH erstmalig eine herkömmliche Hellfeldlupe segmentartig ausgebildet.
Die segmentartige Gestaltung mit Schrägeinblick ermöglicht eine leichtere Zeilenführung, erleichtert den Lesevorgang und erhöht dadurch die Lesegeschwindigkeit. In hochwertigem optischen Kunststoff hergestellt wurde zusätzlich eine erhebliche Gewichtsreduzierung bewirkt. Speziell für sehbehinderte Kinder wurde hier eine neue, einfache Sehhilfe geschaffen. Durch die hohe Akkommodationsbreite kann der Abbildungsmaßstab mehr als verdoppelt werden, siehe Abbildung 1.
Mit makro plus aspheric konnte der Abbildungsmaßstab erstmalig auf 1:2,2 angehoben werden, bei zusätzlicher Optimierung der Abbildungsqualität. Durch die asphärische Linsenoberfläche und die Veränderung der Basisgeometrie wurde dies ermöglicht.
Durch die breite Ausführung (90mm) können Zeitungsspalten nur durch Bewegen der Lupe von oben nach unten mühelos gelesen werden, siehe Abbildung 2.
Es werde Licht
Die Visolettlupe der Sendlinger Optischen Glaswerke zeichnet sich durch ein zusätzliches optisches Phänomen aus. Der Beleuchtungsstrahlengang der Visolettlupe unterscheidet sich erheblich von anderen Aufsetzlupen.
Die fast halbkugelartige Oberfläche konzentriert die aus dem Raum einfallenden Lichtstrahlen auf das Objekt. Hierdurch wird eine gute Ausleuchtung des Objektes erzeugt. Bei kurzem Benutzungsabstand oder geringer Umgebungshelligkeit wird jedoch ein Großteil dieses positiven Effektes wieder zunichte gemacht.
makrolux
Hellfeldlupen mit einer zusätzlichen Beleuchtung auszustatten war lange Zeit nicht möglich. Der Grund hierfür liegt im optischen System der Hellfeldlupe. Durch die untere Planfläche war es nahezu unmöglich mit externen Lichtquellen das Objekt zu beleuchten. Reflexe an der unteren Planfläche und innerhalb des optischen Systems führten dazu, dass zum einen die punktförmige Lichtquelle in das Benutzerauge reflektiert wurde, zum anderen kam das Licht nur zum Teil auf dem Objekt an (Totalreflexion).
Die Art und die Positionierung der Lichtquelle musste hier „neu erfunden“ werden. Mit makrolux wurde der Beleuchtungsstrahlengang mit Hilfe einer SMD-Lichtquelle erstmalig so optimiert, dass eine sehr helle, gleichmäßige Ausleuchtung gewährleistet ist, siehe Abbildung 3.
makrolux 3.6x
Da für einige Sehbehinderte der Abbildungsmaßstab nicht ausreichend ist, wurde ein weiteres neues Linsensystem entwickelt. Durch eine zusätzliche asphärische Linse oberhalb des asphärischen Segmentes konnte der Abbildungsmaßstab auf 1:3,6 erhöht werden. Die Vorteile bezogen auf den Abbildungsstrahlengang bzw. auf die Abbildungsqualität und auf den Beleuchtungsstrahlengang sind erhalten geblieben, siehe Abbildung 4.
menas
Ich möchte an dieser Stelle die eingangs zitierte Formulierung wiederholen. Auch bei scheinbar vollkommen bekannten Gebieten der Optik sind überraschende Erfindungen nicht ausgeschlossen.
Ein völlig neuartiges optisches System
Die Kombination aus Meniskuslinse und Asphäre führt zu einem Linsensystem, das bei einer variablen Benutzungsentfernung eine randscharfe und nahezu verzeichnisfreie Abbildung gewährleistet, siehe Abbildung 5.
Der Benutzer kann somit in dem für ihn angenehmsten Leseabstand lesen. Wenn es die Akkommodationsbreite zulässt kann der Abbildungsmaßstab von 1:3 durch Annäherung noch zusätzlich wesentlich erhöht werden.
Ein weiterer Vorteil dieses Linsensystems ist der große Durchmesser (63mm). Dadurch kann dieser hohe Abbildungsmaßstab (1:3) mühelos binokular genutzt werden. Hinzu kommt die geringe Bauhöhe von 45 mm. Die leichte Bauweise macht dieses System zur kleinsten mobilen Leuchtlupe mit hohen Abbildungsmaßstab und binokularer Nutzbarkeit.
Der Unterschied zu „normalen“ Standleuchtlupen
Bei herkömmlichen Standlupen bzw. Standleuchtlupen entsteht das virtuelle Bild relativ weit hinter der Objektebene (Abb. 6). Der empfohlene Benutzungsabstand Auge-Linse sollte eingehalten werden, um eine optimale Abbildungsqualität zu erreichen.
Bei diesem neuen Linsensystem (Meniskus-Asphäre) liegt das virtuelle Bild sehr nahe an der Objektebene. Der gewohnte Leseabstand bleibt erhalten. Der variable Benutzungsabstand erleichtert die Handhabung erheblich.
menas LUX
Bei der menas LUX wurde dieses neue optische System mit einer power-SMD-Beleuchtung ausgestattet. Da der Faktor Licht im Bereich Low Vision nicht zu unterschätzen ist, wurde auch bei diesem Produkt auf eine gleichmäßige, helle Ausleuchtung des Lesegutes Wert gelegt.
Der theoretisch ermittelte Vergrößerungsbedarf kann bei guter Beleuchtung oftmals um eine Vergrößerungsstufe niedriger gewählt werden. Aus diesem Grund ist es wichtig, dieses neue System immer auszuprobieren, auch wenn der ermittelte Visuscc eine höhere Vergrößerung erfordern würde.
Im Low Vision Bereich kann über Kombinationen mit überhöhten Additionen oder mit prismatischen Halbbrillen auch bei hochgradiger Sehbehinderung geholfen werden.
Fazit
Die oben dargestellten Entwicklungsschritte vom Lesestein bis menas LUX – siehe Abbildung 7 und 8 – zeigen, dass durch wissenschaftliche Grundlagenforschung und neue Technologien immer wieder neue, für den Nutzer komfortablere Alltagshilfen entwickelt werden können. menas LUX von Eschenbach Optik GmbH ist eine neue, unauffällige Sehhilfe mit einer ausgewöhnlichen optischen Leistung.
Dipl.-Ing.(FH) Kurt Winkler
c/o Eschenbach Optik GmbH
Schopenhauerstr. 10
90409 Nürnberg
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