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Brillenglas-Technologien der Zukunft: von Autofokus über Elektro-Gleitsicht bis Laser-Projektionen auf der Netzhaut

Mittlerweile können Smart Glasses durchaus eine sinnvolle Erweiterung des Portfolios im Fachgeschäft sein: Immerhin benötigen auch deren Nutzer Korrektionsgläser. Doch die immer populärer werdenden KI-Brillen sind nur die Spitze eines riesigen Eisbergs: Zukünftige smarte Brillen können ihre Gläser automatisch scharf stellen – und das ist nur der Anfang. Solche Technologien haben durchaus das Potenzial, den Beruf des Augenoptikers zu verändern, denn sie fordern völlig neue Beratungs- und Verkaufskonzepte.

Glas-Technologien der Zukunft - von Autofokus über Elektro-Gleitsicht bis Laser-Projektionen auf der Netzhaut

Brille mit Autofokus: IXI und erste adaptive Korrektionsbrillen

Kein gänzlich Unbekannter mehr ist IXI: Dem finnischen Startup ist es gelungen, mithilfe von Eyetracking und Flüssigkristall Gläser zu entwickeln, die automatisch ihre Brechkraft ändern – je nachdem, wohin der Träger blickt. Dabei soll es eine Autofokus-Einstellung für den Nah- und eine für den Fernbereich geben – speziell entwickelt für Presbyopie. Die Technologie hierfür ist bereits gut ausgereift, weshalb der Markteintritt nicht mehr lange auf sich warten lassen dürfte.

Involviert ist hier übrigens auch der schweizerische Brillenglashersteller optiswiss. Er unterstützt das Startup IXI dabei, die Autofokus-Technologie in die Serienproduktion zu bringen. Rein äußerlich setzt man bei dem Produkt auf leichte Fassungen und unsichtbar integrierte Sensorik, damit es alltagstauglich ist.

IXI Autofocus Brille
Bild: IXI Eyewear

Elektronische Fokus-Gläser: Deep Optics und fließende Gleitsicht

Deep Optics N32
Bild: Deep Optics

Einen ähnlichen Ansatz, der jedoch auf einer etwas anderen Technologie fußt, verfolgen elektronische Fokus-Gläser. Der Hersteller Deep Optic hat eine Brille entwickelt, die diese Technologie erfolgreich umgesetzt hat: Die 32°N ist eine Sonnenbrille, die mithilfe von Flüssigkristalllinsen zwischen „normaler“ Sonnenbrille und Nahlesebrille wechseln kann – gesteuert per Touch-Geste oder App.

Das funktioniert so: Die Gläser bestehen aus vielen segmentierten Pixeln, deren Brechkraft elektronisch gesteuert wird. Nutzer können ihre individuelle Stärke über eine App eingeben, was die Brille zu einem personalisierten Presbyopie-Tool macht – zumindest theoretisch. In den vergangenen Jahren wurde die Brille als Early-Access-Produkt direkt über den Hersteller vertrieben, es gibt jedoch keine Informationen darüber, ob sie weiterhin verfügbar ist.

Mechanisch-adaptive Gläser: Simulation des Auges

Noch einen Schritt näher an die natürliche Akkommodation rücken mechanisch-adaptive Gläser. Hier wird das Glas physisch verändert – etwa durch Flüssigkeitskammern, flexible Membranen, Mikrofluidik oder piezoelektrische Aktuatoren, die die Krümmung oder Dicke des Glases modifizieren. Auf diese Weise lassen sich mehrere Dioptrien in sehr kurzer Zeit – teils im Millisekundenbereich – ausgleichen.

Diese Glas-Technologie steht jedoch häufig noch vor enormen Herausforderungen: Miniaturisierung, Gewicht, Energieversorgung und Robustheit müssen gelöst werden, bevor solche Systeme in alltagstauglichen Brillenfassungen landen können. Sehr weit ist hier jedoch der Hersteller Laclarée, dessen – zugegebenermaßen vergleichsweise simple – Lösung bald marktreif sein könnte:

In den Brillengläsern befindet sich eine kleine Flüssigkeitskammer. Wird mehr oder weniger Flüssigkeit hineingepumpt, verändert sich die Krümmung des Glases und damit auch seine Stärke – in unter 1 Sekunde. So kann sich das Glas automatisch an unterschiedliche Sehentfernungen anpassen. Um die Entfernung zu bestimmen, werden spezielle Sensoren verwendet. Ein Kritikpunkt an diesem Produkt: Der Distanzsensor richtet sich hauptsächlich nach der Ausrichtung der Brillenfassung. Um Objekte anzuvisieren, muss also immer der ganze Kopf bewegt werden.

Lacralee Gamma Autofokus Brille
Bild: Lacralée

Sehen der Zukunft: Computational Eyewear

Entfernt man sich etwas weiter von dem, was auf dem Markt bald möglich sein könnte, kommt man beim Ansatz Computational Eyewear an. Hier führt die Zusammenarbeit aus Sensorik, Kameras, Eye-Tracking und digitaler Bildverarbeitung für eine aktive Optimierung des Bildes – etwa durch Kontrastverstärkung, Blendungsreduktion oder Hervorheben relevanter Details.

Manche Ansätze beschäftigen sich mit sogenanntem digitalem Remapping. Dabei kann beispielsweise das Bild so umgerechnet werden, dass relevante Details wie Gesichter oder Text in andere Blickbereiche verschoben werden – das könnte zum Beispiel bei altersbedingter Makuladegeneration hilfreich sein: um wichtige Inhalte aus dem blinden in den noch funktionierenden peripheren Bereich zu verschieben.

Laser-Projektionen direkt auf der Netzhaut

Und richtig futuristisch wird es bei der sogenannten Counter-Wavefront-Technologie. Dieser Ansatz nutzt winzige Laser-Projektoren, um das Bild direkt auf die Netzhaut zu „schreiben“. Das Besondere hierbei: Das System kann die individuellen optischen Fehler des Auges – zum Beispiel bei Hornhautverkrümmungen oder starke Myopie – vorab berechnen und ein sogenanntes Gegen-Wellenfront-Signal projizieren. Dadurch wird das Bild auf der Netzhaut scharf, selbst wenn die biologische Augenlinse des Trägers defekt ist. Computational Eyewear-Technologien wie diese stecken jedoch noch in den Kinderschuhen und sind weit entfernt von der Marktreife.

Was heißt das jetzt für den Augenoptik-Beruf? Die Rolle von smarten Brillen wird definitiv weiter zunehmen – schon heute in Form von KI-Brillen, für die häufig eben auch Korrektionsgläser benötigt werden. Und sobald die ersten Autofokus-Technologien marktreif werden, wird es richtig spannend: Dadurch entsteht ein völlig neues Segment, das gleichzeitig ganz klassische Probleme adressiert, die zum Alltag jedes Optikers gehören: Presbyopie. Aus diesem Grund haben diese neuen Technologien durchaus das Potenzial, das Berufsbild zu verändern.

Quellen:

https://ixieyewear.com/story
https://www.kickstarter.com/projects/deepoptics/32n-glasses-that-adapt-to-you
https://mafo-optics.com/laclaree-fluid-autofocus-eyeglasses
https://dl.acm.org/doi/pdf/10.1145/3649902.3653471
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38000547

Florian Fait