Entspiegelnde Beschichtung | Antireflexbeschichtung

Brillengläser entspiegeln mittels Antireflexbeschichtung

Antireflexbeschichtung, AR-Beschichtung, auch Entspiegel- und Anti-Glare-Beschichtung genannt, ist eine sogenannte optische Beschichtung. Optische Beschichtung verbessert die Transmissionseigenschaften beziehungsweise Reflexionseigenschaften eines (optischen) Systems. Für Präzisionsoptiken sind das neben Antireflexbeschichtung (AR-Beschichtung) auch hochreflektierende Beschichtung (Spiegel).

Dieser Artikel zeigt, wie entspiegelnde Beschichtungen funktionieren, wie Antireflexbeschichtung Glas entspiegelt und wie Ihre Brillengläser davon profitieren. Außerdem erhalten Sie Einblick in Deutschlands Glasentspiegel-Industrie.

Anti Reflex Beschichtung oder Mottenaugentechnologie: Unterschied optische Beschichtung

Antireflexbeschichtungen sind in den meisten Optiken vertreten: Brillengläsern, Linsen aller Art, optischen Komponenten, Sensorik, Schutzfenstern und so weiter. Sie erhöhen die Transmission und reduzieren sogenannte Geisterbilder. Hierdurch wird die interne Widerspiegelung verringert.

1. Antireflexbeschichtung (AR-Beschichtung), Anti-Glare

Antireflexbeschichtung ist eine optische Beschichtung, die aus mehreren Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex besteht. Die Schichten der optischen Beschichtung haben abwechselnd eine niedrige und hohe Brechzahl, um den Interferenz-Effekt hervorzurufen. Die Differenz des Brechungsindex der Schichten sorgt also dafür, dass Interferenz auftritt. Die Lichtstrahlen heben sich durch mehrmalige Brechung und Überlagerung am Übergang der Grenzflächen nahezu auf.
Fresnel zeigt mit seinen Gleichungen auch mathematisch, dass die Reflexion umso stärker ist, je stärker der Brechungsindex an der Mediengrenze wechselt. Beim Optiker sind zur Antireflexbeschichtung von Brillen in der Regel zwischen vier und acht Schichten möglich.

2. Mottenaugentechnologie

Geht es um extrem hochwertige Linsen und sogenannte Hochleistungsoptik (Geräte für breite Spektren in Forschungsumgebungen), wird neben AR-Beschichtungen auf die „Mottenaugentechnologie“ gesetzt. Hier prallt Licht nicht ab und wird an den Grenzflächen (durch unterschiedlichen Brechungsindex der Schichten) reflektiert. Stattdessen wird eine Nanostruktur von Stäbchen als breite Grenzzone errichtet. Der Lichtstrahl wird gebogen, statt gebrochen. Der Brechungsindex von Luft und Auge gleicht sich einander an.

Das ist Interferenz:

Bildquelle: Haade;vectorization: Wjh31, Quibik [CC BY-SA 3.0 oder GFDL], Wikimedia Commons

Konstruktive Interferenz: Wenn sich Lichtstrahlen mit gleicher Phase (und gleicher Wellenlänge) zusammentreffen, ergänzen sich die Amplituden zu höheren Amplituden.

original version: Haade;vectorization: Wjh31, Quibik [CC BY-SA 3.0 oder GFDL], Wikimedia Commons

Destruktive Interferenz: Wenn auftreffende Lichtstrahlen nicht in Phase sind, sondern um 180° verschoben, und zusammentreffen, überlagern sie sich und heben einander auf.

Vorteile von Antireflexbeschichtung für Brillenglas

Bei Nacht sorgt unveredeltes Brillenglas für Blendung

Unveredelte Linsen aus Glas leiten Licht nicht verlustfrei. Etwa 8 % des Lichts wird durch die Linse reflektiert. Dieser Verlust würde mit einer Nano-Behandlung à la Mottenaugentechnologie zwar nicht weniger, aber das Phänomen wird unsichtbar für das menschliche Auge. Bei Brillengläsern setzt man daher auf Antireflexbeschichtung. Antireflexbeschichtung verhindert nämlich sowohl Reflexionen als auch fördert es die Lichttransmission.

Die Antireflexbeschichtung einer Brille beziehungsweise der Brillengläser bewirkt neben der erhöhten Lichttransmission auch die Linderung der Augenbelastung durch eine verbesserte Sehschärfe. Brillenträger erfahren oft Nachtfahrten und Autofahrten im Dunkeln durch auftretende als unangenehm, da sie durch Lichter stark geblendet werden. Mit Antireflexbeschichtung der Brillengläser wird die Blendung ausgeschaltet. Beschwerden belasteter und überlasteter Augen beim Arbeiten am Computer und vor Bildschirmen werden ebenfalls durch mit Antireflexbeschichtung veredelte Gläser gemildert.

Antireflexbeschichtungsspray für Brillenglas

Antireflexbeschichtung für den Heimgebrauch ist eine tolle Vorstellung, hiervon ist aber abzuraten. Es gibt zwar entspiegelnde Sprays zu kaufen, diese sind aber für professionelle Fotografen konzipiert, die etwa hochreflektive Objekte fotografieren. Für Brillengläser werden Beschichtungen mittels physikalischer Gasphasenabscheidung, wie Hochvakuum-Bedampfen und Sputterdeposition angewandt. Auch Atomlagenabscheidung als chemisches Beschichtungsverfahren ist möglich. Erwarten Sie daher nicht viel von Sprays zur Entspiegelung von Brillengläsern.

Weitere Anwendungen von Antireflexbeschichtung

Mottenaugentechnologie und Antireflexbeschichtung besitzen sich ergänzende Eigenschaften. Dadurch ist in manchen Bereichen die Kombination von beiden die Lösung. In anderen Bereichen wiederum ist eine Kombination ausgeschlossen. Im Folgenden ist kurz zusammengefasst, welche Art der Entspiegelung wo ratsam ist.

• Bildschirme und Grafikdisplay: Für digitale Werbedisplays im Außenbereich wird vermehrt die Mottenaugentechnologie eingesetzt. Gleiches gilt für Umgebungen mit starkem indirekten Licht – denken Sie an Orte wie den Times Square. Das Bild wird durch die Nano-Strukturierung leicht mattiert, aber Reflexion tritt nicht auf, – egal unter welchem Blickwinkel. Die Antireflexbeschichtung hingegen kommt auf Hochglanz-Bildschirmen und -Displays zum Einsatz. Hier müssen Bilder hochaufgelöst und scharf wahrgenommen werden können.
• Optik und Kamera: Antireflexbeschichtung wurden als revolutionär empfunden, als sie in der Fotografie eingeführt wurden. Antireflexbeschichtungen für Kameras sorgen für erhöhte Lichttransmission, schärferen Kontrast und Verhindern von Geisterbildern. Diese positiven Effekte sind auch für optische Linsen, Sensorik und Elektronik interessant.
• Glasfassaden und Scheiben: Fenster und Glasscheiben sind Teil unseres täglichen Lebens; von der Windschutzscheibe im Auto bis hin zu komplexen Instrumentenfenstern im medizinischen Bereich. Beide genannten Typen der Entspiegelungsverfahren werden hier eingesetzt. Schaufenster, Ausstellungsvitrinen und architektonische Glasfassaden, die stets Reflexionsfrei sein sollten, werden mit Antireflexbeschichtung behandelt.
• Photovoltaik-Anlagen/Solarzellen: Solarzellen wandeln Sonnenenergie in Elektrizität um. Damit so viel Sonnenlicht wie möglich aufgefangen wird, sorgt Antireflexbeschichtung für die volle Ausbeute der Sonnenkollektoren. So wird verhindert, dass Reflexionen Verluste verursachen. Auch eine Nanobeschichtung mit nanoskaligen Siliziumdioxid-Partikeln sorgt für den reinigenden Abperleffekt von Niederschlag.

Antireflexbeschichtung in Deutschland

Deutschland ist bekannt als Land traditionsreicher und ausgezeichneter Optik und Präzisionsoptik, wie der Carl Zeiss AG, damals aus Jena. Sind Sie interessiert an einer Antireflexbeschichtung für die optische Industrie oder muss eine Glasfassade entspiegelt werden? Wir helfen Ihnen gerne bei der Vermittlung von adäquaten Auftragnehmern weiter. Werfen Sie auch einen Blick auf die Auswahl von Firmen der optischen Industrie mit Antireflexbeschichtung für optische Elemente im Portfolio.