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Nach einer vierjährigen Lehrzeit im väterlichen Betrieb in Wien übernahm Voigtländer 1837 die Leitung der Werkstatt und etablierte den handwerklich geführten Betrieb, der ab 1839 Voigtländer & Sohn hieß, als industriell produzierendes Unternehmen. Dieser Wandel war eng mit der aufkommenden Fotografie verbunden, denn Voigtländer entwickelte im folgenden Jahr mit dem Mathematiker Josef Maximilian Petzval ein Porträt-Objektiv. Dazu fertigte Voigtländer eine Kamera an, von der bis 1842 bereits 600 Stück verkauft wurden. Der Erfolg erforderte 1849 die Gründung einer zweiten Fabrik, die Voigtländer aufgrund der guten Eisenbahnanbindung in Braunschweig ansiedelte. 1868 wurde er vom österreichischen Kaiser in den erblichen Ritterstand erhoben. 1876 übergab er das Braunschweiger Werk seinem Sohn Friedrich Wilhelm (1846 –1924), der das Unternehmen 1898 in eine Aktiengesellschaft umwandelte.