Funktionsprinzip der Unterwasserlinse UW-Flatloupe

Wenn man ein Vergrößerungsglas ins Wasser taucht, funktioniert es fast nicht mehr.

Physikalischer Hintergrund: Im Gegensatz zu Luft hat Wasser einen ähnlichen

Lichtbrechungsindex wie die Linsenmaterialien Glas oder Acryl.

Deshalb nimmt der Vergrößerungseffekt im Wasser rapide ab und ist nicht mehr

nutzbar.

Wenn man aber ein Vergrößerungsglas in eine transparente Umhausung einbaut, kann man es auch unter

Wasser verwenden, weil die Luft in der Umhausung die benötigte Lichtbrechung ermöglicht.

Es gibt Konstruktionen, in denen zwei Linsenhalbschalen mit der Krümmung sich gegenüber gestellt werden
(aplanatisches Linsensystem) und die entstehend große Luftkammer abgedichtet wird.

Dieses Grundprinzip wird auch hier umgesetzt:

Es werden aber optisch sehr hochwertige Fresnel-Linsen (Fresnelsche Stufenlinse)

aus Acryl verwendet.

Der wesentliche Unterschied zu normalen Linsen besteht darin, dass Fresnel-Linsen

extrem dünn sind - nur einige zehntel Millimeter (z.B.0.6 – 1.6 mm).

Die notwendige Linsenkrümmung wird in der Summe durch konzentrisch angeordnete prismenförmige

Stufenringe erreicht.

Jeder hat schon einmal die rückwärtigen Weitwinkellinsen in der Heckscheibe von

Vans gesehen. Das sind ebenfalls Fresnel-Linsen.

Auch beim Optiker kann man solche Linsen kaufen: sogenannte Scheckkartenlupen

in hoher optischer Qualität.

Weniger präzise sind flexible A5-Folienlupen und andere Billigprodukte.

Nun die Unterwasserlösung:

Die Fresnel-Linse wird mit einer transparenten ca. 4 mm dicken Acryl-Grundplatte zusammengebracht

(Polymethylmethacrylat - PMMA).

Ein konstruktiv vorgesehener Überstand auf der Grundplatte kann sehr einfach für die
mechanische Befestigung verwendet werden.

Da Acryl nur eine etwas höhere Dichte als Wasser hat, ist diese Unterwasserlinse nahezu austariert
und verhält sich somit gewichtsneutral.

Es sind beliebig große Linsenflächen und -formen bei gleichbleibender Dicke möglich.

Um eine verzerrungsfreie Darstellung zu gewährleisten, sollte man in der Größe unter

15 cm Durchmesser bzw. Länge je nach Form bleiben.

Die hier verwendete optische Anordnung ist als Gebrauchsmuster (Utility Model) beim Deutschen Patent- und Markenamt eingetragen.