Author of thesis: Ing. Jan Vilém

Acad. year: 2014/2015

Supervisor: Ing. Martin Antoš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Daniel Vacula

Abstract:

The thesis deals with the design and optimization of varifocal lens for projection illuminating
purposes, its mechanical design and manufacturing drawings. It was proceed in
the cooperation with Robe Lighting s.r.o., which defined requirement for a new projective
objective lens. Lighting fixtures development is a very specific industry with a number of
unusual conditions for design and methods of using of the optical systems. In this paper
conditions for imaging quality will be defined and a new design of the lens with corrected
distortion will be created based on the definition of the conditions.

Keywords:

Optical design, Zemax, varifocal lens, projection zoom lens, lighting fixture

Date of defence

23.06.2015

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Applied Sciences in Engineering (N3901-2)

Field of study

Precise Mechanics and Optics (M-PMO)

Composition of Committee

prof. RNDr. Tomáš Šikola, CSc. (předseda)
prof. RNDr. Miroslav Liška, DrSc. (místopředseda)
prof. RNDr. Bohumila Lencová, CSc. (člen)
prof. RNDr. Jiří Komrska, CSc. (člen)
prof. RNDr. Petr Dub, CSc. (člen)
prof. RNDr. Radim Chmelík, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Jiří Spousta, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Ivan Křupka, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Pavel Zemánek, Ph.D. (člen)
RNDr. Antonín Fejfar, CSc. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Martin Antoš, Ph.D.

Cílem práce bylo navrhnout objektiv s proměnnou ohniskovou vzdáleností k projekčním osvětlovacím účelům. Součásti práce je přehledný popis parametrů vybraných osvětlovacích systémů a metodika jejich hodnocení z hlediska optického návrhu. Analýzou optických vlastností referenčního objektivu byly stanoveny požadavky na míru korekce optických aberací. Byl navržen varifokální objektiv složený z deseti čoček. S ohledem na pracovní podmínky a vlivy okolního prostředí byla vypracována výrobní dokumentace k výrobě mechanického uložení optických elementů. Ze seznamu literatury je zřejmé, že autor nastudoval problematiku optického návrhu v hlubších souvislostech a v dostatečné míře se dokázal orientovat v problematice optimalizačního procesu varifokální optické soustavy. Konstatuji, že bakalář Jan Vilém splnil zadání práce v celém rozsahu. Práci hodnotím známkou velmi dobře / B a doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod A
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací B
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Daniel Vacula

Tato práce je formálně rozdělena do sedmi kapitol. Ve druhé kapitole je uveden současný stav, popis osvětlovacích systémů a jejich rozdělení podle funkce. Třetí kapitola popisuje metodiku hodnocení optických soustav, dále jednotlivé optické aberace a zmiňuje se i o Etendue. Následuje kapitola popisující analýzu referenčního objektivu i provozní podmínky v osvětlovacích zařízeních a některé nestandartní podmínky pro optický návrh. V kapitole pět je samotný návrh optické soustavy varifokálního objektivu a je zde uvedeno i další směřování vývoje. V předposlední kapitole je uvedeno navrhnuté mechanické uložení objektivu. V závěru pak autor shrnuje dosažené výsledky. Členění diplomové práce a sled jednotlivých kapitol jsou logické, práce je pěkně a přehledně zpracována. Po typografické stránce bych ji vytkl používání předložek na koncích řádků. Po věcné stránce je v práci několikrát chybný odkaz na vzorec 3.1 (v textu uvedeno 3.3), dále je pak chybně uvedený vztah pro clonové číslo (3.4), kde došlo k přehození čitatele se jmenovatelem, stejně tak i v první části u vztahu 5.1. Název u obrázku 2.8 má být dle mého názoru „Schéma optické soustavy spot svítidla“ namísto použitého „Schéma optické osy spot svítidla“. Po obsahové stránce je práce dobře zpracovaná a dala by se použít jako pomůcka pro začínající optické návrháře. Jen bych ještě uvítal, kdyby součástí práce byla i toleranční analýza, kterou optický program ZEMAX umožňuje vytvořit. V souhrnu lze říci, že práce je zdařilá a vyvážená.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání A
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod B
Vlastní přínos a originalita B
Schopnost interpretovat dosaž. vysledky a vyvozovat z nich závěry A
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii A
Logické uspořádání práce a formální náležitosti A
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací A
Topics for thesis defence:
  1. 1. Nebylo by možné při návrhu použít lisovanou asférickou čočku při zachování ceny? Výrobci skel nabízejí skla, která jsou vhodná pro lisování a při sériové výrobě a menších nároků na přesnost se dá dosáhnout poměrně nízkých cen.
  2. 2. Jakým způsobem byla při návrhu volena kombinace optických materiálů? Bylo to ze zkušenosti návrháře nebo pomocí optimalizace ZEMAXu?
  3. 3. Je soustava citlivá na výrobní a montážní nepřesnosti?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová