Master's Thesis

Design of projection illuminator

Final Thesis 4.65 MB Appendix 876.14 kB

Author of thesis: Ing. Ivana Přikrylová

Acad. year: 2015/2016

Supervisor: Ing. Martin Antoš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Daniel Vacula

Abstract:

The aim of this diploma thesis is to design a suitable reflector concentrating a light beam into a circular hole in a gobo. The light beam behind the screen should have good efficiency and at the same time good homogeneity. For the reflector design and analysis a software for designing optical systems called LightTools was used. The reflector was designed by six different methods. Several smooth and several faceted reflectors were designed. The selected reflector was analyzed in combination with a varifocal lens. For selected reflector was designed mechanical store with respect to the anticipated operating conditions. This thesis serves as the basis for the producing of the reflector.

Keywords:

Optical design, LightTools, reflector, ellipsoidal surface

Date of defence

21.06.2016

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

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)
prof. RNDr. Eduard Schmidt, CSc. (člen)

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

Cílem práce bylo navrhnout osvětlovací systém k účelům projekčního osvětlení. Pro metal-halogenovou výbojku byl navržen a optimalizován reflektor, který umožňuje efektivně směrovat světlo z metal-halogenové výbojky do předmětové roviny. Při optimalizaci reflektorů byla jako hodnotící kritéria volena homogenita osvětlení a světelný tok v rovině předmětu. Navržený osvětlovač byl zhodnocen v kombinaci s vybraným projekčním objektivem. Na základě tolerančních analýz byl proveden návrh mechanického uložení osvětlovače.
V návrhu sestavy na obr. 105 postrádám návaznosti mechanického připojení k vybranému projekčnímu objektivu. Předložená výkresová dokumentace je bez provedení faktických změn nezpůsobilá k případnému zadání do výroby.
Bakalářka prokázala schopnost navrhnout a optimalizovat projekční osvětlovač s využitím komerčního programu LightTools. Konstatuji, že Ivana Přikrylová řešila práci samostatně a s uvedenými výhradami splnila cíle práce v plném rozsahu. Práci doporučuji k obhajobě a hodnotím ji známkou dobře / C.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků a cílů zadání B
Postup a rozsah řešení, adekvátnost použitých metod C
Vlastní přínos a originalita C
Schopnost interpretovat dosažené vysledky a vyvozovat z nich závěry C
Využitelnost výsledků v praxi nebo teorii C
Logické uspořádání práce a formální náležitosti B
Grafická, stylistická úprava a pravopis B
Práce s literaturou včetně citací C
Samostatnost studenta při zpracování tématu B

Grade proposed by supervisor: C

Reviewer’s report
Ing. Daniel Vacula

Předložená práce je formálně rozdělena do 11 kapitol. V prvních dvou kapitolách je popsána struktura diplomové práce a definovány její cíle. Třetí kapitola popisuje energetické a fotometrické veličiny a vztahy mezi nimi. Čtvrtá kapitola pojednává o základních optických a geometrických vlastnostech jednotlivých typů odrazných povrchů reflektoru. V páté kapitole je uvedeno několik výpočetních metod pro výpočet plochy reflektoru jak pro bodový zdroj, tak pro rozšířený zdroj. Jako tvar odrazné plochy lze kromě hladkých ploch použít i plochy fazetové. Základní principy fazetových ploch jsou popsány v kapitole 6. Následuje kapitola, kde je popsáno několik obecných metod optimalizace reflektoru. Nejrozsáhlejší kapitola je věnována návrhu reflektoru. Jsou zde postupně uvedeny jednotlivé návrhy od jednoduchých tvarů rotačního elipsoidu, až po reflektor poskládaný z elipsoidních ploch. V deváté kapitole jsou vybrané nejlepší reflektory vytvořené v kapitole 8 otestovány v kombinaci
s varifokálním objektivem, ke kterému je reflektor navrhován. S reflektorem, který nejlépe vyhovuje zadání, je provedena toleranční analýza, která určuje dovolené odchylky v konstrukci. V předposlední kapitole je popsán způsob výroby reflektoru. V závěru práce jsou shrnuty dosažené výsledky.

Členění diplomové práce a sled jednotlivých kapitol jsou logické, práce je pěkně a přehledně zpracována. Občasné překlepy nebrání srozumitelnosti dané problematiky. K dobrému pochopení jednotlivých témat přispívá použití velkého množství ilustračních obrázků, což hodnotím pozitivně. Práci lze vytknout zpracování výkresové dokumentace. Žádná z kót nemá uvedenou toleranci, přičemž v tabulce není ani uvedena žádná norma pro netolerované rozměry. Seznam použité literatury je dostačující, její citace je však nekonzistentní.
Předloženou práci hodnotím jako zdařilou a doporučuji ji k obhajobě.
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 B
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 C
Topics for thesis defence:
  1. 1. Jaké další tolerance mají vliv na sledované parametry? Jak velký je tento vliv v porovnání s vlivem při posunu zdroje a clony?
  2. 2. Jak velká může být tolerance posunu zdroje, respektive clony při zhoršení účinnosti o 5 %?

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová