ジツ科学株式会社

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光学計算

●　近軸計算シート (2016-001 公開: 2016-07-28 改定: 2017-03-20)

　マクロを含む近軸計算用Excelワークシート。
　　[Paraxial_calculation.xlsm 6,741KB]
　焦点距離、主点や像位置、倍率が計算でき、界面数はExcelの限界のまで増やせます。光線追跡マクロによるスポットダイアグラム表示、および求根プログラムのマクロを含みます。(このため動作が重くなっていますが、削除が可能です。)
　光線追跡をテレセントリック光学系などに対応できるように改定しました。
　ご使用にはExcelと光学設計の基本的な知識が必要です。問合せには対応できません。無償で使用できますが、計算間違いなどによる損害等の責任は負いません。
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●　直線の方程式による近軸光線追跡 (2016-002 公開: 2016-07-28)

　直線の方程式による近軸計算の解説。
　　[Paraxial_theory_with_Algebra.pdf 1,510KB]
　光線を直線の式で表して近軸光線追跡を行い、焦点距離、主点位置、像位置、倍率を求める近軸計算の方法を示しています。界面数が少ない場合は容易にレンズの曲率半径との関係式が求まり、像の位置・倍率から曲率半径への逆算ができます。顕微鏡などでは色収差の計算も可能となります。
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●　光線追跡と集束円錐曲面 (2016-003 公開: 2016-07-28)

　直線の方程式による光線追跡と円錐曲面による集束計算の解説。
　　[Raytrace_and_Convergable_Conicoids.xlsx 232KB]
　代数方程式による、近軸近似ではない一般の２次元・3次元光線追跡の計算方法を解説しています。これを用い、円錐曲面(回転楕円面・放物面・双曲面)での集束条件の計算結果を示します。SACCレンズがどのように導かれたかがわかります。一つの式が長いため、Excelワークシートにしています。
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数学

●　求根プログラム (2016-004 公開: 2016-07-28)

　近軸計算シートに含まれる求根プログラム(マクロ)の解説。
　　[Root_finding.xlsx 4,748KB]
　求根プログラムとは、y=f(x)のyが与えられたとき、繰り返し計算によりxを求めるプログラムです。Excelのゴールシークとほぼ同じ機能ですが、より確実でかつ高速です。このExcelワークシート上で基本動作の確認ができます。また、ニュートン法やブレント法など他の非線形方程式の根を求める方法と比較しています。
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　　ご利用条件

　ここに掲載したファイルは無償でご利用いただけますが、著作権は保持しています。原則としてそのままの形での無償配布は自由ですが、改変はできません。基本的にはクリエイティブ・コモンズ・ライセンス　CC4.0 BY-NC-ND　に相当します。Excelワークシートなど一部変更可能なファイルがあります。その場合の変更やマクロプログラムについては各資料の最初のページにある条件に従ってください。
　.pdfファイルの読み込みにはAcobat readerなどのpdf表示ソフトが必要です。ExcelワークシートはExcel2010で動作を確認しています。