レンズや反射板で光はどう進む？
反射・屈折をブラウザで試す方法

01 / BASICS

反射と屈折を
簡単に確認

反射板に当たった光は方向を変える

光が平らな反射面に当たると、面に対して立てた垂直な線を基準に、入ってくる角度と出ていく角度が等しくなります。これを「入射角と反射角が等しい」といいます。

反射板を少し回すだけでも、反射光の進む先は変わります。光源や反射板の位置も関係するため、複数の条件を比べるときは、実際に線を動かして見る方が理解しやすくなります。

レンズに入った光は屈折する

光が空気からレンズへ入るとき、またレンズから空気へ出るときには、光の進む方向が変わります。この現象が屈折です。レンズの形、位置、光源との距離、材質を表す屈折率などによって、光線の曲がり方は変わります。

まずは「条件を変えると光線の進み方も変わる」と捉えれば十分です。簡単な確認では、難しい数式よりも、光源・レンズ・反射板の位置関係を目で追う方が役立つことがあります。

02 / PAPER & BROWSER

紙で考える方法と
ブラウザで試す方法

ブラウザ上のツールでは、配置を動かして結果を見直せるため、描き直す手間を抑えられます。紙とデジタルはどちらか一方を選ぶものではありません。紙で考えた配置を画面上でも試す、画面で見つけた形を紙へメモする、といった使い分けができます。

03 / COMPARE

光線を比べるときの
ポイント

一度に変える条件はひとつにする

レンズの位置と反射板の角度を同時に変えると、どちらが光線へ影響したのか分かりにくくなります。まずレンズだけ、次に反射板だけというように、ひとつずつ動かすと変化を追いやすくなります。

最初に光源の向きと広がりを見る

同じレンズや反射板でも、入ってくる光の向きや広がりが違えば結果は変わります。光学要素を追加する前に、光源からどの方向へ光線が出ているか確認しておきます。

画面の結果はおおまかな傾向として見る

簡易シミュレーションは、配置を考えたり変化を比べたりする助けになります。ただし、実物では材料、表面状態、加工精度なども影響します。画面上の形だけで最終的な性能を決めないことが大切です。

04 / LIGHTSKETCH＋

ブラウザで試せる
「LightSketch＋」

Mossan Storeでは、光源・反射板・レンズを使った2Dの光線シミュレーションをブラウザで試せるWebアプリ「LightSketch＋」を公開しています。インストールは不要で、無料で利用できます。

未ログインでもデモ画面を開き、反射板やレンズをドラッグしたときの光線と配光形状の変化を確認できます。より詳しく試す場合はログインし、光源や光学要素の条件を設定します。

実装上確認できた主な機能

• 光源の位置・向き・広がり・光線数の設定
• 反射板とレンズの追加、移動、形状変更
• 反射板の反射率、レンズの屈折率の設定
• 2D画面での光線表示とリアルタイムな変化の確認
• 照度分布と簡易的な配光形状の確認
• プロジェクトの保存とDXF出力

05 / HOW TO USE

LightSketch＋の
基本的な使い方

1. 01

   アプリを開く

   最初に表示される2Dデモで、光線と配光形状を確認します。反射板やレンズをドラッグすると変化を試せます。

2. 02

   光源の条件を決める

   ログイン後、光源の位置、向き、光の広がり、表示する光線数を設定します。

3. 03

   反射板やレンズを配置する

   必要な要素を追加し、画面上の点をドラッグして位置や形を変えます。反射率や屈折率も設定できます。

4. 04

   光線の変化を見る

   光線が反射・屈折して進む様子と、表示される配光形状を見ながら条件を比べます。

5. 05

   必要なら保存・出力する

   あとで続ける場合はプロジェクトを保存できます。形状データが必要な場合はDXF出力も選べます。

06 / USE CASES

こんな場面で使える

07 / SCOPE

専門的な光学設計ソフトとの違い

専門的な光学解析ソフトでは、詳細な材料特性、複雑な光学系、精密な解析などを扱える場合があります。製品設計や性能評価では、測定や専門的な計算を含む別の検証が必要です。

LightSketch＋は、その代わりになるものではありません。「反射板の角度を少し変えたらどうなるか」「レンズを置いたときの光線を見たい」といった場面で、まず動きを簡単に試すためのツールです。