開口面積計算機の使い方
開口面積計算機は、円形開口の孔径（直径）または半径から、その断面積を計算します。光学、工学、流体における円形開口の面積計算に使えるシンプルなツールです。
- 入力方式を選択 — 手元の寸法に合わせて、直径 または 半径 を選びます。
- 数値を入力 — 直径（または半径）を入力し、単位 mm、cm、m、inch のいずれかを選びます。
- 出力単位を選択 — 必要な面積単位 mm²、cm²、m²、in² のいずれかを選びます。
- 結果を確認 — 選択した単位の開口面積、4種類の面積単位による換算表、参考値としての半径と直径（mm）を表示します。
入力するとすべての結果が即座に更新され、ボタンを押す必要はありません。
開口面積計算機の公式と理論
開口面積計算機は、円の面積に使われる標準公式を適用します。
A = π × r²直径 D が与えられている場合は、次のように計算します。
A = π × (D / 2)²| 記号 | 意味 |
|---|---|
| A | 開口面積（m²、mm²、cm²、in²） |
| r | 開口の半径 |
| D | 開口の直径（D = 2r） |
| π | 円周率 ≈ 3.14159265… |
計算では π の完全な精度の値を使い、表示結果は5桁の有効数字に丸めます。入力できるのは正の直径または半径で、0以下の値は計算されません。計算対象は断面が円形の開口です。長方形、楕円、スリット、中央遮蔽のある光学系など、円形以外または実効面積が異なる形状はこの公式だけでは扱えません。
開口面積が重要な理由
光学系では、開口面積は理想化した集光能力に比例します。望遠鏡の鏡や対物レンズの直径が2倍になると、円の面積、つまり集光面積は4倍になります。開口面積計算機を使えば、異なる口径の機器を面積で簡単に比較できます。
開口面積計算機の用途
開口面積計算機は、さまざまな技術分野で利用できます。
- 望遠鏡・天文学 — 望遠鏡の主鏡や対物レンズの口径から集光面積を比較できます。口径200 mmの円形開口は、口径100 mmの開口の4倍の面積になります。
- 写真・カメラレンズ — 物理的な開口径が分かっている場合に、レンズの円形開口の面積を計算できます。F値（絞り値）や焦点距離はこの計算機の入力項目ではありません。F値 N と焦点距離 f から開口径を求める場合は、D = f / N で得た直径を入力してください。
- レーザー光学 — 円形レーザービームの断面積を求め、パワー密度（放射照度）の計算に使えます。
- 流体力学・油圧 — 円形の配管、ノズル、オリフィスの流路断面積を求め、連続の式を使った流量計算の基礎値にできます。流量そのものを計算するには、流速などの追加条件が必要です。
- 機械・産業工学 — 部品や組立品の円形の開口、穴、ボアの寸法検討に使えます。
- 空調・換気 — ダクトの円形断面積を求め、建築設備における風量計算に利用できます。