サイバネットニュース
照明解析プログラムLightTools LightToolsマクロの事例紹介 技術編NEWS
1-2 2-3 4 20 イントロダクション 株式会社 ノーリツ殿より大型案件受注 汎用有限要素法プログラムANSYSデスクトップ／ライセンス管理ツールQND Plus QND Plus Version7.0紹介 ANSYS 5.7新機能紹介 CODE Vでの結合効率の最適化機能 NEWS 光学設計･評価プログラムCODE V 4 イベント情報 5 技術セミナー ユーザーを対象とした専門的な知識・技術の習得コース各種 23 24 紹介セミナー ソフトウエアの機能と特徴の無料紹介コース各種 Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｏｆｆｉｃｅ特別セミナー開催、自動車技術展出展など ANSYS最新バージョン5.7 リリース
ANSYS最新バージョン5.7リリース
ＷｅｂＳｃｏｐｅ Version1.2リリース 2 MATLAB6 バージョンアップセミナーレポート MATLAB通信システムデザインセミナーレポート 3 21 グレーティング合成機能（新バージョン4.0リリース）紹介 グレーティング設計・解析プログラムIFO_Gratings 非線形最小二乗法によるPLL回路の設計 数式処理プログラムMaple 22 OPTIMUS Revision3.0新機能紹介 最適化プログラムOPTIMUS DADS Revision9.6新機能紹介 機構解析プログラムDADS SYSNOISE Revision5.5新機能紹介 音響解析プログラムSYSNOISE 新製品HyperViewの紹介 総合CAE環境 HyperWorks EnSight専用ビューワ誕生 汎用ビジュアライゼーションシステムEnSight お知らせ ANSYS関連書籍紹介、ネットワーク製品新チャネルパートナー紹介 イントロダクション インフォメーション 17 15 MATLABプロダクトファミリーFilter Design Toolbox2.0の紹介 Simulink 4新機能紹介
16 高周波回路設計システムMicrowave Office 200１ Microwave Office 2001新機能紹介 6-7 8-9 12-13 14 11 10 18 19 構造、伝熱、電磁場、圧電、音響、熱流体、衝突、落下などの幅 広い解析機能や豊富な連成解析機能をサポートし、そのマル チフィジックス解析機能で世界中のユーザーから高く評価され ている有限要素法解析プログラムANSYSがバージョンアップ します。このANSYS5.7は既に英語版はリリースされています が、完全日本語版も近日中にリリースされます。 ANSYS5.7で強化・追加された点の一つとして、より快適な 高速処理計算を目的としたDDS（Distributed Domain Solver） の採用が挙げられます。これは、単一の大規模モデルを分割し てネットワーク上の各マシン上で分散処理を行うもので、解析 計算後にマスターマシンで元のモデルに再構築されます。こ れにより、大規模要素の解析を大幅に高速化することが可能と
れています。ANSYS社製品の設計者向けCAE−DesignSpace には既に搭載され、ユーザーの皆様から多大な評価をいただ いているHTMLレポート機能が、ANSYSにも採用されることに なりました。ANSYSの場合は、完全自動でレポートが作成され るのではなく、様々な解析作業に対応できるように柔軟な編集 機能が用意されており、十分な情報量を備えています。 その他の追加機能としては、導波管やアンテナで利用される 高周波電磁場解析機能の強化や、不確定な入力パラメータに よる複数の解析で結果データの分散を予測する確率論的設計 システム（PDS）の採用、豊富な材料定義を可能とした超弾性 解析のサポート、接触解析における構造-伝熱連成への対応な どが挙げられます。 サイバネットシステムでは、豊富な解析機能により専門性の 高いこのANSYSシリーズについてのサービスやサポートを今 後も強化していき、DesignSpaceのような設計者向け解析と 合わせて幅広い解析ニーズに応えられるようなご提案をさせ ていただきます。 ANSYSユーザーの皆様には、追ってANSYS5.7バージョン アップセミナー開催のお知らせをいたします。また、ユーザー 以外の方もぜひ最新技術を搭載したANSYS5.7をご検討下さ いますようお願いいたします。 詳細は、メカニカルCAE第1営業部までお問い合わせ下さい。 （TEL 東京03-5978-5420, 大阪 06-6940-3630, E-Mail: [email protected]） この度、サイバネットシステムは、株式会社ノーリツ（東証一 部上場／本社：神戸市中央区）殿より、Reflection for IBMの大 型受注を致しました。Reflection for IBMという製品は、IBMメ
インフレーム3270エミュレータソフトウェアに加え、ホスト業 務とWindowsアプリケーション群との連携をスムースに する ためのVBAがバンドルされているなどの付加価値機能がおり こまれている製品です。一方、株式会社ノーリツは、豊富な“湯 まわり設備”を通じて、住む人に、やすらぎ、便利さ、愉しさ、 豊かさを届けるをモットーにガス温水機器・システムバス・シ ステムキッチンなどを提供する大手メーカーです。今回、株式 会社ノーリツが、約３５０台の老朽化した16bit版およびDOS版 のパソコンを32bit版へおきかえるにあたりReflection for IBM を採用した理由の一つとして、既に同社にて稼動中のコードレ スシステムとの連携性が挙げられます。コードレスシステムは、 VBで開発された受注製品検索システムであり、WindowsのPC で部品コードを検索し、それをメ インフレーム画面に自動入 力する仕組みになっています。新たな32bit版3270エミュレー タへの置き換えの条件として、コードレスシステムとの連携が 必須条件でした。現在、コードレスシステム＋3270エミュレー タは、早急なシステム立上げを要求されているため、HLLAPI という3270エミュレータとWindowsアプリケーションのインタ ーフェースを利用し構築していますが、今後の営業系システム においては、先述致しましたVBAなどのReflection for IBMの 便利な機能を活用しての新たなシステム展開を検討中であり ます。
本稿に関する詳細は、ネットワークソリューション営業部ま でお問い合わせ下さい。
（TEL 03-5978-5453, E-Mail: [email protected]）
株式会社ノーリツ殿より大型案件受注
図2 DDS（Distributed Domain Solver） 単一大規模モデル 分割モデル
Reflection for IBMスナップショット
ネットワーク上の各マシンへ配布 Distributed Domain Solverとは？
応用システム第１営業部では去る２０００年１２月５日（名古屋）、 １２月６日（大阪）、１２月１４、１５日（東京）の４日間、メジャーバー ジョンアップされたMATLAB 6およびその他新製品、バージョ ンアップ製品を含むリリース１２をご紹介した、『MATLAB 6バ ージョンアップセミナー』を開催いたしました。 名古屋会場は５５名、大阪会場は７６名、東京会場は１４日が １２４名、１５日が１１７名のご参加を頂き、大変盛況のうちにセミ ナーを終了する事ができました。ご参加いただいた皆様には この場をお借りして厚くお礼を申し上げます。 今回のセミナ ーでは内容を３つの大きなカテゴリにわけ、
MATLAB 6 バージョンアップセミナー レポート
NEWS
イントロダクションNEWS
イントロダクションそれぞれLTC（Language of Technical Computing−アプリケ ーション開発、データ解析、データの可視化、データ入出力など、 MATLABの基本機能）、CDA（Control Design Automation−制御 系設計）、DSP/Communication（ディジタル信号処理／通信系設 計）と してご紹介しました。特にMATLAB 6基本モジュールに 関しては、各種のツールを統合して使用する事ができるデスク トップGUIを始め、基本演算機能の高速化、ウィザードを使った 外部ファイルの簡単なインポートなどの新機能を中心にご説 明し、皆様のご理解を頂けたものと思います。また各会場には 実際にお客様に触っていただけるPCを用意し、体験していた だくコーナーを設けました。 皆様にご協力いただいたアンケートによりますと、現在御使 用いただいているバージョンでは前回のバージョン5.3、また は5.3.1をご利用いただいているお客様がご回答いただいた方 の約５０％、次いで新バージョンの6.0をご利用いただいている お客様が約３０％という結果でした。今回は時間の都合上、少 ない時間でかなり内容の濃いセミナーとなってしまい、質疑応 答や体験コーナーの時間が取れず、アンケートでもその点の ご指摘を頂きました。今後より一層皆様にご満足いただける様、 次回の弊社主催のセミナーの参考にさせて頂きたいと思いま す。 MATLAB 6バージョンアップセミナーについての詳細、バー ジョンアップのお申し込み、セミナー資料のご請求については 弊社応用システム第１営業部までお問い合わせ下さい。 （TEL 03-5978-5410, E-Mail: [email protected]）
去る１月１０日（水）、１１日（木）の二日間、YRP横須賀リサー チパークにて「通信システムデザインセミナー」が開催されま した。 今回のセミナーでは、１１月にリリースされたMATLAB新バ ージョンのご紹介、そしてMATLAB及びパ ートナー製品でご提供できるアルゴリズム 開 発 、システムレ ベ ル 設 計 やDSP開 発 、 FPGA開発を含むチップ設計に至るまでデ モを交えながら幅広く新バ ージョンならで はのMATLABソリューションをご紹介させ ていただきました。 セミナー会場が都心から遠距離であった にも関わらず、予想を大きく上回る１５０名以 上の方々にご参加いただき、大変盛況でした。 これもひとえにご来場いただきましたお客 様のご支援、また講演にご協力いただきま したザイリンク様のご支援によるものであり、 この場を借りて厚く御礼申上げます。 多くのお客様にはMATLABにつきまして の貴重なご意見を伺う事が出来、あらため てお客様のMATLABに対するニーズを再確 認させていただいたように思います。通信 分野でも設計や開発の多様化、開発スピード短縮などにおい て上流から下流までのシームレスな開発プロセスのニーズが ある様に感じます。それは私どもが今後MATLABを皆様にご 提案していく上での指針となり、使命と感じる事です。そして お客様のニーズをトータルで支援する為の機能を提供し、今 後も進化を遂げていく事を目標にしております。 今後もこのようなセミナーを開催する事で、通信分野の技 術者、研究者の皆様に有益な情報の提供やトータルソリューシ ョンの提案が出来ればと考えております。今後ともご支援、ご 協力の程宜しくお願いいたします。 通信システムデザインセミナーに関しましては応用システ ム第１営業部までお問合せください。
（TEL 03-5978-5459, E-Mail: [email protected]）
MATLAB通信システムデザインセミナーレポート
セミナー風景
MATLAB 6のデスクトップ画像
イベント情報
インフォメーション ２００１年４月∼６月の主なイベントをご案内いたします。 （最新情報は、弊社ホームページ・イベントスケジュールをご参照下さい。http://www.cybernet.co.jp/whats/event.html） MicrowaveOffice特別セミナー 日程 ４月２４日（火）東京、４月２６日（木）大阪 場所 弊社セミナールーム(東京本社/大阪支社) 主催 サイバネットシステム(株) 内容 Microwave Office 2001 バージョン4.0の紹介 日程 ５月２３日（水）∼２５日（金） 場所 パシフィコ横浜 主催 (社)自動車技術会 出展 ANSYS、DesignSpace／MATLAB／SYSNOISE／DADS／HyperMeshなど 第１８回 センサマイクロマシンと応用システムシンポジウム 日程 ５月２９日（火）∼３０日（水） 場所 川崎市産業振興会館（神奈川県） 主催 （社）電気学会 センサ・マイクロマシン部門 出展 MEMS Xplorer、MEMS Pro、 ANSYS/Multiphisics 第26回 光学シンポジウム 日程 ６月２１日（木）∼２２日（金） 場所 工学院大学（東京・新宿） 主催 （社）応用物理学会分科会 日本光学会 出展 CODE V／LightTools／ BPM_CAD/FDTD_CAD JPCA Show2001 日程 ６月６日（水）∼８日（金） 場所 東京ビッグサイト 主催 （社）日本プリント回路工業会 出展 Cadence PCBプロダクトNEWS
イントロダクション LANやインターネット上の複数の端末（PC等）間で、リアル タイムに３次元モデルや２次元画像を共有しながらコミュニケ ーションを行う環境を提供するツールWebScopeの新バージ ョン1.2が、今回、米国WebScopeInc.よりリリースされました。 WebScopeは、インターネットの標準言語であるJavaで１００％ プログラムされたコラボレーションツールであり、インターネ ットに接続した複数のユーザが同じ３次元設計モデルを共有し、 リアルタイムに仮想的なデザインレビュー会議を開くための環 境を提供します。クライアントに特別なソフトをインストール する必要がないため、Webブラウザとインターネットへの接続 環境があれば、ネットワークの種 類に関係なく、手軽に安全にどこ からでもデザインレビューに参加 できます。 今回のバージョンアップでは、可 視化機能の充実とアセンブリモデ ルに対する機能強化が図られてい ます。可視化機能では、今まで別 ウインドウに表示されていた２次元 画像をクライアントウインドウに統 合し、３次元モデル／２次元画像／ ホワイトボ ードの表示の切り替え をタブによって簡単に行なえるよ うになりました。アセンブリの強化 機 能 で は 、P r o / E N G I N E E Rと CATIA用のモデルサーバーにより、 アセンブリの取り組みが可能とな りました。読み込まれたモデルに 対し、２つの部品間の最短距離計 測や部品単位の表示･非表示･半 透明表示が可能となり、またアセンブリ内の各部品やサブアセ ンブリを個別に移動できるようになりました。 バージョン1.2より、SDRC I-DEAS、Unigraphicsのダイレク トインターフェースもサポートするようになりました。Parasolid ダイレクトインターフェースもサポートされ、SolidWorksや Solid EdgeのようなParasolidベースのCADで作成された3次 元モデルも直接取りこめるようになりました。詳細は、弊社メカニカルCAE第2営業部までお問い合わせ
ください。
（TEL 03-5978-5445, E-Mail: [email protected]）
WebScope Version1.2リリース
WebScopeによるアセンブリモデル使用例
お知らせ
インフォメーション書籍「ANSYS工学解析入門」紹介
サイバネットシステムにて販売サポートを行っている汎用有 限要素法解析プログラムANSYSは、現在では、構造、伝熱、電 磁場、圧電、音響、熱流体などの幅広い解析やそれらを組み合 わせた連成解析にまでその対応を広げており、各種製造業は もちろん研究機関から教育機関などあらゆる分野で利用され ています。最近、CAE技術は工業界でますます重要視されるよ うになり、ANSYSの利用ユーザー様も年々増加を続けており ます。しかしながらその反面、初めてこのような広範な分野を カバーするCAEソフトウェアを使うにあたって、ソフトウェアの 特性と解析理論の両方を兼ね備えた参考書がなく、どうしても 操作方法の習得に偏りがちであるという問題点も指摘されて おりました。このような中、ANSYSを題材にしたCAEテキスト の発刊が待たれていたわけですが、この度、東京理科大学を 中心に各種一般企業・教育機関で運営されるCAD/CAE研究会 （東京理科大学情報科学研究・教育機構情報メディアセンター 内）よりこのニーズにまさに適した書籍が発刊されることとな りましたので、本欄にてご紹介いたします。新チャネルパートナー紹介
株式会社ピュアリンクReflection for the AS/400日本語版の販売開始
株式会社ピュアリンク（本社：東京都中央区、代表取締役：石 井美也紀、電話：０３-５６４５-７８６１）は、弊社が日本国内の販売代 理店として１９９１年から販売およびサポートを行っている、米 国WRQ社の製品「Reflection for the AS/400日本語版」（IBM AS/400接続用5250エミュレータ）の販売チャネルとして登録 し販売を開始しました。 （株）ピュアリンクは、１９９６年に設立され“Collaboration”、 “Communication”、“Coordination"を企業ビジョンとし、企業 IT部門に対し多種多様なITソリュションパッケージを提供して おります。（ピュアリンクITソリューションパッケージ図参照） 特に、基幹業務システム開発／導入、クライアント／サーバー システム開発／導入といった経験をベースとしたコンサルテ ィング業務では多くの実績を持っています。
今回（株）ピュアリンクが「Reflection for the AS/400日本語 版」の販売を決定した要因は、ピュアリンクが提供するアプリ ケ ー ション サ ー バ ソリュ ー ション 分 野 に お け るC i t r i x社 MetaFrame上での信頼性の高いAS/400ホスト接続機能とプリ ンタ機種を選ばずに従来の印刷が出来る柔軟性を特徴とした Reflection製品を高く評価したことによります。
なお、Reflection for the AS/400日本語版のその他の特徴は
以下の通りです。
●管理者の負担を減らす独自の管理機能で、IT資産を有効
に活用
●Visual Basic for Applications（VBA）6.0搭載による柔軟 なカスタマイズ機能 ●高速で信頼性の高いファイル転送機能 ●SOCKSバージョン4/5のProxyサーバを利用可能な他、セ キュリティにも高い配慮 詳細は、ネットワークソリューション営業部までお問い合わ せ下さい。
（TEL 03-5978-5453, E-Mail： [email protected]） 書籍名「ANSYS工学解析入門」 CAD/CAE研究会編（主査：東京理科大学教授吉本成香） 理工学社より2001年4月上旬出版予定 「本書はANSYSでは初めての、しかも誰もが容易にマスターで きるマニュアル本として、大学・高専などでの実践的な教科書に、 また企業などでの実務・研修用テキストに最適である。」 （理工学社の新刊案内より抜粋） 本書の主な内容 Ⅰ編 工学解析と有限要素法 1章 設計と工学解析 1.1工業製品の設計業務 1.2設計と工学解析 2章 有限要素法の基礎 2.1はじめに 2.2重み付き残差法 2.3レイリー・リッツ法 2.4有限要素法 3章 有限要素法による工学解析 3.1構造物の弾性解析における有限要素式 3.2 モード解析における有限要素式 3.3 流体解析における有限要素式 3.4 伝熱解析における有限要素式 3.5 磁場解析における有限要素式 3.6 連成問題の有限要素法による取扱い Ⅱ編 ANSYSによる解析の実際 1章 構造解析 はじめに 1.1 解析手順 1.2 実験結果との比較・検討 1.3 演習問題 2章 モード解析 はじめに 2.1 解析手順 2.2 実験結果との比較・検討 2.3 演習問題 3章 流体解析 はじめに 3.1 解析手順 3.2 実験結果との比較・検討 3.3 演習問題 4章 伝熱解析 はじめに 4.1 解析手順 4.2 実験結果との比較・検討 4.3 演習問題 5章 磁場解析 はじめに 5.1 解析手順 5.2 実験結果との比較・検討 5.3 演習問題 6章 連成解析 はじめに 6.1 解析手順 6.2 実験結果との比較・検討 6.3 演習問題 7章 事例集 FAQ 以上お問い合わせは、 理工学社 TEL 03-3828-5211 FAX 03-3828-5216 E-mail [email protected]
高周波回路設計システムMicrowave Office 200１
技 術 編 Microwave Office 2000に様々な機能が追加され、新たに Microwave Office 2001として生まれ変わりました。追加・改良 された主な機能をご紹介します。回路シミュレーション
①ハーモニックバランスシミュレーションエンジンが改良され、 非線形解析のスピードが最大１０００倍高速になります。また 解析に必要なメモリ量は削減されました。 ②３トーンハーモニックバランス解析機能が追加され、ミキサ に対する２トーン相互変調歪みのメジャメントをサポートす るようになります。 ③パラメタライズドサブサーキット機能：下階層の回路図に回 路パラメータを引き渡せます（注：パラメータ値はレイアウ トセルには適用されません）。 ④スイープDC電源の追加：電流や電圧をスイープできます。 この機能は特にデバイスのモデリングやモデルパラメータ の抽出に有効です。 ⑤インテリジェントセル（iCell）の一般化。W@1という構文が 拡張され、回路中の任意のエレメントパラメータを利用でき るようになります。この機能を用いれば、対称的なレイアウ トを簡単に生成できます。 ⑥新しいオプティマイザ機能：多くの最適化手法から問題に 最適な解法を選択する、自動オプティマイズの機能が追加さ れます。またオプティマイザを学習させ、同種の問題を高速 に最適化できる機能も追加されます。 ⑦エレメントのオン／オフ機能の追加：回路図エレメントや エレメントのグループを、一時的に無効にできる機能です。 ⑧メジャメントのオン／オフ機能の追加：特定のメジャメント の表示を、一時的に無効にできる機能です。EM
シミュレーション
①SPICE等価ネットリスト抽出機能の改良：複雑なEM回路構 造に対する広帯域の抽出もサポートします。 ②EMシミュレーションのオン／オフ：特定のEM回路構造の シミュレーションを、一時的に無効にできる機能です。 ③ ア ン テ ナ メジャメント の 改 良 ： ア ン テ ナ パ タ ー ン の Directivityへの正規化、周波数スイープメジャメントの追加、 位相メジャメントの追加などが行われます。新しい線形モデル
①EMベースのCPWモデルの追加：様々なコプレナ線路とそ の不連続モデルが利用可能になります。 ②MTRACEとMCTRACEの機能追加：従来の方法に加え、 MTRACEやMCTRACEのレイアウトエレメントをダブルクリ ックし、マウスや座標入力で経路を引き直せる機能が追加さ れます。 ③従属電圧･電流ノイズ源の追加 ④最大で１６の、マイクロストリップ／ストリップラインに対する 結合線路モデルの追加 ⑤バランモデルの追加新しい非線形モデル
①BSIM3：バークレイMOSFETモデル3.2.2 ②Parker Skellern：P-HEMTモデル③MET LDMOS：モトローラエレクトロサーマルLDMOSモデル ④Angelov2：P-HEMTモデル
⑤Fujii：HEMTまたはFETモデル ⑥TOM3：MESFET ⑦変調ハーモニックバランス信号源の追加：任意の変調信号 源になり得ます。各高調波に対するフーリエ係数を、外部フ ァイルで指定します。 ⑧スイープDC電圧･電流源：電流や電圧をスイープできます。 デバイスのモデリングやモデルパラメータの抽出に有効です。 図1 パラメタライズドサブサーキット例 図4 MCTRACE使用例
Microwave Office 2001新機能紹介
図3 SPICE等価回路の抽出と検証 図2 インテリジェントセル使用例レイアウト
①ポリゴン編集機能：交差に対する論理演算、リサイズ。グル ープ／アンループコマンド、配列の編集／作成コマンドが利 用可能になります。 ②ポリゴンの整列機能：複数のポリゴンを上、下、右、左、中心 （縦／横）などに揃えられるようになります。 ③座標入力機能：ポリゴンなどを座標入力できるようになりま す。（x,y）座標を相対値または絶対値で入力します。（mag,ang） での入力も可能です｡ ④頂点／辺へのスナップ機能：作図や測定の最中に<Ctrl>キ ーを押すと、カーソルは頂点や辺へスナップされます。アー トワークセルにフェイスを追加する場合などに特に有効です。 ⑤測定ツールの改良：直線距離に加えてdx,dyが測れるよ う になります。測定ツールは頂点や辺に固定されます。 ⑥PADSフォーマットのエクスポ ート機能：DXF、GDSⅡ、 Gerberに加え、PADSフォーマットでレイアウトを出力でき るようになります。 ⑦各レイヤに対するマージされたポリゴンをエクスポートでき る機能：これはマスクを出力するときに便利です。ほとんど のフォトプロッターでは、マスクを作成するために閉じたポ リゴンが必要です。これは特定のレイヤにおける交差ライン を削除する時間を節約できます。FETセルのようなインスタ ンスを保存するオプションもあります。インスタンスを除い てすべてマージされます。これはファウンドリには便利な機 能です。他のアートワークセルを変更しないで、FETセルを 実際のファウンドリのものに置き換えられます。 ⑧ポリゴン選択機能の改良：複数のレイヤに図形が描かれて いる場合、その中の最小のポリゴンが選択されるようになり ます。FETセルのような複雑な図形を編集するときには便 利です。 ⑨レイアウトでTrue typeフォントテキストが利用できます。高 さは選択できます。全てのテキストはポリゴンがドーナツ状 になるのを避けるために切れ目を入れて描かれます。ボー ルドとイタリックが利用できます。 ⑩標準的なパッケージレイアウトの追加デザインルールチェック（
DRC
）
①最小幅：ラインの最小幅をチェックできます。 ②間隔：２つの異なるレイヤ間、あるいは同一レイヤ上での最 小間隔をチェックできます。ビア間隔のチェックに有効です。 ③重複部分：異なるレイヤ間の最小オーバラップの大きさを チェックできます。 ④拡張部分：あるレイヤを覆う最小の拡張範囲をチェックでき ます。 ⑤見た目には判らないくらい小さなメタル上のギャップの検 出を行えます。 ⑥設計ルールに違反した箇所の表示。 ⑦カーソルを点滅している違反領域に移動すると、どのル ー ルに違反しているのかが表示されます。 ⑧DRCのルールはテキストエディタを使用して簡単に作成で きます。デザインオートメーション／合成
①Visual Basicのスクリプトにより、ユーザはMicrowave Office を特定のアプリケーションに対してカスタマイズできます。 ②回路図からのパーツリスト生成、フィルタ合成、パーツのリ プレイス、シミュレーション結果を比較するための複数デー タファイルの読み込みなどが可能になります。 ③周波数の設定。グラフやテーブルのフォーマットの設定など を自動化できます。
その他
①回路図からのエレメントの分離：<Ctrl>キーを押したままエ レメントを左クリックし、ドラッグすると、回路からそのエレ メントを切り離せます。 ②全ての開いている画面の巡回：<Ctrl>キ ーを押したまま <Tab>キーを押します。<Tab>キーを押すたびに、開いてい る画面が手前に表示されていきます。 ③複数のレイヤの下にあるレイヤの選択：<Ctrl>キーを押し たままゆっくりとその領域で左クリックします。マウスをクリ ックするたびに、レイヤが順番に選択されます。 詳細はEDA営業部までお問い合わせください（TEL 03-5978-5460, 06-6940-3610, E-Mail: [email protected]）
図6 測定ツール利用例
図6 DRC実行例
汎用有限要素法プログラムANSYS
技 術 編 本年初夏に出荷を予定していますANSYS Release 5.7の新 機能の概要についてご紹介いたします。一般的機能強化
HTMLレポートジェネレータ DesignSpaceプロダクトでは既に導入されている同機能を 解析専任者の使用にも耐えうるように仕様変更し、[キャプチャ ツール]と[HTMLアセンブラ]と呼ばれる二種類のツールによっ て解析者及び設計者の報告意図を十分に反映出来るレポート 作成機能として導入しました。ANSYSのセッション中における 様々な評価オブジェクト（モデル図，境界条件図、変形図、コン タ図、リスト、表など）をその場その場でレポートジェネレータ 上にキャプチャしておき、最後にユーザー指定のレイアウトに 基 づ い て 各 種 オ ブ ジェクト の 組 み 立 て を 行 い ま す 。 DesignSpaceの同機能のように完全自動化されていませんが、 ANSYSのログファイルにその操作内容履歴が残るために汎用 テンプレートを作成して自動化することが可能です。又、ピク チャイメ ージは静 止 画だ けでなく、マ ル チPNG（Potable Network Graphics）形式のファイルにて動画の貼り付けも行え る よ う に な っ て おり 、レ ポ ート 中 に はA P D L（A N S Y S Parametric Design Language）にてアクセス出来る動的デー タ（ANSYS Release番号や日付といった）を組み込むことも 可能です（図−１，２，３）。 材料モデル定義用GUI 材料特性を定義／編集するための専用GUIが提供されるよ うになりました。これはANSYSの中で使われる全ての材料特 性（LS-DYNAとFLOTRAN流体用を除く）を解析分野や材料 挙動によってグル ープ分けし、論理的な階層構造（ウィンドウ ズエクスプローラのような）で管理出来るようにしたものです。 連成解析において同時に様々な解析分野の材料特性を定義し なければならない場合にも入力された材料特性を管理しやす い構成になっており、又、材料特性の組み合わせ定義（塑性特 性定義の際に弾性域のみ線形特性にて定義する必要のある場 合など）の入力ミスを警告するガイダンス機能も含まれていま す（図−４）。高速グラフィックスファイル（PGR:Power Graphics Results File）
ANSYS 5.7では大規模問題のポスト処理を高速化するため
に専用の高速グラフィックスファイルを使う機能を追加しました。 高機能グラフイックス処理で定評のある既存のパワーグラフィ ックス機能に依存するパワーグラフィックスオブジェクトとし て保存されるPGR（Power Graphics Result）ファイルがそれ にあたります。このファイルを作成してポスト処理を実行すれば、 従来のコンター表示やリスティングにかかる時間を１０倍から 高速化出来ます。 結果ビュワー 一般的に使われる総合ポストプロセッサに代わって、結果評 価機能に迅速にアクセス出来る新しい結果評価ツールが追加 されました。結果評価時に必要な機能を一つのダイアログボッ クスメニューでコントロールすることが出来、しかもモデルデ ータベースファイルをRESUMEすることなく結果ファイルだ けを使って高速に結果評価を行うことも出来るようになりまし た。又、大規模モデルの結果処理スピードを高速化する高速グ ラフィックスファイル（PGR）の作成やアクセスもここで行うこ とが出来ます。グラフィックスウィンドウ上ではマウスの右クリ ックによってコンテキスト形式のメニューが出現し、グラフィッ 図1 HTMLキャプチャーツール 図4 材料定義GUI（論理階層構造）
ANSYS 5.7新機能紹介
図2 HTMLアセンブラー 図3 HTMLレポートクスウィンドウ上でのウィンドウオプションやレジェンド部の形 式の設定、それから新しくコンターバンドの位置設定やレジェ ンドパートの位置設定など以前のリリースではサポートされて いなかったコントロールも追加されています（図−５、図−６）。 それ以外の一般的機能強化 ディスプレイ座標系[DSYS]が[0]以外の時のプロット表示に てソリッドエンティティもプロット出来、グラフィカルピッキング もサポート。又、グラフィックファイル形式としてPNG（Portable Network Graphics）のサポート。それにANIMATEユーティリ ティではディスプレイリストアニメーションもサポートするよう になりました。
構造解析に関する機能強化
梁要素の機能強化 断面定数算出機能と断面変形をサポートした[BEAM188/189] 要素の機能が強化され、複数材料断面を定義することが出来 るようになりました。この機能を使うことによってサンドイッチ 構造，複合材の取り扱いが出来ることになります。又、断面定義 時のメッシュをリファインメントする機能や初期応力入力機能 もサポートされるようになりました。 ANSYS/LS-DYNA と動解析機能の強化 ANSYS/LS-DYNAでは待望の２次元問題のサポートを含め、 より多くの材料モデル、接触タイプ、それに多様なリスタート オプションが追加されました。又、ANSYSの動解析機能として はモード重畳法による時刻歴応答および周波数応答解析にお ける非比例型減衰のサポートと、ブロックランチョス法による モーダル解析においてメモリとファイルＩ／Ｏの要求量を低減 しました（１４０万自由度モデルにおいて5.6ではｰm 2400が必 要であったところ、 5.7ではｰm 850で計算可能に）。 構造接触解析 高精度の接触挙動を解析出来る新たな点−点接触要素が追 加されました。いまさら点−点接触と思われるかもしれません が、この要素は純粋なラグランジュ乗数法を使用し、食い込み 量を左右するペナルティ係数を使うことなく、限りなく０に近い 食い込み量での正確な解析が可能です。円柱構造の並列接触 や円筒構造内の円柱構造の接触といったエッジによる接触部 分を含んだ３次元微小変形理論における解析に有効です。 熱接触 連成場における構造−熱の連成接触挙動を効果的に表現出 来るようになりました。接触ステータス（接触、ギャップ、フリー） によって、熱伝導、熱伝達、輻射の熱移送形態を自動的に切り 替えることが出来る以外に、接触面上での摩擦を含むすべり 挙動に対して生まれる発熱まで表現することが出来るように なりました。この機能を有効にすることで「組立部品間接触」「デ ィスクブレーキ装置」「メタルフォーミング」「ガスタービン」「電 気電子パッケージ」といったアプリケーションにおいて高精度 の連成場シミュレーションを実現します。 ボルト締結力機能の改善 前リリース5.6で導入された同機能においては設定と管理の しやすさを追求した機能改善が行われました。締結部断面に 18x梁要素タイプに使用されるセクション機能を流用し、複数 締結部の管理を簡便にした上、締結力荷重はこれらの締結部 断面を示すセクション名に対して定義出来るようになりました。 又、専用締結力荷重コマンド[SLOAD]によって荷重適用順番を 容易にコントロール出来る他、荷重適用後の変位を保持する 半自動ロック機能も追加されています。熱解析に関する機能強化
二次元ラジオシティ法熱輻射機能 前リリース5.6で追加された大規模三次元熱輻射問題のため のラジオシティ法ソルバー（RS:Radiosity Solver）が二次元問 題にも適用出来るようになりました。温度依存性の輻射率を扱 える他、開いた系，閉じた系，それから二次元平面問題と二次元 軸対称問題のそれぞれに適用することが出来ます。 非定常熱解析用高速ソルバー 今回のリリースでは非線形非定常熱伝導解析の計算時間を 大幅に低減する非定常専用高速ソルバーが導入されています。 求解精度はそのまま保持し、要素マトリクスをダイレクトにメ モリ上で組み立て、非線形特性マトリクスの再構築にはその変 化率によるコントロールを取り入れています。その他として表 形式境界条件 の 取り扱い の 効率化や 求解ソル バ ーとして ICCGやJCGソルバ ーの利用を行っています。従来のソルバ ーとの比較ではおおよそ１０倍近くの高速化が図られました。 モデル規模と必要メモリのおおまかなガイドラインとしては百 万自由度に対して1GB程度となっています（図−７）。 詳細は、弊社メカニカルCAE第１技術部までお問い合わせく ださい。（TEL 03-5978-5423， E-Maiｌ： [email protected]）
図5 結果ビュアー（コントロール部）
図6 結果ビュアー（コンテキストウィンドウ）
MATLABプロダクトファミリー
技 術 編 Simulinkは、動的システムのモデリング、シミュレーション、 解析を行なう汎用ブロック線図環境です。 バージョンアップしたSimulink 4では、日本語化をはじめと するユーザインターフェースの進化により、動的システムのモ デリング、シミュレーション、解析の各フェーズにおいて操作性 が向上しました。また、ほとんどのブロックは行列演算、フレー ムベース処理に対応し、高速DSPアプリケーション開発を強力 にサポートします。さらに、各種開発ツールの強化や、新たに リリースされたSimulink Performance Toolsにより、シミュレ ーションの高速化と、大規模システムの構築に伴う作業の大幅 低減を実現し、システム設計のQ-TAT化にこたえます。ユーザインターフェース
Simulink 4では、メニュー、ブロックパラメータウィンドウ、エ ラーメッセージなどが日本語化され、ブロックラベル、マスク エディタ、コメントなどの日本語入力が可能になりました。独立 して提供されていたライブラリブラウザ、ブロックライブラリは 一つに統合され、スムーズにブロックを検索することができま す。また、モデルウィンドウの再利用が可能となり、階層化され たモデルも効率よく設計できます。ブロックセットとの親和性
提供されるほとんどのブロックが行列演算、フレームベース 処理に対応しています。異なるタイプの信号を同時に処理す るためにバス信号の機能をサポート、行列信号とフレームベ ース信号の同時伝播を可能にしました。これにより、特にDSP アプリケーション開発において、DSP Blocksetを併用した、よ り簡潔なモデルを構築することが可能です。開発ツール
Simulink 4では、デバッガがGUI化され、シミュレーションの 各実行ステップにおける、ブロックの入出力値をモニタリング することができます。これによりシミュレーション実行中に発 生する異常値を検出し、実行順序やモデル構造の変更などの 作業を容易に行なうことが可能となりました。条件ブレークを 設定することで、シミュレーションの異常終了状態を迅速に検 索できるため、ユーザのモデル開発の費やす工数を大幅に短 縮できます。データエクスプローラは、MATLAB変数の参照や 値の変更、Simulinkデータオブジェクトの作成などデータの一 括管理、検証を行なうことができます。また、モデルから特定 のオブジェクトを瞬時に検索できるファインダ機能も追加され、 開発ツールの利用により、容易に大規模モデルを開発するこ とが可能となりました。Simulink Performance Tools 1.0
Simulink Performance ToolsはSimulink Accelerator、Model Differencing Tool、Model Profiler、Model Coverage Toolの４ つのツールから成り、Simulinkでの大規模システム開発を行な う上での便利な機能を提供します。Simulink Acceleratorは、 作成したSimulinkモデルを一旦Cコードに変換、C-MEXとして コンパイルすることで、シミュレーションの高速化を実現します。 Model Differencing Toolは、モデル間の差分を検出し、ツリー 構造 で表示します。検出された差分は赤色でハイライト表示 されます。Model Profilerは、シミュレーションに要した総時間、 各ブロックごとの割合をリストします。Model Coverage Tool は、テストベクタによりモデルに存在するパスのカバー率を表 示します。
図1 ライブラリブラウザ
Simulink 4新機能紹介
図2 グラフィカルデバッガとデータエクスプローラ
Filter Design Toolboxは、MATLAB6.0とSignal Processing Toolbox5.0の機能をベースに開発された、固定小数点および ユーザ指定精度の浮動小数点フィルタの設計、解析、プロトタ イピングを支援するツールです。Filter Design Toolboxは、 Quantized Filtering Toolboxの後継バージョンで、固定小数点 フィルタ設計・解析の機能だけではなく、データの量子化や量
子化FFTの機能と最適なフィルタ設計関数や、対話型のグラフ
ィカルユーザインタフェースの環境を提供します。
量子化
Filter Design Toolboxでは、「データの量子化」、「フィルタ
係数の量子化」、「量子化FFT」の３タイプのオブジェクトを取 り扱います。量子化を行う際に必要なワード長や丸め手法など の様々な設定は、これらのオブジェクトを介することで、簡単 に行えます。また、量子化操作に起因する最大値や最小値のロ グ、オーバーフロー数などのログを取り出す関数も用意されて います。
フィルタ設計
Filter Design Toolboxでは、フィルタ係数を量子化するだけ ではなく、Signal Processing Toolboxで提供されているフィル タ設計手法をもとに、より最適なフィルタを設計することがで きます。FIRフィルタ設計では、等リップルフィルタの設計手法 をベースとして、リップルに厳しい制限をかけたり、１点の周波 数点を遮断帯域とするような仕様によるフィルタ設計が行えま す。IIRフィルタ設計では、最小Pノルムアルゴリズムを使って 任意の大きさの応答曲線からフィルタを設計したり、また、振 幅特性のみに着目した設計法ではなく、群遅延特性歪みを補 正する全域通過フィルタの設計手法が提供されています。
固定小数点フィルタの解析
フィルタを量子化することにより、固定小数点演算による加 算時のオーバーフロー、および乗算時に生ずる演算誤差によ るリミットサイクルなどの問題が起こる可能性があります。 Filter Design Toolboxでは、これらの問題が起こる可能性を検 証すると共に、固定小数点フィルタに対する周波数応答やリミ ットサイクルの検出などの様々な解析手法を提供します。グラフィカルインタフェース（
FDA Tool
）
FDA Toolは、Signal Processing Toolboxと共に、フィルタの 設計と解析を行うための対話型ツールです。フィルタの設計 手法や仕様を設定することで、フィルタの設計から解析までを プログラムを意識せずに簡便に行えます。またあらかじめ設計 したフィルタ係数をツール上に読み込んで解析することも可 能です。ツール上に読み込んだ、あるいはツール上で設計し たフィルタは、更にFilter Design Toolboxの機能を用いてフィ ルタ係数の量子化 が行えます。量子化されたフィルタの様々 な応答（振幅応答・位相応答・群遅延特性など）は、量子化され る前の参照フィルタの応答に重ねてツール上に表示されるため、 これらの固定小数点フィルタがどの程度の誤差を含むかを視 覚的に確認することができます。 詳細は応用システム第１営業部までお問合わせください。 （TEL 03-5978-5410, E-Mail: [email protected]）
図1 量子化FFT（左）とフィルタの量子化（右）
Filter Design Toolbox2.0の紹介
図2 最小Pノルムアルゴリズムによるフィルタの振幅応答
図3 固定小数点フィルタの応答（左：リミットサイクルの検出／右：周波数応答）
デスクトップ／ライセンス管理ツールQND Plus
技 術 編はじめに
最近「企業内違法コピー」の摘発が話題に上ることが多くな っています。BSA（※1）やACCS（※2）といったソフトウェア著作 権保護啓蒙・摘発団体の名前を聞いたことのある方も多いの ではないでしょうか。ソフトウェアは正当なライセンスを購入 の上で使用するという簡単なことが意外と難しく、利用者の無 意識な違法コピーなどによって摘発を受けてしまうケースも間々 見られます。そのような事態を防ぐためにもきちんとしたソフ トウェアライセンス管理体制を確立することは、企業にとって とても大切な要素となっています。 また、最近は何処の企業でも社員一人に一台以上のパソコ ンを支給しているケースが多く、企業が抱えるパソコンの数は 増える一方です。そのため「スペック不足により取り替える必 要があるPCはどれか」「リース会社から借りているPCとリー ス期限の把握」「OSが古いのでバージョンアップする必要が あるPCはどれか」等といった管理は更に困難な作業となって きています。しかしこれらのハードウェアの管理をきちんと行 う事も、無駄を省いて企業全体のパフォーマンスをアップして いく上で必要不可欠な要素と言えます。 「TCO（※3）の削減」という言葉を聞いたことはないでしょうか。 つまり「如何に効率よくソフトウェアやハードウェアの管理を 実施するか」「如何に手間暇（予算）をかけず正確な情報を集 めるか」ということが非常に注目を集めているのです。このよ うな期待に応えるのがデスクトップ管理／ライセンス管理ツー ルであるQNDPlus（以降QND）です。本号では、QNDの基本 機能の紹介と最新バージョンから追加された新機能について 紹介していきます。※１Business Software Alliance（BSA）：コンピュータソフトウ ェア業界の発展に寄与するために、著作権などの知的財 産権の保護強化を図ることを目的として１９８８年に米国の 非営利団体として設立。 ※２社団法人コンピュータソフトウェア著作権協会（ACCS）： コンピュータソフトウェアすなわちマルチメディアタイトル、 データベース等のデジタル著作物の著作権者の権利を保 護すると共に著作権思想の普及活動を行い、コンピュータ 社会における文化の発展に寄与することを目的として設立。 ※３Total Cost of Ownership（TCO）：運用・管理費用を含むコ
ンピュータの総所有コストの事。
QNDの基本機能
ハードウェアインベントリの収集 各クライアントPCのCPU情報、メモリ、ハードディスク（HD） の容量や空き容量、IPアドレス、MACアドレス等のハードウェ アに関する情報を収集します。インベントリ収集できるPCの プラットフォームとしてはWindows3.1/95/98/2000/NTと Macintoshです。また、SNMPエージェントを搭載しているネッ トワーク機器であればホスト名やIPアドレス、MACアドレス等 の情報を収集することが可能になっています。 ソフトウェアインベントリの収集 各クライアントにインストールされているソフトウェアの情 報（ファイル名やパス、バージョン情報等）、MS-Officeのプロ ダクトIDやNotesのメジャー／マイ ナーバージョン情報を収集 します。 アプリケーションデータベース機能 アプリケーションの情報を登録しておきます。また、購入し たライセンス数を登録することによって上記ソフトウェアイン ベントリで収集した「実際にインストールされている数」と比 較し、ソフトウェアライセンス数の過不足を管理する機能です。 QIVによる管理台帳作成機能 QNDに標準添付の管理台帳作成ツール「QIV」により、QND で収集したインベントリ情報を元に簡単に台帳作成が可能に なっています。台帳は「ハードウェア管理台帳」「ソフトウェア インストール台帳」「MS-Office管理台帳」等１４種類が用意さ れています。 ファイル配布 クライアントPCに指定したファイルを配布する機能です。ウ ィルス対策ソフトの定義ファイルの更新や業務アプリケーショ ンで使用するDLLファイルの差し替え等に使用すると便利です。 自動インストール 指定のソフトウェアをクライアントPCに対して強制インスト ールする機能です。MS-Officeのバージョン統一、InternetExplore、 AcrobatReaderや業務アプリケーションの配布等に便利です。 リモートコントロール クライアントPCのデスクトップ画面をキャプチャした上でマ ウスを奪う事によって、管理者PCのコンソール上でクライアン トPCを操作できる機能です。管理者PCにもクライアントPCの 画面が表示され、管理者とエンドユーザでの同時操作も可能 です。ですから、離れた場所にあるPCの管理作業や、エンドユ ーザに対する教育といったヘルプデスク業務など、様々な活 用方法が考えられます。QND Plus Version7.0紹介
図1 図2前述の「ハードウェア／ソフトウェアインベントリ収集」「フ ァイル配布」「自動インストール」機能については「エンドユー ザに協力をしてもらって命令を実行する“PULL実行”」と「管 理者側でクライアントPCに一方的に命令を実行させる“PUSH 実行”」とを選択する事が可能です。運用、ユーザーニーズに 合わせてお好きな方を使用する、もしくは併用できます。
ver7
からついた新機能
スタンドアロンマシンからのインベントリ収集機能 ver6まではネットワークに接続されたPC、いわゆるオンライ ンPCのみインベントリ収集可能でした。ver7からはネットワー クに接続されていない状態でも収集作業が可能となりました。 結果は、フロッピー（FD）やE-MAILで収集することが可能です。 ですから、ネットワークに接続できないPCやモバイルPCの情 報収集も容易に行えます。 デスクトップスタンプ機能 インベントリ収集 等の命令を実行させ 終わったPCに対し、 そのPCの 壁紙にス タンプ（画像）を埋め 込むことができます。 この機能によって作 業の実施状況をコン ソール上だけでなく 実際にフロアを回ったとき等にも把握できるようになりました。 収集したインベントリの変更点スポット表示機能 前回収集したインベントリと今回収集したインベントリで何 処の情報が変わったのか、何処も変わっていないのか、これは 管理対象のクライアントPCが多ければ多いほど見分けづらく なるものです。そこでver7からは変更された部分を色分け表 示することによって管理をしやすくなりました。現状の把握だ けではなく、更新作業の実施状況やユーザの勝手な変更の検 知も容易になりました。 クライアントPC上でもそのPCのインベントリが確認可能 以前はコンソール上でしか確認することができなかったク ライアントPCのインベントリを各クライアントPC上でも表示 可能になりました。 タスク実行中に表示されるダイアログボックスの画像の変更が可能 タスク実行時であることを示す ダイアログボックス内の画像を独 自のものに変更可能になりました。 これにより作業毎に画像を使い分 け現在の作業内容を明示的に知ら せることもできます。 グループ／フィルタの階層構造化が可能 グル ープの下に更にグル ープやフィルタを設定できるよう になったため、クライアントPCが多くなった場合でも管理がし やすくなりました。より実際の会社組織にあわせた運用管理が 行いやすくなったと言えます。 リモートコントロールのパフォーマンスがアップ データのやりとりが比較的大きいリモートコントロール機能 ですが、64kbsほどの回線上で もLAN内での使用感と遜色な い程のパフォーマンスを実現しました。補足
今回のバージョンアップではユーザの間で特にニーズの高 かったスタンドアロンPCへの対応が一番大きな変更点と言え るでしょう。従来からのネットワークに接続されたWindowsや Macintosh、SNMPによる各種ネットワーク機器の情報収集に 加え、スタンドアロンPCの情報を収集することで、企業内のほ とんど全てのコンピュータを把握することができます。こうい った資産管理ツールは情報を一元管理できてこそ便利さが発 揮されるものです。情報が抜けていたり、取りたい情報によっ てツールを変えてしまってはデータの整合性が保ちにくく管 理者の手間数が増えるだけになってしまうので注意が必要です。 最後に資料からは分かりにくいQNDの優位点を紹介しておき ます。それはQNDが上記の機能を全て１つのツールで実現す る事が可能であるにも関わらず ■導入が非常に簡単である ■ネットワークやクライアントPCへの負荷を極力抑えてある という２つの特徴を持っている点です。機能が付けば付くほど システムが大きくなり、ネットワークやPCへの負荷が高くなる 傾向にあるこの業界においては特筆すべき点ではないでしょ うか。まとめ
QNDを導入すればできることを簡単に紹介してまいりまし たがいかがでしたでしょうか。 QNDは、はじめに申し上げたとおり企業が抱えている深刻 な問題を解決すべきソリューシ ョンとして生み出されました。 すでに非常に多くの企業で愛用されており、その数は４００万ク ライアント以上（２０００年１２月時点）にもなっています。 PCの台数が多くなればなるほど資産管理は難しくなりますし、 時間もそれだけかかってしまうものです。QNDのような資産 管理ツールの導入によって常日頃から管理体制を確立してお くことで、企業の本来の業務をより速やかに行うことが可能に なります。また、資産の正確な管理と把握は、外部からの信頼 を得るためにも非常に重要なものであると我々は考えており ます。 我々の扱う製品が、皆様の今後の企業活動の手助けになれ ば幸いです。 本製品にお問い合わせは、ネットワークソリューション営業 部までお願いいたします。（TEL 03-5978-5453, E-Mail: [email protected]）
図3
図4
光学設計･評価プログラムCODE V
技 術 編 CODE V 8.50で可能な結合効率の最適化機能に関して簡単 な 事 例 をご紹 介します 。まず 、結 合 効 率 の 最 適 化 を 行う CEFERRFマクロですが、これは既存の受信ファイバへの結合 効 率を向上させるユーザ定義評価関数をCODE VのAUT（最 適化）オプション内に構築するマクロです。マクロ内部は機密 性が高いため暗号化されていますが、理論はSnyder & Loveの 提唱する"Optical Waveguide Theory"（関連資料p.311）を使 用しています。また、結合効率 はファイバ端面での点像強度分 布とモード分布のオーバーラップ積分により、CEF（結合効率 計算）オプションで計算します。以下は１対のGRIN（屈折率分 布型）レンズより構成されるカップラ光学系の最適化例です。 GRINレンズの中間間隔を変数にしてCEFERRFマクロを使 用して、結合効率の最適化を実行します。主な使用コマンドを 示します。 AUT IN CEFERRF .00475 !.00475はファイバのモード半径 GO 以下は最適化前後の結合効率値と、受信ファイバ（モード径 が9.5ミクロンのガウシアンフ ァイバ）に集光する光束の様子 です。結合効率の最適化は、単純にスポットサイズを評価関数 とした結果ではないことが分かります。 次期バージョンではCEFERRFマクロはAUT（最適化）オプ ションに内蔵され、より強力な最適化アルゴリズムとしてバー ジョンアップされる予定です。 また、CODE Vでは主光線検索機能（CRA）により、受信ファ イバの位置調整を含めた最適化を行うことができます。以下は、 焦点距離 = 3mm、像側NA = 0.16の非球面シングレットレンズ です。 平行光が入射していますので、軸上が結合効率のベスト位 置となっています。例えば、受信ファイバを軸上から5ミクロン の高さに配置して、同時に結合効率のベスト位置としたい場合、 主光線検索機能を使用して最適化します。 以下はこの場合のCRAコマンドの入力例です。 CRA W1 F1 SI 0.0 0.005 0.0 0.0 変数は像距離のみとして最適化を実行し、その前後の結合効 率のプロット出力を以下に示します。横軸がファイバ位置、縦 軸が結合効率を表しています。 最適化前後の像距離差は0.26E-8（mm）です。また、モード 径が9.5ミクロンのガウシアンファイバに受信される結合効率 値は、最適化前は軸上位置で.89740（89.74%）、最適化後は 軸上から5ミクロンの位置で.89585（89.58%）です。 結合効率を落とすことなく、像距離の微調整のみでファイバ 位置を5ミクロン程、移動できたことになります。 関連資料"Coupling efficiency of optics in single-mode fiber omponents", by R. Wagner and W. Tomlinson, Applied Optics, Vol. 21, No. 15, pp. 2671 - 2688
資料中のレンズデータをご所望の場合、また、その他詳細に 関しては、応用システム第２技術部へお問い合せ下さい。 （TEL 03-5978-5414, E-Mail: [email protected]）
CODE Vでの結合効率の最適化機能
図1 図3 図2 最適化前 最適化後 Coupling Efficiency YDE: 0.00 XDE 0.00 | .94748 Coupling Efficiency YDE: 0.00 XDE: 0.00 0.00 | .99836 図4 最適化前 最適化後 この間隔を変数に指定 以下に拡大表示 受信ファイバを配置 像距離を調整照明解析プログラムLightTools
技 術 編 LightToolsではマクロ機能を用いて複雑なモデルも簡単に 作成することができます。今回は６角形分割した反射鏡の作成 例を紹介します。最初に元となる反射鏡を光学設計ツ ール （CODE V）を用いて設計します（図１）。このデータをLTEコマ ンドを用いてLightToolsに変換します（図２）。 この反射鏡から６角錘の素子を取り出します。LightToolsで は反射鏡と６角錘の重複した部分をブーリアン演算のインター セクトによって取り出す事ができます（図3）。 この作業を繰り返し、配列します（図4）。 これらの一連の作業をLightToolsではマクロ機能を用いて 処理することができます。この時に使用したマクロコマンドは わずか４０行足らずで行うことができます。 図５に完成したモデルとその時の光線追跡の様子を示します。 入射した平行光線が反射鏡で反射されて原点に集光している 様子が伺えます。 この反射鏡を任意の方向に一定の割合で傾けた場合の光線 追跡についてもマクロ機能を用いて処理することができます。 例えば、反射鏡を一定の角度毎に傾けていった時の光線追跡 の結果をファイルに保存していくこともできます。 以上の様にLightToolsでは複雑なモデルの作成にマクロ機 能を用いることで、モデル作成の簡略化と煩雑になりがちなパ ラメータを一括設定することができます。また光学モデルの 解析においても、解析の設定から結果の取得までを自動化さ せることも可能となります。 このマクロをご希望の方は弊社までご連絡下さい。弊社で はマクロを用いたモデリングのサンプルをホームページ （http://www.cybernet.co.jp/products/optical/lighttools/example/main.html） に掲載していますので、こちらもご参照下さい。 詳細は、応用システム第２技術部までお問い合わせください。 （TEL 03-5978-5414, E-Mail: [email protected]）LightToolsマクロの事例紹介
図1 パースペクティブ図 図2 CODE V LTEコマンドによりLightToolsに変換 図4 配列の様子 図5 光線追跡の様子 図3 ブーリアン演算処理の様子グレーティング設計・解析プログラムIFO_Gratings
技 術 編 ファイバ ーおよび導波路 の 設計・解析プログラムである IFO_Gratingsの新バージョン４．０がリリースされました。ここ ではその主な新機能である逆解析（グレーティング合成）機能 についてご紹介します。逆解析
IFO_Gratingsは最近の光通信の波長多重変調（WDM）にお いて重要なデバイスであります。ファイバー・グレーティングお よび導波路グレーティングの設計・解析ツールです。チャープ 構造やアポダイゼーションなどグレーティング構造を設定しそ の分光特性、位相、群遅延、分散、など簡単に解析できます。逆 解析は、これらの目標とする性能を達成するグレーティング構 造を決めるソルバーです。思考錯誤的な設計と異なり設計の パワフルなツールとなります。まず単純なグレーティング構造 の初期のデータを用意します。図１は設計前の分光特性です。 図３は分光特性の目標の設定ダイアログボックスです。スク リプトによりユーザが自由な目標を設定することができます。 図４は逆解析を行った後の分光特性です。みごとに目標のバ ンドパス・フィルターが設計できています。 図５はデシベル表示したものです。 図６は設計されたグレーティング構造を示しています。色は 周期を表し形はアポダイゼーションを表しています。 詳細は、応用システム第2技術部までお問い合わせください。 （TEL 03-5978-5414, E-Mail: [email protected]）グレーティング合成機能（新バージョン4.0リリース）紹介
図1 設計前の分光特性 図3 分光特性のスクリプトによる目標設定 図4 設計後の分光特性 図5 設計後の分光特性（dB表示） 図6 設計されたグレーティング構造 図2 逆解析の設定ダイアログボックス数式処理プログラムMaple
技 術 編 Mapleは数式処理、数値演算、グラフィクスetc.の機能をもつ、 統合的な数学ソフトウェアです。変数を文字のまま扱うことが できるため、設計パラメータを含む物理モデルの構築を行うこ とが可能です。今回は、この数式処理の機能と、数値アルゴリ ズムである非線形最小二乗法を組み合わせ、PLL（Phased locked loop）回路の設計を行う事例を紹介します。PLL
回路とそのモデル式
設計を行うPLL回路とそのLPF（Low Pass Filter）を図１に 示します。LPFを構成する各素子（R1, C1, C2）が今回設計す るパラメータとなります。 このPLL回路の閉ループ伝達関数Ｈは、次のように求まります。 この閉ループ伝達関数Hから > AH:=20*log[10](abs(subs(s=I*omega,H))); を計算することによりゲインが計算されます。紙面の都合上省 略しますが、結果はとても複雑な数式になります。このゲイン の値が理想的な曲線となるよう、LPFのパラメータ（R1, C1, C2） の設計を行います。
非線形最小二乗法近似
理想のゲインを想定し、そこから近似を行う点として８点を 図２のように選びました。（以下、横軸は対数表示です） このデ ータを、非線形 最小二乗法を使い、上で 求めたゲイン式で近似し ていきます。非線形最小 二 乗 法 は、L e v e n b e r g -Marquardt法のアルゴリ ズムを使用します。ここ で利用したmnlfitは直接Mapleのコマンドとしては提供されて いませんが、Maple開発元（WMI）のホームページ上 （http://www.maplesoft.com/apps/categories/data_analysis_ stats/stats/html/genfit_6.html）から利用することが可能です。 # 各パラメータの初期値 [R1, C1, C2] > inits:=[100000., 10.^(-11), 10.^(-12)]; # 近似データ(図２のもの) > wdata:=[10^3,10^4,10^5,10^6,10^7,10^8,10^9,10^10]; > gdata := [.4603521387e-6, .4584400451e-4,.4575468100e-2, .3832613494, -1.134202187, -28.46664206, -68.00963086, -108.0048438]; # 近似データの重み付け（各データの重みは同じです） > weight := [1,1,1,1,1,1,1,1]; # 近似（結果は [R1, C1, C2] の順で表示されています） >params:=[mnlfit(AH,omega,wdata,gdata,weight, [R1,C1,C2],inits,10^(-10))]; ３つのパラメータ値が求まりました。結果をプロットで確認し たものを図３に示します。赤い線が近似前、青い線が近似結果 です。ピークがでてしまい、希望の結果は得られませんでした。
