光学設計用「Ansys Zemax OpticStudio」向け推奨PC

光学設計、シミュレーション、最適化、公差解析などの様々な解析シーンにおいて、処理の効率を最大限に高めるPCです!

※掲載製品は参考価格となりますので、最新価格については都度お問い合わせください。

製品紹介

Ansys Zemax OpticStudioは、世界中の光学エンジニアや研究者に利用されている、光学系設計・評価のデファクトスタンダード(事実上の標準)ソフトウェアです。

1. コアとなる4つの機能
Zemax OpticStudioの強みは、光の振る舞いを物理法則に則って正確にシミュレーション(光線追跡)し、設計を「最適化」できる点にあります。

シーケンシャル光線追跡(結像光学系)
光が決まった順番でレンズの表面を通過するモデルを計算します。カメラレンズ、顕微鏡、天体望遠鏡など、「綺麗な像を結ぶ」ことが目的のシステム設計に使用されます。

ノンシーケンシャル光線追跡(照明・迷光解析)
光がどこに当たるか順番が決まっていない、または反射を繰り返すモデルを計算します。LED照明、バックライト、あるいはレンズ鏡筒内で乱反射してノイズとなる「迷光(ゴーストやフレア)」の解析に不可欠です。

強力な「最適化」アルゴリズム
エンジニアが「レンズの厚み」「曲率」「硝材(ガラスの種類)」などの変数を指定すると、ソフトウェアが数百万通りの計算を行い、目標とする光学性能(解像度など)を最も満たす組み合わせを自動的に導き出します。

公差解析(歩留まりの予測)
「設計上は完璧でも、実際の製造時にはミクロン単位のズレが生じる」という現実をシミュレーションします。製造誤差が性能に与える影響(モンテカルロシミュレーション等)を事前に計算し、量産時の歩留まり率を予測・改善できます。

2. 先端R&D市場におけるZemaxの役割
近年、急速に拡大する先端テクノロジーの実装において、Zemax OpticStudioは中核的な役割を担っています。複雑な光学シミュレーションと最適化計算には膨大なリソースが必要となるため、ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)環境との親和性が非常に高いソフトウェアでもあります。

SDV(ソフトウェア・ディファインド・ビークル)と自動運転
SDVの進化において、「車の眼」となるセンサー群の性能が安全性を直結します。Zemaxは、自動運転用の高解像度カメラレンズ、LiDAR(レーザーによる測距センサー)の送受信光学系、AR-HUD(拡張現実ヘッドアップディスプレイ)の設計において標準的に利用されています。温度変化によるレンズの膨張など、過酷な車載環境での光学性能の変化も解析可能です。

フィジカルAI・ロボティクス・デジタルツイン
実空間の情報を仮想空間に正確に取り込む(デジタルツイン)ためには、高精度な「視覚センサー」が不可欠です。工場で稼働するロボットアームのピッキング用マシンビジョンや、AIが画像認識を行うための特殊な波長(近赤外線など)を捉えるセンサーの開発において、ノイズのない光学データを取得するためのレンズ設計を担います。

半導体製造・量子技術の研究開発
半導体露光装置の極めて精密なレンズ系や、量子コンピューターの制御に用いられるレーザー光学系の設計など、ミクロからナノスケールの物理現象を扱う最先端のR&D分野でも広く活用されています。

3. Ansysエコシステムとの連携(オプトメカニクス)
旧Zemax社がAnsys社に統合されたことで、光学設計単体ではなく、製品全体の連成解析(STOP解析)がシームレスに行えるようになりました。

S (Structural - 構造): 筐体の歪みがレンズにどう影響するか(Ansys Mechanical等と連携)

T (Thermal - 熱): 基板の発熱がレンズの屈折率をどう変えるか

O (Optical Performance - 光学性能): その結果、最終的な見え方がどう劣化するか

このプロセスにより、試作機を作る前にPC上で「熱や振動によるカメラのピンボケ」などの致命的なエラーを特定でき、R&D市場における開発期間の大幅な短縮(DXの推進)を実現しています。


アプライドでは、各種解析、シミュレーションに特化したハイスペックコンピューティングを取り揃えております。
光学設計用Ansys Zemax OpticStudioでは、最大64個のCPUコアを同時に使用することが可能です。
そのため、メモリは128GB程度搭載していた方が安心です。
そういったポイントをしっかりおさえたおすすめの機種がこちらです。

仕様・スペック

❶Ansys Zemax OpticStudio推奨PC モデル1
APPLIED HPC
CERVO Ryzen Type-RT9-9980X
<仕様>
■CPU:AMD Ryzen Threadripper 9980X
64コア/128スレッド/3.2-5.4GHz
■メモリ:128GB(32GB×4)DDR5
■SSD:1TB M.2 NVMe-SSD 高耐久仕様
■OS: Windows 11 Pro
■光学ドライブ: 非搭載
■GPU:NVIDIA PRO 2000 B.W. 16GB-GDDR7
(miniDisplayPort x4)
miniDP to DP 変換アダプタ 1 本付属
■電源:1,200W/100V 80 Plus Platinum 認証
■キーボード・マウス 付属 (有線 USB接続)
■サイズ:約 W 235 xH 495 xD 470mm
■標準保証:3年間センドバックハードウェア保証


❷Ansys Zemax OpticStudio推奨PC モデル2
APPLIED HPC
CERVO Ryzen Type-RT9-9980X
<仕様>
■CPU:AMD Ryzen Threadripper 9970X
32コア/64スレッド/4.0-5.4GHz
■メモリ:128GB(32GB×4)DDR5
■SSD:1TB M.2 NVMe-SSD 高耐久仕様
■OS: Windows 11 Pro
■光学ドライブ: 非搭載
■GPU:NVIDIA PRO 2000 B.W. 16GB-GDDR7
(miniDisplayPort x4)
miniDP to DP 変換アダプタ 1 本付属
■電源:1,200W/100V 80 Plus Platinum 認証
■キーボード・マウス 付属 (有線 USB接続)
■サイズ:約 W 235 xH 495 xD 470mm
■標準保証:3年間センドバックハードウェア保証

※本製品に「Ansys Zemax OpticStudio」は含まれておりません。

用途・実績例

主な使用用途
光の屈折・反射・回折などを高精度に光線追跡(シミュレーション)できるため、最先端の研究開発(R&D)から商用製品の設計まで、幅広い産業分野で利用されています。

車載・SDV(ソフトウェア・ディファインド・ビークル): 自動運転用センサー(LiDAR、車載カメラ)、HUD(ヘッドアップディスプレイ)、スマートヘッドライトの光学系設計。

AR/VR・コンシューマ機器: HMD(ヘッドマウントディスプレイ)やスマートグラスにおけるアイボックス(映像が鮮明に見える範囲)と視野角の最適化、スマートフォンの小型高画質カメラレンズ設計。

宇宙・航空: 人工衛星に搭載する高解像度カメラ、リモートセンシング用ハイパースペクトルイメージングシステム、宇宙望遠鏡の設計。

医療・バイオテクノロジー: 医療用内視鏡の小型化、眼科用診断機器、レーザーメスなどのバイオメディカル光学機器開発。

産業・製造設備: マテリアル加工用レーザーシステム、マシンビジョン用レンズ、半導体検査装置の結像性能評価。

具体的な実績・導入事例
1. 超小型人工衛星(CubeSat)の光学システム開発(宇宙・航空分野)
概要: 宇宙産業において、限られたサイズ(フォームファクタ)の超小型人工衛星(CubeSat)に搭載するレーザー通信や、地球観測用カメラの開発に利用されています。

成果: Zemax OpticStudioを使用することで、宇宙空間の過酷な環境(極端な温度変化など)がレンズに与える影響を事前にシミュレーションし、オプトメカニクス(光学・構造機構)の最適なパッケージングを実現しています。カナダの宇宙企業「Wyvern」なども、リモートセンシング用光学系の解析に活用しています。

2. 次世代ヘッドライトと自動運転センサーの設計(自動車分野)
概要: 複雑な配光が求められる自動車のヘッドライトや、ADAS(先進運転支援システム)用センサー(LiDAR等)のモデリングに採用されています。

成果: ソフトウェア内でレンズやリフレクターのミクロな光学設計を行い、さらに同社の「Ansys Speos」等と連携させることで、路面へのプロジェクションや車内への光の影響など、車両全体のマクロなシミュレーションと連成させ、開発期間の短縮と安全性の向上に貢献しています。

3. AR/VRデバイスおよびホログラフィック投影の研究開発
概要: スマートグラスやHMDにおいて、ユーザーの目に映像を正しく届けるための光学コンポーネント(導光板など)の設計に活用されています。

成果: 映像の歪みや色収差を最小限に抑えつつ、必要な「アイボックス」のサイズを確保するために、Zemax内で徹底的な光線追跡と最適化計算が行われます。多くの学術研究や、ハードウェア企業のプロトタイプ開発を支えるベースツールとして機能しています。

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