2024 R1リ

リース ノート

2024年1月11日

1.1 Zemax 光線データベース(ZRD) の改善 (すべてのエディション)

反射、屈折、回折光学系でZRD に光線を正確に追跡するために必要なデータが含まれるように改善

NSC 光線追跡の実行時に生成される [Zemax 光線データベース] (Zemax Ray Database) (ZRD) ファイルが改善され、新しい光線セグメント プロパティが含まれるようになりました。これには、フラグとして全反射 (TIR)、レンズユニットでの光路長 (OPL)、波長単位での OPL、および回折次数が含まれるようになりました。これらのプロパティは、特定のオブジェクトまたは面での TIR イベント、特定のオブジェクトまたは面での回折イベント、および回折イベントの総数をそれぞれフィルタリングする新しいフィルタ X_TIR、X_DIFF、および X_NDIF を使用して追跡およびフィルタリングできます。また、新しいフィルタ X_GHOSTN は、特定のオブジェクトまたは面で特定の回数ゴーストした光線を返します。

1.2 光路解析の改善 (Premium と Enterprise エディション)

ZRD の機能強化を活用して、複雑なシステムの解析とデータの使いやすさを向上

[光路解析] (Path Analysis) ツールは、ZRD の新しい光線データ情報を使用して機能を向上しました。このツールは、オブジェクトの面と光線パスに沿った回折次数を使用してパスの順序を構築します。パスの順序には、object.face の表記を使用したオブジェクトとフェイス、および /(OrderX,OrderY) の表記を使用した回折次数が含まれます。異なる回折次数を含む順序は、それらがオブジェクト面の同じ順序に従う場合でも、別々のパスとみなされます。新しい X_SEQ フィルタは、これらのパスの順序を使用して、フィルタ対応の解析および光線追跡ツールでのパス フィルタ処理を有効にします。さらに、パスの列は、[平均光路長] (Average Optical Path Length)と[回折発生回数] (Number of Diffraction Events) という 2 つの新しいオプションによって並べ替えられるようになりました。

1.3 低次元化モデルをSpeosにエクスポートの改善 (すべてのエディション)

改善された低次元化モデルと 2D センサーサンプリングによる非対称光学系のサポートを追加

[Speos Lens system へのエクスポート] (Export to Speos Lens System) ツールの名称が変更され、改良されました。この機能は、新しい名前 [低次元化モデルをSPEOSにエクスポート] (Export Reduced Order Model to Speos) となり、[ファイル] (File) タブに表示されます。このツールによって生成された低次数モデル (ROM) は包括的なものになり、Speos のシミュレーションに必要なすべてのパラメータが含まれています。したがって、出力設定は不要になり、削除されました。

このツールは、新しく有効になった 2D センサーと光線グリッドサンプリングを使用して、非対称のレンズファイルをサポートするようになりました。2D センサーサンプリングにより、非対称の視野位置が考慮されるため、非対称システムの精度が向上します。 回転対称システムでは、半径方向のサンプリングが効率的です。 標準化された光線グリッドサンプリングは、速度を向上させ、正確な光線データを ROM に含めることが可能になります。

現在、STAR データは ROM 作成の一部としてサポートされていませんが、この制限は将来のアップデートで改善される可能性があります。

1.4 Speos へ光学設計をエクスポート (すべてのエディション)

光学システム設計を Speos にエクスポートして、システムレベルの迷光解析を実行

新しい [Speos へ光学設計をエクスポート] (Export Optical Design to Speos) ツールは、サポートされている形状と光学パラメータを、OpticStudio のレンズ設計から .odx ファイルにエクスポートし、Ansys Speos に直接インポートできます。このツールを使用すると、OpticStudio でのコンポーネント レベルの設計および性能解析と Speos でのシステムレベルの迷光解析間の合理的なワークフローが可能になります。

OpticStudio と Speos のモデルの間で高い形状の再現性を得るために、Speos にインポートされたデータには光学形状に関するすべてのパラメトリックな情報が保持されます。シーケンシャルモードとノンシーケンシャルモードは、屈折性の標準および非球面オブジェクトと面でサポートされています。材質データやコーティング性能も含まれます。

Speos に光学コンポーネントをインポートして生成した後、高い光学精度が必要な場合は、デフォルトのメッシュ設定を調整する必要があります。

1.5 位相勾配と位相勾配制御オペランド (すべてのエディション)

回折面と位相面が付加された位相勾配を簡単に解析および制御し、製造可能な回折光学系を維持

回折グレーティングなど、光線に位相変化を加える面 (および面のみ) で使用する2 つの新しい位相勾配の解析が [解析] (Analyze) タブの [面] (Surface) グループに追加されました。これらの新しい解析を使用すると、面のタンジェンシャル、サジタル、x、または y 位相勾配を評価でき、適用された位相面の設計が製造可能であることを検証できます。これらの解析により、Ansys Lumerical RCWA などの電磁界シミュレーションツールを使用して設計されたメタエレメントやその他の回折コンポーネントを、OpticStudio で設計された光学システムに統合できます。

[位相勾配] (Phase Slope) の面解析では、位相面の範囲が 2D カラーおよび 3D 面プロットで表示されます。ディセンタされたアパチャーに対応し、表示される位相勾配値を抽出するために均一な X-Y 点グリッドを使用します。

[位相勾配断面図] (Phase Slope Cross Section) には、面の全アパチャーにわたる特定の角度での位相勾配が表示されます。このツールは、全クリア直径または面の直径の断面として面位相を計算します。

さらに、2 つの新しいメリットファンクションオペランドにより、最適化中の位相勾配を制御し、位相勾配値を製造可能な範囲内に維持します。PSLP オペランドは、面上の指定された X-Y 位置における単一の位相勾配値を返します。勾配の方向と、計算前にピストン、ティルト、パワーを削除するかはカスタマイズできます。QSLP オペランドは、位相勾配 RMS、P-V、最小値と最大値など、いくつかの位相勾配パラメータを返すことができます。同様に、最小または最大の位相勾配、または位相データから削除された値を含む座標を返すことができます (データからピストン、ティルト X/Y、またはパワーを削除する場合)。

1.6 サグマップの改善 (すべてのエディション)

製造性のためにサグを制約するメリットファンクションオペランドを強化し、軸外しサグ解析を改善

[面のサグ] (Surface Sag)、[面勾配] (Slope)、および[曲率] (Curvature) マップの軸外しアルゴリズムが更新され、より多くの軸外し面形状をサポートしながら、より高速で信頼性の高い結果が得られるようになりました。このツールは、軸外しパーツの頂点に対してティルトおよびディセンタした座標系の面を解析できます。 [ティルト] (Tilted) 面や Z2 および Z3 のティルト項を使用するゼルニケサグ面など、頂点のティルト項を含む面はサポートされていません。

特定の点でのサグまたは位相データを返すメリットファンクションオペランド SSAG、SSLP、SCRV、SPHS、および PSLP を使用して、面のサグおよび位相データを取得し、最適化のために制約することができます。これらのオペランドには [モード] (Mode) 設定が追加され、X 点と Y 点をレンズユニットで指定するか、アパチャーの半径で正規化した座標で指定できるようになりました。パーツのサイズが変化する可能性があるため、最適化には正規化した座標が推奨されます。DSAG、DSLP、DCRV、DPHS、および QSLP オペランドは、P-V や RMS などの面データセットに関するデータを返します。面勾配と曲率データは方向性があり、一貫性を保つために、すべての関連オペランドに、ユーザーがタンジェンシャル方向、サジタル方向、X または Y 方向を選択できる [方向] (Orientation) フラグが含まれるようになりました。

1.7 回折モデリング: OpticStudio と Lumerical によるメタレンズの直接モデリング用 DLL (Premium と Enterprise エディション)

大面積のメタレンズコンポーネントをシミュレート

新しい DLL により、OpticStudio で大面積のメタレンズ コンポーネントのモデリングが可能になります。この DLL を使用するには、ユーザーはまず Ansys Lumerical からメタアトムデータをシミュレートして生成し、次にこの DLL 経由でデータを OpticStudio に読み込む必要があります。入力は、ファイル拡張子 .pmap および .aph のファイルのペア、またはファイル拡張子 .h5 を持つ 1 つのファイルのいずれかです。

メタレンズのワークフローの詳細については、アプリケーションギャラリーの記事「Large-Scale Metalens – Ray Propagation」を参照してください。

1.8 材質カタログのメカニカルデータ (すべてのエディション)

マルチフィジックスワークフローをサポートするための材質情報が追加

OpticStudioの材料カタログにメカニカル特性が追加されました。ベンダーは、製品間のマルチフィジックスワークフローの複数のステップに関連する可能性のある情報を提供できるようになりました。例えば、構造負荷や熱負荷、環境条件が光学性能に与える影響を解析するために、光学設計が FEA (Ansys Mechanical) や CFD (Ansys Fluent) ツールに送られる場合です。これにより、これらの特性をオンラインで検索する必要がなくなり、データ交換が大幅に合理化されます。 新しく利用可能になった特性は以下のとおりです。

• ヤング率
• ポアソン比
• 比熱容量
• 熱伝導率
• 応力光学係数

1.9 ZOS-API を使用したレイアウトプロットのエクスポート (すべてのエディション)

API を使用してレイアウトプロットにアクセスし、カスタマイズした解析に使用可能

API を使用して、[断面図] (Cross-Section)、[3D レイアウト] (3D Layout)、および [シェーデッドモデル] (Shaded Model) のレイアウトの静止画像を取得できるようになりました。シーケンシャルモードとノンシーケンシャルモードのレイアウトがサポートされており、カメラの視点、解像度、コンフィグレーション、線の太さの自動設定などの設定に API 経由でアクセスできます。レイアウト画像を保存するには、SaveImageAsFile プロパティを true に設定し、TheSystem.Tools.Layouts オブジェクトの OutputFileName にファイル名を指定します。

クイック表示は TheSystem.Tools.Layouts オブジェクトの ImageExportData メソッドで R、G、B 画像チャネルに直接アクセスすることで有効になります。この機能では画像を保存する必要はありません。

1.10  3D レイアウト: 近軸および実入射瞳と近軸および実射出瞳の描画 (すべてのエディション)

システム内の瞳の形状と位置を解析

OpticStudio に、近軸および実入射瞳と近軸および実射出瞳を表示するための 3 つの新しいオプションが 3D レイアウトに追加されました。この機能により、ユーザーは瞳の形状と位置を確認し、システムが期待どおりに機能するかどうかを解析できます。

3D レイアウトの設定で [近軸瞳を描画] (Draw Paraxial Pupils) にチェックを入れると、近軸入射瞳と近軸射出瞳が黒い円で表示されます。 [実入射瞳を描画] (Draw Entrance Pupil) または [実射出瞳を描画] (Draw Real Exit Pupil) に数値に設定すると、対応する実瞳が、設定したポイント数でサンプリングされた多角形として描画されます。実瞳は視野ごとに描画されます。 これらの瞳の色は視野設定に従います。

1.11 分布のある複屈折レンズを追跡するときの光線セグメントデータ (すべてのエディション)

分布のある複屈折レンズを通って伝播する光線をより詳細に分析

[単一光線追跡] (Single Ray Trace) の解析に [光線セグメントを表示] (Show Ray Segments) という新しい設定が追加されました。

このオプションがチェックされ、システムに [分布モード] (Gradient Mode) パラメータがゼロ以外の[複屈折入射/出射] (Birefringent In/Out) 面がある場合、単一光線追跡のレポートには複屈折内部の光線セグメントデータが表示されます。

これは、たとえば 3 次元結晶軸が DLL に応じて変化するシステムなどで、各セグメントでの光線の位置や方向など、分布のある複屈折領域内で光線がどのように伝播するかに関する詳細情報を取得するのに役立ちます。

1.12  Shared Web Licensing (すべてのエディション)

柔軟性が向上し、ライセンスサーバーの設定や保守が不要

Shared Web Licensing は、Ansys ソフトウェアのライセンスを配布する新しい方法です。これにより、1 人以上のユーザーがライセンスのプールを共有できるようになり、ユーザーは Ansys がホストするライセンスサーバーマシンに自動的に接続されるため、お客様がライセンスサーバーを設定および保守する必要がありません。

Shared Web Licensing は、クラウドベースのLicensing as a Service (LaaS) を提供します。これは、ライセンスがクラウド上でホストされているため、いつでもどこからでもアクセスできることを意味します。ユーザーがライセンスにアクセスすると、ライセンスポータルは詳細な使用状況の情報を追跡します。この情報は、ライセンスの使用率を確認し、ライセンスとシート数を最適化するために使用できます。

Shared Web Licensing の管理者は、ユーザーグループを作成し、それらのユーザーグループにライセンスを割り当てることができます。これはライセンスのアクセス制御リストとして機能します。

1.13 Elastic Web Licensing (Enterprise エディションのみ)

従量課金制ライセンスモデルにより、使用量ベースのライセンスが利用可能

2024 R1 では、Ansys Elastic Licensing を OpticStudio ユーザーも利用できるようになりました。Ansys Elastic Licensing は、事実上すべての Ansys 製品の時間ベースのライセンスを可能にする「従量制」ライセンスシステムです。このライセンスソリューションは、オンデマンドアクセスを提供することで、Ansys の他の製品を補完します。使用した分だけ支払うので、重要な新規プロジェクトに伴う使用量の多い期間にも対応しながら、年間を通じて変動するライセンス需要に効率的に対応できます。Ansys Elastic Currency (AEC) を購入するだけです。各 Ansys 製品は、1 時間あたりこれらの AEC の数を消費します。

2.1 カタログの更新 (すべてのエディション)

Schott、Auer Lighting、CDGM、Heraeus、Optimax の最新材質カタログが入手可能

[材質カタログ] (Materials Catalog)

• Schott:
  • 推奨ガラスのメカニカルデータが更新されました。
  • 新しいガラスが追加されました: F2HTi、FK5HTi、LF5HTi、LLF1HTi、N-BK7HTi、N-LAK28、N-LASF55、N-SF57HTultra、N-SF6HTultra、N-SF6Q2、N-SK5HTi、SF57HTultra、SF6HT、REALVIEW_1.9_LIGHTWEIGHT、および REALVIEW_2.0。
• Auer Lighting:
  • SUPRAX のメカニカルデータが更新されました。
• CDGM:
  • ガラスのメカニカルデータが更新されました。
  • 新しいガラスが追加されました: H-FK55、H-ZLaF75C、H-ZLaF89LA、H-ZLaF96、D-ZK2A、D-ZK3A、および ZF7LT。
• Heraeus:
  • メカニカルデータが更新されました: HOMOSIL101_HERASIL102、HOQ_310、INFRASIL_301_302、SPECTROSIL_2000、SUPRASIL_1_2A、SUPRASIL_2B_CG、および SUPRASIL_300_3001_3002。
  • 新しいガラスが追加されました: SUPRASIL_3301_3302 および SUPRASIL_311_312_313。
• Optimax:
  • メカニカルデータが更新されました: N-FK51A、N-PK51、S-BAH10、S-BAL14、S-BAL35、S-BSL7、S-BSM2、S-FPL51、S-FSL5、S-LAH51、S-LAH53、 S-LAH58、S-LAH64、S-LAL8、S-LAL9、S-LAL54、S-LAM2、S-LAM7、S-NPH2、S-TIH1、S-TIH4、S-TIH6、S-TIH11、S- TIH53、S-TIL1、S-TIL6、S-TIL25、S-TIM2、S-TIM5、S-TIM22、S-TIM25、およびS-TIM28。
  • 新しいガラスが追加されました: N-K5 および N-SK4。

3 バグの修正

• [回折エンサークルド エネルギー] (Diffraction Encircled Energy) – [回折限界を表示] (Show Diffraction Limit) が選択されていない場合、回折エンサークルド エネルギーで誤った参照座標がレポートされる問題を修正しました。
• Parasolid CAD ファイル – Parasolid ライブラリを使用するときにエクスポートされた CAD ファイルに光線が含まれない問題を修正しました。
• [拡張回折像解析] (Extended Diffraction Image Analysis) – 拡張回折画像解析の問題を修正し、近軸像高と実像高の計算が大きく異なるときの結果を改善しました。
• [拡張回折像解析] (Extended Diffraction Image Analysis) – 拡張回折画像解析で画像の垂直方向が反転する問題を修正しました。
• Parasolid を使用した CAD ファイルのエクスポート – Parasolid を使用して CAD ファイルをエクスポートするとき、システムの寸法が Parasolid モデリング カーネルで許容されている最大限度を超えた場合に発生するクラッシュを修正しました。
• [ユーザー定義面] (User Defined Surface) – us_polarization2.cpp および us_polarization2.dll において、Method 0 が選択されている場合に反射値と透過値を正しく返すように修正しました。
• 公差解析オペランド – 公差オペランド TRLX、TRLY、TRLR、TARX、TARY、および TARR が軸対称でないシステムに対して誤った摂動値 0 を生成することがある問題を修正しました。
• [NSC グループに変換] (Convert to NSC Group) – 浮動アパチャーのある軸外しミラーがシーケンシャルからノンシーケンシャルへの変換中に正しく変換されない問題を修正しました。
• [NSC グループに変換] (Convert to NSC Group) – シーケンシャルからノンシーケンシャルへの変換後にシーケンシャルのミラーのコーティングが誤った面に適用される問題を修正しました。
• [ブラックボックス レンズ] (Black Box Lens) – ブラックボックス レンズ面のある特定のシステムが Speos 低次元モデルを正常にエクスポートできない複数の問題を修正しました。
• [マルチフィジックスデータローダー] (Multiphysics Data Loder) – [強力なレイエイミング] (Robust Ray Aiming) がオンになっているシステムで STAR データをロードすると発生することのあるクラッシュを修正しました。
• ZRD または ZBF を TSV に変換 – ZRDまたはZBFからTSVへの変換ツールで、ZRDファイルが大きすぎると出力ファイルの生成に失敗する問題を修正しました。
• SSAG MFE オペランド – この修正により、面アパチャーが[なし] (None) または[浮動アパチャー] (Floating Aperture) に設定されている場合に、横方向の制限なしでサグを計算できるようになりました。通常、SSAG は面アパチャーの外側ではゼロを返します。

4 お知らせ

4.1 ZOS ファイル形式

2025 年 1 月に.ZOS ファイル形式が廃止

.ZOS ファイル形式の廃止について事前にお知らせします。2024 R2 リリース (2024 年 7 月) 以降OpticStudio は、.ZMX ファイル形式と同じコンテンツタイプを .ZOS ファイル形式に書き込み、ファイル形式の移行を開始します。.ZMX ファイル形式は、Ansys Zemax OpticStudio のデフォルトの保存オプションとなり、.ZOS ファイル形式から置き換えます。一部のお客様にとっては、この決定が既存のワークフローをサポートしない可能性があることを承知しているため、できる限り通知を行っています。ユーザーの皆様には、既存のファイルを .ZOS から .ZMX ファイル形式に変換することをお勧めします。この変更は、何十年もの間、製品を信頼し、.ZMX ファイル形式を選択した長年のお客様からのご要望に沿うものです。ご不明な点がございましたら、お気軽に担当営業にお問い合わせください。