OpticStudio 事例｜バイオメディカル

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OpticStudioを試しにお使いいただき、光学設計や照
明設計のプロがZemaxを選ぶ理由を確かめてくださ
い。
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アップグレード、サポート更新、測定サービスならびに
光源ファイルや設計のサンプルファイルをご購入いた
だけます。
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医療ソリューション
をより早く発見
人生を変えるほどの医療的発見をなし得る光学・照明設計ソフトウェア
Copyright © 2016, Zemax LLC. 無断複写・転載を禁じます。
仕様は予告なく変更される場合があります。OpticStudioはZemax LLCの商標登録です。
光学と照明を兼ね備えた唯一の設計ソフトウェアで、
より早くより簡単に医療ソリューションを発見
物理ベースのソフトウェアを先導するZemaxのテクノロジーにより、科学
者にバイオメディカル分野における新しいソリューションがもたらされま
す。例えば、OpticStudioは、病気の新しい治療法の開発に役立つ最新の光
療法や、以前は目に見えなかった領域を調べる熱画像システム、そして科
学者により鮮明な解像度で神経細胞を撮像する性能をもたらす顕微鏡の
設計に使われています。OpticStudioによって、より早く治療法を見つける
手助けができるようになりました。
表紙について…OpticStudioを用いて設計された、
史上初の脳のイ
メージングシステム
ノースカロライナ大学チャペルヒル校の神経科学者、Spencer Smith博士
とその同僚は、アメリカ国立科学財団の支援を受けてZemax OpticStudio
ソフトウェアを使い、二光子顕微鏡使用する新しい光学系を開発しまし
た。ノースカロライナ州立大学の博士研究員であるJeffery Stirman博士
と共同研究者のMichael Kudenov博士を含むSmith博士の研究室は、協
力して広い視野にわたって収差を最小限に抑える、高度にカスタマイズさ
れた光学系の設計を行いました。新しい顕微鏡では、個々の神経細胞の
観察が可能な解像度を残したまま、極めて高い解像度で、脳の複数の領
域の二光子イメージングが可能です。Smith博士とその同僚は、Zemax
OpticStudioを使って光学系をモデル化し、性能を最適化して、より広い領
域にわたって解像度を維持および向上させる今までに例のない素晴らし
い能力を実現しました。OpticStudioの豊富な最適化ツールとストックレ
ンズマッチングツールによって、ヒトの脳がどのように見るのかを変える
次世代の二光子顕微鏡に適したカスタム光学系の迅速な開発が可能とな
りました。
表紙の画像は、Smith博士、Sirman博士およびKudenov博士によって開発
された、新しい二光子顕微鏡の部品です。
人命を救うバイオメディカルイメ
ージングシステムのための完全な
る光学モデリングソリューション
生体物質に伴う光の相互
作用の包括的なシミュ
レーション
OpticStudioのイメージシミュレーションツールでモデル化されたヒーラ細胞
OpticStudioで設計された、共焦点蛍光顕微鏡
• 入手可能な設計ツールの中で最も完全なソフトウェア
MTF
（Modulation Transfer Function／変調伝達関数）
、
PSF
（Point
spread function／点拡がり関数）
、
エンサークルドエネルギーなどを含
む、
広範囲な測定基準を使用することで、
画質を正確に測定します。
イメージシミュレーション機能は、
設計結果を検証して推測的な業務を
取り除くことで、
組織サンプルを正確に解像するのにも使用可能です。
• 複雑な光学系を簡単にモデル化
ガルボミラー、
ビームスプリッター、
回折格子などを含む複数のビーム
パスおよび走査システムを簡単かつ正確にモデル化します。
更に、
すべ
てのコンフィグレーションにわたって同時に最適化することで、
複雑な
光学系の設計を自動かつ効率的に向上させます。
• ヒトの目を具現化
眼球を見る機器や、
眼底検査機の設計ならびにヒトの目そのものの光学
系の研究を行うには、
モデル化したヒトの目の幅広いサンプルファイル
から選んでください。
Zemaxは、
シーケンシャルおよびノンシーケンシ
ャル光学系で設計されたヒトの目のモデルを提供します。
ひとつのヒト
の目のモデルでは全ての目的に適さないため、
OpticStudioには、
例えば
屈折率分布面を使用したモデルなど、
特定のアプリケーション向けにヒ
トの目のモデルをカスタマイズするツールが多く備えられています。
• 暗号化技術の保護
OpticStudioを使って光学設計のアイディアを共有すると同時に、
知的財
産を保護してください。
OpticStudioを使えば、
光学系の設計を簡単にブ
ラックボックスの中に暗号化し、
安全性と信頼性を付加して提供するこ
とができます。
• バイオメディカルイメージングに適したOpticStudio Standard
光学設計の主力製品であるStandardエディションには、
最適化、
公差解
析、
およびシステムのマルチコンフィグレーション制御、
幾何解析、
回
折解析、
イメージシミュレーション、
偏光、
薄膜のモデリングなどを含
む、
シーケンシャル系設計にとって主要な機能と特性が備えられていま
す。
OpticStudio Standardは、
光学設計ソフトウェアの中で最も費用対
効果が高いソフトウェアです。
• 内蔵されている細胞モデルを使用して正確に設計
OpticStudioには様々な生物学的な細胞モデルが内蔵されているため、
別々のモデリングシステムのリンクおよび統合に関わる時間を削減する
うえ、
精度の高いシミュレーションを保証します。
内蔵されたモデルに
は、
Henyey- Greenstein散乱、
ミー散乱、
レーリーバルク散乱に加え、
カスタムの材料および面の散乱に対応するツールも含まれています。
• 測定と同様の方法で蛍光をモデル化
蛍光のモデリングでは、
スペクトルのプロパティだけでなく、
粒子で起
こる散乱を考慮するために粒子のプロパティも必要です。
OpticStudioで
は、
光学系設計の結果を正確にシミュレーションするために蛍光のあら
ゆる側面をとらえられるよう、
ユーザーにより吸収スペクトル、
励起ス
ペクトル
（または量子収率）
、
発光スペクトルおよび粒子パラメータが
定義できます。
さらに、
OpticStudioには一般的な蛍光染料のライブラリ
が含まれているため、
時間が節約されシミュレーションがより簡単にな
ります。
• 業界最良の照明モデリング
モデリング精度を満たすため、
照明を測定する際、
OpticStudioではあら
ゆる光学特性が利用されます。
ディテクタ体積でサンプル材料内部の吸
収とエネルギー密度を定量化する間に、
偏光、
振幅および波長を使用し
て生物材料を区別することができます。
• バイオメディカル照明に適したOpticStudio Premium
最高位エディションのPremiumには、
設計、
シミュレーションおよび最
適化の最新機能ならびに光学系／照明系設計の両方に使用可能なZemax
リファレンスライブラリ一式が含まれています。
OpticStudio Premium
は光学／照明設計ソフトウェアの頂点です。
生体サンプルにおけるレーザ
ー伝搬を正確にモデル化
OpticStudioで、医療レーザーシステムの設計が可能です。
• 比類のないレーザーモデリングの精度
レーザー系の設計には、
光学と照明の構成要素が含まれま
す。
OpticStudioはこれらの設計機能を単一でシームレスなプラットフォ
ームに兼ね備えた、
唯一の工学的設計ソフトウェアです。
レーザービー
ム系をモデル化する際、
OpticStudioユーザーはガウシアン、
マルチモー
ドおよびビームの線質係数
（M2）
シミュレーション、
定量化されたビー
ム解析などのカスタムのビームプロファイルを含む幅広いツールおよび
機能が利用できるため、
モデリングの精度が保証されます。
• レーザーおよび生体サンプル
レーザービーム伝搬では、
光学設計ソフトウェアでモデルを設定する際
に、
特有の検討事項があるため注意が必要です。
OpticStudioは、
生物細胞モデルと光散乱モデルの豊富なライブラリを備
えるとともに、
光学・照明の両分野における設計、
シミュレーション、
最適化および公差解析機能の類稀な組み合わせにより、
最も強力な医療
レーザーシステムの設計プラットフォームになっています。
• 設計効率を最大限に上げる便利な機能
レーザー設計は、
光学および照明の構成要素に加え、
物理光学伝
搬ならびに波面伝搬を含む専門領域を統合する工学の特殊分野で
す。
OpticStudioは、
これらの機能の全てをひとつのソフトウェアプラッ
トフォームに統合し、
構想から製造までの全ての設計過程をサポートし
ます。
設計技術者は、
重大な製造公差を設計仕様に組み込み、
その結果
を詳細に解析してシステムの生産高を正確にシミュレーションします。
• バイオメディカルレーザー光学に適したOpticStudio
Professional
多くの光学設計のプロから選ばれるProfessionalエディションには、
シー
ケンシャル系とノンシーケンシャル系両方の設計に適した特性と機能、
ならびに高度な光学設計機能が含まれており、
世界で最も広く使われて
いる光学・照明設計ソフトウェアです。
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