高精度非球面レンズ市場 サイズと展望 2023-2031

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市場動向

世界の高精度非球面レンズ市場を牽引する要因

携帯電話やタブレットにおける高精度非球面レンズの採用拡大

高精度非球面光学レンズは、鮮明な画像の生成と視覚的な欠陥（球面収差）の低減に役立ちます。これらの特性により、非球面光学系はカメラ、携帯電話、タブレットなど、様々な用途に最適です。非球面光学系は球面収差を除去することで高解像度の画像を生成します。そのため、この光学系は高精度が求められる用途に適しています。

スマートフォンは世界で最も多く使用されている消費者向けデバイスの一つであり、様々なハイテク光学システムを搭載しています。ほとんどのスマートフォンには多数のカメラユニットが搭載されているため、設計者やメーカーにとって、コストやサイズ要件など、顧客のあらゆる要求を満たすことは困難です。スマートフォンカメラ用のレンズモジュールは、複数のレンズ部品を組み込んだ高度な技術が求められます。さらに、レンズの形状は非球面であることが多いため、射出成形プラスチックを用いて、このようなレンズを適正なコストで大量生産しています。このように、携帯電話やタブレット端末への高精度レンズの採用増加が市場の成長を牽引しています。

収差問題の解決

高精度非球面光学レンズとは、表面形状が球面ではないレンズです。非球面（非球面）面のエッジ部分には、逆カーブが設けられています。これらの逆カーブにより、レンズの周辺部に入射する光線は、中心点に到達する光線と同じ焦点に集まります。さらに、標準的なレンズには球面レンズが用いられていますが、その一部は、中心からの光がレンズを通過する際に、境界からの光を同じ焦点に導くことができません。特に広角レンズの場合、設計者は過度の像面湾曲を防ぐために、光学デバイスの製造を中断してエッジ部分を省略することがよくあります。その結果、非球面レンズは、より鮮明な画像を作成し、色収差、像面湾曲、球面収差などの特定の光学的欠陥を最小限に抑える、または除去するために、ハイエンド光学機器に採用され、市場の成長を牽引しています。

世界の高精度非球面レンズ市場の抑制要因

非球面レンズの測定とコーティングに関する課題

非球面レンズは、製造工程が複雑なため、球面レンズよりも高価です。これらのレンズは複雑な曲率を持ち、より平坦なレンズ表面からの反射を除去するために傷防止コーティングと反射防止コーティングが施されているため、最終的にはレンズの価格が上昇します。非球面レンズは球面光学系よりも表面角度が急峻であることが多いため、光学コーティングの積層には明確な複雑さが伴います。垂直な非球面によって生じるコーティング効果により、不要な反射が発生し、レンズの分光効率が変化する可能性があります。急峻な非球面形状によって生じる主な障害は、堆積効果と入射角（AOI）効果の2つです。

さらに、これらのレンズの製造に用いられる研削工程は、困難で時間がかかり、莫大な費用がかかります。非球面レンズの製造には高い精度が求められるため、従来のレンズや球面レンズよりもはるかに高価です。そのため、これらの要因は高精度非球面レンズメーカーにとって課題となっています。

世界の高精度非球面レンズ市場の機会

ビデオ監視用ドローンとボディ装着型カメラの導入増加

ビデオ監視の需要増加は、高精度非球面レンズサプライヤーにとって大きなチャンスを生み出します。ビデオ監視は、一般的に遠隔ビデオ監視、施設保護、運用監視、破壊行為抑止など、様々な目的で使用されています。これらのレンズは、最高解像度（HD）画像を維持しながら、光源を効率的に増幅することができます。非球面レンズを、ボディ装着型カメラやドローンなどのエッジベースプラットフォームに統合することで、予測期間中に高精度非球面レンズを提供する企業への需要が拡大すると予想されます。ドローンは、軍事、国境警備、自然災害など、様々な用途におけるモバイル監視を加速させます。ドローン監視は、距離や高度から対象物の情報を収集します。そのため、高品質で耐久性のある非球面レンズは、画像の撮影に不可欠な要素となります。

ドローンに加えて、ボディ装着型カメラも統合型ビデオ監視システムの重要な例です。これらのカメラは、警備員、医療従事者、小売店の従業員などが、ビデオと音声をデジタルで記録するために使用されています。通常、カメラ、充電式バッテリー、マイクに加え、カメラに内蔵または別ユニットで接続されたデータストレージユニットで構成されています。メディア・エンターテインメント業界では、このようなカメラを利用して、おとり捜査や、気づかれずにあらゆる出来事を注意深く監視することができます。そのため、非球面レンズなどの革新的なレンズを組み込むことで、ビデオ監視の実現可能性が拡大すると期待されています。

セグメント分析

世界の高精度非球面レンズ市場は、製品タイプと用途別にセグメント化されています

製品タイプ別では、世界の市場はガラス非球面レンズとプラスチック非球面レンズに分かれています。

ガラス非球面レンズセグメントは最大の市場シェアを占め、予測期間中に8.4%のCAGRで成長すると予想されています。ガラス非球面レンズは、ガラス材料を高温で加熱してプラスチックに変換し、その後、非球面金型を用いて成形することで製造されます。さらに、ガラス非球面レンズは低コストで優れた性能を発揮するため、カメラ、スマートフォン、レーザーダイオードのコリメーション、光ファイバーへの光結合などへの応用が拡大しています。これらの非球面レンズは、天文台、研究所、精密光学機器で最も多く使用されています。さらに、これらのレンズは、光学ウェアラブル業界でも、高精度非球面レンズなどの製品の製造に広く利用されています。ガラス非球面レンズは、より幅広い屈折率範囲に対応できるため、幅広い用途に使用できます。標準的な球面レンズと比較したガラス非球面レンズの最大の利点は、球面収差を補正できることです。これらの非球面レンズを使用することで、開発者は球面レンズよりも少ない光学レンズ枚数で球面収差を補正できるため、光学系を小型化できます。

プラスチック非球面レンズは、大量生産が可能で、成形やプレス加工が容易で、コーティングも容易なため、安価です。プラスチック非球面レンズの原材料に紫外線（UV）耐性や耐傷性などの添加剤が添加されているため、耐久性と寿命が向上しています。プラスチックレンズの利点は、軽量で、マウント機構と一体化して単一のレンズを構成できることです。プラスチック非球面レンズは屈折率範囲が狭く、像の焦点を損なわずに透過できる波長は400～700 nmに限られます。一方、プラスチック非球面レンズは球面収差が少なく、回折限界も低くなります。これらのレンズは、自動車、双眼鏡、ノートパソコン、携帯電話など、様々な最終用途に使用されています。しかし、プラスチック非球面レンズはガラスのように熱安定性や耐圧性に優れていないため、実用的な非球面レンズを作成するには特別な処理が必要です。

用途別では、世界市場は自動車、カメラ、携帯電話とタブレット、光学機器、その他に分類されています。

携帯電話とタブレットのセグメントは市場への最大の貢献者であり、予測期間中に8.3%のCAGRで成長すると予想されています。携帯電話とタブレットは、日常の風景のスナップショットから製品情報用のバーコード読み取りまで、様々な用途に使用されるコンパクトカメラモジュール（CCM）で構成されています。CCMは、レンズ、センサー、フレキシブルプリント基板（FPC）、デジタル信号処理（DSP）で構成されています。近年、携帯電話の薄型化が進むにつれて、CCMの光学設計は徐々に困難になってきています。その結果、これらの携帯電話に搭載される光学モジュールの設計空間は、新製品が発売されるたびに縮小し、非球面レンズを用いた高解像度CCM（光学モジュール）の搭載につながっています。携帯電話の光学系は、主に射出成形で製造されたプラスチック製の非球面レンズで作られています。そのため、スマートフォン用途における非球面レンズの市場は、予測期間中に拡大すると予想されます。さらに、スマートフォンに搭載されるディスプレイは、最先端材料の採用と技術革新により、大きな変化を遂げています。

非球面レンズは、特定の焦点距離と幅広い焦点距離を提供するため、球面レンズの代替として光学機器でますます使用されています。放物面反射鏡、蛍光顕微鏡などの機器に非球面レンズが搭載されることで、高精度な非球面レンズの需要が高まっています。計測用に設計された光学機器では、非球面レンズが広く使用されており、光学機器業界における非球面レンズの需要拡大に重要な役割を果たしています。

地域別分析

世界の高精度非球面レンズ市場は、地域別に北米、欧州、アジア太平洋地域、その他地域に分類されています。

アジア太平洋地域が世界市場を席巻

アジア太平洋地域は、世界の高精度非球面レンズ市場において最大のシェアを占めており、予測期間中は年平均成長率（CAGR）8.8%で成長すると予想されています。この地域は、日本、韓国、台湾、そしてその他アジア太平洋地域で構成されています。トヨタ自動車、本田技研工業、現代・起亜自動車、日産自動車といった大手自動車メーカーの存在により、この地域の高精度非球面レンズ市場は予測期間中に大幅に拡大すると予想されています。さらに、東南アジア諸国連合（ASEAN）の新車アセスメントプログラム（NCAP）によると、2026年までに東南アジアの道路で自動運転車が普及する可能性が高いとされています。そのため、同地域では高精度非球面レンズの需要が高まると予想されています。また、同地域では、増大するセキュリティ上の脅威に対応するため、規制の枠組みがダイナミックに変化しています。こうした動きは、同地域における非球面レンズの成長に十分な機会をもたらします。

ヨーロッパは、予測期間中に8.0%のCAGRで成長すると予想されています。ヨーロッパは、高精度非球面製品の主要な技術開発・生産国の一つとされています。幅広い低コストのレンズ技術に基づく製品が生み出された結果、ヨーロッパにおける高精度非球面レンズ市場は成長を続けています。新興企業や業界大手の合併・買収の台頭が、経済成長を牽引しています。ドイツ、フランス、スペインは、消費者基盤の規模が大きく、メーカーやサプライヤーも豊富であることから、ヨーロッパの高精度非球面レンズ市場において最も有力な3カ国として注目されています。

北米は、高精度非球面レンズ技術の導入において最も競争の激しい市場の一つです。この地域は、非点収差、歪曲収差、球面収差といった問題に加え、自動車産業やスマートフォン産業の急速な発展により、世界の非球面レンズ市場を席巻しています。米国とカナダは、医療分野と自動車産業の両分野でインフラが整備されており、これらのシステムは技術革新のための研究開発活動を支えています。さらに、規制要件が優遇されていることから、これらの国には複数の大手産業企業が存在し、この地域の市場の発展を支えています。さらに、米国とカナダの現地企業は、合併、買収、協業、提携を進めており、この地域の非球面レンズ産業を活性化させています。さらに、自動車用カメラへの非球面レンズの適用は、乗用車にとって必須の機能となる可能性が高いでしょう。

世界のその他の地域には、中東・アフリカ、南米が含まれます。この地域では、自動車産業の成長とボディカメラの利用増加が相まって、高精度非球面レンズ市場にプラスの影響を与えると予想されています。例えば、2022年3月には、ブラジルのメトロリオが鉄道の運行効率と乗客の安全性向上のため、鉄道員と警備員にボディカメラを装備しました。中東・アフリカ地域は、高精度非球面レンズの使用を伴うADAS（先進運転支援システム）と自動運転の進歩に常に注力しています。イスラエルやアラブ首長国連邦などの一部の占領国とともに、この地域は予測期間において重要な位置を占めると予想されます。これらの国の政府は交通事故の削減に重点を置いており、車載カメラの利用を促進しています。

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高精度非球面レンズ市場のトップ競合他社

1. Nikon Corporation
2. Canon Inc.
3. Edmund Optics
4. Panasonic Corporation
5. Hoya Corporation
6. AGC Inc.
7. SCHOTT AG
8. Carl Zeiss AG
9. Largan Precision Co.LTD.
10. Asia Optical Co.Inc.
11. Asphericon GmbH
12. OptoSigma Corporation
13. Optimax SystemsInc.
14. LaCroix Precision Optics
15. LightPath Technologies
16. Accusy Photontech Ltd.
17. Asphera
18. Tengjing Technologies Co.LTD.

最近の開発状況

• 2022年11月 キヤノンUSA社は、使いやすい新スキャナー「imageFORMULA R40 Office Document Scanner Receipt Edition」の発売を発表しました。このスキャナーにより、会計士や簿記係はキヤノンのCaptureOnTouchスキャンソフトウェアを使用して領収書を迅速に処理し、Intuit QuickBooks Onlineにインポートして記録管理を効率化できます。
• 2022年11月 キヤノン株式会社は、オンデマンドカラーラベルプリンター向けに新しいTEKLYNXネイティブプリンタードライバーを開発中であることを発表しました。これらのドライバーは、Canon LX-D1300、LX-D5500、LX-P1300のラベルプリンターと互換性があります。