飛行時間（ToF）センサー市場の規模、シェア、トレンド分析レポート：タイプ別（位相検出器付きRF変調光源、レンジゲートイメージャ、直接飛行時間イメージャ）、用途別（拡張現実および仮想現実、LiDAR、マシンビジョン、3Dイメージングおよびスキャン、ロボットおよびドローン）、エンドユーザー別（家電、自動車、エンターテイメントおよびゲーム、産業、ヘルスケア、その他）、地域別（北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、中東およびアフリカ、ラテンアメリカ）の予測、2025～2033年

飛行時間（ToF）センサー市場の成長要因

さまざまな産業におけるマシンビジョンシステムの利用拡大

ToF（Time-of-Flight）技術は、カメラが赤外線信号を送信し、その信号が戻ってくるまでの時間を計測し、そのデータを利用して深度を判定することを可能にします。ToFカメラとセンサーは、単一のレーザーパルスで距離を正確に測定できます。ToFカメラセンサーは、その精度の高さから、様々な産業分野や一般的な用途に広く普及しています。ToFカメラは、距離と体積を測定できるため、3Dイメージングや拡張現実体験の向上に役立ちます。物体スキャン、屋内ナビゲーション、ジェスチャー認識、障害物回避といったプロセスは、3D ToFイメージング技術を用いることで全て改善できます。3D ToFイメージング技術は、その利点から将来有望です。

3Dカメラ搭載スマートフォンの需要増加

ToFカメラは、レーザーまたはLEDによって生成された人工光信号の往復時間を測定する飛行時間計測技術を用いて、各画像ポイントにおけるカメラと被写体間の距離を計算します。企業は、スマートフォンの前面カメラに構造化光技術を導入することで、高精度かつ安全な撮影が可能になります。顔認識用途としては、スマートフォンの背面カメラにToFカメラを追加することで、ポートレートモードやARアプリケーションの性能向上を図り、中距離から長距離の3Dイメージングをより正確に測定できるようになる可能性がある。さらに、ToFカメラセンサーは現在、最新のフラッグシップスマートフォンに不可欠なコンポーネントとなっており、今後もその地位を維持するだろう。

市場抑制

望まない反射

ToFセンサーには様々な用途がありますが、いくつかの欠点もあります。角や凹面形状でToFセンサーを使用する場合、光が複数回反射する可能性があるため、これらの形状によって不要な反射が生じ、測定精度に影響を与える可能性があります。ToFセンサーはサイズに対して一度だけ光を検出すれば十分なため、センサーの近くにある反射率の高い表面は、アーティファクトや不要な反射を引き起こす可能性があります。ToFカメラは、強い日差しの中では使用が難しい場合があります。強い日差しによってセンサーのピクセルがすぐに飽和し、物体からの反射光を検出できなくなる可能性があるためです。

市場機会

高級スマートフォンの利用拡大

スマートフォンの顔認証ロック解除などの機能のために3D顔マッピングの需要が高まっているハイエンドスマートフォン市場では、Time-of-Flightカメラセンサーが採用されています。たとえば、Honor View 2.0モデルでは、48メガピクセルのセンサーとToFカメラが連携してポートレートモードの撮影を最適化しています。HonorはHuawei Technologiesが所有するスマートフォンブランドです。LGやSamsungなどのスマートフォンメーカーは、スマートフォンのカメラからの深度認識を強化するためにこの技術を取り入れています。前面カメラと背面カメラの両方にToFセンサーが搭載されています。Samsungの新しいISOCELL Vizion 33Dは、より高速なオートフォーカスとビデオボケで動く物体を追跡し、正確な距離情報を提供するToF 3Dセンサーです。この技術がより広く使用されるようになると、Infineon TechnologyやSony Corporationなどのメーカーは、その機会を活用するために製品を調整しています。

医療現場における患者モニタリングの導入

医療分野では、人的ミスを減らし、現在利用可能な設備や環境を最大限に活用するために、デジタル化への動きがますます強まっています。英国工学技術学会（IET）は、タイムオブフライト（ToF）方式のLiDAR技術の開発が、患者モニタリングシステム、特に転倒検知システムの将来のトレンドになりつつあると主張しています。ToFセンサーメーカーは、医療分野における市場機会を活かすため、この潜在的なトレンドを現実のものにすることに注力しています。例えば、2020年10月、オムロンは、患者モニタリングシステム、特に高齢者介護システムを支援する3Dタイムオブフライトセンサーモジュールを発表しました。

地域分析

アジア太平洋地域は世界のタイムオブフライト市場で最も重要なシェアを占めており、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 18.26% で成長すると予想されています。中国は、家電製品やスマートフォンの製造施設やブランドが多数あるため、ToF センサー市場の大部分を占めると予測されています。2022 年までに、中国は AI 技術の世界的リーダーになると予想されており、拡大するこの分野のかなりの部分で AI ベースのカメラが採用されると予想されています。工場自動化と技術の研究開発、およびそれへの投資は、中国政府の「中国製造 2025」計画などのイニシアチブによって奨励されています。「中国製造」イニシアチブは、自動化機器のほとんどが他国から輸入されているため、自動化機器の国内生産を増やすことを目指しています。

北米の市場動向

北米は予測期間中に年平均成長率（CAGR）17.04%で成長し、37億米ドルの市場規模になると予想されています。米国は技術開発レベルが最も高い国の一つであり、世界のTOFセンサー市場のかなりの部分を占めています。また、米国にはスマート生産方式やプロセス自動化に多額の投資を行う大手多国籍企業が多数存在し、これがTOFセンサー市場の拡大を促進する重要な要因となっています。地元ベンダーによる新製品の開発も、この地域の成長に貢献しています。この地域は常に技術の最先端を走ってきました。例えば、次世代iPhoneモデルにはダイレクト・タイム・オブ・フライト（ToF）技術が搭載されると予想されており、現在のFace IDコンポーネントに取って代わる可能性があります。そのため、ノッチに必要なスペースは縮小されるはずです。

欧州の市場動向

ヨーロッパは世界最大の自動車市場の1つであり、ADASのような安全機能を備えていない新しい先進的な車両はほとんど販売されていません。多くのドイツの自動車メーカーは、技術革新を得るために台湾の半導体セクターに投資しています。2021年までに、ヨーロッパのADAS市場全体は約55億6000万米ドルに達すると予測されており、ドイツはその数字のかなりの部分を占める可能性が高いです。今日の安全ニーズ、快適性要件、および自動運転の開発により、車載ToF技術の使用事例が急速に拡大しているため、このような事例は同国の市場成長を促進する可能性が高いです。市場シェアと製品開発を拡大するために、多くのドイツ市場のベンダーは、買収や提携などのさまざまな成長戦略も実施しています。

ラテンアメリカの市場動向

ラテンアメリカでは、製造業と自動車産業が同地域のToF需要を牽引しています。地域的な自動化とインダストリー4.0の取り組みが、マシンビジョン技術の需要を促進しています。ブラジル政府は、15年以内に国内の工業団地の15%をインダストリー4.0に準拠させたいと考えています。MDICによると、ブラジルの政策では輸入税が免除されています。協働ロボットインダストリー4.0をサポートするために産業界で使用されています。自動化推進協会（A3）は、メキシコの拡大する製造業におけるロボット工学を支援するためにA3メキシコを設立しました。これらの取り組みは、この地域の巨大な自動車市場によりToFの需要を促進しています。北米とメキシコ間のNAFTA貿易は、この地域の自動車産業に恩恵をもたらしています。

中東・アフリカの市場動向

中東とアフリカは、半導体および電子機器製造の不足により、ToFセンサーの需要が最も低くなるでしょう。ToFセンサーの需要が最も不足しており、インダストリー4.0イニシアチブにより、現在および将来の製造施設でToFセンサーの需要が高まっています。UAEは革新的な技術を採用することで製造業を強化しています。Mobilis（最新のバイオニック義肢ソリューション）は、ドバイにスマートファクトリーを開設し、装具と義肢を製造しています。この工場では、ロボット、IoT、クラウドコンピューティングが使用される予定です。UAEの製造企業は、顧客サイトに設置された機械を監視するためのスマートソリューションの導入に関心を持っており、これにはToFセンサーが必要になる可能性があります。サウジアラビアは、政府が最先端技術に投資しているため、工場自動化をリードすると予想されています。将来の製造と自動化は、インダストリー4.0に大きく依存することになるでしょう。

タイプインサイト

世界のToFセンサー市場は、位相検出器を備えたRF変調光源、レンジゲートイメージ、および直接飛行時間イメージャーの3つに分かれています。レンジゲートイメージャーセグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率（CAGR）18.14%で成長すると予想されています。ToFレンジゲートイメージャーにはシャッターが内蔵されています。光パルスはシャッターと同じ速度で移動します。シャッターは、戻ってくる各パルスが到着するタイミングに基づいてパルスの一部を遮断するため、受信される光量はパルスの移動距離に比例します。このデバイスにより、低コストで高解像度の3D水中イメージングが可能になります。このレンジゲートソリューションは、近距離後方散乱を排除することで画質を向上させ、リアルタイムの3D測定を可能にします。この技術は、海洋経済の成長と防衛用途をサポートする水中3Dイメージングの標準になると予想されています。

カメラから発射された単一のレーザーパルスが焦点面アレイに反射するまでに必要な直接飛行時間は、別のタイプのToFセンサーである直接飛行時間（dToF）イメージャーによって測定されます。この技術は「トリガーモード」とも呼ばれ、単一のレーザーパルスで完全な3Dシーンをキャプチャし、完全な空間および時間データを得ることができます。この方法論により、シーン情報の迅速な取得とリアルタイム処理が可能になりました。LiDARはdToF技術の一例です。ほとんどのLiDARは中距離または長距離（100m以上）向けに設計されており、短距離では内部タイミングのわずかな変化によって精度が低下します。

アプリケーションインサイト

世界のToFセンサー市場は、拡張現実と仮想現実、LIDAR、マシンビジョン、3Dイメージングとスキャン、ロボットとドローンに二分されています。3Dイメージングとスキャンセグメントは最大の市場シェアを占めており、予測期間中に18.14%のCAGRで成長すると予想されています。ToF 3Dセンサー技術は、ナノ秒単位のバーストで精密に誘導されたレーザー光を発射し、それがシーンから高解像度イメージセンサーに反射され、画像アレイの各ピクセルの深度を推定します。高解像度ToFシステムは、自律型ロボットや機械が周囲を認識し、タスクを完了するための安全な経路をマッピングできるようにする上で重要な役割を果たすと予想されています。人と協働ロボットが協働する環境では、3Dイメージングによって安全機能を実装することが可能になります。ADIは、民生、自動車、産業用途向けの3D ToFイメージングコンポーネントの大手メーカーです。

ToFカメラとセンサーは、たった1回のレーザーパルスで距離を正確に測定できます。強力な3Dマシンビジョンは、2Dビジョンの一般的な限界を克服しました。3Dビジョンは、深度測定を用いて前景と背景を容易に区別できます。例えば、ジェスチャー認識にはシーン理解が不可欠です。TOFセンサーは、距離を判別基準として顔、手、指を画像から分離し、効果的な認識のための高品質なデータセットを取得します。

エンドユーザーのインサイト

世界のToFセンサー市場は、家電、自動車、エンターテインメントおよびゲーム、産業、ヘルスケアの4つの分野に分かれています。家電このセグメントは市場への貢献度が最も高く、予測期間中に年平均成長率 (CAGR) 16.50% で成長すると予想されています。TOF センサーは、デスクトップおよびモバイル コンピューターの入力デバイスとしても使用できます。2018 年の Huawei Honor 20 以降、タイムオブフライト (ToF) カメラ技術がフラッグシップ スマートフォンに登場し始めました。コンシューマー エレクトロニクスでは、3D センサーおよびレンジ カメラとしても使用されています。ToF カメラ センサーは、物体のスキャン、屋内ナビゲーション、障害物回避、ジェスチャー認識、物体追跡、反応高度計を提供するだけでなく、距離と体積も測定します。センサー データは、3D イメージングおよび拡張現実 (AR) エクスペリエンスに役立ちます。ToF カメラ センサーは、3D 写真撮影、拡張現実、ポートレート モード用のスマートフォンです。

産業用途では、ToFセンサーの使用が大幅に増加しています。カメラが赤外線信号を発信することで、この技術は呼び出しが返ってくるまでの時間を測定し、抽出したデータを使用して深度を計算します。単一のレーザーパルスを使用して距離を正確に測定できるため、産業用途で好まれています。その精度により、ToFセンサーはスマートフォンを含むさまざまな分野や一般的なアプリケーションで広く使用されています。スキャナーレスLiDARの一種とも呼ばれる3D ToFでは、高出力の光パルスを使用して、関心のあるシーンから深度データを迅速に収集します。製造業では、スマートセンサー、特に深度センサーが増加しています。