短波赤外線（SWIR）の市場規模、シェア、成長、産業分析、タイプ別（エリアスキャン、ラインスキャン）、アプリケーション別（科学研究、商業、産業、医療、軍事および防衛、その他）、地域別の洞察と2034年までの予測

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短波赤外線（SWIR）市場の概要

世界の短波赤外線（SWIR）市場規模は2025年に8億4000万ドルで、2034年までに15億3000万ドルに達すると予測されており、予測期間中に6.8％のCAGRを示した。

短波赤外 (SWIR) イメージングは​​、可視および中赤外スペクトルに関連するおよそ 0.9252.5 mm のスペクトル帯域を占有し、一部のコーティングの下、水分、プラスチック、スペクトル材料の識別など、可視カメラ用途では目に見えないコントラストと材料の識別を可能にします。 SWIR システムは、検出器 (InGaAs、コロイド量子ドット、CMOS ベースのソリューション)、光学系、照明、処理を統合し、半導体およびエレクトロニクスの検査、暗視、リサイクル/プラスチック選別における品質管理、農業用センシングおよび分光法、工業プロセスの監視などのアプリケーションを実現します。最近の進歩により、低コストの非冷却センサー、量子ドット SWIR カメラの量産、マシン ビジョン パイプラインへのより近いインターフェースにより、SWIR は防衛/科学のニッチ分野から商業および産業の分野でより広範囲に使用されるようになりました。同時に、部品価格の低下、ピクセル密度の増加、新しいフォームファクター（スナップショットアレイ、小型モジュール、高速ラインスキャンカメラ）により、自動検査ライン、ロボット工学、一部の自動車センシングプロトタイプへの実装が促進されています。市場調査会社によると、一貫した複数年にわたるCAGR予測は、メーカーやシステムインテグレーターがますます多様化する製品を提供し続け、新規参入者に低コストのSWIRモジュールへの投資を奨励していること、予算主導のエンドユーザートラフィックが半導体製造工場、リサイクルや食品検査、そして防衛やセキュリティイニシアチブによる追加投資によって引き出されていることを示している。大まかに言うと、SWIR は現在、特殊な機器から、高度に開発された一般的なイメージング技術へと移行しており、その用途と生産レベルは加速度的に増加しています。

新型コロナウイルス感染症の影響

短波赤外線（SWIR）市場新型コロナウイルス感染症のパンデミックによるサプライチェーンの混乱により悪影響があった

新型コロナウイルス感染症（COVID-19）の世界的なパンデミックは前例のない驚異的なものであり、市場ではパンデミック前のレベルと比較してすべての地域で需要が予想を下回っています。 CAGRの上昇を反映した市場の急激な成長は、市場の成長と需要がパンデミック前のレベルに戻ったことによるものです。

短波赤外線（SWIR）市場シェアは、新型コロナウイルス感染症のパンデミック中に、一連の短期的なマイナス要因によって打撃を受けた。世界的なサプライチェーンの減速により、主要な検出器材料（InGaAsウェーハや特殊光学素子）の生産が中断され、物流の遅れによりカメラやモジュールのリードタイムが増加し、産業顧客の大部分が設備投資や全体的な支出の裁量的投資を削減し、買収から工場検査までの時間が遅れ、 顧客にとってミッションクリティカルではない展開。インテグレーターや新興企業は、企業が予算を制限し、パンデミック対応やリモート作業のためのツールにリソースを再配分したため、実地試験や研究開発プログラムの延期や縮小を余儀なくされた。そしてキャッシュフローの逼迫により、中小企業は製品の遅れや商品化スケジュールの遅れを余儀なくされました。同時に、ロックダウンにより、長期にわたってリードされてきた科学的買収の根底にある特定の商業的および科学的需要が一時的にゼロになりました。しかし、新型コロナウイルス感染症はまた、一部のセンシングソリューションをより興味深いものにするユースケース（遠隔監視、非接触検査、自動仕分け）を強化し、初期のショックから生き残った生産者の一部が供給の多様化と現地在庫のバッファリングへの投資を促した。回復と再形成は、一時的な縮小と、工場や物流が正常に戻った後のより急速な回復を意味しますが、教訓は、単一供給源のサプライヤーが思慮深く、回復力のある供給とモジュール構造を優先しているということでした。

最新のトレンド

SWIR の民主化: 低コストの量子ドットおよび CMOS アプローチにより、SWIR が専門研究所から大量産業ラインに導入されています。市場の成長

驚異的な加速を引き起こした最近の開発の 1 つは、可視カメラや NIR カメラと同じ SIC 内で必要なボリュームを備えた SWIR センシングへの手頃なアプローチの実現を急いでいることです。 SWIR はこれまで、数百の高価な InGaAs 焦点面アレイを使用していました。コロイド量子ドット (CQD) と CMOS と互換性のあるプロセスに基づく低コストのアレイが利用可能になり、工場全体のアプリケーションやエッジ デバイスに対応できる小型モジュールに統合できます。これは、業界の戦略的動きによって示されています。半導体およびセンサーの既存企業は、SWIRを大規模センシングポートフォリオと統合するために、量子ドットおよび新しいSWIRの専門家を買収または提携しており、カメラメーカーは、主な用途が産業検査や軍事用途である高解像度の耐久性のあるSWIR製品を導入しています。 SWIRスペクトル感度とマシンビジョンアルゴリズムを統合するソフトウェアスタックを備えたスナップショットおよび高フレームレートのラインスキャンSWIRカメラへの技術的移行は、半導体検査、プラスチック選別、および食品洗浄における水分/品質センサーにおける新しいアプリケーションの成功を促進しています。成熟したテクノロジー、大手センサー企業間の垂直機能、単価の低下が組み合わさることにより、以前は不経済だったアプリケーションに対して SWIR が経済的になり、より広範な商業展開の機会が生まれています。

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短波赤外線 (SWIR) 市場セグメンテーション

タイプ別

タイプに基づいて、世界市場はエリアスキャン、ラインスキャンに分類できます

• エリア スキャン: エリア スキャン カメラまたは SWIR カメラは 2D フレーム (フル画像) を読み取り、スナップショット イメージング、一般的なマシン ビジョン、および位置情報が重要な場合のシーン キャプチャに最適です。これらは、物質、監視システム、研究、および携帯電話の識別に適用されます。エリア カメラは、感度とスループットをトレードオフするために、さまざまな解像度とフレーム レートで利用できます。

• ライン スキャン: ライン検出 SWIR カメラは、ピクセルの単一ラインを短時間でキャプチャでき、高速ウェブ検査、コンベア ベルト検査、およびスペクトル スキャン (手押し車) に利用できます。ライン レートが非常に高く、物体が固定イメージング ヘッドの後ろを通過するときに非常に優れた性能を発揮します。ミクロンスケールの検査を行うために、ラインスキャンシステムを照明および高精度モーションコントロールと組み合わせて使用​​する傾向があります。

用途別

アプリケーションに基づいて、世界市場は科学研究、商業、産業、医療、軍事および防衛、その他に分類できます。

• 科学研究: 研究体制では、感度、校正可能性、スペクトル忠実度が重視されます。通常、これらには冷却検出器、ベンチ光学系、カスタム ソフトウェアが含まれます。分光法、天文学、実験室研究に使用できます。これらのシステムは、コストよりも柔軟性と絶対的な測定精度に重点を置いています。

• 商用: SWIR 商用製品は、あらゆる製品またはプロセスの検査と品質、自動仕分けを含む一般的なビジネス用途を目的としています。これらにより、統合が容易になり、産業用パッケージングが可能になり、中間コストが実現します。目標は、生産現場での使用に十分な高速で信頼性の高いイメージングです。

• 産業: 半導体検査、リサイクル、医薬品の QC、プロセス監視の分野では、産業用 SWIR アプリケーションは、ラインに設置された強化されたノンストップ システムです。彼らはスループット、再現性、ダウンタイムの短縮を懸念しています。多くの産業モデルでは、PLC と工場ネットワークは決定的なインターフェイスを備えています。

• 医療: 医学では、SWIR は組織のコントラスト、静脈の可視化、および吸収の違いが有益な一部の画像診断に使用される可能性があります。消耗品には認定されたルートとテストが必要です。生理学的 SWIR アプリケーションは、安全性、再現性、解釈可能性を適度に高めます。

• 軍事と防衛: 軍事用途は 2 つのカテゴリに分類されます。ナイトビジョン、ターゲット検出、監視、ミサイルシーカーの改良。現在は SWIR の機能を利用して煙/大気散乱を透過し、コントラストの低い光を実現します。このようなシステムには、長期にわたるライフサイクル、強化されたノード、安全なサプライ チェーンが必要です。先駆的な SWIR 投資は歴史的に軍需によって支えられてきました。

• その他: その他の分野には、研究機器、環境センシング、農業 (植物ストレスのハイパースペクトル SWIR)、および消費者実験 (プロトタイプの自動車/暗視コンセプト) が含まれます。センサーが安価になり、ソフトウェア分析が向上するにつれて、多くの「その他」の用途が登場しています。これらは多くの場合、早期導入またはパイロット展開です。

市場ダイナミクス

運転 要因

産業オートメーションと半導体検査により SWIR の採用が促進され、市場が拡大

主な原動力の 1 つは、半導体工場や高精度の製造において、非破壊で高コントラストの検査プロセスが求められていることです。短波赤外線（SWIR）市場の成長により、光の下では見えない欠陥や層の変動（地下欠陥、層の均一性、ウェーハコーティングの問題、シリコン裏面の特性など）が明らかになり、欠陥が早期に検出可能になり、生産量が増加します。 SWIR は、リサイクルとプラスチックの選別の際に存在するポリマーと不純物の種類を分離し、より純粋な製品を生産し、それによって手動選別のコストを節約します。マシンビジョン分析と組み合わせた SWIR カメラは、自動化とインライン品質保証の推進を目指す工場に向けて、生産から使用までの欠陥フラグを提供します。カメラの解像度と速度の革新 (高フレームレートのエリア カメラと超高速ラインスキャン モジュールによる) は、SWIR がスループット要件を満たすことができることを意味します。大量生産される検出器とモジュラーカメラは現在のマシンビジョンエコシステムに適合するため、SWIR は歩留まり、トレーサビリティ、無駄の最小化を必要とするファブや産業ラインにおいて実行可能なオプションになります。

防衛、セキュリティ、夜間センシングが持続的な投資を促進 拡大マルケ

防衛とセキュリティも、夜間イメージング、エアロゾルを使用したターゲット識別、およびレーザー システムとの併用におけるバンドの利点により、引き続き SWIR に対する強力かつ長期的な需要の推進要因となります。政府は、直接画像化が効果的でない場合でも機能する、より優れた状況認識、偵察、および状況目標捕捉センサーに投資しています。 SWIR はアクティブ照明 (アイセーフ レーザー) と組み合わせることができ、煙や迷彩に耐えられるスペクトル ウィンドウ内で動作できます。これにより、最小限のサイズと組み合わせることで、監視、EO/IR センサー スイート、シーカー ヘッドにとって魅力的なものになります。このような防衛購入は、多くの場合、初期の技術開発と一括購入の実行をサポートし、その後商業的にスピンアウトするために自由になります。また、デュアルユース プログラム (防衛 + 商業) の存在により、サプライヤーは耐久性向上、センサーの安定化、システム統合への投資を継続する動機となり、これは産業用および商業用製品に直接対応する強みとなります。したがって、防衛予算は、大規模な SWIR エコシステムのより迅速な拡大を促進するのに役立つ収益と信頼性を確保します。

抑制要因

検出器とシステムのコストが高いため、大規模な商品化が制限される可能性がある市場の成長を阻害する

従来、InGaAs FPA および高精度 SWIR 光学系には、可視/NIR カメラに比べてコストが割高でした。高性能 SWIR の単価は、CQD や CMOS と互換性のある新しい手法を使用したとしても、マシンビジョンにおける主流のカメラよりも依然として法外に高価です。このようなコストの違いにより、中小企業や価格に敏感なアプリケーションでの導入が遅れます。コスト (光学系、照明、インターフェース) とカスタム キャリブレーションおよびソフトウェア要件の組み合わせにより、ソリューション全体のコストが増加します。近い将来、潜在的なユーザーは、高価な SWIR デバイスよりも費用対効果の高い NIR/可視ソリューションまたはハイブリッド センシング ソリューションを検討する可能性が高く、これは、手頃な価格でありながら高歩留まりで費用対効果の高い検出器と、SWIR 光学部品/レンズの十分に確立された二次市場が開発されるまで、収益性の低い市場への市場参入が制限されることを意味します。

大量市場の検査とリサイクルにより、大量の導入が可能になります 市場での製品の機会の創出

機会

もう 1 つの潜在的な機会は、SWIR を大規模で高密度のアプリケーション検査構成に拡大することです。たとえば、リサイクルのためのプラスチックの選別、食品品質測定、インライン医薬品検査などです。これらの業種では、純度の向上、リコールの減少、迅速なスループットの向上に関する ROI がすでに測定されています。サプライヤーがセンサーの価格を引き下げ続け、ターンキーモジュールと標準マシンビジョンインターフェースの統合を提案すれば、システムインテグレーターはかなりの数の生産ラインにSWIRを導入できるようになるでしょう。

センサーメーカーと大手産業インテグレーター/リサイクル機器メーカーが協力すれば、光学、照明、AI モデルを統合して典型的な欠陥に焦点を当てたパッケージ製品を開発できる可能性があります。ボリューム統合がより迅速に増加し、システムごとの導入費用を削減できます。

材料供給と特殊な製造により規模の拡大が制約され、消費者にとって潜在的な課題となる可能性がある

チャレンジ

SWIR 製造は、SEM (InGaAs ウェーハ、エピタキシー、および CQD サプライ チェーン) および光学製造 (精密サイズ) を中心にスケールされています。サプライヤー不足や独占は、供給制約と地政学的な供給リスクをもたらします。新しいテクノロジー (CQD、CMOS 互換 SWIR) への移行には、生産プロセス、認定、信頼性テストに新しいツールが必要であり、これもまた時間と資本がかかります。

これらのサプライチェーンの制限は、認証とセキュリティの問題により、防衛関連の購入者にとって特に敏感です。需要の高まるメーカーをサポートするには、多様なサプライヤー、現地生産能力、認定パイプラインに投資する必要があります。そうしないと、製品の需要が高い場合でも、価格の変動やリードタイムの​​遅れにより導入が遅れてしまいます。

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短波赤外線（SWIR）市場の地域的洞察

• 北米

北米が短波赤外線（SWIR）市場に関して主導的な市場でありイノベーションの拠点である理由は、北米がセンサーの進歩、実質的な防衛買収プロジェクト、およびハイテク製造業者（半導体ファブ、航空宇宙、防衛インテグレーター）の大規模な設置基盤に焦点を当てているためです。単一のセンサーとイメージングのイノベーションの分析、より大きなパッケージ、システム ソフトウェアへの統合、およびセキュリティおよび防衛プログラムへの支出が、米国の短波赤外線 (SWIR) 市場とカナダにおける新しいタイプの SWIR の主なスポンサーとなっています。北米の工場や生産施設は、半導体や産業オートメーション市場に特有のカメラやモジュールの下流商業要件を開発するインライン検査技術を最初に採用した企業の一つでもあります。

• ヨーロッパ

ヨーロッパは、セキュリティ、工業用検査、測定器などの分野における限られた数のアプリケーションに対するポイント ソリューションとして SWIR を受け入れる高精度光学ベンダー、防衛プライム、産業オートメーション企業の組み合わせを通じてリーダーシップを発揮しています。ヨーロッパのメーカーは、耐久性が高く信頼性の高いシステムに特化し、カメラ ハードウェアを高品質の光学系と組み合わせ、航空宇宙および自動車のテストと研究に OEM 統合する傾向があります。リサイクルと循環経済の導入に対する規制活動の焦点も、欧州のリサイクルおよび廃棄物管理市場における SWIR ベースの分別技術への関心を促進します。

• アジア

大量の製造業、部品生産、そして急成長する内需の組み合わせにより、アジアは優位性を持つことになるでしょう。東アジアの大手エレクトロニクス/半導体製造工場は、SWIR テクノロジー (ウェーハの検査とプロセスの制御) を利用するだけでなく、コンポーネントを大量に配布することもできます。アジアの一部の顧客とインテグレーターは SWIR カメラの生産で成長しており、家庭用電化製品、食品加工、リサイクル市場でのオートメーション導入の高度な成長により、この地域で対応可能な巨大な市場が形成されています。さらに、アジアは SWIR の商業化と大量生産において重要な力を発揮します。その理由は、アジアのメーカーは生産コストが低く、動きの速いサプライチェーンを通じて世界中のさまざまな流通サイトに製品を迅速に流通させることができるからです。

業界の主要プレーヤー

イノベーションと市場拡大を通じて市場を形成する主要な業界プレーヤー

SWIR エコシステムは、確立された検出器/カメラおよび光学企業と、低コスト技術の実現を目指す新規参入企業との組み合わせです。 Teledyne/FLIR (システムレベルの SWIR カメラと統合)、Hamamatsu (検出器とモジュール)、Sensors Unlimited (InGaAs アレイとライン/エリア カメラ。現在、大規模な航空宇宙ポートフォリオで注目を集めています)、Xenics と New Imaging Technologies (NIT) (産業用カメラと防衛用カメラ)、Raptor Photonics と Princeton Infrared Technologies (専門分野) の主要な確立されたプレーヤーがいくつかあります。 検出器および科学カメラ）、Lyn red および L3Harris/Collins Aerospace（工場システムの一部としてパッケージ化された SWIR モジュールを備えた防衛 OEM は、システム インテグレータおよびマシンビジョン OEM（Allied Vision、Teledyne Imaging）によって販売されています。また、半導体企業や大手センサー ハウス（たとえば、準戦略的な動き）は、SWIR IP をより広範なセンシング ポートフォリオに組み込んでいます。この組み合わせは、 機敏な新規参入者は価格を下げ、既存企業が安定性と粗雑なシステムを提供する別のフォームファクタに切り替え、パートナーシップと買収が成長の 1 つの方法であるエコシステムを構築できることを示唆しています。

短波赤外線 (Swir) 市場のトップ企業のリスト

• New Imaging Technologies (France)
• Allied Vision Technologies (Germany)
• Raptor Photonics (United Kingdom)
• Sofradir Group (France)

主要産業の発展

2024 年 7 月:SWIR Vision Systems (CQD ベースの SWIR 技術プロバイダー) の買収が半ば完了し、大手 CMOS イメージ センサー サプライヤーへの量子ドット SWIR 機能の統合と戦略的垂直統合が完了しました。

レポートの範囲

SWIRは方向転換するでしょう:テクノロジー（量子ドットセンサー、より優れたInGaAsアレイ、SWIR CMOSと互換性を持たせるテクノロジー）とマシンビジョンを備えたソフトウェアソリューションの増加により、非常に高コストのニッチとみなされているSWIRが、産業検査、リサイクル、食品および医薬品の品質管理、および（技術応用）防衛において、より歓迎され、より信頼性が高く、より適格な商用技術に変わります。市場調査では、一般的に良好な CAGR と今後数年間の市場価値の成長が示されており、これはコスト曲線とフォームファクターの革新に関するストーリーを裏付け、より広範な採用への展開を促進します。検出器の価格の継続的な引き下げ、マシンビジョンインターフェイスを備えたターンキーカメラモジュールの使用の増加、センサーハウスとインテグレーター間のコラボレーションが主要な実現要因です。ただし、既存のコスト差、検出器材料に関する特殊なサプライチェーン要件、規制市場 (医療、航空宇宙) で SWIR ベースのソリューションを認証するために必要な時間と投資により、導入は緩やかになります。投資室と製品チームの場合、短期的に進むべき道は、具体的な ROI アプリケーション (歩留まり向上、選別精度、欠陥検出) に対応し、ローカルで安全なサプライ チェーンを実現し、より迅速な展開を支援するために大規模なインテグレーターを参加させる、モジュール式のソフトウェア対応 SWIR ソリューションです。最終的には、商用試験や大量生産における研究開発に対する政府の支援により、価格は下がり、対象となる市場は拡大し、SWIR は希少な特殊製品ではなく、産業用イメージング ツールセットの標準製品となるでしょう。