市場調査レポート

液体レンズモジュール市場:規模・シェア分析、成長トレンドと予測 (2025-2030年)

液体レンズモジュール市場は、コンポーネント(イメージセンサー、レンズ、カメラモジュールアセンブリ、VCM)、用途(カメラ、コードリーダー、医用画像)、および地域(北米、欧州、アジア太平洋、その他地域)別に区分されます。市場規模と予測は、上記すべてのセグメントについて金額(米ドル)ベースで提供されます。
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液体レンズモジュール市場は、2025年には1億8,553万米ドル、2030年には2億7,898万米ドルに達すると予測されており、予測期間(2025年~2030年)中の年平均成長率(CAGR)は8.5%です。この市場は、コンポーネント(イメージセンサー、レンズ、カメラモジュールアセンブリ、VCM)、アプリケーション(カメラ、コードリーダー、医療画像)、および地域(北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他の地域)によってセグメント化されています。北米が最大の市場であり、アジア太平洋地域が最も急速に成長する市場と見込まれています。市場の集中度は中程度です。

液体レンズは、その速度、適応性、汎用性から、マシンビジョン、ライフサイエンス、測定・検査など、様々なアプリケーションに適しています。これらは、距離センサーやカメラと組み合わせることで、3Dオブジェクトの異なる平面を瞬時に画像化し、ソフトウェアで結合して正確な3次元表現を作成できます。液体レンズは、様々な作動距離(WD)にある物体に迅速に焦点を合わせることができます。これらは、光学グレードの液体を含む小型の機械的または電気的に制御されるセルで構成されています。電流や電圧が印加されると、セルの形状がミリ秒単位で変化し、これにより光学パワー、焦点距離、WDがシフトします。電気湿潤、電流駆動ポリマー、音響圧電など、異なるプロセスで動作する液体レンズが開発されています。これらは、迅速な焦点合わせ、高いスループット、被写界深度(DOF)、WD調整が必要な画像処理アプリケーションに最適なソリューションです。

固定焦点距離レンズやズームレンズが機械的または手動調整に依存するのに対し、液体レンズカメラモジュールは非常に速い応答時間を持っています。機械部品を排除することで、よりコンパクトな構造が可能になり、複数の個別レンズの機能を単一の小型液体セルで代替できるため、全体のサイズと重量が削減されます。

液体レンズモジュールは、バーコード読み取り、荷物仕分け、品質管理などの迅速な自動検査に役立ちます。また、AR/VRデバイスでは、ズームや焦点合わせのためにコンパクトで軽量、高速、低消費電力、静音なレンズが必要とされるため、これらの小型可変焦点レンズが有用です。さらに、空中ユニットが様々な高度や距離を移動する際に、液体レンズの迅速な可変焦点が動的に調整できるため、地理情報/マッピングシステム、農業検査・監視、監視などのアプリケーションで特に有用です。

しかし、液体レンズカメラモジュールは、多様な分野、技術、プロセスを含む複雑なシステムです。サブコンポーネント製造企業の活動間の重複により、サプライチェーンは複雑さを増しています。堅牢な液体レンズモジュール技術を実現する上での課題も、市場のエコシステムの複雑さを増し、技術の進化を妨げています。高い製造コストも、予測期間中の市場成長を抑制すると予想されます。

COVID-19パンデミックは、非接触型および低侵襲型の識別方法の需要を高め、虹彩認識のための液体レンズ技術の進歩につながりました。液体レンズ対応の虹彩認識システムは、ユーザーとスキャナー間の物理的接触を必要としないため、正確で衛生的な生体認証を提供します。また、液体レンズは10ミリ秒という短い応答時間を持つため、生体認証アプリケーションでのオートフォーカスおよび連続フォーカスを可能にします。生体認証以外にも、生物医学検出やマイクロ光学システムへの応用も期待されています。

世界の液体レンズモジュール市場のトレンドと洞察

カメラセグメントが市場の成長を牽引
カメラセグメントは市場の成長を牽引すると予想されています。液体レンズカメラは、従来の静的な光学ガラスレンズの代わりに液体レンズを使用するカメラです。電流や電圧が印加されると形状が変化する光学グレードの液体を含む小型セルで構成されており、この形状変化によりオートフォーカス効果が生じ、カメラは迅速かつ正確に焦点を調整できます。従来の固定焦点レンズと比較して、優れた画質とオートフォーカス機能を提供し、可動部品なしで焦点距離を変更できるため、耐久性と信頼性が向上します。

調整可能なレンズ技術は、スマートフォンのズーム機能を変革する可能性を秘めています。スマートフォンカメラは通常、特定の焦点距離に最適化された複数のモジュールを利用してズームをシミュレートしますが、調整可能なレンズは単一のカメラモジュールで焦点距離を調整し、必要なモジュール数を減らしながら真の光学ズームを実現できます。2021年4月、XiaomiはOFILMおよびNEXTLENSと協力し、初のスマートフォン向け調整可能レンズを開発しました。この液体レンズモジュールは、ボイスコイルモーターシステムによって形状が形成される柔軟な膜に透明な液体が封入されており、従来の固定レンズと連携して3cmから8cmの間で焦点を合わせることができます。これにより、2.7倍の光学ズームを実現し、マクロカメラと望遠カメラの両方として機能し、SamsungやAppleのフラッグシップモデルに搭載されている従来の望遠モジュールよりも低コストで提供されます。

高度なカメラ技術の導入と、スマートフォンの世界的な需要増加が、市場の成長を後押しすると予想されます。Ericssonによると、世界のスマートフォン契約数は2021年に62億5,900万を超え、2027年には76億9,000万に達すると予測されています。GSMAによると、北米では2025年までにスマートフォン加入者数が3億2,800万人に達し、モバイル加入者(86%)とインターネット(80%)の普及率が上昇すると予想されています。また、ヨーロッパでは2025年までにインターネット普及率が82%、スマートフォン普及率が88%と、最も高くなると予測されています。このようなスマートフォンの大幅な増加は、スマートフォンカメラに組み込まれる液体レンズモジュールにとって、幅広い顧客ニーズに応える機会を創出するでしょう。

北米が主要な市場シェアを占める見込み
北米は、調査対象市場において大きな市場シェアを占めると予想されています。液体レンズは、マシンビジョン、医療機器など、様々な分野で幅広い用途があります。マサチューセッツ州に拠点を置くCognexのような企業は、液体レンズを組み込んだマシンビジョンシステムを提供しています。

この地域では、市場においていくつかの進歩が見られます。例えば、NASAは、巨大宇宙望遠鏡の構築を含む宇宙探査のために液体レンズの開発と実験を進めています。液体レンズは、電気湿潤によって焦点距離を調整できる液体で満たされており、従来のガラスミラーよりもはるかに安価に製造できるため、非常に大型の光学宇宙望遠鏡の実現を可能にするものと見なされています。2022年4月、NASAはISSで流体望遠鏡実験(FLUTE)を実施すると報告しました。これは、微小重力下で浮力を利用して重力を均等にし、無重力状態を作り出した後、UV光または軌道上で温度によって硬化させるポリマーを注入した水を使用して液体レンズをテストするものです。NASAはまた、宇宙での使用を目的とした調整可能な液体レンズ眼鏡もテストしています。これらは液体レンズモジュール市場の需要を促進するでしょう。

カナダでは、水銀製の回転液体金属ミラーを使用した直径6メートルの大型天頂望遠鏡が注目すべき液体レンズ実験の一つでしたが、試験サイトの不適切な気象条件により廃止されました。しかし、ALPACAやLAMAプロジェクトのような、より大型の液体ミラー望遠鏡の計画が天文学的用途のために提案されています。液体レンズは、液体を使用して望遠鏡レンズを構築することを調査する流体望遠鏡実験(FLUTE)など、カナダの他の実験設定でも使用されています。他の実験的研究は、液液蒸気システムに焦点を当て、三相界面の線張力を測定し、液体レンズ設定のシミュレーションを行っています。

フロリダ州、特にセントラルフロリダ大学の光学・フォトニクス学部では、液体レンズとその開発に関するいくつかの言及があります。注目すべき開発には、電気光学焦点・傾斜制御付き液体レンズ、可変焦点液体レンズ、適応型誘電体液体レンズなどがあります。

この地域には、幅広い顧客ニーズに応える効率的な製品を提供する多くの市場プレーヤーが存在します。例えば、Baumer USAとITALA G.ELは、液体レンズ制御付きの産業用GigEビジョンカメラを提供しています。Cognexは、バーコードリーダーが異なる焦点距離に自動的に適応するために液体レンズ技術を使用していると述べています。Lomographyは、液体充填レンズを備えたHydroChrome Sutton’s Panoramic Belair Cameraを提供しています。この地域における多数の競合他社の存在は、市場の成長を後押しする可能性が高いです。

競争環境
液体レンズモジュール市場は、Corning Incorporated、Xiaomiなどの少数の主要企業が存在し、中程度に統合されています。企業は、より多くの市場シェアを獲得するために、戦略的パートナーシップと製品開発に継続的に投資しています。

最近の市場の動向としては、2022年7月にベルギーのハイテクスタートアップであるMorrowが、ボタンを押すだけで近距離と遠距離の視界を切り替えられるオートフォーカルメガネを製造しました。この高度な液晶技術は、2つの超精密な薄切り光学レンズの間に埋め込まれており、少量の電力を加えることで液晶が特定の光の屈折を指示するように作動します。また、2022年5月には、Xiaomiが次期フラッグシップスマートフォンに第2世代の液体レンズカメラを搭載すると発表しました。第1世代のXiaomi折りたたみ式スマートフォンは、初のXiaomi液体レンズカメラ搭載スマートフォンでもあり、この画期的な技術により、単一のMix Foldセンサーでズームとマクロの両方の写真を処理できるようになりました。大幅にアップグレードされた後継機が、将来のハイエンドスマートフォンで発売される予定です。

主要な業界リーダーには、Corning Incorporated、Huawei Technologies Co., Ltd.、Optotune、Opticon、Edmund Opticsなどが挙げられます。

最近の業界動向
2022年10月、OptoEngineeringは、2つの液体レンズを同時に組み合わせたTCZELテレセントリックズームレンズを発表しました。これにより、可動部品なしで光学系の倍率と作動距離を正確に調整できます。
2022年9月、Sill Opticsは、Optotuneと共同で、焦点調整用の統合液体レンズを備えた2倍拡大テレセントリックレンズを開発しました。これは、2.74mピクセルサイズ、1.1インチセンサー対角、および様々な波長での信頼性の高い画像性能のために高い開口を実現し、拡大テレセントリックレンズの需要を大幅に高めました。画像性能を維持しながら焦点調整可能な液体レンズを追加することは困難でしたが、Sill OpticsとOptotuneは、垂直アライメントで最高の波面仕様を持つEL16-40を使用し、FOV全体で90 lp/mmの解像度を達成しました。

このレポートは、グローバル液体レンズモジュール市場に関する詳細な分析を提供しています。液体レンズは、従来の静的な光学ガラスレンズに代わるカメラ技術であり、セル構造の中心に光学グレードの液体を使用し、人間の目のレンズと同様に機能します。液体を調整することで形状を変化させ、焦点速度と焦点距離を向上させる特徴があります。

本レポートは、市場の概要、ポーターのファイブフォース分析による業界の魅力度、テクノロジーのスナップショット、バリューチェーン分析、COVID-19が市場に与える影響の評価といった「市場インサイト」から構成されています。また、「市場ダイナミクス」では、高性能かつエネルギー効率の高いレンズへの需要の高まり、写真の人気上昇、プロHDカメラの需要増加を市場の主要な推進要因として挙げています。一方で、高い製造コストが市場の抑制要因となっています。

市場は、コンポーネント別(イメージセンサー、レンズ、カメラモジュールアセンブリ、VCMサプライヤー)、アプリケーション別(カメラ、コードリーダー、医療画像)、および地域別(北米、ヨーロッパ、アジア太平洋、その他地域)に詳細にセグメント化されています。地域別分析では、最終レポートにおいてアジア、オーストラリア、ニュージーランドが「アジア太平洋」として統合される予定です。

市場規模と予測に関して、液体レンズモジュール市場は2024年に1億6,976万米ドルと推定されています。2025年には1億8,553万米ドルに達し、2025年から2030年にかけて年平均成長率(CAGR)8.5%で成長し、2030年には2億7,898万米ドルに達すると予測されています。過去の市場規模は2019年から2024年まで、将来の市場規模は2025年から2030年までカバーされています。

主要な競合企業としては、Corning Incorporated、Huawei Technologies Co., Ltd.、Optotune、Opticon、Edmund Opticsなどが挙げられます。地域別では、2025年には北米が最大の市場シェアを占めると予測されており、2025年から2030年の予測期間においてアジア太平洋地域が最も高いCAGRで成長すると見込まれています。

このレポートは、市場の現状と将来の展望を深く理解するための包括的な情報を提供し、投資分析や将来の市場見通しについても触れています。


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1. はじめに

  • 1.1 調査の前提と市場の定義
  • 1.2 調査範囲

2. 調査方法

3. エグゼクティブサマリー

4. 市場インサイト

  • 4.1 市場概要
  • 4.2 業界の魅力度 – ポーターの5つの力分析
    • 4.2.1 供給者の交渉力
    • 4.2.2 買い手の交渉力
    • 4.2.3 新規参入の脅威
    • 4.2.4 競争の激しさ
    • 4.2.5 代替品の脅威
  • 4.3 テクノロジー概要
  • 4.4 バリューチェーン分析
  • 4.5 COVID-19が市場に与える影響の評価

5. 市場の動向

  • 5.1 市場の推進要因
    • 5.1.1 高性能・高エネルギー効率レンズへの需要の高まり
    • 5.1.2 写真の人気上昇とプロHDカメラの需要増加
  • 5.2 市場の抑制要因
    • 5.2.1 高い製造コスト

6. 市場セグメンテーション

  • 6.1 コンポーネント別
    • 6.1.1 イメージセンサー
    • 6.1.2 レンズ
    • 6.1.3 カメラモジュールアセンブリ
    • 6.1.4 VCMサプライヤー
  • 6.2 アプリケーション別
    • 6.2.1 カメラ
    • 6.2.2 コードリーダー
    • 6.2.3 医療画像処理
  • 6.3 地域別
    • 6.3.1 北米
    • 6.3.2 ヨーロッパ
    • 6.3.3 アジア
    • 6.3.4 オーストラリアおよびニュージーランド

7. 競争環境

  • 7.1 企業プロファイル
    • 7.1.1 コーニング・インコーポレイテッド
    • 7.1.2 ファーウェイ・テクノロジーズ株式会社
    • 7.1.3 オプトチューン
    • 7.1.4 オプティコン
    • 7.1.5 エドモンド・オプティクス
    • 7.1.6 バリオプティック
  • *リストは網羅的ではありません

8. 投資分析

9. 市場の将来展望

* 最終レポートでは、アジア、オーストラリア、ニュージーランドは「アジア太平洋」としてまとめて調査され、レポートには以下も含まれます


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グローバル市場調査レポート販売と委託調査

[参考情報]
液体レンズモジュールは、従来の固体レンズのように物理的な機械駆動を伴わず、液体の形状や界面を電気的、熱的、あるいは磁気的に変化させることで焦点距離を調整する液体レンズを、光学系、駆動回路、制御ソフトウェアなどと一体化した製品でございます。この技術は、高速な焦点調整、小型軽量化、低消費電力、そして機械的可動部がないことによる高い耐久性と静音性といった多くの利点を提供いたします。特に、電気湿潤現象を利用した液体レンズが広く普及しており、異なる屈折率を持つ二種類の液体(例えば油と水)の界面に電圧を印加することで表面張力を変化させ、レンズの形状を瞬時に変える原理が用いられております。その他にも、誘電泳動、熱膨張、音響光学効果などを利用した液体レンズも存在し、それぞれの原理に基づいて特定の用途で活用されております。

液体レンズモジュールの種類は、主にその駆動原理によって分類されます。最も一般的なのは、前述の電気湿潤型で、高速かつ高精度な焦点調整が可能であり、幅広いアプリケーションで採用されております。誘電泳動型は、誘電体液体に不均一な電場を印加して屈折率分布を変化させるもので、特定の光学特性が求められる場面で利用されることがあります。熱膨張型は、液体の温度変化による体積変化を利用してレンズ形状を変えるもので、応答速度は比較的遅いものの、シンプルな構造でコストを抑えられる可能性があります。音響光学型は、超音波を用いて液体の屈折率を周期的に変化させることで、非常に高速な応答を実現しますが、制御が複雑になる傾向がございます。モジュールとしては、単一の液体レンズを組み込んだシンプルなものから、複数の液体レンズや従来の固体レンズと組み合わせることで、より高度な光学性能やズーム機能を実現する複合光学系まで多岐にわたります。

この技術の用途は非常に広範でございます。産業用画像処理分野では、バーコードリーダー、外観検査装置、ロボットビジョンなどにおいて、高速かつ正確なオートフォーカス機能が求められる場面で不可欠な要素となっております。医療機器分野では、内視鏡や顕微鏡、眼科機器などに組み込まれ、小型化と精密な焦点調整に貢献しております。コンシューマーエレクトロニクス分野では、スマートフォンカメラのマクロ撮影や高速オートフォーカス、ウェアラブルデバイスの視度調整などに採用され、デバイスの小型・薄型化と低消費電力化に寄与しております。セキュリティ・監視分野では、ドローン搭載カメラや監視カメラにおいて、高速なズームやフォーカス調整が可能となります。また、AR/VRデバイスでは、視度調整や焦点深度調整に利用され、より没入感のある体験を提供いたします。レーザー加工や計測分野では、レーザーの焦点位置を精密に調整するために用いられ、自動車分野では、ADAS(先進運転支援システム)や自動運転用の車載カメラにおいて、過酷な環境下での信頼性と高速応答性が評価され、採用が進んでおります。

関連技術としては、まず従来のオートフォーカス機構が挙げられます。VCM(ボイスコイルモーター)やステッピングモーターを用いたレンズ駆動と比較して、液体レンズは機械的可動部がないため、小型化、高速化、静音化、高耐久性といった優位性がございます。また、液体レンズの製造プロセスや小型化・集積化においては、MEMS(微小電気機械システム)技術との関連が深く、その発展が液体レンズモジュールの進化を支えております。液体レンズの特性を最大限に引き出すためには、高度な光学設計技術が不可欠であり、収差補正や光学系の最適化が常に追求されております。さらに、高速オートフォーカス機能と連携し、最適な画像取得や解析を行うための画像処理技術やAI技術も重要な関連技術でございます。液体レンズに使用される液体の選定、電極材料、封止材料など、材料科学の進歩も液体レンズの性能向上に大きく寄与しております。

市場背景としましては、液体レンズモジュール市場は近年、顕著な成長を見せております。その主な成長要因は、スマートファクトリー化やFA(ファクトリーオートメーション)化の進展に伴う産業用画像処理市場の拡大、小型・高速・高耐久性へのニーズの高まり、AR/VRやウェアラブルデバイスといった新興市場の登場、そしてスマートフォンカメラの高機能化競争でございます。自動車分野での採用拡大も、市場成長の大きな牽引役となっております。一方で、課題も存在いたします。従来の固体レンズと比較して、まだコストが高い場合があること、特定の液体材料の温度特性や長期耐久性、光学性能(特に収差補正)の最適化、そして市場認知度の向上と標準化が挙げられます。また、振動、衝撃、極端な温度といった特定の環境下での信頼性確保も重要な課題でございます。主要なプレイヤーとしては、Varioptic(Corning傘下)、Optotune、Edmund Optics、京セラ、Samsung Electro-Mechanicsなどが挙げられ、各社が技術開発と市場開拓を積極的に進めております。

将来展望としましては、液体レンズモジュールはさらなる高性能化が期待されております。より高速な応答速度、広範囲な焦点調整能力、そして高解像度化が進むことで、より要求の厳しいアプリケーションへの適用が可能となるでしょう。また、さらなる小型化・薄型化が進むことで、より多くのデバイスへの組み込みが容易になり、新たな製品カテゴリーの創出にも貢献すると考えられます。量産効果や製造技術の進化による低コスト化も進み、より広範な市場への普及が促進されるでしょう。多機能化も重要な方向性であり、ズーム機能や手振れ補正機能との統合により、単一モジュールで多様な光学機能を実現する製品が登場する可能性がございます。新材料の開発も継続され、温度特性や耐久性に優れた液体材料、電極材料などが開発されることで、製品の信頼性と性能が向上いたします。医療診断、バイオテクノロジー、光通信、ホログラフィーなど、新たな応用分野の開拓も進むと予測されております。AI技術との連携も深まり、AIによる最適な焦点調整や画像解析との融合により、より高度なインテリジェントビジョンシステムが実現されるでしょう。複数の液体レンズや固体レンズ、MEMSミラーなどとの組み合わせによる複合光学系への進化も進み、より高度な光学機能が実現されることで、液体レンズモジュールは未来の光学技術の中核を担う存在となることが期待されております。