短波赤外線（SWIR）市場 サイズとシェア 2026-2035

短波赤外線（SWIR）市場規模

世界の短波赤外線（SWIR）市場規模は、2025年の7億8,810万米ドルから、2026年には8億4,390万米ドル、2035年には23億米ドルに達すると予測され、2026年から2035年にかけて約12.5%の年平均成長率（CAGR）で拡大する見込みです。

SWIR LEDは700 nm〜2,500 nmの帯域で動作し、従来の可視光イメージングでは分解できない材料特性を照明によって可視化できます。その価値提案が最も強く発揮されるのは、スペクトルコントラストが運用上の判断を左右する用途です。具体的には、ウェハー内部の欠陥検出、ポリマーの識別、水分測定、可視カメラの使用が制約される環境下でのシーン撮像などが挙げられます。これらの用途には専用の発光素子、光学系、検出器が必要であるため、市場は汎用品の照明需要ではなく、性能が重視される需要と結び付いています。

市場は技術的なトレードオフによっても形成されています。InGaAsベースのイメージングや長波長発光素子は、利用可能なスペクトル範囲を拡大する一方、可視光システムや従来型の近赤外線システムと比べて、コストと統合要件が増加します。そのため、近年の光源およびパッケージの改良は重要です。高出力化、効率向上、小型化により、個々のLED仕様を単に改善するだけでなく、SWIRシステム全体に求められる照明負荷を軽減できるためです^{[1]Ushio Inc. Adopts the world's first SWIR LED chip utilizing a flip-chip structure with InP materials, November 2024, ushio.co.jp}。

供給側の課題は、効率およびパッケージングの進歩によってシステム全体のコストを十分な速さで引き下げ、既存の産業・防衛用途を超えて需要を拡大できるかどうかです。Ushioの小型フリップチップパッケージとDOWAの高出力製品は、サプライヤーが異なる方向からこの制約に対応していることを示しています。前者は小型デバイス向けの高密度実装、後者は検査システム向けの高い放射出力を重視しています。その結果、市場では、波長性能と実用的な統合支援を組み合わせるメーカーが評価される可能性が高いと考えられます。

1,020〜2,500 nmの範囲は、シリコン検査、水分吸収分析、アイセーフ照明、拡張SWIRセンシングに関連する波長を含むため、技術的な適用範囲が最も広くなっています。1,300 nm、1,460 nm、1,900 nmにおけるデバイスの進歩により、用途に適した波長で利用可能な出力が拡大しています。

主要な成長要因

産業オートメーションおよび品質検査における採用拡大

産業分野での導入は、可視光画像では判別が曖昧になる対象にコントラストを生み出すSWIRの能力に左右される。約1,100 nmを超える波長域におけるシリコンの透明性は、ウェハーや接合構造の非破壊検査を可能にするほか、分子の吸収特性は、食品、医薬品、リサイクルの各工程における水分測定や材料の識別を支援する^{[2]Ushio Inc. Epitex SMBB1050GD - SWIR LED output power record and application overview, April 2021, ushio.co.jp}。これにより、生産ラインでサンプルベースの検査ではなく連続的な検出が求められる場合、SWIR照明は実験室用の補助機器からインライン品質管理の入力装置へと位置付けを変えつつある。

高出力パッケージは、高速コンベヤー用途もさらに支えている。ストロボ発光により、連続動作と同程度の平均熱負荷をかけることなく、カメラの積分時間中に光を集中させられるためである。UshioのSMBB製品ファミリーは、マシンビジョン照明におけるマルチチップ構成の重要性を示している。マシンビジョン照明では、シーンの明るさと検査速度を、システムの熱管理とのバランスを取りながら最適化する必要がある。

AIおよび高度な画像処理との統合拡大

SWIRは、可視光画像では類似して見える材料をスペクトル信号によって識別できるため、AIシステムに有用である。2024年の研究では、検証したシナリオにおいて、SWIRベースの画像データが可視光域のみを用いた手法と比較して材料分類の性能を向上させたと報告されている。この結果は、SWIRが可視光画像に取って代わるのではなく、補完的なセンシング方式として機能することを裏付けている^{[3]MDPI Applied Sciences, Short-Wave Infrared (SWIR) Imaging for Robust Material Classification: Overcoming Limitations of Visible Spectrum Data, November 2024, mdpi.com}。

ハードウェアの統合により、スペクトル入力を組み合わせる際のコストと複雑さが低減している。SonyのSenSWIR技術は、銅・銅接合によってInGaAsフォトダイオードとシリコン回路を組み合わせ、400〜1,700 nmの広い応答範囲をカバーすることで、単一のセンサーアーキテクチャによる可視光およびSWIR情報への対応を可能にしている^{[4]Sony Semiconductor Solutions Group, Short-Wavelength InfraRed Image Sensor Technology SenSWIR, undated, sony-semicon.com}。防衛分野では、米陸軍がAI／ML対応の偏光SWIRカメラをSBIRのテーマとして掲げており、SWIR画像と群れを形成するUAVの自動検出・追跡を連携させることへの関心の高さを示している。

防衛および安全保障監視用途の拡大

SWIRシステムは、低照度環境で高解像度の画像を提供できるほか、可視光カメラだけでは対応が難しいレーザー関連の検出用途も支援できる。米陸軍は、InGaAs焦点面アレイのコストをSWIRレーザーセンサーの普及拡大における制約要因として特定しており、これは同技術の運用上の重要性と、低コストアーキテクチャを求める調達圧力の双方を示している^{[5]U.S. Army SBIR/STTR Program, Low-Cost SWIR Laser Sensor, undated, armysbir.army.mil}。

安全保障分野の需要はAI対応監視にも広がっている。この用途では、単に照明を行うのではなく、複雑な情景の中で対象を迅速に識別することが目的となる。米陸軍の偏光SWIRカメラに関するテーマは、SWIRセンシングを群れを形成するUAVへの対処要件に直接結び付けている。この任務では、広域センシング、自動分類、迅速な追跡が重視される。こうした要件は、認定済みで高信頼性のコンポーネントに対する需要を強める一方、商用マシンビジョンの導入案件と比べて販売サイクルを長期化させる可能性がある。

半導体・電子機器検査における利用拡大

半導体検査は、先進的なパッケージングや接合構造の普及により、可視光照明では十分に評価できない特徴を検査する必要性が高まっているため、高付加価値の SWIR 用途となっている。SWIR カメラは、シリコンウエハー、フォトルミネッセンス、エレクトロルミネッセンスに関わる検査工程で使用されており、その目的は、後工程で付加価値が加わる前に歩留まりを制限する欠陥を検出することである。

サプライヤーの製品開発は、この用途との結び付きがますます強まっている。DOWA が 2025年5月に発表した SMD SWIR LED は、半導体ウエハー検査に関連する波長である 1,300 nm において放射出力を高めるとともに、システム統合の簡素化を意図した表面実装型を採用した。この整合性が重要なのは、メーカーが出力を高めているだけでなく、標準的な実装工程に適合する形態で製品化しているためである。

SWIR センサー材料と小型化の進展

近年の進展により、SWIR LED の性能は高出力製品と小型デバイスの両分野で向上している。Ushio は 2024年6月に 1,100 nm の GD Series LED の量産を開始し、1 A で 590 mW の連続波出力と、前世代製品比で約 1.8 倍の壁面電力効率の向上を報告した。その後のフリップチップ InP 製品では 0.6 × 0.3 mm のパッケージを採用し、パッケージ設計からワイヤボンディング用のスペースをなくした。

DOWA はより長波長域での性能も拡張しており、2024年の SWIR LED チップシリーズでは、1,350 nm で 170 mW、1,900 nm で 45 mW の出力を報告した。こうした改善により、小型センシング、水分分析、ガス関連分光、産業用照明における実用的な設計の選択肢が広がる。商業面での主な効果は、実現可能なシステムアーキテクチャの範囲が拡大することである。ただし、InGaAs ベースの画像処理については、経済性が依然として制約要因となっている。

主な抑制要因

SWIR センサーおよび画像処理システムの高コスト

SWIR システムのコストは、LED だけで決まるものではない。長波長照明、専用光学系、InGaAs 検出器アレイ、関連電子機器は、それぞれ可視光スペクトルのシステムと比べてコストを押し上げる可能性がある。米陸軍の低コスト SWIR レーザーセンサーに関するテーマでは、性能上の必要性が明確な場合であっても、InGaAs 焦点面アレイの経済性が普及拡大に向けた中心的な障壁であると指摘されている。

この制約により、用途は商業面で二つのグループに分かれる。半導体検査、防衛監視、特殊医療機器では、SWIR によって高コストのエラーを防止できる場合や、任務上の要件を満たせる場合に、高価格のシステムを正当化できる。一方、大量市場向けの民生電子機器、小規模な農業事業、初級レベルの産業検査など、コストに敏感な用途では、数量を拡大する前にシステムコストを大幅に削減する必要がある。Sony の接合技術と Ushio の小型フリップチップパッケージは、統合の経済性を改善する道筋を示しているが、SWIR システムとシリコンベースのシステムとの間に存在する広範なコスト差を解消するものではない。

システム統合・校正の複雑さ

SWIR の導入には、照明波長、光透過、検出器感度、カメラのタイミング、熱特性、画像処理ロジックの各要素を連携させる必要がある。マルチスペクトルシステムでは、異なる波長を用いて異なる材料特性を分離する場合があるため、画像処理チェーン全体で安定したタイミングと校正が必要となり、さらに複雑さが増す。

この課題は、出力が重大な意思決定を支える場合に特に重要となる。半導体検査では、真の欠陥と工程上のばらつきを識別する必要がある一方、医療およびリモートセンシング用途では、変化する動作条件に対する校正が求められる場合がある。Exosensは、半導体検査用途におけるSWIRイメージングの役割を指摘しており、この技術が単独の光源として使用されるのではなく、専門的な検査ワークフローに組み込まれるのが一般的であることを示している。したがって、統合に関する専門知識は、サプライヤーやシステムパートナーにとって競争上の差別化要因となり得る一方、認定サイクルを長期化させる可能性もある。

したがって、最も大きな成長機会は、コンポーネントの改良によって既知の運用上のボトルネックが解消される分野に集中している。1,300 nmおよび1,460 nmにおける出力向上は、ウェハー検査や食品分析の性能範囲を拡大する可能性がある一方、より小型のフリップチップパッケージは、コンパクトなセンシングアーキテクチャとの関連性が高い。照明、熱設計、統合支援を一体的な提案として扱うサプライヤーは、デバイス出力のみで競争する企業よりも、より確固としたポジションを築くことが見込まれる。

短波赤外線（SWIR）市場のセグメント分析

スペクトル範囲別

950〜1,020 nmの範囲は、従来の赤外線センシングと、SWIRシステムの利点がより顕著になる波長域の間をつなぐ。このセグメントでは、近接センシング、ジェスチャー認識、モバイルデバイスのアーキテクチャがサイズ、消費電力、単価の影響を受けやすいため、コンパクトなパッケージが特に重要となる。Ushioの1,050 nm製品ファミリーとコンパクトなフリップチップパッケージは、こうした設計上の制約に対応するサプライヤーの取り組みを反映している。

1,020〜2,500 nmのセグメントは、差別化されたSWIR機能を最も幅広く提供する。このセグメントには、シリコン検査、水分分析、アイセーフ照明、拡張SWIRセンシングに使用される波長が含まれる。DOWAが報告した1,350 nmおよび1,900 nmでの性能向上は、バンド内のより長い波長域まで実用出力を拡大する継続的な取り組みを示している。商業的な成長は用途固有の価値に左右される。半導体検査や選別では、現在でも高いシステムコストを正当化できる一方、環境、医療、コンパクトセンシングの用途では、効率と統合性の継続的な改善への依存度が高い。

出力別

Below-1-W SWIR LEDは、コンパクトなセンシングモジュール、ウェアラブルデバイス、近接検知、携帯型分光分析に適している。これらの市場潜在性は、最大放射出力よりも小型化と電力効率に結び付いている。Ushioの0.6 × 0.3 mmフリップチップパッケージは、コンパクトな電子設計におけるパッケージ面積の制約を軽減するため、この層に適している。

1 W〜5 Wクラスは、産業用マシンビジョン、選別、中距離検査など、多くの構成に対応しています。輝度と管理可能な熱要件のバランスに優れ、ストロボ駆動照明に適しています。表面実装製品は、カスタム組立作業を削減することで製造性を向上させる可能性があり、DOWAの5 mm SMD製品は、この統合上の優位性を軸に位置付けられています。

用途別

医療分野におけるSWIRの用途には、組織イメージング、非侵襲センシングの研究、波長固有の吸収特性を利用する光学システムなどがあります。特に出力が診断や患者モニタリングに影響する場合、導入は臨床的検証と規制要件によって左右されます。小型の光源設計によって実現可能なデバイスの範囲が広がる可能性はありますが、臨床エビデンスとワークフローへの統合が引き続き決定的な制約となります。

マシンビジョンは、可視光イメージングでは確実に識別できない、シリコン内部の特徴や材料の違いをSWIR照明によって明らかにできるため、依然として中心的な用途です。Sonyの広帯域応答型SenSWIRアーキテクチャは、より統合されたイメージング設計に可視光とSWIRの情報を組み合わせる価値を示しています。このセグメントは、スペクトルデータをリアルタイムの生産上の意思決定に変換することで、欠陥分類の高速化が実現する場合に恩恵を受けます。

光学選別では、材料固有のSWIR吸収および反射特性を利用して、生産ライン上の製品を分離します。選別精度は廃棄物、歩留まり、再生材料の品質に影響を及ぼす可能性があるため、食品品質、水分分析、ポリマーの識別は商業的に重要です。水の吸収に関連する波長である1,460 nmにおけるDOWAの出力向上は、光源エンジニアリングと食品分析用途の関連性を示しています。

照明およびリモートセンシング用途では、環境測定、農業分析、特殊な監視向けにSWIR光源が使用されます。より長い波長により、システムで利用可能な吸収関連測定の範囲を広げることができます。DOWAが報告した1,900 nmの出力は、商用LEDの対応能力を、最も一般的な短波SWIR範囲を超えて拡張する点で重要です。

最終利用者別

航空宇宙・防衛分野の需要は、情報、監視、偵察、レーザー検知、境界警備に対する要件によって牽引されています。米陸軍のSBIRにおける活発なテーマは、低コストのSWIRレーザーセンサーおよびAI対応偏光システムへの需要を示しています。認定、信頼性、ミッションとの関連性により、プレミアム価格が維持される可能性があります。

自動車用途には、センシング、ドライバーモニタリング、高度なイメージングアーキテクチャなどがあります。導入は、SWIRが低コストの代替技術を上回る測定可能な安全性または性能上の利点を提供できるかどうか、またサプライヤーが自動車業界の認定、コスト、量産要件を満たせるかどうかに左右されます。

BFSI分野での導入は、高セキュリティの生体認証と不正防止機能が中心です。SWIRハードウェアは、既存の生体認証技術と比較して意味のある認証上の優位性を実証する必要があるため、市場は選択的です。

民生用電子機器は長期的に重要な市場機会ですが、依然としてコストへの感度が高い分野です。小型パッケージの開発により、近接センシングやウェアラブルアーキテクチャの実現可能性が高まる可能性がありますが、幅広い導入はコスト、統合、実証されたユーザー価値に左右されます。

教育分野の需要は限定的で、主にフォトニクス、分光法、研究室に関連しています。専門機器の購入を支えますが、大きな数量需要の牽引要因ではありません。

したがって、2軸の製品戦略が形成されつつあります。高出力光源は、スループット、検査深度、または離隔距離が経済性の面で重要となる用途を支える一方、小型化製品は、コンパクトエレクトロニクス分野で将来的な数量拡大を目指します。DOWAの波長別出力改善と、Ushioのフリップチップ構造は、これら2つの方向性に異なるエンジニアリング上の優先事項が必要であることを示しています。両方を支援できるサプライヤーは、単一の最終市場サイクルへの依存を低減できる可能性があります。

短波赤外線（SWIR）市場の地域別分析

北米

北米の市場規模は2025年に2億5,430万米ドルに達し、2035年には7億2,640万米ドルに達すると予測されています。年平均成長率（CAGR）は約12.0%です。半導体製造装置、高度産業検査、防衛エレクトロニクス、医療機器開発が需要を下支えしています。低コストのSWIRレーザーセンサーや、AI/ML対応の偏光カメラを対象とする米陸軍の取り組みは、SWIR能力に対する防衛分野の関心が継続していることを示しています。

米国は、防衛調達、半導体関連の検査要件、システム統合能力に支えられた地域の主要市場です。カナダでは、産業、農業、研究を中心とする用途が市場に寄与していますが、市場規模は米国より小さい状況です。

欧州

欧州の市場規模は2025年に1億5,980万米ドルとなり、2035年には3億9,210万米ドルに達すると予測されています。年平均成長率（CAGR）は約10.4%です。同地域の需要は、産業オートメーション、医薬品検査、自動車システム、食品加工、リサイクル、専門的な防衛用途を中心としています。同地域の成長は、まったく新しいSWIR需要カテゴリーの創出よりも、既存の産業ワークフローの高度化との関連性が高くなっています。

ドイツは、産業オートメーションおよび自動車関連システムの主要市場です。英国では防衛、セキュリティ、ライフサイエンス用途が市場に寄与し、フランスでは航空宇宙・防衛分野の需要が支えとなっています。イタリア、スペイン、オランダでは、製造、食品加工、農業センシング、物流関連のユースケースを通じて市場に参入しています。

アジア太平洋

アジア太平洋地域の市場規模は、2025年の3億1,880万米ドルから2035年には11億130万米ドルに拡大すると予測されており、地域別では最も高い約14.3%の年平均成長率（CAGR）となります。同地域は、半導体・エレクトロニクス製造の大規模な基盤と、SWIRコンポーネント供給における重要なシェアを併せ持っています。光源の生産、システムインテグレーター、最終ユーザー向け製造の近接性により、開発サイクルを短縮し、用途に応じた認定を向上させることが可能です。

中国では、製造オートメーション、監視インフラ、エレクトロニクス生産が需要を支えています。日本は、重要なSWIR波長全般で性能改善を導入してきたUshio OPTO SemiconductorsとDOWA Electronics Materialsの両社を擁することから、戦略的に重要な市場です。韓国では半導体およびディスプレイ製造が市場を下支えし、インドでは産業検査および監視用途が市場に寄与しています。ANZの需要は、農業センシング、食品品質、研究用途との関連性がより高くなっています。

ラテンアメリカ

ラテンアメリカの市場規模は 2025年に1,740万米ドルで、年平均成長率（CAGR）約7.5%で拡大し、2035年には3,260万米ドルに達すると予測される。需要は、食品加工、輸出志向型農業、自動車製造、一部のセキュリティ用途に集中している。輸入依存度の高さと専門的な統合能力の不足により、調達サイクルが長期化し、高付加価値用途以外での導入が制約される可能性がある。

ブラジルは地域最大の市場であり、農業および食品加工分野の機会に支えられている。メキシコでは自動車および国境を越えた製造活動が市場を下支えしている一方、アルゼンチンでは産業用途および農業用センシングからの需要が比較的小規模ながら生じている。

中東・アフリカ

中東・アフリカ市場の規模は 2025年に3,780万米ドルで、年平均成長率（CAGR）約9.9%で拡大し、2035年には9,080万米ドルに達すると予測される。防衛、国境警備、重要インフラ保護、スマート監視への投資が地域需要を支えており、特に低照度や厳しい環境条件下での画像処理が業務上有用な分野で需要が高い。

サウジアラビアとUAEは、セキュリティおよび防衛関連システムの主要市場である。南アフリカでは、産業、鉱業、セキュリティ用途からの需要が生じている。同地域の成長はプロジェクトベースの調達に大きく依存しているため、長期的には前向きな軌道にあっても、年間需要にはばらつきが生じる可能性がある。

北米は異なる戦略的役割を担っている。市場規模は2億5,430万米ドルから7億2,640万米ドルへ拡大すると予測されており、防衛および半導体製造装置における高付加価値用途がその成長を支えている。これらの用途では、部品コストを上回って性能と認定が重視される可能性がある。欧州の成長率が低いのは、産業基盤が比較的成熟しているためである。一方、ラテンアメリカと中東・アフリカでは、プロジェクトの採算性、輸入品の入手可能性、用途固有の調達への依存度が高い。したがって、地域での成功には、波長や出力仕様だけでなく、現地でのエンジニアリング支援と認定取得へのアクセスも同程度に重要となる。

短波赤外線（SWIR）市場シェアと競争環境

競争は、波長範囲、放射効率、パッケージ形式、信頼性、最終用途への統合を支援する能力を軸に展開されている。長波長および高出力製品の専門知識を持つデバイスサプライヤーは、半導体、産業、防衛用途に対応する体制を整えている。一方、コンパクトなパッケージング能力は、消費者向け、医療、携帯型センシングの機会において重要性を増している。

Ushio OPTO Semiconductors Inc.は、2025年に約17.6%の市場シェアを占めた。同社の製品展開には、1,100 nmの高出力LED、1,900 nmのSWIR LEDサンプル出荷、コンパクトなInPフリップチップパッケージが含まれ、性能と小型化の両方のニーズに対応している。

DOWA Electronics Materials Co. Ltd.は、2025年に約13.4%の市場シェアを占めた。同社が報告した製品開発には、1,200 nmから1,900 nmまでの高出力SWIRチップと、検査および食品分析用途を対象とする高出力SMD形式が含まれる。

Lite-On Inc.は約9.2%の市場シェアを占め、Everlight Electronics Co Ltdは約8.7%、EPILEDSは約5.0%を占めた。これらのサプライヤーは、量産パッケージング、産業用途、赤外線部品の供給において重要な位置を占めている。残りの市場は分散しており、その他のサプライヤーが合計で 2025年の市場規模の約46.0%を占めた。

競争環境には、Brightek (Europe) Limited、Epistar Corporation、Excelitas Technologies Corporation、High Power Lighting Corporation、Kingbright、Lextar Electronics Corporation、Lumileds、Marktech Optoelectronics、ON Semiconductor、ROHM Semiconductor、Vishay Intertechnology、Wurth Electronics Inc.も含まれます。これらの企業は、LED製造、特殊オプトエレクトロニクス、カタログ供給、アプリケーションエンジニアリング、産業・自動車・医療・防衛分野の販売チャネルへのアクセスなど、異なる役割を担っています。

主な戦略上の分岐点は、差別化された長波長製品や高出力製品を提供できるサプライヤーと、パッケージング、販売網の広さ、アプリケーションサポートを通じて競争するサプライヤーとの間にあります。システムの統合が進むにつれて、照明の幾何学的配置、熱、光学、タイミング、認定取得を顧客が管理できるよう支援するサプライヤーの能力は、デバイスの定格出力と同等に重要になる可能性があります。

最近の業界動向

• 2025年5月 - DOWAは、1,040〜1,900 nmをカバーする高出力SMD SWIR LEDを発売し、1,300 nmおよび1,460 nmにおいて、同等の裸型LED構成を上回る放射出力を報告しました。
• 2024年8月 - Ushioは、1,050〜1,900 nmをカバーするEpitex F Seriesの裸型SWIR LEDチップのサンプル出荷を開始し、サードパーティーのパッケージメーカーにおける設計の柔軟性を高めました。
• 2024年11月 - Ushioは、1,050〜1,650 nmの用途向けに、0.6 × 0.3 mmパッケージにInPフリップチップ構造を採用したEDPパッケージSWIR LEDのサンプル出荷を発表しました。