今日、AIの普及に伴い、ますます多くの革新的なアプリケーションがマシンビジョンの支援を必要としており、AIを用いて「理解」するための前提は、機器が視覚的に鮮明に認識できることである。この過程において、光学レンズの重要性は言うまでもなく、中でもセキュリティ業界におけるAIインテリジェンスは最も典型的な例である。

セキュリティAI技術の応用が深まるにつれ、監視カメラの主要コンポーネントであるセキュリティレンズの技術的アップグレードは必然的であるように思われる。ビデオ監視システムの発展動向の観点から見ると、セキュリティレンズの技術的アップグレードの道筋は主に以下の側面で現れる。

信頼性とレンズ価格の比較

セキュリティレンズの信頼性は、主にシステムの耐熱性に左右されます。監視カメラは過酷な気象条件下でも動作する必要があります。優れた監視レンズは、摂氏60～70度の温度でも目に見える画像の歪みなく焦点を維持する必要があります。しかし同時に、市場は解像度の向上とコスト削減のために、ガラスレンズからガラス・プラスチックハイブリッドレンズ（非球面プラスチックレンズとガラスを組み合わせたもの）へと移行しつつあります。

解像度と帯域幅コストの関係

他のカメラレンズと比較して、監視用レンズは一般的に高解像度を必要としません。現在の主流は1080P（＝2MP）で、これは現在の約65%から2020年には72%に市場シェアが拡大すると予測されています。現在のシステムでは帯域幅コストが依然として非常に重要であるため、解像度の向上はシステム構築および運用コストの増加につながります。今後数年間の4Kへのアップグレードは、5Gの構築が完了するまで非常に緩やかなペースで進むと予想されます。

固定焦点から高倍率ズームまで

セキュリティレンズは、固定焦点レンズとズームレンズに分けられます。現在の主流は依然として固定焦点レンズですが、ズームレンズは2016年には市場の30%を占め、2020年までには40%以上に成長すると予測されています。通常、3倍ズームで十分ですが、より遠距離の監視には、さらに高いズーム倍率が必要となります。

大口径により低照度環境での用途に対応

セキュリティレンズは低照度環境で使用されることが多いため、大口径レンズに対する要求は携帯電話用レンズよりもはるかに高い。赤外線イメージングも夜間撮影の問題を解決するために使用できるが、白黒映像しか得られないため、高感度RGB CMOSと組み合わせた大口径レンズが低照度環境アプリケーションにおける基本的な解決策となる。現在の主流レンズは屋内環境や日中の屋外環境には十分であり、夜間環境向けには星空レベル（F 1.6）や暗視レベル（F 0.98）の大口径レンズが開発されている。

今日、電子技術の普及に伴い、機械の「目」とも言える光学レンズは、多くの新たな応用分野へと拡大しています。セキュリティ、携帯電話、自動車という3大市場に加え、光信号の主要な取得部品として、光学レンズはAI認識、プロジェクションビデオ、スマートホーム、バーチャルリアリティ、レーザープロジェクションといった新興の電子端末製品の重要な構成要素となっています。また、搭載される光学レンズは、電子機器の種類によって形状や技術規格が若干異なります。

さまざまな用途分野におけるレンズの特徴

スマートホーム用レンズ

年々人々の生活水準が向上するにつれ、スマートホームは数千世帯に普及しています。ホームカメラ、スマートドアスコープ、ビデオドアベル、掃除ロボットなどのスマートホームデバイスは、光学レンズがスマートホーム市場に参入するための多様な媒体となっています。スマートホームデバイスは柔軟でコンパクトであり、白黒全天候型作業にも対応できます。光学レンズの魅力は主に高解像度、大口径、低歪み、高コストパフォーマンスにあります。基本的な生産基準。

ドローンまたはUAV用カメラレンズ

コンシューマー向けドローン機器の普及により、日常的な写真撮影に「神の視点」という新たな可能性が開かれました。UAV（無人航空機）の使用環境は主に屋外です。長距離撮影、広視野角、そして複雑な屋外環境への対応能力は、UAVのレンズ設計に高い要求を課しています。UAVカメラレンズに求められる機能としては、霧透過性、ノイズ低減、広いダイナミックレンジ、自動昼夜変換、そして球面プライバシーエリアマスキング機能などが挙げられます。

飛行環境は複雑であり、ドローンのレンズは、撮影画像の品質を確保するために、視界環境に応じて撮影モードを自由に切り替える必要があります。この過程では、ズームレンズも不可欠です。ズームレンズと飛行装置を組み合わせることで、高高度飛行時でも広角撮影と近接撮影を素早く切り替えることが可能になります。

手持ちカメラレンズ

生放送業界は活況を呈している。様々な場面での生放送業務に柔軟に対応するため、時代のニーズに応えて携帯型スマートカメラ製品も登場した。高解像度、手ブレ補正、歪みのない映像は、この種のカメラの基準となっている。さらに、より優れた撮影効果を追求するためには、色再現性、見たままを撮影できる性能、そしてあらゆる天候下での生活シーンの撮影に対応できる超広ダイナミックレンジへの適応性も必要不可欠である。

ビデオ機器

新型コロナウイルス感染症の流行により、オンライン会議やライブ授業がさらに発展しました。使用環境が比較的固定され、単一であるため、この種のレンズの設計基準は基本的にそれほど特別なものではありません。ビデオ機器の「レンズ」として、ビデオ機器のレンズは一般的に、広角、歪みなし、高解像度、ズームといった用途に必要なものを満たしています。遠隔研修、遠隔医療、遠隔支援、共同オフィスなどの分野で関連アプリケーションの人気が高まるにつれ、このようなレンズの生産量も増加しています。

現在、光学レンズの主要な事業市場は、セキュリティ、携帯電話、自動車の3つです。人々のライフスタイルの多様化に伴い、プロジェクターやAR/VR機器など、視覚技術と芸術に焦点を当てた、より細分化された新たな下流市場も成長しており、一般の人々の生活や仕事に新たな感覚をもたらしています。