パナソニック「遠赤外非球面レンズ」量産化、高付加価値化へ活用した材料「カルコゲナイドガラス」とは?

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パナソニックは遠赤外線センサーなどに用いる透過性に優れた「カルコゲナイドガラス」を材料とする遠赤外非球面レンズの量産技術を確立した。独自のガラスモールド成形工法と金型技術により、コストを同社従来品比で半減させた。高付加価値化実現につながる同ガラス活用のレンズはセキュリティーカメラや車載用などで幅広い応用を見込み、2022年度から国内2拠点で量産化を目指す。(編集委員・林武志)

パナソニックが着目したカルコゲナイドガラスは硫黄などを含むガラス材料の総称。遠赤外線の透過性に優れているのが特徴で、セキュリティーカメラなど遠赤外センサーのレンズ素材として今後の需要増が想定される。

カルコゲナイドガラスは成形時の温度変化による粘性度が大きいため安定的なモールド成形が難しい。これまでは成形前に同ガラスを研削・研磨する必要があり、従来の可視光用ガラスと比較しても高価で割れやすく、コスト増になるのが課題だった。パナソニックは研削・研磨を省く独自の前処理技術の開発でコスト半減を実現。同ガラス専用で熱変動を緩やかにする金型と、鏡筒との接触部となるレンズ外周に欠け防止用リングなどを配置した「フレーム一体レンズ」につなげた。

一体化成形では接着剤を使用しないため、鏡筒への組み付け後に接着剤から出るガスの懸念もない。レンズとフレームが高気密となり、内部の遠赤外センサーごとガス封止や真空化を施せる。内部断熱状態により、熱影響を減らして透過率を向上させた高性能なセンサーを実現できる。

遠赤外センサー用は従来、安価なシリコンレンズが多いが透過率が低く、高画素化に不向き。画素数が多いと透過率の高いゲルマニウムレンズが使われるが、多くの球面レンズの組み合わせが必要でコスト増がネックだ。

現状、カルコゲナイドレンズは3割超の市場規模があるとみられる。開発に携わったパナソニックのテクノロジー本部デジタル・AI技術センターオプト・メカトロソリューション部の橋本昌樹主任技師はカルコゲナイドが「3―5年後には半分以上を占めるのでは」と見通す。

今後は設備保全や建築診断、車載で応用を見据え、まず「レンズ単品を拡販したい」(橋本氏)考え。これまで試作品供給はあったが22年度から山形県、京都府の工場で直径3ミリ―40ミリメートル級のカルコゲナイドレンズの量産化に着手する計画だ。パナソニックは同レンズ単体の事業で25年度に国内外で約20億円の売り上げを目指す。

日刊工業新聞2022年1月28日

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