旺盛な設備投資背景に急増の光電・近接センサ 半導体・液晶製造装置、電子部品実装関連機器、工作機械関連が牽引 非製造用途のアプリケーションも拡大 簡単操作実現で裾野拡大セキュリティ分野などに期待

2011年5月18日

あらゆる対象物のインライン形状計測を実現した、2次元形状計測センサも画期的である。帯状に広げたレーザー光を対象物に照射し、その反射光をCCDで撮像し断面形状を計測する非接触型センサで、撮像情報から形状のプロファイルを生成し、対象物の断面形状(2次元形状)から、高さ・段差・幅・位置・交点・傾きなどの寸法形状を瞬時に計測する。水検出センサでは、検出能力向上のため、従来10mWだった出力を100mWに引き上げ、目で見ても安全なハイパワーのレーザーを搭載することで、発熱や波長の不安定さを取り除き、量子効率を上げ、不透明容器内の水、及び水を含む液体を確実に検出する製品も登場している。

近接センサは、耐環境性が良く、高温・多湿、防爆雰囲気、水中など、他のセンサにはない独自の特徴から、工作機械、ロボット向けなどを中心に光電センサとは異なった市場・用途を形成している。最近では、振動や衝撃による緩みを防止できるタイプや、6ミリ角の超小型タイプも製品化されている。また、新たな動作原理の開発やオールメタルタイプも増え、検出物体の制限はより小さくなっている。これにより金属体、非金属体の混流ラインでも使用できる近接センサとして新しい市場を開拓している。

検出距離は、数ミリから数10ミリが一般的だが、300ミリぐらいまで対応できるタイプが製品化されているほか、リニア近接タイプでは検出距離を0、50、100ミリと調節することができる。使用周囲温度についても120℃などの耐熱性タイプがある。そのほか近接センサの磁気検出方式を応用したものでは傾斜センサがあり、磁気式のほか光式、メカニカル式などがある。さらに、0~360度までの回転角度の位置を4~20mAのアナログ値に変換して出力できる近接センサも発売されている。

バルブの開閉状況確認など、従来はポテンショメーターなどを使用していた用途でも、高周波を使った分解能0・4度の非接触式の検出による特徴から、今後の需要拡大が期待されている。最近、超音波を利用し、液晶のフィルム基板や透明シートのエッジ検出を行うエッジセンサも開発され、アプリケーションが拡大している。

ロボット関連では、知能ロボット向けに「小型・軽量・省電力」というテーマを満たす測域センサの開発が進んでいる。測域センサは、周囲の障害物の状況を把握するセンサで、知能ロボットには必要欠くべからざるセンサ。レーザー光線で対象物までの距離を測定し、270度の視野に対して自分を中心とした平面地図のような測域情報を得ることができる。

今後は、MEMS技術を応用したセンサが増加してくるものと見られ、一層小型・インテリジェント化が進むものと見られる。製造ラインやエアコン、自動車などから発生する音や振動エネルギーの異常を検出し、不良品の検出や予知保全に応用するシステムが開発されつつある。同時に工場などの製造現場から、工場以外の用途での拡大が大きく進むことが予想されている。農業や漁業などの第1次産業や、ビルや自動車などへのアプリケーション開発も進められており市場の将来性は非常に明るいものがある。