霊明光子は2018年5月に創業、深圳市南山区の本部のほか、米国シリコンバレーにR&Dセンターを設ける。主として高効率なSPAD型の大規模集積チップを研究開発しており、現時点でSPADチップの中核技術であるシリコン光電子増倍器（SiPM）、次に一般向け電子製品に使用されるSPADイメージセンサー（SPADIS）および光子による距離測定技術、dToFを活用したトータルソリューションの２分野の事業を展開している。

室内の360度dToF SLAMモデリング図および実際の部屋の写真

SPADイメージセンサーは、現在のデジタルカメラに使われる通常のイメージセンサーと違って、光子1粒でも検出、増倍器によって比較的大きな電気信号を出力できる。雷や自動車衝突といった一瞬の現象を高速撮影する場合に有効で、光子による距離測定技術と組み合わせると3D空間スキャンや自動運転に欠かせない車間距離測定などにも活用できる。

これらの中で霊明が強みを持つのはToF（Time of Flight）型と呼ばれる距離測定技術。同社の3Dセンサーでは、レーザー光の飛行時間を直接測定できるdToF（directToF）型LiDARを採用している。一般的なiToF型（indirect ToF）LiDARでは、発射信号および同信号が被測定物体で反射して受光部に帰還するまでの位相差を測定することで、出射レーザーの飛行時間を間接的に計算しているが、dToF型LidarはiToFに比べ相対的にシンプルで消費電力も低く、精度も高い。またイメージングのレベルも高く屋外での利用により適している。だが現実的には、dToFはiToFに比べ実現がはるかに難しい。dToFにおいて検出するのがレーザー光そのものであり、低い消費電力と高い時間的精度が求められるなか微弱な反射光を検出する必要があり、検出器の性能要求が非常に高いためだ。dToFで一般的な検出器がSPADであり、このSPADがdToFの性能を直接的に決定づけている。

霊明光子のSiPM実物写真および他社製品との性能対比

今年年初めに米アップルが発表した2020年版iPad Proには、dToFモジュールを採用したLiDARスキャナーが搭載されている。フランスの調査会社Yole Développementは、dToF機能を搭載したスマートフォンが今年だけでも世界で1億7300万台出荷されると予測する。

霊明光子のコアコンピタンスは、SPADのコアテクノロジーと製造プロセスを有している点にある。同社が発明したナノフォトニクスによる捕捉技術が検出効率を大幅に引き上げ、その一方でコストや時間的精度はもとの水準を保っている。検出効率の高さがセンサーによる検出距離の向上にもつながっている。

「現在、市場にみられる既存製品の多くでは7％前後の単光子検出効率しか実現できていない。一方、我々の製品では12％に達しており、実験室の指標はすでに20％を超えている。このデータは国外有数の学術誌に発表済み」と賈CEOは話す。

霊明光子は同社のコアテクノロジーをもとに、シングルポイントおよび1×16の規格のシリコン光電子増倍管（SiPM）も開発し、LiDARが直面している検出距離の不足、消費電力やコストの高さ、既存の電気回路との共通性の低さといった問題を解決している。同社によると、霊明光子のSiPM製品の光子検出効率は既存の市販品の2～3倍に達しており、LiDARの検出距離を50％引き上げる一方で、システムの消費電力を大幅に引き下げることが可能だという。現在、同社のSiPM製品はすでに量産・販売されており、市場や顧客のフィードバックに応じて第3世代までバージョンアップされている。

今回の資金調達情報が伝えられると、同社は解像度規格が80×60ピクセルおよび160×120ピクセルのSPADISチップおよび同チップを搭載したスマートフォン用dToFモジュールを発表した。このモジュールは30FPS（フレームレート、コマ/秒）以上のリアルタイムdToF画像が実現でき、モバイル端末のアプリケーションにおけるdToF性能要件をほぼ満たし、精度は誤差1％以下に達しており、すでに顧客のテスト段階に入っている。2021年には製品化が実現する見込みだ。

霊明光子の室内360度にわたるdToF SLAMモデリング点群データ。同社の製品は現時点で1辺が10m以上の複雑な室内における高精度な3Dモデリングが可能であり、ディテールの再現能力にも優れ、机の上の細かな物品も識別できる。

Yole Développementが発表した「3Dイメージング＆センシング2020」レポートの予測によると、2019～2025年の3Dイメージング・センシング市場の規模は50億ドル（約5400億円）から150億ドル（約1兆6000億円）に増加し、年平均成長率は20％を超えるとのこと。また2025年には、3Dセンシング用ToFモジュールの年間出荷量は6億8000万件に達し、3Dセンシング市場全体の約6割を占めるという。

霊明光子は海外から帰国した博士号保有者により創設された。30名以上の社員のうち10名は有名校で博士号を取得しており、半導体業界で15年以上の経験を有するベテランだ。中心メンバーは集積回路、SPAD画像センシング技術、半導体サプライヤー管理、製品運営などで豊富な経験があり、過去にマイクロソフト、エヌビディア、テスラ、STマイクロエレクトロニクスおよびオーストリアのAMSなど世界トップクラスのテック企業や半導体関連企業で勤務してきた。

（翻訳・神部明果）

3DNestは、3D-VRカメラの製造・販売と空間撮影サービスを行う中国の有力新興企業。2018年2月、日本市場を開拓するため日本法人を設立した。同社が独自に開発した3Dスキャンカメラで空間を360度回転しながら写真を撮影すると同時に、空間情報を瞬時に読み取ることも可能である。同社の3D空間展示サービスは、既に不動産販売、賃貸住宅、ホテル、民宿、文化財展示などの領域で広く応用されている。（編集・Ai）

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外国大手独占の中国研磨ロボット市場

研磨は多くの製品製造になくてはならないプロセスだ。研磨を必要とする製品は、大は高速鉄道、飛行機、船舶、自動車、機械から小は家電、通信家電、玩具、家庭用品に及び、巨大な市場ニーズを持っている。非常に細かい精度を求められる技術であり、たとえば熟練した研磨技術を持つ日本の東京・大田区の小さな町工場が、NASAのスペースシャトルに搭載するレンズを納入するほど、精度が競争力を左右する分野でもある。

中国の製造業参入は他国に比べて遅く、研磨工程もほとんど人力に頼ってきた。人力による研磨はかなりの熟練工によるもの以外は品質管理が難しく、生じる騒音や粉塵が職業病を引き起こすため、ここ数年では労働力確保が大きな問題となっている。

その解決策として研磨作業用ロボットがあるが、研究開発の敷居は高い。精密な加工、位置決めの正確性、力制御の安定性、速度などの厳格な要求があり、誤差の許容度も小さい。また従来の人件費の方がロボットへの投資コストよりはるかに低いため、顧客の購買意欲も沸かない。

こうした要因により、中国の研磨作業用ロボット市場は真の競争状態にあるとは言えない。スイス・ABB、日本・ファナック、日本・安川電機、ドイツ・クーカ（KUKA）などの外国企業に独占されているハイエンド製品をのぞき、多品種・少量生産の「ロングテール製品群」の広大な市場をけん引するリーダーはまだ現れていないのが原状だ。

こうした中で佳安智能は力制御ロボットの研究開発を進めている。その製品は主に研磨市場を対象としており、3Dスキャニングからオフラインプログラミングによる試作品作成まで、ロボットによる研磨に関わる一連のソリューションを提供している。同社はソフトウェアのアルゴリズム開発能力を有しているだけでなく、ソフトとハードウェアを一体化させた最終研磨装置の提供までを手掛ける。

佳安智能の強みとは

佳安智能の中心メンバーはいずれも上海交通大学の出身者で、ロボット業界の運営や研究のエキスパートだ。彼らの強みは、力制御、動力学、運動学などに基づく技術にある。その製品は美的のほか、クーカ、上海電気（Shanghai Electric）などに採用されている。

佳安智能の研磨作業用ロボットは同業界の3つの悩みを解決した。

一、前工程で生じた誤差が次の工程に持ち越されるという問題。これは鋳造や溶接などの工程でよく生じるが、単に位置制御だけではすり合わせの精度を高めることはできない。佳安智能は位置制御の代わりに力制御の技術を用いることでロボットのフレキシビリティを向上させた。この技術の核心となるのは力制御の適応アルゴリズムだ。力制御のみを用いる方法でロボットは材質や曲率が異なる材料に適応できるのだ。またどんな複雑なモデルでも1ms（ミリ秒）以内に演算と通信を完了できる。

二、研磨は装置が対象物と直接接触するため、鋭敏に反応を検知し、即時にシステム制御する能力が求められる。佳安智能はインテリジェントな力制御を行うリアルタイムコントローラーを開発し、異なる機種やセンサーにも対応できるようにした。またWEB、タブレットPC、コントローラーからの毎秒1000回までの指令に対応し、研磨中に随時ロボットのポジショニングを調整できる。さらに5G通信能力の大幅向上によりロボットの即応性も高まった。

三、研磨工程は複雑で業界基準もないため、大量の工程データを収集する必要がある。佳安智能はそのために人工知能によるアルゴリズムを開発した。まず3Dスキャニングによるデータと既存のモデリングデータを集め、機械学習によるナレッジグラフが作成される。それに基づきオフラインでの機器へのプログラミングが実行され、同時にオンラインコントローラーがリアルタイムで精度調整を補助する。

研磨ロボットで磨いた部品の対比図

同社はこれまで主に部品やコンポーネントの販売から利益を得ていたが、今年からはソフトとハードウェアが一体となったソリューションを主力プロダクトとして販売できるようになった。客単価も製品によって数十万元から百万元超（数百万～数千万円）に及ぶ。顧客は、自動車組立工場、自動車部品工場、鋳造加工企業、溶接加工企業などすでに十数社に及び、売上高も100万元（約1500万円）に達した。創業者である潘陽氏によれば、中国の研磨作業用ロボット産業はまだ成熟期に入っていない。輸入製品は高額なだけでなく、ソリューションパッケージで提供されるため使いにくく、装置周辺の粉塵対策や散水機能にも不備があることが多い。佳安智能は力制御のインテグレーターとしてその中核技術をソリューションに盛り込むと同時に、顧客が真に必要とするものを提供することで競争力向上を目指している。

佳安智能は2019年7月にエンジェルラウンドで800万元（約1億2000万円）の資金を調達し、今はシリーズAの出資を募っている。

（翻訳・近藤、編集・後藤）