本報告におけるケミカルイメージングシステムとは、「画素単位の化学的識別」を中核機能とし、二次元又は三次元空間においてスペクトル－空間結合情報を出力可能な一式の機器システム及び付属ソフトウェア／ワークフロー（試料調製、データ収集、データ処理、トレーサビリティ管理を含む）を指す。その本質は、形状や輝度のコントラストのみを提供する従来のイメージングとは異なり、各画素において分子又は材料の特徴を有するスペクトル／マススペクトル指紋を取得し、対象物の識別、定量及び空間分布の復元を実現することである。当該定義は権威機関による「ケミカルイメージング」の共通認識と一致し、すなわち試料の分子組成、構造及び動力学に関する空間的（必要に応じて時間的を含む）表現を意味し、「可視化－計測可能－判別可能」の一体化機能を重視する。本報告に含まれる四つの主要技術分野は FT-IR イメージング、ラマンイメージング、HSI（ハイパースペクトルイメージング）及びMSI（マススペクトルイメージング）であり、其FT-IR／ラマンは振動スペクトルイメージングに属し、HSIは広域スペクトルの反射／吸収情報の高速取得に特化し、MSIはMALDI等のソフトイオン化手法を用いて組織又は材料表面から直接大分子／代謝物等の空間分布を読み取る。上記定義及び境界は米国国家科学院の報告書『Visualizing Chemistry』並びに近年の高水準総説文献に基づき、「化学的指紋＋空間解析」の二重制約を強調する。
統計範囲及び境界処理：
計量対象：機器全体／システム単位（ハードウェア＋基本ソフトウェアライセンス）、すなわちイメージング本体／スペクトル又はマススペクトルサブシステム、スキャン／移動プラットフォーム、光学／イオン源、検出器及びメーカー標準データ処理ソフトウェアを対象とし、単独販売されるサードパーティアルゴリズムパッケージ、長期トレーニングサービス、延長保証／運用維持契約及び消耗品は含まない。顧客の購入契約が「ターンキーワークフロー」である場合、機器納品に配分可能な部分のみを計上する。
アプリケーションカバレッジ：相互に排他的な七つの末端シナリオをカバーする、すなわち研究教育、医療バイオ、製薬GxP、食品農業、環境・資源、半導体・産業、刑事捜査・セキュリティである。部門横断で共有される機器は、重複統計を回避するため、主な用途及び経費源に基づいて帰属を定める。
産業の変革を支える進化：高速化・高分解能化・AI融合が市場を押し上げる
ケミカルイメージングシステム市場の発展には、三つの技術潮流が大きく寄与している。第一に、光学系と検出器の革新により、取得速度と空間解像度が飛躍的に向上したことで、従来は研究用途に限られていた計測技術が、製造ラインや大量検査の現場へと拡張可能になった。第二に、マルチモーダル解析の台頭である。近赤外、ラマン、赤外など異なる分光手法を組み合わせることで、単一手法では困難だった複合材料や生体組織の詳細解析が実現し、応用分野が広範化している。第三に、AI解析の標準化である。ビッグデータ化した化学画像の処理をAIが担うことで、異常検知、自動分類、材料劣化の予測など、企業価値に直結するアルゴリズム活用が急増している。これら技術融合は、製薬の品質保証、半導体の欠陥解析、環境モニタリング、食品の安全性評価など、あらゆる領域で“分析のリアルタイム化”を推し進めており、市場全体を高い成長軌道へと押し上げる根源となっている。
加速する需要：2031年には946百万米ドルへ拡大する確度の高い成長軌道
YH Research の最新分析「グローバルケミカルイメージングシステムのトップ会社の市場シェアおよびランキング 2026」によれば、グローバルケミカルイメージングシステム市場は2025年から2031年にかけて年平均成長率（CAGR）6.1%で拡大し、2031年には946百万米ドルに達する見通しである。この成長速度は、先端分析装置市場の中でも堅調であり、複数産業の構造的需要に支えられている点が特徴である。特に半導体材料、生体医薬、バッテリー材料の研究開発投資が各国で増大しており、微細化・複雑化した材料を安全かつ正確に解析する装置としての重要性が高まっている。また、製造工程のデジタル化の進展とともに、解析データを生産管理システムに統合する取り組みが加速し、研究用途から実務用途へと市場の幅が広がっている。各地域の産業政策も追い風となり、アジア太平洋、北米、欧州で均衡した需要拡大が予測されている。これにより同市場は、安定性と成長性を兼ね備えた投資価値の高い分野として注目度を増している。
圧倒的存在感：世界トップ5が市場の約80%を握る寡占構造
YH Research のトップ企業研究センターによれば、ケミカルイメージングシステム市場は大手企業の技術集約が進み、2024年時点で世界のトップ5企業が売上ベースで約80%の市場シェアを占める寡占的構造である。代表的な主要企業には、Thermo Fisher、Bruker、Waters Corporation、Oxford Instruments、Agilent Technologies、HORIBA、Shimadzu Corporation、Zolix Instruments Co., Ltd、Optosky (Xiamen) Photonics、Headwall Photonicsなどが含まれる。これら企業はいずれも高度な分光技術と精密光学設計を強みに持ち、AI解析ソフトウェア、マルチモーダルプラットフォーム、産業向け高速スキャニング技術など各社固有の技術シナジーで競争力を高めている。また、装置だけでなく、解析環境、クラウドサービス、アフターサポートまでを一体化したビジネスモデルへ移行している点も市場優位性を高める要因となっている。
AI・自動化・マルチモーダル化が牽引する“次の成長ステージ”
今後のケミカルイメージングシステム市場は、三つの方向性から一層の成長が見込まれる。第一に、AI主導の自動解析が標準化し、研究開発から生産ラインまで一気通貫の分析プロセスが整備されることで、企業の現場適用が加速する。第二に、マルチモーダル化の深化である。ラマン・IR・蛍光・質量イメージングなど異なる手法が統合され、材料開発、創薬、環境科学などの領域で“単一測定では得られない統合知見”が価値を生む。第三に、装置の小型化・高速化により、製造工程へのインライン導入が現実味を帯びてきている。製造現場でリアルタイムに化学情報を取得できれば、歩留まり改善や不良品削減に直接貢献し、企業の投資意欲は一段と高まる。これらの技術進化は、ケミカルイメージングを「研究装置」から「産業基盤技術」へと押し上げ、2030年代に向けて市場を継続的に拡大させる重要因子となる。
世界で加速する導入：重要ニュースのまとめ
2025年2月、Thermo Fisher は製薬企業向けに高速ラマンベースのケミカルイメージングモジュールを正式発表した。新製品は従来機種比で測定速度を約30%向上させ、固形製剤の均一性評価と異物検知を自動化できる点が特徴である。同社は製薬品質管理部門への導入拡大を見込み、2025年内に主要市場への供給を開始すると公表した。
2024年9月、Bruker はアジアの半導体材料研究センターと協業し、新型の高解像度赤外ケミカルイメージング装置の共同開発を開始したと発表した。次世代材料における微細欠陥解析を目的としており、半導体製造プロセスの高度化を背景に、企業・研究機関双方からの採用が期待されている。
2023年11月、Agilent Technologies は環境モニタリング用途に特化したケミカルイメージングソリューションのラインアップ拡充を発表した。新モデルは重金属・微量有害物質の可視化精度を強化しており、水質・土壌分析を行う各国機関との連携プロジェクトに投入される予定である。
本記事は、YH Researchが発行したレポート「グローバルケミカルイメージングシステムのトップ会社の市場シェアおよびランキング 2026」 を紹介しています。
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