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For full English versions, please visit the following sites.
Story of Pinned Photo Diode (html)
Hagiwara at SONY is the true inventor of Pinned Photo Diode (html)
See also ElectronicsStackExchangeSite on "What is Pinned Photo Diode ? "
Pinned Photo Diode was invented by Hagiwara of Sony in 1975 (PDF)
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Image Sensor の研究開発の歴史でどうしてこんなひどい事実誤認が
起きたのか、萩原もＳＯＮＹの技術者も理解に苦しんでいます。
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http://qeprize.org/winner-2017/
https://en.wikipedia.org/wiki/Queen_Elizabeth_Prize_for_Engineering
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On 1 February 2017, it was announced that the 2017 prize would be awarded
to the four engineers responsible for the creation of digital imaging sensors.
The announcement was made by Lord Browne of Madingley at the Royal Academy
of Engineering, in the presence of HRH The Princess Royal.
The winners of the 2017 prize were:
(1) George E. Smith of United States for the invention of the charge-coupled device (CCD) principle
(2) Michael Tompsett of UK for the development of the CCD image sensor,
including the invention of the imaging semi-conductor circuit and the analogue-to-digital converter
(3) Nobukazu Teranishi of Japan for the invention of the pinned photodiode (PPD)
(4) Eric Fossum of United States for developing the CMOS image sensor
Together, their innovations allowed for advancements in medical treatments, science,
personal communications and entertainment.
The winners will receive their award in a ceremony at Buckingham Palace later in 2017.
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これは Image Sensor の開発の歴史における重大な事実誤認の実態を暴露した内容です。
もうすでに多くのここある技術者から事実誤認であることを求める投書も出現しています。
See ElectronicsStackExchangeSite on What is Pinned Photo Diode ?
もと東京工業大学の松澤名誉教授は、
「この悪の根源である Fossum 2014 論文 を fake である。」とあきれていました。
「どうしてこんなバイアスされたものが論文として採用されたのか、理解できない。」と
おっしゃっていました。
また、image sensor の世界の第一人者で、 ＩＳＳＣＣ や ＩＥＤＭの国際学会などで今でも
ご活躍の、オランダのDelft 大学の教授で、 元 philips 社の Prof. Albert Theuwissen
は 「Fossum からFossum 論文の共著になってくれとの依頼を受けたが、論文内容が、
懐疑的( doubtful ) で、sensitive な内容であるので、共著を断った。」 との話でした。
たいへんな Image Sensor の開発の歴史における事実誤認があったことになります。
CMOS デジカメの開発者は Fossum ではありません。
Pinned Photo Diode の発明者は 寺西さんではありません。
以下、その詳細な技術内容の説明になります。たいへん難しく、複雑な内容となります。
半導体物理学の基礎知識と半導体素子の動作原理にかかわる基礎知識も必要です。
しかし、できるだけ細かく何度も繰り返し、いろいろな側面からの解説に挑戦しています。
興味ある方は、ゆっくり、あせらず、マイペースで、何度も目を通して、理解を深めて
いただければ幸いです。特に image sensor 技術に関わる技術者の皆様にはしっかり
読破して理解を深めていただきたいです。
一般の方々でも、半導体物理と半導体デバイスに興味ある方なら、それなりに直観的に、
「昔はＣＣＤが脚光を浴びていたが、今は ＣＭＯＳ デジカメの方が高性能といわれるが、
どうしてか？もはや市場からＣＣＤデジカメが消えたが、それはどうしてか？」 という質問
につて、自分なりに直感的に何となく理解できたかなあ、と感じていただければ幸いです。
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（１） Pinned Photo Diodeとはどんな構造をしたものでしょうか？
（２） Pinned Photo Diodeは誰が発明したものでしょうか？
（３）小型コンパクトデジカメとは、一体どんなものなんでしょうか？
（４） ＣＣＤ型 コンパクト デジカメの開発者は誰でしょうか？
（５） ＣＭＯＳ型のコンパクト デジカメの開発者は誰でしょうか？
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現在みなさんがお使いのスマフォやデジカメなどに搭載の CMOS Ｉmage Ｓensor
は人間の目よりはるかに感度が良く高解像度で細かく鮮明に映像を撮ることが
できます。その理由は「賢い電子の目」と言われる、人間の目の網膜細胞に相当
する半導体受光素子、別名 Pinned Photo Diode と言われるものが考案され、
それが実用化され、皆さんの小型カメラの共通部品として搭載されているからです。
（１）ではその Pinned Photo Diodeとはどんな構造をしたものでしょうか？
（答） PNP 接合型の光を感知する半導体受光素子です。
信号電荷（マイナス電荷の電子）の蓄積部であるＮ層が
両側からはＰＮ接合で、包む様に保護された構造です。
両側のＰ層は同じ固定( pinned ) 電圧となっています。
一般に Pinned Photo Diode と呼ばれる様になりました。
また、Ｐ層はプラス電荷の正孔(Hole) が蓄積していること
から、ＳＯＮＹは商標登録し、 SONY original HAD sensor
と呼び、世界の image sensor の市場を制覇しました。
HAD は Hole Accumulation Diode の略字です。ＳＯＮＹ
の original であることを、SONY Brand 名として強調した
もので、それが Pinned Photo Diode と同じものである
ことはあまり一般の知識陣にも知られていません。両者は
同じものです。SONY HAD も Pinned Photo Diode も全く
同じものです。ＮＥＣでは、このＮ層が埋め込まれている
ということから、Buried Photo Diode と呼びました。全く、
名称がいろいろあり、まぎらわしい限りです。
（２）では、Pinned Photo Diodeは誰が発明したものでしょうか？
（答） 萩原がＳＯＮＹ勤務時代1975年に発明しました。
萩原は２つの基本特許 を考案しています。
１つは、P+NPNsub 接合型の Pinned Photo Diode
( 日本国特許 1975-134985 )です。
このPinned Photo Diode 搭載の超高感度 ＣＣＤ image sensor の
原理試作は1978年にＳＯＮＹの盛田会長が New York で、同時に、
ＳＯＮＹの岩間社長が東京で Press Conference を開催し、多くの
新聞記者の前で、民生小型超感度ビデオカメラ時代を宣言しました。
上の写真はＳＯＮＹ（株）のご好意でいただいたたものです。
Front Lihgt と Back Light の ２つの ＣＭＯＳ image sensor
の輝度を比較したものです。
この裏面照射型のPinned Photo Diode も萩原が1975年に考案し、
特許出願 ( 1975-127647 ) したものです。40年以上前の発明です。
NPNN+ 接合型の Pinned Photo Diode です。
こちらの特許は裏面照射型の今のCMOS image sensorに採用
されている光感知部（人間の目でいうと網膜細胞）そのものです。
もう１つ、世界は誤解しています。ＤＲＡＭの基本回路とＭＯＳ image sensor の受光部
の回路はまったく同じものです。そのことを世界は忘れています。ＤＲＡＭの基本回路は
今は one transistor 型ですが、intel 社が最初に開発したのは three transistor 型の
ＤＲＡＭ回路です。それも Honeywell社の Bill Regits が発明し、Intel社が世界で最初
に採用し商品化したものです。それが元で、 Intel社は成功し、今の大きな国際企業に
成長しました。その回路は誰もが周知の回路です。そのＤＲＡＭ回路がそのままMOS型
のimage sensor に採用できることは１９６９年のimage sensorを開発する技術者には
周知のことでした。別に、Fossum が １９９０年代になって発明したとちやほやされる
ものではありません。すでに、1969年には知られていた回路です。
（３）小型コンパクトデジカメとは、一体どんなものなんでしょうか？
（答） 手のひらに乗っかるものでないと小型デジカメとは
定義されません。次の５つの基本電気部品で構成されます。
(i) 人間の目の網膜細胞に相当する、光信号を電荷信号に
変換する Pinned Photo Diode
(ii) アナログ信号電荷を転送する電荷転送装置（ＣＴＤ）で
ＣＣＤ型とＣＭＯＳ型があります。
(iii) アナログ信号を高速でデジタル信号に
変換するA/D 変換器回路、
(iv) 高速にデジタル信号を一時記憶する高速に画像情報を
保存する、 Fast ＣＭＯＳ Cache SRAM メモリー回路
(v) 低速ですが、しかし永久保存用で小型半導体チップの
不揮発性半導体メモリー（ＮＶＲＡＭ）回路
コンパクト デジカメも綜合技術です。
一人の人間で開発できるものではありません。
デジカメの発明者はいろいろな段階でいろいろ理屈をつければ
それぞれの部品を発明した人、一人ひとりが発明者になってしまいます。
それを全部まとめてたくさんの人間がシステム構築して、最終的に、
コンパクト製品として開発しされたものです。
（４） ＣＣＤ型 コンパクト デジカメの開発者は誰でしょうか？
ＣＣＤ型 コンパクト デジカメも綜合技術です。
ＣＣＤ型の出力信号はアナログ信号です。
すでにＣＣＤが発明された時代には AD変換器も高速デジタルメモリ回路、
すなわち、Fast Cache SRAM も、またそのデジタル情報から必要とする
情報を抽出し、そして、画像処理をするデジタル高速コンピュータも存在
していました。しかし、その物理的な大きさは手のひらに乗る大きさでは
ありません。
デジカメという言葉は「手のひらサイズのコンパクトカメラ」と定義されます。
大型電子計算機の機能を小型ＰＣが実行できる技術革新が起きました。
それと同様に手のひらサイズのデジカメが出現するのも時間の問題でした。
しかし、たくさんの基本部品があり、一人の人間で開発できるものでは
決してありません。デジカメの発明者はいろいろな段階でいろいろ理屈を
つければ、それぞれの部品を発明した人、一人ひとりが発明者になって
しまいます。実際は、たくさんの人間がそれを全部まとめてシステム構築
して、最終的に、コンパクト製品として開発します。膨大な企業の資本力と
その企業で働く多くに勤勉な開発研究技術者陣のなせる技（わざ）です。
SONYは世界でいち早く、「手のひらサイズのコンパクトカメラ」を実現する為に
高速 Cache SRAM の開発に着手しました。日本の各社が ４M bit DRAM で
世界の半導体市場を制覇していた頃、SONYは独自に高速Cache 用の、世界
初の高速アクセス時間、25 nanosec で、 4 M bit と大容量のCache SRAMの
開発に成功し、ISSCC1989 の半導体集積回路の世界最大の国際会議で
発表しました。
現在デジカメに不可欠な、低速で永久保存用の小型不揮発性半導体
メモリー（ＮＶＲＡＭ）の基本回路構造は、もともと米国ベル研の
Prof. Simon Sze の研究者チームが発明したものです。もともと Intel社
が NOR 型で商品化していましたが、より集積度が取れる NAND 型で、
外岡さんが東芝時代に発明した NAND Ｆｌａｓｈ と呼ばれるもので
低価格普及商品となりました。
しかし、コンパクトデジカメ用に Pinned Photo Diode も AD変換器も
高速ＳＲＡＭも、ＳＯＮＹの技術者が最初に自社開発しました。
ＣＣＤ型転送装置はベル研の発明ですが、それ以外はすべて、
ＮＶＲＡＭの以前のＦｌｏｐｐｙ Ｄｉｓｋ時代から、ＳＯＮＹが中心に
なり、すべてＳＯＮＹの技術者が開発したものばかりです。
（５） ＣＭＯＳ型のコンパクト デジカメの開発者は誰でしょうか？
ＣＭＯＳ型 コンパクト デジカメも綜合技術です。
一人の人間で開発できるものではありません。
デジカメの発明者はいろいろな段階でいろいろ理屈をつければ
それぞれの部品を発明した人、一人ひとりが発明者になってしまします。
ＣＭＯＳ型 コンパクト デジカメには、光感知部（ Pinned Photo Diode ) を、
最終的に裏面照射型にする為の基本技術の開発も含みます。世界で最初に、
1975年に、ＳＯＮＹの萩原は裏面照射型の光感知部（ Pinned Photo Diode )
を発明特許 ( JA 1975-127647 ) を出願しています。
それを全部まとめてたくさんの人間がシステム構築して、最終的に、
コンパクト製品として開発したのは、ＳＯＮＹの勤勉な技術者陣です。
ＣＭＯＳ型転送装置以外はＣＣＤ型転送装置の場合と同じです。
デジカメ用に Pinned Photo Diode も AD変換器も
高速ＳＲＡＭもすべて基本重要部品はＳＯＮＹ内製で、
ＳＯＮＹの技術者が開発しました。
もともとＭＯＳ型転送装置は1970年代に日立の技術者が
中心になり開発研究されていました。
ＣＭＯＳ技術は消費電力が少ないデジタル回路の周知技術です。
ＣＭＯＳプロセスの微細化と裏面照射型が実現して、受光素子と
その信号を増幅転送する Ａｃｔｉｖｅ 回路を別のchipに分ける
ことが 可能となり、現在のＣＭＯＳ image sensor 搭載の小型
コンパクト デジカメが完成しました。
これも、ＳＯＮＹの技術者がそれを開発しました。
現在のＣＭＯＳ image sensorには Active Source Follower 回路
を１つ１つの光感知部（ Pinned Photo Diode ) に装備する必要が
あります。しかし、この Active Source Follower 回路技術は One
Transistor 型の以前から実用化されていたものです。DRAM の開発
の歴史と、MOS image sensor の開発の歴史は連動します。
この Active Source Follower 回路技術はFossum の発明ではありません。
1969年にHoneywell社の Bill Regitz が発明しました。 Intel 社はその
3 transitor DRAM cell を Intel 1101 DRAM chip として商品化しました。
当然、ＤＲＡＭ技術とＭＯＳ image sensor 技術は連動しており、MOS
image sensor の開発技術者は、当時の萩原も、image sensor を自分の
博士論文のテーマとしており、この ３ transistor 型の光感知回路構成、
すなわち、現在、３ transistor 型 active source follower 回路構成は
周知でした。時代背景の誤認で、昔のことを知らない新しい世代の
技術者は one transistor 型の MOS image sensor があってから後から
３ transistor 型 active source follower 回路構成のMOS image sensor
が考案されたと誤解しています。
これは本末転倒もはなはだしい、歴史背景を知らない方々の誤解です。
決して、Fossum が発明したものではありません。
1969年に、Honeywell社の Bill Regitzが発明したものです。
Fossum が 最初の CMOS image sensor の Active 回路を発明した
ことになっていますが、それは大きな誤解です。すでに、第1世代の
image sensor の技術者は下の図の様に、Rigtz の発明により、その
Rigtz 回路に対応して、 MOS image sensor の受光部にもそのActive
回路をつけれることは周知でした。Fossum はこの回路を発明しては
いません。当時はまだＭＯＳプロセス技術の微細化がまだまだ未熟な
時代でした。このActive Source Follower 回路を入れることは受光面積
が極端に小さくすることになり実践的でありませんでした。ＭＯＳの微細
技術が進歩すれば可能であることは周知でした。
しかし、萩原は待てませんでした。
すでに裏面照射型の FT 型 ＣＣＤの技術発表が報告されていました。
裏面照射型だと、チップの表側が全域Active 回路が占有できます。
そこで、萩原は裏面照射型の Pinned Photo Diode を考案し、発明
特許 ( 1975-127647) を出願しました。
これならActive 回路を絵素ごとに配置しても問題ありません。
裏面は全域が光の感知領域となります。しかし、チップを薄くして
両面を使うという発想は当時の一般にはなかなか受け入れられる
ものではありませんでした。考案して発明特許を出願したものの、
それが実現したのはほんの最近です（大涙）。1975年から40年以上
が過ぎてしましました。萩原はもう70歳です。26歳で考えたものが
やっと今になって実現し、世の中で世界中でそれが利用される時代
になりました。
以上をまとめます。
(i) 人間の目の網膜細胞に相当する、光信号を電荷信号に
変換する Pinned Photo Diode はＳＯＮＹの萩原の発明です。
寺西さんは、1975年に萩原が発明したこの受光素子を使用しただけです。
(ii) アナログ信号電荷を転送する電荷転送装置（ＣＴＤ）で
ＣＣＤ型とＣＭＯＳ型があります。
もはやＣＣＤ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）は不要になりました。
大昔、1969年に既に Honeywell社の Bill Regitz が発明した
３ transistor 型の Active Source Follower 回路を、おの
おのの光感知部 (Pinned Photo Diode ) に装備することにより、
小さな容量に蓄積された信号電荷（電圧情報）を、Active Source
Follower 回路で、大電流に変換して出力することにより、今までの
ＣＣＤ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）はもはや、不要になりました。
３ transistor 型の Active Source Follower 回路の発明は、
Fossum の発明ではありません。
Fossum は、Honeywell社の Bill Regitzの発明した回路を使用しただけです。
寺西さんが、1975年に萩原が発明した受光素子を使用しただけだったのと同じです。
(iii) アナログ信号を高速でデジタル信号に変換するA/D 変換器回路、
それを手のひらサイズ小型デジカメ専用として、そのプロセス担当の
浅野勝昭さんと回路設計担当の２段型高速フラッシュＡＤ変換回路の
発明者でもある、山田隆章さんが発明し設計し、開発しました。
(iv) 高速にデジタル信号を一時記憶する高速に画像情報を
保存する、 Fast ＣＭＯＳ Cache SRAM メモリー回路、
それを手のひらサイズ小型デジカメ専用として、萩原が
中心となり、高速２５ nanosec Access Time の 4 Mega
SRAMを設計開発しました。その高速性を実現できたのは、
萩原の設計チームの宮司さんが Dynamic Bit Line 方式
のSRAM の高速読み出し手法を考案したことで実現しました。
(v) 低速ですが、しかし永久保存用で小型半導体チップの
不揮発性半導体メモリー（ＮＶＲＡＭ）回路、こちらは
もとベル研の Prof. Simon Szeの発明で、もと東芝の
外岡さんの NAND Flash NVRAM の発明のお蔭です。
(vi) そして、最後に CCD型の電荷転送装置（ＣＴＤ）を完全に
過去のものにしたのは、裏面照射型の image sensor の
開発です。その構造は1975年に萩原が特許申請した構造、
日本国特許出願（1975-127647 ) で定義された構造です。
これに関連して平成３０年度文部科学大臣表彰 （科学技術部門）受賞の
ニュースを紹介します。「積層型多機能CMOSイメージセンサー構造」の
開発で ソニーの３人の献身的な技術者が受賞したニュースです。
これが世界を代表するＳＯＮＹのＣＭＯＳ image sensor 搭載の
デジカメがＳＯＮＹの勤勉な技術者の努力の結晶で実現したことを
示す証拠です。
https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/Press/201804/18-029/index.html
この技術のブレークスルーは未来の「かしこい電子の目」の
実現と密接に関連があります。
CMOS デジカメの開発者は Fossum ではありません。
Pinned Photo Diode の発明者は 寺西さんではありません。
しかし、事実誤認もはなはだしい事が生じ、萩原もＳＯＮＹもあきれています。
Image Sensor の研究開発の歴史でどうしてこんなひどい事実誤認が
起きたのか、萩原もＳＯＮＹも理解に苦しんでいます。
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http://qeprize.org/winner-2017/
https://en.wikipedia.org/wiki/Queen_Elizabeth_Prize_for_Engineering
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On 1 February 2017, it was announced that the 2017 prize would be awarded
to the four engineers responsible for the creation of digital imaging sensors.
The announcement was made by Lord Browne of Madingley at the Royal Academy
of Engineering, in the presence of HRH The Princess Royal.
The winners of the 2017 prize were:
(1) George E. Smith of United States for the invention of the charge-coupled device (CCD) principle
(2) Michael Tompsett of UK for the development of the CCD image sensor,
including the invention of the imaging semi-conductor circuit and the analogue-to-digital converter
(3) Nobukazu Teranishi of Japan for the invention of the pinned photodiode (PPD)
(4) Eric Fossum of United States for developing the CMOS image sensor
Together, their innovations allowed for advancements in medical treatments, science,
personal communications and entertainment.
The winners will receive their award in a ceremony at Buckingham Palace later in 2017.
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この萩原のＨＯＭＥＰＡＧＥでは、その詳細を繰り返し同じ図を使い、
いろいろな側面（観点）から何度もしつこく解説しています。
しかし、ここで主張したいことはただ１つです。
Pinned Photo Diode の発明者は、もとＳＯＮＹの萩原です。
それがどんな深い意味を持つかは半導体物理学と
半導体素子の動作原理の知識がないと、なかなか
理解できるものではありません。
その詳細説明はかなり長くくどいものになります。
興味がある方は是非繰り返し説明される内容を
順序よく進み、少しずつ学習していただき、
ご理解を深めていただければ幸いです。
Pinned Photo Diodeの発明特許は1975年に
萩原がＳＯＮＹ勤務時代に出願したもので、
その所有権はＳＯＮＹ（株）にあり、ＳＯＮＹの
image sensor business を守ってきたものです。
もう遠い昔の話で今でもどの会社でも使用可能で
人類の財産となっているものです。
萩原も学会でその業績が評価され招待講演などで
自慢話ができて楽しい思い出があります。
しかし、現在、ＣＣＤ image sensor が市場から消え、
ＣＭＯＳ image sensor がカメラ市場の主役になっています。
もうＣＣＤは不要の時代になりました。
それがどうしてそうなったのか？その要因は何か？
その詳細は半導体物理学や半導体素子の難しい動作原理の
基礎知識が必要です。
なかなか簡単には理解できるものではありません。
それで世の中であまりその筋に詳しくない方々にいろいろな
誤解が生じてしまいました。
それがここで萩原が明らかにしたい問題提起になります。
萩原ももう 70 歳となり現役技術者としての仕事はしていません。
しかし、新しい世代の方々は半導体歴史を事実誤認しているように
萩原は寂しく感じています。
それを皆様にご理解していただきたい思っています。
まず、DRAM の開発の歴史を振り返ってください。
DRAM は情報を書き込みそして読むメモリー素子です。
情報を書き込まないで、光を照射してその信号を読み出すのが
ＤＲＡＭと全く回路構成である MOS image sensoｒ の歴史です。
しかし、近年 Active CMOS image sensor が ＣＣＤ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）
よりもはるかに高性能であると脚光を浴びだしました。ＣＣＤはもう不要な存在
だとも言われます。本当の Super Star は ＣＣＤではなかったということです。
超感度残像なしアクションカメラを可能にした本当の Super Star は、ＣＣＤでは
なかったということです。では、ＣＣＤ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）でないなら、今
脚光を浴びているＣＭＯＳ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）なのでしょうか？いいえ、
答えは違います。本当の Super Star は 他にいたのです。昔からいたのです。
だれに気づかれずに超感動残像なしの高性能ビデオカメラの特徴を陰で支え
ていたのです。それが、1975年に萩原が発明したPinned Photo Diode 、賢い
電子の目、人間の目の網膜細胞に相当する超感度ロボットビジョンのもとです。
CMOS image sesnor でも実はありません。Pinned Photo Diode という、陰の
主役が貢献していたからです。Pinned Photo Diode こそが Super Star だった
のです。それに拍車をかける様に裏面照射技術がＳＯＮＹの若い勤勉な技術者
の努力の結晶により、技術革新を成し遂げ、実現したからです。
萩原の大学(CalTech)の大先輩で、Intel の創設者の Dr. Gordon Moore が
提唱した、ＣＭＯＳプロセス技術の超微細化技術の進歩という、大きな事実の
流れにＣＣＤ型の転送装置も不要な存在になりました。
ＣＣＤは電荷転送装置（ＣＴＤ）として転送効率が９９．９９９％という優れた数字
を持っていた事でノーベル賞に相当するすばらしい発明として脚光を浴びました。
しかし、今のデジタルテレビ、４Ｋ、８Ｋ時代の高解像度テレビには９９．９９９％の
転送効率ではまったく役に立たなくなりました。ＣＣＤでは役に立たなくなりました。
時代の流れは大きく変化しました。ＣＭＯＳプロセス技術の超微細化技術の進歩
により、ＣＭＯＳ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）事が、ＣＣＤ型の電荷転送装置（ＣＴＤ）
を退けることになりました。
ＣＭＯＳプロセス技術の超微細化技術の進歩最大の要因です。
それに加えて、裏面照射型の Pinned Photo Diode 搭載の CMOS image sensor、
すなわち萩原1975年発明の、裏面照射型の Pinned Photo Diode （1975-127647)
を採用した総合技術努力の結晶として実現したお蔭です。
超感度残像なしのアクションカメラを可能にしたのは、萩原1975年の発明が
原点です。 萩原1975年の発明により、ＳＯＮＹは1978年に世界に向けて、
新しいビデオ時代の開幕を盛田会長と岩間社長自らが宣言しました。
ＳＯＮＹは1978年、盛田会長が New York で、岩間社長が東京で、同時に
Press Conference を開催し、新聞発表し、民生用小型超感度ビデオカメラ
時代を宣言しました。それが今の世界の超小型デジカメの原点です。
世界は何が真実で、何がうそなのかを知る権利があります。
世界のビデオカメラ市場はＳＯＮＹの独占場になっています。
それはＳＯＮＹの技術者が一丸となり努力し頑張ってきた結果です。
かつて、ＳＯＮＹはトランジスターラジオを世界の市場に提供ことにより、
戦後の小さなベンチャー会社が大きくなったものです。
その要因は、だれもがあきらめて、量産技術など確立できないと思って
いた量産技術を、ＳＯＮＹだけが成し遂げ、世界をあっと驚かせました。
世界の市場にトランジスタ―ラジオを提供出すことができたからです。
ＳＯＮＹ半導体の底力は、そこで働く多くの勤勉な生産技術の確立に
打ち込む技術者の魂からでたものです。ＳＯＮＹのＣＣＤ image sensor
の生産技術力も同様です。
ＳＯＮＹの勤勉な技術者の努力でＣＣＤの生産・量産技術が世界で
はじめて確立し、ＳＯＮＹはパスポートサイズの小型ＣＣＤ Ｖｉｄｅｏ
Ｃａｍｅｒａを市場に初めて世界に提供しました。
そして、ＳＯＮＹ独自開発のＳＲＡＭやＡＤＣなどを装備して世界発の
小型コンパクトデジカメといわれるものを世界市場に登場させました。
ＣＣＤ型とＣＭＯＳ型デジカメ両者ともにＳＯＮＹの技術者が世界で
はじめて開発したものです。
かつて、ＣＣＤ image sensor は超感度カメラとちやほやされて
いましたが、今は ＣＭＯＳ image sensor の方がもっと超感度で
高解像度だとちやほやされています。
しかし、本当に超感度なのは CCD image sensor でも ＣＭＯＳ
image sensor でもありません。
人間の目でいうと、眼球の裏面に存在する網膜細胞に相当する
半導体受光素子、それを Pinned Photo Diode と言いますが、
それが 1975年に萩原が発明した超感度な光感知素子、半導体
受光素子なのです。
しかし、その事実がいつの間にか忘れ去られていることに萩原は
寂しく現在感じています。
ビデオカメラが超感度だったのは 萩原発明のPinned Photo Diode
が 搭載されていたからです。それを昔の人も知りませんでした。
もう過去のものとなった CCD image sensor ですが、それに搭載
されていた、萩原発明のPinned Photo Diode は 今でも、ＣＭＯＳ
image sensor に搭載されています。そのお蔭で高感度なＣＭＯＳ
image sensor が実現しています。ＣＭＯＳ image sensor 自身は
ＣＣＤ型と同様、別に超感度ではありません。萩原発明の Pinned
Photo Diode が超感度で残像なしの高速アクション撮影を可能に
しているのです。
また、このＣＭＯＳ image sensor 型の、新しいコンパクト小型で
高性能な裏面照射型の超感度のデジカメを開発したのも、勤勉な
ＳＯＮＹの多くの技術者の努力の結晶です。
ところが、 2017年英国王室は もとＮＥＣの寺西さんを、Pinned
Photo Diode を発明者として表彰しました。
さらに、Fossum を CMOS digital image sesnorの開発者として
表彰しました。
この２つの受賞は事実誤認で、半導体開発の歴史における、また、
image sensorの長い開発歴史における、完全なる大間違いです。
半導体の歴史とimage sensor の開発歴史におけるたいへん
大きな事実誤認です。これには萩原はだまっていられません。
裏にこの2人の学会活動だけでなくいろいろな不純なに裏工作
があったことを裏付けるものです。いろいろと、半導体物理学や
半導体素子動作原理にかかわる難しい特許内容などの知識の
少ない、世間一般の知識人を巻き込んだ、ひどい詐欺行為です。
この事実誤認が萩原はたいへん悲しく感じています。
この寺西さんとFossumの2人の行動はフェアでありません。
彼らの学会論文には、1975年の萩原特許も、1978年のＳＯＮＹの
社長（東京）と会長（ＮｅｗＹｏｒｋ）での同時記者会見し大きく新聞
発表した超感度 Pinned Photo Diode 搭載の ＣＣＤ image
sensor のことも、まったく引用されていません。
彼らが間違った事実誤認の説明で、うその論文を書いていることが
萩原には許せないのです。
そのことを、世界の一般のみなさんに、ご理解していただきたいと、
萩原は切に希望しています。これは世界の半導体物理学において、
半導体素子の開発の歴史にとっても、たいへん重要な問題です。
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(1) 萩原良昭の自己紹介です。
(2) Pinned Photo Diode とは？
(3) デジカメは何でできているのか？
(4) Pinned Photo Diode はもとSONYが萩原が1975年に発明しました。
(5) 半導体まめ知識 ＰＰＤとは？
(6) 1975年萩原考案の２つの日本語特許の詳細を説明します。
(7) 1975年萩原考案の２つの日本語特許の意義を説明します。
(8) 半導体産業の発展と特許の役割について
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萩原1975年特許 ( pinned photo diode Patent 1975) の解説
萩原1975年特許 ( pinned photo diode Patent 1975) の原文
萩原1975年特許( pinned photo diode Patnet 1975 )の画像
https://patents.justia.com/inventor/yoshiaki-hagiwara
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萩原は、1975年SONY入社して間もなく、発明特許出願し、その特許は
1975年11月10日に公式に日本国特許して申請登録された。そして、
その時、SONYの pinned photo diodeの工業特許権利が確立した。
SONYは、その後生産技術の確立に合わせて、商標を登録し、生産展開し、
SONY original HAD 搭載の超感度 image sensor の brand が誕生した。
SONYは、萩原の特許に守られ、ビデオカメラの世界市場制覇することとなった。
そしてその勢いは今でも続き、超感度、低雑音、低暗電流、残像なしで、
高速アクション画像を提供する、SONY original HAD sensor 技術搭載の
CMOS digital image sensor 技術として、後進技術者に継承されている。
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これは、その image sensor の基本となる萩原発明の半導体受光構造のお話です。
すなわち一般に pinned photo diode と呼ばれる半導体の受光構造です。
また、SONYでは Sony original HAD sensor として商標登録されました。
pinned photo diode とSONYの Sony original HAD sensor は同じものです。
CCD image sensor の事業化に大きく貢献しました。そして、現在も、
Sony original の HAD sensor 搭載の CMOS imagesensor として貢献しています。
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