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The AIPS ( Artificial Intelligent Partner System ) Home Page 202
hagiwara-yoshiaki@aiplab.com
Return to http://www.aiplab.com/
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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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じじいのつぶやき TOPICS 2018.06.17
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Corrections Rquested in Fossum 2014 Fake Paper
Fossum 2014 Fake Paper.html
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The AIPS ( Artificial Intelligent Partner System ) Home Page
................. a story of the intelligent AIPS image sensor............
70歳のじじいのつぶやきです（笑顔）.
萩原特許の画像
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The inteligent image sensor ( AIPS sensor )
is looking at its inventor, Dr. Yoshiaki Hagiwara, IEEE Life fellow.
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2008年に発足設立し、過去１０年間、
このAIP異業種学習同好会を支援していただいておりました
神奈川県厚木市在住のＮＰＯ法人、
「特定非営利活動法人AIPSコンソーシアム」
は平成29年12月8日の社員総会にて、社員の老齢化を理由に、
解散決議しました。しかし、非法人組織として個人グループ活動は
老人仲間（70歳～85歳）で、ほそぼそとボケ防止にやっています。
＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊
なお、このAIP異業種学習同好会(aiplab.com)のHOME PAGE は、
これからも、私的ボランティア活動として、ボケ防止活動として、
70歳～85歳の、まだ青春時代を楽しんでいる、自由で元気な老人
仲間で継続します。今後とも、ご支援の程よろしくおねがい申し上げます。
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●AIPS image sensor の原理と 太陽電池の原理は同じです。
それが理解できない方は 萩原の著書を買って読んでください（笑顔）
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大学の学生諸君、企業の若手社員の皆さん、自分の大学・会社に図書館に一冊買ってもらって
ください。そしてこの本を読んで学習してください。私が何をいいたいのかおわかりになるはずです。
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人工知能パートナー（ＡＩＰＳ）を支える
デジタル回路の世界
発足資料（Ａｐｐｅｎｄｉｘ）
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ISBN 978-4-88359-339-2 C3055
本体 9000円＋税
Ｂ５サイズ 上製 475ページ （ハードカバー）
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書籍の出版社の紹介
TEL: 042-765-6460(代) 青山社
https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html
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未来の日本、世界はバラ色です。
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AIPS image sensor の原理と 太陽電池の原理は同じです。
ともに、光を電気エネルギーに 変換する photo diode を使います。
もっとも光変換効率のいいのが 萩原が１９７５年発明のＨＡＤ sensor です。
将来は、ＨＡＤ 技術搭載の光変換効率の良い、光感度にいい太陽電池が生まれるでしょう。
そして、日本の世界のエネルギー源となるでしょう。日本は今石油と食料を大量に輸入して
いますが、石油ももうすぐ底をつきます。その時は自然エネルギー（太陽電池がスーパー
スター）にかわるでしょう。もし、政府が太陽電池の量産技術に補助金をもっと奮発すれば、
野菜やお米、麦、大豆などを、各企業の地下で栽培できれば、水と電気からの光で清潔な
野菜、くだもの、お米、麦、大豆が豊富につくれれば、日本の国は、エネルギーと食料を自給
できる世界の模範的な自然にやさしい近代国家に変貌することでしょう、その為には ＡＩＰＳ
image sensor 技術は不可欠です。それに、人工知能を支えるデジタル回路が AIPS image
sensor に搭載されれば、もう怖いものなしで、
未来の日本、世界はバラ色です。
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代表 萩原良昭
hagihara-yoshiaki@aiplab.com
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まず TOPICS 2018.06.16 を読んでから、 この
ＴＯＰＩＣＳ 2018.06.17
を読んでください。
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まず、復習です。
固体撮像装置は大きくわけて （１）受光部と（２）転送部で構成されます。
萩原1975年発明特許の固体撮像装置 では、
pinned photo diode の重要な 残像なしの特徴を
を意味する empty potential well を
世界で初めて 26歳の 萩原が特許の中で描きました。
(1) 受光部が HAD=pinned photo diode である証拠です。
さて、(2)転送部はなんだったでしょうか？ 答えは ＣＴＤです。
ＣＴＤは ＣＣＤだけではありません。
ＣＭＯＳ 回路を転送部とした ＣＭＯＳ image sensor も含みます。
ここでも 世界は誤解しています。 Fossum にだまされています。
その証拠を、これから説明します。
まず、次の Ｆｏｓｓｕｍの図を見てください。
( HAD = pinned photo diode ) ＋ CTD となっています。
CTD = charge transfer device = 電荷転送装置のことで、
CCD も MOS imager sensor も 電荷転送装置(CTD)です。
CCD は日本語で 電荷結合装置といいます。
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「ＨＡＤ技術搭載のＣＴＤで固体撮像装置」を造るという
ＣＣＤでもCMOS image sensor でも適応する基本特許は、
1975年の萩原の発明です。その特許請求範囲の定義文には
「P+NPNsub 型の受光素子の蓄積部のＮ層から、信号電荷を
隣接する電荷転送装置（ＣＴＤ）に転送する固体撮像装置」
と記載されています。
萩原1975年特許は、 [HAD=pinned photo diode] と隣接するＣＴＤの
複合構造体の固体撮像装置 (image sensor)の発明を意味します。
すなわち、萩原は (1) 受光部として機能するHAD=pinned photo diode
の発明者でもあり、萩原はこの真の発明者です。
寺西さんは pinned photo diodeの発明者ではありません、萩原です。
萩原は (２) 転送部として機能する digital = ＣＭＯＳ image sensor
の発明者でもあり、萩原はこの真の発明者です。
Fossum は digital = ＣＭＯＳ image sensor の発明者ではありません。
萩原が、pinned photo diode の発明者であり、また、それを装備した
digital = ＣＭＯＳ image sensor の発明者でもあります。
世界は知りません、デジタルカメラの発明者が SONY の萩原であることを。
蛇足ですが、ＣＴＤ構造の 読み出し部の floating N+ 領域は、
当時の DRAMで 周知の floating bit line 構造でしたが、、
SONYの宮司と萩原は floating bit line 構造を ４M bit SRAM で
原理試作に成功し、ＩＳＳＣＣで発表し、Sony のSRAM ビジネスを支え、
SONY の 橋本武夫さん（入社時代の私の先輩）が率いる
SONYのメモリー事業部長であった時、 intel 社製造の
マイコンボードの 半導体部品、Cache Memory として、
intel 社に納入した実績があります。
下の図の ＣＴＤに見る ＦＤ＝ floating Diffusion (Drain) は
DRAM で 周知の dynamic floating vertical bit line のことであり、
かつ、 SONY の 宮司（私の当時の部下）が発明し、設計した、
世界発高速 ４ M bit SRAM （ＩＳＳＣＣで発表）の
dynamic floating vertical bit line としても採用されているものです。
すでに、世界が周知とするＦＤ＝ floating Diffusion (Drain) のことです。
このＣＴＤ部＝電荷転送部のみでは新規な発明特許性はまったくありません。
受光部（ＨＡＤ＝pinned photo diode) と ＣＴＤの複合体となって、
女（受光部）と男（転送部）がともに愛し合い、融合し、
あたらしい家族（子供）が 誕生するように、
あたらしい家族（あたらしい固体撮像装置）が初めて生まれます。
そして、 発明特許性（こども）が生まれます。
萩原は 1975年に先願し、その先願特許の保有者、
その発明者の座を努力により勝ちとった技術者です。
それを Fossum は 2014年の論文でうそ八百ならべて、
萩原と ＳＯＮＹを 虚論で侮辱し、
技術の専門家でない、 世界をだまし、
最終的には 私が敬愛する英国王室をあざむき、
私が敬愛する日本皇室までもあざむきました。
これは絶対に無視できない、ゆるされない、悪徳極まりない行為です。
Fossum はこの図に描かれた pinned photo diode と ＣＴＤを
寺西さんと Fossum 自身の発明であると虚論を述べています。
真の発明者とその会社を、けちょんけちょんにけなし、
論文の中でけなし、世界をだましました。
すべて お金がかかる会社間の醜い特許戦争が裏にあります。
それに、躍らせられた、罪なき技術者同士の、
純粋な技術同士の聖なる戦いのはずです。
技術の世界のOlympic での、選手同士の技術の、
正々堂々たる、聖なる競い合いのはずです。
Olympic選手の中には、うそ八百並べて、相手の選手を侮辱し、
相手の選手のうその欠点を偽造する、
優位に立とうとする選手はいないはずです。
Fossum は、そんな聖なるOlympic 選手にはあるまじき大罪を犯しました。
Fossum論文の中で犯し、虚論をはき、真実でない嘘をでっちあげるをして、
真の発明者の萩原ととその会社ＳＯＮＹを、けちょんけちょんにけなしました。
萩原1975年特許の本質を真に理解することなく、無責任な発言を繰り返しました。
これは 2014年のFossum 論文の図にある、
寺西さん（受光部 ＰＰＤを自分の発明と虚論）と
Ｆossum（転送部のＣＴＤを自分の発明と虚論）は
ともに 萩原の発明である証拠になります。
。
floating vertical bit line 方式のこの転送部を使て、
ＳＯＮＹは世界で初めて 4MSRAMの試作結果を
ＩＳＳＣＣで SONYの宮司と萩原のチームは発表しています。
世界は誤解しています。
Fossom は digital CMOS image sensor の発明者ではありません。
寺西さんは pinned photo diode の発明者ではありません。
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世界はまたもや誤解している。
固体撮像装置（image sensor) は基本的に(1)受光部と(2)転送部
で構成されます。(1)受光部は 1975年の萩原特許に始まり、
後にＳＯＮＹをそれをＨＡＤと呼びましたが、 1978年には（１）受光部に
ＨＡＤをはじめて採用し （２）転送部は ＦＴ imager としました。
1983 年には ＮＥＣの寺西さんは、（１）受光部に今にＨＡＤ構造を採用し、
そのころはまだ ＨＡＤとは呼んいませんでしたが、（２）転送部は ＩＬＴ
ＣＣＤ imager としました。名前は pinned photo diode とか buried
photo diode とか勝手にいろいろ呼んでいるがすべて萩原の発明です。
後に CMOS imager が到来しました。 Fossum は横柄にもそれを
自分の発明だと嘘をついています。その嘘は簡単に証明できます。
(1) 受光部は HAD 構造で、萩原の1975年の発明です。
(2) 転送部は 従来のＭＯＳ型の転送部で すでに 日立などが
１９７５年で手掛けていた改良版の ＣＭＯＳ型転送部です。
(1) も(2) も Fossum の発明ではありません！
(2)は 萩原の発明ではありません。
しかし、(1)HAD 受光部をもつ(2)従来のＣＭＯＳ型の転送部を持つ、
HAD ・ＣＭＯＳ image sensor は 萩原の発明です。
世界は、固体撮像装置 (image sensor ) には （１）受光部と（２）転送部
をよく混乱して、本当は（１）受光部が感度など優れた特性があるのに
(2)の転送部をほめます。
世界の誤解です。感度がいいのは、残像なしの特性をもつのは、
受光部があっての話であることを世界は忘れています。
転送部が ＣＣＤの時でも、ＣＭＯＳの時でも 受光部の構造の
話は出てきません。今回、裏面照射型 CMOS image sensor
の到来で、 （１）受光部を示す裏面照射型がでますが、まだ
萩原1975年特許の HAD 受光構造は名前には出てきません。
（２）ＣＭＯＳ 転送部が今度は ＣＣＤに変わって 主役の様に
見られていることを萩原はさびしく思います。
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世界の技術者・学識経験者に問います。
私の 1975年特許は、すべての ＨＡＤ技術搭載のＣＴＤを
特許請求範囲に入れています。従って、ＣＴＤ自身は
私の発明でなく 周知技術ですが、
ＨＡＤ技術搭載のＣＴＤは 私の1975年の発明となります。
従って、 ＣＴＤは、 ＣＣＤでも ＣＭＯＳ imager でもよいので、
HAD 技術搭載のすべてのＣＭＯＳ imager は 1975年の萩原の発明となります。
HAD 技術搭載の すべての ＣＣＤ imager も 1975年の萩原の発明となります。
● 実は、HAD技術 すなわち、P+NPNsub プロセス技術は
そのままで、 P+NP 層を使って、 Ｎ層を N-well として、
その中に、P+ 層を sourec と drain 領域とする
PMOS transistor が形成可能で、
さらに、 P+ 層と N層を形成しない、
P 層と Nsub 基体だけの領域をつくり、
そのに P 層の中に N+ 層を さらに追加形成し、
それをsourec と drain 領域とする、
ＮMOS transistor が形成可能です。
すなわち、このP+NPNsub プロセス技術が、
すなわち、4層のstack プロセスなら、
CMOS プロセス技術にも変身することは、
当時の周知の技術です。
そのCMOS プロセス技術で、ＣＴＤ部である、
CMOS read-out 転送部が構築可能です。
ＨAD技術搭載のCMOS image sensorが構築可能ということです。
したがって、広く特許請求範囲の定義文を見るかぎり、
（１）HAD技術搭載のCCD image sensor も
(2) HAD技術搭載のCMOS image sensor も
萩原が発明者ということになります。
https://www.dpreview.com/articles/6180486302/ericfossumspeech には、
「CMOS sensor inventor Eric Fossum discusses digital image sensors」
とありますが、これは真っ赤なうそです。
Fossumはいろいろな派生特許を持っていますが、そのどれ１つをとっても、
CMOS image sensor の改良特許でしかありません。
CMOS image sensor の発明者でも、原理試作者でも、開発者でもありません。
開発・事業化・販売するには さらに、 ＳＯＮＹやＮＥＣの様な多数の技術者
が必要となります。
ＳONYの萩原が、 1975年に発明し、SONYの MOS ＬＳＩ製品で育った、
SONYのＣＭＯＳ LSI 製品 （ SRAM, DRAM, ADC, SONY マイコンや、
PS3 cell processor ) の技術と HAD技術が融合して、はじめて、
世界のHAD 技術搭載のCMOS imager （萩原1975年発明特許）が実現したのです。
世界は、このことを全く 理解していません。（大涙）
発明者は Fossumではありません。発明者は萩原です。
1975年当初、すでに ＰＭＯＳ，ＮＭＯＳ，ＣＭＯＳプロセス技術は周知の
少なくともプロセス技術者の頭脳の中では、周知の技術であり、ＭＯＳ
image sensor も周知の固体撮像装置です。これは Fossum の発明でも
萩原の発明でもありません。
しかし、
HAD技術を搭載している限り、
そのHAD技術搭載CMOS image sensor は、
萩原が発明者です。
また、 digital image sensor を育てのは、
ＳＯＮＹの萩原１９７５年特許を武器に
ＳＯＮＹの技術者陣です。
ここでも Fossumは嘘をついて、世界をだましています。
その証拠は、萩原1975年の日本語で記載された、
正確な特許請求範囲を定義する文章が明示しています。
この文章をFossumは見たことも読んだこともありません。
2014年のFossum論文は、嘘をたくさん並べて、萩原1975年特許を
痛烈に、あることないことを書いて、あきれるほど攻撃して世界をだましました。
Fossum は 2014年の論文で、 「SONYの pinned photo diodeの開発は
寺西が 1983年に発表した pinned photo diode の発表に後から開始した」と
嘘の論評を展開しています。これは許されない大ウソです。こんな嘘がよく通ると、
驚いています。この言葉に世界はだまされ、英国王室も日本皇室もあざむかれました。
事実は、SONY は 萩原1975年特許を、すでに1978年には、
萩原1975年発明の半導体受光素子を（１）受光部として、
後に HAD ＝ pined photo diode と呼ばれるの受光素子を受光部として採用し、
（２）転送部を FT ＣＣＤ image sensor 固体撮像装置を原理試作発表しています
そして、その萩原の 1975年の技術を継承し、 SONＹの若手技術者が裏面
照射型 ＣＭＯＳ image sensor の形で、萩原が青春時代から夢みた、
「賢い電子の目、人間の目の網膜細胞にあたる半導体受光素子」の完成を
今、SONYの 超感度、超低雑音、超残像なしの image sensor として完成しました。
これは、萩原が 26歳の時に特許にした（ HAD + CTD ) の固体撮像装置の完成です。
下の図に見るように、これも萩原1975年発明特許の産物の１つです。
以上、話が長くて難しいかったでしょうか、もうｊ一度詳しく復習します。
●固体撮像装置( solid state image sensor ) は、本来３つの部分でなりたつと
基本事項から解説します。つまり、３つの部分です。
(1) 受光部と
(2) 垂直電荷転送部
(3) 水平電荷転送部
の３つの部分で構成されます。また、
(1)と(2)の間には MOS transisor 構造の転送ゲートが組み込まれ、
(2)と(3)の間にも MOS transisor 構造の転送ゲートが組み込まれています。
従来の CMOS image sensor は
(1) 受光部は N+拡散層で形成され、取り残し電荷の為、
残像が問題になります。
(2)電荷転送部は DRAM の 垂直読み出し bit line の様な、
長いN+の拡散層または金属配線で形成されます。
これは配線容量Ｃが大きく、CkT 雑音がまだ CMOS transisor
の微細化技術が進歩しておらず、重大な問題となっていました。
(3)も同様です。
一方、従来の ＣＣＤ image sensor は
(1) 受光部もＣＣＤ型ＭＯＳ容量で形成され、金属ゲートがあり、
光感度が悪いでしたが、ＣＣＤの完全電荷転送が可能で
残像のない特徴を持ちます。
(2)電荷転送部は、当然 ＣＣＤ構造としています。
(3)も同様です。
すべてＣＣＤ構造ですので、残像がまったくなく、CkT 雑音もありません。
さらに、埋め込み型ＣＣＤにすることにより、さらに trap 雑音をなくなります。
ＣＣＤの最大の問題は金属ゲートにより光が鏡の様に反射してしまう事です。
ＣＣＤは光感度が悪くて受光部としては使い物にならないのです。
これを解決すべく、萩原は1975年の特許で P+NPNsub vertically stacked
junction capacitance type の thyrister 構造の半導体受光素子を発明
しました。
それが後に 1983年の ＮＥＣは buried photo diode、その後 Sonyでは HAD、
さらに pinned photo diode という名前が普及しました。 が、そのすべては、
萩原が 1975年出願特許で定義される P+NPNsub vertically stacked
junction capacitance type の thyrister 構造の半導体受光素子そのもの
です。さらに、このＳＯＮＹの萩原が1975年出願特許の半導体受光素子、
ここではこれから、 Sony original HAD と、またはHAD と呼ぶことにしますが、
このＳＯＮＹの萩原の1975年出願特許が強力なのは、その特許請求範囲の
定義文に 「ＨＡＤの受光電荷蓄積部（Ｎ層）から隣接する電荷転送装置（ＣＴＤ）
に電荷を転送する固体撮像装置」と、記述されている事です。
これはHAD技術搭載のCCD image sensor だけでなく CMOS image sensor
も、HAD技術を採用する場合は、萩原特許の請求範囲に入るということです。
事実上、 ＣＣＤ型転送部 も CMOS 型転送部も 萩原の発明ではありませんが、
その公知の (2) 転送部の（１）受光部にHAD技術を採用した固体撮像装置、
すなわち、 HAD技術搭載のCCD image sensorも、
HAD技術搭載のCMOS image sensorも
ともに、萩原の発明ということになります。
これも ＣＴＤの一例です。 下の図の例では 垂直 Bit Line Read Out 線に
金属コンタクトをつけていますが、ここは dynamic に floating にする場合も
あります。これはCTD の一例です。萩原1975年特許の請求範囲に入ります。
CCD(電荷結合素子）の image sensor も CMOS image sensor も
1975年の時には既に ＣＴＤ（電荷転送素子）と呼ばれていました。
当時、ＣＴＤ（電荷転送素子）といえば、ＳＯＮＹが開発するCCD型の
image sensor か、日立が開発するMOS型のimage sensorがありました。
この２つのっ従来型構造は、両者とも世間では周知でした。
萩原は特許の中ではその構造の詳細説明は不要と考え、特許の請求
範囲には、単純に両者どちらでも適用できる事を意味する単語、すな
わち、電荷転送装置（ＣＴＤ）を使いました。
すなわち、当時の1970年代に日立が開発していたＭＯＳ型image sensor
でも、Ｓｏｎｙが開発していた CCD 型 image sensor にも、両方共通で
適用可能な「PNPNsub接合型の半導体受光素子」と定義しました。
その証拠に、特許請求範囲を定義する文には、「PNPNsub接合型の
半導体受光素子」に電荷転送装置（ＣＴＤ）を隣接された構造を持つ
固体撮像装置としています。
すなわち、今で言う HAD 搭載のＣＣＤ image sensorでも、HAD搭載
のCMOS image sensor でも、特許請求範囲は及ぶと言うことです。
そして、
すなわち、萩原が 現在のHAD 技術搭載のCCD image sensor
だけでなく、HAD 技術搭載の ＭＯＳ image sensor も複合構造
体特許として萩原がその発明者となります。寺西さんでもFossum
でもありません。
萩原1975年特許の特許請求範囲の定義文を注意して読めば、電荷
転送装置と記述され、ＣＣＤに限定されるものではありません。
2014年のFossum論文では「萩原1974年特許はＣＣＤ構造で、それも
受光部に金属コンタクトがある」と嘘の証言をしています。そんな記述
は萩原1975年特許にはまったくありません。
特許は、基本の基本構造に関する単純構造特許で、
MOS image sensor でも ＣＣＤ image sensor にも
特許請求範囲が及ぶ構造になっています。
すなわち、 MOS image sensor も ＣＣＤ image sensor も
HAD 技術搭載の image sensor はすべて萩原の発明となります。
1975年の萩原特許の特許請求範囲の定義文には新しい「PNPNsub
接合型の半導体受光素子に電荷転送装置（ＣＴＤ）と隣接する
固体撮像装置と特許の構造体を定義します。
従来のSONYが注力した ＣＣＤ modeで転送部する ＣＣＤ image sensor も、
当時の日立が注力してＭＯＳ型の image sensor も特許請求範囲に含まれます。
萩原は、日立にも ＳＯＮＹにも世界中の会社に、萩原1975発明特許を ＣＣＤでも
ＭＯＳ imager に採用してもらいたく、 ＣＴＤ（電荷転送装置）、すなわち、 ＣＣＤ
or CMOS image sensor , MOS image sensor , BBD image sensor , and other
deives that can transfer completely the signal charge electron package.
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以上、ＴＯＰＩＣＳ 2018.06.17 でした。
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人工知能パートナー（ＡＩＰＳ）を支える
デジタル回路の世界
発足資料（Ａｐｐｅｎｄｉｘ）
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ISBN 978-4-88359-339-2 C3055
本体 9000円＋税
Ｂ５サイズ 上製 475ページ （ハードカバー）
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書籍の出版社の紹介
TEL: 042-765-6460(代) 青山社
https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html
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2008年に発足設立し、過去１０年間、
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これからも、私的ボランティア活動として継続いたします。
今後とも、ご支援の程、よろしくおねがい申し上げます。
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代表 萩原良昭
hagihara-yoshiaki@aiplab.com
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この 賢い ＡＩＰＳ sensor は、
萩原が ソニー時代に育てた
Sony original HAD sensor と Ｐｌａｙｓｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ
の融合技術から生まれます。
これは学会でしゃべった内容の続きのお話です。
*********************************************************
*******************************************************************
最終学位： 工博 Ph.D. 1975 米国カリフォルニア工科大学(CalTech)
CalTech = California Institute of Technology, Pasadena California, USA
Major in Electrical Engineering(電子工学) and Minor in Physics(物理学）
IEEE Life Fellow
●神奈川県 NPO 法人 ＡＩＰＳ コンソーシアム 代表 理事長 (2008～2017)
●崇城大学 情報学科 教授 (2008～2017)
●ソニー株式会社勤務(1975～2008)
●群馬大学 電子情報学科 客員教授(2004～2008)
●カリフォルニア工科大学(CalTech)
電子情報工学科＆応用物理学科 客員教授(1998～1999)
*******************************************************************
研究テーマ：人工知能パートナーシステム（ＡＩＰＳ）に関する研究
AIPS = Articial Intelligent Partner System
具体的には、これは身体障碍者や高齢者の介護に役立つ、人間に、自然にやさしい
総合人工知能処理用コンピュータとロボット支援システム実用化のための研究です。
介護を必要とする人が、介護施設や老人ホームに入ることなく、自宅で、自立した
人生が、他の人にご迷惑をかけることなく、最期まで送れる支援システムです。
特にＡＩＰＳの心臓部(CoreEngine)となる real timeで、かつ、高速並列処理を、
real timeで実行する AIPS Processor 開発研究と、それをサポートするＣ言語に
似たもので、ソフトウエア技術者が簡単にcoding可能な処理言語を開発研究します。
そのために人間との会話システムの構築もたいへん重要なテーマです。
ＡＩＰＳ会話システムの構築に関しての解説資料
ＡＩＰＳ会話システムのＣ言語 source program の例 （試作品）
入出力 data base file ( AIPS001DB.txt ) と Link 情報 data file ( AIPS001LK.txt )
***************************************************
感情を持ったロボットは開発可能でしょうか？
***************************************************
人間には大脳（右脳と左脳の２つの人格を持つ脳）・小脳・
間脳・自立神経などいろいろ、思考と行動（知能）をつかさ
どる器官がありますが、人間の感覚とはある意味ではこれら
の器官の高度な「興奮状態」を意味しますね。これらの人間
の器官をまねして、いろいろな機能（感情表現を含む機能）
を持つ電子部品を装備したり、その数学モデルを抽出して、
ソフトウエアでシミュレーションすることは今でも、大型の
スパコンを使えばある程度実現可能でしょう。ロボットがあ
たかも感情をもったように表面上ふるまいをするようにプロ
グラムで動作させるロボットはすでにある程度は実現可能だ
と思います。しかし、こころは知性（論理性、知能）と感情
を持ったものとすると、ロボットにもこころを植え付けるこ
となりますね。人間ほど高度な感情、いろいろな微妙な感情
表現までは到達していなくても、ネズミや猫、犬の知能レベ
ルの動物にも感情があるかと感じるときがあるように、将来
ロボットにも感情が植え付けられたと感じることになるでし
ょう。そういう意味では、感情を持ったロボットは開発可能
だと思います。しかしわれわれは、自分の存在を意識し実感
する「こころ」＝自己意識というものがあるますね。ロボッ
トに自分の存在を意識し実感する「こころ」を持たせ、その
「こころ」の状態のひとつを表す「こころの感情」を持たせ
ることはどうでしょうか？たいへんむずかしいですね。近い
将来では無理かも知れませんが、「やさしいこころの感情」
すなわち私はそれをAIPSを呼びたいのですが、そのAIPS搭載
の未来ロボットを実現してみたいですね。
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AIPS搭載の自動運転車と自動運転車いすの実現について
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2013年３月２４日 16:05～17:25 放映の全国ネット(フジテレビ）バラエティー番組
「１００人の学者が教えます！これが正解アカデミー」
全自動運転の車が20年以内に販売されるか
に出演（ほんの数秒！）の際、事前質問アンケート調査に返答した内容です。
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AIPS搭載の未来ロボットは 非常に大きな DOF ( Degree of
Freedom ) が必要となります。しかし、自動運転車や自動運
転の車いすとなると、その DOF は 平面（２次元空間）程度
にしぼられます。そのぶん、AIPS 搭載の未来ロボットより、
AIPS 搭載の自動運転車や、自動運転の車いすの実現ははやく
到来すると期待します。人間が運転するよりはるかに安全で、
軽快な AIPS 搭載の自動運転車や、自動運転の車いすの実現
ははやく到来すると期待します。その為には企業や政府が必
要性を感じて、もっとお金と時間を投資することで実現をさ
らに加速することになると期待しています。燃費や総合効率
性にもつながり、エコ・カーの実現をさらに加速することに
もなります。次の国の産業の活性化にもつながります。車い
すに乗っている身体障害者や病人のアシスト、居眠り運転や
飲酒運転の防止策として自動運転車や車いすが開発市販され
ると私は期待しています。まずは人間アシスト型から、完全
自動でなくても、危険を瞬時に感知し、それを防ぐシステム
の実用化に注力し、それを同時に高速道路を走る自動運転走
行用の車線の整備や病院や老人ホーム内で実用化を！高速・
Real Time 生をもった人工知能（画像認識・音声認識・圧
力センサー・加速度センサー）システムを駆使して、人間が
運転するより、はるかに安全な制御システム（ AIPS と私は
個人的に呼びたいですが）を装備して自動運転システムの開
発実現が可能だと思います。
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人工知能パートナーシステム(AIPS)を支える基礎知識
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(１）基礎情報数学
(２）応用情報数学
(３) 数値計算法
(４) デジタル回路
(５）半導体 LSI 特論
(６) ロボット工学基礎
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活動紹介
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この４月から、神奈川工科大学 情報学部 情報工学専攻において、
「ＩｏＴ と知識情報処理技術特論」と題して、特別講義シリーズ（１５回）が実施されます。
その中で、第３講義(4/23),第４講義（4/30),第５講義(5/14)を担当することになりました。
講義テーマは 「人工知能パートナーシステムを支えるハードウエア技術」についてです。
●第３講義(4/23)の解説メモ
人工知能パートナーシステムを支えるハードウエア技術（Ｉ）
●第４講義(4/30)の解説メモ
人工知能パートナーシステムを支えるハードウエア技術（II）
●第５講義(5/14)の解説メモ
人工知能パートナーシステムを支えるハードウエア技術（III）
●人工知能パートナーシステムを支えるハードウエア技術の代表として、「イメージセンサー」技術があります：
イメージセンサー（賢い電子の目）についての補足解説メモ
いろいろな 研究分野の学部生・大学院生のみなさまに分かりやすく説明・解説したいです。
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●ここでさらに理解を深める上で、大変参考になる文献を紹介します。
慶應義塾大学理工学部の黒田忠広教授による特別講演資料です。
「新しい集積回路で左脳と右脳を創る」
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一般社団法人 半導体産業人協会での活動紹介
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また、現在、一般社団法人 半導体産業人協会 http://www.ssis.or.jp/
の教育委員として奉仕しています。 来る ５月28日～29日には、
協会主催の教育セミナー （ http://www.ssis.or.jp/pdf/kouza/kouza180529_detail.pdf ） にて、
人工知能搭載、すなわち「賢いイメージセンサー」 と題して講義を担当します。
その講義の補足解説メモをここに掲載します。
イメージセンサー（賢い電子の目）についての補足解説メモ
聴講された方は、講義のテキストスライド(32枚）の図を参照しながら、
この補足解説メモを読んで復習してください。、
このテーマに関係して平成３０年度文部科学大臣表彰 （科学技術部門）受賞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。
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。
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また長年、IEEE主催の半導体集積回路に関する国際会議
http://isscc.org/
の論文委員・論文委員長・運営委員会メンバーとしても奉仕しました。
一般社団法人 半導体産業人協会発行のニュースレター には、
当時のＩＳＳＣＣのアジア論文委員長としての活動を報告しています。
ENCORE N0.48 (2006年10月号）
http://www.ssis.or.jp/ssis/pdf/ENCORE48.pdf
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ここで、IEEE Computer Society 主催で、毎年４月に横浜で開催される
超高速低消費電力の大型集積回路・プロセッサーの国際学会を紹介します。
coolchips という学会です。 （ http://www.coolchips.org/2018/ ）
その運営委員会メンバーとして長年奉仕しました。
現在は、そのアドバイザー・メンバーとして奉仕しています。
昨年2017年は 国際学会 coolchips の２０周年記念でした。
その記念パネルメンバーとして参加しました。
http://www.coolchips.org/2017/?page_id=10
今年も４月１８日～２０日に横浜で開催されます。
http://www.coolchips.org/2018/?page_id=10
将来の人工知能パートナーシステムをささえるハードウエア、
すなわち、大型集積回路・プロセッサー実現の為に
現在、世界第一線で活躍されている技術者を代表する方々です。
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萩原良昭の会社生活(1975～2008)の仕事内容に関連して紹介します。
今となれば、なつかしい青春時代の思い出になります?
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（１） イメージセンサーを開発していた現役時代の国内論文を２件紹介します。
(i) ナローチャネルＣＣＤ単板カラーカメラ
(ii) インターライン転送方式ＣＣＤ撮像素子
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Image Sensor に関連して、米国電子電気工業会（ＩＥＥＥ）主催の
半導体集積回路の世界的な国際会議(ISSCC2013)での
Ｐｌｅｎａｒｙ Ｐａｎｅｌ Ｔａｌｋ の為に 準備したメモをもとに、
IEEE Solid State Society 刊行 の Ｊｏｕｒｎａｌ で、
Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｃｉｒｃｕｉｔ Magazine, 2013 Summer Issue
に記載した内容をまとめたものです。
ISSCC2013 the 60th Birthday Anniversary Plenary Panel Talk Memo
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ここで、萩原良昭の自己紹介を続けます。
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1975年、 CALTECH （ カリフォルニア工科大学 ） を卒業し、
社会人となってはじめて会社で出願した特許です。
単純に構造のみに関する特許です。それも単純に、
「PNP 構造をsensor 構造とする」 という単純特許です。
構造から期待される動作やその効果については自明として詳細には言及していません。
実際には、 光電変換されたキャリア（電子）を保護します。
半導体界面の不完全結晶構造による、暗電流や欠陥から
保護し、現在の低雑音・高感度センサーを実現しています。
また、ＰＮＰ構造の構造上の自由度から、過剰電子の除去も可能です。
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(３) ２つ目の特許は、現役を引退し、もっとも最近に、個人として出願したものです。
離散フーリエ変換回路に類似する信号処理回路、画像・音声処理に関する特許です。
すなわち、離散周波数成分変換回路の一種ですが、
信号 sampling が等間隔ではなく、最初は間隔が狭く、
時間が経つにつれ、sampling 間隔が広くなるという手法を提案しています。
JP 2016-14942：時間領域データを周波数領域データに変換する演算回路
1975年、 CALTECH （ カリフォルニア工科大学 ） を卒業し、
社会人となって現在にいたりますが、一貫して人工知能に関心があり、
人工知能を支えるハードウエア―としての「電子の目の研究」でした。
１９７６年には、大学院時代のProf. C.A. Mead の指導のもと、研究室と
Intel 社との産学共同のプロジェクトに参加し、当時の最先端の ＭＯＳ
ＬＳＩ Fabrication 技術を使い、LSI chip の設計に挑戦しました。
IEEE Journal of Solid State Circuits, VOL.SC11,No.4, October 1976
128-bit Multicomparator
a serial-in/serial-out fast 128 bit parallel data comparator chip
fabricated by Intel corporation p-channel E/D MOS fabrication line
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最後に、国際会議で講演したものを４つ紹介します。
(４) 一番最初は、1979年9月（31歳)当初の活動内容です。なかなかイメジャー素子が
ものにならなく苦労していて、開発研究をあきらめる企業が目立った頃の話です。
世の中は「ソニーだけが頑張っているなあ」という応援の目と、本当に実用化できる
のかという静観の目でイメジャー素子の実用に関しては先がまだまだ見えない頃でした。
英国ScotlandのEdingburgh大学で開催された国際会議 CCD'79 で発表したものです。
ADVANCES IN CCD IMAGERS
(5) イメジャーの実用化の目途がたち、Ｖｉｄｅｏ Cameraやデジカメとして販売実績が確実な
ものになったころで、イメジャーの信号処理関連ＬＳＩから ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ２関連のＬＳＩも
広く開発商品化の段階に入りまだまだこれから大きく花開くと希望と夢がいっぱいの頃でした。
オーストリアのVilachで開催された国際会議 ESSCIRC2001 で発表したものです。
Microelectronics for Home Entertainments
(6) 一番最後は、2008年9月（60歳)当時の活動内容で、会社定年前の最後の仕事となりました。
英国ScotlandのEdingburghで開催された国際会議 ESSCIRC2008 で発表したものです。
SOI Design in Cell Processor and Beyond
（７） ２０１３年はＩＥＥＥの国際学会 ISSCC の６０周年記念の年で、その基調パネルのメンバーとして
招待されました。 もう私は現役を退いて崇城大学情報学科で一人の教員として若い学生に授業を
教える立場でしたが、長年、ＩＳＳＣＣの運営委員メンバーやアジア委員長としても奉仕してきた事も
あり、ＩＳＳＣＣのＯＢメンバーとして、また、他の会社があきらめていた中、ソニーだけが（故岩間社長
の力強いサポートのもと）イメジャーの開発当初から、開発と事業化の環境が維持され、その器の中で
私もイメジャーの開発の１人の若手技術者としてを従事し、一人のイメージャーの開発者の目から見た
「昔ばなし」のつもりで、基調パネルで話をしました。しかしかなり下準備をしたものの、よく話せたという
自信は全くありませんでした(涙）。
その時の下準備の内容と、パネル討論の様子、ISSCC の６０周年記念の祝賀会の様子、その内容が
IEEE Solid State Society の専門 Journal に記載された内容をまとめたものをここに掲載します。
ISSCC2013 the 60th Birthday Anniversary Plenary Panel Talk Memo
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以上の内容を理解する上で、基礎・参考となる内容を、下記の本にまとめています。
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最後に、ＡＩＰＳに関する技術解説書を１冊紹介します
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１９７５年から２００８年まで ソニー（株）に勤務しました。
その後、２００９年より２０１７年まで、熊本市にある崇城大学の
情報学部の教授として勤務しました。本書は若手社員や学生を
対象に教育指導してきた技術内容の基礎をまとめ解説したものです。
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書名 人工知能パートナー（ＡＩＰＳ）を支える
デジタル回路の世界
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ISBN 978-4-88359-339-2 C3055
本体 9000円＋税
Ｂ５サイズ 上製 475ページ （ハードカバー）
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書籍の出版社の紹介
この本の購入に関しては、下記の出版社のホームページを参照の上、
出版社に直接ご連絡いただき、ご購入ください。
TEL: 042-765-6460(代) 青山社
https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html
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この本の概要説明です
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未来の人間の社会においては、いたるところで、人間にやさしい、
人工知能パートナーシステム（ AIPS = Artificial Intelligent Partner
System）とも言える人間支援システムが出現すると期待しています。
たとえば、AIPS搭載の自動走行車や老人介護システム、人間型
歩行ロボット、ロボット・ハウス等です。
このAIPSを支えるのが、コンピュータとその通信技術です。
また、その基礎となるのが、基礎情報数学、数値計算法、
電子回路、知能ロボット工学などです。
そこにはさらに、 ハードとソフトの両面があります。
従って、ハードとソフトの技術が連携して、はじめて、AIPS搭載の
人間支援システムの実現が可能となります。
そこでAIPSを志す人は、宮本武蔵の様に、自己の腕（技術力）を
二刀流で磨いていただきたいところです。
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本書ご購入された方は 下記の e-mail にご連絡ください。
hagihara-yoshiaki@aiplab.com
本書に関する補足資料、Appendix 資料などのご案内をお送りします。
また、本書を複数冊購入された団体・企業におかれましては、
内部セミナー講義や説明会・勉強会の開催に際しては、
喜んで、講師として参上いたしま。。。
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本書「デジタル回路の世界」を購入された読者のみなさまには、
本書購入日時と購入手段（購入書店）を記載の上、
hagihara-yoshiaki@aiplab.com に ご連絡いただければ、
この補足資料の解答集 (Lecture Note) をお送りします。
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特別付録 雑学 特殊相対性理論 の紹介
これは、本書の第３章 デジタル回路のための基礎物理のAppendix(3-1-2)の補足資料でもあります。
ベクトル E[ ] や 行列式 F[ ][ ] の応用例として
初歩的な特殊相対性理論を例にして解説しています。
中学程度の数学の基礎からでも取りかかりが可能です。
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人工知能パートナー（ＡＩＰＳ）を支える
デジタル回路の世界
発足資料（Ａｐｐｅｎｄｉｘ）
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ISBN 978-4-88359-339-2 C3055
本体 9000円＋税
Ｂ５サイズ 上製 475ページ （ハードカバー）
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書籍の出版社の紹介
TEL: 042-765-6460(代) 青山社
https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html
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