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AIPS ( Artificial Intelligent Partner System ) Homepage A002
hagiwara-yoshiaki@aiplab.com
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「賢い電子の目」のお話
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「賢い電子の目」のお話
技術者としての青春時代を１つの会社（SONY)で
すごし、いろいろな電気製品の開発に従事して
きました。将来が見えない時、会社のTOPは、
経済的にすべての可能性に投資する事は困難
です。時には開発テーマをしぼる必要があります。
その時に技術的に先を見る力がないと無駄な
投資となり成果がでない場合があります。
間違った方法に投資している時に赤信号を出す
使命が技術者にはあります。また何が青信号で
有望な投資であるかを明示する使命も技術者に
あります。
私がSONYに入社する前、SONYは既に Bipolar
Transistor の生産技術で世界一でした。米国の
Texas Instrument社の技術者陣にたいへん注目
される存在でした。日本の TI Japan が設立され
た時、このTexas Instrument社の日本支社は
ＳＯＮＹとの合弁会社でした。
萩原が米国留学中（１９６６年～１９７５年）のことです。
１９７１年と１９７３年に夏休みに日本に一時帰国し、
ＳＯＮＹの厚木工場のBipolar Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒの生産ライン
で、カラーテレビ用信号処理用集積回路のチップの
信頼性評価測定業務の実習生として従事していた頃、
Texas Instrument社との技術提携のもと、当時は、
東洋一のＳＯＮＹ厚木工場内の９号館に、半導体の
プロセスの製造ラインがありました。
しかし、その後、電卓用のＭＯＳ集積回路の開発は、
電卓ビジネスが採算に合わないということで、中止
され、「ＳＯＮＹはＭＯＳ集積回路をやらない」という
経営ＴＯＰの判断でした。しかし、ＣＣＤ Imager に
特化した形で、当時のＭＯＳデジタル回路の設計者と
プロセス担当技術者は、がまん強く生きのびました。
その後、ＣＣＤ Imager の開発商品化に成功し、その
ＣＣＤのアナログ出力信号を高速にA/D デジタル信号
に変換する AD 変換器や、その後段の高速 Cache
ＳＲＡＭの開発が、デジカメの商品化には不可欠となり、
再び、 ＭＯＳデジタル技術がＳＯＮＹで育まれる様に
なりました。
そして今や、時代はアナログテレビからデジタルテレビ
の時代となりました。Image Sensorも、高解像度の
High Vision の時代となりました。そして、低消費電流で
圧倒的に強い ＣＭＯＳデジタル回路の時代となりました。
Image Sensor に不可欠な、電荷転送装置（ＣＴＤ）も
ＣＣＤ型から ＣＭＯＳ型の電荷転送装置に置き換わり
ました。ＣＣＤは、もはや、不要になってしまいました。
しかし、Image Sensorで一番重要なのは、半導体受光
素子というものでした。ＣＣＤ型やＣＭＯＳ型の電荷転送
装置（ＣＴＤ）ではありません。光信号を直接に電気信号
に、効率良く超感度で、さらに低雑音で色再現鮮やかに、
忠実に変換する半導体受光素子（Ｐｈｏｔｏｄｉｏｄｅ）でした。
人間の目でいうと、光を電気信号に変換する網膜細胞
の機能を持つ、「電子の目」の構造体の発明でした。
これはその「賢い電子の目」のお話です。
（０） まず、はじめに
（１） 萩原1975年出願特許について
（２） 日本発明協会の公式WEBサイトについて
（３） デジカメの構造と動作原理について
（４） 電子の目とは？
（５） NEC1980年出願特許について
（６） 萩原の1978年のPinned Photodiodeの論文
（７） Pinned Photodiode 特許戦争
（８） AIPS(人工知能パートナーシステム）への夢
（９） SONYのImage Sesnorの開発の歴史
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つい最近のSONYの CMOS Image Sensor の News Release を見てください。
http://www.optronics-media.com/news/20190319/56173/
萩原は、１９７５年当時、まだ２７歳の若手技術者の時に、
人間にやさしい、人工知能パートナーシステム（AIPS)
のために、まず「賢い電子の目」の必要性を感じました。
その時出願した Image Sensor 構造特許が、その後、
４４年の歳月を経て、SONYの多くの勤勉な若手技術者
の努力により、完成しました（笑顔）。
もとSONYの萩原が、１９７５年に出願した、
２つの日本国特許 1975-127647 と
1975-134985 を参照してください。
萩原は、以下のタイプの受光素子のすべての発明者です。
（１）埋め込みPhotodiodeの発明者です。
（２）空乏化Photodiodeの発明者です。
（３）Pinned Photodiodeの発明者です。
（４）Sony HAD（ Hole Accumulation Diode )の発明者です。
（５）縦型 Overfllow Drain（VOD)の発明者です。
VOD付きの Pinned Photodiodeの発明者です。
（６）裏面照射型の Pinned PHotodiodeの発明者です。
（７）MOS 容量型の Buffer Memory が組み込まれた
Global Shutter 機能の発明者です。かつ、その
Global Shutter 機能が組み込まれ、かつ、
裏面照射型の、Pinned Photodiodeの発明者です。
これでGlobal Shutter 機能付きの、CMOS Image Sensor が実現します。
この７つの受光構造すべてが萩原の発明である証拠は、
１９７５年の萩原出願の、２件の特許の特許請求範囲の
定義文と特許の実施図から、正確に読み取れます。
SONYは自動走行車への応用に今注力しています。
その向こうには、人間支援型の鉄腕アトムの様な、やさしい
人工知能搭載ロボットがあり、また、人間をやさしく包み守る
家庭用総合人間支援システムの実現へと夢は膨らみます。
See the advanced program of VLSI Circuit Conference 2019
to be held in Kyoto on June 9 to 14, 2019
Friday Forum at Suzaku Halls I, II, III, Friday , June 14, 9:00-15:35
Enabling Technologies for Autonomous Driving
Attention to the paper to be presented from 11:45 a.m to 12:30 p.m.
"Automotive Image Sensor for Autonomous Vehicle
and Adaptive Driver Assistance System",
by H. Matsumoto, Sony Semiconductor Solutions Corp.
ABSTRACT
Human vision is the most essential sensor to drive vehicle.
Instead of human eyes, CMOS image sensor is the best
sensing device to recognize objects and environment
around the vehicle. Image sensors are also used in various
use cases such as driver and passenger monitor in cabin
of vehicle. For these use cases, some special functionalities
and specification are needed. In this session the requirements
for automotive image sensor will be discussed such as high
dynamic range, flicker mitigation and low noise. In the last
part the key technology to utilize image sensor, such as
image recognition and computer vision will be discussed.
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The AIPS image sensor watching at its inventor, Yoshiaki Hagiwara.
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