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The AIPS ( Artificial Intelligent Partner System ) Home Page 025
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●萩原良昭 著の 技術書籍の紹介です。
人工知能パートナー（ＡＩＰＳ）を支える 「デジタル回路の世界」
https://www.seizansha.co.jp/ISBN/ISBN978-4-88359-339-2.html
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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 青山社
TEL: 042-765-6460(代)
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補足資料（Ａｐｐｅｎｄｉｘ）
（おまけ） 高校生数学でわかる雑学相対性理論
頭の体操（１） つるかめ算
頭の体操（２） 油わけ算
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内容紹介
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（１） Introduction
（２） Sony original HAD sensor の背景
（３） the pinned photo diode と Sony original HAD sensorは同じもの
（４） 萩原良昭の自己紹介と活動報告
（５） 萩原1975年出願特許（ Hagiwara Diode の発明）のお話
（６） 米国 Fairchild社とＳＯＮＹの特許戦争について
（７） ＮＥＣ日電とＳＯＮＹの特許戦争について
（８） Fossum 2014年 Fake 論文について
（９） まとめ
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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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Pinned Photo Diodeについての以下の画像からもわかるように、
Pinned Photo Diodeの資料はほとんどが 1980年以後のものです。
萩原の1975年の発明特許 が Pinned Photo Diode の原点 ( Origin ) です。
Pinned Photo Diode Patent の画像 （１）
Pinned Photo Diode Patent の画像 （２）
Pinned Photo Diode と SONY HAD ( Hole Accumulation Diode ) は同じものです。
Sony HAD sensor Patent の画像 （１）
Sony HAD sensor Patent の画像 （２）
萩原の1975年の発明特許 が Pinned Photo Diode の原点 ( Origin ) です。
Pinned Photo Diode と 萩原1975年発明の SONY original HAD は同じものです。
萩原が1975年発明した Pinned Photo Diodeの超高感度・低雑音・低暗電流の特徴は
1978年にSONYが Pinned Photo Diodeを受光構造として採用した FT ＣＣＤ image
sensor で原理試作され、その後 1980年になってから他社からも追従した形で多くの
Pinned Photo Diode を受光構造に採用した image sensor の原理試作の発表が
ありました。しかし、最初に、その原理試作を発表したのも、Sony Original HAD の
商票登録して商品化に成功したのは、萩原がその開発部隊として従事していたＳＯＮＹです。
参考文献
(1) 萩原が1975年発明した Pinned Photo Diodeを受光構造として採用した、
世界最初の残像なし超感度のFT ＣＣＤ image sensor の原理試作の論文発表
Yoshiaki Hagiwara, Motoaki Abe and Chikao Okada,
" A 380H x 488V CCD Imager with Narrow Channel Transfer Gates",
Proceeding of the 10th Conference on Solid State Devices, Tokyo, 1978.
(２) 萩原が1975年発明した Pinned Photo Diode（ ＳＯＮＹ orignal HAD) を
受光構造として採用した ＩＬＴ ＣＣＤ image sensor 原理試作の論文です。
萩原が1975年に既にそのＰＰＤ（ＨＡＤ） sensor を考案し特許出願していましたが
ＳＯＮＹはCCD image sensor の量産技術の立ち上げ・確立を優先してソニー国分
工場でのＣＣＤ専用ラインの立ち上げに全力を尽くしていました。皮肉にも、
世界最初の 残像なし ＩＬＴ ＣＣＤ image sensor の原理試作の論文発表の
栄誉はＮＥＣの寺西さんの開発部隊がにぎり、世界を驚かせました。萩原は自分
のアイデアがＳＯＮＹでなくＮＥＣで実現されたいへん複雑な思いでした。しかし、
1978年には 萩原が1975年発明した Pinned Photo Diode（ ＳＯＮＹ orignal HAD)
を受光構造として採用した 残像なし Frame Transfer 方式のCCD image sensor
で原理試作してＳＯＮＹが発表しており、残像なし ＩＬＴ ＣＣＤ image sensor の
原理試作も時間の問題でした。萩原は、ＮＥＣの追従を見て、自分の1975年の
発明特許の重要性を再確認しました。
N.Teranishi et al ; "No Image Lag Photo Diode Structure in the
Interline CCD image sensor", IEDM Tech. Dig. Papers, pp.324～327,
1982
●SONYは 1984年には、 この萩原が1975年発明した Pinned Photo Diodeを
受光構造として採用した 世界最初の 残像なし ＩＬＴ ＣＣＤ image sensor の
商品化に成功し、Sony original HAD Sensor の商標を武器に、萩原特許に守られ、
世界市場を制覇しました。
ＳＯＮＹがCCD image sensor の量産技術の立ち上げ・確立を優先してソニー国分
工場でのＣＣＤ専用ラインの立ち上げに全力を尽くした成果でした。。
一方、NECは、この萩原が1975年発明した Pinned Photo Diodeの受光構造に
関する SONY-NEC 特許戦争に敗れ、image sensor から撤退することになりました。
世界で最初に原理試作できたのも、すでに 1975年萩原特許は 1978年に公開特許
となり、その萩原1975年には明確にその実施例の１つとして、残像なし ＩＬＴ ＣＣＤ
image sensor の構造図が描かれており、その実現は時間の問題です。ＳＯＮＹは
原理試作を学会発表することよりも、量産技術・信頼性技術の確立を優先しました。
そして、早期に image sensor の世界制覇を実現しました。
一方、米国の Faichild社からも、この萩原が1975年発明した Pinned Photo Diodeの
受光構造、特にその built-in vertical OFD 構造に関してですが、10年に渡り特許権に
関する攻撃を受けました。SONY-Faichildの特許戦争(1991～2001)です。
米国Faichild社が保有する特許の出願は 1975年7月22日でした。
一方、SONYの萩原発明の 「 built-in vertical OFD 構造付きの pinned photo diode 」
の特許の出願が 1975年11月10日です。
このほんの数か月の特許申請の遅れがSONYを10年間に渡り、悩ませました。
幸いにも、米国Faichild社の特許構造とSONY萩原特許の受光構造には、
大学の半導体物理を学習した学生にはすぐ理解できるレベルの違いでした。
（１） 米国Faichild社の受光構造は 表面型ＣＣＤ型のＭＯＳ容量の受光部、
SONYの萩原発明の受光構造は、 pinned photo diode の受光構造。
（２） 米国Faichild社の縦型ＯＦＤ受光構造は、Metal/Oxide/P/N+ /構造で、
SONYの萩原発明の受光構造は、 Oxide/P+/N/P/Nsub 接合構造で、
いわゆる別名、Thyristor 構造として知られているものです。
その動作特性の１つである、PNP transistor型受光部のPunch-Thru 動作
を応用して、built-in vertical OFD 機能を実現したものでした。
大学の半導体物理を学習した学生にはすぐ理解できるレベルの違いです。
しかし、全く、半導体物理の基礎を身につけていない、裁判関係の方々に
説明しご理解いただくことは、SONYにとって、たいへん苦しい挑戦でした。
萩原の1975年の発明特許 と 1978年のSONYの新聞発表が原点です。
Pinned Photo Diode と 萩原1975年発明の SONY original HAD は同じものです。
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これは70歳じじいのぶつぶつぼやきの独り言でした。
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The AIPS image sensor watching at its inventor, Yoshiaki Hagiwara.
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