Slide_2020_07_24 by Yoshiaki Hagiwara
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 萩原1975年発明のPNPN接合型受光素子は、
 VOD機能がついた、Pinned Photodiode(PPD)
 です。電子 Shutter 機能が組み込まれている
 ことを示す証拠をここに明らかにします。
********************

 

●越智さんが発明協会で電子shutterの発明者
として表彰されました。その対象となるのが
SONYのHADセンサーです。電子Shutter
は物理的にVOD機能がないと実現できません。
従ってSONYのHADはVOD機能付きです。


●SONYのVOD付きPPD (HAD)を使って
電子ShutterのClock駆動方式が実際に
1987年に実用化商品化されました。
浜崎さんチームが開発商品化しました。

それが評価され越智さんは発明協会から
発明賞を受賞しました。

これは電子 ShutterのCLOCK駆動方式に
関する特許でした。その受光素子は
萩原が1975年に発明した VOD 付きの
PPD ( Sony HAD ) の受光素子です。


●萩原が1975年に発明した VOD 付きの
PPD( Sony HAD )の受光素子には電子
Shutter に適した受光構造であることを
証明したことになります。


これは萩原1975年発明のPPD ( Sony HAD ) が 
電子shutterに適した VOD機能が潜在的に組み
込まれている証拠です。

電子Shutter に適した特長が自動的に組み込まれて
いた証拠です。そう断定できることになります。

言い換えれば、「萩原が1975年に発明したPPDの
受光素子は、VOD付きPPDであり、かつ、電子
Shutter機能を含む構造であることになります。それ
が1987年に開発され、商品化されました。

越智さんが単独で出願した電子Shutter の特許は
受光構造に関する特許ではありません。駆動
CLOCK手法に関する特許でした。


その特許は、1977年出願の越智橋本萩原の特許
をヒントにした派生特許です。。その詳細は、
越智さんの著書 工業調査会が出版 した書籍で
登録番号ISBN978-4-7693-1274-1 です。

本のタイトルは「イメージセンサーのすべて」で、
その著書の p.74 には、「可変速電子Shutter IT-CCD」
と題して、その詳細が記載されています。

以下の様に越智さんは記載しています。

**************************
ダイレクトNTSC(CCDから直接NTSCを出力し、
外部信号処理を簡略化する方式)を検討する中で、
蓄積電荷の掃き出し量を時間軸で複数回制御し、
ガンマ補正を行い、ダイナミックレンジを大幅に
拡大することを1977年に考案した [314]。

本特許はこの制御を単純化して、シャッタースピード
のみ可変速化てものである。

1977年の考案から1987年の商品化まで10年がかかり、
特許登録は1992年まで15年が経過した。
**************************
Ref [314] 越智、橋本、萩原、“固体撮像装置”、
出願特許 1977-128885、1977年9月29日出願。
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この1977年出願特許1975-128885 で、萩原も出井社長か
SONYの1996年度の最優秀発明褒賞を受賞しています。

http://www.aiplab.com/Sony_patent_Award_on_Electric_Shutter_HAD.jpg


1996年2月のISSCC1996の会場でSONY敗訴にNewsを聞きました。

萩原はそのISSCCの会場ですぐに、RCAのWalter Kosonockyの助言
のもと、IEEEのジャーナルの対抗抗議論文を投稿することにしました。

http://www.aiplab.com/P1996_Pinned_Photodidoe_used_in_Sony_1980_FT_CCD_Image_Sensor.pdf


そして6月にはIEE掲載されることが決定しました。そのIEEEからの
論文受理の手紙と対抗抗議論文のCopyを知財に提出しました。知財から
米国SONYへ、そして米国Sonyから地方裁の裁判官に提出されました。


そして7月に逆転判決が新聞から報道されました。

http://www.aiplab.com/End_of_Sony_Fairchild_Patent_War.jpg



http://www.aiplab.com/SONY_Fairchild_Patent_War.jpg



論文は1996年12月のIEEE EDSのジャーナルに掲載されました。
翌年の春、この VOD付きPPDを採用した電子shutterの駆動方式で
越智・橋本・萩原は出井さんからSONY(株)として1996年度の最優秀
特許褒賞を受賞しました。


http://www.aiplab.com/Sony_patent_Award_on_Electric_Shutter_HAD.jpg



大賀会長から感謝のサイン入りのメッセージをいただきました。

http://www.aiplab.com/Thank_You_Note_from_President_Ohga.jpg



また中村末廣さんと萩原が大賀会長の会長室で大賀会長に
会う機会をいただき、大賀会長と Two Shot 記念写真を撮る
ことができました。

http://www.aiplab.com/SONY_Ohga_Chairman_and_Hagiwara_1996.jpg


これは萩原にとっては宝物です。



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 萩原1975年発明のPNPN接合型受光素子は、、
 VOD機能がついた、Pinned Photodiode(PPD)
 です。電子 Shutter 機能が組み込まれている
 ことを示す証拠をここに明らかにします。
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●越智さんが発明協会で電子shutterの発明者
として表彰されました。その対象となるのが
SONYのHADセンサーです。電子Shutter
は物理的にVOD機能がないと実現できません。
従ってSONYのHADはVOD機能付きです。


●SONYのVOD付きPPD (HAD)を使って
電子ShutterのClock駆動方式が実際に
1987年に実用化商品化されました。
浜崎さんチームが開発商品化しました。

それが評価され越智さんは発明協会から
発明賞を受賞しました。

これは電子 ShutterのCLOCK駆動方式に
関する特許でした。その受光素子は
萩原が1975年に発明した VOD 付きの
PPD ( Sony HAD ) の受光素子です。


●萩原が1975年に発明した VOD 付きの
PPD( Sony HAD )の受光素子には電子
Shutter に適した受光構造であることを
証明したことになります。


これは萩原1975年発明のPPD ( Sony HAD ) が 
電子shutterに適した VOD機能が潜在的に組み
込まれている証拠です。

電子Shutter に適した特長が自動的に組み込まれて
いた証拠です。そう断定できることになります。

言い換えれば、「萩原が1975年に発明したPPDの
受光素子は、VOD付きPPDであり、かつ、電子
Shutter機能を含む構造であることになります。それ
が1987年に開発され、商品化されました。

越智さんが単独で出願した電子Shutter の特許は
受光構造に関する特許ではありません。駆動
CLOCK手法に関する特許でした。


その特許は、1977年出願の越智橋本萩原の特許
をヒントにした派生特許です。。その詳細は、
越智さんの著書 工業調査会が出版 した書籍で
登録番号ISBN978-4-7693-1274-1 です。

本のタイトルは「イメージセンサーのすべて」で、
その著書の p.74 には、「可変速電子Shutter IT-CCD」
と題して、その詳細が記載されています。

以下の様に越智さんは記載しています。

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ダイレクトNTSC(CCDから直接NTSCを出力し、
外部信号処理を簡略化する方式)を検討する中で、
蓄積電荷の掃き出し量を時間軸で複数回制御し、
ガンマ補正を行い、ダイナミックレンジを大幅に
拡大することを1977年に考案した [314]。

本特許はこの制御を単純化して、シャッタースピード
のみ可変速化てものである。

1977年の考案から1987年の商品化まで10年がかかり、
特許登録は1992年まで15年が経過した。
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Ref [314] 越智、橋本、萩原、“固体撮像装置”、
出願特許 1977-128885、1977年9月29日出願。
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この1977年出願特許1975-128885 で、萩原も出井社長か
SONYの1996年度の最優秀発明褒賞を受賞しています。

http://www.aiplab.com/Sony_patent_Award_on_Electric_Shutter_HAD.jpg



1996年2月のISSCC1996の会場でSONY敗訴にNewsを聞きました。

萩原はそのISSCCの会場ですぐに、RCAのWalter Kosonockyの助言
のもと、IEEEのジャーナルの対抗抗議論文を投稿することにしました。

http://www.aiplab.com/P1996_Pinned_Photodidoe_used_in_Sony_1980_FT_CCD_Image_Sensor.pdf


そして6月にはIEE掲載されることが決定しました。そのIEEEからの
論文受理の手紙と対抗抗議論文のCopyを知財に提出しました。知財から
米国SONYへ、そして米国Sonyから地方裁の裁判官に提出されました。


そして7月に逆転判決が新聞から報道されました。

http://www.aiplab.com/End_of_Sony_Fairchild_Patent_War.jpg



http://www.aiplab.com/SONY_Fairchild_Patent_War.jpg




論文は1996年12月のIEEE EDSのジャーナルに掲載されました。
翌年の春、この VOD付きPPDを採用した電子shutterの駆動方式で
越智・橋本・萩原は出井さんからSONY(株)として1996年度の最優秀
特許褒賞を受賞しました。


http://www.aiplab.com/Sony_patent_Award_on_Electric_Shutter_HAD.jpg



大賀会長から感謝のサイン入りのメッセージをいただきました。

http://www.aiplab.com/Thank_You_Note_from_President_Ohga.jpg



また中村末廣さんと萩原が大賀会長の会長室で大賀会長に
会う機会をいただき、大賀会長と Two Shot 記念写真を撮る
ことができました。

http://www.aiplab.com/SONY_Ohga_Chairman_and_Hagiwara_1996.jpg



これは萩原にとっては宝物です。


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発明協会の記載内容(1)には事実誤認があります。
下記のSONYのWEB掲載記事(2)とも、
半導体産業人協会の記載記事(3)とも、
完全に事実関係が矛盾します。
訂正を切におねがいもうしあげます。

(1)発明協会の記載内容
http://koueki.jiii.or.jp/innovation100/innovation_detail.php?eid=00059&test=open&age




●事実に矛盾しない様に、以下の様に、発明協会の掲載の訂正変更を切におねがいもうしあげます。

***********************************
1975年、萩原良昭(当時 ソニー)は、(i)超光高感度化を最大の目的とし受光部面積の有効拡大が
期待される、3次元集積化にも有利な裏面照射型で、(ii)かつ強い光が入射したときに縦線の偽信号
を発生させるブルーミングを抑制する縦型オーバーフロードレイン構造を持ち、(iii)かつまた白傷や
暗電流を大幅に低減し、残像や転送ノイズを解消するPinned Photodiode(PPD)を発明した。

***********************************

(2)SONYのWEB掲載記事    

https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/notice/20200626/



(3)半導体産業人協会歴史館記載記事

   https://www.shmj.or.jp/museum2010/exhibi1005.html





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下記の発明協会の記載内容には事実誤認があります。

(1)「もとNECの寺西さんがPPDの発明者だ」と、
   
   事実とは反する「嘘の内容」が記載されています。

(2)「もと東芝の山田さんがVODの発明者だ」と、

   事実とは反する「嘘の内容」が記載されています。

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http://koueki.jiii.or.jp/innovation100/innovation_detail.php?eid=00059&test=open&age

***************************************

もし、発明協会のWEB掲載内容が事実でした、SONYのHADは NECと東芝の発明に

なってしまいます。そんな事はあり得ません。 SONYHADはSONYの社員の発明です。

SONYの HAD は PNPN接合型受光素子です。それはVOD付きPPD構造をしています。

PPD特有のVOD構造も、PPDも、もとSONYの萩原良昭の1975年の発明です。 

***************************************


発明協会のWEB記載は 下記の2つの公式WEB記載と完全に矛盾します????

どちらが真実を語っているのでしょうか?どちらが半導体の専門家の意見でしょうか?

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しかし下記 SONYの公式 HOME PAGEには 
「PPDの発明はもとSONYの萩原良昭の1975年の発明である」
と明示しています。

3つの特許、すなわち、 1975年10月出願の1975-127646特許と
1975-127647 特許と、この2つの特許をヒントにした、1975年11月
出願の1975-134985特許がその証拠であると明示しています。

発明協会のWEB記載は明らかにこの重要な3つの特許を無視した、
非常に悲しい、不当扱いだと萩原良昭は感じています。

***************************************

和文  https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/notice/20200626/

英文 https://www.sony.net/SonyInfo/News/notice/20200626/
 
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また 半導体産業人協会の歴史館の公式 WEB PAGEにも以下の掲載があります。

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************************************
SSIS ( Society of Semiconductor Industry Specialists )
************************************

*******************************************************************
    Review of Early Developments of Image Sensors in Japan
*******************************************************************

https://www.shmj.or.jp/museum2010/exhibi1005.html in Japanese

https://www.shmj.or.jp/english/pdf/dis/exhibi1005E.pdf in English

******************************************************************

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もし、発明協会のWEB掲載内容が事実でした、SONYのHADは NECと東芝の発明に

なってしまいます。そんな事はあり得ません。 SONYHADはSONYの社員の発明です。

SONYの HAD は PNPN接合型受光素子です。それはVOD付きPPD構造をしています。

PPD特有のVOD構造も、PPDも、もとSONYの萩原良昭の1975年の発明です。 


***************************************

SONYの HAD は PPD + VOD 構造をしています。

PPDは もとSONYの萩原良昭が1975年に発明しています。

VODも、VOD付きPPDとして同時にもとSONYの萩原良昭が1975年に発明しています。

その事実を是非、発明協会にご理解いただき、上記 WEBの掲載を撤回と訂正を

切におねがいしたいと萩原は希望します。ご理解のほどよろしくおねがいもうしあげます。

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撮像デバイスの研究開発は、19世紀後期のテレビジョン研究がスタートである。
機械式、撮像管、固体撮像素子(以下「イメージセンサー」と呼ぶ)と発展し
社会に大きなインパクトを与えつつ、大きく発展してきた。

真空管の一種である撮像管は、サイズが大きい、割れ物である、消費電力が大きい、
画像にゆがみがある、高価である、などの欠点があり、固体化が望まれていた。

1960年代半ばにイメージセンサーの開発がスタートした。そのときは、MOS
(Metal Oxide Semiconductor)型が中心であった。

 1970年にBoyleとSmith(当時Bell研究所)がCCD(Charge-Coupled Device、
電荷結合素子)を発表した (1)。構造が単純であり、イメージセンサーのような
大規模なアレイ構造を製造するのに適していること、矢継ぎ早にCCDに改善
が加えられたことから、イメージセンサー開発の中心はCCDになった。

1970年後半からは開発の中心は日本に移った。1975年、萩原良昭(当時SONY)は、
強い光が入射したときに縦線の偽信号を発生させるブルーミングを抑制する
縦型オーバーフロードレイン構造(VOD)を発明した。

●SONYの萩原はすでに特許 1975-134985 の中で VOD付きにPPDを発明しています。

1975年、萩原良昭(当時SONY)が、白傷や暗電流を大幅に低減し、残像や
転送ノイズを解消する埋込フォトダイオード(Pinned Photodiode)を発明した。

●SONYの萩原はすでに特許 1975-134985 の中で (Pinned Photodiode)を発明した。

●下記の発明協会の記載は埋込フォトダイオードとPinned Photodiodeの違い

  理解していません。どうも半導体デバイス物理を理解していない素人さんの誤解です。

http://koueki.jiii.or.jp/innovation100/innovation_detail.php?eid=00059&test=open&age

これらの結果、CCDはまずムービーを、引き続きコンパクトデジタルスチル
カメラを主な市場として量産されていった。

1990年代になると、CMOSの微細化が進み、4個ほどのトランジスターを
画素内に配置することが可能になり、さらには、埋込フォトダイオードを
CMOSイメージセンサーに適用することでCCDと同等以上の低ノイズが
達成でき、世界の多くの機関で熱心に開発が進められた。

画素内に4個ほどのトランジスターを配置する In Pixel Active Sensor 
はすでに1960年代に Intel社が 3T1C から 1T1C DRAMの商品化を
進めている時に 英国の Peter Noble が考案していた。


2000年に米田智也ら(当時 キヤノン)が、強い光が入射したときに
発生するシェーディングを抑制する構造を発明した)4)。


●萩原はすでに 特許1975-127646 と 特許1975-127647 で裏面照射型PPDを考案した。

●2001年に鈴木亮司ら(当時 ソニー)が、CMOS Image Sensorの
応用を念頭に裏面照射型に関する発明改良をしました。

●これらの技術開発によりCMOSイメージセンサーが主役になり、低消費電力
という特性のお陰もあり、携帯電話に搭載され、生産量を爆発的に増加させて
いった。2010年に梅林拓ら(当時 ソニー)が、イメージセンサーに画像
処理回路を積層する構造を発明し、高速化と多機能化を飛躍的に推し進めた。

2014年には携帯電話用を中心に約38億個もの生産が行われた。パソコンカメラ、
デジタルスチルカメラ、ゲームなどのコンシューマー用途、監視用、車載用、
放送用カメラなどの社会インフラとして、さらには医療、科学用などあらゆる
ところでイメージセンサーが使われるようになった。


++++++++++++++++++++++++++++++++
Sony's Representative Inventions Supporting
Stacked Multi-Functional CMOS Image Sensors

++++++++++++++++++++++++++++++++

in Japanese,

https://www.sony.co.jp/SonyInfo/News/notice/20200626/

in English,

https://www.sony.net/SonyInfo/News/notice/20200626/

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●SONYの萩原はすでに特許 1975-134985 の中で VOD付きにPPDを発明しています。

●萩原はすでに 特許1975-127646 と 特許1975-127647 で裏面照射型PPDを考案した。

   萩原は、この2つの特許の中で 世界で初めて CMOS型電荷転送装置(CTD)に
   不可欠な MOS容量を一時記憶 Buffer Memoryとする、Global Shutter 機能を
   考案しています。3次元集積回路実装に不可欠な裏面照射型PPDを発明しています。

**************************************

参考文献等

1.  W. S. Boyle and G. E. Smith 「Charge Coupled Semiconductor Devices」,

  The Bell System Technical Journal, vol.49 (1970) pp.587-593

2. 山田哲生「固体撮像装置」特開昭54-95116、1978年1月13日出願

3.寺西信一 外「固体撮像装置」特開57-62557、1980年10月2日出願

4.米田智也 外「固体撮像装置」特開2001-230400、2000年11月30日出願

5.鈴木亮司 外「X-Yアドレス型固体撮像素子およびその製造方法」

  特開2003-31785、2001年7月11日出願

6.梅林拓 外「半導体装置とその製造方法、及び電子機器」

  特開2015-65479、2010年1月22日原出願

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Sony invented Pinned Photodiode with VOD function in 1975.
Sony developed the FT CCD Image Sensor with Pinned Photodiode in 1978.
NEC did not developed the ILT CCD with no image lag in 1982.
KODAK did not developed the ILT CCD with no image lag in 1984.
Sony in 1987 the ILT CCD with Pinned Photodiode with the vertical overflow
drain (VOD) and named it Hole Accumulation Diode (HAD)
Pinned Photodiode must have the heavily doped channel stops nearby
and also completely buried signal charge collection and storage N region.
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++

In 1975, Sony proposed the Pinned surface PNP and PNPN junction type
dynamic phototransistor with the in pixel vertical overflow drain (VOD)
function for light detecting devices.

In 1978, Sony introduced one chip FT CCD image sensor with the Pinned
surface PNP junction type dynamic phototransistor which then became
the primary photodetector for CCD image sensors.

In 1984 Kodak called the Sony original Pinned surface PNP junction type
dynamic phototransistor simply as Pinnned Photodiode.

In 1987, Sony introduced a 2/3 inch, 380,000-pixel CCD image sensor
(ICX022) with the Pinned surface NPNP junction type dynamic Photo
Thryristor with VOD function which Sony then called simply as Hole
Accumulation Diode (HAD).

In the 1990s, the era of passport size video cameras demands compact CCD
image sensors with large numbers of pixels (1/2 inch or smaller with
400,000 pixels or more).

In 1995, Kodak adopted Pinned Photodiode for CMOS image sensors.

Pinned Photodiodes, since invention by Sony in 1975, are still
the primary photodetector for CCD and CMOS image sensors now.

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hagiwara-yoshiaki@aiplab.com ( http://www.aiplab.com/ )

hagiwara@ssis.or.jp ( http://www.ssis.or.jp/en/index.html )

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