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April 25, 2013

CCDのお父さんウィラード・ボイル

ノーベル賞を2009年に受賞したウィラード・ボイルについて書かれています。

【キーマン列伝】デジタル撮影の代表格“CCD”の発明者 ~ウィラード・ボイル氏


デジタルカメラやデジタルビデオカメラは言うまでもなく、いまや携帯電話やスマートフォンにまで搭載されているデジタル撮影機能。それを実現する代表格が「CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ」だ。レンズから取り込んだ映像(光)を電気信号に変換して記録可能とする固体映像素子だ。

 CCDの詳細は置いておくこととするが、その発明は意外なほど古く、1969年(昭和44年)までさかのぼる。今回紹介するキーマンは、CCDの発明者の1人であるウィラード・ボイル氏(以下敬称略)だ。

 ボイルはカナダ・ケベック州のマギル大学に入学して物理学を学んだものの、折しも第二次世界大戦の戦禍が激しくなる頃。1943年に休学を余儀なくされた。戦中はカナダ海軍にて従軍し、戦闘機乗りとして活躍していたそうだ。

 その後、イギリス海軍などにも派遣されていたボイルだったが、ようやく戦争が終わるとマギル大学に戻り、1950年に物理学の博士号を取得した。大学卒業後、ボイルはカナダ王立軍事大学で物理学の教鞭を執った後、1953年にあのベル研究所へ入所することとなった。ベル研では世界初の常時照射型ルビーレーザーの開発などに携わったが、1962年にベル研子会社へ出向することになった。彼にとってこれが1つのターニングポイントとなる。

 1950年代後半より、アメリカは宇宙開発に力を注いできた。ボイルが出向したBellcommも、そんな宇宙開発を支援する部門をもった研究所だった。ボイルはそんな宇宙探索研究を行う部門のリーダーとなり、アポロ計画を支援する研究を行うこととなった。戦時中に戦闘機乗りだった頃、ボイルはスピットファイアで空母に着艦する技術をみっちり学んだというが、その経験と科学者としての知識を買われたのか、アポロ計画で月面への着陸位置を決定する助言などもしたという。そんなボイルだったが、CCDへつながる研究を開始するのはその後のこととなる。アポロ計画への参画が一段落した1964年、再びベル研に戻ったボイルは、集積回路の研究開発を担当することとなる。

 特に重要案件として研究を進めたのが、CCDイメージセンサについてである。というのも、宇宙開発とともにソ連との冷戦に突入しつつあったアメリカ軍は、宇宙船や人工衛星に搭載する、地磁気や放射線に影響を受けずに宇宙空間で映像の撮影を可能とする技術を必要としていたのだ。
(中略)
ボイルはCCDの発明によっていくつもの技術者賞を受賞した。その極めつけが2009年に受賞したノーベル物理学賞である。それにしても、発明からなんと40年も経っての受賞だ。CCDの発明者が世界的に評価されるのも、非常に長い時間がかかったのだ。

ボイル氏が発明しなくても誰かが発明していたと思いますが、評価が案外遅いですね。他の物理学の賞はとっていたのかな。

「電子の目」がなければデジタル技術は10年も20年も遅れていたでしょうね。
米国の宇宙開発は軍事開発の一端ですからやはり兵器は技術を躍進させるんじゃないですかね。日本の純粋なビジネスのための技術開発はもう限界なんじゃないかなと思います。

CCDでひっかかる一番古いのはこれでした。発明者はノーベル賞受賞ではないようですが。
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United States Patent 3,931,463
Levine January 6, 1976
Scene brightness compensation system with charge transfer imager
Abstract
The contents of the photosensing array of a charge coupled device (CCD) imager is transferred to a drain region during a portion of each integration time proportional to the scene's brightness. Such transfer is accomplished by shifting the accumulated charge in the backward direction along the columns to the drain region.
Inventors: Levine; Peter Alan (Kendall Park, NJ)
Assignee: RCA Corporation (NY)
Appl. No.: 05/491,114
Filed: July 23, 1974

Ccd_us

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図を見ると何かそんな感じだな、とは思います。

カメラ女子ではないですが、テレビ乙女としては重要な発明と思っています。

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