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 全国発明表彰(公益社団法人発明協会主催、朝日新聞社など後援)の今年度の受賞者が決まった。最優秀の恩賜(おんし)発明賞には、薄くて発色のよい有機ELディスプレーの発光材料を開発した技術者が選ばれた。表彰式は6月12日に東京都内で開かれる。

 ■恩賜発明賞 青色発光材がフルカラー実現

 有機EL素子および有機発光媒体の発明 松浦正英、舟橋正和(出光興産)、福岡賢一(出光電子材料韓国)=敬称略

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 発色がきれいで厚さも薄い新世代のディスプレーとして広がる有機EL素子で、フルカラーを実現する青色材料を開発した。特に50インチを超える大型テレビでは、出光興産製材料の世界シェアは100%だ。

 有機ELは、有機物の材料で光るLEDの一種で、素子そのものの明るさを自在に変えられる。そのためバックライトを液晶で遮ることで光量を調整する液晶ディスプレーよりも明暗がはっきり再現でき、消費電力も少ない。また、点で光る通常のLEDと違って平面全体が光るため、天井の広い範囲が光る照明もつくれる。今後、需要が大きく伸びると予測されている。

 研究は1980年代から世界で本格化し、87年に米コダックが初めて実用的な有機ELを開発した。しかし、波長が短くて高いエネルギーが必要な青色を実現するのは有機ELでも難しかった。有機材料は変質して暗くなりやすく、寿命の短さが常に課題だった。

 石油危機をきっかけに研究の多角化を進めていた出光も、85年から研究を始めていた。研究リーダーだった細川地潮さん(故人)を中心に、まず水色の実用化に世界で初めて成功。さらに青く光る材料探しが続いた。材料を研究していた舟橋正和さんは、六つの炭素原子が六角形に結合しているベンゼン環のくっつき方などを少しずつ変えて実験を行った。その材料を松浦正英さんと福岡賢一さんが素子にして寿命が長い組み合わせを探した。

 突破口は、電気からエネルギーを受け取る材料と、光を出す材料を別々にしたことだった。役割を分けたことで、真っ青に光り、寿命も長い実用的な有機ELにめどがついた。

 韓国のLG電子が、難しかった大型ディスプレーの量産化にも成功。日本のテレビにも使われるようになった。米アップルが昨年発売したスマートフォン「iPhoneX(アイフォーンテン)」も有機ELを採用するなど、高品位なディスプレーの代名詞になりつつある。

 業界団体によると、大型テレビパネルでの有機ELの年間販売高は現在1千億円規模で、2020年には3倍になる見通しだ。松浦さんらは「消費電力がさらに少なく、高品質な材料を開発して、有機ELを広く普及させたい」と意気込んでいる。

 (東山正宜)

 ■内閣総理大臣賞 一眼動画、ピント向上

 撮像面位相差オートフォーカス方式を実現するイメージセンサの発明 山崎亮(キヤノン)=敬称略

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 一眼レフのデジタルカメラで自動で焦点を合わせるオートフォーカス(AF)をすばやく行い、動画撮影でもスムーズに被写体を追える「撮像面位相差AF」という方式のセンサーを開発した。

 通常、一眼レフのデジカメでは、レンズから入ってくる光を焦点検出センサーでとらえてピントを合わせてから、イメージセンサーで写真を撮影する。二つのセンサーを同時に働かせることは難しく、撮影中に被写体との距離が変わる動画には適していなかった。

 だが、一眼レフデジカメでも動画撮影機能が求められるようになってくると、新たなAF方式の開発が必要になった。

 山崎亮さんはイメージセンサー上に2千万個以上並ぶ画素の一つ一つを二つに分け、それぞれが被写体をとらえる時に生じる「位相差」をもとに焦点を合わせる「撮像面位相差AF」の開発に成功した。

 2013年8月、「EOS 70D」として世界で初めて製品化した。一眼レフのAF機能が向上したことで、滑らかに焦点を合わせながら動画を撮影できるようになった。

 山崎さんは「将来的には立体的な画像の撮影などへの活用も期待したい」と話している。

 (田中誠士)

 ■文部科学大臣賞 周波数の差、体の奥を映像化

 2つの基本波の差周波と第2高調波を利用する超音波診断装置の発明 川岸哲也、今村智久(キヤノンメディカルシステムズ)、神山直久(元東芝メディカルシステムズ)=敬称略

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 体の外から内部の病気などを調べることのできる超音波診断装置。二つの異なる超音波を組み合わせることで、それまで難しかったより体の奥深くの患部まで調べられるようにした。

 従来の超音波診断装置は一つの周波数の超音波を出し、体内から反射してくる波をとらえることで患部の様子を観察していた。しかし、高周波のため深いところまで十分に見えなかった。また、分解能も足りなかった。

 川岸哲也さんらは、診断装置から二つの異なる周波数の波を送り出し、周波数の差によって生まれる低周波も合わせて受信することで、体内の深い部分まで映像化できるようにした。発見が難しかった数ミリの患部や、X線では写らない微小な骨折箇所なども鮮明に見えるようになった。

 キヤノンメディカルシステムズの調査によると、同様の市販機器の約6割に、受賞対象となった技術が使われているという。

 (田中誠士)

 ■朝日新聞社賞 タッチでつなぐIoT技術

 タッチ操作を用いたワイヤレス機器接続方法の発明 暦本純一(ソニーコンピュータサイエンス研究所)、大場晴夫(元ソニー)、綾塚祐二、松下伸行、エドワルド・エー・シャマレラ(元ソニーコンピュータサイエンス研究所)=敬称略

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 スマホでデジカメに「タッチ」するだけで、スマホがリモコン代わりになりデジカメを遠隔操作できる――。機器同士を手軽につなぐことのできる技術を開発した。スマホとスピーカーをつないで音楽を楽しんだり、プリンターにデータを送ったりとデータ送受信を簡単にした。

 従来、二つの機器をつなぐには、相互に認証する必要があった。ソニーコンピュータサイエンス研究所の暦本純一副所長のチームは、機器同士を近づけるだけで互いを認証させ、その後にBluetooth(ブルートゥース)など、離れてもデータのやりとりができるチャンネルに引き渡す方法を編み出した。

 アイデアは1998年、暦本さんと、他の発明者であるデザイナーやエンジニアらで、携帯端末の写真や音楽などをパソコンに転送する方法を考えているときに生まれた。近い将来、モノがインターネットにつながるIoTの時代になることは共通認識だった。パソコンの上に携帯端末を置いて「これで画像が転送できたらいいね」と盛り上がった。技術的な壁はさほど高くなく、試作品は数カ月で完成したという。

 この技術が一般に使われるようになったのは2000年代後半。スマホが社会に広まって、ようやく時代が追いついてきた。

 (浜田祥太郎)

 ■その他の特別賞(敬称略)

 【経済産業大臣賞】「摩耗耐久性に優れた人工股関節の発明」京本政之ら9人(京セラなど)【特許庁長官賞】「燃料電池車用空気圧縮機の発明」平野貴之ら7人(豊田自動織機)【発明協会会長賞】「乳房用トモグラフィの意匠」舘昌邦ら2人(島津製作所)【経団連会長賞】「ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の発明」土田直行ら5人(住友金属鉱山)【日本商工会議所会頭賞】「ハンドリング中の質量測定装置の発明」中谷誠ら3人(イシダなど)【日本弁理士会会長賞】「医療用X線動画像の大域的動き検出による局所鮮明化法の発明」高野橋健太ら2人(日立製作所)

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