技術ライセンス/買収の機会
キヤノンは、3.2mm2の半導体チップから、望ましい0.45THzの周波数で優れた指向性(13度)と電力効率を持つ世界最高出力の半導体 THz光源(11.8mW)を開発した。
このIPと技術は、キヤノン社内で開発されたもので、小型、高速、コスト効率に優れ、従来の監視カメラに組み込んでほぼリアルタイムで撮像できるテラヘルツベースの撮像技術を開発することを目的としている。キヤノンは、この技術をより商業化しやすい企業に売却またはライセンス供与することを決定した。理想的なパートナーは、化合物半導体(InP)、MEMS、電波、ワイヤレス製品またはビジネスに関する大量生産能力へのアクセス権を持っていることである。
市場ニーズに対応
セキュリティ・スクリーニング
急速に変化する今日の世界では、学校や職場から駅やイベント会場に至るまで、公共スペースにおける安全性と効率性の確保が多くの分野で最優先事項となっています。このような環境では、コンパクトで費用対効果が高く、精度の高いソリューションがますます求められています。
この技術革新は、次世代のテラヘルツ・イメージング技術への道を開き、監視におけるほぼリアルタイムのイメージング能力を提供する。この技術を活用できる他のテラヘルツ・アプリケーションには、次世代ワイヤレス(6G)、レーダー、非破壊検査、医療用イメージングなどがある。

今日のセキュリティ・スキャン技術は、テラヘルツ波の10倍以上大きいミリ波に基づいているため、スキャナーは数メートルの大きさが必要で、スキャナーの中で数秒間静止している必要がある。
テラヘルツ波は、今日のセキュリティ・スキャニングで一般的に使用されているミリ波よりも高い解像度を提供する。テラヘルツ波は放射線を発生しないため、X線よりも安全である。
テラヘルツ波は布、紙、プラスチックを透過し、液体には吸収され、金属には反射し、粉体には散乱する。ミリ波は一部のプラスチックしか透過できない。テラヘルツ波は、X線やミリ波では不可能な、異なる種類の液体を識別することができる。送信機と検出器の開発が進めば、機内持ち込み手荷物から液体を取り除く必要がなくなる可能性がある。さらに、このシステムは半導体をベースにしているため、センサー&レシーバー・チップが量産されれば、従来のセキュリティ・スキャン方式よりも大幅なコスト削減が期待できる。
コミュニケーション
テラヘルツ波は次世代ワイヤレス(6G)の鍵となる。
サブテラヘルツ帯とテラヘルツ帯(0.1THz~10THz)は、現在のワイヤレス・ネットワークの周波数不足問題を緩和するのに役立つ可能性があり、データ集約型アプリケーションのために、最大テラビット毎秒(Tbps)の高速データレート伝送と広帯域幅を可能にする可能性がある。ほとんどの5G通信は、600 MHzから60 GHzのミリ波とマイクロ波の周波数を使用している。
追加アプリケーション
- 非破壊検査
- レーダー(追加の研究開発とSIが必要)
- 通信:基地局、近距離通信、携帯電話(研究開発およびSIのための高度な専門知識)
技術説明
キヤノンは、望ましい0.45THz周波数で優れた指向性(13度)と電力効率を持つ世界最高出力(11.8mW)の半導体 THz光源を開発した。0.30-0.70THz帯は、イメージング、水和センシング、工業用途に最も有望な帯域と考えられている。このチップの高出力と高指向性により、3.2mm2の半導体チップから数メートルにわたって強力なテラヘルツ波を放射することができる。
テラヘルツ光源は、2つの技術的ブレークスルーを統合している:
- リン化インジウム基板(InP)上の共振トンネル・ダイオード(RTD)は、0.45THzのテラヘルツ周波数を可能にする電子移動度の高い半導体である(0.1THz帯に制限されるGaNに対して)。RTDは周波数逓倍器の必要性をなくし、サイズと電力要件を削減する。
- 単一の半導体チップ上に36個のアクティブアンテナを同期配列したアンテナ構造 。その結果、他の半導体テラヘルツ光源に比べ、出力は約10倍、指向性は約20倍向上した。
イメージングアプリケーションでは、THz光源はキヤノン独自の20,000画素フォーカルプレーンアレイ(FPA)付きTHzイメージセンサーと組み合わされ、リングアンテナを内蔵したSiベースのショットキーバリアダイオード(SBD)整流器を含み、熱を電気信号に変換する従来のマイクロボロメーターアレイと比較して、高感度、高速フレームレート、低コストを実現する。
特典概要
- 小型フォーマットにより、コンパクトなスキャン装置を実現
- レンズやホーンアンテナを使用しない場合の指向性は13度。(20倍の指向性)
- 10メートル先からでも鮮明な画像と映像を生成可能
- 人体に害を与えることなく対象物をスキャンする
- 電力効率は既存装置の1.4倍(従来のRTDは約0.7%、キヤノンのRTDは約1%)。
- 体積は、乗算器、変換レンズ、アンテナを使用する従来の方法の1/1000サイズ
テスト済みアプリケーション
キヤノンの主なアプリケーション開発は、半導体ベースのTHz光源と THzイメージセンサーで 構成される、小型、高効率、低コストで携帯可能なTHzアクティブカメラ・ボディスキャニング・セキュリティシステムである。
プロトタイプが開発され、パッシブTHzスキャナーと比較して、優れた性能(数メートルの作業距離で1mmの解像度)と低コストを実証した。スループット能力は1時間当たり約1000人で、ミリ波ウォークスルースキャナーと同様である。さらなる開発により、技術のフットプリントをさらに縮小し、THzスキャンをボディカメラに組み込むことが可能になる可能性がある。

追加開発作業
現状では、可視光よりも波長が長いため分解能は1mm程度が限界で、レーダーのような位相情報は追加開発なしでは得られない。新しい半導体(特にInP)の実用化・量産化には投資が必要である。
規制
最終的には、電波を利用した技術の国際規格への適合を取得する必要がある。本技術は軍事法規に適用されるため、各国の輸出規制に対応する必要がある。日本の外為法では、RTDは輸出規制の対象外であることが確認されている。キヤノンのイメージセンサーとカメラについては、さらなる法的検討が必要である。また、製品の安全性、放射線、電波に関する規制については、国ごとに検討する必要がある。
IPポートフォリオ
この技術を支える知的財産(IP)は広範囲に及ぶ。キヤノンのテラヘルツ技術は、新規の共振トンネルダイオード(RTD)、アンテナとしてのセンサー/レシーバー、イメージング用のセンサー/レシーバーをカバーする、発行済みおよび出願済みの115件の特許ファミリーによって保護されている。対象となるアプリケーションは、イメージング、レーダー/通信、分光/時間領域分光である。主な代表特許は下表の通り。特許ポートフォリオの全リストとパテントマップは、ご興味のある方に提供しています。
特許ポートフォリオに加え、キヤノンは、(a)RTD半導体製造におけるコア技術の強み、(b)設計仕様書、(c)半導体製造プロセス仕様書、(d)ICパッケージ仕様書、(e)試験仕様書、(f)アプリケーションノートなど、ライセンシー/アクワイア先にとって潜在的に価値ある技術資産となり得る知的財産や資産を保有している。

パートナーシップの機会
キヤノンは、さまざまなタイプのライセンス供与または資産売却の取引形態に前向きである。当初は、テラヘルツ半導体技術を生産、統合し、用途を問わず広く商業化できる単一の企業に技術を売却することを優先する。あるいは、複数の企業への用途別ライセンスも検討する。
最終的な買収者やライセンシーは、以下のような特徴を持つ組織になると考えている:
- InPトランジスタとLDを製造する半導体メーカー
- LED、RFデバイス、イメージセンサーのメーカー
- 次世代レーダー開発者
- 6G通信開発者
- セキュリティ・スキャナー・メーカー
会社概要
キヤノンは290億ドル、170,000人の従業員を擁する、光学、画像、工業製品に特化した多国籍企業である。プリンティンググループ(複合機、レーザープリンター、インクジェットプリンター、業務用・産業用プリンター)、メディカルグループ(CT、MRI、超音波診断装置、X線管など)、イメージンググループ(レンズデジタルカメラ、レンズ、放送機器、業務用デジタルビデオカメラ、ネットワークカメラ、3Dイメージングソリューション)、インダストリアルグループ(半導体・フラットパネルディスプレイ(FPD)露光装置、OLEDパネル製造装置)の4グループを主要部門とする。
詳細情報
守秘義務の対象とならない追加情報は、信頼できる利害関係を有するライセンシー/買収希望者に提供される。 広範な追加情報は、機密開示契約の規定に基づいて、資格のある利害関係者に提供される場合がある。
画像:キヤノン
