(57)【要約】  本発明の例示の実施形態によれば、電磁放射線を検出する検出器ユニット３０１が提供されることができる。検出器ユニット３０１は、衝突する電磁放射線を電荷キャリアに変換するように適応される変換材料３３２を有しうる。更に、検出器ユニット３０１は、変換された電荷キャリアを収集するように適応される電荷収集電極３３１と、収集された電荷キャリアに基づいて電磁放射線を評価するように適応される評価回路３１２、３１３、３１４と、を有する。更に、検出器ユニット３０１は、電荷収集電極３３１と評価回路３１２、３１３、３１４との間に電気的に結合されることができる半導体３７１を有しうる。
2013510423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁放射線を検出する検出器ユニットであって、
衝突する電磁放射線を、電荷キャリアに変換する変換材料と、
前記変換された電荷キャリアを収集する電荷収集電極と、
前記収集された電荷キャリアに基づいて前記電磁放射線を評価する評価回路と、
前記電荷収集電極と前記評価回路との間に電気的に結合される半導体と、
を有する検出ユニット。
【請求項２】
前記半導体は、ゲート接続、ドレイン接続及びソース接続を有するトランジスタであり、前記ソース接続は、前記電荷収集電極に接続され、前記ドレイン接続は、前記評価回路に接続される、請求項１に記載の検出器ユニット。
【請求項３】
前記ゲート接続は、予め決められた電圧に保たれ、前記予め決められた電圧は、前記電荷収集電極から前記評価回路へのソース−ドレイン電流の電流フローを提供する、請求項２に記載の検出器ユニット。
【請求項４】
積分キャパシタンスが、前記トランジスタ及び前記評価回路に電気的に結合される、請求項２又は３に記載の検出器ユニット。
【請求項５】
前記積分キャパシタンスは、第１の接続部及び第２の接続部を有し、前記第１の接続部は、前記トランジスタのドレイン接続に接続され、前記第２の接続部は、基準電位に接続される、請求項４に記載の検出器ユニット。
【請求項６】
前記半導体が、チャージポンプに接続される、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の検出器ユニット。
【請求項７】
前記チャージポンプは、第１の制御ラインによって制御される、請求項６に記載の検出器ユニット。
【請求項８】
前記半導体は、第２の制御ラインによって制御される第１の電荷移動トランジスタに接続される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の検出器ユニット。
【請求項９】
前記第１の電荷移動トランジスタが、第１の電荷記憶キャパシタに接続される、請求項８に記載の検出器ユニット。
【請求項１０】
前記第１の電荷移動トランジスタが、第３の制御ラインによって制御される第２の電荷移動トランジスタに接続される、請求項８又は９に記載の検出器ユニット。
【請求項１１】
前記第２の電荷移動トランジスタは、第２の電荷記憶キャパシタに接続される、請求項１０に記載の検出器ユニット。
【請求項１２】
電磁放射線を検出する検出器装置であって、相互接続された複数の請求項１に記載の検出器ユニットを有する検出器装置。
【請求項１３】
電磁放射線を検出する方法であって、
衝突する電磁放射線を電荷キャリアに変換するステップと、
前記変換された電荷キャリアを電荷収集電極において収集するステップと、
前記電荷収集電極から評価回路への電流フローを提供するステップと、
前記評価回路によって、前記収集された電荷キャリアに基づいて前記電磁放射線を評価するステップと、
を含む方法。
【請求項１４】
電磁放射線を検出するためのコンピュータプログラムを記憶したコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行される際、請求項１３に記載の方法を制御する又は実行するように構成される、コンピュータ可読媒体。
【請求項１５】
電磁放射線を検出するためのプログラム要素であって、プロセッサによって実行される際、請求項１３に記載の方法を制御する又は実行するように構成されるプログラム要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁放射線を検出する検出器ユニットと、検出器装置と、電磁放射線を検出する方法と、に関する。更に、本発明は、電磁放射線を検出するためのコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体と、電磁放射線を検出するためのプログラム要素と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、市場におけるほとんどのソリッドステートデジタルＸ線検出器は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）薄膜エレクトロニクス及びＸ線変換層をその上に有する平坦なガラスプレートから構成されることができる。Ｘ線検出器は、フォトダイオードのアレイ上にシンチレータを有する間接変換タイプ、又は電極のアレイ上の光伝導体を使用する直接変換タイプのいずれかでありうる。衝突するＸ線は、変換層に吸収されて、アレイの各ピクセル内に生成される電荷を通じて、Ｘ線吸収のデジタル画像を生成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ガラス上の薄膜エレクトロニクスに代わる例は、ピクセルのエレクトロニクスのために単結晶シリコンのウェハを使用することでありうる。上述したように、ピクセルは、フォトダイオードの有無にかかわらず、間接的又は直接的なＸ線変換に関して構成されることができる。単結晶シリコンにおいて標準のＣＭＯＳプロセスを使用することは、概して、ａ−Ｓｉピクセル回路と比較して、より少ないノイズ及びより多くの機能をもつ電子回路をもたらしうる。間接変換検出器の場合、シンチレータは、シリコンウェハ上に接着されることができ又はシリコンウェハ上に直接成長されることができる。直接Ｘ線変換材料の場合、少なくとも２つの可能性がありうる：別個に製造された層が例えばシリコン上のバンプボールと接続され、又はシリコン上に直接堆積される。
【０００４】
今日、フラットＸ線検出器のピクセルピッチは、マンモグラフィ及び歯科イメージングを除き、約１５０μｍ乃至約２００μｍでありえ、この場合、１００μｍより小さいピクセルサイズが一般的である。Ｘ線イメージングにおいて、心臓学、神経学及び脈管アプリケーションのためのより高い空間解像度の要求が増えているという一般的な傾向が見られる。単結晶シリコン検出器のピクセルサイズは、小さいフィーチャサイズのため、１００μｍよりずっと小さい値にまで低減されることができ、これは、トランジスタ及び他の電子素子に関してもこの技術により可能でありうる。
【０００５】
しかしながら、間接変換検出器の場合、空間解像度が、シンチレータ内で拡がる光によって制限されうる。概して、シンチレータの厚さは、高いＸ線吸収効率を維持するために低減されることができない。小さいピクセルを有する検出器の高い空間解像度を充分に利用するためには、直接Ｘ線変換が、より適切でありうる。セレニウム、沃化水銀、酸化鉛又はＣｄＴｅ（テルル化カドミウム）のような直接変換材料は、医用イメージングに特有のビーム品質をもつＸ線の８０％より多くを吸収するのに充分な厚さに容易に作られることができる。電子及びホールでありうる生成された電荷キャリアは、印加されるバイアス場の電界線に従うことができるので、通常、非常に高い空間解像度が達成されることができ、かかるバイアス場は、画素電極の表面及び通常は構造化されない上部電極に対して垂直でありうる。
【０００６】
空間解像度の他に、直接変換ＣＭＯＳ検出器の別の利点は、小さいピクセル内のフォトダイオードの制限された充填率を克服する可能性でありうる。直接変換検出器においては、ほぼ全体のピクセルエリアをカバーする金属層が、ピクセル電極として機能することができる。
【０００７】
本発明の目的は、検出器を改善することであり、特に充分に感度の高い検出器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、検出器ユニット、検出器装置、電磁放射線を検出する方法、プログラム素子及びコンピュータ可読媒体に関連する独立請求項の特徴によって達成される。
【０００９】
本発明の例示の実施形態によれば、電磁放射線を検出する検出器ユニットが提供されうる。検出器ユニットは、衝突する電磁放射線を電荷キャリアに変換するように適応される変換材料を有しうる。更に、検出器ユニットは、変換された電荷キャリアを収集するように適応される電荷収集電極と、収集された電荷キャリアに基づいて電磁放射線を評価するように適応される評価回路と、を有することができる。更に、検出器ユニットは、電荷収集電極と評価回路との間に電気的に結合されうる半導体を有することができる。
【００１０】
本発明の原理は、さまざまな種類のセンサ、特にＣＭＯＳ画像センサのような画像センサにおいて適用可能でありえ、ＣＭＯＳ画像センサは、Ｘ線装置において及び特にＣＭＯＳ Ｘ線検出器のようなＸ線検出器において使用されることができる。従って、本発明の原理は、ＣＭＯＳピクセル回路と組み合わせられる直接的なＸ線変換を使用することができるＸ線検出器に関連しうる。提案されるピクセル回路は、大きい画素電極から専用の小さい付加の積分容量までの付加の電荷移動ステップによって、非常に高い感度を提供することができる。この場合、有効入力キャパシタンスが、他のソリューションのように永続的なバイアス電流を必要とせずに、低減されることができる。このような高感度の直接変換検出器の主なアプリケーションは、マンモグラフィでありうるが、多くの他のＸ線イメージングアプリケーションにも利用可能でありうる。更に、電荷収集電極の前方に又は電荷収集電極の後方に、シールド電極が配置されうることが企図されうる。このシールド電極は、電荷収集電極と共にキャパシタンスを形成するように適応されることができる。これは、検出器ユニットの容量特性を改善することができる。
【００１１】
例示の実施形態によれば、検出器ユニットの半導体は、ゲート接続、ドレイン接続及びドレイン接続を有するトランジスタでありえ、そのソース接続は、電荷収集電極に接続されることができ、ドレイン接続は、評価回路に接続されることができる。
【００１２】
半導体は、いかなるタイプのものでもよく、例えばＦＥＴ、特にＭＯＳＦＥＴでありうる。
【００１３】
例示の実施形態によれば、ゲート接続は、予め決められた電圧に保たれることができ、予め決められた電圧は、電荷収集電極から評価回路へのソース−ドレイン電流の電流フローを供給するように適応されうる。
【００１４】
予め決められた電圧は、検出器ユニットの全動作時間中に印加されうる予め決められた値の時間的に一定の電圧又は不変の電圧であることが企図されうる。更に、印加される電圧は、パルス電圧でありえ、パルス電圧は、予め決められた時間間隔中印加されることができ、パルス特性により、全動作時間中に存在しなくてよい。
【００１５】
例示の実施形態によれば、積分キャパシタンスが、半導体及び評価回路に電気的に結合されることができる。
【００１６】
電気結合が、積分キャパシタと半導体との間及び半導体と評価回路との間の導電接続として提供されることができる。積分キャパシタンスは、第１の接続部及び第２の接続部を有することができる。第１の接続部は、半導体及び評価回路に電気的に結合されることができる。第２の接続部は、基準電位に、特にグランド電位に接続されることができる。
【００１７】
本発明の例示の実施形態によれば、積分キャパシタンスは、第１の接続部及び第２の接続部を有することができ、第１の接続部は、トランジスタのドレイン接続に接続されることができ、第２の接続部は、基準電位に接続されることができる。
【００１８】
基準電位は、グランド電位でありうる。
【００１９】
本発明の例示の実施形態によれば、半導体は、チャージポンプに接続されることができる。
【００２０】
更に、チャージポンプが、入力電極に、特に検出器ユニットの電荷収集電極に、接続されることができる。
【００２１】
例示の実施形態によれば、チャージポンプは、第１の制御ラインによって制御されるように適応されることができる。
【００２２】
第１の制御ラインは、１つの制御ラインによりそれぞれ異なる検出器ユニットを制御するために、付加の検出器ユニットにも接続可能でありうる。
【００２３】
例示の実施形態によれば、半導体は、第２の制御ラインにより制御されるように適応されうる第１の電荷移動トランジスタに接続されることができる。
【００２４】
半導体は、制御ラインに電気的に接続可能なゲート接続を有することができる。更に、半導体は、第１の電荷移動トランジスタに電気的に接続可能なドレイン接続を有することができる。第１の電荷移動トランジスタは、ゲート接続、ドレイン接続及びソース接続を有しうるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、特にｎチャネルトランジスタでありうる。第１の電荷移動トランジスタのソース接続は、半導体に接続されることができる。
【００２５】
例示の実施形態によれば、第１の電荷移動トランジスタは、第１の電荷記憶キャパシタに接続されることができる。
【００２６】
第１の電荷移動トランジスタは、スイッチとして機能することができ、閉じた状態で、積分キャパシタから第１の電荷記憶キャパシタへ電荷を移動させることができる。
【００２７】
本発明の例示の実施形態によれば、第１の電荷移動トランジスタは、第２の電荷移動トランジスタに接続されることができ、第２の電荷移動トランジスタは、第３の制御ラインにより制御されるように適応されうる。
【００２８】
第２の電荷移動トランジスタは、スイッチとして機能することができ、閉じた状態で、第１の電荷記憶キャパシタから第２の電荷記憶キャパシタへ電荷を移動させることができる。更に、第１の電荷記憶キャパシタ、第２の電荷記憶キャパシタ、第１の電荷移動トランジスタ及び第２の電荷移動トランジスタが互いに接続されるのと同じ態様で、他の積分キャパシタ及び他の電荷移動トランジスタが、チェーン内で利用されてもよいことが企図されうる。
【００２９】
本発明の例示の実施形態によれば、第２の電荷移動トランジスタは、第２の電荷記憶キャパシタに接続されることができる。
【００３０】
第２の電荷移動トランジスタは、ゲート接続、ドレイン接続及びソース接続を有しうるＦＥＴ（電界効果トランジスタ）であり、特にｎチャネルトランジスタでありうる。第２の電荷移動トランジスタのゲート接続は、他の制御ラインに接続されることができる。
【００３１】
本発明の例示の実施形態によれば、電磁放射線を検出する検出器装置が提供されることができる。検出器装置は、本発明の例示の実施形態により、相互接続される複数の検出器ユニットを有することができる。
【００３２】
検出器装置は、垂直方向の制御ライン及び水平方向の制御ラインにより互いに接続されうる検出器ユニットのマトリックスを有することができる。
【００３３】
本発明の例示の実施形態によれば、電磁放射線を検出する方法が提供されることができる。方法は、衝突する電磁放射線を、電荷キャリアに変換するステップと、電荷収集電極において、変換された電荷キャリアを収集するステップと、を含む。方法は更に、電荷収集電極から評価回路への電流フローを提供するステップと、評価回路によって、収集された電荷キャリアに基づいて電磁放射線を評価するステップと、を含む。
【００３４】
電荷収集電極から評価回路への電流フローの提供は、半導体及び／又はチャージポンプによって行われることができる。更に、電荷収集電極をもつキャパシタンスを形成するように適応されるシールド電極を提供することも企図されうる。このようなシールド電極は、いくつかの検出器ユニットを有するＸ線装置の改善されたキャパシタンス特性を提供することができる。改善されたキャパシタンスは、複数の検出器ユニットを使用してＸ線装置のピクチャ評価の改善された制御を与えることができる。
【００３５】
本発明の例示の実施形態によれば、電磁放射線を検出するためのコンピュータプログラムが記憶されたコンピュータ可読媒体であって、コンピュータプログラムは、プロセッサによって実行される際、本発明による方法を制御する又は実行するように適応されうる、コンピュータ可読媒体が提供されることができる。
【００３６】
コンピュータ可読媒体は、フロッピーディスク、ハードディスク、ＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）記憶装置、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能プログラム可能リードオンリメモリ）等でありうる。
【００３７】
本発明の例示の実施形態によれば、電磁放射線を検出するためのプログラム要素が提供されることができる。プログラム要素は、プロセッサによって実行される際、本発明による方法を制御する又は実行するように適応されることができる。
【００３８】
本発明のこれらの及び他の見地は、以下に記述される実施形態から明らかになり、それらを参照して説明される。
【００３９】
更に、本発明の例示の実施形態及び本発明の見地は、それぞれの異なる主題に関して記述されている。具体的には、ある実施形態は、装置タイプの請求項に関して記述されており、他の実施形態は、方法タイプの請求項に関して記述されている。
【００４０】
しかしながら、当業者であれば、前述及び後述の説明から、特記されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴どうしの任意の組み合わせに加えて、異なる主題に関する特徴どうしの組み合わせ、特に装置の請求項の特徴と方法の請求項の特徴との組み合わせもまた、本願によって開示されていると考えられうることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ソリッドステートＸ線検出器の例示の実施形態を示す概略図。
【図２】間接Ｘ線変換検出器の回路の例示の実施形態を示す概略図。
【図３】直接変換Ｘ線検出器の回路の例示の実施形態を示す概略図。
【図４】本発明による回路の第１の例示の実施形態を示す概略図。
【図５】本発明による回路の第２の例示の実施形態を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図面の記述は概略的である。図１乃至図５の以下の記述において、同じ参照符号が、同一の又は対応する構成要素について使用されることができる。
【００４３】
図１は、ソリッドステートＸ線検出器１０１の例示の実施形態を示す。ソリッドステートＸ線検出器１０１は、ピクセルセル３０１のアレイ２０１、及び関連するラインドライバ回路２０２及び読み出し増幅器及び／又はマルチプレクサ２０３を有する。
【００４４】
図２は、間接Ｘ線変換検出器の回路の例示の実施形態を示す。図２の回路は、リセットライン３２１によって制御されるスイッチング装置３１２によって供給電圧にリセットされることが可能なフォトダイオード３１１を有する。この接続は、入力ノード３３７とも呼ばれる。Ｘ線又は光の露光は、入力ノード３３７の電圧を低下させる。読み出しの間、このノードの電圧は、通常はソースフォロワ３１３であるバッファによってコピーされ、制御ライン３２２によって作動される読み出しスイッチ３１４によって、読み出しライン３２３上に与えられる。ｐ−エピタキシャル層上の標準のＣＭＯＳプロセス内の通常のｎチャネルソースフォロワは、約０．８のゲインを有し、それゆえ、入力ノード３３７からの信号は、低下された形でのみ、読み出しラインにコピーされ、それにより、達成可能な信号対雑音比に影響を与えることに留意されたい。
【００４５】
図３に示される直接変換Ｘ線検出器の例では、フォトダイオード３１１が、電荷収集電極３３１及びシールド電極３３４によって置き換えられており、シールド電極３３４は、第１の例では基準電位３３６に接続されている。回路の他のコンポーネントもまた、基準電位３３６に接続されることができる。電荷収集電極３３１は、バックエンドスタックの上部金属に作られることができ、基準電極は、次に下の金属層に作られることができる。直接変換材料３３２は、電荷収集電極３３１に接続され、高電圧源３３５に接続される上部接点３３３を更に有する。
【００４６】
電極３３１及び３３４が、入力キャパシタンス（Ｃ＿ｉｎ）の大部分を形成し、残りのもの、すなわちリセットスイッチ３１２及びソースフォロワ３１３がこれと接続されるように配置される。
【００４７】
図３の回路の機能は、図２に記述される機能と同様である。違いは、図３においては直接変換材料から収集された電荷がピクセルキャパシタンスを満たし、それゆえ、これが入力ノード３３７の電圧を変えることができることである。
【００４８】
図４は、本発明による回路の第１の例示の実施形態を示す。図４の例示の実施形態では、図３と比較して、付加のトランジスタ３７１及び積分キャパシタ３７３が、電荷収集電極３３１とソースフォロワ３１３との間に配置される。トランジスタ３７１のゲートは、ライン３７２によって、ゲート−ソース電圧が特定の閾値を越える場合にソース−ドレイン電流が流れることができるような電圧に、永続的に保たれる。検出器がＸ線又は光に露呈されると、電極３３１において収集された電荷は、積分キャパシタ３７３に移され、その電圧を低下させる。積分容量は、露光後リセットされる。電荷収集電極３３１上の長期の電荷蓄積を回避するために、小さい電荷の注入が、チャージポンプ３７４を通じて時々必要でありえ、好適にはＸ線露光フレーム当たり一度必要である。チャージポンプ３７４は、制御ライン３７５によって制御される。この付加の電荷は、よく知られているものでありえ、後で実際の信号から減算されることができる。図４において、チャージポンプ３７４、積分キャパシタ３７３及びシールド電極３３４は、それぞれ基準電位３３６に接続されている。
【００４９】
図４の回路の残りのものは、図３と同じままである。積分容量３７３の電圧は、ソースフォロワ３１３及び読み出しスイッチ３１４を通じて、読み出しライン３２３に移動される。積分容量３７３は、回路の非常に高い感度を与える特定のアプリケーションに必要にされるのと同程度に小さく選択されることができる。
【００５０】
図５は、本発明による回路の第２の例示の実施形態を示す。図５は、ピクセルの動的なレンジを増大させる手段と組み合わせられた回路を示す。１又は複数の電荷移動トランジスタ３６０、３６１及び１又は複数の付加の電荷記憶キャパシタ３５１、３５２が、積分キャパシタ３７３に加えられる。図５は、２つの付加のステージを示しているが、１又は２より多くのステージへの変更が、当業者によって容易に行われる。積分キャパシタ３７３の電圧が或る下限に達する場合に第１のトランジスタ３６０がオンになるように、トランジスタ３６０、３６１のゲート電圧が、個々の制御ライン３４０、３４１によるセットされる。トランジスタ３７１を通って到来する他の電荷は、付加のキャパシタ３５１に移動される。このキャパシタ３５１の電圧が、或る下限に達すると、隣のトランジスタ３６１が、オンになり、更なる入力電荷をキャパシタ３５２へ移動させる。読み出しの間、第１のサブ画像は、最初にキャパシタ３７３単独を読み出すことによって形成される。これは、それらの制御ライン３４０、３４１を通じて電荷移動トランジスタ３６０、３６１を完全にオフにすることによって達成される。第２のサブ画像は、トランジスタ３６０が完全にオンにされ、積分キャパシタ３７３及びキャパシタ３５１上の集団的な電荷を読み出すことによって、形成される。次のサブ画像は、両方のトランジスタ３６０、３６１を完全にオンにすることによって形成され、従って、積分キャパシタ３７３、キャパシタ３５１及びキャパシタ３５２の集団的な電荷が読み出される。最終の画像が、有効な画像情報を有するサブ画像から、すなわち電荷が次のステージへ移動されなかった画像から、形成される。従って、最終の画像は、最小の積分キャパシタにより形成されることができ、最小の積分キャパシタは更に、最小のノイズ寄与及び最善の信号対雑音比を与える。すべての付加のキャパシタ３５１、３５２は、制御ライン３４０、３４１を通じて充分に高いゲート電圧を印加することによって、積分キャパシタ３７３と共にリセットされ、こうしてトランジスタ３６０、３６１を充分に活性化することができる。
【００５１】
図５に示されるピクセルは、トランジスタ３６０、３６１の１又は複数を充分に活性化することによって、固定のステップで感度を低下させるために使用されることもできる。これは、露光フェーズ又は積分フェーズの間にすでにキャパシタ３５１及び可能性としてキャパシタ３５２を積分キャパシタ３７３と並列にする。図５に示される回路は、部分的に、リーク電流から自己を保護する。ｎ−ＭＯＳリセットスイッチ３１２が、直接変換材料上の負の高電圧と共に使用される場合、高いリーク電流が、リセットスイッチをオンにし、電流が供給電圧にドレインされる。正の高電圧が使用される場合、同様に、ｐ−ＭＯＳリセットスイッチが、過剰な電流をドレインし、バッファを保護する。
【００５２】
言い換えると、本発明の例示の実施形態によれば、付加のトランジスタが、既存の大きい画素電極と、付加の専用のより小さい積分容量との間に提供される。このトランジスタのゲートは、特定の中間電圧に保たれることができ、それにより、電圧が特定の閾値を上回る限り、ソース−ドレイン電流が、画素電極から積分容量へ流れることができる。この電荷移動ステップは、有効入力キャパシタンスを低下させることができ、有効入力キャパシタンスは、小さい積分容量の選択及びその後のソースフォロワ増幅器のゲートによってのみ決定されることができる。
【００５３】
直接変換ソリッドステートＸ線検出器の場合、ピクセル表面のほぼ全体が、収集電極として機能する必要がありうる。この電極は、ピクセルキャパシタンスの一部であり、入力電荷及び基礎をなすエレクトロニクスからの妨害信号に非常に敏感である。それゆえ、基準電位に接続されるシールド電極が、収集電極の下に実現される必要がありえ、それにより、ピクセルキャパシタのための安定した第２の電極を提供し、不所望の妨害電流が電荷収集電極に達しないようにする。
【００５４】
電荷収集電極及びシールド電極の構成は、入力キャパシタンスを形成する。このキャパシタンスの値は、ピクセルサイズ及びピクセルを構築するために使用される実際の製作プロセスによって決定されることができ、多くの場合、望ましい値より大きく、その結果、回路の低い感度をもたらす。
【００５５】
入力キャパシタンスを低減するための他の可能性は、欧州特許出願公開第２００６１１７５２７号明細書に提案されるブートストラッピング回路又はピクセル内の専用の演算増幅器（オペアンプ）を使用することである。いずれの場合も、あらゆるピクセルに供給される永続的なバイアス電流が必要とされうるが、これは、より多くの行数をもつ大きいセンサにおいて実現するのが困難でありうる。
【００５６】
本発明は、直接Ｘ線変換及びＣＭＯＳエレクトロニクスを使用するピクセルエレクトロニクスを用いるすべての種類のＸ線検出器に適用されることができる。本発明は、間接Ｘ線変換を使用する光学イメージャのフォトダイオードに関しても適用されることができる。
【００５７】
アプリケーションは、心臓血管Ｘ線、汎用Ｘ線、神経学、整形外科、マンモグラフィ及び歯科イメージングを含むことができる。サーマルイメージング装置を提供するためにセンサ又は検出器ユニッ上で約１μｍ乃至約１５μｍの波長の放射線又は赤外線に反応する変換材料を利用することが企図されうる。
【００５８】
本発明は、開示される実施形態に制限されず、記述される実施形態に含まれる特徴に関して実現可能であるのと同様に多くの代替例を与える。
【００５９】
更に、「含む、有する(comprising)」という語は、他の構成要素又はステップを除外せず、「a」、「an」又は「one」という語は、複数を除外しないことに留意すべきである。
【００６０】
更に、個々の従属請求項において言及される特徴は、有利に組み合わせられることができる。
【００６１】
更に、上述の例示の実施形態に関して記述される特徴又はステップは、上述の他の例示の実施形態の他の特徴又はステップと組み合わせられて使用されることができることに留意すべきである。請求項における参照符号は、制限するものとして解釈されるべきでない。
【符号の説明】
【００６２】
１０１  Ｘ線検出器、２０１  アレイ、２０２  ライン駆動回路、２０３  読み出し増幅器／マルチプレクサ、３０１  検出器ユニット又はピクセルセル、３１１  フォトダイオード、３１２  スイッチング装置、３１３  ソースフォロワ、バッファ、３１４  読み出しスイッチ、３２１  リセットライン、３２２  制御ライン、３２３  読み出しライン、３３１  電荷収集電極、３３２  直接変換材料、３３３  上部接点、３３４  シールド電極、３３５  高電圧源、３３６  基準電位、３３７  入力ノード、３４０  第２の制御ライン、３４１  第３の制御ライン、３５１  第１の電荷記憶キャパシタ、３５２  第２の電荷記憶キャパシタ、３６０  第１の電荷移動トランジスタ、３６１  第２の電荷移動トランジスタ、３７１  トランジスタ、３７２  第４の制御ライン、３７３  積分キャパシタ、３７４  チャージポンプ、３７５  第１の制御ライン。
【図１】
2013510423.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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