JP2001508167A

JP2001508167A - デュアルゲートｔｆｔ電磁放射線画像形成装置を動作させる方法及び装置

Info

Publication number: JP2001508167A
Application number: JP50703097A
Authority: JP
Inventors: シング・スレンドラ・パル
Original assignee: リットンシステムズカナダリミテッド
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 2001-06-19
Also published as: EP0842539A1; EP0842539B1; DE69522720D1; WO1997005657A1; DE69522720T2; US6169286B1

Abstract

(57)【要約】デュアルゲートＴＦＴ電磁放射線画像形成装置を動作させる方法と装置であり、各ピクセル上の電気的状態が、放射線への暴露後および測定中に比較される。ピクセル電荷電極は、ピクセルがその線形動作範囲を超えて動作できるよう、放射線暴露に先立って所定電圧レベルにプリセットされる。

Description

【発明の詳細な説明】デュアルゲートＴＦＴ電磁放射線画像形成装置を動作させる方法及び装置発明の分野本発明は、一般的には電磁放射線画像形成装置(electromagnetic radiation i maging device）に関し、より詳細には、各ピクセルセンサーの線形範囲を超えてＸ線画像形成装置を動作させるための方法と装置に関する。発明の背景放射線検知のために薄膜トランジスタの二次元アレイを使用することは、当該技術においては公知である。L．E．Antonuk，J.Boudry，W．Huang，D．L．McSha n，E．J．Morton，J．Yorkston，M．J．LongoおよびR．A．Streetが、Amorphas Silicon Detector Array(MASDA)，MEDPHYS 19，1455（1992）で述べているように、ミシガン大学ではひとつの先行技術であるＸ線画像形成装置が当時開発されていた。先行技術であるこの検出器では、シンチレーション物質（例えば、蛍光画面またはCsl）が、Ｘ線を直に光に変換する。次いで、この光は、ａ−Si:Hフォトダイオードのアレイ上に衝突し、光強度に比例する電荷を生ずる。発生させられたこの電荷は、コンデンサ上に蓄えられて、各ラインがアドレスされると、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を介して読み出される。トロント大学では研究者により、別の先行技術である検出器が開発されており、そこではＸ線が直に電荷に変換される。このシステムは、W．ZhaoとJ．S．Row landsが、Selenium Active Matrix Universal Read-out Array Imager(SAMRAI) ，Medical Imaging VII:Physics of Medi cal Imaging SPIE（1933）で述べている。先行技術であるこれら両方のMASDAとS AMURAIのデバイスは、アレイのアドレスされた各列のために、線Ｘ強度に比例する電荷（または総合電流）を測定することが必要である。放射線により発生される電荷を直に測定する代わりに、電界効果トランジスタのゲート上に電荷が堆積できるようにして、チャネルを通る電流を変調することが、当該技術では公知である。この取り組みは、電界効果トランジスタ固有の増幅機能を利用しており、また、必然的に電荷を破壊することなく信号が測定されることを可能にする。放射線検知に対するこの先行技術の取り組みは、米国特許第5,182,624号および第5,235,195号（Tran他）で開示されている。この取り組みのビデオカメラ用途への変更態様も提案されている。（Z-S．Hua ngおよびT．Ando著、IEEE Transactions on Electronic Devices，ED-37，1432 頁（1990年）と、F．Andoh，K．Taketoshi，J．Yamasaki，M．Sugawara，Y．Fuj ita，K．Mitani，Y．Matuzawa，K．MiyataおよびS．Araki著、Proceedings of I EEE International Solid State Circuits Conference，212頁（1990年）とを参照のこと。）この変更態様において、各ピクセル配置には３つのトランジスタ回路が使用されている。これらトランジスタのうちのひとつは、列選択のために使用され、もうひとつは、放射線誘起電荷に比例する電流を変調するために使用され、第３のトランジスタは、次の列がアドレスされるとき、放射線誘起電荷をクリアするために使用される。このような先行技術のシステムのひとつの欠点は、ピクセルアレイがセンサーの非線形性に煩わされ、よって、ピクセル相互間の整合と、寄生的キャパシタンスの低減とを確保すべく、その製造プロセスで極めて精確なフォトリソグラフィが必要とされる点である。更に、そのような先行技術のデバイスは、各ピクセルの線形範囲での動作に制限され、よって、検出可能な放射線誘起電荷の範囲を制限することになる。発明の要約本発明に従い、デュアルゲート薄膜トランジスタを使用して電磁放射線画像形成装置を駆動するために、新しい方法と装置が提供される。先行技術を克服する本発明によりもたらされる主要な利点は、ピクセルレベルでセンサーの非線形性をなくすことである。この利点は、好ましくはバイアス電圧範囲にほぼ等しい前記ピクセルの動作の範囲を選択することにより、かつ測定中にピクセルを複製して、放射線への暴露に由来するピクセルの電気的状態と比較することにより達成される。ピクセル電荷電極は、ピクセルがその線形動作範囲を超えて動作させられることができるように、放射線暴露に先立ち所定の電圧レベルにプリセットされる。本発明に従う画像形成装置は、センサーが線形範囲での動作に制限されないので、より広い検出範囲にわたって動作することが可能である。更に、本発明に従う画像形成装置の実施は、ピクセル相互間の整合を必要としないので、先行技術のシステムよりも、いっそう緩い製造設計標準によって簡易化される。本発明に従う電磁放射線画像形成装置を駆動するための方法と装置は、内容が引用されて本明細書中に組み込まれた、本出願人の国際特許出願番号PCT/CA94/0 0077，１９９４年２月１１日出願、で述べられ、かつ請求されたデュアルゲート薄膜トランジスタを用いて、電磁放射線画像形成装置において有利に利用できる。図面の簡単な説明好ましい実施例の詳細な説明は、ここで単独の図面を参照して以下に記載する。ここで、１Ａと１Ｂの両部分を含む図１は、好ましい実施例に従うデュアルゲートＴＦＴ電磁放射線画像形成装置用の、寄生的なものの影響を受けない、広いダイナミックレンジのドライバの概略ブロック図である。好ましい実施例の詳細な説明図１は、本発明に従う４×３ピクセルのイメージ・アレイを示す。各ピクセルは、独立トップコンタクトＴＯに接続されるひとつの電極と、デュアルゲートＴＦＴＴ１の一方のゲートに接続され、更なるＴＦＴＴ２のドレインに接続される対向電極と、を有する放射線−電荷変換器Ｘを備える。変換器Ｘは、電磁放射線を電子ホール対に直に変換するためのアモルファスセレニウム、または任意の他の適切な材料から製作することができる。各変換器Ｘ用のトップ電極ＴＯは、全ての変換器用の共通端子へ接続することができ、また用途に応じて個別に接続することができる。各ピクセルは、ふたつの入力ソースラインに接続される。第１のソースラインＳＯは、ＤＣ電源１から、各ＴＦＴＴ１のソースに印加するためのＤＣ電圧を受け取る。ＤＣ電圧レベルは、電源１に与えられる制御信号ＶＣ１により設定される。他の入力ソースラインＬＮは、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ３から、各ＴＦＴＴ２のソースに印加するための制御された可変電圧を受け取る。Ｄ／Ａコンバータ３からのＤＣ電圧出力は、デジタル入力値ＶＣ２により設定される。単一の信号出力検出ラインＳＥは、ピクセルの各コラムのために設けられる。各ＴＦＴＴ１のドレインは、関連する出力検出ラインＳＥに接続され、この出力検出ラインは、更に、関連する比較器ＣＯに接続される。このようにして、図１から分かるように、ふたつの入力ソースライン（ＳＯとＬＮ）は、平行する２列のピクセル間で共有されるが、検出ライン（ＳＥ）は独立している。ＴＦＴＴ１とＴ２の、別々の電圧源（すなわち、ＤＣ電源１およびＤ／Ａコンバータ３）への同時接続と同じく、ＴＦＴＴ１とＴ２の独立したスイッチングのために、各ピクセルは、２本のゲートライン（Ｇ１とＧ２）により制御される。各検出ラインＳＥは、対である同一のコンデンサＣ１とＣ２の一方に、スイッチＳ１とＳ２の位置に依存して接続される。コンデンサＣ１とＣ２も、接地接続されるとともに、スイッチＳ１とＳ２を介して関連する比較器ＣＯのそれぞれの入力部に接続される。このように、スイッチＳ１とＳ２は、コンデンサＣ１とＣ２を選択的に接地するように動作して、検出ラインＳＥを、コンデンサＣ１とＣ２の一方に接続するとともに、コンデンサＣ１とＣ２を、比較器ＣＯのそれぞれの入力部に接続する。動作においては、ＴＦＴＴ１のトップゲート電極が、先ず所定電圧Ｖ１に設定され、ここでＶ１は、零ボルトまたは任意の他の所定値であり得る。このトップ電極電圧をプリセットするために、Ｄ／Ａコンバータ３が所要電圧Ｖ１を発生し、ＴＦＴＴ２をイネーブル化するためにゲートラインＧ２にイネーブル電圧が印加され、各電荷変換器ＸのトップコンタクトＴＯが接地される。この動作に従い、ＴＦＴＴ１を動作させるために所定のセンサーー範囲が選択される。このことは、上で検討したように、拡張された動作範囲は、ＴＦＴバイアス電圧範囲よりも一般的にははるかに小さい（普通は１／２以下）、ピクセルの通常動作線形範囲の外側にある。本発明の駆動構成により提供されるこの拡張動作範囲は、バイアス電圧範囲とほぼ一致することが好ましい。次いで、ＴＦＴアレイが放射線（例えば、Ｘ線）に暴露されることにより、電荷変換器Ｘ内に電子ホール対が発生する。放射線暴露中、トップコンタクトＴＯは、常時は、高電圧源に接続されているが、トップゲートＴＦＴＴ１に非零電圧Ｖ１が印加されていた場合、交番する適切な電圧源に接続できる。最後に、Ｔ１ＴＦＴのトップ電極により獲得された電荷が、列毎のベースで、以下のように測定される。先ず、Ｃ１とＣ２のコンデンサが放電され、それぞれのスイッチＳ１とＳ２とを介して接地する。次に、ＤＣ電源１は、所定の電圧Ｖ２を発生する。この電圧Ｖ２は、使用されるＴＦＴ技術に依存する。選択された列のゲートラインＧ１は、イネーブル化され、Ｃ１コンデンサは、Ｔ１ＴＦＴのトップ電極上の電荷（すなわち、ピクセル上の電荷に比例する電荷）がそれぞれのコンデンサＣ１上に蓄えられるように、所定時間、対応する検出ラインＳＥに切り替えられる。次に、選択された列のための第２のゲートラインＧ２がイネーブル化される。最後に、Ｄ／Ａコンバータ３からの出力電圧が、最低レベルから逐次増分され、Ｄ／Ａコンバータ３からの逐次的な各出力電圧に関して、各ソースラインのために一連の動作が以下の通りなされる：Ａ）コンデンサＣ１を参照して上で検討した所定時間と同様の所定時間、検出ラインＳＥにコンデンサＣ２を接続する。Ｂ）関連する比較器ＣＯを介して、それぞれのコンデンサＣ１とＣ２上の電荷を比較する。Ｃ）コンデンサＣ２上の電圧が、それぞれのコンデンサＣ１での電圧よりも大きい場合、その特定コラムのためのステップＧに進む。Ｄ）コンデンサＣ２を放電させる。（プロセス制御がステップＧに分岐する場合を除く）Ｅ）Ｄ／Ａコンバータ３の出力を増分する。（すなわち、そこへのデジタル入力を増分することにより）Ｆ）ステップＡへ進む。Ｇ）特定のピクセル上に存在する電荷量を示す、Ｄ／Ａコンバータ３へのデジタル入力値を読む。Ｈ）すべてのピクセル列上の電荷が検出されるまで、ステップＡからＨを継続する。要約すると、本発明の方法と装置は、電荷リーク、寄生的キャパシタンス、およびピクセルレベルでのセンサーの非線形性、の影響を有効になくし、その結果、デュアルゲートＴＦＴアレイを利用する放射線画像形成装置の容易な製造とともに、より広いピクセル検出範囲がもたらされる。本発明を理解する者は、本明細書に付帯する請求の範囲により提供される範囲から逸脱することなく、他の実施例あるいは変形例を考えつくことができる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成９年６月２０日（１９９７．６．２０）【補正内容】【図１Ａ】【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】平成９年９月８日（１９９７．９．８）【補正内容】請求の範囲１ａ）第１と第２の制御ライン；ｂ）第１と第２の入力ソースライン；ｃ）出力検出ライン；ｄ）電荷を放射線に変換するための変換器であって、第１と第２のコンタクトを有し、前記第１のコンタクトは、バイアス電圧のソースに接続される変換器；ｅ）前記第１の制御ラインに接続される第１の制御入力部と、前記変換器の前記第２のコンタクトに接続される第２の制御入力部と、前記第１の入力ソースラインに接続される第１の信号端子と、前記出力検出ラインに接続される第２の信号端子とを有する第１のトランジスタデバイス；ｆ）前記第２の制御ラインに接続される制御入力部と、前記第２の入力ソースラインに接続される第１の信号端子と、前記第１のトランジスタの第２の制御入力部に接続される第２の信号端子とを有する第２のトランジスタ；ｇ）前記第１の入力ソースラインに接続される、定電圧のソース；ｈ）前記第２の入力ソースラインに接続される、制御された可変電圧のソース；ｉ）接地と前記出力検出ラインとの間で切り替え可能な第１のコンデンサ；ｊ）接地と前記出力検出ラインとの間で切り替え可能な第２のコンデンサ；ｋ）前記第１と第２のコンデンサにそれぞれ接続される第１と第２の入力部と、出力部とを有する比較器；を備える電磁放射線イメージセンサー。２前記第１と第２のトランジスタが薄膜トランジスタである請求の範囲３のセンサー。３前記定電圧のソースがＤＣ電源回路である請求の範囲３のセンサー。４制御される可変電圧の前記ソースが、デジタル−アナログコンバータである請求の範囲３のセンサー。５請求の範囲１の電磁放射線イメージセンサーを動作させネ方法であって： i）制御された可変電圧の前記ソースを介して、第１の所定電圧を発生するステツプ； ii）前記第２の制御入力部を前記所定電圧にプリセットするステップ； iii）前記変換器を放射線に暴露するステップ； iv）前記第１と第２のコンデンサを放電するステップ； v）前記第１のトランジスタをイネーブル化して、前記第１のコンデンサを前記出力検出ラインに接続し、これにより、前記放射線を表す、前記第１のコンデンサ上の電圧を蓄えるステップ； vi）制御される可変電圧の前記ソースを介して逐次の更なる所定電圧を発生させるステップであって、前記逐次の更なる電圧のそれぞれは、前記逐次中の先行する電圧よりも大きいものであるステップ； vii）前記第２のコンデンサ上に前記逐次の更なる電圧を逐次蓄えるステップ； viii）前記更なるそれぞれの電圧のために、前記第２のコンデンサ上の電圧が前記第１のコンデンサ上の電圧より大きいことを前記出力が示すまで、前記比較器の前記出力を監視するとともに前記第２のコンデンサを放電し、これにより、制御される可変電圧の前記ソースにより発生させられる電圧が前記変換器上の電荷に対応することを表示するステップ；からなる方法。６前記第２の制御入力を前記所定電圧にプリセットする前記ステップは、前記第１のトランジスタをイネーブル化するために前記第２の制御ラインにイネーブル電圧を印加し、それによって前記第２の入力ソースラインからの前記所定電圧を、前記第２の制御入力部へ印加するステップと、前記変換器の前記第１の接点を接地するステップとを更に有する請求の範囲５の方法。７前記第１のトランジスタをイネーブル化する前記ステップは、前記第１と第２のコンデンサを放電するステップと、前記第１の制御ラインへイネーブル信号を印加するステップとを有する請求の範囲５の方法。８前記逐次の更なる所定電圧を発生させる前記ステップと、前記逐次の更なる所定電圧を前記第２のコンデンサ上に蓄えるステップと、前記比較器の前記出力を監視するステップは、Ａ）前記第２のコンデンサを、前記出力検出ラインに接続するステップ；Ｂ）前記第１と第２のコンデンサのそれぞれの上の電圧を比較するステツプ；Ｃ）前記第１のコンデンサ上の電圧が、前記第２のコンデンサ上の電圧以上である場合、前記第２のコンデンサを放電し、前記更なる所定電圧を増分して、ステップＡへ戻るステップ；Ｄ）前記第２のコンデンサ上の電圧が、前記第１のコンデンサ上の電圧より大きい場合、前記更なる所定電圧を、前記変換器上の電荷と等価であるとして識別するステップ；を更に有する請求の範囲５の方法。９請求の範囲３の電磁放射線イメージセンサを動作させる方法であって： i）制御される可変電圧の前記ソースを介して、第１の所定電圧を発生させるステップ； ii）前記第２の制御ラインへイネーブル電圧を印加するステップ； iii）前記変換器の前記第１のコンタクトを接地するステップ； iv）前記変換器を、放射線に暴露するステップ； v）前記第１と第２のコンデンサを放電するステップ； vi）前記第１の制御ラインにイネーブル信号を印加するステップ； vii）前記第１のコンデンサを、前記出力検出ラインに接続し、これにより、前記放射線に比例する電荷を、前記第１のコンデンサ上へ蓄えるステップ； viii）前記第２の制御ラインにイネーブル電圧を印加するステップ； ix）制御された可変電圧の前記ソースを最低電圧に再設定するステップ； x）逐次に、Ａ）前記第２のコンデンサを前記出力検出ラインに接続するステツプ；Ｂ）前記第１と第２のコンデンサのそれぞれの上の電圧を比較するステップ；Ｃ）前記第１のコンデンサ上の電圧が、前記第２のコンデンサ上の電圧以上である場合、前記第２のコンデンサを放電して、前記更なる所定電圧を増分し、ステップＡ）へ戻るステップ：Ｄ）前記第２のコンデンサ上の電圧が、前記第１のコンデンサ上の電圧より大きい場合、前記更なる所定電圧が、前記変換器上の電荷と等価であるとして識別するステップ；からなる方法。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】

Claims

【特許請求の範囲】１ａ）電磁放射線に暴露されていることに応答して、電荷を発生するための変換器であって、前記電荷は前記放射線に比例する変換器；ｂ）通常の線形動作範囲により特徴付けられるデュアルゲートスイッチングトランジスタであって、前記電荷を信号電圧として蓄えるために前記電荷変換器に接続される第１のゲートと、前記トランジスタがゲート電圧の印加に応答して前記電荷を表す電流を導通することをイネーブル化するための第２のゲートとを含み、前記トランジスタは、ゲート電圧のバイアス電圧範囲内で動作可能であり、前記バイアス電圧範囲は、前記通常の線形動作範囲より大きいトランジスタ；及びｃ）前記通常の線形動作範囲の外側の前記バイアス電圧範囲内で前記トランジスタを動作させるために、前記変換器の前記電磁放射線への暴露に先立って、前記第１のゲートを所定電圧にプリセットするための回路；を具備するイメージセンサー。２更に、ｄ）それぞれの逐次デジタル入力信号を受け取ることに応答して、逐次のＤＣ電圧を発生させて、前記第１のゲートに印加し、これにより、前記トランジスタが、前記ＤＣ電圧を表す逐次の更なる電流を導通させるデジタル−アナログコンバータ；ｅ）前記電流を受け取り、交差する第１の比較電圧を創出するための第１のコンデンサ；ｆ）前記逐次の更なる電流を受け取り、交差する逐次の更なる比較電圧を創出するための第２のコンデンサ；及び、ｇ）前記第１の比較電圧を受け取って前記逐次の更なる比較電圧と比較し、前記両比較電圧が等価の場合、出力信号を発生させ、よって、前記出力信号が発生される時に発生されているデジタル信号が前記電荷を表す、比較回路；を有する請求の範囲１のイメージセンサー。３ａ）第１と第２の制御ライン；ｂ）第１と第２の入力ソースライン；ｃ）出力検出ライン；ｄ）電荷を放射線に変換するための変換器であって、第１と第２のコンタクトを有し、前記第１のコンタクトは、バイアス電圧のソースに接続される変換器；ｅ）前記第１の制御ラインに接続される第１の制御入力部と、前記変換器の前記第２のコンタクトに接続される第２の制御入力部と、前記第１の入力ソースラインに接続される第１の信号端子と、前記出力検出ラインに接続される第２の信号端子とを有する第１のスイッチングデバイス；ｆ）前記第２の制御ラインに接続される制御入力部と、前記第２の入力ソースラインに接続される第１の信号端子と、前記第１のスイッチングデバイスの第２の制御入力部に接続される第２の信号端子とを有する第２のスイッチングデバイス；ｇ）前記第１の入力ソースラインに接続される定電圧のソース；ｈ）前記第２の入力ソースラインに接続される、制御された可変電圧のソース；ｉ）接地と前記出力検出ラインとの間で切り替え可能な第１のコンデンサ；ｊ）接地と前記出力検出ラインとの間で切り替え可能な第２のコンデンサ；ｋ）前記第１と第２のコンデンサにそれぞれ接続される第１と第２の入力部と、出力部とを有する比較器；を備える電磁放射線イメージセンサー。４前記第１と第２のスイッチングデバイスが薄膜トランジスタである請求の範囲３のセンサー。５前記定電圧のソースがＤＣ電源回路である請求の範囲３のセンサー。６制御された可変電圧の前記ソースが、デジタル−アナログコンバータである請求の範囲３のセンサー。７請求の範囲３の電磁放射線イメージセンサーを動作させる方法であって：ｉ）制御された可変電圧の前記ソースを介して、第１の所定電圧を発生するステップ； ii）前記第２の制御入力部を前記所定電圧にプリセットするステップ； iii）前記変換器を放射線に暴露するステップ； iv）前記第１のスイッチングデバイスをイネーブル化して、前記第１のコンデンサを前記出力検出ラインに接続し、よって、前記放射線を表す、前記第１のコンデンサ上の電圧を蓄えるステップ； v）制御される可変電圧の前記ソースを介して逐次の更なる所定電圧を発生させるステップであって、前記逐次の更なる電圧のそれぞれは、前記逐次中の先行する電圧よりも大きく； vi）前記第２のコンデンサ上に前記逐次の更なる電圧を逐次蓄えるステップ； vii）前記更なるそれぞれの電圧のために、前記第２のコンデンサ上の電圧が前記第１のコンデンサ上の電圧より大きいことを前記出力が示すまで、前記比較器の前記出力を監視し、これにより、制御される可変電圧の前記ソースにより発生させられる電圧が前記変換器上の電荷に対応することを表示するステップ；からなる方法。８前記第２の制御入力を前記所定電圧にプリセットする前記ステップは、前記第１のスイッチングデバイスをイネーブル化するために前記第２の制御ラインにイネーブル電圧を印加し、それによって前記第２の入力ソースラインからの前記所定電圧を、前記第２の制御入力部へ印加するステップと、前記変換器の前記第１のコンタクトを接地するステップとを更に有する請求の範囲７の方法。９前記第１のスイッチングデバイスをイネーブル化する前記ステップは、前記第１と第２のコンデンサを放電するステップと、前記第１の制御ラインへイネーブル信号を印加するステップとを有する請求の範囲７の方法。１０前記逐次の更なる所定電圧を発生させる前記ステップと、前記逐次の更なる所定電圧を前記第２のコンデンサ上に蓄えるステップと、前記比較器の前記出力を監視するステップは、Ａ）前記第２のコンデンサを、前記出力検出ラインに接続するステップ；Ｂ）前記第１と第２のコンデンサのそれぞれの上の電圧を比較するステツプ；Ｃ）前記第１のコンデンサ上の電圧が、前記第２のコンデンサ上の電圧以上である場合、前記第２のコンデンサを放電し、前記更なる所定電圧を増分して、ステップＡへ戻るステップ；Ｄ）前記第２のコンデンサ上の電圧が、前記第１のコンデンサ上の電圧より大きい場合、前記更なる所定電圧を、前記変換器上の電荷と等価であるとして識別するステップ；を更に有する請求の範囲７の方法。１１請求の範囲３の電磁放射線イメージセンサーを動作させる方法であって： i）制御された可変電圧の前記ソースを介して、第１の所定電圧を発生するステップ； ii）前記第２の制御ラインへイネーブル電圧を印加するステップ； iii）前記変換器の前記第１のコンタクトを接地するステップ； iv）前記変換器を放射線に暴露するステップ； v）前記第１と第２のコンデンサを放電するステップ； vi）前記第１の制御ラインにイネーブル信号を印加するステップ； vii）前記第１のコンデンサを、前記出力検出ラインに接続し、よって、前記放射線に比例する電荷を、前記第１のコンデンサ上に蓄えるステップ； viii）前記第２の制御ラインにイネーブル電圧を印加するステップ； ix）制御される可変電圧の前記ソースを最低電圧に再設定するステップ； x）逐次に、Ａ）前記第２のコンデンサを前記出力検出ラインに接続するステツプ；Ｂ）前記第１と第２のコンデンサのそれぞれの上の電圧を比較するステップ；Ｃ）前記第１のコンデンサ上の電圧が、前記第２のコンデンサ上の電圧以上である場合、前記第２のコンデンサを放電して、前記更なる所定電圧を増分し、ステップＡ）へ戻るステップ；Ｄ）前記第２のコンデンサ上の電圧が、前記第１のコンデンサ上の電圧より大きい場合、前記更なる所定電圧が、前記変換器上の電荷と等価であるとして識別するステップ；からなる方法。１２ａ）電磁放射線に暴露されていることに応答して、電荷を発生するための変換器であって、前記電荷は前記放射線に比例する変換器；ｂ）前記電荷を信号電圧として蓄えるために前記電荷変換器に接続される第１のゲートと、前記トランジスタをイネーブル化し、ゲート電圧の印加に応答して前記電荷を表す第１の電流を導通させるための第２のゲートとを含むデュアルゲートスイッチングトランジスタ；ｃ） i）前記第１の電流を第１の比較電圧に変換し、 ii）逐次の測定電圧を発生させて、前記第１のゲートに印加し、 iii）前記逐次の測定電圧を表す逐次の電流を導通させるために、前記第２のゲートを介して前記トランジスタを逐次イネーブル化し、 IV）前記逐次の電流を、逐次の更なる比較電圧にコンバートし、 V）前記第１の比較電圧を前記逐次の更なる比較電圧と比較し、前記第１の比較電圧と、前記更なる比較電圧のうちのひとつとが対応すると、前記更なる比較電圧の前記ひとつに対応する測定電圧を、前記電荷を表すとして選択し、これにより、前記測定が、前記電荷の前記発生と蓄えと同一の電気的状態の下でなされる；ことによって前記電荷を測定するための回路；を備えるイメージセンサー。１３前記信号電圧を測定するための前記回路は：更に、 d）それぞれの逐次デジタル入力信号の受取に応答して、前記更なる測定電圧を発生させて、前記第１のゲートに印加するためのデジタル−アナログコンバータ；ｅ）前記第１の比較信号を受け取り、前記逐次の更なる比較電圧と比較し、両電圧の間が等価である場合に出力信号を発生し、よって、前記出力信号が発生される時に発生されるデジタル信号が前記電荷の数字表示を形成する比較回路；を備える請求の範囲１２のイメージセンサー。