JP2007523535A - 画像センサ - Google Patents

Abstract

画像センサは、複数のピクセルを持つ。各ピクセルはフォトダイオード(12)、１より大きなゲインの大きさを持つ電圧増幅器(16)、及び電圧増幅器により充電されるサンプリング・キャパシタ(18)を持つ。この装置において、各ピクセルは、電圧増幅を介してゲインを提供する。これは、サンプリング・キャパシタが小さいサイズに保たれることを可能にする。その結果、ピクセル回路は、可能な限り小さな空間を占めることになり、それにより、大きな開口ピクセルが形成されることを可能にする。ソースフォロワー・バッファトランジスタ(49)が、電圧増幅器に対する入力に与えられる。これは、電圧増幅器の出力トランジスタの寄生容量から生じる電荷共有の効果を克服する。

Description

本発明は画像センサに関し、例えば、固体(solid state)X線画像化デバイスとして使用する、画像センシングピクセルのアレイを持つ画像センサに特に関する。

現在病院で使用されている画像増強装置を置き換えるために、固体X線画像化デバイスを開発することに関し、重要な関心が存在する。

様々なピクセル構成が提案される。そこでは、各ピクセルが、フォトダイオードのような光感知素子と、少なくとも１つのスイッチングデバイスとを有する。例えば、１つの知られたピクセルデザインは、単一の薄膜トランジスタ(TFT)とフォトダイオードとを有する。露光(exposure)期間の間、フォトダイオードがアイソレートされるよう(isolated)、TFTはオフにされる。入射光は、少量の搬送電流が生成されることをもたらし、それは、ダイオードの寄生自己容量が放電されることを引き起こす。次の読み出しの間、そのダイオードの容量はリセットされ、電荷の変化が増幅器により検出される。

画像センサピクセルの信号対ノイズ比を改善するために、インピクセル(in-pixel)ゲインを与えることも提案されている。これは、フラットダイナミックX線検出(FDXD)において特に望ましい。インピクセル増幅は、追加的な電子ノイズが導入される前に行われる。

インピクセルゲインを達成するための１つの方法は、フォトダイオードにより生成される電荷より大きな、サンプリング・キャパシタに格納される電荷を伴う、追加的なストレージ／サンプリング・キャパシタをピクセル構成内に含めることである。そして、サンプリング・キャパシタの電荷は、読み出し増幅器により測定されることができる。

国際公開第01/57554号は、ユニタリゲイン電圧バッファとして機能するソース・フォロワー(source follower)回路装置に対して、ピクセルフォトダイオードにおける電圧(照射レベル(illumination level)を表わすものである)が与えられるピクセル構成を開示する。出力電圧は、サンプリング・キャパシタを充電し、ピクセルのゲインは、サンプリング・キャパシタの容量とピクセル容量との比に依存する。回路は、いわゆる「ダブル・コリレーティッド・サンプリング(相関二重サンプリング)」(DCS)と呼ばれる原理に基づいて動作する。ダブルサンプリング手法は、サンプリング・キャパシタのリセットによって引き起こされるノイズを除去し、低ノイズ増幅にとって特に望ましい。DCSは、センサ素子のリセット状態に対応するサンプリング・キャパシタにおける電圧をサンプリングすることを含む。その結果、サンプリング・キャパシタに対する電荷の連続的な流れが、センサ素子における電圧の変化を表わし、センサ素子のリセット状態に依存しない。

この回路はうまく動作するが、この手法における１つの問題は、サンプリング・キャパシタに必要な領域である。それは、達成されることができる可能な分解能を制限する可能性がある。しかしながら、低ノイズでのピクセルゲインを提供する必要性が存在する。

ピクセル回路内での電圧増幅を提供することが本願出願人により提案されている。これは、使用されるサンプリング・キャパシタを一層小さくすることを可能にする。

しかしながら、電圧増幅回路の使用に関連する問題が、ミラー(Miller)効果の結果として生じる。特に、入力電荷のいくらかが、ドライブトランジスタの入力ストレージ容量と、ゲートソース間の寄生容量との間で共有されることを電圧増幅器の入力インピーダンスがもたらす。ミラー効果は、この段での外見上の寄生容量を増加させる傾向にある。

本発明によれば、複数のピクセルを有する画像センサが与えられる。各ピクセルは：
光センサ素子であって、その素子におけるセンサ電圧が、その素子に入射する光に基づき変化する、光センサ素子と、
１より大きなゲインの大きさを持つ電圧増幅器と、
その電圧増幅器により充電されるサンプリング・キャパシタとを有し、
前述の電圧増幅器が、第１及び第２のトランジスタを直列に有し、その電圧増幅器に対する入力がその第１のトランジスタのゲートに与えられ、その出力は、その第１のトランジスタと第２のトランジスタとの間の接点により規定され、
各ピクセルは、更に、第３のトランジスタを有し、その第３のトランジスタのゲートは、光センサ素子の１つの端子に接続され、その第３のトランジスタのソースは、第１のトランジスタのゲートに接続されている。

この装置において、各ピクセルは、電圧増幅を介してゲインを提供する。これは、サンプリング・キャパシタが小さいサイズに保たれることを可能にし、その結果、ピクセル回路が、可能な限り小さい空間を占める。それにより、大きな開口ピクセルが形成されることを可能にする。２つの直列接続されたトランジスタの増幅器構成は、ゲートソース間電圧信号の電圧増幅を与えるよう、均等なソースドレイン間電流に対する要件を利用する。第３のトランジスタは、信号増幅の前段のバッファとして機能する。そして、これは、電圧増幅器の第１のトランジスタの寄生容量から生じる電荷共有の効果を克服する。

光センサ素子の自己容量は、フォトダイオード電圧を一時的に格納するには十分であるけれども、好ましくは、各ピクセルは、その光センサ素子に接続されるピクセルストレージキャパシタを更に有する。サンプリング・キャパシタの容量は、ピクセルストレージキャパシタの容量の１０倍よりも少なく、好ましくは、ピクセルストレージキャパシタの容量の２倍よりも少ない。ピクセルストレージキャパシタの容量に等しくてもよい。

従って、サンプリング・キャパシタの大きさが最小に保たれることができる。

サンプリング・キャパシタの容量は、0.5 pFから3 pFまでの範囲内にあることができる。光センサの自己容量又はピクセルストレージキャパシタの容量は、ここでも0.5 pFから3 pFまでの範囲内にあることができる。電圧増幅器のゲインの大きさは、2かた5までの範囲内にあることができる。

電圧増幅器の出力は、好ましくは、サンプリング・キャパシタの１つの端子に接続される。サンプリング・キャパシタの他の端子は、出力スイッチを介してピクセル出力に接続される。この出力スイッチは、電荷検出増幅器をその出力に接続するためと、リセット動作をするためとの両方に使用されることができる。好ましくは、各ピクセルは、光センサ素子における固定電位を印加する入力スイッチを更に有し、それによりリセット機能を提供する。

本発明は、それぞれが画像センサのピクセルを形成する複数の光センサ素子を用いて検出される画像の光強度を測定する方法も提供する。その素子におけるセンサ電圧は、その素子に入射する光に基づき変化する。その方法は：
ソースフォロワー・バッファトランジスタを介して、センサ電圧をインピクセル電圧増幅器に与え、
そのソースフォロワー・バッファトランジスタにより与えられる電圧を、１より大きなゲインの大きさを持つインピクセル電圧増幅器を用いて増幅し、
サンプリング・キャパシタを増幅された電圧で充電し、そのサンプリング・キャパシタを充電するのに必要な電荷の流量を測定することを有する。

好ましくは、センサ電圧を増幅する前にリセット動作が実行される。そのリセット動作は、知られた電位をサンプリング・キャパシタの１つの端子に印加し、及び知られた電位をセンサ素子に対して印加することを有し、その増幅された電圧は、サンプリング・キャパシタの他の端子に対して連続的に印加される。

このリセット動作は、リセットピクセルに対応する電圧増幅器の出力を標本化し、ダブル・コリレーティッド・サンプリングが実現されることができる。

本発明の実施例が、対応する図面を参照し、対応する図面に示されるよう、以下例示を介して説明されることになる。

図１は、固体画像センサに使用する、本願出願人により提案されるピクセル構成を概略的な形式で示す。

ピクセル１０は、フォトダイオードの形式で、光センサ素子１２を有する。

フォトダイオード信号は、入力される光に依存し、規定された時間−サンプル時間に対して流れる電流の形式である。従って検出される信号は、流れ電荷(flow charge)であり、それは、照射(illumination)の間フォトダイオードの自己容量を放電する少量の搬送電流である。この電荷の流量は、ピクセルキャパシタ１４により電圧に変換される。

こうして、フォトダイオードにおける電圧が、フォトダイオードへ入射する光に基づき変化する。以下の例においては、ピクセルキャパシタ１４は、フォトダイオードとは別の部品であるが、フォトダイオードの自己容量は同じ機能を実行することができる。

図１において、ピクセルキャパシタ１４は、フォトダイオードの出力(カソード)と接地との間に接続される。その代わりに、ピクセルキャパシタはフォトダイオードと並列に存在することもできる。各ピクセルのフォトダイオードは、電圧供給線１５に対して、そのアノードで接続される。

フォトダイオードにより与えられる電圧Vinは、インピクセル増幅器１６でゲインGで増幅される。その結果、増幅器の出力にあるサンプリング・キャパシタ１８は、フォトダイオードの電圧より高い電圧へ充電される。結果として、より大きな電荷の流量が必要とされ、この流れ電荷は、ピクセルの出力として測定される。

サンプリング・キャパシタ１８がピクセルキャパシタ１４と同じ容量を持つ場合、ピクセルのゲインは、Gであり、電荷のゲインはない。しかしながら、その回路が、電荷ゲインだけでなく電圧増幅も実現することができるよう、サンプリング・キャパシタ１８がピクセルキャパシタ１４より大きくてもよい。

この回路は、サンプリング・キャパシタのサイズが削減されることを可能にする。その結果、ピクセル回路部品が一層小さな空間を占めることができ、それによりピクセルの光学的な開口を改善することになる。

リセット入力スイッチ２０がピクセルへの入力に与えられる。これは、読み出しサイクル間にフォトダイオードをリセットするため、リセット電圧Vresetがフォトダイオードとピクセルキャパシタとに印加されることを可能にする。出力スイッチ２２は、出力が電荷検出増幅器に接続されることを可能にし、以下に説明されるようなリセットサンプリング動作が行われることも可能にする。

露光期間の前に、リセット入力スイッチ２０を閉じることにより、リセット動作が実行される。これは、フォトダイオードが知られた電圧まで充電されることをもたらす。すると、サンプリング・キャパシタの出力プレート(output plate)を固定電位、通常は0Vに充電するために出力スイッチ２２を閉じることにより、増幅器１６の出力に現われる電圧が標本化される(sampled)。従って、リセット状態においてピクセルに対する増幅された信号に対応する出力電圧は、サンプリング・キャパシタに対して保持される。それから入力スイッチ２０同様、出力スイッチ２２が開かれ、ピクセルが照射される。

ピクセルキャパシタ１４は、結果として生じるフォトダイオード／ピクセルキャパシタの電圧を保持する。これは、増幅器１６により増幅される。サンプリング・キャパシタ２２の出力プレートへの充電経路はないので、このプレート上の電圧は、増幅器の出力電圧と共に上昇する。照射が完了した後、出力スイッチ２２は閉じられ、サンプリング・キャパシタの出力プレートを0V(つまり、初期リセット動作の間にサンプリング・キャパシタに印加されるのと同じ電圧)に戻すために電荷の流量が測定される。従って、測定される電荷は、リセット動作から生じる電圧とは独立している。こうして、ダブル・コリレーティッド・サンプリングが実現される。

図２は、図１のピクセル回路の第１のNMOSによる実現をより詳細に示す。それは、非結晶質のシリコントランジスタを用いて実現されることができる。同じ部品に対しては、図１のと同じ参照番号が使用される。

入力スイッチ２０は、そのゲートがリセット入力制御線３２に接続された状態の入力TFT(薄膜トランジスタ)３０として実現される。出力スイッチ２２は、そのゲートが出力制御線３６に接続された状態の出力TFT３４として実現される。増幅器１６は、電圧供給線１５と接地との間で直列に接続される、第１及び第２のNMOSトランジスタ３８、４０として実現される。

増幅器が動作しているとき、サンプリング・キャパシタは出力スイッチ２２によりアイソレートされる。その結果、２つのトランジスタを通って流れる電流は、同じであるよう制約を受ける。トランジスタ４０を流れる電流は、ゲートソース電圧である入力電圧の関数となる。同様に、出力電圧Voutと固定電圧バイアス４４との間の電圧は、トランジスタ３８のゲートソース電圧を規定するので、トランジスタ３８を流れる電流は、出力電圧Voutの関数となる。従って、増幅器は、出力電圧が２つのトランジスタのソースドレイン電流とマッチするようなものであるとき、安定する。

２つのトランジスタ３８、４０の適切なデザインによれば、ソースドレイン電流において同じ変化を達成するためにトランジスタ４０に対して必要とされるゲートソース電圧における変化より、トランジスタ３８に対するゲートソース電圧における変化が大きいことを要求することにより、増幅器が電圧ゲインを提供する。各トランジスタ３８のドレインは、固定電圧供給線１５に接続される。

トランジスタ３８は、電源線１５に接続されるゲート４４を持つことができる。その結果そのゲートとドレインとは一緒に接続される。トランジスタ３８のこのダイオード接続は、ダイオード負荷(diode-loaded)の増幅器装置を提供する。

その増幅器は反転し、与えられるゲインは、1.5から10までの範囲、好ましくは2
から5の範囲内にあることができる。増幅器セクションのゲインは基本的に２つのTFTの相互コンダクタンス(g_m)の比の平方根である。相互コンダクタンスは、TFTチャネルにおける幅対長さの比に比例し、そこで、トランジスタチャネルの大きさ及び形状の選択により制御されることができる。例えば、上限TFT幅5μm、下限TFT幅100μm(共に長さは5μmである)である増幅器に対して、幅の比は20である。これは、直接(第１の近似において)相互コンダクタンスg_mに関係し、ゲインは約4.5である。現実には、TFTは理想的な飽和領域においては実際には機能しない。だから、ゲインはわずかに異なる。

飽和領域における(又はその近くでの)動作に対して、TFTは適切にバイアスされなければならない。ゲート電圧が高くなればなるほど、増幅器を流れるDCバイアス電流は大きくなる。これは、ピクセルの動作を速度アップする。しかしながら、それはまた増幅器の動作範囲を狭める傾向にもあり、ダイナミックレンジを狭める。

適切な動作のためのバイアス条件だけでなく増幅器の特定の実現は、当業者には明らかであろう。

光センサ素子は、トランジスタ４０のゲートの１つに接続され、バイアス電圧４４は、他のトランジスタ３８のゲートに接続される。電圧増幅器の出力は、第１及び第２のトランジスタ間の接続において規定される。

この回路に関する問題は、入力電荷のいくらかが、入力ストレージ容量１４と増幅器４０のゲートソース寄生容量との間で共有されることである。ミラー効果は、特に増幅器が反転するとき、この段で見かけの寄生容量を増加させる傾向にある。

図３は、本発明のピクセル回路を示す。本発明は、増幅器TFT４０内の信号電圧のバッファリングを提供する。追加的なソースフォロワー・トランジスタバッファが、その入力を増幅器トランジスタへバッファする。

図３のピクセル回路は、図２の回路と同じ参照番号を用いる。追加的なソースフォロワー・トランジスタは番号４９で示される。これは、増幅器トランジスタ４０のゲートへのソース・フォロワーとして機能する。従って増幅器トランジスタ４０のゲートは、ソースフォロワー・トランジスタ４９におけるゲート電圧以下の１つの閾値電圧となる傾向がある。

ソースフォロワー・トランジスタ４９は、増幅器トランジスタ４０のゲートに接続されるソースを持つ。入力電圧は、ソースフォロワー・トランジスタ４９のゲートに与えられる。ソースフォロワー・トランジスタのドレインは、電源供給線１５に接続される。これは、非反転ユニタリゲインバッファ段を規定する。

追加的なソースフォロワー・トランジスタ４９は、増幅器TFT４０のゲート容量だけを駆動し(drive)、読み出しに邪魔されない。だから、小さな寸法で作られることができる。これは、入力ストレージキャパシタ１４に影響を与える寄生容量の大きさを非常に小さくする。追加的なソースフォロワー・トランジスタ４９は、非反転であり、ゲインがないので、ミラー効果は無視できる。バッファが、増幅器入力を電圧駆動するので、増幅器TFT４０の大きなミラー容量は、もはや回路の動作に影響を及ぼさない。その結果、バッファは失われた電荷を置き換える。

図４は、図３の回路の動作を説明するタイミング図である。

プロット５０は、入力電圧に基づきピクセルキャパシタでの電位が変化する、露光期間を示す。露光期間の間、入力及び出力スイッチは開である。

プロット５２は、出力スイッチ２２の動作を示し、出力制御線３６に適用される信号を表わす。プロット５４は、リセット入力スイッチ２０の動作を示し、リセット入力制御線３２に適用される信号を表わす。プロット５６は、出力に接続される電荷測定回路の動作を示す。

すべてのピクセルは、同時に照射され、行毎に連続的に読み出される。従って、各プロット５２、５４、５６は、ピクセルの配列の異なる行に対して順に適用されることができる。

ピクセルの行に格納された信号が読み出されるとき、ピクセルの各列に対する出力スイッチが最初に閉じられ、それから、出力プレートの電圧が電荷検出増幅器の電圧に等しくなるまで、個別の電荷検出増幅器がサンプリング・キャパシタ１８を充電又は放電する。これは、プロット５６として図示される。電荷検出増幅器は、仮想的な接地入力を持つ。その結果、それは、キャパシタ出力プレートを0Vに保持する。一方、増幅器に入力される電圧は、ピクセルキャパシタ１４により保持されるので、増幅器は、増幅された出力電圧を保持する。電荷の流量が測定され、フォトダイオードにおける電圧の変化を表わす。

各列は電荷検出増幅器に関連付けられることができる。その結果、ピクセルのすべての列は、行毎に同時に読み出される。しかしながら、必要な電荷検出増幅器の数を減らすためにマルチプレキシング装置が使用されることができる。

電荷測定動作の終わりに、フォトダイオードは、プロット５４のパルスでリセットされる。これは、フォトダイオードに対して固定電圧を置く。出力スイッチ２２は閉じられたままであるので、電荷はサンプリング・キャパシタに対して格納されることができる。その結果、リセットノイズが効果的に標本化され、こうして、ダブル・コリレーティッド・サンプリングが実現される。

すると、リセットパルスが終了し、その後まもなく、次の照射期間に備えて出力スイッチが開く。

リセットスイッチは、電荷測定サイクルの後サンプリング・キャパシタの放電を援助するため、入力スイッチ２０と同期して動作されるサンプリング・キャパシタ１８に並列に接続されることができる。この場合、好ましくは、出力スイッチが、プロット５２において点線で示されるように、この時点で開かれる。

図５は、図３のピクセル回路の第２の実現を示し、CMOS(多結晶シリコン)による実現である。図５と図３との間の唯一の差は、トランジスタ３８が、ソースとゲートとが一緒に接続されるPMOSトランジスタとして実現されることである。

図６は、図３のピクセル回路の変形を示し、そこでは電流源５８がソースフォロワー・トランジスタ４９のバイアスを提供する。これは、ピクセル回路が高速で動作される場合に使用されることができる。

図７は、X線ビーム６４を用いて、例えば、X線検査される患者といった検査される対象６２を照射するX線源６０を含む、知られたX線検査装置を示す。患者におけるX線吸収の局所的な違いにより、X線画像が、X線検出器６８のX線検出表面６６に形成される。

X線検出器６８を固体光学画像センサとして使用することが知られている。入射X線放射は、燐シンチレータ６６を用いて光に変換される。この光は、固体デバイス６８により検出されることができる。代替的には、X線検出フォトコンダクタがX線を直接電子に変換するのに使用されることができる。

本発明のピクセルデザインは、固体光学画像センサにおける使用に適している。

様々な変形が当業者には明らかであろう。

本願出願人により提案される画像センサにおいて使用するピクセル構成を概略的に示す図である。 図１のピクセル回路の実現を一層詳細に示す図である。 本発明の第１のピクセル回路を示す図である。 図３の回路の動作を説明するタイミング図である。 本発明の第２のピクセル回路を示す図である。 本発明の第３のピクセル回路を示す図である。 本発明の画像センサを示す図である。

Claims (19)

1. 複数のピクセルを有する画像センサであって、各ピクセルが、
   光センサ素子であって、前記素子に対するセンサ電圧が前記素子に入射される光に基づき変化する光センサ素子と、
   1より大きなゲインの大きさを持つ電圧増幅器と、
   前記電圧増幅器により充電されるサンプリング・キャパシタとを有し、
   前記電圧増幅器が、第１及び第２のトランジスタを直列に有し、前記電圧増幅器への入力が前記第１のトランジスタのゲートに与えられ、出力が前記第１及び第２のトランジスタ間の接点により規定されており、
   各ピクセルは、更に第３のトランジスタを有し、前記第３のトランジスタのゲートは前記光センサ素子の１つの端子に接続され、前記第３のトランジスタのソースは、前記第１のトランジスタのゲートに接続される、画像センサ。
2. 各ピクセルは、更に前記光センサ素子に接続されるピクセルストレージキャパシタを有する、請求項１に記載の画像センサ。
3. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記ピクセルストレージキャパシタの前記容量の10倍より少ない、請求項２に記載の画像センサ。
4. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記ピクセルストレージキャパシタの前記容量の2倍より少ない、請求項３に記載の画像センサ。
5. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記ピクセルストレージキャパシタの前記容量にほぼ等しい、請求項４に記載の画像センサ。
6. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、0.5 pFから3 pFまでの範囲にあり、前記ピクセルストレージキャパシタの容量は、0.5 pFから3 pFまでの範囲にある、請求項３、４又は５に記載の画像センサ。
7. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記光センサ素子の自己容量の10倍より少ない、請求項１に記載の画像センサ。
8. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記光センサ素子の自己容量の2倍より少ない、請求項７に記載の画像センサ。
9. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、0.5 pFから3 pFまでの範囲にあり、前記光センサ素子の自己容量は、0.5 pFから3 pFまでの範囲にある、請求項７又は８に記載の画像センサ。
10. 前記電圧増幅器のゲインの大きさは、2から5までの範囲にある、請求項１乃至９のいずれかに記載の画像センサ。
11. バイアス電圧が、前記第２のトランジスタのゲートに接続される、請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像センサ。
12. 前記電圧増幅器の出力が、前記サンプリング・キャパシタの１つの端子に接続され、前記サンプリング・キャパシタの他の端子が出力スイッチを介してピクセル出力に接続される、請求項１１に記載の画像センサ。
13. 各ピクセルは、前記光センサ素子に対して固定電位を印加する入力スイッチを更に有する、請求項１乃至１２のいずれかに記載の画像センサ。
14. それぞれが画像センサのピクセルを形成する複数の光センサ素子を用いて検出される画像の光強度を測定する方法であって、前記素子におけるセンサ電圧が前記素子に入射される光に基づき変化し、該方法は、
    前記センサ電圧を、ソースフォロワー・バッファトランジスタを介してインピクセル電圧増幅器に与え、
    1より大きなゲインの大きさを持つインピクセル電圧増幅器を用いて、前記ソースフォロワーバッファトランジスタにより与えられる電圧を増幅し、
    前記増幅された電圧でサンプリング・キャパシタを充電し、前記サンプリング・キャパシタを充電するのに必要な電荷の流量を測定することを有する、方法。
15. 前記ソースフォロワーバッファトランジスタにより与えられる電圧を印加する前に、リセット動作が実行され、該リセット動作は、知られた電位を前記サンプリング・キャパシタの１つの端子に印加し、及び知られた電位を前記センサ素子に対して印加することを有し、前記増幅された電圧が前記サンプリング・キャパシタの他の端子に連続的に印加される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記ピクセルのピクセルストレージキャパシタの容量の１０倍より少ない、請求項１４又は１５に記載の方法。
17. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記ピクセルストレージキャパシタの容量の２倍より少ない、請求項１６に記載の方法。
18. 前記サンプリング・キャパシタの容量は、前記ピクセルストレージキャパシタの容量にほぼ等しい、請求項１７に記載の方法。
19. 前記電圧増幅器のゲインの大きさは、2から5までの範囲である、請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載の方法。
    

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