NL1033121C2

NL1033121C2 - Beeldsensor, besturingswerkwijze daarvan, röntgendetector en röntgen-CT-apparatuur.

Info

Publication number: NL1033121C2
Application number: NL1033121A
Authority: NL
Inventors: Koji Bessho; Masahiro Moritake
Original assignee: Ge Med Sys Global Tech Co Llc
Priority date: 2005-12-28
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2008-02-01
Also published as: NL1033121A1; US20070145424A1; DE102006060913A1; JP2007175294A; CN101005086A

Description

Korte aanduiding: Beeldsensor, besturingswerkwijze daarvan, rönt- gendetector en röntgen-CT-apparatuur.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldsensor, een besturingswerkwi j ze daarvan, een röntgendetector, en röntgen-CT-apparatuur, en meer in het bijzonder op een beeldsensor, die een aantal tweedimensionaal gerangschikte fotodiodes en een aantal leespoort-5 schakelingen voor het uitlezen van de in de fotoreceptoreenheden van de fotodiodes opgeslagen foto-elektrische-omzettingslading bevat, de besturingswerkwijze daarvan, een röntgendetector en röntgen-CT-apparatuur .

In röntgen-CT-apparatuur wordt in het algemeen door een sub-10 ject doorgelaten röntgenstraling omgezet in licht in de scintillator-laag en het aldus verkregen lichtsignaal wordt in de fotodetectorar-ray (beeldsensoren)verder omgezet in een elektrisch signaal. Hieronder zal een voorbeeld worden beschreven. Fig. 11 en fig. 12 zijn schematische diagrammen van de stand van de techniek (1) en (2) , fig. 15 11 toont een gedeeltelijk vlak aanzicht van een meerplaks röntgende tector volgens de stand van de techniek. In de figuur geeft de pijl X de richting van kanalen van de röntgendetector aan en geeft de pijl Z de plakrichting aan (lichaamsas van het subject).

Aan de achterzijde van de voorste scintillatorlaag (Csl, enz.) 20 bevindt zich een aantal fotodiodes PD11 tot PD33, die in twee richtingen zijn aangebracht, waarvan elk een poortschakeling (MOSFET scha-kelketen) voor het lezen van de in de fotoreceptor opgeslagen lading. De in de plak(rij)richting aangebrachte fotodiodes van de eerste rij PD11, PD12, PD13 hebben een met een gemeenschappelijke leeslijn DR1 25 verbonden respectieve uitgangsaansluiting (afvoer D), waarbij een einde van de lijn DR1 is verbonden met een versterkerschakeling AR1 van het stroomintegratietype. De tweede en derde rijen zijn op dezelfde wijze ingericht, en deze zijn verbonden met versterkerschakelingen AR2 respectievelijk AR3.

30 De poortaansluitingen (G) van de in de kanaal(kolom)richting aangebrachte eerste kolom van fotodiodes PD11, PD21, PD31 zijn verbonden met een gemeenschappelijke leesbesturingslijn GC1, waarvan een einde is verbonden met een aanstuurschakelaar SI. De tweede en derde kolommen zijn op dezelfde wijze ingericht en deze zijn verbonden met 35 schakelaars S2 respectievelijk S3.

1033121 .

- 2 -

In een dergelijke inrichting wordt de schakelaar SI tijdelijk gesloten om een pulsspanning aan de poort G van elke met PD11, PD21, PD31 in de eerste kolom verbonden FET-schakelaar toe te voeren, zal de in de fotoreceptoren opgeslagen lading op hun respectieve leeslijnen 5 DR1 tot DR3 tegelijkertijd (op hetzelfde moment) worden uitgelezen. Vervolgens wordt de schakelaar S2 tijdelijk gesloten om de in de fotoreceptoren van PD12, PD22, PD32 van de tweede kolom opgeslagen lading op hun respectieve leeslijnen DR1 tot DR3 tegelijkertijd (op hetzelfde moment) uit te lezen. Hetzelfde geldt voor de rest. De opgeslagen la-10 ding van in de kanaalrichting aangebrachte PD's zal dus tegelijkertijd worden uitgelezen, terwijl de opgeslagen lading van in de plakrichting aangebrachte PD's sequentieel op een in de tijd verdeelde wijze wordt uitgelezen.

Fig. 12 toont een timinggrafiek van de meerplaks röntgendetec-15 tor volgens de stand van de techniek. In de figuur zal de in een voorafbepaalde tijdsperiode T opgeslagen foto-elektrische-omzettingslading van de PD11 van de eerste kolom worden uitgelezen op de timing van het poortsignaal GC1. De in de tijdsperiode T opgeslagen lading van de PD12 in de tweede kolom zal op de timing van het poortsignaal GC2 wor-20 den uitgelezen, welke timing met de tijd At is verschoven. Hetzelfde geldt voor de rest. Zoals kan worden waargenomen, is in de röntgende-tector van de stand van de techniek de fase van de ladingsopslagtijd T van in de plakrichting aangebrachte PD's met de tijd At verschoven.

Enkele voorbeelden van meerplaks röntgendetectoren, die een 25 aantal in een tweedimensionale array aangebrachte fotodiodes hebben, zijn geopenbaard in JP-A-2005-189022 en JP-A-2004-65285.

In de röntgen-CT-apparatuur van recente jaren, roteert het af-tastportaal sneller, hetgeen de röntgendetector over een voldoende lange afstand rond de lichaamsas tijdens één opslagtijd T doet ver-30 plaatsen. Als gevolg hiervan zal de eerste kolom een over de kijkhoek van de opslagtijd T ten opzichte van de m-de kolom verschoven projec-tiebeeld hebben. Dit beïnvloedt het beeldreconstructieproces alsmede het gereconstrueerde beeld.

Bij het bemonsteren van de projectiegegevens door middel van 35 het omschakelen van het brandpunt van de röntgenopwekking voor elk aanzicht, is het in het bijzonder mogelijk voor één kolom, dat de schakeltiming vanaf een voorgaande ladingsopslagtijd T naar een volgende ladingsopslagtijd T in overeenstemming kan worden gebracht met de schakeltiming van het röntgenbrandpunt, teneinde enkele gegevens 40 van voldoende hoge ruimtelijke resolutie te verwerven. Omdat voor een - 3 - andere kolom in betreffend geval de schakeitiming van de ladingsop-slagtijd T niet exact in overeenstemming is met de schakeltiming van het röntgenbrandpunt zal het röntgenbrandpunt bewegen tijdens de periode van één ladingsopslagtijd T, resulterend in het probleem, dat 5 vervaging van de gegevenspositie optreedt. Wanneer gepoogd wordt om het röntgenbrandpunt te schakelen om enkele fijne gegevens te bemonsteren, kan slechts onvoldoende ruimtelijke resolutie van aldus verkregen projectiegegevens worden verkregen, waardoor geen beeld met een voldoende fijne ruimtelijke resolutie kan worden verkregen.

10 De uitvinding is gedaan in het licht van de bovenstaande om standigheden en heeft als doel het verschaffen van een beeldsensor en de besturingswerkwijze daarvan, een röntgendetector alsmede röntgen-CT-apparatuur, die het stabiel bemonsteren van hoge-kwaliteitsbeelden ten alle tijde met een eenvoudige inrichting mogelijk maakt, zelfs 15 wanneer het subject beweegt of het röntgenbrandpunt (lichtbronpositie) wordt omgeschakeld.

Het hierboven beschreven probleem kan worden opgelost met de beeldsensor volgens conclusie 1 en de beeldsensorbesturingswerkwijze volgens conclusie 4 alsmede een röntgendetector volgens conclusie 6 en 20 röntgen-CT-apparatuur volgens conclusie 8, en bijvoorbeeld met een in fig. 3 getoonde inrichting. Meer in het bijzonder is de beeldsensor volgens de uitvinding (1) een beeldsensor, die een aantal in een tweedimensionale array aangebrachte fotodiodes PD en een aantal uitlees-poortschakelingen voor het uitlezen van de in de fotoreceptoren van de 25 fotodiodes opgeslagen foto-elektrische-omzettingslading, omvat, in welke fotodiodes eerste en tweede poortelektroden A, S voor het vormen van eerste en tweede potentiaalputten in de nabijheid van de fotoreceptoren via een isolatielaag zijn verschaft, de in de fotoreceptoren gedurende de voorafbepaalde tijdsperiode T opgeslagen lading tegelij-30 kertijd naar de eerste en tweede potentiaalputten sequentieel wordt overgedragen, vervolgens een potentiaalbarrière wordt gevormd door het doen verdwijnen van de eerste potentiaalput voor het blokkeren van de verplaatsing van lading tussen de fotoreceptoren en de tweede potentiaalput, en vervolgens de in de tweede potentiaalput opgeslagen la-35 ding naar een omgeving wordt uitgelezen op een in de tijd verdeelde wij ze.

In de uitvinding (1) worden in de volgende trap van de fotore-ceptor potentiaalputten (potentiaalgebied van het puttype) A, S gevormd. De in de fotoreceptor tegelijkertijd (op hetzelfde moment) in T 40 opgeslagen foto-elektrische-omzettingslading zal sequentieel naar de - 4 - eerste en tweede potentiaalputten A, S tegelijkertijd worden overgedragen, om daarna de overdracht tussen de fotoreceptor en de tweede potentiaalput S af te schermen. De in de tweede potentiaalput S opgeslagen lading zal op een in de tijd verdeelde wijze worden uitgelezen.

5 Met deze eenvoudiger inrichting kan een beeld van hogere kwaliteit ten alle tijde worden bemonsterd ongeacht de verplaatsing van het subject.

Uitvoeringsvormen van de uitvinding zijn in de afhankelijke conclusies beschreven.

In de uitvinding (2) volgens de hierboven beschreven uitvinding 10 (1) zijn derde en vierde poortelektroden C, B via een isolatorlaag verschaft voor het vormen van derde en vierde potentiaalputten tussen de fotoreceptoren en de eerste potentiaalput, zoals weergegeven in fig. 7, waarbij de in de fotoreceptoren gedurende de voorafbepaalde tijdsperiode T opgeslagen lading sequentieel zal worden overgedragen 15 aan de derde en vierde potentiaalputten tegelijkertijd voor een aantal malen, vervolgens zal de derde potentiaalput elke keer verdwijnen om de potentiaalbarrière tussen de fotoreceptor en de vierde potentiaalput te vormen teneinde de beweging van lading te blokkeren, en zal de in de vierde potentiaalput geïntegreerde lading sequentieel worden 20 overgedragen naar de eerste en tweede potentiaalputten tegelijkertijd.

In de uitvinding (2) zijn derde en vierde potentiaalputten C, B tussen de fotoreceptoren en de eerste potentiaalput A verschaft. De in de fotoreceptoren gedurende de voorafbepaalde tijdsperiode T te laden lading zal naar de derde en vierde potentiaalputten tegelijkertijd 25 voor een aantal malen worden getransporteerd, en zal afscherming tussen de fotoreceptoren en de vierde potentiaalput elke maal optreden om de in de fotoreceptoren ontwikkelde foto-elektrische-omzettingslading in de vierde potentiaalput met een hoger rendement (d.w.z., een lager verlies) op te slaan (integreren). Dit maakt een hogere lineariteit in 30 de detectiekarakteristieken mogelijk.

In de uitvinding (3) is volgens de bovenstaande uitvinding (1) of (2) een gemeenschappelijke versterkerschakeling voor elke rij of kolom van de in een tweedimensionale array aangebrachte sensorelemen-ten verschaft, zodat de in de tweede potentiaalput van elk sensorele-35 ment opgeslagen lading op een tijdverdeelde wijze dient te worden uitgelezen in de rijrichting of de kolomrichting.

De besturingswerkwijze van de beeldsensor van de uitvinding (4) is een besturingswerkwijze van een beeldsensor, die eerste en tweede poortelektroden heeft, welke poortelektroden zijn verschaft voor het 40 vormen van eerste en tweede potentiaalputten, die elk in de nabijheid - 5 - van de fotoreceptor van elke fotodiode zijn geplaatst, en een aantal uitleespoortschakelingen voor het uitlezen van de in de tweede poten-tiaalput opgeslagen lading heeft, waarbij de werkwijze omvat, zoals weergegeven in fig. 4, een stap van het gedurende de voorafbepaalde 5 tijdsperiode T in de fotoreceptor opslaan van de in de fotoreceptor ontwikkelde lading, een stap van het sequentieel overdragen van de in de fotoreceptor opgeslagen lading aan eerste en tweede potentiaalput-ten tegelijkertijd, het vervolgens doen verdwijnen van de eerste po-tentiaalput om een potentiaalbarrière te vormen voor het blokkeren van 10 de overdracht van lading tussen de fotoreceptor en de tweede poten- tiaalput, en een stap van het uitlezen van de in de tweede potentiaal-put opgeslagen lading op een tijdverdelingswijze.

De besturingswerkwijze van de beeldsensor volgens de uitvinding (5) is een besturingswerkwijze van een beeldsensor, die een aantal in 15 een tweedimensionale array aangebrachte fotodiodes, derde, vierde en eerste, tweede elektrodes, die naast de fotoreceptor van elke fotodiode zijn verschaft voor het vormen van derde, vierde en eerste, tweede potentiaalputten, en een aantal uitleespoortschakelingen voor het uitlezen van de uiteindelijk in de tweede potentiaalput opgeslagen la-20 ding, heeft, waarbij de werkwijze omvat, bijvoorbeeld zoals weergegeven in fig. 8, een stap voor het sequentieel overdragen van de in elke fotoreceptor gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode T opgeslagen lading aan derde en vierde potentiaalputten elk tegelijkertijd, het vervolgens vormen van een potentiaalbarrière voor het blokkeren van de 25 beweging van lading tussen de fotoreceptor en de vierde potentiaalput door het doen verdwijnen van de derde potentiaalput, een stap voor het sequentieel overdragen van de in de vierde potentiaalput geïntegreerde lading aan de eerste en tweede potentiaalputten en het vervolgens vormen van een potentiaalbarrière voor het blokkeren van de beweging van 30 lading tussen de vierde potentiaalput en de tweede potentiaalput door middel van het doen verdwijnen van de eerste potentiaalput, en een stap voor het uitlezen van de in de tweede potentiaalput opgeslagen lading op een tijdverdelingswijze.

Een röntgendetector volgens de uitvinding (6) bevat een scin-35 tillatorlaag voor het omzetten van röntgenstraling in licht, waarbij de scintillatorlaag stevig is gelamineerd op het lichtontvangstvlak van de beeldsensor volgens de uitvinding (1) of (2).

Een röntgendetector volgens de uitvinding (7) bevat een rönt-genbuis en de röntgendetector volgens de uitvinding (6), geplaatst aan 40 de tegenovergestelde zijde van een subject, gebruikt als een röntgen- - 6 - detector van röntgen-CT-apparatuur voor het reconstrueren van een CT tomografisch beeld van het subject op basis van de door middel van het aftasten van het subject verkregen projectiegegevens, waarbij de detector een gemeenschappelijke versterkerschakeling in de plakrichting 5 van elk kanaal van de in een tweedimensionale array aangebrachte sen-sorelementen, waarbij de array zich in de evenwijdig aan de lichaamsas van het subject lopende plakrichting en in de loodrecht daarop staande kanaalrichting uitstrekt, omvat voor het tegelijk uitlezen van de in de tweede potentiaalput van elk in de kanaalrichting aangebracht sen-10 sorelement opgeslagen lading, en voor het op een tijdverdelingswijze uitlezen van de in de tweede potentiaalput van elk in de plakrichting aangebracht sensorelement opgeslagen lading.

Röntgen-CT-apparatuur volgens de uitvinding (8) bevat de rönt-gendetector volgens de bovenstaande uitvinding (7), die bemonstering 15 van de projectiegegevens van dezelfde kijkhoek in de plakrichting mogelijk maakt, zelfs wanneer het aftastportaal met een hogere snelheid roteert, alsmede geschikte bemonstering van het geprojecteerde beeld mogelijk maakt bij het bemonsteren van de projectiegegevens door middel van het omschakelen van het brandpunt van de röntgenopwekking voor 20 elk aanzicht, omdat alle sensorelementen de lading op de identieke timing kunnen opslaan.

Zoals hierboven is beschreven kan volgens de uitvinding het beeld van het subject worden bemonsterd op hetzelfde moment met een eenvoudiger inrichting, resulterend in een aanzienlijke bijdrage aan 25 de verbetering van het beeld en het CT-reconstructiebeeld.

Fig. 1 is een schematisch diagram van röntgen-CT-apparatuur volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. 2 is een schematisch diagram van een aftastportaal volgens de voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; 30 fig. 3 is een schematisch vlak aanzicht van een fotodetectorar- ray volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. 4 is een schematische timinggrafiek van de fotodetectorar-ray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. 5 is een schematisch diagram (1) , dat de werking van de 35 fotodetectorarray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding toont; fig. 6 is een schematisch diagram (2) , dat de werking van de fotodetectorarray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding toont; - 7 - fig. 7 is een schematisch vlak aanzicht van een fotodetectorar-ray volgens een tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. 8 is een schematische timinggrafiek van de fotodetectorar-ray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; 5 fig. 9 is een schematisch diagram (1), dat de werking van de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding toont; fig. 10 is een schematisch diagram (2), dat de werking van de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de 10 uitvinding toont; fig. 11 is een schematisch diagram (1), dat stand van de techniek toont; en fig. 12 is een schematisch diagram (2), dat stand van de techniek toont.

15 Enkele voorkeursuitvoeringsvormen van de uitvinding zullen on der verwijzing naar de bijgaande tekeningen in detail worden beschreven. In de tekeningen worden de identieke of soortgelijke elementen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid.

Er wordt nu verwezen naar fig. 1, waarin een schematisch blok-20 diagram van röntgen-CT-apparatuur 200 volgens de voorkeursuitvoeringsvorm, is weergegeven, dat een voorbeeldtoepassing van de beeldsensor (fotodetectorarray) volgens de uitvinding in een röntgendetector toont.

De röntgen-CT-apparatuur bevat een beeldvormingstafel 10 voor 25 het daarop dragen van een subject en voor het transleren in de richting van de lichaamsas (Z), een aftastportaal 20 voor het uitvoeren van de gegevensverwerving door de axiale schroefvormige aftasting van het subject door middel van een röntgenwaaierbundel, en een bedie-ningsconsole 1 voor het op afstand besturen van de beeldvormingstafel 30 10 en het aftastportaal 20 alsmede om de bediener in staat te stellen verschillende instelwerkzaamheden uit te voeren.

Het bedieningsconsole 1 bevat een invoerinrichting 2 voor het van de bediener ontvangen van de invoer, een centrale verwerkingseen-heid (CPU) 3 voor het uitvoeren van het beeldreconstructieproces, 35 enz., een gegevensverwervingsbuffer 5 voor het verwerven van de door het aftastportaal 20 verkregen projectiegegevens, een monitor 6 voor het weergeven van een uit de projectiegegevens gereconstrueerd CT-beeld, en een opslageenheid 7 voor het opslaan van een programma, gegevens en röntgen-CT-beelden voor het verkrijgen van de functionali-40 teit van de apparatuur. De beeldvormingstafel 10 bevat een bovenplaat - 8 - (draagtoestel) 12 en een aandrijfeenheid voor het daarop aanbrengen van het subject en het in en uit de boring (centrale ruimte) van het aftastportaal 20 brengen van de bovenplaat 12.

Het aftastportaal 20 bevat een röntgenbuis 21, een röntgen-5 stuureenheid 22 voor het besturen van de buisspanning en buisstroom van de röntgenbuis 21, een collimator 23 voor het besturen van de dikte (plakdikte) in de z-asrichting van de röntgenwaaierbundel, een meerplaks röntgendetector 24 voor het gelijktijdig verkrijgen van de projectiegegevens van een aantal kolommen, een DAS (gegevensverwer-10 vingssysteem) 25 voor het verwerven van projectiegegevens van elke kolom, een omwentelingseenheid 15 voor het roteerbaar ondersteunen van de röntgenbuis 21, de meerplaks röntgendetector 24 en dergelijke rond de lichaamsas van het subject, een omwentelingsstuureenheid 26 voor het besturen van de omwentelingseenheid, en een meesterstuureenheid 29 15 voor het communiceren van de stuursignalen naar en vanaf het bedie-ningsconsole 1 en de beeldvormingstafel 10.

Er wordt nu verwezen naar fig. 2, waarin een schematisch diagram van het aftastportaal 20 volgens de voorkeursuitvoeringsvorm is weergegeven. De röntgenbuis 21 en de meerplaks röntgendetector 24 zijn 20 aan de tegenovergestelde zijden van een subject 100 geplaatst, welke beide roteerbaar rond de lichaamsas van het subject CLb worden ondersteund. Het röntgenbrandpunt van de röntgenbuis 21 is zodanig ingericht, dat het samenvallingspunt (d.w.z., brandpunt van röntgenopwek-king) in een korte tijdsperiode kan worden veranderd voor elk aanzicht 25 door besturing van het elektronenbundelsamenvallingspunt door middel van de röntgenstuureenheid 22. De meerplaks röntgendetector 24 heeft een aantal (bijvoorbeeld ongeveer 1000) röntgendetectorelementen in de kanaalrichting (x-as) en de röntgendetectorelementen zijn op een meervoudige wijze (bijvoorbeeld 16, 32, 34 kolommen) in de plakrichting 30 (z-as) verschaft.

De verwerving van projectiegegevens met de hierboven beschreven inrichting zal als volgt zijn. Eerst wordt het subject binnen de boring van het aftastportaal 20 geplaatst en wordt de positie in de z-asrichting gehandhaafd. De röntgenbuis 21 zendt een röntgenwaaierbun-35 del naar het subject en de meerplaks röntgendetector 24 detecteert de doorgelaten röntgenstraling. De detectie van de doorgelaten röntgenstraling is zodanig, dat de röntgenbuis 21 en de meerplaks röntgendetector 24 rond het subject draaien (d.w.z., door middel van het veranderen van de projectie(kijk)hoek), terwijl tegelijkertijd het röntgen-40 brandpunt voor elk aanzicht wordt omgeschakeld, op deze wijze zullen - 9 - gegevens worden verworven voor 360° in een aantal N (bijvoorbeeld n = 1000) van de kijkrichtingen.

De aldus gedetecteerde doorgelaten röntgenstraling zal in het DAS 25 in digitale waarden worden omgezet en vervolgens via het gege-5 vensverwervingsbuffer 5 als projectiegegevens d (ch, view) (waarin ch = kanaal, view = aanzicht) naar het bedieningsconsole 1 getransporteerd. Deze cyclus wordt als één "aftasting" aangeduid. Vervolgens zal de aftastpositie sequentieel worden verplaatst over een voorafbepaalde afstand in de richting van de z-as voor de volgende aftasting. Dit 10 type aftasting wordt als de conventionele (of axiale) aftasting aangeduid. In deze conventionele aftasting kunnen enkele continue omwentelingen van aftastingen tegelijkertijd worden uitgevoerd, dit wordt als een cineaftasting aangeduid. Een schroefvormige aftasting is een ander type, waarin de beeldvormingstafel 10 met een voorafbepaalde snelheid 15 synchroon aan de verandering van de projectiehoek wordt bewogen om de aftastpositie te bewegen, terwijl de projectiegegevens worden verworven. De uitvinding is gelijkelijk toepasbaar op de conventionele aftasting, cineaftasting en schroefvormige aftasting.

Het bedieningsconsole 1 slaat de door het aftastportaal 20 ge-20 transporteerde projectiegegevens in de opslageenheid 7 van de centrale verwerkingseenheid 3 op en voert een convolutieberekening met een voorafbepaalde reconstructiefunctie uit om een tomografisch beeld van het subject door middel van het terugprojectieproces te reconstrueren. Het bedieningsconsole 1 is tijdens de aftasting in staat een tomogra-25 fisch beeld in reële tijd uit de sequentieel door het aftastportaal 20 getransporteerde projectiegegevens te reconstrueren en het laatste to-mografische beeld op de monitor 6 weer te geven. Bovendien is het bedieningsconsole 1 in staat een beeld te reconstrueren door middel van het ophalen van de reeds in de opslageenheid 7 opgeslagen projectiege-30 gevens.

De fotodetectorarray (beeldsensor) die de hierboven beschreven meerplaks röntgendetector vormt, zal meer in het bijzonder worden beschreven. Er wordt nu verwezen naar fig. 3, waarin een gedeeltelijk vlak aanzicht van een fotodetectorarray volgens de eerste voorkeurs-35 uitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven, waarin eerste en tweede poortelektroden A, S (ook wel bronelektrode S genoemd in de zin, dat de tweede poortelektrode S de opslagladingsbron voor de uit-gangsschakeling is) voor het vormen van eerste en tweede potentiaal-putten (potentiaalgebied van het puttype) aangrenzend aan de fotore-40 ceptor.

- 10 -

In de figuur is een aantal fotodiodes PD11 tot PD33 in een tweedimensionale array op de achterzijde van de voorste scintillator-laag aangebracht, op elk waarvan een poortschakeling is verschaft voor het selectief uitlezen van de in de fotoreceptor opgeslagen lading. De 5 diodes PD11, PD12, PD13 van de in de plak(rij)richting aangebrachte eerste rij hebben een met hun respectieve uitgangsaansluiting (afvoer D) verbonden gemeenschappelijke uitleeslijn, met het einde van welke lijn een versterkerschakeling AR1 van het type ladingsintegratie is verbonden. De tweede en derde rijen zijn van gelijke configuratie, be-10 houdens dat deze met versterkerschakelingen AR2 respectievelijk AR3 zijn verbonden.

De poortaansluitingen G van de diodes PD11, PD21 PD31 van de in de kanaal(kolom)richting aangebrachte eerste kolom zijn verbonden met een uitleesstuurlijn GC1. De diodes PD12, PD22, PD32 van de tweede ko-15 lom, en de diodes PD13, PD32, PD33 van de derde kolom zijn van gelijke configuratie, behoudens dat deze zijn verbonden met de uitleesstuurli jn GC2 respectievelijk GC3.

In de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn eerste en tweede poortelektroden A, S voor het vormen van eerste res-20 pectievelijk tweede potentiaalputten verschaft via de isolatorlaag, teneinde aangrenzend aan de fotoreceptor van elke PD te liggen, waarbij de in elke fotoreceptor gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode opgeslagen foto-elektrische-omzettingslading sequentieel wordt getransporteerd naar de eerste en tweede potentiaalputten A, S tegelij-25 kertijd. Daarna wordt een potentiaalbarrière gevormd door middel van het doen verdwijnen van de eerste potentiaalput A voor het blokkeren van de beweging van lading tussen de fotoreceptor en de tweede potentiaalput S, en de in de tweede potentiaalput S opgeslagen lading zal op een tijdverdelingswijze worden uitgelezen.

30 In fig. 3(a) is een dwarsdoorsnedezijaanzicht voor één pixel- breedte van de röntgendetector weergegeven. In de figuur duidt het verwijzingscijfer 83 een scintillatorlaag aan, welke laag bijvoorbeeld cesiumjodide (Csl) voor het fosforlichaam gebruikt, de diffusie van een röntgenfoton binnen de scintillator is laag vanwege de kolomvormi-35 ge kristalstructuur van het Csl. Het referentiecijfer 84 duidt een TFT (dunne-filmtransistor) amorfe siliciumlaag aan, die een fotodiodelaag 84a voor het omzetten van het door de scintillatorlaag 83 omgezette licht in elektrische lading, een uitleespoortschakelingslaag 84b en 84c voor het uitlezen van de aldus omgezette elektrische lading bevat.

- 11 -

Het verwijzingscijfer 85 duidt een substraatlaag aan, die bestaat uit een glasplaat voor het ondersteunen van andere filmlagen.

Fig. 4 is een timinggrafiek van de fotodetectorarray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding. De in alle diodes 5 PD11 tot PD44 gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode T opgeslagen foto-elektrische-omzettingslading zullen tegelijkertijd door middel van een voor alle PD's gemeenschappelijk eerste poortsignaal 0A (bijvoorbeeld, -12V) naar de eerste potentiaalputten A, die elk met één van PD11 tot PD44 corresponderen, worden getransporteerd, en vervol-10 gens tegelijkertijd door een tweede poortsignaal SCI tot SC4, gemeenschappelijk afgegeven aan elke kolom, naar de corresponderende tweede potentiaalputten (bron) S worden getransporteerd. In deze fase wordt het eerste poortsignaal 0A weer opgehoogd naar het hoge niveau (bijvoorbeeld 0V), zodat de eerste potentiaalputten A zullen verdwijnen om 15 de potentiaalbarrière tussen de fotoreceptor en de tweede potentiaalputten S voor het blokkeren van de beweging van lading te vormen. Aangezien de aan elk van de tweede potentiaalputten S overgedragen lading vervolgens in de put zal worden vastgehouden, zal de in de tweede potentiaalputten S opgeslagen lading kolom-voor-kolom op de tijdverde-20 lingswijze worden uitgelezen.

Wanneer de eerste kolom van PD11, PD21 en PD31 wordt beschouwd, zal de door het poortsignaal 0A, dat gemeenschappelijk aan alle PD's is afgegeven, overgedragen lading in de tweede potentiaalputten (bron) S worden gehouden door het poortsignaal SCI voor de eerste kolom, en 25 vervolgens tegelijkertijd door het uitleespoortsignaal GC1 voor de eerste kolom worden uitgelezen. Wanneer de tweede kolom van PD12, PD22 en PD32 wordt beschouwd, zal de door het poortsignaal 0A, dat gemeenschappelijk aan alle PD's is afgegeven, overgedragen lading in de tweede potentiaalputten (bron) S worden vastgehouden door het poort-30 signaal SC2 voor de tweede kolom, en vervolgens tegelijkertijd door het uitleespoortsignaal GC2 voor de tweede kolom worden uitgelezen, welk uitleespoortsignaal GC2 over de tijd At ten opzichte van het signaal GC1 vertraagd wordt afgegeven. Hetzelfde geldt voor de derde kolom PD en verder.

35 Volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding zijn alle PD's in staat licht in dezelfde fase in dezelfde cyclus T te detecteren. De in de tweede potentiaalputten (bron) S van elke kolom opgeslagen lading wordt door de poortsignalen GC1 tot GC4 op de tijd-verdelingswijze uitgelezen, zodat het schakelingsontwerp van uitlees-40 configuratie (zoals versterkers) aanzienlijk kan worden vereenvoudigd.

- 12 -

Er wordt nu verwezen naar fig. 5 en fig. 6, waarin schematische diagrammen (1) en (2) zijn weergegeven, welke diagrammen de werking van de fotodetectorarray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding tonen. In fig. 5(A) is een p-type laag gevormd (ge-5 diffundeerd) op bijvoorbeeld een n-type siliciumsubstraat om een foto-diode van pn-junctietype te vormen. Het oppervlak van het fotorecep-torgebied is bedekt met een transparante isolatielaag (zoals S1O2), op de isolatielaag zijn aangrenzend aan het fotoreceptorgebied de eerste en tweede poortelektroden A, S voor het vormen van de eerste en tweede 10 potentiaalputten en de poortelektrode G voor het uitlezen van de opgeslagen lading verschaft. Wanneer het substraat N wordt geaard, is de p-type laag zelfinstellend op een lage spanning met betrekking tot de n-type laag. Door middel van het toevoeren van 0V aan de poortelektroden A, S en G, kan de beweging van lading worden geblokkeerd. De span-15 ning is schematisch door middel van een steepjeslijn weergegeven. Aan de afvoerzijde voor het uitlezen van de opgeslagen lading is de af-voerelektrode D door een ohmse weerstand met de p-type diffusielaag P+ verbonden, en verder met een in de figuur niet weergegeven versterker AR verbonden. Dit kan als een p-kanaal MOSFET omschakelschakeling, die 20 door de p-type laag van de elektrode S, n-type laag van de elektrode G en de P+-laag van de elektrode D wordt gevormd, worden opgevat.

Wanneer in fig. 5(B) licht invalt op de pn-junctie worden elek-tron-gat paren gegenereerd in de depletielaag. Het gat wordt vervolgens opgeslagen in de p-laag (fotoreceptor), die een negatieve span-25 ning heeft. Wanneer in fig. 5(C) de eerste poortelektrode A wordt voorzien van bijvoorbeeld -12V, dan zullen de gegenereerde en in de fotoreceptor opgeslagen gaten door de negatieve spanning van de poortelektrode A worden aangetrokken, waardoor deze gaten in de daaronder gevormde potentiaalput A worden gevangen en opgeslagen.

30 Wanneer in fig. 6(A) de eerste poortelektrode A teruggaat naar 0V en aan de tweede poortelektrode S -12V wordt toegevoerd, dan zullen de in de eerste potentiaalput A opgeslagen gaten naar de onder de tweede poortelektrode S gevormde tweede potentiaalput S worden getransporteerd en daarin opgeslagen. Anderzijds ontwikkelt de fotore-35 ceptor continu gaten, echter is de eerste poortelektrode A nu 0V, zodat de gaten in de P-laag zullen worden opgeslagen. Wanneer in fig. 6(B) de poortelektrode G van de uitleesschakeling wordt voorzien van bijvoorbeeld -5V, dan wordt de p-kanaal MOSFET geleidend om de in de tweede potentiaalput (bron) S via het in de n-laag gevormde p-kanaal 40 uit te lezen naar de afvoerschakeling D. In fig. 6(C) slaat de fotore- - 13 - ceptor de foto-elektrische-omzettingslading gedurende de volgende tijdsperiode T op en zal de overdrachtsbesturing voor de volgende cyclus daarna worden uitgevoerd.

Er wordt nu verwezen naar fig. 7, waarin een schematisch vlak 5 aanzicht van een fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven, waarin derde en vierde poortelektroden C, B en een isolatielaag daartussen zijn verschaft voor het vormen van derde en vierde potentiaalputten tussen de fotore-ceptor en de eerste potentiaalput A, de foto-elektrische-omzettingsla-10 ding, die gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode T in de fotorecep-tor dient te zijn opgeslagen, wordt sequentieel een aantal malen overgedragen aan de derde en vierde potentiaalputten C, B tegelijkertijd, en vervolgens verdwijnt de derde potentiaalput C elke keer om een po-tentiaalbarrière voor het blokkeren van de overdracht van lading tus-15 sen de fotoreceptor en de vierde potentiaalput B te vormen, en vervolgens wordt ten slotte de in de vierde potentiaalput B opgeslagen (geïntegreerde) totale lading sequentieel overgedragen aan de eerste en tweede potentiaalputten tegelijkertijd.

In de tweede voorkeursuitvoeringsvorm zijn de derde en vierde 20 poortelektroden C, B zodanig gevormd om de eerste poortelektrode A te omringen teneinde daardoor de derde en vierde potentiaalputten C, B te vormen, hetgeen het elektrisch isoleren van de fotoreceptor ten opzichte van de eerste potentiaalput A mogelijk maakt. Aan de derde en vierde poortelektroden C, B worden derde en vierde poortsignalen 0C, 25 0B toegevoerd, welke signalen gemeenschappelijk worden toegevoerd aan alle PD's, PD11 tot PD33. Andere delen zijn gelijk aan die van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm, zoals deze hierboven is beschreven (fig. 3, enz.).

Er wordt nu verwezen naar fig. 8, waarin een timinggrafiek van 30 de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding is weergegeven. In de figuur wordt een derde poortsignaal 0C een aantal malen binnen de tijdsperiode C toegevoerd (bijvoorbeeld, -12V), en het vierde poortsignaal 0B is ingesteld op bijvoorbeeld -12V. In de fotoreceptor gedurende de voorafbepaalde tijdsperiode T te 35 genereren totale foto-elektrische-omzettingslading zal daardoor sequentieel in een aantal malen worden overgedragen aan de vierde potentiaalput en daarin worden geïntegreerd (opgeslagen). Alle in de receptor ontwikkelde lading wordt daardoor in de vierde potentiaalput met weinig verlies opgeslagen, hetgeen een hoge lineariteit in de foto-40 elektrische omzettingskarakteristieken mogelijk maakt.

- 14 -

De in de vierde potentiaalput B gedurende de voorafbepaalde tijdsperiode T geïntegreerde/opgeslagen totale lading zal aan de corresponderende eerste potentiaalputten A tegelijkertijd worden overgedragen op een wijze soortgelijk aan de in de hierboven beschreven eer-5 ste voorkeursuitvoeringsvorm aangegeven wijze, getriggerd door het eerste poortsignaal 0A, dat gemeenschappelijk is voor alle PD's, vervolgens tegelijkertijd overgedragen aan de corresponderende tweede potentiaalputten (bron) S, getriggerd door de tweede poortsignalen SCI tot SC4, die elk gemeenschappelijk zijn voor een respectieve kolom. Op 10 dit moment wordt het eerste poortsignaal 0A naar een hoog niveau gebracht, zodat de aan elke tweede potentiaalput S overgedragen lading wordt vastgehouden, en de in de tweede potentiaalput S opgeslagen lading kolom-voor-kolom op de tijdverdelingswijze zal worden uitgelezen.

Volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding 15 zijn alle PD's in staat licht in dezelfde fase in eenzelfde cyclus T te detecteren, terwijl de foto-elektrische-omzettingslading gedurende de voorafbepaalde tijdsperiode T op efficiënte wijze kan worden opgeslagen. De lading wordt uitgelezen uit de tweede potentiaalput (bron) S van elke kolom door de poortsignalen GC1 tot GC4, welke signalen met 20 de tijd At zijn verschoven, op de tijdverdelingswijze, hetgeen een aanzienlijke vereenvoudiging van de uitleesschakelingen (zoals versterkers) mogelijk maakt.

Er wordt nu verwezen naar fig. 9 en fig. 10, waarin schematische diagrammen (1), (2) zijn weergegeven, welke diagrammen de werking 25 van de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding tonen. Verwijzend naar fig. 9(A) zijn in de tweede voorkeursuitvoeringsvorm verder derde en vierde poortelektroden C, B verschaft tussen de fotoreceptor en de eerste poortelektrode A en zijn onder deze elektroden derde respectievelijk vierde potentiaalputten te 30 forceren. Wanneer invallend licht in een pn-junctie in een dergelijke configuratie binnenkomt, worden elektron-gat paren gegenereerd in de depletiezone, waarbij de gaten in de p-laag (fotoreceptor), die een negatieve spanning heeft, zullen worden geaccumuleerd. In fig. 9(B) zal de lading in de fotoreceptor in de derde potentiaalput C worden 35 opgevangen elke keer dat een derde poortsignaal 0C wordt gepulseerd, vervolgens wordt deze lading overgedragen aan en geaccumuleerd in de door het poortsignaal 0 B (-12V) ingestelde vierde potentiaalput B. In fig. 9(C) wordt de sequentiële overdrachtsbesturing iteratief herhaald gedurende een zekere tijd en aan het einde van de tijdsperiode T wordt 40 alle in de fotoreceptor gedurende de tijdsperiode T gegenereerde la- - 15 - ding geaccumuleerd in de vierde potentiaalput P. Hoewel gaten continu worden gegenereerd in de fotoreceptor, worden deze gaten anderzijds gedurende een zekere tijd geaccumuleerd in de p-laag omdat de derde poortelektrode C terug naar OV wordt gebracht.

5 Wanneer in fig. 10(A) de eerste poortelektrode A wordt voorzien van -12V wordt de gehele in de vierde potentiaalput geaccumuleerde lading naar de eerste potentiaalput A getransporteerd. Het vierde poort-signaal 0B wordt bij voorkeur tijdelijk ingesteld op OV om de ladings-overdracht te waarborgen. Wanneer in fig. 10(B) het eerste poortsig-10 naai 0A naar OV wordt gebracht en de tweede poortsignalen SC1-SC3 worden toegevoerd, wordt de aan de eerste potentiaalput A overgedragen lading vervolgens aan de tweede potentiaalput overgedragen. Wanneer in fig. 10(B) de poortelektrode G van de uitleesschakeling van -5V wordt voorzien, wordt p-kanaal MOSFET geleidend om de in de tweede poten-15 tiaalput S geaccumuleerde lading in staat te stellen te worden uitgelezen naar de afvoerschakeling D via het in de n-type laag gegenereerde p-kanaal.

In de bovenstaande uitvoeringsvorm wordt lading verschoven door eerste en tweede poortsignalen 0A, SCj en derde en vierde poortsigna-20 len 0C, 0B (twee-fase geklokt). De overdrachtsrichting van de lading in dit geval kan worden bestuurd door gebruik te maken van de eigenschap, dat de lading in de oxidefilm altijd vanaf de dikkere zijde (zwakker elektrisch veld) naar de dunnere zijde (sterker elektrisch veld) beweegt indien de dikte van de isolatielaag (siliciumoxidefilm 25 Si02) onder elke elektrode asymmetrisch is. Met betrekking tot de la- dingsoverdracht kunnen andere bekende typen worden gebruikt.

Hoewel in de bovenstaande voorkeursuitvoeringsvormen een geval is beschreven, waarin in de p-type laag van een pn-junctie gegenereerde gaten worden gebruikt voor de signaaldrager, is de uitvinding niet 30 daartoe beperkt. De in de n-type laag gegenereerde elektronen kunnen eveneens worden gebruikt voor de signaaldrager.

Hoewel in de bovenstaande uitvoeringsvorm een geval is beschreven, waarin de beeldsensor volgens de uitvinding wordt gebruikt in röntgen-CT-apparatuur, is de uitvinding niet daartoe beperkt. De 35 beeldsensor volgens de uitvinding kan op elk ander type beeldvormings-inrichting (zoals een camera) worden toegepast.

Hoewel een aantal op dit moment de voorkeur verdienende uitvoeringsvormen van de uitvinding is beschreven, kunnen talrijke veranderingen en modificaties in de inrichting, besturing, proces en de com-40 binatie daarvan worden aangebracht zonder de gedachte en het kader van de uitvinding te verlaten.

- 16 - VERWIJZINGSCIJFERLIJST Fig. 1 schematische inrichting van röntgen-CT-apparatuur volgens de voorkeursuitvoeringsvorm; 1 bedieningsconsole 2 invoerinrichting 3 centrale verwerkingseenheid 5 gegevensverwervingsbuffer 6 monitor 7 opslageenheid 10 beeldvormingstafel 12 bovenplaat 20 aftastportaal 21 röntgenbuis 22 röntgenstuureenheid 23 collimator 24 meerplaks röntgendetector

25 DAS

26 omwentelingsstuureenheid 29 meesterstuureenheid 30 slipring 200 röntgen-CT-apparatuur

Fig. 2 schematische inrichting van een aftastportaal volgens de voorkeursuitvoeringsvorm

25 DAS

27 plakrichting 28 kanaalrichting

Fig. 3 schematisch vlak aanzicht van een fotodetectorarray volgens een eerste voorkeursuitvoeringsvorm 86 röntgenstraling 87 licht

Fig. 4 schematische timinggrafiek van de fotodetectorarray volgens de eerste voorbeelduitvoeringsvorm - 17 -

Fig. 5 schematisch diagram (1), dat de werking van de fotodetectorarray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm toont 87 licht

Fig. 6 schematisch diagram (2), dat de werking van de fotodetectorarray volgens de eerste voorkeursuitvoeringsvorm toont 87 licht

Fig. 7 schematisch vlak aanzicht van een fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm

Fig. 8 schematische timinggrafiek van de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm

Fig. 9 schematisch diagram (1) , dat de werking van de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm toont 87 licht

Fig. 10 schematisch diagram (2), dat de werking van de fotodetectorarray volgens de tweede voorkeursuitvoeringsvorm toont licht

Fig. 11

Stand van de techniek (1) 90 pixel 91 lijnselectie 92 uitleeslijn

Fig. 12

Stand van de techniek (2) 1033121

Claims

1. Beeldsensor omvattende; een aantal van in een tweedimensionale array aangebrachte fotodiodes (PD, 84a); en een aantal uitlees-poortschakelingen (84b, 84c) voor het uitlezen van de in de fotore-ceptor van elk van de fotodiodes (PD, 84a) opgeslagen foto-elektri- 5 sche-omzettingslading, waarin: eerste en tweede poortelektrodes (A, S) zijn verschaft via een isolatielaag voor het vormen van een eerste respectieve tweede potentiaalput in de nabijheid van elk van de fotoreceptoren; in elke fotoreceptor opgeslagen lading gedurende een 10 voorafbepaalde tijdsperiode sequentieel naar de eerste en tweede potentiaalputten tegelijkertijd wordt overgedragen; een potentiaalbarrière voor het blokkeren van de beweging van lading tussen de fotoreceptor en de tweede potentiaalput is gevormd door middel van het verwijderen van de eerste potentiaalput; 15 een voor elke rij of kolom van sensorelementen in een tweedimensionale array gemeenschappelijke versterkerschakeling is aangebracht; en in de tweede potentiaalput geaccumuleerde lading van elk sensorelement wordt uitgelezen naar een omgeving op een 20 tijdverdelingswijze in de rij- of kolomrichting.

2. Beeldsensor volgens conclusie 1, waarin: derde en vierde poortelektrodes zijn verschaft via een isolatielaag voor het vormen van derde en vierde potentiaalputten tussen 25 elke fotoreceptor en de eerste potentiaalput; in elke fotoreceptor gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode te accumuleren lading sequentieel wordt overgedragen aan de derde en vierde potentiaalputten tegelijkertijd voor een aantal malen; elke maal een potentiaalbarrière wordt gevormd voor het 30 blokkeren van de beweging van de lading tussen elke fotoreceptor en de vierde potentiaalput door middel van het verwijderen van de derde potentiaalput; en in de vierde potentiaalput geïntegreerde lading sequentieel vervolgens sequentieel wordt overgedragen aan de eerste en tweede 35 potentiaalputten tegelijkertijd. 1033121

3. Beeldsensorbesturingswerkwijze voor een beeldsensor, omvattende: een aantal van in een tweedimensionale array aangebrachte foto-diodes (PD, 84a); eerste en tweede poortelektrodes (A, S), die zijn verschaft om eerste respectievelijk tweede potentiaalputten in de na- 5 bijheid van de fotoreceptor van elk van de fotodiodes (PD, 84a) te vormen; en een aantal uitleespoortschakelingen voor het uitlezen van in de tweede potentiaalput opgeslagen lading, waarbij de werkwijze de stappen omvat van: het in elke fotoreceptor accumuleren van in de fotoreceptor 10 gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode gegenereerde lading; het sequentieel overdragen van de in elke fotoreceptor geaccumuleerde lading naar de eerste en tweede potentiaalputten tegelijkertijd, het vervolgens vormen van een potentiaalbarrière voor het blokkeren van de beweging van lading tussen elke fotoreceptor en 15 de tweede potentiaalput door middel van het verwijderen van de eerste potentiaalput; het aanbrengen van een voor elke rij of kolom van in een tweedimensionale array aangebrachte sensorelementen gemeenschappelijke versterkerschakeling; en 20 het uitlezen van de in de tweede potentiaalput opgeslagen la ding van elk sensorelement op een tijdverdelingswijze in de rij- of kolomrichting.

4. Beeldsensorbesturingswerkwijze van een beeldsensor, omvat-25 tende: een aantal van in een tweedimensionale array aangebrachte fotodiodes (PD, 84a); derde en vierde en eerste en tweede poortelektrodes (A, S), die zijn verschaft om derde en vierde respectievelijk eerste en tweede potentiaalputten in de nabijheid van de fotoreceptor van elk van de fotodiodes (PD, 84a) te vormen; en een uitleespoortschakeling 30 voor het uitlezen van de uiteindelijk in de tweede potentiaalput geaccumuleerde lading, waarbij de werkwijze de stappen omvat van: het sequentieel overdragen van de lading, die in elke fotoreceptor gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode dient te worden opgeslagen, aan de derde en vierde potentiaalputten tegelijkertijd 35 voor een aantal malen, het vervolgens vormen van een potentiaalbarrière voor het blokkeren van de beweging van de lading tussen elke fotoreceptor en de vierde potentiaalput door middel van het verwijderen van de derde potentiaalput; het sequentieel overdragen van in de vierde potentiaalput 40 geïntegreerde lading aan de eerste en tweede potentiaalputten tegelijkertijd en het vervolgens vormen van een potentiaalbarrière voor het blokkeren van de beweging van lading tussen de vierde potentiaalput en de tweede potentiaalput door middel van het verwijderen van de eerste potentiaalput; en 5 het uitlezen van de in de tweede potentiaalput geaccumuleerde lading op een tijdverdelingsbasis.

5. Röntgendetector (24) omvattende: een scintillatorlaag voor het omzetten van röntgenstraling in 10 licht, waarbij de scintillator (83) vast op het lichtontvangstvlak van de beeldsensor volgens conclusie 1 is gelamineerd.

6. Röntgendetector (24) van röntgen-CT-apparatuur (200), omvattende een röntgenbuis (21) en de röntgendetector (24) volgens conclu- 15 sie 6, welke röntgenbuis en röntgendetector aan tegenovergestelde zijden van een subject zijn geplaatst, voor het reconstrueren van een CT tomografisch beeld van het subject op basis van de door middel van het aftasten van het subject verkregen projectiegegevens, waarin: de detector (24) een gemeenschappelijke versterkerschakeling in 20 de plakrichting van elk kanaal van de in een tweedimensionale array aangebrachte sensorelementen, waarbij de array zich in de plakrichting, die evenwijdig loopt aan de lichaamsas van het subject, en in de kanaalrichting, die loodrecht daarop staat, uitstrekt, en de in de tweede potentiaalput van alle in de kanaalrichting aangebrachte 25 sensorelementen opgeslagen lading tegelijkertijd uitleest en de in de tweede potentiaalput van alle in de plakrichting aangebrachte sensorelementen opgeslagen lading op een tijdverdelingswijze uit te lezen. 30

7. Röntgen-CT-apparatuur (100) omvattende de röntgen-CT-detec- tor (24) volgens conclusie 6.

8. Beeldsensor omvattende: een aantal in een twee-dimensionale array aangebrachte 35 fotodiodes, waarin elke fotodiode een fotoreceptor omvat, een eerste potentiaalput, een tweede potentiaalput, en een afvoer, en een uitleespoortschakeling die gekoppeld is met elke respectieve fotodiode, waarbij de uitleespoortschakeling ingericht is om de eerste en tweede potentiaalputten te activeren om mogelijk te maken dat een 40 lading die is opgeslagen de fotoreceptor ongeveer tegelijkertijd wordt overgedragen naar de eerste en tweede potentiaalputten, en om de eerste potentiaalput te deactiveren zodat de beweging van de opgeslagen lading tussen de fotoreceptor en de tweede potentiaalput is geblokkeerd. 5

9. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin de uitleespoortschakeling verder is ingericht om lading die is opgeslagen in elke fotoreceptor over te dragen naar de eerste en tweede potentiaalputten gedurende een vooraf bepaalde tijdsperiode. 10

10. Beeldsensor volgens conclusie 9, waarin de uitleespoortschakeling verder is ingericht om te blokkeren dat de lading die is opgeslagen in elke fotoreceptor wordt overgedragen van de eerste potentiaalput naar de tweede potentiaalput om mogelijk te 15 maken dat de lading die is opgeslagen in de tweede potentiaalput wordt overgedragen naar een versterker.

11. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin het aantal fotodiodes is aangebracht in rijen en kolommen. 20

12. Beeldsensor volgens conclusie 8, verder omvattende: een eerste poortelektrode die is ingericht om de eerste potentiaalput te bedienen; en een tweede poortelektrode die is ingericht om de tweede 25 potentiaalput te bedienen.

13. Beeldsensor volgens conclusie 8, verder omvattende: een derde potentiaalput die gevormd is tussen de eerste potentiaalput en de fotoreceptor; en 30 een poortelektrode die gekoppeld is met de derde potentiaalput.

14. Beeldsensor volgens conclusie 13, verder omvattende: een vierde potentiaalput die gevormd is tussen de derde potntiaalput en de fotoreceptor; en 35 een poortelektrode die gekoppeld is met de vierde potentiaalput.

15. Beeldsensor volgens conclusie 14, waarin de uitleesschakeling gekoppeld is om de derde en de vierde potentiaalput 40 te activeren om mogelijk te maken dat lading die opgeslagen is in de fotoreceptor ongeveer tegelijkertijd wordt overgedragen naar de eerste en tweede potentiaalputten.

16. Beeldsensor volgens conclusie 15, waarin de 5 uitleesschakeling ingericht is om de derde potentiaalput te deactiveren zodanig dat de beweging van de opgeslagen lading tussen de fotoreceptor en de eerste en tweede potentiaalputten is geblokkeerd.

16 NIEUWE CONCLUSIES

17. Beeldsensor volgens conclusie 8, waarin elke genoemde 10 fotodiode een isolatielaag omvat die aangrenzend aan de fotoreceptor is gevormd.

18. Beeldsensor volgens conclusie 11, verder omvattende een versterkerschakeling die gekoppeld is met elke respectieve rij 15 fotodiodes.

19. Beeldsensor volgens conclusie 11, verder omvattende een scintillatorlaag voor het omvatten van röntgenstraling in licht, waarin de scintillatorlaag gefixeerd gelamineerd is op het 20 lichtontvangende vlak van elke fotoreceptor. 1033121