NL8700372A - Beeldopneeminrichting. - Google Patents

Description

-1- *

Dz 7559

Beeldopneeminrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een beeldopneeminrichting omvattende een matrix met horizontale rijen en verticale kolommen beeldopneemelementen; middelen voor het toevoeren van kloksignalen aan de matrix beeldop-5 neemelementen voor het in de time-delay-and-integration modus verplaatsen van beeldinformatie in kolomrichting; en middelen voor het steeds uit een kolom uitlezen van de beeldinformatie.

Bij radiografie is het uit het Amerikaanse 10 octrooischrift 4.179.100 bekend om een platte waaiervormige bundel röntgenstraling via een te onderzoeken lichaam te richten naar een beeldopneeminrichting bestaande uit een groot aantal op een lijn gelegen beeldopneemelementen. Ieder beeldopneemelement ontvangt daarbij, al dan 15 niet na verdere bewerking, de straling die door een corresponderend deel van het te onderzoeken lichaam is doorgelaten. Als verdere bewerking kan de straling b.v., voordat deze wordt opgevangen door de beeldopneeminrichting, in een röntgendetector omgezet zijn in zichtbaar 20 licht. Bij een beeldopneeminrichting bestaande uit een groot aantal op een lijn gelegen beeldopneemelementen met b.v. afmetingen van 0,1 x 0,1 mm is de belichtingstijd voor ieder beeldopneemelement bij de gebruikelijke aftast-snelheden van een te onderzoeken lichaam uitermate kort.

25 Daardoor is de signaal-ruisverhouding van het verkregen beeld zeer slecht of moet voor een betere signaalruisver-houding de bronbelasting tot ongewenst hoge niveaus worden opgevoerd. Om bij een relatief lage bronbelasting toch een acceptabele signaal-ruisverhouding te krijgen 30 is het noodzakelijk de röntgenbron efficiënter te gebruiken dan mogelijk is met een waaiervormige bundel die slechts een dikte heeft ter grootte van één beeldopneemele- 8 7 f; a 3 7 2 * * -2- ment.

Het is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 4.383.327 om gebruik te maken van een beeldopneeminrichting omvattende een matrix met rijen en kolommen beeldopneemele-5 menten, waarbij de lading die gedurende een bepaalde periode in een bepaald beeldopneemelement wordt gevormd tengevolge van de door dat element gedurende die periode ontvangen straling, gedurende een leesperiode wordt overgebracht naar een aangrenzend bijbehorend verticaal 10 schuifregister. Dit geschiedt gedurende de leesperiode voor alle beeldopneemelementen in iedere rij. Tevens wordt tussen de opeenvolgende perioden een relatieve beweging tussen het lichaam en de beeldopneeminrichting tot stand gebracht zodat gedurende de volgende periode 15 hetzelfde deel van het te onderzoeken lichaam wordt afgebeeld op de volgende rij beeldopneemelementen. Het is op op zich bekende wijze ook mogelijk de functie van het omzetten van straling in lading en de functie van het transporteren van lading in een verticaal CCD 20 schuifregister te combineren. De lading in het schuifregister loopt mee, 2odat op deze wijze gedurende opeenvolgende perioden, door opeenvolgende beeldopneemelementen in een kolom, in het bijbehorende schuifregister een lading wordt geaccumuleerd. Die geaccumuleerde lading is de 25 som van de lading die door een specifiek deel (een beeldpunt) van het te onderzoeken lichaam gedurende de opeenvolgende perioden wordt opgewekt. Aan een uiteinde van de kolommen kan een horizontaal schuifregister zijn aangebracht voor het achtereenvolgens uitlezen en het 30 in volgorde afgeven van de informatie van de aangrenzende kolommen aan een uitgangsklem. Die informatie representeert dan dus steeds de gesommeerde informatie van alle beeldopneemelementen in elk van die kolommen voor een beeldpunt.

Deze wijze van aftasten wordt TDI (time delay 35 and integration) genoemd en blijkt bijzonder goed toepasbaar te zijn bij het onderzoeken van lichamen met behulp £ 7 Λ f* - f +Y i - y* i « i -3- van röntgenstraling, waarbij een bruikbaar beeld kan worden gevormd ondanks het feit dat ieder beeldopneemele-ment op zich slechts een zeer geringe hoeveelheid lading in reactie op de ontvangen straling opwekt. Voor een 5 uitgebreide bespreking van het TDI-principe wordt verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift 4.383.327.

Terwille van de eenvoud van de beschrijving zal in het hiernavolgende met de term "beeldopneemelement" worden bedoeld een element dat zowel de vorming van 10 lading onder invloed van de opvallende straling verzorgt alsook het transport van de lading in kolomrichting verzorgt, onafhankelijk van het feit of dit fysiek afzonderlijke elementen zijn of een element met een gecombineerde functie. Indien uitsluitend het element bedoeld wordt 15 dat de omzetting van straling in lading verzorgt, zal worden gesproken over een feitelijk beeldopneemelement.

Indien in een TDI-beeldopneeminrichting een kolom b.v. m beeldopneemelementen bevat, zal in het beeldopneemelement in de kolom dat zijn lading 20 aan het horizontale schuifregister afgeeft, in principe een lading aanwezig zijn die m-maal groter is dan de door één beeldopneemelement opgewekte lading bij de belichting daarvan door een bepaald beeldpunt.

Wanneer echter de lading in een beeldopneemele-25 ment in de kolom een bepaalde waarde overschrijdt, b.v. omdat het desbetreffende beeldpunt relatief veel straling doorlaat, treedt er in dat beeldopneemelement en in de daarop volgende beeldopneemelementen in de kolom verzadiging op. De gevolgen van deze verzadiging, zoals 30 overspraak naar aangrenzende kolommen, de zgn. "blooming", kunnen worden bestreden door te voorzien in middelen die de overmaat aan lading kunnen afvoeren, b.v. door op op zich bekende wijze te voorzien in een anti-blooming kanaal. Dit heeft echter tot gevolg dat de resterende 35 lading in de kolom niet langer evenredig is aan de door het desbetreffende beeldpunt doorgelaten straling, waardoor & '7 λ ft -·.? -s λ è j ( ift Ü i s -4- een vermindering van de contrastomvang in het uiteindelijke röntgenbeeld optreedt, hetgeen in veel gevallen ongewenst is.

De uitvinding beoogt te voorzien in een oplos-5 sing voor dit probleem waardoor de maximaal toelaatbare belichting per beèldopneemelement aanzienlijk groter kan zijn zonder dat het risico van verzadiging optreedt en voorziet daartoe in een inrichting van bovengenoemde soort waarbij voorzien is in middelen om de in bepaalde 10 beeldopneemelementen in een kolom opgeslagen hoeveelheid lading vast te stellen en middelen om deze lading bij deze beeldopneemelementen steeds dan volledig af te voeren indien de vastgestelde hoeveelheid een tevoren / bepaalde grenswaarde overschrijdt.

15 Wanneer overeenkomstig de uitvinding wordt bepaald of de lading in bepaalde beeldopneemelementen in een kolom een grenswaarde overschrijdt, kan door een geschikte keuze van die beeldopneemelementen waar een dergelijke toetsing plaatsvindt, worden voorkomen 20 dat tijdens het accumuleren van lading in het resterende gedeelte van de kolom verzadiging optreedt, zodat in principe uit de lading in het laatste beeldopneemelement in de kolom nog steeds de totale door de kolom ontvangen belichting kan worden herleid, mits vanzelfsprekend 25 tevens wordt bijgehouden welk gedeelte van de kolom effectief tot het in het horizontale schuifregister ingevoerde ladingssignaal heeft bijgedragen. Dit is mogelijk door bij te houden hoeveel maal is geconstateerd dat de lading de grenswaarde overschreed en de gehele 30 op dat moment gevormde lading werd afgevoerd, en het uiteindelijke signaal afhankelijk hiervan aan te passen met behulp van een schaalfaktor.

Zelfs wanneer niet wordt bijgehouden of er ergens in de kolom beeldopneemelementen lading is afgevoerd, heeft 35 de uitvinding voordelen. Het totale in principe haalbare belichtingsbereik van de m-beeldopneemelementen wordt dan in feite verdeeld in een aantal gebieden waarbinnen de lading steeds evenredig is met het belichtingsniveau. Hierdoor 8 / ?? /- * >; -5- verkrijgt men een vorm van beeldharmonisatie omdat relatief kleine verschillen per gebied nog steeds als signaalverschillen waarneembaar zijn terwijl verschillen tussen het gemiddelde belichtingsniveau van de gebieden 5 niet waarneembaar is.

De uitvinding zal in het hierna volgende nader worden toegelicht aan de hand van een uitvoerings-voorbeeld onder verwijzing naar de tekening, hierin toont: 10 fig. 1 een schematisch bovenaanzicht van een gedeelte van een beeldopneeminrichting volgens de uitvinding; fig. 2a-g een schematische weergave van het aan de uitvinding ten grondslag liggende principe bij 15 verschillende belichtingsniveaus; fig. 3ahet verloop van de oppervlaktepotentiaal-profielen onder twee CCD-schuifregisterelementen wanneer ladingafvoer moet plaatsvinden; fig. 3b als fig. 3a, wanneer geen ladingafvoer 20 moet plaatsvinden; fig. 4 de diverse klokpotentialen voor het bedrijven van de CCD-schuifregisterelementen volgens fig. 3a, b; fig. 5 een schema van een beslissingsketen; 25 fig. 6 de in de keten volgens fig. 5 optredende klokpulsen; fig. 7 een gedeelte van de inrichting volgens fig. 1 voorzien van een CCD-schaalfaktorschuifregister; fig. 8 een bovenaanzicht van een CCD-element 30 van het schaalfaktorschuifregister; fig. 9a-b een doorsnede langs de lijn IX-IX in fig. 8 met de bijbehorende oppervlaktepotentiaalprofie-len; fig. lOa-e de klokpulsen die nodig zijn voor 35 het bedrijven van de CCD-elementen volgens fig. 8, 9 en 11; en

fig. lla-c een doorsnede langs de lijn XI-XI

¢.7^: r - " : A»* · . =- * * ' .-6- in fig. 8 met de bijbehorende oppervlaktepotentiaalprofie-len.

Fig. 1 toont schematisch op een halfgeleidersubstraat de opbouw van een beeldopneeminrichting die is 5 ingericht om volgens het TDI-principe te werken. De inrichting omvat n-kolommen, resp. la...In en m-rijen resp. 2a...2m van feitelijke beeldopneemelementen. De beeldopneeminrichting bestaat derhalve uit m x n feitelijke beeldopneemelementen. Elk van de m-beeldopneemelementen 10 van een bepaalde kolom kan onder besturing van een uitlees-poortelektrode gekoppeld worden met een bij die kolom behorend verticaal CCD-schuifregister, resp. 3a...3n.

Via een bus 4 wordt aan deze schuifregisters 3a...3n en aan de uitleespoortelektroden op op zich bekende 15 wijze kloksignalen toegevoerd. Bij de m-de rij zijn de schuifregisters van elke kolom verbonden met een horizontaal schuifregister 5 dat via een bus 5' eveneens kloksignalen kan ontvangen. Het uitgangssignaal van het horizontale schuifregister 5 kan worden afgenomen 20 aan een uitgangsklem 7, waarna het signaal vervolgens verder verwerkt kan worden. Voor de wijze waarop de lading uit de afzonderlijke feitelijke beeldopneemelementen , welke lading correspondeert met een gedurende een bepaalde periode ontvangen straling, wordt overgebracht 25 naar de aangrenzende verticale schuifregisters en vandaar onder gebruikmaking van het TDI-principe naar het horizontale schuifregister worden geplaatst, wordt verwezen naar het Amerikaanse octrooischrift 4.383.327.

Opgemerkt wordt dat het op zich bekende wijze 30 mogelijk is de beeldopneeminrichting volgens fig. 1 zodanig in te richten dat de functie van het omzetten van straling in lading en de functie van het in kolomrich-ting transporteren van de gevormde lading worden samengevoegd. In dat geval zijn dus resp. de kolommen la-ln 35 gecombineerd met de kolommen 3a-3n voor het vormen van steeds één enkele kolom.

f *"· ( Γ- 7. “7 e> * · · · ir* -7-

In de hierna volgende beschrijving van uitvoe-ringsvoorbeelden van de uitvinding zal wórden uitgegaan van een beeldopneeminrichting met 32 rijen feitelijke beeldopneemelementen en aangrenzend daaraan steeds 5 een afzonderlijk schuifregister. Dit aantal beeldopneemelementen is echter zuiver willekeurig gekozen en het principe van de uitvinding is toepasbaar in ieder ander aantal rijen beeldopneemelementen. Tevens zal de toelichting gericht zijn op slechts één enkele kolom beeldopneemelemen-10 ten, omdat het aantal kolommen beeldopneemelementen in de beeldopneeminrichting niet terzake doet en de werking van één kolom illustratief is voor de werking van alle kolommen in de beeldopneeminrichting. Terwille van de duidelijkheid van de beschrijving zijn een aantal 15 van de beeldopneemelementen in kolom la in fig. 1 t.w. de beeldopneemelementen 1, 16, 17, 24, 28, 30, 31 en 32 met het desbetreffende nummer aangegeven.

Alvorens fig. 1 verder te beschrijven zal aan de hand van fig. 2 eerst het principe van de uitvinding 20 worden toegelicht.

Fig. 2a toont zeer schematisch een kolom van 32 beeldopneemelementen, die terwille van de duidelijkheid in de tekening horizontaal is afgebeeld. De fign. 2b t/m 2g geven steeds de geleidelijke toename weer van de lading 25 in de opeenvolgende beeldopneemelementen wanneer deze lading door middel van het TDI-principe stapsgewijs van beeldopneemelement 1 naar beeldopneemelement 32 wordt verplaatst. In elk van de fign. 2b t/m 2g is resp. een referentielading Qref en een verzadigingsladingsniveau 30 Qverz aangegeven. Fig. 2b geeft een hoeveelheid lading aan die wordt verkregen tengevolge van een relatief laag belichtingsniveau, waarbij ook in beeldopneemelement 32 aan het einde van de kolom de opgezamelde lading nog niet het verzadigingsniveau Qverz bereikt. De fign. 2c t/m 2g 35 geven dan achtereenvolgens voorbeelden waarbij het belichtingsniveau steeds hoger wordt, zodat de opgeza- 8?00~7? 4 -8- meXde lading steeds sneller het verzadigingsniveau bereikt.

In de kolom beeldopneemelementen volgens fig. 2a wordt bij tevoren bepaalde beeldopneemelementen vastgesteld of de tot en met dat beeldopneemelement 5 opgezamelde lading de referentielading Qref overschrijdt.

Deze tevoren bepaalde beeldopneemelementen zijn volgens dit voorbeeld de elementen 16, 24, 28, 30 en 31, d.w.z.datde kolom opgedeeld is in lengten die toenemen overeenkomstig gehele machten van het getal 2.

10 Steeds wanneer bij een van de tevoren bepaalde beeldopneemelementen wordt vastgesteld dat Q^Qref» waarbij b.v. Qref ~ 1/2 Qverz» wordt de lading afgevoerd en wordt geheel opnieuw begonnen met het opzamelen van lading. Zoals uit de fign. 2b t/m 2g blijkt is onafhanke-15 lijk van het belichtingsniveau de opgezamelde lading in beeldopneemelement 32steeds kleiner dan Qverz» terwijl het aantal malen dat de lading is afgevoerd, eenmaal in fig. 2c en vijfmaal in fig. 2g, de benodigde informatie geeft omtrent de toe te passen schaalfaktor waarmee 20 het feitelijke belichtingsniveau kan worden gereconstrueerd.

De schaalfaktor bedraagt bij het getoonde voorbeeld 2^, waarbij k gelijk is aan een aantal malen dat lading is afgevoerd.

Aangezien tengevolge van het TDI-principe 25 de toename van de ladinghoeveelheid langs de TDI-kolom lineair verloopt, weet men dat wanneer bij de eerste toetsing bij element 16 geen ladingafvoer nodig is, omdat Q^Qref e 1/2 Qverz» dit °°k verder niet nodig zal zijn omdat de totale lading dan nooit groter zal 30 worden dan Qverz·

Aan de hand van de fign. 3 en 4 zal worden toegelicht op welke wijze het principe volgens de uitvinding in een TDI-beeldopneeminrichting kan worden geïmplementeerd.

35 Fig. 3a toont schematisch een doorsnede langs de lijn III-III in fig. 1, d.w.z. een doorsnede van . 6/i: ; : h -9- het CCD-schuifregister 3a ter plaatse van de beeldopneem-elementen 16 en 17. Ieder CCD-schuifregisterelement bezit volgens het uitvoeringsvoorbeeld vier poortelektroden, resp. 11, 12, 13, 14 en 21, 22, 23, 24 voor de 5 elementen 16 en 17, terwijl steeds aangrenzend aan de CCD-elementen waar een toetsing plaatsvindt een zwevende poortelektrode is aangebracht, zoals elektrode 25 tussen de CCD-elementen 16 en 17. Deze zwevende poortelektrode heeft een tweeledige functie, in de eerste plaats een 10 sensorfunctie om de hoeveelheid opgezamelde lading in CCD-element 16 op een niet-destructieve wijze te bepalen en in de tweede plaats een logische functie, waarbij wordt bepaald of Q^Qref Q ^Qref > waarbij in het eerste geval de lading wordt doorgelaten naar de eerste 15 poortelektrode 21 van CCD-element 17 en in het tweede geval de lading wordt afgevoerd naar een naast de TDI-kolom aangebracht, in fig. 1 schematisch met verwijzingscijfer 6 aangeduid anti-blooming kanaal. Om te voorkomen dat het ladingtransport onder besturing van de klokpulsen 20 bij een beeldopneemelement waar een toetsing van de hoeveelheid lading plaatsvindt, zoals bij element 16, door de extra aanwezigheid van de zwevende elektrode naast de vier voor ieder beeldopneemelement aanwezige poortelektroden, langer duurt dan bij de andere beeldop-25 neemelementen, waardoor een ongewenste vertraging van het ladingtransport optreedt, wordt bij voorkeur de gezamenlijke lengte van de vier poortelektroden 11 t/m 14 en van de zwevende poortelektrode 25 gelijk gekozen aan de gezamenlijke lengte van b.v. de elektroden21 t/m 24 30 van CCD-element 17. Deze verkorting van de elektroden van CCD-element 16 zorgt ervoor dat de totale lengte van dit CCD-element gelijk is aan dat van de CCD-elementen waar geen toetsing plaatsvindt, zodat de benodigde tijd voor het ladingtransport voor alle CCD-elementen gelijk 35 is.

670 0 3 7 ?.

-10-

In de fign. 3a en b wordt voor opeenvolgende tijdstippen aan de hand van de bijbehorende oppervlaktepo-tentiaalprofielen getoond hoe het transport van lading van CCD-element 16 naar CCD-element 17 geschiedt in 5 resp. het geval dat QXQref en hoe naar het anti-blooming kanaal 6 in het geval dat Q^Qref» waarbij Qref - Qverz/2.

Fig. 4 toont de diverse kloksignalen <p χ t/m <p 4 die gedurende een kloksignaalperiode Tg aan de opeenvolgende poortelektroden van de CCD-elementen worden toegevoerd. 10 De klokperiode Tg is terwille van de duidelijkheid verdeeld in acht deelperioden Δ . Fig. 4 toont tevens onder de tijdas het verloop van de spanning aan de zwevende poort-elektrode 25 voor het geval dat QXQref en voor hot ' geval dat Q^Qref- 15 De werking van de CCD-elementen 16 en 17 onder besturing van de klokpulsen (}> χ t/m <p 4 berust op een wel bekend principe dat niet uitgebreid zal worden toegelicht. De essentie berust in de aanwezigheid van de zwevende poortelektrode 25 en de daarop aanwezige 20 spanning Vpg. Eerst zal de situatie worden beschreven die getoond is in fig. 3a en waarbij wordt aangenomen 1 ' " · " ' 1 · — - - — - — - - — - ^

X

.X

s' B / Π f - 7 9 -11- dat Q^Qref» d.w.z. dat de onder een poortelektrode van CCD-element 16 aanwezige lading groter is dan de referentielading en dus volgens het principe van de uitvinding moet worden afgevoerd.

5 Op het tijdstip To is de lading Q aanwezig onder de elektroden 12 en 13 en op Tq + Δ onder de elektroden 13, 14 en 25. De poortelektrode 25zweeft op dat tijdstip, zodat de onder deze elektrode aanwezige lading zorgt voor een daling van de potentiaal Vpg overeenkomstig 10 de formule van een vlakke plaatcondensator. Op het tijdstip Tq +2a wordt met behulp van de in fig. 1 schematisch met verwijzingscijfer 9 aangegeven beslissingsketen op een onderstaand nader toe te lichten wijze aan de hand van de spanning Vpg bepaald of Q ^ Qref· Indien 15 dit, zoals in de in fig. 3a aangetoonde situatie,het geval is, wordt op het tijdstip Το + 2Δ de aansluitklem van poortelektrode 25 naar een lage potentiaal gebracht, welke potentiaal bij voorkeur weinig lager is dan de normaliter aan de diverse poortelektroden van het CCD-regis-20 ter toegevoerde lage klokpotentiaal. Hierdoor vormt zich onder elektrode 25 een potentiaaldrempel, die een verder transport van de lading Q naar CCD-element 17 verhindert. Op Tq +4 Λ bevindt alle lading zich onder poortelektrode 14, waarbij overtollige lading wegvloeit 25 naar het anti-blooming kanaal 6. Tenslotte wordt de poortelektrode 14 door middel van de kloksignalen op een lage potentiaal gebracht, zodat op Tq + 6Δ alle lading Q is afgevoerd naar het anti-blooming kanaal 6. Op dit tijdstip bevindt zich een volgend ladingpakket 30 onder de elektroden 11 en 12, zodat op het tijdstip Το +8Δ de cyclus opnieuw kan beginnen. Op Tq + 6Δ vindt tevens een terugstelling plaats van de aansluitklem van elektrode 25 naar een lage potentiaal, welke terugstel-spanning op het tijdstip To + 8 Δ wordt afgeschakeld, 35 zodat de poortelektrode 25 zweeft en de spanning Vpg weer kan gaan afnemen zodra tot onder de poortelektrode 8 7 f, i? *7? ?·.

~ V v- . £v -12- 25 tengevolge van het kloksignaal <p 4 lading kan vloeien,

In het geval dat Q<Qref> welke situatie getoond is in fig. 3b, vindt op de tijdstippen Tq en Tq +λ hetzelfde plaats als bij de in fig. 3a getoon-5 de situatie. Omdat nu echter Q^Qref stelt de beslissings-keten 9 aan de hand van Vpg vast dat er geen ladingafvoer behoeft plaats te vinden en daarom wordt op het tijdstip Tq +2Δ aan elektrode 25 een spanning aangelegd die bij voorkeur iets hoger is dan de normale aan de elektro-10 den van het CCD-schuifregister aangelegde hoge klokspan-ning, zodat zeker is dat er geen lading achterblijft onder poortelektrode 14. Tussen de tijdstippen Tq + 2^· en Το + 5Δ wordt de lading Q verplaatst naar de potentiaal-putten onder de elektrode 25 en de poörtelektroden 21 15 en 22 van het CCD-element 17. Op Tq + 6 ^ wordt aan de poortelektrode 25 weer een lage terugstelspanning aangelegd, zodat de lading Q vanuit CCD-element 16 zonder enig verlies verder getransporteerd is naar CCD-element 17 en daarvandaan door de kolom CCD-elementen stapsgewijs 20 kan worden verplaatst tot in CCD-element 24, al waar opnieuw toetsing van de grootte van de lading Q plaats zal vinden, hetgeen ook nog zal gebeuren bij de CCD-elementen 28, 30 en 31.

Omdat in een TDI-kolom met 32 CCD-elementen 25 vijfmaal een toetsing van de lading Q plaats moet vinden, zouden er vijf beslissingsketens 9 nodig zijn. Omdat hiervoor onnodig veel, vaak op een halfgeleidersubstraat niet beschikbare ruimte nodig is, wordt bij voorkeur, zoals getoond in fig. 1, gebruik gemaakt van een enkele 30 beslissingsketen 9 die door middel van multiplexing achtereenvolgens via een databus 9* de spanningen van de CCD-elementen 16,24, 28,30 en 31uitleest, door de schematisch weergegeven schakelaars 8a t/m 8e hiertoe achtereenvolgens te sluiten onder besturing van b.v.

35 een schuifregister 10. Dit schuifregister kan gemeenschappelijk zijn voor alle TDI-kolommen op 8700372 -13- het halfgeleidersubstraat. Omdat de klokfrequentie van de TDI-kolom in het algemeen relatief laag is, b.v.

4 kHz, is er voor deze multiplexuitlezing voldoende tijd beschikbaar en wordt een aanzienlijke reductie 3 van het benodigde oppervlak op een halfgeleidersubstraat bereikt.

Fig. 5 toont een mogelijke uitvoeringsvorm van de beslissingsketen 9, welke keten dus moet bepalen of Q, de in één van de CCD-elementen waar een toetsing van de lading plaatsvindt aanwezige lading, groter of kleiner is dan de tevoren bepaalde referentielading Qref. Hiertoe wordt door middel van een zwevende poortelek-trode, zoals elektrode 25 in fig. 3, een spanning opgewekt die recht evenredig is met de lading Q terwijl aan de 13 beslissingsketen tevens een vaste vergelijkspanning VVerg wordt aangelegd die evenredig is met de tevoren bepaalde Qref·

Als VpQ^Vverg, hetgeen betekent dat er teveel lading onder de zwevende poortelektrode 25 aanwezig 20 is, moet de beslissingsketen een uitgangssignaal afgeven dat VpQ naar een lage potentiaal brengt om zo de in fig. 3a getoonde potentiaaldrempel, die verder lading-transport verhindert, te vormen.

Als VFG> Vverg, hetgeen overeenkomt met de 23 in fig. 3b getoonde situatie, moet VFG naar een hoge potentiaal worden gebracht.

Een en ander is met de in fig. 5 getoonde schakeling, die een zevental MOSFETS 31 t/m 37 en een zestal aansluitklemmen, 40 t/m 45 omvat, te realiseren.

30 Fig. 6a-c toont de aan de aansluitklemmen 42 t/m 45 aanwezige spanningen, terwijl op de klemmen 40 en 41 resp. de spanningen VFq en Vverg zijn aangesloten. Aan klem 42 wordt een klokspanning φΓ toegevoerd waarvan het verloop in fig. 6a is getoond en die een terugstelpe- 35 riode bepaalt om de schakeling in een quasi-stabiele toestand te brengen. Tijdens deze terugstelperiode moeten

g 7 £ 0 V

-14- de FET-schakelaars 31 en 32, aan één elektrode waarvan resp. de ingangsspanning Vpg en de vergelijkspanning Vverg zijn aangelegd, gesloten zijn, hetgeen geschiedt door aan deze poortelektroden een spanning <J> x aan te 5 leggen, waarvan het verloop is getoond in fig. 6b. Tijdens deze terugstelperiode vindt in de gehele in fig. 5 getoonde schakeling een terugstellen plaats van alle spanningen, waarbij de interne knooppunten worden opgeladen tot een beginspanning.

10 Na het beëindigen van de terugstelperiode worden de FET-schakelaars 31 en 32 geopend door de spanning <yx te verhogen. In de schakeling worden nu de spanningen op de resp. ingangsklemmen d.w.z. Vpg en Vverg via de schakelaars 31 en 32 aangelegd aan twee van de elektroden 15 van de MOSFET 33. Vervolgens worden de schakelaars 31 en 32 met behulp van de spanning x weer gesloten en wordt, zoals fig. 6c toont, op klem 45 de spanning <^s naar een laag niveau gebracht. De schakeling komt nu in de actieve toestand en door de meekoppeling via resp.

20 de MOSFETS 36 en 37 worden, afhankelijk van de verhouding tussen Vpg en Vverg, de spanningen op de resp. elektroden van MOSFET 33 naar het hoge en het lage of naar het lage en het hoge niveau gebracht. Na de periode waarin deze stabiele eindtoestand wordt bereikt wordt CJ> x weer 25 op het hoge spanningsniveau gebracht waardoor de klemmen 40 en 41 de spanningen op de resp. elektroden van MOSFET 33 overnemen. De spanning op klem 40 bepaalt daarbij de spanning van gedurende de periode Tq + 2A-Tq + 6A, zoals getoond is in fig. 4.

30 De in fig. 6 getoonde tijdstippen t£, t£ en t3 komen overeen met de overeenkomstige tijdstippen in fig. 4, waarbij op het tijdstip t£ de feitelijke beslissing plaatsvindt.

In het geval dat VpQ>Vverg, hetgeen betekent 35 dat er geen ladingafvoer moet plaatsvinden, ontstaat in de keten volgens fig. 5, onder besturing van de in ft ƒ s* P- ~ -15- fig. 6a-c getoonde klokpulsen op klem 40 een spanning met een hoog niveau, terwijl op klem 40 een spanning met een laag niveau ontstaat zodra Vjtq ^Vverg en er dus wel ladingafvoer moet plaatsvinden. Voor een gedetail-5 leerde beschrijving van de in fig. 5 getoonde schakeling kan worden verwezen naar "Charge-Coupled Devices and Systems" van M.J. Howes en D.V. Morgan uitgegeven door John Wiley & Sons, in het bijzonder blz. 186-189.

Wanneer op de bovenstaand beschreven wijze 10 één TDI-kolom of meer in het bijzonder in de praktijk een aantal parallelle TDI-kolommen wordt bedreven is het maximaal toelaatbare belichtingsniveau bij een toetsing op k-plaatsen langs de kolom groter dan wanneer geen toetsing plaatsvindt. Het totale belichtingsbereik wordt 15 dus, zoals uit fig. 2 duidelijk blijkt, verdeeld in k+l-gebieden, volgens fig. 2 zes gebieden, t.w. steeds het in de tekening meest rechtse gebied in resp. de fign. 2b t/m 2g, waarbij in elk belichtingsgebied het signaal dat uiteindelijk aan het uiteinde van de TDI-kolom 20 wordt afgenomen evenredig is met het lichtniveau in dat gebied, maar waarbij verschillen in lichtniveaus tussen de verschillende belichtingsniveaugebieden niet langer herkenbaar zijn. Op deze wijze verkrijgt men beeldharmonisatie, hetgeen voor bepaalde toepassingen 25 zeer nuttig is. Voor andere toepassingen wil men echter gaarne informatie over het gehele belichtingsniveau verkrijgen, waardoor een röntgenbeeld met grote contrast-omvang mogelijk is. Hiertoe is het noodzakelijk bij te houden over welk gedeelte van de TDI-kolom de lading 30 is geaccumuleerd die het horizontale schuifregister bereikt. Een maat hiervoor is het aantal maal dat gedurende het ladingstransport langs de TDI-kolom de informatie, d.w.z. de lading, tengevolge van de belichting door een bepaald beeldpunt wordt afgevoerd. Dit aantal malen 35 afvoeren van lading zal in het hierna volgende de afvoer-faktor worden genoemd.

Het is duidelijk dat de afvoerfaktor met behulp van een externe computer buiten het halfgeleidersub-

Ci! */ fS "? Γ; ‘ % V v / 4» -16- straat waarin de beeldopneeminrichting zich bevindt kan worden bijgehouden, maar het geniet de voorkeur om de hiertoe benodigde voorzieningen op hetzelfde halfge-leidersubstraat aan te brengen als de beeldopneeminrichting. 5 Het is hiertoe mogelijk om naast ieder CCD- schuifregister, zoals register 3a in fig. 1, steeds een apart CCD-schuifregister aan te brengen waarin de informatie omtrent de afvoerfaktor wordt bijgehouden.

Dit betekent echter een relatief grote afstand tussen 10 de opeenvolgende kolommen beeldopneemelementen, hetgeen minder gewenst is. Een betere oplossing is getoond in fig. 7, waarin voor overeenkomstige onderdelen dezelfde verwijzingscijfers zijn gebruikt als in fig. 1. Voor iedere kolom beeldopneemelementen zoals de kolommen ; 15 la en 3a is nu steeds voorzien in een aan het boven of ondereinde daarvan of in het halfgeleidersubstraat gesitueerd CCD-afvoerfaktorschuifregister 51, dat in het hierna volgende het afvoerfaktorregister genoemd zal worden. Bij 32 beeldopneemelementen bezit het afvoer-20 faktorregister 17 elementen omdat bij de beeldopneemelementen 1-15 geen toetsing behoeft plaats te vinden en dus geen afvoerfaktor behoeft te worden bijgehouden. Terwille van de duidelijkheid hebben de elementen in het afvoerre·^ gister hetzelfde volgnummer als de corresponderende 25 elementen in de TDI-kolom. In het afvoerfaktorregister kan bij de CCD-elementen 16, 24, 28, 30 en 31 lading worden geïnjecteerd, hetgeen schematisch is weergegeven met behulp van de blokken 52a t/m e. Elk van de injectie-punten voor lading bezit een besturingsaansluiting met 30 resp» de schakelaars 53a t/m e die onder besturing staan van het schuifregister 10. Wanneer een trap van het schuifregister de bijbehorende schakelaar sluit wordt aansluitklem 41 van de beslissings-keten 9 gekoppeld met dat desbetreffende CCD-element 35 en bepaalt het op klem 41 aanwezige signaal of er al dan niet lading vanuit een van de injectiebronnen 52a-e in dat CCD-element geïnjecteerd moet worden. Door steeds dan lading in het afvoerfaktorregister 51 te injecteren wanneer bij het overeenkomstige element in de CCD-kolom fl ? Λ' f\ - *7 i'.

J t v V .·* -17- 3a lading wordt afgevoerd, wordt in het schaalfaktorregis-ter bijgehouden hoeveel maal in het totaal lading is afgevoerd, welke informatie aan het boveneinde van dit schuifregister, evenals bij het CCD-schuifregister 3, 5 via een horizontaal CCD-schuifregister 54 kan worden uitgelezen. Hierdoor wordt niet alleen een symmetrische structuur verkregen, maar wordt ook bereikt dat de kolommen beeldopneemelementen en de schaalfaktorregisters met dezelfde kloksignalen kunnen worden bestuurd.

10 Onderstaand zullen twee van de vele mogelijke uitvoeringsvormen voor het bedrijven van het schaalfaktor-register nader worden toegelicht.

Voor het eerste voorbeeld wordt verwezen naar de fign. 8, 9 en 10.

15 Fig. 8 toont meer nauwkeurig de opbouw van één CCD-element van de schaalfaktorregister 51 uit fig. 7 en het daarbij behorende ladinginjectiemechanisme 52 in bovenaanzicht, terwijl fig. 9 schematisch een doorsnede langs de lijn IX-IX in fig. 8 toont, tezamen met een 20 schematische weergave van de onder invloed van klokpulsen optredende oppervlaktepotentiaalprofielen.

Telkens wanneer onder besturing van het schuifregister 10 één van de schakelaars 53a t/m e wordt gesloten, wordt vanuit een diffusiegebied 61 onder besturing 25 van een klokpuls <ps, hetgeen dezelfde klokpuls kan zijn als de klokpuls (j).s in fig. 6a, een eenheidlading Qe over de onder poortelektrode 62, tengevolge van een daaraan aangelegde constante lage voorspanning V^, aanwezige potentiaaldrempel tot onder elektrode 63 getranspor-30 teerd. De hoeveelheid lading die wordt gerepresenteerd door Qe kan b.v. zo gekozen zijn dat deze overeenkomt met Qverz/k» waarbij Qverz gelijk is aan een volledig gevulde ladingput onder één van de poortelektroden van een CCD-element van de kolom beeldopneemelementen, 35 zoals b.v. element 16 in fig. 3. Omdat de kloksignalen gewoonlijk voor alle poortelektroden van de kolom beeldop- 870 0 ? 7 ? -18- neemelementen een gelijk positief en negatief niveau bezitten, is de grootte van de maximale inhoud van een ladingput dus de grootte van Qverz °°k voor alle poortelek-troden gelijk.

5 De spanning V2 op elektrode 63 wordt aanvanke lijk bepaald door een voorspanning, maar op het tijdstip tQ wordt deze voorspanning uitgeschakeld en laat men elektrode 63 zweven. De tengevolge van de lading Qe op de aansluitklera van deze elektrode gevormde spanning 10 vormt nu de vergelijkspanning Vverg en deze wordt toegevoerd aan klem 41 van de beslissingsketen 9.

Deze beslissingsketen zorgt er nu op de bovenstaand reeds aan de hand van de fign. 5 en 6 toegelichte wijze voor dat de klem 40 een positief spannings-15 niveau aanneemt, hetgeen, zoals ook reeds is toegelicht, betekent dat er geen ladingafvoer plaats dient te vinden, terwijl tegelijkertijd de klem 41, die verbonden is met de poortelektrode 63, een negatieve spanning krijgt opgedrukt. Deze negatieve spanning zorgt er voor dat, 20 zoals in fig. 9a aangegeven is met de pijl p, zich een potentiaaldrempel vormt onder elektrode 63, waardoor de eenheidslading terugvloeit naar het diffusie gebied onder de elektrode 61. De eenheidslading kan niet wegvloeien tot onder elektrode 64, omdat, zoals in fig. 9a is aange-25 geven met de pijl q, zich op dat moment onder die elektrode onder besturing van de klokspanning <p 3 een potentiaaldrempel heeft gevormd.

In het geval dat de spanning op klem 40 kleiner is dan Vverg en dus Q^Qverz/2, wordt op klem 40 een 30 negatieve spanning opgedrukt, zodat ladingafvoer kan optreden en verder transport van deze lading langs de kolom beeldopneemelementen wordt verhinderd, terwijl klem 41 een positieve spanning wordt opgedrukt. Hierdoor kan onder besturing van de klokpulsen 3 en de 35 eenheidslading Qe tot onder elektrode 65 in het schaalfak-torregister worden getransporteerd. Door de positieve ??7r : · - - -19- spanning op klem 41 vormt zich n-1. onder elektrode 63 een potentiaalput, hetgeen in fig. 9b is aangegeven met de pijl r, terwijl vervolgens onder besturing van de klokpuls <p 3 zich onder elektrode 64 een potentiaalput 5 vormt, hetgeen is aangegeven met de pijl s, waardoor de lading van onder elektrode 63 tot onder elektrode 64 en vervolgens onder besturing van klokpuls (p4 tot onder elektrode 65 kan vloeien. Op deze wijze kan op een elegante wijze worden bijgehouden of en hoeveel 10 maal ladingafvoer plaatsvindt.

Bij het schaalfaktorschuifregister 51 moet tevens een voorziening zijn aangebracht om telkens wanneer een toetsing plaatsvindt van de lading in de kolom beeld-opneemelementen vast te stellen of er ook bij de vooraf-15 gaande toetsing lading werd afgevoerd. Zoals nl. uit fig. 2 is af te leiden mag er geen ladingafvoer plaatsvinden wanneer niet ook bij de voorafgaande toetsingen lading werd afgevoerd. D.w.z. dat zodra een toetsingsposi-tie is gepasseerd zonder ladingafvoer, dit ook verderop 20 bij de volgende toetsingsposities niet meer mag geschieden.

Deze informatie kan vanzelfsprekend worden afgeleid uit de feitelijke inhoud van het schaalfaktorre-gister maar ook door middel van een afzonderlijk vlagbit-register, b.v. een CCD-register, dat parallel loopt 25 met het schaalfaktorregister en waarin een wisseling van het teken van het vlagbit aangeeft dat er geen ladingafvoer heeft plaatsgevonden, zodat dit ook bij de volgende toetsingsposities moet worden verhinderd. Het vlagbit kan hiertoe b.v. worden gebruikt om het niveau van Vverg 30 zodanig te verlagen dat de keten 9 niet tot een verdere ladingafvoer kan beslissen. Het vlagbit kan ook rechtstreeks als voorspanning aan keten 9 worden toegevoerd om deze te verhinderen dat op klem 40 een negatieve spanning wordt opgedrukt.

35 Onderstaand zal aan de hand van fig. 11, die een doorsnede toont langs de lijn XI-XI in fig. 8, ft Λ f. Λ r;i. ...

;J‘ . i 'Ir' 1 - ƒ V > ^ V i* £ -20- alsmede de diverse onder invloed van de kloksignalen optredende oppervlaktepotentiaalprofielen, het tweede voorbeeld van het schaalfafctorregister worden besproken, waarbij zal blijken dat daarbij zelfs geen vlagbitregister 5 meer nodig is.

Als vergelijkingspotentiaal wordt nu niet de spanning op de zwevende poortelektrode 63 tengevolge van een lading Qe gekozen, maar de potentiaal tengevolge van een lege potentiaalput onder elektrode 63, hetgeen 10 schematisch is getoond in fig. 11a, deze spanning Vverg wordt weer vergeleken met de spanning Vpg op klem 40 van de beslissingsketen 9. Er zijn nu twee situaties mogelijk.

VFG& Vverg, dit betekent dat er ladingafvoer 15 moet plaatsvinden. De beslissingsketen 9 drukt nu op klem 40 een lage spanning op en op klem 41 een hoge spanning, waardoor de oppervlaktepotentiaal van elektrode 63 toeneemt, hetgeen schematisch in fig. 11b is weergegeven met de pijl b. Bij de volgende toetsing zal Vverg opnieuw 20 gelijk zijn aan de oppervlaktepotentiaal tengevolge van een lege put onder elektrode 63, zodat er opnieuw vergeleken mag worden en eventueel lading kan worden afgevoerd. Er wordt nu geen lading toegevoerd onder elektrode 64 van het schaalfaktorregister 51, dit in 25 tegenstelling tot de situatie bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 10.

VpG > Vverg- Er vindt nu geen ladingafvoer plaats en dit mag ook bij de eventuele volgende toetsings-posities niet meer geschieden. De beslissingsketen 9 30 wekt nu op klem 41 en dus op elektrode 63 een lage spanning op, hetgeen in fig. 11c schematisch door de pijl c is aangegeven waardoor lading van onder elektrode 63 tot onder elektrode 64 van het schaalfaktorregister 51 kan vloeien. Deze lading wordt op gebruikelijke wijze door 35 het register 51 in kolomrichting getransporteerd. Bij de volgende toetsingspositie, waar weer elektroden 63, P 7 *\ f) 7 *7 <0 ' v v / £, -21- 64 en 65 zijn aangebracht, zal deze lading onder invloed van de klokpulsen tot onder de elektrode 63 ter plaatse van die toetsingspositie bij het faktorregister kunnen vloeien, waardoor Vverg afneemt en de beslissingsketen 5 9 dus niet meer tot ladingafvoer zal beslissen. Volgens hetzelfde principe zal nu opnieuw een extra hoeveelheid lading onder elektrode 64 in het faktorregister ontstaan, zodat ook op verdere toetsingsposities ladingafvoer wordt verhinderd, omdat Vverg steeds tot een lager niveau 10 afneemt. Aan het uiteinde van het afvoerfaktorregister 51 kan aan de hand van de hoeveelheid in dat register aanwezige lading bepaald worden hoeveel maal er ladingafvoer heeft plaatsgevonden.

Bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 11 moet 15 naast het afvoerfaktorregister vanzelfsprekend een voorzfe-ning zijn aangebracht om onder de elektroden 63 een lading te kunnen injecteren wanneer Vverg tengevolge van de door beslissingsketen 9 op klem 41 opgedrukte spanning een laag niveau aanneemt. Een dergelijk mechanisme 20 is eenvoudig in een geïntegreerde keten te implementeren en behoeft geen verdere toelichting.

Alhoewel in het voorafgaande een beeldopneem-inrichting met een kolom van 32 beeldopneemelementen, die verdeeld is in secties met een steeds toenemend 25 aantal beeldopneemelementen, welke toename verloopt volgens opeenvolgende machten van twee, beschreven is, is de uitvinding hiertoe geenszins beperkt.

Iedere kolom beeldopneemelementen waarvan het totale aantal m = n^, waarin n een geheel getal 30 is met n ^ 2 en waarin k een geheel getal is met k^l, kan verdeeld worden in k secties beeldopneemelementen waarbij het steeds toenemend aantal beeldopneemelementen per sectie bepaald wordt door de n^+l waarin p een geheel getal is met p^.0. Ook is het mogelijk de kleinste sectie niet 35 uit een beeldopneemelement maar uit q beeldopneemelementen, met q^l, te laten bestaan. Het aantal beeldopneemelementen P ƒ ii t{ .¾ ƒ V»·· >V 1.. f rr; -22- per sectie is dan qn^+l. Zoals uit de voorgaande toelichting duidelijk zal zijn overlappen de secties elkaar en eindigt iedere sectie bij het beeldopneemelement 32 in de kolom. Ter verduidelijking is in fig. 2 het 5 beginpunt van elk van de, in het daar getoonde geval vijf, secties schematisch aangegeven met een naar beeldopneemelement 32 gerichte pijl. In het algemeen wordt op de tevoren bepaalde toetsingsposities langs een dergelijke kolombeeldopneemelementen tot het afvoeren van 10 lading besloten als Q ^ Qverz en tot het verder langs de kolom transporteren als Q< Bli Qverz* n

De met een volgens de uitvinding ingerichte kolom beeldopneemelementen verkregen dynamiekvergroting i bedraagt steeds n^. Zo kan in een kolom met m * 100 15 beeldopneemelementen waarbij n = 10 en k = 2, een toetsing van de hoeveelheid lading plaatsvinden na 90 en 99 beeldopneemelementen, met een dynamiekvergroting van 10^ = 100.

Bij al deze mogelijke kolomlengten kan al dan niet worden bijgehouden hoeveel maal ladingafvoer 20 plaatsvindt. Wanneer dit niet wordt bijgehouden verkrijgt men, zoals bovenstaand is toegelicht, beeldharmonisatie.

Naast een mogelijke afvoer van de lading op tevoren bepaalde vaste plaatsen langs een kolom beeldopneemelementen, is het ook mogelijk om pas dan lading 25 af te voeren als bij een willekeurig beeldopneemelement in de kolom het verzadigingsniveau van de lading wordt bereikt. Om aan het einde van de kolom beeldopneemelementen een afvoerfaktor te kunnen bepalen is het dan noodzakelijk vast te stellen hoeveel werkzame beeldopneemelemen-30 ten er nog worden doorlopen na de afvoer van de lading; waarbij na iedere afvoer van lading dit tellen opnieuw dient te beginnen.

Een voordeel hiervan is dat geen vergelijking met een referentielading behoeft plaats te vinden.

35 Het zal duidelijk zijn dat het volgens het principe van de uitvinding mogelijk is een beeldopneem-inrichting die volgens het TDI principe werkzaam is, *·>·; :·: - ; -23- veel efficiënter te bedrijven dan tot nu toe mogelijk was, omdat op relatief eenvoudige wijze een aanzienlijke toename van de dynamiekomvang van het verkregen röntgen-beeld bereikt kan worden of op zeer eenvoudige wijze 5 in een röntgenbeeld met een grote dynamiekomvang beeldhar-monisatie kan worden verkregen.

670OD/i

Claims (16)

1. Beeldopneeminrichting omvattende een matrix met horizontale rijen en verticale kolommen beeldopneem-elementen; middelen voor het toevoeren van kloksignalen aan de matrix beeldopneemelementen voor het in de time- 5 delay-and-integration modus verplaatsen van beeldinformatie in kolomrichting; en middelen voor het steeds uit een kolom uitlezen van de beeldinformatie, met het kenmerk, dat is voorzien in middelen om.de in bepaalde beeldopneemelementen in een kolom opgeslagen hoeveelheid lading 10 vast te stellen en middelen om deze lading bij deze beeldopneemelementen steeds dan volledig af te voeren indien de vastgestelde hoeveelheid een tevoren bepaalde , grenswaarde overschrijdt.

2. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 1, 15 met het kenmerk, dat de grenswaarde van de hoeveelheid lading kleiner is dan de hoeveelheid lading waarbij een beeldopneemelement verzadigd is.

3. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 1 en 2, met het kenmerk, dat de kolom beeldopneemelementen k 20 secties beeldopneemelementen omvat, waarin k een geheel getal is met k^l, waarbij het laatste beeldopneemelement in iedere sectie wordt gevormd door het meest nabij de uitleesmiddelen gelegen beeldopneemelement in de kolom, dat het totale aantal beeldopneemelementen in 25 de kolom gelijk is aan m, waarbij m ** n^ waarin n een geheel getal is met n ^.2 en dat de lengte van de secties wordt bepaald door n^+l waarin p een geheel getal is met p^O.

4. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 3, 30 met het kenmerk, dat de kleinste sectie uit q beeldopneemelementen bestaat, met q^l.

5. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 3 en 4, met het kenmerk, dat m - 32, n = 2 en q = 1.

6. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 3,4 £ 7 f' f- V *;> * -25- of 5, met het kenmerk, dat het eerste beeldopneemelement van iedere sectie beeldopneemelementen gekoppeld is met een beslissingsketen die is ingericht om de in dat beeldopneemelement aanwezige hoeveelheid lading te verge-5 lijken met een referentielading,

7. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat voor één kolom beeldopneemelementen voorzien is in één enkele beslissingsketen en in middelen om de beslissingsketen achtereenvolgens te koppelen 10 met elk van de beeldopneemelementen aan het begin van een sectie.

8. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk, dat aangrenzend aan elk van de beeldopneemelementen aan het begin van een sectie voorzien 15 is in een poortelektrode die is gekoppeld met de beslis-* singsketen, en dat deze poortelektrode gedurende een gedeelte van een kloksignaalperiode zwevend is.

9. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat aan de poortelektrode een lage 20 spanning wordt aangelegd indien de beslissingsketen vaststelt dat ladingafvoer dient plaats te vinden en een hoge potentiaal indien de beslissingsketen vaststelt dat geen ladingafvoer dient plaats te vinden.

10. Beeldopneeminrichting volgens ten minste 25 één der conclusies 3 t/m 9, met het kenmerk, dat voor iedere kolom beeldopneemelementen voorzien is in een CCD-afvoerfaktorschuifregister en in middelen om in genoemd schuifregister bij te houden hoeveel maal op de bepaalde plaatsen langs de kolom beeldopneemelementen 30 ladingafvoer plaatsvindt.

11. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat in het CCD-afvoerfaktorschuifregister het aantal elementen ten minste gelijk is aan dat van de grootste sectie.

12. Beeldopneeminrichting volgens ten minste één der conclusies 6 t/m 9 en conclusie 11 met het kenmerk, ft 7 0 Π T 7 '·: è -26- dat het CCD-schuifregister op die plaatsen die overeenkomen met de tevoren bepaalde plaatsen langs de kolom beeldop-neemelementen voorzien is van middelen voor het injecteren van lading in dat schuifregister, en dat elk van deze 5 ladingsinjectiemiddelen gekoppeld kan worden met een ingangsklem van de beslissingsketen op het tijdstip dat bij het corresponderende beeldopneemelement langs de kolom beeldopneemelementen een toetsing van de ladings-hoeveelheid plaatsvindt.

13. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat ladinginjectie plaatsvindt wannéér voor het corresponderende beeldopneemelement langs de kolom door de beslissingsketen wordt vastgesteld dat de in dat element opgeslagen hoeveelheid lading groter 15 is dan de referentielading.

14. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 12 en 13, met het kenmerk, dat de middelen voor het injecteren van lading een diffusiegebied, een aan dit diffusiegebied grenzende poortelektrode die verbonden is met een vaste 20 voorspanning en een tussen deze poortelektrode en het schuifregister gelegen verdere poortelektrode, die gekoppeld is met de beslissingsketen omvatten.

15. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat is voorzien in middelen die verhin- 25 deren dat bij de bepaalde beeldopneemelementen door de beslissingsketen tot ladingafvoer wordt besloten, indien bij het voorafgaande bepaalde beeldopneemelement, gezien in de verplaatsingsrichting van de lading in de kolom, door de beslissingsketen is vastgesteld dat 30 geen ladingafvoer dient plaats te vinden.

16. Beeldopneeminrichting volgens conclusie 12, met het kenmerk, dat de middelen voor het toevoeren van lading ten minste een poortelektrode omvatten die gekoppeld is met een ingangsklem van de beslissingsketen 35 en dat er injectie van lading in het schuifregister plaatsvindt wanneer bij het corresponderende bepaalde (. > v -27- beeldopneemelement langs de kolom door de beslissings-keten wordt vastgesteld dat geen ladingafvoer dient plaats te vinden. i / {; 7 7