DE10164352A1 - Verbesserte digitale Erfassungseinrichtung und System und Verfahren, die diese beinhalten - Google Patents
Verbesserte digitale Erfassungseinrichtung und System und Verfahren, die diese beinhaltenInfo
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Abstract
Erfindungsgemäß ist die Verbesserung der Bildelementhöhe ohne Erhöhung der Verbindungsdichte einer digitalen Erfassungseinrichtung offenbart. Im Allgemeinen hat eine digitale Erfassungseinrichtung (22) ein Array (60) aus Reihen (56) und Spalten (58) von Bildelementen (54), eine Ausleseelektronik (44, 48) und eine Abtastelektronik (42, 46), die zur Erzeugung und Übertragung von Signalen eingerichtet sind, die auf der die Erfassungeinrichtung treffenden Strahlung beruhen. Die Erfassungseinrichtung weist auch eine Vielzahl von Abtastleitungen (110, 145, 146) auf, die mit einer Vielzahl von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildelementen verbunden sind. Erfindungsgemäß ist auch eine Multiplexschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 144) zur wahlweisen Verbindung der Reihen der Bildelemente mit den jeweiligen Abtastleitungen zum Auslesen der Signale bereitgestellt.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Abbildungssys
tem, wie Röntgensysteme, und insbesondere digitale Erfas
sungseinrichtungen. Insbesondere bezieht sich die Erfindung
auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erreichen einer
größeren Bildelementhöhe in Flachfeld-Festkörper-
Erfassungsarrays.
Digitale Abbildungssysteme werden zur Erzeugung von digita
len Daten immer verbreiteter, die in nützliche Röntgenbil
der rekonstruiert werden können. Bei einer Anwendung eines
digitalen Abbildungssystems wird Strahlung von einer Quelle
auf ein Subjekt gerichtet, typischerweise einen Patienten
bei einer medizinischen Diagnoseapplikation, und ein Teil
der Strahlung fällt durch den Patienten und trifft auf eine
Erfassungseinrichtung. Die Oberfläche der Erfassungsein
richtung wandelt die Strahlung in Lichtphotonen um, die er
fasst werden. Die Erfassungseinrichtung ist in eine Matrix
diskreter Bildelemente oder Pixel unterteilt und codiert
Ausgangssignale beruhend auf der Quantität und der Intensi
tät der auf jeden Bildelementbereich treffenden Strahlung.
Da die Strahlungsintensität sich ändert, wenn die Strahlung
durch den Patienten fällt, liefern die beruhend auf den
Ausgangssignalen rekonstruierten Bilder eine Projektion des
Patientengewebes ähnlich solcher durch herkömmliche Foto
grafierfilmverfahren verfügbaren.
Bei erhältlichen digitalen Erfassungseinrichtungen ist die
Erfassungsoberfläche in eine Matrix aus Bildelementen oder
Pixel unterteilt, deren Reihen und Spalten von Bildelemen
ten aneinander angrenzend zur Bildung der Gesamtbildfläche
organisiert sind. Wird die Erfassungseinrichtung Strahlung
ausgesetzt, treffen Photonen auf einen Scintillator, der
die Bildfläche mit umfasst. Eine Folge von Erfassungselemen
ten sind an Reihen- und Spaltenkreuzungspunkten gebildet,
wobei jeder Kreuzungspunkt einem Bildelement entspricht,
das die Bildmatrix bildet. Bei einem Erfassungseinrich
tungstyp besteht jedes Element aus einer Fotodiode und ei
nem Dünnfilmtransistor. Die Katode der Diode ist mit der
Source des Transistors verbunden, und die Anoden aller Dio
den sind mit einer negativen Vorspannung verbunden. Die Ga
tes der Transistoren in einer Reihe sind miteinander ver
bunden, und die Reihenelektrode ist mit der Abtastelektro
nik verbunden. Die Drains der Transistoren in jeder Spalte
sind miteinander verbunden, und jede Spaltenelektrode ist
mit einer zusätzlichen Ausleseelektronik verbunden. Die se
quentielle Abtastung der Reihen und Spalten ermöglicht dem
System die Erfassung des gesamten Arrays oder der gesamten
Matrix der Signale zur nachfolgenden Signalverarbeitung und
Anzeige.
Im Betrieb werden die an den Bildelementorten der Erfas
sungseinrichtung erzeugten Signale abgetastet und digitali
siert. Die digitalen Werte werden zur Verarbeitungsschal
tung übertragen, wo sie gefiltert, skaliert und weiter zur
Erzeugung des Bilddatensatzes verarbeitet werden. Der Da
tensatz kann dann zur Speicherung des resultierenden Bil
des, zur Anzeige des Bildes, wie auf einem Computermonitor,
zur Übertragung des Bildes auf einen herkömmlichen Fotogra
fierfilm, usw. verwendet werden. Auf dem medizinischen Ab
bildungsgebiet werden solche Bilder durch die behandelnden
Ärzte und Radiologen bei der Auswertung des körperlichen
Zustands eines Patienten und zur Diagnose von Krankheit und
Trauma verwendet.
Ein digitaler Erfassungseinrichtungstyp ist die großflächi
ge Festkörpererfassungseinrichtung. Großflächige Festkör
pererfassungsarrays liefern Lösungen für digitale Abbil
dungsanwendungen wie für eine medizinische Abbildung, digi
tale Reproduktion und nicht zerstörendes Testen. Erhöhen
sich die Anforderungen an die Auflösung dieser Abbildungs
systeme, erhöhen sich auch die Anforderungen an die Dichte
der Verbindung. In der Technik bezieht sich der Ausdruck
"Bildelementhöhe" auf den Abstand zwischen den einzelnen
Bildelementen. Der Drang nach größeren Bildelementhöhen
überschreitet die Grenzen der herkömmlichen Verbindungstech
nologie sowie er auch die Herstellbarkeit, Zuverlässigkeit
und den Gewinn stark beeinflusst.
Eine mögliche Lösung zur Milderung des Verbindungsdichte
problems bei digitalen Erfassungseinrichtungen wäre die Be
wegung der Elektronik auf das Feld, entweder als Einrich
tungen, die direkt auf dem Erfassungsarray befestigt sind,
oder durch Herstellung der Elektronik als Teil der Feldbe
arbeitung. Allerdings ermöglicht die Feldverarbeitungstech
nologie noch keine Konstruktion auf dem Feld oder die er
forderliche Elektronik, wie Vorverstärker und Analog-zu-
Digitalwandler, die für das Feldauslesen erforderlich sind.
Selbst wenn derartige Hochqualitätseinrichtungen entwickelt
werden könnten, machen die zusätzlichen Prozesskosten die
Annäherungskosten untragbar.
Das Befestigen von Einrichtungen direkt am Erfassungsarray
über eine Glaskonstruktion auf dem Chip ist auch eine prak
tische Lösung des Verbindungsdichteproblems. Die Feldverar
beitungstechnologie unterstützt vielleicht keine metalli
sche obere Schicht, was die Optionen zum Bonden der Elekt
ronik mit dem Glas einschränkt. Die Zuverlässigkeit und der
Gewinn des Feldes selbst würde bei derartigen Ansätzen auch
verringert werden. Schließlich werden die Geschwindigkeits-
und Niedrigrauschanforderungen eines Abbildungssystems bei
einem derartigen Verfahren problematisch. Das Glas-auf-dem-
Chip-Verfahren beeinflusst insbesondere die Geschwindig
keit- und Niedrigrauschleistungen, indem es der Belastbar
keit zusätzliche Beschränkungen auferlegt.
Es besteht daher das Bedürfnis nach einem Verfahren zur Be
reitstellung einer vergrößerten Bildelementhöhe ohne Aus
wirkungen auf die Dichte der Verbindung. Es ist auch er
wünscht, die Bildelementhöhe ohne das Erfordernis von Ände
rungen in der Feldverarbeitungstechnologie oder einer Lö
sung über eine Konstruktion von Glas auf dem Chip zu ver
größern.
Die erfindungsgemäßen Merkmale eines digitalen Erfassungs
systems wurden als Antwort auf diese Anforderungen entwi
ckelt. Eine Ausgestaltung der Technik liefert ein Verfahren
zur Erfassung von Signalen von diskreten Bildelementen in
einer Erfassungseinrichtung. Die Erfassungseinrichtung ent
hält eine Matrix aus Reihen und Spalten von Bildelementen,
wobei jedes Bildelement zur Erzeugung eines Signals beru
hend auf der von einer Strahlungsquelle empfangenen Strah
lung eingerichtet ist. Das Verfahren enthält die Schritte
des Anweisens einer Multiplexerschaltung zur Auswahl ge
wünschter Reihen und Spalten von Bildelementen, und des Le
sens von Signalen aus den gewünschten Reihen und Spalten.
Eine andere Ausgestaltung der Erfindung bezieht sich auf
ein Abbildungssystem mit einer Strahlungsquelle, einer
Steuerschaltung zum Regulieren der Strahlungsquelle und ei
ner Erfassungseinrichtung zum Empfangen von Strahlung von
der Strahlungsquelle und zur Erzeugung von Signalen daraus.
Die Erfassungseinrichtung weist ein Array von Bildelementen
auf, die Reihen und Spalten bilden, die mit einer Vielzahl
von Abtastleitungen verbunden sind, wobei jede Abtastlei
tung mit einer Vielzahl von Reihen von Bildelementen ver
bunden ist. Die Erfassungseinrichtung weist eine Multiplex
schaltung zur wahlweisen Verbindung der Reihen der Bildele
mente mit jeweiligen Abtastleitungen zum Auslesen der Sig
nale auf, die auf der Erfassungseinrichtung verteilt sind.
Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung betrifft eine Er
fassungseinrichtung mit einem Array von Bildelementen. Das
Array der Bildelemente bildet Reihen und Spalten, die zur
Erzeugung von Signalen beruhend auf der Strahlung einge
richtet sind, die auf die Erfassungseinrichtung trifft. Die
Erfassungseinrichtung weist auch eine Vielzahl von Abtast
leitungen auf, wobei jede Abtastleitung mit einer Vielzahl
von Reihen der Bildelemente verbunden ist, und weist eine
Multiplexschaltung zur wahlweisen Verbindung der Reihen der
Bildelemente mit jeweiligen Abtastleitungen zum Auslesen
der Signale auf.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines digitalen
Röntgenabbildungssystems, in dem die Erfindung enthalten
ist,
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung der Funktions
schaltung in einer Erfassungseinrichtung des Systems in
Fig. 1 zur Erzeugung von Bilddaten zur Rekonstruktion,
Fig. 3 zeigt eine Teilschnittansicht einer beispielhaften
Erfassungseinrichtungsstruktur zur Erzeugung der Bilddaten,
Fig. 4 zeigt eine Darstellung einer beispielhaften System
architektur für die Flachfelderfassungseinrichtung,
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Bild
elementblocks wobei Abtastleitungen und Multiplexschaltun
gen zum Lesen von Signalen von jedem unabhängigen Bildele
ment gezeigt sind,
Fig. 6 zeigt eine Darstellung eines beispielhaften Archi
tekturentwurfs eines Erfassungsarrays mit vergrößerter
Bildelementhöhe, und
Fig. 7 zeigt ein Betriebsablaufdiagramm, das die logischen
Zustände für einen beispielhaften Architekturentwurf eines
Erfassungsarrays darstellt.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Abbildungssystem 10 zur Erfas
sung und Verarbeitung diskreter Bildelement-Bilddaten. In
dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist das System 10 ein di
gitales Röntgensystem, das sowohl zur Erfassung ursprüngli
cher Bilddaten als auch zur Verarbeitung von Bilddaten zur
Anzeige entsprechend der Erfindung entwickelt ist. Bei dem
in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel enthält das Abbil
dungssystem 10 eine Röntgenstrahlungsquelle 12, die angren
zend an einen Kollimator 14 positioniert ist. Der Kollima
tor 14 ermöglicht das Laufen eines Strahlungsstroms 16 in
einen Bereich, in dem ein Subjekt, wie ein menschlicher Pa
tient 18, positioniert ist. Ein Teil der Strahlung 20 fällt
durch und um das Subjekt und trifft auf eine digitale Rönt
generfassungseinrichtung, die allgemein durch das Bezugs
zeichen 22 bezeichnet ist. Wie es nachstehend ausführlich
beschrieben ist, wandelt die Erfassungseinrichtung 22 die
an ihrer Oberfläche empfangenen Röntgenphotonen in Photonen
niedrigerer Energie um, und darauf hin in elektrische Sig
nale, die zur Rekonstruktion eines Bildes der Merkmale in
dem Subjekt erfasst und verarbeitet werden.
Die Quelle 12 wird durch eine Energieversorgungs-
Steuerschaltung 24 gesteuert, die sowohl die Energie- als
auch die Steuersignale für Untersuchungssequenzen bewirkt.
Des weiteren ist die Erfassungseinrichtung 22 mit einer Er
fassungssteuereinrichtung 26 verbunden, die die Erfassung
der in der Erfassungseinrichtung erzeugten Signale befielt.
Die Erfassungssteuerungseinrichtung 26 kann auch verschie
dene Signalverarbeitungs- und Filterfunktionen ausführen,
wie für eine Anfangseinstellung dynamischer Bereiche, Ver
schachtelung der digitalen Bilddaten, usw. Sowohl die Ener
gieversorgungs-/Steuerschaltung 24 als auch die Erfassungs
steuereinrichtung 26 sprechen auf Signale von einer Sys
temsteuereinrichtung 28 an. Im Allgemeinen steuert die Sys
temsteuereinrichtung 28 den Betrieb des Abbildungssystems
zur Ausführung von Untersuchungsprotokollen und zur Verar
beitung erfasster Bilddaten. In diesem Zusammenhang enthält
die Systemsteuereinrichtung 28 auch eine Signalverarbei
tungsschaltung, typischerweise beruhend auf einem Univer
sal- oder anwendungsspezifischen digitalen Computer, der
mit Speicherschaltungen zur Speicherung von Programmen und
Routinen verknüpft ist, die durch den Computer ausgeführt
werden, sowie mit Konfigurationsparametern und Bilddaten,
Schnittstellenschaltungen, usw.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die
Systemsteuereinrichtung 28 mit zumindest einer Ausgabeein
richtung verbunden, wie mit einer Anzeigeeinrichtung oder
einem Drucker, wie es durch das Bezugszeichen 30 angezeigt
ist. Die Ausgabeeinrichtung kann Standard- oder Spezialcom
putermonitore und eine zugehörige Verarbeitungsschaltung
enthalten. Eine oder mehrere Bediener-Workstations 32 kön
nen ferner mit dem System zur Ausgabe von Systemparametern,
Anforderung von Untersuchungen, zur Betrachtung von Bil
dern, usw. verknüpft sein. Im Allgemeinen können Anzeige
einrichtungen, Drucker, Workstations und ähnliche in dem
System versorgte Einrichtungen sich lokal bei den Datener
fassungskomponenten befinden, oder von diesen Komponenten
entfernt angeordnet sein, wie irgendwo in einem Institut
oder Krankenhaus oder an einem vollständig anderen Ort, wo
bei sie mit dem Bilderfassungssystem über ein oder über
mehrere konfigurierbare Netze, wie das Internet, virtuelle
private Netze, usw. verbunden sind.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung von Funktions
komponenten der digitalen Erfassungseinrichtung 22. Fig. 2
stellt auch eine Abbildungserfassungssteuereinrichtung oder
IDC 34 dar, die typischerweise in der Erfassungssteuerein
richtung 26 konfiguriert ist. Die IDC 34 enthält eine CPU
oder einen digitalen Signalprozessor, sowie Speicherschal
tungen zum Befehlen der Erfassung erfasster Signale von der
Erfassungseinrichtung. Die IDC 34 ist über Zweiwege-
Glasfaserleiter mit einer Erfassungssteuerschaltung 36 in
der Erfassungseinrichtung 22 verbunden. Die IDC 34 tauscht
dadurch Befehlssignale für Bilddaten in der Erfassungsein
richtung während des Betriebs aus.
Die Erfassungssteuerschaltung 36 erhält eine DC-Spannung
von einer Spannungsquelle, die allgemein durch das Bezugs
zeichen 38 bezeichnet ist. Die Erfassungssteuerschaltung 36
ist zum Hervorbringen von Zeit- und Steuerbefehlen für Rei
hen- und Spaltentreiber konfiguriert, die zur Übertragung
von Signalen während der Datenerfassungsphasen des Betriebs
des Systems verwendet werden. Die Schaltung 36 sendet daher
Energie- und Steuersignale zu einer Refe
renz/Regulatorschaltung 40, und empfängt digitale Bild-
Bildelementdaten von der Schaltung 40.
In einem veranschaulichten Ausführungsbeispiel besteht die
Erfassungseinrichtung 22 aus einem Scintillator, der an der
Erfassungsoberfläche während der Untersuchungen empfangene
Röntgenphotonen in (Licht-)Photonen niedrigere Energie um
wandelt. Ein Array von Fotodetektoren wandelt dann die
Lichtphotonen in elektrische Signale um, die die Anzahl der
Photonen oder die Intensität der Strahlung darstellen, die
auf die individuelle Bildelementbereiche auf der Erfas
sungsoberfläche trifft. Eine Ausleseelektronik wandelt die
resultierenden analogen Signale in digitale Werte um, die
verarbeitet, gespeichert und angezeigt werden können, wie
auf einer Anzeigeeinrichtung 30 oder einer Workstation 32,
was der Rekonstruktion des Bildes folgt. In der vorliegen
den Form ist das Array der Fotodetektoren auf einer einzel
nen Basis von amorphem Silizium gebildet. Die Arrayelemente
sind in Reihen und Spalten organisiert, wobei jedes Element
aus einer Fotodiode und einem Dünnfilmtransistor besteht.
Die Katode jeder Diode ist mit der Source des Transistors
verbunden und die Anoden aller Dioden sind mit einer nega
tiven Vorspannung verbunden. Die Gates der Transistoren in
jeder Reihe sind miteinander verbunden, und die Reihen
elektroden sind mit der Abtastelektronik wie nachstehend
beschrieben verbunden. Die Drains der Transistoren in einer
Spalte sind miteinander verbunden, und eine Elektrode jeder
Spalte ist mit einer Ausleseelektronik verbunden, was nach
stehend beschrieben ist.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel enthält
ein Reihenbus 42 beispielsweise eine Vielzahl von Leitern
zum Ermöglichen des Auslesens aus verschiedenen Spalten der
Erfassungseinrichtung sowie zum Sperren von Reihen und zum
Anlegen einer Ladungskompensationsspannung an ausgewählte
Reihen auf Wunsch. Ein Spaltenbus 44 enthält zusätzliche
Leiter zum Befehlen des Auslesens aus der Spalte, während
die Reihen sequentiell freigegeben werden. Der Reihenbus 42
ist mit einer Folge von Reihentreibern 46 verbunden, die
jeweils die Freigabe einer Folge von Reihen in der Erfas
sungseinrichtung befehlen. Gleichermaßen ist die Auslese
elektronik 48 mit dem Spaltenbus 44 zum Befehlen des Ausle
sens aller Spalten der Erfassungseinrichtung verbunden. Er
findungsgemäß wird die Bildelementdichte durch Bereitstel
lung einer größeren Anzahl an Bildelementen entlang der
Reihen- und/oder Spaltenbusse mit einer Multiplexschaltung
zum Auslesen der Bildelementdaten gesteigert.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Reihentreiber
46 und die Ausleseelektronik 48 mit einem Erfassungsfeld 50
verbunden, das in eine Vielzahl von Sektionen 52 unterteilt
sein kann. Jede Sektion 52 ist mit einem der Reihentreiber
46 verbunden und enthält eine Anzahl von Reihen. Gleicher
maßen ist jeder Spaltentreiber 48 mit einer Folge von Spal
ten verbunden. Die zuvor angeführte Fotodioden- und Dünn
filmtransistoranordnung definiert dadurch eine Folge von
Bildelementen oder diskreten Bildelementen 54, die in Rei
hen 56 und Spalten 58 angeordnet sind. Die Reihen und Spal
ten definieren eine Bildmatrix 60 mit einer Höhe 62 und ei
ner Breite 64. Wie nachstehend beschrieben ermöglicht die
Erfindung eine gesteigerte Anzahl von Bildelementen, die
über die Reihen- und Spaltentreiber und die Ausleseelektro
nik ausgelesen werden können.
Wie es ferner in Fig. 2 gezeigt ist, ist jedes Bildelement
54 allgemein an einer Reihen- und Spaltenkreuzung defi
niert, an der eine Spaltenelektrode 68 eine Reihenelektrode
70 kreuzt. Wie vorstehend angeführt ist ein Dünnfilmtran
sistor 72 an jedem Kreuzungsort für jedes Bildelement vor
gesehen, wie auch eine Fotodiode 74. Da jede Reihe durch
Reihentreiber 46 freigegeben wird, kann auf Signale von je
der Fotodiode über die Ausleseelektronik 48 zugegriffen
werden, und sie können in digitale Signale zur nachfolgen
den Verarbeitung und Bildrekonstruktion umgewandelt werden.
Fig. 3 stellt allgemein eine beispielhafte physikalische
Anordnung der Komponenten dar, die schematisch in Fig. 2
gezeigt sind. Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, kann die Erfas
sungseinrichtung ein Glassubstrat 76 enthalten, auf dem die
nachstehend beschriebenen Komponenten aufgebracht sind. Die
Spaltenelektroden 68 und Reihenelektroden 70 sind auf dem
Substrat ausgebildet, und ein amorphes Silizium-
Flachfeldarray 78 ist definiert, das die Dünnfilmtransisto
ren und Fotodioden wie vorstehend beschrieben enthält. Ein
Scintillator 80 ist über dem amorphen Siliziumarray zum
Empfangen von Strahlung während der Untersuchungssequenzen
wie vorstehend beschrieben vorgesehen. Kontaktfinger 82
sind zur Kommunikation von Signalen zu und von den Spalten-
und Reihenelektroden ausgebildet, und Kontaktanschlüsse 84
sind zur Kommunikation der Signale zwischen den Kontaktfin
gern und der externen Schaltung vorgesehen.
Es ist anzumerken, dass der bestimmte Aufbau des Erfas
sungsfeldes 22 und die Unterteilung des Feldes in Reihen
und Spalten, die durch Reihen- und Spaltentreiber angesteu
ert werden, verschiedenen alternativen Konfigurationen un
terworfen ist. Insbesondere können mehr oder weniger Rei
hen- und Spaltentreiber verwendet werden, und Erfassungs
felder mit verschiedenen Matrixdimensionen können dadurch
definiert werden. Das Erfassungsfeld 22 kann weiter in Be
reiche einer Vielzahl von Sektionen unterteilt werden, wie
entlang einer vertikalen oder horizontalen Mittellinie.
In Fig. 4 ist eine Architekturdarstellung gezeigt, die die
digitale Festkörpererfassungseinrichtung 22 verbunden mit
einer Vielzahl flexibler Verbindungen 86 zeigt. Die flexib
le Verbindung 86 ist mit der Ausleseelektronik 48 und einer
Abtastelektronik 88 verbunden. Die flexible Verbindung 86
stellt Verbindungen mit der Schaltung bereit, um eine se
quentielle Abtastung und das Auslesen der individuellen
Bildelemente des Erfassungsarrays zu erlauben. Die Auslese
elektronik 48 wie vorstehend angeführt beinhaltet einen
Analog/Digitalwandler, der die Ladung während des Auslesens
digitalisiert, mit der einzelne Bildelemente beaufschlagt
wurden. Die Abtastelektronik 88 implementiert eine Abtast
sequenz, wie sie durch einen Bediener definiert ist, die
das Auslesen individueller Bildelemente anhand von Reihen
und Spalten ermöglicht. Somit implementiert die Abtast
elektronik 88 eine Steuersequenz, die die Ausleseelektronik
48 freigibt.
Das Auslesen erfasster Signale aus der Erfassungseinrich
tung 22 verläuft im Allgemeinen wie folgt. Eine Vielzahl
von Abtastmodi kann zum Auslesen von Daten aus der Erfas
sungseinrichtung 22 oder zum Testen der Funktionsfähigkeit
der Erfassungseinrichtung 22 ausgewählt werden. In einem
Abtastmodus wird eine einzelne Reihe freigegeben, wodurch
jedes Bildelement in der Reihe ausgelesen wird. Während je
de Reihe sequientell zum Auslesen freigegeben wird, lesen
Spaltenausleseleitungen in der Erfassungseinrichtung die
Daten aus den individuellen Bildelementen aus, die abgetas
tet werden, wodurch ein progressives Auslesen aller Signale
aus dem Array durchgeführt wird. Die Freigabe beginnt mit
einem Startbit und verläuft entlang der Folge von Reihen
entweder in einem Abtastformat von außen nach innen oder in
einem Abtastformat von innen nach außen. Es ist anzumerken,
dass in jedem Auslesemodus die Ausleseelektronik eine Ana
log/Digitalwandlung der erfassten Signale durchführt, und
die Signale dann von der Erfassungseinrichtung zu der Sys
temsteuereinrichtung zur Verarbeitung übertragen werden.
Fig. 5 zeigt einen Bildelementblock 90 mit Reihenleitungen
92, 94, 96 und 98. Das Erfassungsfeld wie vorstehend ange
führt besteht aus einer Matrix aus Reihen und Spalten, die
in einem einer Vielzahl von Abtastmodi abgetastet werden.
Insbesondere zeigt Fig. 5 zwei Reihen und zwei Spalten von
Bildelementen. Die Reihenleitungen 92 und 94 sind als mit
einer Reihe verbunden gezeigt. Gleichermaßen sind die Rei
henleitungen 96 und 98 als mit der zweiten Reihe verbunden
gezeigt. Somit sind vier Bildelemente gezeigt, wobei die
Reihenleitungen 92 und 94 die erste Reihe und die Reihen
leitungen 96 und 98 die zweite Reihe abtasten. Das Auslesen
geschieht, wenn ein Modus ausgewählt wird, und ein Bediener
eine Abtastung initiiert, die eine Reihenleitung zur Abtas
tung der Bildelemente in dieser Reihe freigibt, wodurch die
Bilddaten durch eine Spaltenausleseleitung ausgelesen wer
den. Zusätzlich sind Feldeffekttransistoren 100 gezeigt,
die in jedem Bildelement angeordnet sind, und den vorste
hend angeführten Dünnfilmtransistoren entsprechen.
Fig. 6 stellt in weiteren Einzelheiten die individuellen
Bildelemente und die Multiplexschaltung dar, die zur Erhö
hung der Bildelementhöhe ohne Erhöhung der Verbindungsdich
te verwendet werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist je
de Reihe von Bildelementen mit einer Reihenleitung 92, 94,
96 und 98 verbunden. Insbesondere ist jede Reihe von Bild
elementen mit zwei Reihenleitungen verbunden. Ferner ist
jede Reihenleitung mit einem Multiplexer mit Festkörper
schaltern, wie einem Feldeffekttransistor zur wahlweisen
Reihenfreigabe verbunden. Beispielsweise sind die Reihen
leitungen 92 und 94 mit einem Schaltersatz 102 verbunden,
und die Reihenleitungen 96 und 98 sind mit einem Schalter
satz 104 verbunden. Der Schaltersatz 102 ist wiederum mit
Schaltern 106 und 108 verbunden. Gleichermaßen ist auch der
Schaltersatz 104 mit den Schaltern 106 und 108 verbunden.
Eine Spannungsquelle 109 ist zur Freigabe der Bildelemente
in der Matrix über die Schalter vorgesehen. Es ist anzumer
ken, dass dieses Ausführungsbeispiel lediglich eine Abtast
anordnung und einen Ansatz darstellt. Es können allerdings
verschiedene Ansätze für ähnliche Ergebnisse und beruhend
auf der Erfindung verwendet werden. Beispielsweise sind bei
diesem bestimmten Ausführungsbeispiel zwei Reihenleitungen
mit alternierenden Bildelementen in der gleichen Reihe ver
bunden, und die Reihenleitungen sind mit zwei individuellen
Schaltern in den gleichen Multiplexsätzen verbunden, die
zur Abtastung dieser bestimmten Reihe betrieben werden. Au
ßerdem wählt der erste Schaltersatz, wenn freigegeben, die
Spalte der abgetasteten Bildelemente aus, während der zwei
te Schaltersatz die bestimmte Reihe der abgetasteten Bild
elemente freigibt. Es ist anzumerken, dass ein unterschied
licher Abtastmodus implementiert sein kann, wodurch ein un
terschiedliches Sequenzschema der Abtastung von Bildelemen
ten zum Auslesen errichtet werden kann.
Wie es vorstehend angeführt ist, ist jede Reihenleitung mit
abwechselnden Bildelementen in der gleiche Reihe verbunden.
Demnach sind die Reihenleitungen 92 und 94 zur Abtastung
der gleichen Reihe konfiguriert. Beispielsweise ist die
Reihenleitung 92 mit Bildelementen 112 und 116 verbunden.
Die Reihenleitung 94 ist mit Bildelementen 114 und 118 ver
bunden. Somit ermöglicht die Reihenleitung 92 die Abtastung
der Bildelemente 112 und 116, wenn die Abtastleitung 110
freigegeben wird, und ein logisches Eingangssignal auf ho
hem Pegel an die Schalter 102 und 106 angelegt wird, wie es
nachstehend näher beschrieben ist. Gleichermaßen ist in der
nächsten Reihe die Reihenleitung 96 mit Bildelementen 120
und 124 verbunden, und die Reihenleitung 98 ist mit Bild
elementen 122 und 126 verbunden. Wird die bestimmte Reihen
leitung freigegeben, was durch die Freigabe der Abtastlei
tung 110 bewirkt wird, werden die individuellen Bildelemen
te abgetastet und durch Spaltenausleseleitungen 128 und 130
ausgelesen. Obwohl die individuellen Reihenleitungen mit
bestimmten Bildelementen verbunden sind, sind die Spalten
ausleseleitungen mit jedem Bildelement in dieser Spalte bei
dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verbunden. Es sollte
aber ersichtlich sein, dass die Spalterausleseleitungen mit
Spalten auf ähnliche Weise wie die Reihenleitungen verbun
den sein können, wodurch alternierende Bildelemente mit je
der Spaltenausleseleitung verbunden sein können.
Die Bildelementlänge in Reihe und Spalte ist in Fig. 6 je
weils durch die Bezugszeichen 132 und 134 gezeigt. Zusätz
lich ist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Reihenleitung
137 gezeigt, die mit einer Folge von Bildelementen und ei
nem Schalter 140 verbunden ist. Der Schalter 140 ist dann
mit Schaltern 142 und 144 verbunden. Die Schalter 140, 142
und 144 werden durch eine Abtastleitung 146 freigegeben.
Wie vorstehend angeführt werden die Reihenleitungen freige
geben, wenn die geeigneten Schalter und die Abtastleitung
freigegeben werden, wodurch das Auslesen über Spaltenausle
seleitungen 128 und 130 geschehen kann.
Ein Merkmal dieses Ausführungsbeispiels ist, dass die Spal
tenausleseleitungen 128 und 130 mit einem einzigen Auslese
kanal verbunden sind. Somit stellt das Ausführungsbeispiel
zwei Abtastleitungen zum Aktivieren entweder der Spalten
ausleseleitung 128 oder der Spaltenausleseleitung 130 be
reit. Daher wird das Auslesen zweimal für jede Reihe bei
einer vollständigen oder Maximumauflösungsabtastung durch
geführt. Beispielsweise wird jede Reihe zweimal abgetastet,
beispielsweise die Reihenleitungen 92 und 94, wenn die Ab
tastung der ersten Reihe freigegeben ist. Die Reihenleitung
92 gibt die individuellen Bildelemente, die mit ihr verbun
den sind, frei, und die Reihenleitung 94 gibt die alternie
renden Bildelemente zum Auslesen frei. Des weiteren sind
verbundene Spaltenausleseleitungen mit jedem Bildelement in
der Spalte verbunden, wodurch alle freigegebenen Bildele
mente während der progressiven Freigabe der Bildelemente
jeder Reihe gelesen werden.
Die Bildelementhöhe wird wie vorstehend angeführt durch den
Abstand zwischen den individuellen Bildelementen bestimmt,
der als X/2 × Y/2 wie durch die Bezugszeichen 132 und 134
in Fig. 6 dargestellt gegeben ist. Die Entfernung zwischen
den verbundenen Spaltenausleseleitungen kann als X wie
durch das Bezugszeichen 135 gezeigt bezeichnet werden.
Gleichermaßen kann die Entfernung zwischen den Abtastlei
tungen 110 und 146 als Y wie durch das Bezugszeichen 145
angegeben bezeichnet werden. Wie es vorstehend angeführt
ist, ist die Bildelementhöhe die Entfernung zwischen den
Bildelementen. Während herkömmliche Anordnungen eine Höhe
von X × Y bereitstellen würden, liefert die Erfindung bei
dem veranschaulichten Beispiel eine verbesserte Höhe von
X/2 × Y/2.
Die Zeitverlauf- und Steuersequenz zur wahlweisen Abtastung
der Anordnung in Fig. 6 wird unter Bezugnahme auf Fig. 7
beschrieben. Fig. 7 stellt graphisch die an die Festkörper
schalter in Fig. 6 angelegten Impulssignale während des
Verlaufs der Abtastung einer Erfassungseinrichtung dar.
Insbesondere stellt Fig. 7 die logischen Zustände der Rei
henleitungen und Schalter zu gegebenen Zeiten dar. Die Y-
Achse der Verläufe stellt die logischen Signalpegel für den
Eingang der Schalter und Reihenleitungen dar, die als in
tegrierte Sequenz 150, als Abtastleitungssequenz 152, Ab
tastleitungssequenz 154 und Sequenz 156 für ungerade Ab
tastschalter, Sequenz 158 für gerade Abtastschalter, Se
quenz 160 für ungerade Datenschalter und Sequenz 162 für
gerade Datenschalter angezeigt sind. Die X-Achse 164 stellt
die Zeit dar, wobei bestimmte interessierende Zeiten von
der Zeit 180 bis zur Zeit 200 markiert sind.
Der integrierte Impulssignalverlauf 150 zeigt eine Reihe
von Impulsen an, die die Abtastung von Reihen von Bildele
menten freigeben. Der Impulssignalverlauf 152 stellt den
logischen Zustand der Abtastleitung 110 dar. Gleichermaßen
stellt der Impulssignalverlauf 154 den logischen Zustand
der Abtastleitung 146 dar. Die Zustände der Eingänge der
Schalter 102 und 104 sind durch Impulssignalverläufe 156
und 158 dargestellt, wobei ein logisches High den Schalter
in einen leitenden Zustand versetzt (d. h., in die Kommuni
kation mit der Abtastleitung). Zusätzlich sind die Zustände
der Eingänge der Schalter 106 und 108 durch die Eingangs
signalverläufe 160 und 162 dargestellt. Die logischen Zu
stände der Reihenleitungen 92, 94, 96 und 98 sind durch die
Eingangssignalverläufe 166, 168, 170 und 172 gezeigt. Die
logischen Zustände zusätzlicher Reihenleitungen K+1-OS-OD
und K+1-OS-ED (in Fig. 6 nicht gezeigt) sind durch Impuls
signalverläufe 174 und 176 gezeigt.
Der Fachmann erkennt, dass bei einem logischen Signal auf
niedrigem Pegel "low" der jeweilige Schalter nicht leitend
ist. Des weiteren wird bei einem logischen Signal auf hohem
Pegel "high" der Schalter zur Abtastung von Bildelementen
in einer Reihe von Bildelementen freigegeben, wenn eine
entsprechende Abtastleitung freigegeben wird. Beispielswei
se befindet sich zur Zeit 180 das Impulssignal der Abtast
leitung 110 (Fig. 6) auf einem logischen niedrigen Zustand,
wie es durch den Impulssignalverlauf 152 gezeigt ist. Zur
Zeit 180 werden die Eingangssignale für die Schalter 102
und 106 auf ein logisches High-Impulssignal gesetzt, wie es
in den Verläufen 156 und 160 jeweils gezeigt ist. Außerdem
befinden sich zur Zeit 180 die Eingangssignale für die
Schalter 104 und 108 auf logischem Low, wie es durch die
Verläufe 158 und 162 gezeigt ist. Somit lesen die Spalten
ausleseleitungen 128 und 130 bei der Freigabe der Abtast
leitung 110 die Bilddaten jeweils aus den Bildelementen 112
und 116. Somit bleiben zur Zeit 182 die Schalter 102 und
106 leitend, und die Abtastleitung 110 wird freigegeben,
wodurch die Reihenleitung 92 freigegeben wird und die Bild
elemente 112 und 116 durch die Spaltenausleseleitungen 128
und 130 wie in Fig. 6 gezeigt ausgelesen werden. Das logi
schen High-Eingangssignal im Verlauf 152 stellt die Freiga
be der Reihenleitung 92 dar. Gemäß Fig. 7 erhalten die
Schalter 102 und 106 (Fig. 6) ein logisches High-
Eingangssignal zur Zeit 180, wie es durch die Verläufe 156
und 160 gezeigt ist, und bleiben auf diesem logischen Zu
stand bis zur Zeit 188. Die logischen Zustände der Schalter
104 und 108, wie sie durch die Verläufe 158 und 162 gezeigt
sind, sind zur Zeit 180 auf Low und daher bleiben die
Schalter nicht leitend.
Zur Zeit 184 ist die Abtastleitung 110 nicht freigegeben
und die Reihen der Bildelemente werden nicht zum Auslesen
abgetastet. Der Eingang für die Abtastleitung 110 ist somit
auf logischem Low dargestellt, wie es durch den Verlauf 152
gezeigt ist. Der Schalter 102 bleibt aber freigegeben, wie
es durch das logische High-Eingangssignal im Verlauf 156
gezeigt ist. Der Schalter 104 bleibt nicht leitend, wie es
durch ein logisches Low-Eingangssignal im Verlauf 158 ge
zeigt ist. Obwohl die Schalter 102 und 104 auf ihren glei
chen logischen Zuständen zur Zeit 180 bleiben, sind die
Schalter 106 und 108 jeweils nicht leitend und leitend. Das
heißt, der Schalter 106 empfängt ein logisches Low-
Eingangssignal, wie es durch das logische Low-Impulssignal
im Verlauf 160 gezeigt ist. Der Schalter 108 wird zur Zeit
184 freigegeben und sein Eingang bleibt auf logischem High-
Zustand bis zur Zeit 188. Das Auslesen der Reihenleitung 94
geschieht zur Zeit 186, wenn die Abtastleitung 110 freige
geben wird, wie es durch das Eingangssignal im Verlauf 168
gezeigt ist. Somit ist das einzige zur Zeit 186 auftretende
Ereignis die Freigabe der Abtastleitung 110, wodurch das
Auslesen der Reihenleitung 94 geschieht. Das Auslesen ge
schieht auf ähnliche Weise wie für die Reihenleitung 92 be
schrieben, wobei Spaltenausleseleitungen 128 und 130 die
ausgewählten Bildelemente auslesen. Insbesondere gibt die
Reihenleitung 94 die Abtastung der Bildelemente 114 und 118
frei. Somit gibt die Reihenleitung 92 die Abtastung der
Bildelemente 114 und 118 wie durch das logische High-
Eingangssignal im Verlauf 152 zur Zeit 186 gezeigt frei.
Zur Zeit 188 ist die Abtastleitung 110 nicht freigegeben,
wie es durch das logische Low-Eingangssignal im Verlauf 152
gezeigt ist. Allerdings ist die Abtastung für die Reihen
leitung 94 mit den Bildelementen 112, 114, 116, 118 abge
schlossen, und alle anderen Bildelemente in der Reihe wur
den ausgelesen. Zur Zeit 188 werden die Schalter 104 und
106, obwohl die Abtastleitung 110 nicht freigegeben ist,
freigegeben, wie es durch die Verläufe 158 und 160 jeweils
in Fig. 7 gezeigt ist, und die Schalter 102 und 108 werden
gesperrt, wie es durch das logische Low-Eingangssignal in
den Verläufen 154 und 162 gezeigt ist. Danach wird zur Zeit
190 die Abtastleitung 110 freigegeben, wie es durch das lo
gische High-Eingangssignal im Verlauf 152 gezeigt ist. Der
Schalter 102 bleibt nicht leitend mit einem logischen Low-
Eingangssignal und der Schalter 104 bleibt leitend. Der
Schalter 106 bleibt auch leitend, wie es durch das logische
High-Eingangssignal im Verlauf 160 gezeigt ist. Allerdings
bleibt der Schalter 108 nicht leitend. Da die Abtastleitung
110 freigegeben ist, und die Schalter 104 und 106 leitend
sind, wird die Reihenleitung 96 abgetastet, wie es durch
das logischen High-Eingangssignal im Verlauf 170 gezeigt
ist. Somit werden die Bildelemente 120 und 124 jeweils über
die Spaltenausleseleitungen 128 und 130 ausgelesen. Zur
Zeit 192 ist die Abtastleitung 110 gesperrt, wie es durch
das logische Low-Eingangssignal im Verlauf 152 gezeigt ist.
Zur gleichen Zeit ist der Schalter 108 freigegeben und der
Schalter 106 ist gesperrt. Die entsprechenden logischen
High- und Low-Eingangssignale sind in den Verläufen 160 und
162 zur Zeit 192 gezeigt. Zur gleichen Zeit bleiben die
Schalter 102 und 104 in ihren Betriebszuständen, d. h. der
Schalter 102 bleibt nicht leitend, während der Schalter 104
leitend ist, wie es durch die Verläufe 156 und 158 gezeigt
ist.
Zur Zeit 194 wird die Abtastleitung 110 freigegeben, wie es
durch den Eingangssignalverlauf 152 auf logischem hohem Pe
gel "high" gezeigt ist. Die Schalter 102 und 104 bleiben in
ihren jeweiligen Zuständen vom Zeitpunkt 192 an. Der Schal
ter 106 ist auch nicht leitend, wie es durch das logischen
Low-Eingangssignal im Verlauf 160 gezeigt ist. Allerdings
bleibt der Schalter 108 leitend, wie es durch das logische
High-Eingangssignal im Verlauf 162 gezeigt ist. Da die
Schalter 104 und 108 leitend sind, wird die Reihenleitung
98 freigegeben, wenn einmal die Abtastleitung 110 freigege
ben ist. Somit ist zur Zeit 194 die Abtastleitung 110 frei
gegeben, wodurch die Leitung 98 freigegeben wird, und Daten
zu Spaltenausleseleitungen 128 und 130 geführt werden. Der
Verlauf 172 in Fig. 7 zeigt das logische High-Signal an, an
dem die Abtastleitung 98 freigegeben wird. Wird die Reihe
98 zur Zeit 194 abgetastet, werden Bildelementdaten von den
Bildelementen 122 und 126 jeweils über die Spaltenauslese
leitungen 128 und 130 ausgelesen.
Zur Zeit 196 ist die Abtastleitung 110 nicht freigegeben,
wie es durch ein logisches Low-Eingangssignal im Verlauf
152 gezeigt ist, aber die Schalter 102 und 106 sind freige
geben, wie es durch die logischen High-Eingangssignale in
den Verläufen 154 und 160 gezeigt ist. Gleichzeitig werden
die Schalter 104 und 108 nicht leitend gemacht, wie es
durch das logische Low-Eingangssignal in den Verläufen 158
und 162 gezeigt ist. Zur Zeit 198 wird die Abtastleitung
146 freigegeben und ermöglicht die Abtastung, während die
Abtastleitung 110 inaktiv bleibt. Wenn die Abtastleitung
146 freigegeben wird, wie es durch das Signal im Verlauf
154 gezeigt ist, und die Schalter 102 und 106 leitend blei
ben, wie es durch die logischen High-Eingangssignale in den
Verläufen 156 und 160 gezeigt ist, wird eine Abtastung ei
ner Reihenleitung K+1-OS-OD freigegeben, wie es durch das
logische High-Eingangssignal im Verlauf 174 gezeigt ist. So
werden Bilddaten durch die Spaltenausleseleitungen 128 und
130 abgerufen. Zur Zeit 200 wird die Abtastleitung 146 wie
der freigegeben, bis die Abtastung aller Bildelemente, die
mit den Reihenleitungen verbunden sind, die durch die Ab
tastleitung 156 freigegeben werden, abgeschlossen ist. Es
ist anzumerken, dass die Impulssignale für die Schalter
138, 140, 142 und 144 auf ähnliche Weise wie die Schalter
102, 104, 106 und 108 arbeiten. Auf diese Weise werden Da
ten von allen Reihen und Spalten durch sequentielles Schal
ten der Multiplexschaltung gelesen.
Es ist anzumerken, dass die Multiplexschaltung Schalter auf
der Erfassungseinrichtung zur Steuerung der Abtastung ent
hält. Außerdem kann jeder beliebige Typ einer geeigneten
Schalteinrichtung für diese Zwecke angewendet werden. Ins
besondere kann ein beliebiges Multiplexsystem, das ein Aus
lesen ermöglicht und eine Verbesserung der Bildelementhöhe
vorzugsweise ohne Beeinträchtigung der Verbindungsdichte
erlaubt, angewendet werden. Es ist anzumerken, dass die Da
ten- und Abtastmultiplexer ausgetauscht werden können. Bei
spielsweise können auch Schalter, die verschiedene Auslese
modi durch Manipulation von Spaltenausleseleitungen ermög
lichen, angewendet werden, wobei die Schalter für verschie
dene Modi des Auslesens aus den Bildelementen freigegeben
werden. Ferner können Multiplexer vorgesehen werden, die
alle Bildelemente gleichzeitig in einer Reihenleitung oder
in einem sequientellen Muster freigeben können. Ferner
zeigt das vorliegende Ausführungsbeispiel Schalter, die auf
der Erfassungseinrichtung gebildet oder dort platziert
sind, allerdings ist anzumerken, dass die Schalteinrichtung
an einer vom Erfassungsfeld verschiedenen Position positio
niert sein kann. Des Weiteren können viele Abtastmodi imp
lementiert werden, wie eine Abtastung jedes individuellen
Bildelements für eine maximale Auflösung oder Gruppen von
Bildelementen für eine erhöhte Geschwindigkeit.
Obwohl die Erfindung verschiedenen Modifikationen und al
ternativen Formen unterzogen werden kann, wurden bestimmte
in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiele detailliert
beschrieben. Allerdings ist ersichtlich, dass die Erfindung
nicht auf die offenbarten bestimmten Formen beschränkt ist.
Vielmehr soll die Erfindung alle Modifikationen, Äquivalen
te und Alternativen abdecken, die in den Schutzbereich der
beigefügten Patentansprüche fallen.
Erfindungsgemäß ist die Verbesserung der Bildelementhöhe
ohne Erhöhung der Verbindungsdichte einer digitalen Erfas
sungseinrichtung offenbart. Im Allgemeinen hat eine digita
le Erfassungseinrichtung (22) ein Array (60) aus Reihen
(56) und Spalten (58) von Bildelementen (54), eine Auslese
elektronik (44, 48) und eine Abtastelektronik (42, 46), die
zur Erzeugung und Übertragung von Signalen eingerichtet
sind, die auf der die Erfassungseinrichtung treffenden
Strahlung beruhen. Die Erfassungseinrichtung weist auch ei
ne Vielzahl von Abtastleitungen (110, 145, 146) auf, die
mit einer Vielzahl von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildele
menten verbunden sind. Erfindungsgemäß ist auch eine Mul
tiplexschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 144) zur
wahlweisen Verbindung der Reihen der Bildelemente mit den
jeweiligen Abtastleitungen zum Auslesen der Signale bereit
gestellt.
Claims (24)
1. Erfassungseinrichtung für ein Abbildungssystem mit:
einem Array (60) aus Bildelementen (54), die Reihen (56) und Spalten (58) bilden und zur Erzeugung von Signalen beruhend auf der die Erfassungseinrichtung (22) treffenden Strahlung eingerichtet sind,
einer Vielzahl von Abtastleitungen (110, 145, 146), die jeweils zur Verbindung mit einer Vielzahl von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildelementen eingerichtet sind, und
einer Multiplexschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) zur wahlweisen Verbindung der Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildelementen mit jeweiligen Abtastleitun gen (110, 145, 146) zum Auslesen der Signale.
einem Array (60) aus Bildelementen (54), die Reihen (56) und Spalten (58) bilden und zur Erzeugung von Signalen beruhend auf der die Erfassungseinrichtung (22) treffenden Strahlung eingerichtet sind,
einer Vielzahl von Abtastleitungen (110, 145, 146), die jeweils zur Verbindung mit einer Vielzahl von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildelementen eingerichtet sind, und
einer Multiplexschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) zur wahlweisen Verbindung der Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildelementen mit jeweiligen Abtastleitun gen (110, 145, 146) zum Auslesen der Signale.
2. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner mit
einer Vielzahl von Spaltenausleseleitungen (128, 130, 135),
die mit einer Vielzahl von Spalten (58) von Bildelementen
verbunden sind.
3. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 2, wobei jede
Spaltenausleseleitung (128, 130, 135) mit zwei Spalten (58)
von Bildelementen verbunden ist.
4. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Multiplexschaltung einen ersten Satz (102, 104, 138, 140)
von Schaltern zum Auswählen der Reihen der Bildelemente zum
Auslesen enthält.
5. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Multiplexschaltung einen zweiten Satz (106, 110, 142, 144)
von Schaltern zur Auswahl der Spalten der Bildelemente zum
Auslesen enthält.
6. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei jede
Abtastleitung (110) mit zwei Reihen (56) von Bildelementen
verbunden ist.
7. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei die
Erfassungseinrichtung eine Vielzahl von Spaltenausleselei
tungen (128, 130, 135), die mit den Bildelementen verbunden
sind, enthält, wobei die Anzahl der Bildelemente (112 bis
126) mindestens zweimal die Summe der Anzahl der Abtastlei
tungen (110, 145, 146) und Spaltenausleseleitungen (120,
130, 135) beträgt.
8. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, ferner mit
einer Steuerschaltung (26) zum Regulieren des Schaltens der
Multiplexschaltung.
9. Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1, wobei jedes
der Bildelemente (54) einen Dünnfilmtransistor (72) und ei
ne Fotodiode (74) enthält.
10. Digitales Abbildungssystem mit:
einer Strahlungsquelle (12),
einer Steuerschaltung (24) zur Regulierung der Strah lungsquelle und
einer Erfassungseinrichtung (22) zum Empfangen der Strahlung (20) von der Strahlungsquelle und zur Erzeugung von Signalen daraus, wobei die Erfassungseinrichtung ein Array (60) aus Bildelementen (54), die Reihen (56) und Spalten (58) bilden, und eine Vielzahl von Abtastleitungen (110, 145, 146), wobei jede Abtastleitung zur Verbindung mit einer Vielzahl von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildele menten eingerichtet ist, und eine Multiplexschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) zur wahlweisen Verbin dung der Reihen der Bildelemente mit jeweiligen Abtastlei tungen (110, 145, 146) zum Auslesen der Signale aufweist.
einer Strahlungsquelle (12),
einer Steuerschaltung (24) zur Regulierung der Strah lungsquelle und
einer Erfassungseinrichtung (22) zum Empfangen der Strahlung (20) von der Strahlungsquelle und zur Erzeugung von Signalen daraus, wobei die Erfassungseinrichtung ein Array (60) aus Bildelementen (54), die Reihen (56) und Spalten (58) bilden, und eine Vielzahl von Abtastleitungen (110, 145, 146), wobei jede Abtastleitung zur Verbindung mit einer Vielzahl von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildele menten eingerichtet ist, und eine Multiplexschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) zur wahlweisen Verbin dung der Reihen der Bildelemente mit jeweiligen Abtastlei tungen (110, 145, 146) zum Auslesen der Signale aufweist.
11. System nach Anspruch 10, ferner mit einer Vielzahl
von Spaltenausleseleitungen (128, 130, 135), die mit einer
Vielzahl von Spalten (58) von Bildelementen verbunden sind.
12. System nach Anspruch 11, wobei jede Spaltenausle
seleitung (128, 130, 135) mit zwei Spalten (58) von Bild
elementen verbunden ist.
13. System nach Anspruch 10, wobei die Multiplexschal
tung einen ersten Satz (102, 104, 138, 140) von Schaltern
zum Auswählen der Reihen der Bildelemente zum Auslesen ent
hält.
14. System nach Anspruch 10, wobei die Multiplexschal
tung einen zweiten Satz (106, 110, 142, 144) von Schaltern
zur Auswahl der Spalten der Bildelemente zum Auslesen ent
hält.
15. System nach Anspruch 10, wobei jede Abtastleitung
(110) mit zwei Reihen (56) von Bildelementen verbunden ist.
16. System nach Anspruch 10, wobei das System eine
Vielzahl von Spaltenausleseleitungen (128, 130, 135), die
mit den Bildelementen verbunden sind, enthält, wobei die
Anzahl der Bildelemente (112 bis 126) mindestens zweimal
die Summe der Anzahl der Abtastleitungen (110, 145, 146)
und Spaltenausleseleitungen (120, 130, 135) beträgt.
17. System nach Anspruch 10, ferner mit einer Steuer
schaltung (26) zum Regulieren des Schaltens der Multiplex
schaltung.
18. System nach Anspruch 10, wobei jedes der Bildele
mente (54) einen Dünnfilmtransistor (72) und eine Fotodiode
(74) enthält.
19. System nach Anspruch 10, wobei die Strahlungsquel
le (12) eine Röntgenquelle ist.
20. System nach Anspruch 10, ferner mit einer Datener
fassungsschaltung (28, 30, 32) zum Empfangen von durch die
Erfassungseinrichtung erzeugten Signalen und zur Rekon
struktion nützlicher Bilder auf dieser Grundlage.
21. Verfahren zur Erfassung von Signalen von diskreten
Bildelementen in einer Erfassungseinrichtung (22), wobei
die Erfassungseinrichtung eine Matrix (60) aus Reihen (56)
und Spalten (58) von Bildelementen (54) enthält, wobei je
des Bildelement zur Erzeugung eines Signals beruhend auf
einer empfangenen Strahlung eingerichtet ist, mit den
Schritten:
Anweisen einer Multiplexerschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) zur wahlweisen Verbindung ge wünschter Bildelemente (112 bis 126) der Reihen und Spalten der Bildelemente mit Freigabeabtastleitungen (110, 145, 146), und
Lesen von Signalen aus den Bildelementen der gewünsch ten Reihen (56) und Spalten (58).
Anweisen einer Multiplexerschaltung (102, 104, 106, 108, 138, 140, 142, 144) zur wahlweisen Verbindung ge wünschter Bildelemente (112 bis 126) der Reihen und Spalten der Bildelemente mit Freigabeabtastleitungen (110, 145, 146), und
Lesen von Signalen aus den Bildelementen der gewünsch ten Reihen (56) und Spalten (58).
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei jede der Abtast
leitungen (110, 145, 146) zur Verbindung mit einer Vielzahl
von Reihen (92, 94, 96, 98) von Bildelementen über die Mul
tiplexschaltung (102, 104, 138, 140) eingerichtet ist.
23. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt der
Anweisung der Multiplexschaltung die Anweisung einer ersten
Multiplexschaltung (106, 110, 142, 144) zur Verbindung von
Bildelementen jeder Abtastleitung mit gewünschten Spalten
(128, 130, 135) von Bildelementen zum Auslesen enthält.
24. Verfahren nach Anspruch 21, wobei der Schritt des
Auslesens der Signale aus den Bildelementen das Auslesen
von Signalen aus einer einer Vielzahl von Spalten (58) von
Bildelementen enthält, die mit einer jeweiligen Spalte von
Ausleseleitungen (128, 130, 135) verbunden ist.
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