BE1028950A9 - Buurtgebonden geschakelde pixel-sensor - Google Patents

Abstract

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een beeldsensorsysteem (26) met een hoge detectienauwkeurigheid. Het systeem (26) bestaat uit een veelvoud van pixelsensoren (1) en ten minste één lichtbron. De pixelsensoren (1) zijn gegroepeerd in clusters, waarbij elke pixelsensor (1) bestaat uit een fotodetector (2) en een lokale regelkring (18). De pixelsensoren (1) in elke cluster zijn geconfigureerd, gebruikmakend van lokale regelkringen (18), om een globaal detectiesignaal (15) te produceren wanneer een lokaal detectiesignaal (10) wordt gedetecteerd van ten minste twee uitgangen van de fotodetectoren (2) van de genoemde cluster. Het systeem (26) heeft een hoge detectienauwkeurigheid dankzij het uitsluiten van vals- positieve detecties, aangezien voor elke detectie ten minste twee positieve uitgangen van de fotodetectoren (2) van genoemde cluster nodig zijn.

Description

t BE2021/5251

BUURTGEBONDEN GESCHAKELDE PI XEL-SENSOR

TECHNISCH TOEPASSINGSGEBI ED

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een beeldsensorsysteem. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een beeldsensorsysteem met een hoge detectienauwkeurigheid.

ACHTERGROND

Bij de allernieuwste scannende actieve beeldvorming wordt een lichtbundel, meestal een laser, over een vast te leggen gebied bewogen, en de plaats waar de bundel binnenkomt wordt per tijdstip geregistreerd via meerdere beeldsensoren. Door de verschillen in locatie vanuit de verschillende gezichtspunten (sensoren) te verwerken, kan via driehoeksmeting de effectieve afstand tot het belichte doel worden bepaald.

Een dergelijke meting legt een voxel vast. De snelheid waarmee dit proces kan worden uitgevoerd, de voxelsnelheid, wordt enerzijds beperkt door de snelheid waarmee met de lichtbundel wordt gescand, maar anderzijds ook (het sterkst) door de verwerkingstijd die de sensoren nodig hebben om de gereflecteerde lichtbundels te detecteren, vooral in verband met achtergrondstraling (omgevingslicht) en algemene thermische ruis. Door specifiek dit tweede probleem aan te pakken, kan de beeldvorming aanzienlijk worden versneld.

Om een voxelsnelheid van tientallen of zelfs honderden miljoenen voxels per seconde te bereiken, moet elke voxel worden geregistreerd in een tijdspanne van niet meer dan 10 ns. Dientengevolge moet de sensor ook geschikt zijn om te werken met beperkte fotonenbudgetten (d.w.z. gedetecteerde fotonen die op de sensor vallen en voldoende zijn voor een detectie), zoals bijvoorbeeld 10 fotonen. Gezien de beperkte tijdspanne voor verwerking, kan slechts een beperkt aantal fotonen worden verzameld.

Bestaande beeldverwerkings- en beeldvormingssystemen verwerken de door de sensoren verworven optische input hetzij parallel voor alle pixels, in het geval van een zogenaamde "global shutter", hetzij gespreid in de tijd met een "rolling shutter".

In beide gevallen hebben typische beeldvormingssystemen een versterkingsfactor van 10 uV tot 1 mV per imponerend elektron, om een signaal te produceren dat boven een minimale detectiespanning uitkomt en kan worden geregistreerd. In het

* BE2021/5251 bovenstaande bereik moet worden opgemerkt dat de bovengrens hiervan alleen kan worden gegarandeerd door recentere beeldvormers, die speciaal zijn aangepast om fotonen te tellen, en zich richten op zeer lage detectiesnelheden. Met dergelijke gespecialiseerde sensoren kan een signaal van 10 mV worden geproduceerd voor 10 elektronen, welk signaal positief kan worden afgelezen voor een specifieke pixel. Voor de detectie van een botsend fotonpakket is een minimumaantal van 10 fotonen vereist, die bovendien in een tijdsbestek van 10 ns op de sensor botsen. Wat tot dusver in de stand van de techniek is gebeurd, is het beperken van de belichtingstijd van de sensor, bijvoorbeeld tot 10 ns, en vervolgens het uitlezen van de sensor om via een drempelspanning een gebeurtenis te activeren (d.w.z. echte inslag van gereflecteerde bundel in plaats van een vals-positief door omgevingslicht of thermische ruis). Het nadeel hiervan is dat, zeker bij hoge-resolutie-imagers, de tijd die nodig is om de sensor uit te lezen het proces domineert, en typisch merkbaar hoger is dan 10 ns, waardoor hier een knelpunt ontstaat.

Een ander nadeel is dat omgevingslicht of thermische ruis in een pixel-sensor kan leiden tot een vals-positief, bv. een valse detectie.

De onderhavige uitvinding beoogt ten minste enkele van de hierboven genoemde problemen op te lossen.

SAMENVATTING VAN DE UITVINDING

In een eerste aspect heeft de uitvinding betrekking op een beeldsensorsysteem volgens conclusie 1. Preferente belichamingen van de methode worden gegeven in de conclusies 2 tot en met 13.

Het systeem omvat een aantal pixel-sensoren. De sensoren zijn gegroepeerd in ten minste één lokale cluster die ten minste twee pixelsensoren omvat. Elke pixelsensor van de lokale cluster grenst aan ten minste één andere pixelsensor van de lokale cluster. De sensoren kunnen in rijen en kolommen worden gerangschikt. Het is een voordeel van belichamingen van de onderhavige uitvinding dat sensoren in één cluster samenwerken of elkaar bijstaan om een nauwkeurigere detectie te verkrijgen.

Het systeem omvat voorts ten minste één lichtbron.

3 BE2021/5251

Elke sensor omvat een fotodetector. De fotodetector is in staat de afzonderlijke fotonen te detecteren die daarop binnenvallen. De afzonderlijke fotonen worden opgewekt door ten minste één lichtbron. De fotodetector heeft een uitgang voor het afgeven van een elektrisch lokaal detectiesignaal bij detectie van een foton.

Elke sensor omvat voorts een lokale regelkring. De meervoudige sensoren in het cluster zijn met behulp van de lokale besturing geconfigureerd om een globaal detectiesignaal af te geven wanneer een lokaal detectiesignaal van ten minste twee uitgangen van de fotodetectoren van dat cluster wordt gedetecteerd.

Globale detectiesignalen van verschillende clusters kunnen met elkaar worden geaggregeerd om een clusterdetectiesignaal te vormen, dat op een clusterbus kan worden uitgestuurd.

Een voordeel van de huidige uitvinding is dat fotonen die op een gebied tussen twee naburige clusters vallen, kunnen worden gedetecteerd, aangezien elke sensor met meer dan één cluster kan zijn geassocieerd.

De lokale regelkring van elke sensor kan lokale activeringsmiddelen en buurtactiveringsmiddelen omvatten. De buurtactiveringsmiddelen is verbonden met de lokale activeringsmiddelen. Het lokale detectiesignaal van de sensor wordt doorgegeven aan de lokale activeringsmiddelen in de sensor. De activeringsmiddelen in de buurt van de sensor worden voorzien van ten minste één lokaal detectiesignaal van ten minste één andere sensor in de cluster. De sensoren zijn geconfigureerd om het globale detectiesignaal uit te zenden wanneer zowel de lokale activeringsmiddelen als de buurtactiveringsmiddelen in werking worden gesteld.

Een voordeel van deze uitvinding is dat het lokale detectiesignaal van andere sensoren in het cluster de kans op een vals detectiesignaal verkleint. Een voordeel van de huidige uitvinding is dat een valse detectie van één sensor niet resulteert in een globaal detectiesignaal. Het is een voordeel van belichamingen van de onderhavige uitvinding dat een nauwkeurigere detectie wordt verkregen. Het is een voordeel van belichamingen van de onderhavige uitvinding dat een hoge nauwkeurigheidssensor wordt verkregen. Het is een voordeel van belichamingen van de onderhavige uitvinding dat het effect van omringend licht of thermische ruis op de nauwkeurigheid van opsporing wordt verminderd.

4 BE2021/5251

De fotodetector kan een éénfotondetector zijn. Als alternatief kan de fotodetector een éénfoton-valanche diode zijn.

De lokale activeringsmiddelen en/of de buurtactiveringsmiddelen kunnen bestaan uit transistors. De lokale detectiesignalen, de globale detectiesignalen, en de clusterdetectiesignalen zijn bij voorkeur binaire signalen.

Het systeem kan verder een buffer omvatten die is verbonden met de fotodetectoruitgang van elke sensor. De buffer kan een comparator zijn. De buffer kan de fotodetectoruitgang vergelijken met een vooraf bepaald drempelspanningsniveau. Een voordeel van de huidige uitvinding is dat de buffer de fotodetectoruitgang scheidt van de lokale regelkring. Een voordeel van deze uitvinding is dat de fotodetectoruitvoer onder het drempelspanningsniveau niet wordt doorgegeven aan de lokale regelkring, om ruis of foutsignalen te voorkomen.

Het systeem kan voorts bestaan uit een aantal rijbussen en een aantal kolom bussen.

De sensoren kunnen in een veelvoud van rijen en een veelvoud van kolommen worden gerangschikt. Elke rij pixelsensoren is verbonden en geassocieerd met ten minste één rij bus. Op dezelfde manier wordt elke pixelsensor kolom aangesloten en geassocieerd met ten minste een kolom bus.

Het globale detectiesignaal van elke sensor kan worden verbonden met de bijbehorende rijbus en kolombus. De globale detectiesignalen in elke rij kunnen met elkaar worden geaggregeerd om een rijdetectiesignaal te vormen. Evenzo kunnen de globale detectiesignalen in elke kolom met elkaar worden samengevoegd om een kolomdetectiesignaal te vormen.

Het systeem kan voorts synchronisatiemiddelen omvatten. De synchronisatiemiddelen synchroniseren de rij en de kolomdetectiesignalen.

Het systeem kan honderd sensoren omvatten. Een rij kan maximaal vijftig sensoren bevatten. Voorts kan een kolom maximaal vijftig sensoren bevatten.

Verdere voordelen van de uitvinding, en in het bijzonder van de voorkeursvarianten, worden in de gedetailleerde beschrijving hieronder uiteengezet.

BESCHRIJVING VAN DE CIJFERS

Figuur 1 toont een circuitimplementatie van een pixel-sensor (1), volgens belichamingen van de onderhavige uitvinding. 5 Figuur 2 toont vier sensorclusters (19-22), volgens belichamingen van de onderhavige uitvinding.

Figuur 3 toont een schematische voorstelling van een beeldsensorsysteem (26), bestaande uit in rijen en kolommen verbonden pixel-sensoren (1), volgens belichamingen van de onderhavige uitvinding.

UITVOERIGE BESCHRIJVING

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een beeldsensorsysteem.

Tenzij anders gedefinieerd, hebben alle termen die bij de onthulling van de uitvinding worden gebruikt, met inbegrip van technische en wetenschappelijke termen, de betekenis zoals die algemeen wordt begrepen door iemand met een normale vakkundigheid in de kunst waartoe deze uitvinding behoort. Bij wijze van verdere leidraad zijn begripsdefinities opgenomen om de leer van de onderhavige uitvinding beter te kunnen waarderen.

In deze tekst hebben de volgende termen de volgende betekenis: "A", "an", en "the", zoals hierin gebruikt, verwijzen naar zowel enkelvoud als meervoud tenzij de context duidelijk anders voorschrijft. Bij wijze van voorbeeld verwijst "een verontreiniging" naar een of meer verontreinigingen. "Ongeveer" zoals hierin gebruikt verwijzend naar een meetbare waarde zoals een parameter, een hoeveelheid, een tijdsduur, en dergelijke, is bedoeld om variaties te omvatten van +/-20% of minder, bij voorkeur +/-10% of minder, bij voorkeur +/- 5% of minder, nog bij voorkeur +/-1% of minder, en nog bij voorkeur +/-0,1% of minder van en van de gespecificeerde waarde, voor zover dergelijke variaties geschikt zijn om in de onthulde uitvinding uit te voeren. Het is echter te begrijpen dat de waarde waarnaar de modificator "ongeveer" verwijst, zelf ook specifiek wordt vermeld.

° BE2021/5251 "Comprise”, "comprising", "comprises" en "comprised of" zoals hierin gebruikt zijn synoniem met "include", "including", "includes" of "contain", "containing", "contains" en zijn inclusieve of open termen die de aanwezigheid specificeren van wat volgt op bijvoorbeeld een component en de aanwezigheid van additionele, niet-vermelde componenten, kenmerken, elementen, leden, stappen, bekend in de kunst of daarin onthuld, niet uitsluiten of uitsluiten.

De vermelding van numerieke bereiken per eindpunt omvat alle getallen en breuken die binnen dat bereik vallen, alsmede de vermelde eindpunten.

In een eerste aspect heeft de uitvinding betrekking op een beeldsensorsysteem volgens conclusie 1.

Bij voorkeur bestaat het systeem uit een veelheid van pixel-sensoren. De sensoren zijn gegroepeerd in ten minste één lokale cluster die ten minste twee pixelsensoren omvat. Elke pixelsensor van de lokale cluster grenst aan ten minste één andere pixelsensor van de lokale cluster. Bijvoorbeeld, elke cluster omvat een minimum van twee aangrenzende pixelsensoren b.v. in dichte nabijheid. In een meer geprefereerde belichaming omvat elke cluster vier aangrenzende pixelsensoren, bijvoorbeeld in elkaars nabijheid.

In een voorkeursuitvoeringsvorm werken de sensoren in een cluster met elkaar samen. In een meer geprefereerde belichaming, werken de aangrenzende sensoren in één cluster met elkaar samen of assisteren elkaar. Een dergelijke samenwerking maakt een nauwkeurigere opsporing mogelijk.

Bij voorkeur omvat het systeem verder ten minste één lichtbron. Bijvoorbeeld, is de lichtbron aangepast om in een golflengte te zijn die door de sensoren kan worden ontdekt.

Bij voorkeur bestaat elke sensor uit een fotodetector. De fotodetector kan worden opgesteld in een omgekeerde configuratie. De fotodetector is in staat om afzonderlijke fotonen te detecteren die daarop binnenvallen. De afzonderlijke fotonen worden opgewekt door ten minste één lichtbron, bij een golflengte die geschikt is voor de fotodetector. De fotodetector heeft een uitgang voor het afgeven van een elektrisch lokaal detectiesignaal bij detectie van een foton. Een lokaal detectiesignaal kan bijvoorbeeld worden weergegeven door een signaal met logica "1", bv. een

7 BE2021/5251 detectie, terwijl geen lokaal detectiesignaal kan worden weergegeven door een signaal met logica "0", bv. geen detectie.

Bij voorkeur is de fotodetector een éénfoton-detector. Als alternatief kan de fotodetector bij voorkeur een éénfoton-valanche diode zijn.

Bij voorkeur kan de fotodetector bijvoorbeeld in een spanningsdelerconfiguratie, of in een andere geschikte configuratie worden geplaatst. Bijvoorbeeld, kan de photodetector aan een voltagelevering, aan één eind, en aan een weerstand aan het andere eind worden verbonden. Bijvoorbeeld, de voltagelevering heeft een voltage tussen 3 en 20 V, en de weerstand heeft een weerstand van honderden kilo Ohms.

De weerstand is verbonden met een referentieniveau, bij voorkeur een massaniveau, b.v. 0 V. De vakman begrijpt dat deze waarden afhankelijk zijn van het ontwerp van de schakeling en de doorslagspanning van de éénfoton lawinediode. De uitgang van de fotodetector (die in dit geval bijvoorbeeld hetzelfde spanningsniveau heeft als de spanning die op de weerstand valt) bevindt zich tussen de spanning van de voedingsspanning en het massaniveau.

In een voorkeursuitvoeringsvorm omvat elke sensor voorts een lokale regelkring. De meervoudige sensoren in de cluster worden met behulp van de lokale regelkring geconfigureerd om een globaal detectiesignaal te produceren wanneer een lokaal detectiesignaal van ten minste twee uitgangen van de fotodetectoren van de cluster wordt gedetecteerd. In een cluster met twee aangrenzende sensoren geeft de lokale regelkring bijvoorbeeld een globaal detectiesignaal af wanneer twee lokale detectiesignalen van deze sensoren worden gedetecteerd. Bijvoorbeeld één globaal detectiesignaal per sensor.

In een voorkeursuitvoeringsvorm kunnen globale detectiesignalen van verschillende clusters met elkaar worden samengevoegd tot een clusterdetectiesignaal, dat op een clusterbus kan worden uitgestuurd. Dit maakt het bijvoorbeeld mogelijk om informatie te verkrijgen over welke cluster een detectie hebben gehad.

In een voorkeursgeval is een bus een gegevenssnelweg. Gegevens van meer dan één sensor kunnen bijvoorbeeld op een bus worden geladen, zodat het mogelijk is om aan de ontvangende zijde te achterhalen welke gegevens bij welke sensor horen.

3 BE2021/5251

Bij voorkeur kan elke sensor bij meer dan één cluster worden ingedeeld.

Bijvoorbeeld, een systeem met drie sensoren op een rechte rij kan twee clusters omvatten, één cluster met de twee meest linkse sensoren en één cluster met de twee meest rechtse sensoren. In dit geval maakt de middelste sensor deel uit van beide clusters. Sensoren die bij meer dan één cluster horen, zijn voordelig wanneer de vereiste detectie tussen twee clusters in valt. Zo kan bijvoorbeeld een aantal pixelsensoren dat bestaat uit ten minste twee pixelsensoren die elkaar omringen worden beschouwd als één cluster. Bijvoorbeeld, één sensor, en een aangrenzende sensor.

In een voorkeursuitvoering kan het lokale besturingscircuit van elke sensor bestaan uit lokale activeringsmiddelen en buurtactiveringsmiddelen. De lokale activeringselementen zijn verbonden met de lokale activeringselementen, bijvoorbeeld in serie, of beide zijn verbonden met een logische poort, bv. een AND- poort. Het lokale detectiesignaal van de sensor wordt doorgegeven aan de lokale activeringsmiddelen in de sensor. De lokale activeringsmiddelen van de sensor wordt voorzien van ten minste één lokaal detectiesignaal van ten minste één andere sensor in het cluster. De sensoren zijn geconfigureerd om het globale detectiesignaal uit te zenden wanneer zowel de lokale activeringsmiddelen als de buurtactiveringsmiddelen worden geactiveerd, bijvoorbeeld in ten minste twee sensoren in de cluster. Zo kan bijvoorbeeld elke sensor waarvan zowel de lokale activeringsmiddelen als de buurtactiveringsmiddelen zijn geactiveerd, een globaal detectiesignaal genereren.

In een voorkeursuitvoeringsvorm kan het aantal lokale detectiesignalen dat nodig is om de buurtactiveringsmiddelen van een sensor in werking te stellen, variabel zijn.

Dit hangt af van het tijdsverschil tussen de ontvangst van fotonen in de verschillende sensoren van een cluster. Bijvoorbeeld, in één scenario kan een sensor in een cluster met acht buursensoren lokale detectiesignalen nodig hebben van meer dan de helft van de sensoren in de cluster, bijv. acht lokale detectiesignalen van de acht buursensoren, in het geval dat fotonen niet gelijktijdig worden ontvangen, of fotonen worden ontvangen met een groot tijdsverschil, door de sensor en de acht buursensoren. In een ander scenario bijvoorbeeld kan een sensor in een cluster met acht naburige sensoren lokale detectiesignalen nodig hebben van minder dan de helft van de cluster, bijvoorbeeld één lokaal detectiesignaal van één naburige sensor, in het geval dat de fotonen gelijktijdig worden ontvangen op zowel de sensor als de ene naburige sensor. In een ander voorbeeld, indien fotonen worden ontvangen door de sensor en de naburige sensoren met een tijdvertraging tussen bijvoorbeeld de sensor

? BE2021/5251 en een naburige sensor, kan de tijdvertraging worden gebruikt bij het instellen van het aantal lokale detectiesignalen dat nodig is om de buurtactiveringsmiddelen te activeren.

Bij voorkeur worden het lokale detectiesignaal van één sensor en het lokale detectiesignaal van naburige sensoren, die worden gebruikt om de activeringsmiddelen voor de buurt in werking te stellen, niet op hetzelfde tijdstip gegenereerd. Bijvoorbeeld, het lokale detectiesignaal van een eerste sensor wordt gegenereerd op tijdstip T1, als gevolg van fotondetectie op die sensor. Het lokale detectiesignaal van de naburige sensor kan worden gegenereerd op het tijdstip

T1+D, waarin D een vertraging is, bijvoorbeeld indien de beweging van de lichtbron zeer traag was. Tegen de tijd dat het lokale detectiesignaal van de naburige sensor wordt gegenereerd, is het mogelijk dat het lokale detectiesignaal van de eerste sensor is beëindigd, aangezien daarop geen fotonen worden gedetecteerd. Een vooraf bepaalde waarde van de vertraging D kan nodig zijn om te bepalen of de detectie al dan niet een vals-positief is.

In een voorkeursoptie kan de buurtcluster dus worden geactiveerd door een voldoende groot optisch signaal, dat een veelheid van pixels in de buurt bestrijkt en ten minste 1 pixel in de buurt binnen een kort tijdsvenster triggert.

In een andere voorkeursvariant kan de buurtcluster dus worden geactiveerd door een optisch signaal met een onmiddellijke speciale voetafdruk die gelijk is aan of kleiner is dan één pixel, maar dat zich ruimtelijk verplaatst binnen een ingesteld tijdvenster

D om binnen het tijdvenster D achtereenvolgens naburige pixels te triggeren en zo de buurtcluster te triggeren.

In een voorkeursuitvoering, bijvoorbeeld, worden de buurtactiveringsmiddelen in elke sensor voorzien van lokale detectiesignalen van een andere sensor in de cluster, meer bij voorkeur, van de helft of meer dan de helft van de naburige sensoren in de cluster, het meest bij voorkeur van alle naburige sensoren in de cluster.

In een voorkeursuitvoeringsvorm kan een cluster bestaan uit ten minste twee sensoren, een eerste sensor en een tweede sensor. De sensoren zijn bijvoorbeeld aangrenzend of in elkaars nabijheid. In de aanwezigheid van fotonen die op het cluster vallen, wordt het lokale activeringssysteem van de eerste sensor geactiveerd door het lokale detectiesignaal van de fotodetector van de eerste sensor. Op dezelfde wijze wordt de lokale activeringsmiddelen van de tweede sensor geactiveerd door het lokale detectiesignaal van de fotodetector van de tweede sensor. Het lokale detectiesignaal van de tweede sensor activeert de buurtactiveringsmiddelen van de eerste sensor. Op dezelfde wijze activeert het lokale detectiesignaal van de eerste sensor de activeringsmiddelen voor de buurt van de tweede sensor. Als bijvoorbeeld de lokale activeringsmiddelen in beide sensoren in werking worden gesteld, worden de buurtactiveringsmiddelen ook in beide sensoren in werking gesteld, en daarom wordt een globaal detectiesignaal door de twee sensoren afgegeven. Het globale detectiesignaal geeft aan dat bij ten minste twee sensoren (bijv. in elkaars nabijheid) in één cluster fotonen zijn binnengedrongen op de fotodetector ervan.

In een voorkeursuitvoeringsvorm vertegenwoordigt het globale detectiesignaal bijvoorbeeld fotonen die binnenvallen op fotodetectoren van sensoren die naast of in elkaars nabijheid liggen. Dit is nuttig om valse detecties uit te sluiten, aangezien een valse detectie waarschijnlijker is als gevolg van een valse detectie van één detector, en minder waarschijnlijk als gevolg van een valse detectie van twee of meer detectoren, b.v. een groep detectoren, die samenwerken en zich in elkaars onmiddellijke nabijheid bevinden. Een detectie op basis van meer dan één sensor is betrouwbaarder en nauwkeuriger dan een detectie op basis van slechts één sensor.

Een detectie op basis van twee sensoren vermindert bijvoorbeeld de kans op een valse detectie. Een valse detectie kan het gevolg zijn van omgevingslicht of thermische ruis, wat minder waarschijnlijk is bij meer dan één naast elkaar geplaatste sensor. Indien een valse detectie optreedt (bijvoorbeeld als gevolg van een valse detectie door slechts één sensor terwijl geen detectie optreedt in een van de aangrenzende sensoren of sensoren in de nabijheid daarvan), dan resulteert dit niet in een globaal detectiesignaal.

Bij voorkeur kan de term “in werking stellen" worden geïnterpreteerd als het ontvangen van een hoogspanningssignaal, bv. een signaal met een logische '1', bv. een signaal dat een AAN-status vertegenwoordigt. Het activeren van de buurtactiveringsmiddelen kan bijvoorbeeld verwijzen naar de ontvangst van een signaal met bijvoorbeeld een logische "1" bij de buurtactiveringsmiddelen.

In een voorkeursbelichaming kunnen sensoren die zijn aangesloten bij meer dan één cluster, bijvoorbeeld twee clusters, hun lokale detectiesignalen laten doorgeven aan buurtsensoren (bijvoorbeeld twee sensoren} die tot verschillende clusters behoren.

1 BE2021/5251

In een voorkeursuitvoeringsvorm zijn de lokale detectiesignalen en de globale detectiesignalen, het clusterdetectiesignaal, of andere signalen in het systeem, bij voorkeur binaire signalen.

In een voorkeursuitvoering kunnen de lokale activeringsmiddelen en de buurtactiveringsmiddelen bestaan uit transistors. De transistors zijn bij voorkeur

NMOS transistors. Elke transistor kan als schakelaar werken.

Bij voorkeur heeft de uitgang van de fotodetector een logische "1" wanneer er fotonen door de fotodetector worden gedetecteerd, en een logische "0" wanneer er geen fotonen door de fotodetector worden gedetecteerd.

Bij voorkeur is het lokale detectiesignaal logica '1' of logica 'O'. Bijvoorbeeld, een transistor van de lokale activeringsmiddelen is ingeschakeld wanneer het lokale detectiesignaal een logica "1" heeft, en is uitgeschakeld wanneer het lokale detectiesignaal een logica "0" heeft.

In een voorkeursuitvoeringsvorm, bijvoorbeeld, wordt een transistor van de buurtactiveringsmiddelen ingeschakeld (ON) wanneer het lokale detectiesignaal van een andere aangrenzende sensor een logica "1" heeft, en uitgeschakeld (OFF) wanneer dat lokale detectiesignaal een logica "0" heeft.

In een voorkeursvariant, bijvoorbeeld, als de buurtactiveringsmiddelen van een eerste sensor worden geactiveerd door lokale detectiesignalen van ten minste één aangrenzende sensor, is de transistor van de buurtactiveringsmiddelen ingeschakeld.

Op dezelfde manier activeert het lokale detectiesignaal van de eerste sensor de transistor van de buurtactiveringsmiddelen van de ten minste één aangrenzende sensor.

In een voorkeursuitvoering zijn de buurtactiveringsmiddelen en de lokale activeringsmiddelen met elkaar verbonden. Zij staan bijvoorbeeld in serie. Als bijvoorbeeld zowel de lokale activeringsmiddelen als de buurtactiveringsmiddelen worden geactiveerd, worden de twee b.v. transistors of b.v. schakelaars van de lokale activeringsmiddelen en de buurtactiveringsmiddelen ingeschakeld, en wordt een globaal detectiesignaal door de sensor afgegeven. Hetzelfde globale detectiesignaal wordt bijvoorbeeld door de aangrenzende sensoren afgegeven, aangezien zij elk van hun buurtactiveringsmiddelen voorzien hebben van de lokale detectiesignalen van elkaar.

In een voorkeursbeslissing kunnen de activeringsmiddelen voor de buurtactiveringsmiddelen en de lokale activeringsmiddelen bestaan uit een logische poort, bv. een AND-poort. Als bijvoorbeeld het lokale detectiesignaal een logica "1" heeft, en het lokale detectiesignaal van een aangrenzende sensor een logica "1", dan is de uitgang van de AND-poort een logica "1", en wordt een globaal detectiesignaal gegenereerd in elk van de twee sensoren. Als alternatief kan de logische poort worden vervangen door twee transistors die als schakelaars fungeren, of door twee schakelaars. Zo wordt bijvoorbeeld één transistor in de lokale activeringsmiddelen in serie geplaatst met één transistor in de buurtactiveringsmiddelen, zodat stroom door de twee transistors kan lopen wanneer beide transistors zijn ingeschakeld.

In een voorkeursbeslissing kunnen de buurtactiveringsmiddelen en de lokale activeringsmiddelen bestaan uit een logische poort, bv. een AND-poort. Als bijvoorbeeld het lokale detectiesignaal een logica "1" heeft, en twee of meer lokale detectiesignalen van twee of meer aangrenzende sensoren een logica "1", dan is de uitgang van de AND-poort een logica "1", en wordt een globaal detectiesignaal gegenereerd in elk van de drie of meer sensoren. Als alternatief kan de logische poort worden vervangen door drie transistors die als schakelaars fungeren, of door drie schakelaars. Bijvoorbeeld, één transistor is opgenomen in de lokale activeringsmiddelen in serie met twee transistors in serie opgenomen in de buurtactiveringsmiddelen, zodat stroom door de drie transistors kan stromen wanneer alle transistors zijn ingeschakeld. De deskundige begrijpt dat verschillende circuitconfiguraties kunnen worden overwogen.

In een voorkeursuitvoering kan elke bus worden aangesloten op een spanningsvoorsprong. Als bijvoorbeeld de lokale activeringsmiddelen en de buurtactiveringsmiddelen worden geactiveerd, d.w.z. de transistors of schakelaars worden ingeschakeld, vloeit er een stroom door de lokale en de buurtactiveringsmiddelen. Deze stroom wordt vervolgens gedetecteerd door b.v. een sensorversterker b.v. aan het andere uiteinde van de bus. In een andere voorkeursvariant kan de bus worden voorgeladen. Als bijvoorbeeld de lokale en de buurtactiveringsmiddelen worden geactiveerd, d.w.z. de transistors of schakelaars worden ingeschakeld (ON), wordt de lading in de bus ontladen via de lokale en de buurtactiveringsmiddelen. Deze ontlading wordt vervolgens door b.v. een sensorversterker b.v. aan het andere uiteinde van de bus waargenomen.

Bij voorkeur kan het aantal naburige sensoren dat nodig is om een globaal detectiesignaal te genereren, worden ontworpen naar gelang van de ontwerpeisen, en kan de schakeling, afhankelijk van dit aantal, op verschillende wijzen worden uitgevoerd.

Bij voorkeur kan het systeem verder een buffer omvatten die is aangesloten op de fotodetectoruitgang van elke sensor. Bij voorkeur kan de buffer een comparator zijn.

De buffer kan bijvoorbeeld de fotodetectoruitgang vergelijken met een vooraf bepaald drempelspanningsniveau. Bij voorkeur ligt de drempelspanning tussen 0,5 en 2 V, bij voorkeur tussen 0,6 en 1 V. De buffer kan nuttig zijn om de fotodetector te scheiden van de lokale regelkring. De buffer kan verder nuttig zijn om te voorkomen dat signalen met een spanning onder het drempelspanningsniveau niet worden doorgegeven aan de lokale regelkring.

In een voorkeursoptie kan het systeem verder bestaan uit een veelvoud van rijbussen en een veelvoud van kolombussen. Elke rij pixelsensoren is verbonden en geassocieerd met ten minste één rij-bus. Evenzo is elke pixel-sensorkolom verbonden en geassocieerd met ten minste één kolom bus.

In een voorkeursuitvoering kunnen de lokale activeringsmiddelen twee transistors omvatten, bijvoorbeeld één die is verbonden met de rijbus, en één die is verbonden met de kolombus. De fotodetectoruitgang van elke pixel-sensor is verbonden met de rijbus via één transistor in de lokale activeringsmiddelen, en met de kolombus via een andere transistor in de lokale activeringsmiddelen.

Bij voorkeur kunnen de sensoren in aangrenzende rijen en kolommen in één cluster zitten. Bijvoorbeeld, een sensor in rij x en kolom y kan samen in één cluster zitten met een andere sensor in rij x+ 1 en kolom y. Bijvoorbeeld, sensoren tussen x-1 en y-1, en x+1 en y+1 kunnen allemaal in één cluster zitten. De sensoren kunnen bijvoorbeeld in een matrixconfiguratie worden gerangschikt.

In een voorkeursoptie kan het globale detectiesignaal van elke sensor aan de bijbehorende rijbus en kolombus worden aangeboden. De globale detectiesignalen in elke rij kunnen met elkaar worden samengevoegd om een rijdetectiesignaal te

14 BE2021/5251 vormen. Het rijdetectiesignaal omvat bijvoorbeeld de globale detectiesignalen van elke sensor in de rij. Evenzo kunnen de globale detectiesignalen in elke kolom met elkaar worden samengevoegd om een kolomdetectiesignaal te vormen. Bijvoorbeeld, het kolomdetectiesignaal omvat globale detectiesignalen van elke sensor in de kolom.

In een voorkeursuitvoering kan het systeem verder synchronisatiemiddelen omvatten. De synchronisatiemiddelen synchroniseren de ri en de kolomdetectiesignalen. Bijvoorbeeld, worden de signalen van de rijopsporing van verschillende rijen gesynchroniseerd, en de signalen van de kolomopsporing van verschillende kolommen worden gesynchroniseerd.

Bij voorkeur kan het systeem honderd sensoren omvatten. Bijvoorbeeld, een rij kan maximaal vijftig sensoren bevatten. Verder kan bijvoorbeeld een kolom maximaal vijftig sensoren bevatten.

Verdere kenmerken en voordelen van belichamingen van de onderhavige uitvinding zullen worden beschreven aan de hand van de figuren. Er zij op gewezen dat de uitvinding niet beperkt is tot de specifieke belichamingen die in deze figuren worden getoond of in de voorbeelden worden beschreven, maar alleen wordt beperkt door de conclusies.

Fig. 1 toont een circuitimplementatie van een pixelsensor (1). De sensor (1) bevat een fotodetector (2), bijvoorbeeld een fotonendetector of een foton-valanche diode.

De fotodetector (2) is in staat om enkelvoudige fotonen (3) te detecteren die daarop binnenvallen.

De fotodetector (2) wordt gevoed door een spanningsbron (4), en is verbonden met een weerstand (5) in een spanningsplitsende configuratie. De fotodetector (1) is opgesteld in een omgekeerde biased configuratie. De weerstand (5) is verbonden met een eerste referentie potentiaal niveau (6), bij voorkeur een aardniveau, of een nul V.

In aanwezigheid van fotonen (3) die op de fotodetector (2) vallen, wordt een sperstroom opgewekt. Dit resulteert in een spanningsval (7) op de weerstand (5).

Het spanningsverlies (7) heeft een logische "1" wanneer fotonen (3) op de fotodetector (2) worden gedetecteerd, en heeft een logische "0" wanneer geen fotonen (3) op de fotodetector (2) worden gedetecteerd.

Het spanningsverlies (7) wordt via een comparator (9) vergeleken met een vooraf bepaald drempelspanningsniveau (8). Als het spanningsverlies (7) hoger is dan de referentiespanning (8), wordt een lokaal detectiesignaal (10) gegenereerd aan de uitgang van de comparator (9). Zo wordt bijvoorbeeld een logische "1" gegenereerd 5 aan de uitgang van de comparator in geval van detectie, en een logische "0" aan de uitgang van de comparator in geval van geen detectie.

Elke sensor (1) omvat een lokale regelkring (18). De comparator (9) fungeert als buffer tussen de fotodetector (2) en de lokale besturing (18). De locale besturing (18) omvat locale vrijgave (11) en locale vrijgave (12).

De besturingsschakeling of gedeelten daarvan kunnen zich fysiek op een andere laag in het sensorsysteem bevinden. Zo kunnen bijvoorbeeld de sensoren (1) van de sensorreeks op een eerste halfgeleiderlaag worden geplaatst, terwijl de regelcircuits (18) van elk van de sensoren (1) in de reeks op een tweede halfgeleiderlaag kunnen worden geplaatst, zodat een gestapelde sensoroplossing wordt gevormd, zoals in de praktijk bekend is.

Het lokale detectiesignaal (10) wordt aan de lokale activeringsmiddelen (11) geleverd. De lokale activeringsmiddelen (11) bestaat uit twee NMOS transistors.

Andere transistortypen of configuraties kunnen worden overwogen. Het lokale detectiesignaal (10) wordt naar de poorten van deze transistors geleid. Eén transistor is verbonden met een rijbus (16), terwijl de andere is verbonden met een kolombus (17). Als een lokaal detectiesignaal (10) wordt ontvangen aan de poorten van de transistors van de lokale activeringsmiddelen (11), wordt de lokale activeringsmiddelen (11) in werking gesteld. In dit geval werken de transistors als een schakelaar, en een logische "1" ontvangen op de transistors resulteert in het inschakelen van de schakelaar, b.v. door kortsluiting.

De lokale activeringsmiddelen (11) zijn verbonden met de buurtactiveringsmiddelen (12). In dit geval is elke transistor in de lokale activeringsmiddelen (11) verbonden met de buurtactiveringsmiddelen. De buurtactiveringsmiddelen (12) bestaan uit ten minste één transistor, in dit voorbeeld drie transistors, met poorten (13', 13", 13").

De poorten (13', 13", 13") van de drie transistors zijn verbonden met lokale detectiesignalen van naburige sensoren. De transistors zijn ook verbonden met een tweede referentiepotentiaalniveau (14), bij voorkeur gelijk aan het eerste referentiepotentiaalniveau (6), bij voorkeur een aarde of een nul V. Indien ten minste

16 BE2021/5251 één lokaal detectiesignaal van een naburige sensor wordt ontvangen bij één poort, bijvoorbeeld (13), dan worden de buurtactiveringsmiddelen in werking gesteld. Dit betekent in dit geval dat als de poort (13') een logische "1" heeft, de transistor, die hier als schakelaar fungeert, is ingeschakeld, b.v. een kortsluiting.

Als zowel de lokale als de buurtactiveringsmiddelen worden geactiveerd, d.w.z. dat de transistors in de lokale activeringsmiddelen als kortsluiting fungeren en één transistor in de buurtactiveringsmiddelen als kortsluiting fungeert, wordt een globaal detectiesignaal (15) op de rijbus (16) en op de kolombus (17) uitgestuurd. De globale detectiesignalen van verschillende sensoren op de rijbus (16) worden samengevoegd om een rijen detectiesignaal te vormen. De globale detectiesignalen van verschillende sensoren op de kolombus (17) worden samengevoegd om een kolomdetectiesignaal te vormen.

De lokale besturingsschakeling (18) werkt in dit voorbeeld als een AND-poort.

Wanneer bijvoorbeeld de lokale activeringsmiddelen (11) en de buurtactiveringsmiddelen (12) worden geactiveerd, wordt het globale detectiesignaal (15) gegenereerd.

Er worden twee uitvoeringen overwogen. In de eerste implementatie kan elke bus (16, 17) worden verbonden met een spanningsvoorsprong. Als bijvoorbeeld de lokale (11) en de buurtactiveringsmiddelen (12) worden geactiveerd, loopt er een stroom door de lokale (11) en de buurtactiveringsmiddelen (12). Deze stroom wordt vervolgens door b.v. een sensorversterker aan het andere uiteinde van de bus waargenomen. Deze stroom wordt in dit geval ook wel het globale detectiesignaal (15) genoemd.

In de tweede implementatie kan elke bus (16, 17) vooraf worden opgeladen. Als bijvoorbeeld de lokale (11) en de buurtactiveringsmiddelen (12) worden geactiveerd, wordt de lading in de bus ontladen via de lokale (11) en de buurtactiveringsmiddelen (12). Deze ontlading wordt vervolgens waargenomen door bijvoorbeeld een sensorversterker aan het andere uiteinde van de bus. Deze ontlading wordt in dit geval ook wel het globale detectiesignaal (15) genoemd.

Fig. 2 toont vier clusters van pixel-sensoren. Elke sensor heeft een coördinaat.

Bijvoorbeeld, een eerste pixelcluster (19) omvat een eerste sensor (23) op plaats (i, j), en acht naburige sensoren.

7 BE2021/5251

De naburige sensoren omvatten sensoren met een lokaal detectiesignaal (24), bijv. met een positieve detectie, bijv. met een lokaal detectiesignaal met een logica "1", en sensoren zonder lokaal detectiesignaal (25), bijv. met een negatieve detectie, bijv. geen detectie, bijv. met een lokaal detectiesignaal met een logica "0". In dit geval heeft de eerste pixelcluster (19) één positieve detectie onder de naburige sensoren. Op dezelfde manier heeft een tweede pixelcluster (20) drie positieve detecties onder de naburige sensoren, heeft een derde pixelcluster (21) twee positieve detecties onder de naburige sensoren, en heeft een vierde pixelcluster (22) geen positieve detecties.

Bijvoorbeeld, aangenomen dat de eerste sensor (23) in de clusters (19-22) geconfigureerd is om een globaal detectiesignaal (15) uit te sturen wanneer de eerste sensor (23) en één naburige sensor een positieve detectie hebben, dan zouden alle clusters (19-22) resulteren in een globaal detectiesignaal (15) van de eerste sensor en de naburige sensor, bijv. een globaal detectiesignaal met een logica "1".

Aangenomen echter dat de eerste sensor (23) in de clusters (19-22) geconfigureerd is om een globaal detectiesignaal (15) af te geven wanneer de eerste sensor (23) en twee naburige sensoren een positieve detectie hebben, dan zouden alle clusters (19- 22) behalve de eerste cluster (19) resulteren in een globaal detectiesignaal (15) van de eerste sensor en de naburige sensoren, bv. een positieve detectie. Het aantal buursensoren dat een positieve detectie moet hebben om de totale clusterdetectie als positief te beschouwen, hangt af van de ontwerpvereisten.

Fig. 3 toont een schematische voorstelling van een beeldsensorsysteem (26), bestaande uit pixel-sensoren (1) aangesloten in rijen en kolommen. Elke rij sensoren (1) is verbonden met twee rijbussen (16, 16'), en met twee kolombussen (17, 17").

De sensoren (1) leveren een globaal detectiesignaal (15), genoemd signaal is een binair signaal.

In fig. 3 worden drie gevallen geïllustreerd. In het eerste geval vallen de fotonen op meer dan één sensor tegelijk, in dit geval vier sensoren tegelijk. Een eerste cirkel (27) illustreert een gebied dat door fotonen wordt beïnvloed. In dit geval is de detectie een correcte detectie, aangezien meer dan sensor (1) fotonen waarneemt.

Elke sensor heeft een lokaal detectiesignaal, bijvoorbeeld met een logische "1". Het lokale detectiesignaal van elke sensor is ook verbonden met en activeert de buurtactiveringsmiddelen van naburige of aangrenzende sensoren. Bijvoorbeeld, transistors die behoren tot de lokale activeringsmiddelen en tot de

16 BE2021/5251 buurtactiveringsmiddelen worden geactiveerd in de vier genoemde sensoren. Dit genereert een globaal detectiesignaal door elke sensor, met een logische "1", genoemd signaal wordt uitgevoerd naar de bijbehorende rij-bussen en kolom-bussen.

In het tweede en derde geval illustreert een tweede cirkel (28) een gebied waar fotondetectie wordt vermoed. In dit geval zijn de detecties valse detecties, aangezien geen van de naburige sensoren een dergelijke detectie heeft waargenomen. Daarom worden de buurtactiveringsmiddelen niet geactiveerd en wordt er geen globaal detectiesignaal gegenereerd, of hebben de globale detectiesignalen logica "0", die naar de bijbehorende rij- en kolombussen worden gestuurd. Deze valse detectie kan het gevolg zijn van omgevingslicht of thermische ruis.

De volgende beschrijving geeft details van bepaalde belichamingen van de huidige uitvinding. Het zal echter duidelijk zijn dat, hoe gedetailleerd het bovenstaande in tekst ook blijkt te zijn, de uitvinding op vele manieren kan worden toegepast. Er zij op gewezen dat het gebruik van bepaalde terminologie bij de beschrijving van bepaalde kenmerken of aspecten van de uitvinding niet mag worden geïnterpreteerd als zou de terminologie hierin opnieuw zijn gedefinieerd om te worden beperkt tot specifieke kenmerken of aspecten van de uitvinding waaraan deze terminologie is gekoppeld.

Claims (12)

19 BE2021/5251 CONCLUSIES

1. Een beeldsensorsysteem (26), omvattende: - een pluraliteit van pixelsensoren (1), waarbij de pixelsensoren (1) gegroepeerd zijn in ten minste één lokale cluster bestaande uit ten minste twee pixelsensoren (1), waarbij elke pixelsensor (1) van de lokale cluster grenst aan ten minste één andere pixelsensor van de lokale cluster, waarbij elke sensor (1) bestaat uit: o een fotodetector (2) die afzonderlijke fotonen (3) kan detecteren die daarop vallen, waarbij de fotodetector (2) een uitgang heeft voor het afgeven van een elektrisch lokaal detectiesignaal (10) bij detectie van een foton (2), o een lokaal besturingscircuit (18), waarbij de meervoudige sensoren (1) in de cluster met behulp van een lokale regelkring zijn geconfigureerd om een globaal detectiesignaal (15) uit te zenden wanneer een lokaal detectiesignaal (10) van ten minste twee uitgangen van de fotodetectoren (2) van de genoemde cluster wordt gedetecteerd; - ten minste één lichtbron; waarbij het lokale besturingscircuit (18) van elke sensor (1) volgende omvat: - lokale activeringsmiddelen (11), - buurtactiveringsmiddelen (12), verbonden met de lokale activeringsmiddelen (11), waarbij het lokale detectiesignaal (10) van de sensor wordt doorgegeven aan de lokale activeringsmiddelen (11) in de sensor, waarbij de buurtactiveringsmiddelen (12) van de sensor worden voorzien van ten minste één lokaal detectiesignaal (10) van ten minste één andere sensor in de cluster, waarbij de sensoren (1) zijn geconfigureerd om het globale detectiesignaal (15) uit te zenden wanneer zowel de lokale activeringsmiddelen (11) als de buurtactiveringsmiddelen (12) in werking worden gesteld.

2. Een beeldsensorsysteem (26) volgens conclusie 1, waarbij de veelheid sensoren (1) in de cluster geconfigureerd zijn om een globaal detectiesignaal (15) af te geven wanneer een lokaal detectiesignaal (1) van ten minste twee uitgangen van de fotodetectoren (2) van de genoemde cluster binnen een vooraf bepaalde tijd wordt gedetecteerd.

20 BE2021/5251

3. Een beeldsensorsysteem (26) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de fotodetector (2) een enkelvoudige fotondetector (SPD) of een enkelvoudige foton-avalanche-diode (SPAD) is.

4. Een beeldsensorsysteem (26) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de lokale activeringsmiddelen (11) en/of de buurtactiveringsmiddelen (12) bestaan uit transistors, bij voorkeur NMOS transistors.

5. Een beeldsensorsysteem (26) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij elke pixelsensor (1) verder een buffer (9) bevat die verbonden is met de fotodetector uitgang van elke sensor, waarbij de buffer (9) de fotodetector uitgang vergelijkt met een vooraf bepaald drempelspanningsniveau.

6. Een beeldsensorsysteem (26) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de globale detectiesignalen (15) van verschillende clusters met elkaar worden samengevoegd om een clusterdetectiesignaal te vormen.

7. Een beeldsensorsysteem (26) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de lokale detectiesignalen (10), de globale detectiesignalen (15) en/of de clusterdetectiesignalen binaire signalen zijn.

8. Een beeldsensorsysteem (26) volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij elke sensor geassocieerd is met meer dan één cluster.

9. Een beeldsensorsysteem (26) volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het systeem (26) verder bestaat uit een veelheid van rijbussen (16, 16') en een veelheid van kolombussen (17, 17"), waarbij de pixelsensoren (1) zijn gerangschikt in een veelvoud van rijen en een veelvoud van kolommen, waarbij elke rij pixelsensoren verbonden en geassocieerd is met ten minste één rijbus (16), en waarbij elke kolom pixelsensoren verbonden en geassocieerd is met ten minste één kolombus (17).

10.Een beeldsensorsysteem (26) volgens conclusie 9, waarbij het globale detectiesignaal (15) van elke pixelsensor (1) verbonden is met de bijbehorende rijbus (16, 16') en kolombus (17, 17"),

+1 BE2021/5251 waarbij de globale detectiesignalen (15) in elke rij met elkaar worden samengevoegd om een rijdetectiesignaal te vormen, en waarbij de globale detectiesignalen (15) in elke kolom met elkaar worden samengevoegd om een kolomdetectiesignaal te vormen.

11.Een beeldsensorsysteem (26) volgens de conclusies 9 tot 10, waarbij het systeem (26) verder synchronisatiemiddelen bevat voor het synchroniseren van de rij- en kolomdetectiesignalen.

12.Een beeldsensorsysteem (26) volgens de conclusies 9 tot 11, waarbij het systeem (26) bestaat uit maximaal honderd sensoren (1), of bij voorkeur uit maximaal vijftig sensoren (1) die in één rij of in één kolom zijn aangesloten.