Brevet FR2006763A1 — publié le 19700102

20Ô6763 La présente invention concerne un dispositif permettant de convertir un ensemble de données physiques en tin signal électrique variable, ce dispositif étant muni d'au moins une rangée d'éléments enregistreurs à un élément commutateur semi-5 conducteur dans lesquels l'information contenue dans l'ensemble de données physiques est convertie en une tension électrique correspondant à cette information et engendrée aux bornes d'une capacité dans un élément enregistreur. Un tel dispositif, destiné à observer une scène - par 10 exemple à l'aide de moyens optiques ou dans l'infrarouge - est décrit par G.P. Weckler dans l'article "Charge Storage Lights the Way for Solid-State Image Sensors" de la publication "Electronics", pages 75 à 78, parue le 1er mai 1967. L'article en question décrit entre autres des éléments 15 enregistreurs comportant des transistors serai-conducteurs à oxyde métallique, connus sous le nom de transistors MOS. (Métal-Oxyde-Semi-conducteur). Une jonction p-n appartenant à des transistors MOS à zone de canal de type de conduction p fait office de capacité lorsque cette jonction est polarisée dans le 20 sens du blocage. Le rayonnement provenant de la scène est projeté sur cette capacité. Suivant l'intensité du rayonnement, un nombre plus ou moins grand de lacunes et d'électrons sont engendrés dans la jonction entre les couches semi-conductrices p et n, lacunes et électrons qui déchargent la capacité par 25 recombinaison avec la charge créée sur celle-ci. Lorsqu'ensuite, à l'aide d'une tension impulsionnelle, la capacité est à nouveau chargée et que la charge électrique nécessaire à cet effet est définie, on obtient pour un élément enregistreur une indication concernant l'intensité du rayonnement Incident, cette indica-30 tion ayant la forme d'un signal électrique. L'article précité décrit également des éléments enregistreurs formant un panneau enregistreur dans lequel les capacités qui collectent le rayonnement sont des phototransistors, la tension de charge impulsionnelle étant appliquée par l'in-35 termédiaire de transistors MOS fonctionnant comme commutateurs. Pour obtenir à partir de ces éléments enregistreurs le signal électrique représentant l'information physique, on a préconisé l'emploi d'un système dit "à barres croisées". Les éléments enregistreurs sont alors disposés entre les points de croisement 40 de deux groupes de conducteurs croisés, les conducteurs de 6912627 2 2006765 chaque groupe étant parallèles. A l'aide de ces conducteurs, les éléments enregistreurs sont ainsi disposés suivant des rangées et des colonnes. Un signal de commutation étant fourni à un des conducteurs d'une rangée et à un des conducteurs d'une colonne, 5 on obtient, par l'intermédiaire du transistor MOS fonctionnant comme commutateur, le signal électrique représentant- le rayonnement emmagasiné par l'élément enregistreur se crouvant entre les conducteurs envisagés. L'exploration dudit panneau d'enregistrement à l'aide 10 d'un système à barres croisées présente des problèmes et des inconvénients de plusieurs genres : du fait que les conducteurs qui se croisent se trouvent très proches l'un de l'autre, il existe entre ces conducteurs des capacités parasites relativement grandes. Celles-ci introduisent une diaphonie gênante, étant 15 donné que, pour l'exploration des éléments enregistreurs, il est nécessaire d'utiliser un signal de commutation haute fréquence. Etant donné l'exigence qu'un seul élément enregistreur -d'une rangée ou d'une colonne débit son information-, il en résulte qu'une faible résistance doit exister entre l'élément 20 enregistreur envisagé et le conducteur, et qu'une grande résistance doit exister entre les autres éléments enregistreurs et le conducteur. A cet effet, l'article précité préconise qu'un, transistor MOS, agissant comme commutateur, doit être disposé auprès de chaque phototransistor agissant comme capacité. Il faut égale» 25 ment qu'un conducteur présente une résistance ohmique très faible, pour que ce conducteur influence le moins possible le signal de commutation. L'affaiblissement et la baisse de tension qui en découle par exemple aux extrémités du conducteur, peut, notamment, avoir comme conséquence qu'un élément enregistreur,autre 30 que l'élément envisagé, débite également une information. Avec les techniques d'intégration utilisées pour les éléments enregistreurs en matériau semi-conducteur, 1?exigence d'utiliser pour la fabrication des conducteurs un matériau convenablement conducteur - pour lequel convient, par exemple, l'aluminium - donne 35 lieu à des difficultés quant à la disposition de ces éléments et les liaisons requises. En outre, pour fournir le signal de commutation aux rangées et aux colonnes, il est nécessaire d'utiliser au moins deux registres à décalage. 4-0 L'invention fournit un dispositif ne présentant pas 6912627 3 2006763 les inconvénients précités inhérents à un système à barres croi-• sées;, dispositif dans léque!" l 'influence des capacités parasites existantes est,'en outre, mise à profit. Le dispositif conforme à l'invention indique une façon entièrement nouvellè pour explo-5 rer les éléments enregistreurs et est, à cet effet, caractérisé en ce que ladite capacité, dans un élément enregistreur, existe entre une électrode de sortie et unë électrode de commande dudit élément commutateur semi-conducteur, cette électrode de commande étant connectée, à travers une source pouvant engendrer une 10 tension variable bloquant l'élément commutateur semi-conducteur, à une électrode de commande d'un autre élément commutateur semiconducteur entre les électrodes de sortie et de commande duquel existe une autre capacité, l'électrode de sortie du premier élément commutateur semi-conducteur étant couplée à l'électrode 15 d'entrée dudit autre élément, couplage dans lequel se produit un transport de charge qui est fonction de l'information de 1'ensemble de données physiques et qui a lieu entre les deux capacités du fait que ledit autre élément est rendu conducteur à l'aide de ladite source de tension. 20 La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre, d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente un dispositif conforme à l'invention, dans lequel les éléments enregistreurs sont munis d'élé-25 ments commutateurs semi-conducteurs réalisés sous forme de transistors MOS. La figure 2 sert à expliquer le fonctionnement du dispositif de la figure 1 et montre en fonction du temps plusieurs tensions. 30 La figure 3 montre un dispositif conforme à l'inven tion, muni de plusieurs rangées d'éléments enregistreurs. La figure 4a montre, schématiquement, une partie d'une vue en plan d'un dispositif conforme à l'invention, muni d'éléments enregistreurs intégrés. 35 La figure 4b est une coupe transversale suivant le plan IVb-IVb de la figure 4a. Sur la figure 1, on a représenté eri détail les trois premiers éléments enregistreurs By'ij, B12 et B^ d'un dispositif conforme à l'invention, comportant des éléments enregistreurs 40 1 à n, repérés B-j-j, B1n. Dans la suite de cet exposé, 6912627 - j * 2006763 " oïi-se' l'imitera à' 1-â desori-ptiori- détaillée de l'élément'' "; étant donné que tous les éléments successifs ' B:^ ^ à B^n ëbnt ' identiques. L'élément B^^ comporte deux éléments commutateurs semi-conducteurs, référencés et T2 réalisés sous forme de 5 transistors MOS, à zone de canal de type de conduction n. Une électrode d'entrée du transistor MOS T^, repérée par la lettre S près de laquelle se trouve une flèche indiquant le sens de passage du courant, est connectée à l'électrode de sortie du transistor MOS T2, repérée par D, alors que de ces transis-10 tors MOS et T2, une électrode-masse B, disposée sur le substrat de chaque transistor, est connectée à une borne se trouvant à un potentiel négatif -V (borne-V0). D'une manière Ci CL non représentée, cette borne -Va appartient à une source de tension continue V dont une autre borne est à la masse. La même a 15 situation est valable pour d'autres sources de tension continues dont il sera question dans la suite de l'exposé. Une électrode de commande ou électrode-porte G du transistor MOS ou T2 est couplée à l'électrode de sortie D à travers une capacité indiquée sous forme d'un condensateur ou C2. 20 Les éléments enregistreurs B^ à B1n sont associés du fait que - exception faite du dernier élément B^n - l'électrode d'entrée S du transistor MOS T2 d'un élément est connectée à l'électrode de sortie D du transistor MOS de l'élément suivant, ainsi que du fait de l'interconnexion des électrodes -25 portes G desdits transistors MOS ou T2 l'électrode-masse B est au potentiel -V„ et dont l'électrode- CX porte G est raccordée aux électrodes-portes G des transistors MOS T2. Dans les éléments B^, B^2 et les potentiels exis- 35 tant sur les électrodes de sortie D des transistors MOS et T2 sont indiqués respectivement par V^, V12, V15 et V' V' 12, V'l3* Les électrodes-portes- interconnectées G des transistors MOS sont à la masse par l'intermédiaire d'une source de 40 tension p-j, alors que les électrodes-portes interconnectées G des 6912627 5 2006763 transistors MOS T2 et du transistor MOS TQ sont à la masse par l'intermédiaire d'une source de tension P^. Ces sources et Pg engendrent les tensions variables et Ug, représentées à proximité desdites sources et variant entre un potentiel de 5 masse indiqué par zéro, et un potentiel +E. Par rapport à la tension de la source P^, la tension Ug de la source Pg est retardée d'une demi-période. L'électrode de sortie D du transistor MOS T est à la masse à travers un condensateur C que o o shunte une source de tension qui, par l'intermédiaire d'une 10 diode D, dont la cathode est connectée au condensateur C , 3 o' fournit la tension représentée auprès de cette source. Cette tension en créneaux varie entre la valeur +E et une valeur , 3 de référence +2E. L'armature du condensateur Co, mise à un potentiel V , est connectée à l'électrode-porte G d'un transis-15 tor MOS Tj à zone de canal de type- de conduction n, dont l'élec-trode-masse B et l'électrode de sortie D sont respectivement à un potentiel -V et +Vb« L'électrode d'entrée S du transistor MOS est à la masse à travers une résistance et la tension engendrée aux bornes de celle-ci en fonction de la va-20 leur du potentiel V , apparaît à une borne de sortie Z du dispositif. Les transistors MOS du dispositif peuvent être remplacés par des transistors au germanium ou au silicium. Ladite électrode d'entrée S ou ladite électrode de sortie D correspond 25 alors à un émetteur ou à un collecteur. Ladite électrode-porte G correspond à la base, celle-ci pouvant être désignée sous l'appellation générale "électrode de commande". On sait que, par rapport aux transistors normaux au germanium ou au silicium, le fait de réaliser les transistors 30 précités en transistors MOS TQ, T^, T2 et T^, offre, pour une même excitation, l'avantage que l'intensité du courant traversant les électrodes-portes G est beaucoup plus petite que celle du courant traversant les bases des transistors normaux. Il va • de soi que pour obtenir le même effet, l'on pourrait utiliser 35 des transistors normaux formant le montage connu de Darlington, ou éliminer la perte de charge correspondant audit courant -de base en insérant des amplificateurs de charge entré quelques éléments enregistreurs. On peut également envisager l'emploi de transistors à effet de champ. (TEC). 40 Dans l'exemple envisagé, 1'ensemble'de données physiques 6912627 6 2006763 qui doit être converti en un signal électrique, influence par une interaction physique - indiquée schématiqueraent par des traits mixtes - les tensions aux armatures des condensateurs C.j et Cg, et de ce fait les valeurs des potentiels Vi2, etc... Comme l'indique l'article précité, l'inter action peut être de nature photo-électrique. Les condensateurs C.j et Cg représentent la capacité de la jonction p-n dans les transistors MOS et Tg, qui existe entre deux couches semi-conductrices auxquelles sont raccordées les électrodes-portes G et les électrodes de sortie D. Les capacités parasites dans les transistors MOS et Tg sont incorporées dans les condensateurs et Cg et de ce fait mises utilement à profit. Il est possible aussi de réaliser les condensateurs C^ et Cg en composants distincts à résistance de fuite dont la valeur dépend du nombre de photons frappant, par exemple, le diélectrique ou une résistance photo-électrique montée en parallèle. Le diélectrique pourrait également être formé par des piézo-oxydes, ou une résistance sensible à la variation de la pression et shuntant les condensateurs et Cg, pourrait être influencée par un ensemble de données physiques, caractérisé par une répartition de pression ou une géométrie déterminée d'irrégularités. Le même raisonnement est valable pour un ensemble de données physiques de nature magnétique, dont la répartition de champ magnétique influence la valeur d'une résistance sensible à l'effet de champs magnétiques. La résistance peut, à cet effet, être formée, par exemple, par une masse iridium-antimoine enfermant des cristaux aciculaires de nickel-antimoine. Dans la masse InSb de conduction électrique médiocre, le champ magnétique influence alors l'orientation des cristaux NiSb, convenablement conducteurs de l'électricité. Le fonctionnement du dispositif conforme à l'invention et représenté sur la figure- 1 sera maintenant expliqué en référence aux diagrammes de la figure 2. Ces diagrammes schématiques montrent, en fonction du temps, les tensions U-^, et Ug fournies par les sources P y P1 et Pg,' ainsi que les potentiels VQ, V^, î2' V13 et ^'13 existant aux points déjà indiqués sur la figure 1. Pour comprendre le fonctionnement du dispositif de la figure 1, il suffit de considérer un dispositif comprenant seulement trois éléments enregistreurs B-j-j, B-jg et B-j-j. On supposera que l'électrode d'entrée S 6912627 7. 2006763 du transistor MOS T2 dans 11 élément enregistreur.B^. est laissée à un potentiel flottant. Pour obtenir une explication complète du fonctionnement cyclique du dispositif, on supposera que celui-ci se trouve dans un état déterminé. On constatera que 5 cet état sera à nouveau atteint automatiquement après la période à expliciter. Sur la figure 2, on a représenté en haut trois périodes complètes de la tension en créneaux à savoir les périodes-intervalles tQ à t^, t^ à t12, et t^2 à t^. Sur la même figure 2, on a indiqué également un instant tR, et on voit qu'immédiatement après cet instant, les potentiels V^, V'^, V12, V'12, et V'^ ont tous la va leur +E, alors que le potentiel VQ est égal à +2E. A partir de l'instant t - - l'on constatera par la suite que la durée ^tR pour la télévision est de l'ordre de grandeur de quelques 15 dizaines de millisecondes - cette durée A sera caractérisée par les phénomènes suivants : les tensions et U2, que les sources P^ et P2 fournissent pendant ladite durée ^ aux électrodes-portes G des transistors MOS TQ, et T2, sont égales au potentiel de masse, de sorte que, pendant la durée ^ tR, 20 ces transistors sont bloqués par le potentiel plus élevé existant sur les électrodes d'entrée S. Dans ledit intervalle la tension U^, débitée par la source P^, varie entre +2E et +E. La diode D^ ne sera pas conductrice, étant donné que le potentiel VQ est égal à +2E et maintient cette valeur pendant l'in-25 tervalle ^ tR, lorsque les pertes dues aux fuites sont négligeables. Pour indiquer - par exemple pour la télévision - que l'intervalle ^ tR est relativement long par rapport à la période de répétition de la tension U^, on a représenté - en haut -une fois de plus, la tension dans la partie de figure limitée 30 par les traits verticaux en pointillé, cette tension en créneaux U-j étant alors représentée comme variant apparemment plus vite. Pendant l'intervalle^ tR relativement long, l'ensemble de données physiques à convertir influence la tension aux armatures des condensateurs C-j et C2, et fait diminuer celle-ci 35 en fonction de l'importance de l'information. En supposant que l'information sous forme de photons représente une scène à enregistrer, la luminance de la lumière provenant de cette scène variant du blanc au noir par l'intermédiaire du gris,on peut admettre que,par exemple,la lumière correspondant au blanc frappe le 40 condensateur de l'élément enregistreur B-j,,/et qu'aucune lumière 6912627 ne frappe le condensateur C2 de 1®élément-enrègistreùr:B^, alors que les valeurs intermédiaires sont réparties uniformément sur les autres condensateurs et 'Cg.'Il en résulte que, pendant 1 'intervalle ^ tR, les potentiels H' ^12' ^*12 5 et diminuent, tandis que le potentiel Vr^ reste constant pour un courant d'obscurité négligeable. Sur la figure 2, la baisse de potentiel pendant l'intervalle est représentée comme étant linéaire, ce qui cependant n'est pas une nécessité. En effet, il se peut parfaitement que ladite baisse soit autre 10 que linéaire, par exemple, exponentielle. Comme la suite de l'exposé permettra de s'en rendre compte, le potentiel minimal pour la luminance maximale de la lumière ne peut pas être in- 1 férieur à + w E. Pour la luminance correspondant au blanc, 1 cette valeur + g E est atteinte par le potentiel à la fin de 15 l'intervalle ^,tR, c'est-à-dire à l'instant t . Il s'avère qu'à la fin de l'intervalle tR, les potentiels à V' ^ ont des valeurs qui varient entre + ^ E (blanc) et +E (noir), suivant la luminance de la lumière. A l'instant tQ, la tension de la source P^ passe, 20 du potentiel de masse 0, au potentiel +E. Il en résulte que ce saut de potentiel est appliqué aux électrodes-portes G des transistors MOS et aux armatures des condensateurs C^, connectées à ces transistors. De ce fait, le saut de tension caractérisé par la valeur E et ayant lieu par l'intermédiaire des 25 condensateurs C^, se produira simultanément dans les potentiels Vu, v12 et V.^, de sorte qu'à l'instant t , ces potentiels atteignent des valeurs comprises entre + 1 ^ E et environ +2E. Le saut de potentiel de la valeur 0 jusqu'à la valeur +E sur l'électrode-porte G d'un transistor MOS rend celui-ci 30 conducteur si le potentiel sur l'électrode d'entrée S est inférieur à +E. Les condensateurs C^ et Cg dans les éléments B.^ et B12 sont de ce fait connectés, jusqu'à ce que, abstraction faite des tensions de seuil, le potentiel sur l'électrode d'entrée S soit devenu égal à celui sur 1'électrode-porte G du 35 transistor MOS . La charge nécessaire à cet effet ne peut pas être fournie à travers l'électrode-porte G, mais doit être fournie au condensateur C2 à partir du condensateur Cj et à travers l'électrode de sortie B et l'électrode d'entrée S. En supposant que les capacités des condensateurs C^ et Cg sont 40 pratiquement égales, il s'avère, comme cela est représenté sur 6912627 9 2QQ6763 la figure 2 dans l'intervalle t à t-j-j* que les potentiels respectifs Vn1 et V^2 devront devenir plus petits d®^autant que les potentiels respectifs V1^ et V'-jg augmenteront. Etant donné qu'aucune lumière ne frappe le condensa-5 teur Cg dans 1Télément enregistreur'B^, la charge de ce condensateur Cg est restée constante. Le saut de potentiel de la valeur 0 jusqu'à la valeur +E sur l'électrode-porte G du transistor MOS dans l'élément ne rendra donc pas conducteur ce transistor. Le saut de potentiel se produisant dans la tension à l'instant t fait que, dans un élément enregistreur, la perte de charge dans les condensateurs Cg par la charge jusqu'au potentiel +E est transmise au condensateur C^ par l'intermédiaire de l'électrode d'entrée S et l'électrode de sortie D du transistor MOS conducteur . Les potentiels V-j-j, V^g et prennent ainsi une valeur déterminée par rapport à la valeur +2E, la valeur différentielle correspondant à la luminance de la lumière qui a frappé les éléments enregistreurs B^.p B^g et B^. A l'instant la tension de la source P^ passe de la valeur +2E à la valeur +E, la valeur de la tension de la source P^ passant de la valeur +E au potentiel de masse. Simultanément, la tension Ug de la source Pg passe du potentiel de masse à la valeur +E. Le saut de potentiel dans les tensions U-j et Ug à l'instant t'^ a, comme conséquence, que les potentiels V^, V-jg, et V'^, V'^g et présentent respectivement un saut de potentiel E vers le haut en un saut de potentiel E vers le bas. Dans les éléments enregistreurs B^, B^g et B^, les transistors MOS Tg, bloqués jusqu'à présent, peuvent maintenant devenir conducteurs au lieu des transistors MOS T^, ce qui est également le cas pour le transistor MOS T . A travers ce transistor MOS T , l'armature du condensateur C , mise à un o o potentiel VQ égal à +2E, est connectée à l'armature du condensateur C.j dans l'élément , armature se trouvant à un potentiel V^. Etant donné que le potentiel est inférieur à la valeur +E que la source Pg à tension Ug a fourni à l'électrode-porte G du transistor MOS T , ledit potentiel V.^ augmentera jusqu'à la valeur +E. Comme déjà dit, la charge nécessaire a cet effet devra être fournie par le condensateur C . La hausse o du potentiel sera égale à la baisse du potentiel V lorsque les capacités des condensateurs CQ et C^ sont égales. 6912627 m 2094763 Le même phénomène se produit entre les éléments enregistreurs B12 et B-j-j, la perte de charge des condensateurs C.j dans les éléments B12 et B^ étant fournie aux condensateurs C2 dans les éléments B.^ et B-jg. Ceci est visible sur la figure 2 5 si l'on compare les potentiels VQ et et V-}2J V'l2 efc pendant l'intervalle t' ^ à t^. Du fait que la tension est égale à +E> la diode D-^ reste bloquée pendant cet intervalle . Le potentiel V , qui de la valeur +2E a diminué jus-10 qu'à environ +E, provoque à travers le transistor MOS un courant d'intensité plus petite à travers la résistance R^, de sorte que, par rapport à la masse, une tension dont la forme est égale à celle du potentiel V , apparaît à la borne de sortie Z du dispositif,, La baisse de tension sur la borne de sortie Z 15 représente ainsi la luminance de la lumière qui a frappé l'élément B.j -j. A l'instant t^, un saut de potentiel se produit dans les tensions , Ug et U^, après quoi ces tensions prennent les mêmes valeurs qu'elles avaient immédiatement après Ieinstant fc „ 20 Le résultat en est une action identique du dispositif à celle décrite pour l'instant tQ. A la différence, toutefois, que dans l'intervalle t^ à t'12J le potentiel ¥Q augmentera jusque +2E, étant donné que la source de tension P^ fournit cette valeur +2E par l'intermédiaire de la diode conductrice D^. 25 Sur la figure 2, on a représenté par des hachures une partie des variations de potentiel qui correspondent à la luminance de la lumière frappant l'élément enregistreur B-jp. On se rend facilement compte que pendant l'intervalle t„ à t^ t , l'information donnée par la valeur du potentiel V'^g par rapport à +E* 30 est transmise au potentiel V^2 et est superposée à celui-ci par rapport à la valeur +2E. Pendant l'intervalle t'.^ à t^, l'information totale, fournie à'l'élément B^g pendant l'intervalle ^tR, est transmise au condensateur Cg dans l'élément B^, le potentiel V'^ variant, de ce fait, par rapport à la valeur +2E. 35 Pendant la période tt1 a t't2> V information de lrélément B^g est, dans l'élément B^, transmise du condensateur C^ à potentiel V'^ au condensateur C.^ à potentiel-vy^. Le résultat en est que dans l'intervalle t^g' à t^g, l'information donnée par l'élément B-jg est transmise au condensateur CQ et, par consé-40 quent, à la borne de sortie Z. Dans l'intervalle t ' ^ à t^, J 6912627 , n 2006763 • l'information de l'élément apparaît à cette borne Z et est ainsi disponible pour son traitement ultérieur dans le dispositif. Il s'avère que pour l'exploration d'un dispositif com-5 portant trois éléments enregistreurs, il est nécessaire et suffisant que les tensions et Ug, fournies par les sources et Pg, présentent trois impulsions en créneaux pendant l'intervalle to à Inraédiatement après l'instant t^, on constate que les potentiels V-j-j, v-]2' V'l2* V13 et V*13 sont 10 égaux à la valeur +E, le potentiel VQ étant égal à +2E. Comme il a été indiqué précédemment, il s'avère qu'après exploration du dispositif, on a obtenu automatiquement l'état dont on est parti pour expliquer le fonctionnement. Il en résulte que pour le fonctionnement en cycle du dispositif, l'instant t^ corres-15 pond à l'instant t - /^R* Pour un dispositif comportant n éléments enregistreurs B^, B^g, B.j-j à B1n, alors qu'il existe un intervalle d'exploration t à t^n, il est nécessaire que l'intervalle durant lequel la lumière provenant de la scène à enregistrer in- 20 fluence les potentiels V^, V'-j-j, V12' V*12' V1 3' V'l3 * V1n' V'1n, soit relativement long par rapport à l'intervalle tQ à t1n> Cette exigence n'est pas valable pour un dispositif dans lequel l'information d'un ensemble de données physiques est inscrite instantanément sans intégration dans le temps. Un tel cas se 25 produit, par exemple, dans un dispositif dans lequel un ensemble de données physiques, caractérisé par une répartition de pressions, influence instantanément l'image électronique du diélectrique de condensateurs C^ et Cg réalisé à l'aide d'un piézo-oxyde. L'allure des potentiels et V'^ montre, de manière 30 univoque, que'la baisse de potentiel sous l'influence de la lumière provenant de la scène, ne peut pas être supérieure à la 1 valeur 75 E pour la luminance correspondant au blanc. En effet, lorsque dans l'élément B.^, la luminance de la lumière frappant les condensateurs C^ et Cg est maximale et correspond donc au 35 blanc, le potentiel V.^ pendant l'intervalle tQ à diminue de + 1^ E à +E. Il en résulte qu'immédiatement avant l'instant t'^, le potentiel V.^ de l'électrode de sortie D, le potentiel V'^ de l'électrode d'entrée S, ainsi que le potentiel de l'électrode-porte G du transistor MOS dans l'élément enregistreur 40 B^, ont tous la valeur +E. Toutefois, si les'potentiels 6912627 12 20067-63-' •| et subissaient une baisse Supérieure à | E - la valeur- at teinte étant par exemple + ^ E - le potentiel dans l'intervalle tQ à t'^ diminuerait une valeur + 1^ E jusque +E. De "ce fait, le potentiel V,11 ne peut donc subir qu'une augmentation 2 4 de | E et atteindre ainsi la valeur + -^ E. Etant donne que pour le fonctionnement précis du dispositif, il est nécessaire que le potentiel V'^-j de l'électrode d'entrée S augménte jusqu'à la valeur de référence +E, il y a lieu de respecter la limite déjà fixée. Cette limite ^ E, en ce qui concerne la baisse de potentiel n'est pas valable pour le cas où, dans chaque élément enregistreur, la tension aux armatures du condensateur C1 ou Cg n'est pas influencée par l'information physique, mais est maintenue constante à la valeur de référence +E, de sorte que celle-ci est toujours disponible dans un élément enregistreur. De ce fait, l'autre condensateur dans l'élément peut subir une baisse de tension égale à la valeur +E, c'est-à-dire être pratiquement déchargé sans entraver le fonctionnement précis du dispositif. Cette situation peut être réalisée lorsque dans chaque élément enregistreur, le diélectrique, par exemple d'un condensateur C.j ou Cg , est blindé par rapport à l'information physique ou rendu insensible à celle-ci. Lors de la mise en service du dispositif, la charge des condensateurs Cy et Cg dans les éléments enregistreurs , Big, B^ à B^n s'effectue de manière simple à l'aide des sources de tension , Pg et P^, représentées sur la figure 1. La tension en créneaux fournie par la source charge le condensateur CQ à la valeur +2E par l'intermédiaire de la diode Dy de sorte que le potentiel VQ devient égal à +2E. La tension Ug fournie par la source P^ rend ensuite conducteur le transistor MOS T à la c. o valeur +E, de sorte que, de la façon déjà décrite, les potentiels VD et prennent la valeur +E. La tension U^, fournie par la source P^, rend ensuite conducteur le transistor MOS à la valeur +E, de sorte que, par suite de la répartitition de charge sur deux condensateurs, les potentiels et V'^ prennent la valeur ^ E. Le condensateur CQ est à nouveau chargé simultanément, de sorte que le potentiel V0 prend à nouveau la valeur +2E. Dans une période suivante, on obtient que les potentiels V-0 et V'prennent les valeurs rr E. Après n périodes, les poten-tiels V1n et V'1n sont égaux à 2 v 'E, valeur qui ensuite, 6912627 13 2006763 du fait que la charge des condensateurs précédents et Cg continue, augmente rapidement, jusqu'à ce qu'après un certain temps, une tension approximativement égale à +E existe sur les armatures de tous les condensateurs C^ et Cg présents dans les 5 éléments B-jg, B^ à B1n. Cet instant correspond à lrins- tant t - /\feR de la fiS^e 2. La charge peut évidemment être accélérée par 1'accroissement de la fréquence des tensions , Ug et Uy Pour analyser des phénomènes optiques ou magnétiques, 10 ou des phénomènes se manifestant physiquement d'une autre façon, qui se présentent sous forme d'un ensemble unidimensionnel, il est possible - comme le montre la fire 1 - d'utiliser une seule rangée d1 éléments enregistreurs pour convertir un ensemble de données physiques en un signal électrique variable. Il 15 est possible aussi de localiser un endroit, comme cela se produit lors de l'exploration de configurations ou lignes dessinées, et de mesurer de façon précise un angle, par exemple pour un détecteur digital de rayonnement solaire, un faisceau lumineux frappant une seule rangée d'éléments enregistreurs par l'inter-20 médiaire d'un système optique et d'une fente. Si l'on désire que l'information soit convertie de manière bidimenslonnelle, on peut utiliser la solution donnée par la figure 3. Sur cette figure 3j un. dispositif conforme à l'invention est muni de m rangées comportant n éléments enregis-25 treurs. Une rangée de tels éléments B^, B^g, B^ à B^n ayant déjà été décrite en référence à la figure 1, alors que sur la figure 3 les rangées sont réalisées de manière identique à la rangée décrite, on s'est contenté de représenter sommairement les composants des éléments enregistreurs. Quelques-uns des 30 composants, déjà indiqués en référence à la figure 1, portent, sur la figure 3* les mêmes repères. Le transistor MOS TQ qui appartient à la rangée de la figure 1 et qui, pour l'exploration d'une rangée d'éléments, connecte ceux-ci au condensateur CQ, est ici présent en un nombre m fois plus grand, le transistor 35 correspondant à chacune des rangées 1, 2, 3 à m étant désigné pat Tq-jj To2-' ^o3 ^ Tom" Alors Qu,en référence à la figure- 1, on a supposé que l'électrode d'entrée S du transistor MOS Tg dans le dernier élément B^ est à un potentiel flottant, les électrodes d'entrée correspondantes S des transistors MOS Tg 40 dans les derniers éléments enregistreurs B1n, Bgn, B^n à B^ sont 6912627 interconnectées sur la figure 3 et reliées à une borne se trouvant au potentiel +V^. Une telle connexion à un potentiel flottant n'est pas essentielle pour 1*invention. Le dispositif représenté sur la figure 3 peuta par 5 exemple, servir de caméra de télévision, la lumière provenant d'une scène à enregistrer frappant les éléments enregistreurs B-j-j à Bmn. Pour qu'à la borne de sortie Z soit obtenu le signal image engendré par la caméra, on a représenté, auprès d'une borne d'entrée X de la caméra, la tension U^ engendrée par une 10 source P^, non représentée. Pour obtenir les tensions et Ugr, on a représenté une source de tension combinée (P.p Pg)* pouvant contenir, par exemple, un circuit basculeur bistable symétrique., excité par la tension U^. Celle-ci est fournie également à un diviseur par n, indiqué par : n . La tension de sortie de ce 15 diviseur par n est fournie, d'une part, à un diviseur par m (indiqué par :m) et., d'autre part, à chacun des étages K-j « Kg, à Kffl formant, ensemble, un registre à décalage. La tension débitée par le diviseur par m est fournie au premier étage K-, Les sorties des étages K^, Kos à Kffl sont connectées vesmc-20 tivement à une entrée de deux portes (L^, -j ) , (Lg, L1 g) » (L-jj L'^) à (Lffl, L'm) i une deuxième entrée des portes L reçoit la tension U.p une deuxième entrée des portes L' recevant la tension Ug» La tension d'une porte L ou L' fournit la tension U^ ou Ug à une rangée d'éléments enregistreurs, suivant l'étage de 25 registre à décalage associé à la porte. La période de répétition de la tension fournie par le diviseur par m est égale à rn.n périodes des tensions U^3 Ug et Uy et ladite tension fait office de tension de démarrage pour le premier étage du registre à décalage. Cet étage four-30 nit ensuite, pendant n périodes, une tension aux portes L^ et L'^, les tensions U^ et Ug étant ainsi transmises aux éléments Bà B.j . Pendant ces n périodes, il apparaît;, à la borne de sortie Z, le signal image fourni par la première rangée d'éléments B^ à B^n> Après ces n périodes, la tension fournie 35 par l'étage varie, ce qui provoque la fermeture des portes L^ et L'y et l'excitation de l'étage Kg, de sorte que la tension modifiée fournie par l'étage Kg ouvre les portes Lg et L'g pour un deuxième nombre de n périodes, Après un nombre de rangs m de n périodes, la rangée des éléments enregistreurs 40 B ^ à B a fourni son signal image à la borne de sortie Z. 14 BAD ORIGINAL' 6912627 15 2006763 Pour la description des figures 1 et 2, il a été question de l'intervalle tR qui existe entre deux explorations successives d'une rangée d'éléments enregistreurs à B1n. Pour le dispositif représenté sur la figure 3 et comportant m 5 rangées d'éléments, il s'avère que pour le fonctionnement en cycle de ce dispositif, l'intervalle /\tR est environ égal à ( m - 1 ) fois l'intervalle d'exploration d'une rangée d'éléments. Pour un système de télévision caractérisé par 25 images par seconde, constituées par 625 lignes, l'intervalle /^tR est environ 10 égal à 39*936 ms. On conçoit que l'entrelacement connu avec deux trames peut être obtenu de manière simple lorsque la tension débitée par l'étage Kg du registre à décalage est fournie aux portes et L'j, les portes Lg et L'g étant connectées à étage de re-15 gistre ouvrant ces portes après environ ^ m.n périodes. ; Il est clair également que pour déduire du signal image se produisant à la borne de sortie Z le signal vidéo à intervalle de suppression de lignes, il est possible, soit de laisser inexploitée une partie de l'information fournie par les 20 rangées d'éléments enregistreurs, soit d'adapter le registre à décalage en réalisant dans les étages K un retard correspondant, par exemple, à l'intervalle de suppression de lignes ou de trames. Le .dispositif de la figure 3j réalisé en triple ou en 25 double, permet de diviser la lumière provenant de la scène en trois ou en deux couleurs fondamentales, et on obtient donc un dispositif pouvant être utilisé comme caméra de télévision en couleur. En référence aux figures 4a et 4b, on décrit mainte-30 nant un dispositif semi-conducteur réalisé sous forme de panneau d'enregistrement dont les éléments sont, de préférence, intégrés dans un seul corps semi-conducteur. La figure 4a montre, schématiquement, une partie d'une en vue en plan d'un tel dispositif semi-conducteur, la figure 4b étant une coupe trans-35 versale suivant le plan IVb-IVb de la figure 4a. Sur ces figures, le dispositif semi-conducteur comporte un substrat 40, par exemple en matériau isolant, ce substrat étant, dans ce cas, muni d'au moins une région superficielle semi-conductrice ; toutefois, il sera maintenant question d'un 40 substrat réalisé lui-même en matériau semi-conducteur, par exemple 6912627 16 2006763 en silicium de type de conduction p. D'une manière habitue!!® dans la technique des semi-conducteurs, par exemple à l'aide de procédés usuels de photodécapage et de diffusion,, on a créé, dans une région superficielle du substrat 40, les zones super-5 ficielles 41 de type de conduction opposé, mesurant, par exemple, 64 x 64P- . Avec les régions intermédiaires 42, ces zones superficielles 41 forment les zones semi-conductrices d'un certain nombre de transistors MOS. Ces derniers sont rangés en séries, chacune des zones 41 formant l'électrode de sortie ou 10 drain d'un transistor MOS d'une série, ainsi que l'électrode d'entrée ou source du transistor MOS suivant de la série. Les régions intermédiaires 42 dont la largeur est, par exemple, environ égale à 6p- , forment les zones de canal entre la source et le drain de chaque transistor MOS. Par ailleurs,les transis-15 tors MOS sont munis d'électrodes-portes 47 mesurant environ 60 x 60jj. , qu'une couche 43, par exemple en oxyde de silicium d'épaisseur 0,1p. , isole par rapport à la surface semi-conductrice. Lesdites électrodes-portes 47 sont connectées alternativement à une des pistes conductrices 43, 44 et 45,, 46. Sous 20 ces pistes 43 à 46, l'épaisseur de la couche isolante est, de préférence, supérieure à celle sous les électrodes-portes 47 pour empêcher une formation de canal indésirable,, ladite épaisseur plus importante étant, par exemple, environ 0,5p. „ On peut utiliser également des zones interrompant un canals par exemple 25 des zones diffusées. Les électrodes-portes 47 et les pistes métalliques 43 à 46 sont, par exemple, en or et ont une épaisseur d'environ 250 À . De telles électrodes en or sont transparentes, de sorte que le rayonnement frappant la surface peut être absorbé dans 30 le corps semi-conducteur et que l'on peut mettre à profit la photosensibilité des jonctions p-n entre les zones superficielles 41 et la région semi-conductrice environnante du substrat 40. Eu égard à ce qui précède, la distance entre la surface du corps semi-conducteur et lesdites jonctions p-n est, 35 de préférence, égale à environ 1p. . Pendant le fonctionnement, lesdites jonctions p-n sont polarisées dans le sens de conduction. A cet effet, la région semi-conductrice environnante est mise à un potentiel négatif, dans le cas présent à travers un conducteur de connexion, non représenté, relié au substrat 40. 40 Les éléments enregistreurs du panneau d'enregistrement 6912627 17 20G6763 sont formés chacun par deux, transistors MOS successifs. Les deux capacités entre lesquelles peut se produire un transfert de charge, fonction de l'information de l'ensemble de données physiques, se trouvent entre 1'électrode-porte et le drain 5 des deux transistors MOS de l'élément. Pour l'exemple en question, ces deux capacités sont formées par la capacité entre l'électrode-porte et le drain de chaque transistor MOS, cette capacité interne étant accrue du fait qu'une grande partie des surfaces des électrodes-portes 47 s'étend au-dessus des zones 10 superficielles 41. La commande dudit transfert de charge peut avoir lieu à l'aide de signaux de commande pouvant être fournis aux électrodes-portes 47 des transistors MOS à travers les pistes conductrices 43 à 46. 6912627 18 2006763 REVENDICATIONS 1.- Dispositif permettant de convertir un ensemble de données physiques en un signal électrique variable, ce dispositif étant muni dfau moins une rangée d'éléments enregistreurs à un 5 élément commutateur semi-conducteur, dans lesquels l'information contenue dans l'ensemble de données physiques est convertie en une tension électrique correspondant à cette information et engendrée aux bornes d'une capacité dans vm élément enregistreur, caractérisé en ce que ladite capacité, dans un élément enregis-10 treur, existe entre une électrode de sortie et une électrode de commande dudit élément commutateur semi-conducteur, cette électrode de commande étant connectée, à travers une source pouvant engendrer une tension variable bloquant l'élément commutateur semi-conducteur, à une électrode de commande d'un autre 15 élément commutateur semi-conducteur entre les électrodes de sortie et de commande duquel existe une autre capacité, l'électrode de sortie du premier élément commutateur semi-conducteur étant couplée à l'électrode d'entrée dudit autre élément, couplage dans lequel se produit un transport de charge qui est 20 fonction de l'information de l'ensemble de données physiques et qui a lieu entre les deux capacités du fait que ledit autre élément est rendu conducteur à l'aide de ladite source de tension. 2.- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé 25 en ce que. dans l'élément commutateur semi-conducteur réalisé comme transistor semi-conducteur à oxyde métallique, une jonction semi-conductrice se trouvant dans le circuit de décharge de la capacité citée en premier lieu, est photosensible. 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou la reven-30 dication 2, caractérisé en ce qu'un élément enregistreur comporte tant l'une et l'autre des deux capacités que l'un et l'autre des deux éléments commutateurs semi-conducteurs, élément enregistreur dans lequel l'électrode de sortie du premier élément commutateur semi-conducteur est connectée à l'électrode 35 d'entrée de l'autre élément, alors que les éléments enregistreurs sont disposés en une rangée du fait que l'électrode d'entrée du premier élément commutateur semi-conducteur d'un élément enregistreur est connectée à l'électrode de sortie de l'autre élément commutateur de l'élément enregistreur suivant, tandis 40 que dans la rangée d'éléments enregistreurs, les électrodes de 6912627 19 2006763 commande des éléments commutateurs semi-conducteurs dans un élément enregistreur sont connectées aux électrodes de commande des éléments commutateurs semi-conducteurs correspondants dans les autres éléments enregistreurs. 5 Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que, pour explorer le dispositif, celui-ci comporte un élément commutateur semi-conducteur dont les électrodes de commande et d'entrée sont connectées respectivement à l'électrode de commande du premier élément commutateur semi-10 conducteur et à l'électrode de sortie de l'autre élément commutateur dans un élément enregistreur, et dont l'électrode de sortie est connectées à une armature d'un condensateur shunté par une source de tension de référence agissant périodiquement. 5.- Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en 15 ce qu'il comporte plusieurs rangées d'éléments enregistreurs qui, pour l'exploration, sont connectées chacune audit condensateur de sortie à travers un élément commutateur semi-eonduc-teur appartenant à la rangée d'éléments enregistreurs considérée . 20 6.- Dispositif selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs rangées d'éléments enregistreurs qui, en vue de leur exploration à l'aide de la source de tension citée en premier lieu, sont excitées à travers deux portes associées à chaque rangée d'éléments enregis-25 treurs, ladite source de tension étant branchée à cet effet entre une entrée de la première porte et une entrée de la deuxième porte, une deuxième entrée de chacune des deux portes étant connectée à un registre à décalage fournissant une tension qui ouvre ou qui ferme les portes, de sorte que l'exploration 30 des rangées d'éléments enregistreurs se fait à tour de rôle. 7.- Dispositif selon une des revendications précédentes, réalisé en tant que caméra de télévision. 8.- Dispositif semi-conducteur destiné à être utilisé dans un dispositif selon au moins une des revendications précédentes, 35 ce dispositif semi-conducteur étant caractérisé en ce qu'il est réalisé en tant que panneau d'enregistrement, les éléments enregistreurs étant, de préférence, intégrés dans un corps semiconducteur.