Brevet FR2504334A1 — publié le 19821022

I DISPOSITIF D'ANALYSE D'IMAGE EN LIGNES SUCCESSIVES, UTILISANT LE TRANSFERT DE CHARGES ELECTRIQUES, COMPORTANT UNE MEMOIRE DE LIGNE, ET CAMERA DE TELEVISION COMPORTANT UN TEL DISPOSITIF La présente invention se rapporte au domaine de l'analyse électrique d'images lumineuses en lignes successives, constituant des trames, à l'aide d'un dispositif à transfert de charges comportant une mémoire de ligne. On connaît différents dispositifs à l'état solide pour l'analyse d'une image lumineuse, qui sont destinés à être utilisés dans une caméra de télévision pour fournir un signal électrique vidéo Ils se distinguent par le mode de réalisation de la zone photosensible d'une part, et le système de lecture et d'évacuation des charges créées par l'image, d'autre part. Il est également connu d'utiliser des dispositifs à transfert de charges pour réaliser ces différentes fonctions, comme il est décrit par exemple dans l'ouvrage de SEQUIN et TOMPSETT, intitulé "Charge transfer devices", (pages 152 à 169): dans des organisations dites "à transfert de trame" ou "à structure interligne", dans lesquelles le rayonnement lumineux est reçu sur des registres à transfert de charges; dans ces dispositifs, le transfert de charges est réalisé sur de grandes surfaces, ce qui constitue un inconvénient du fait qu'il est actuellement difficile d'obtenir des rendements élevés pour la fabrication de ces grandes surfaces; dans des dispositifs dits "CID" (pour "Charge Injection Devices") qui ne présentent pas cet inconvénient mais qui néces- sitent en général une réinjection des charges dans le substrat semiconducteur, ce qui présente un certain nombre d'inconvénients parmi lesquels du bruit ou des difficultés au niveau des valeurs des capacités nécessaires pendant ou après la lecture des charges. Plus généralement, en sus des problèmes évoqués ci-dessus, se pose la question de la compatibilité des temps nécessaires d'une part à l'intégration lumineuse et d'autre part au transfert des charges dans le cas o cette solution est retenue, avec les temps de balayage de l'écran de télévision qui sont, selon le standard 625 lignes habituel, environ de 52 us pour le temps d'affichage d'une ligne et de 12 es pour le temps de retour ligne. Pour répondre à ces différents impératifs, la Demanderesse a proposé une structure dite "à transfert de ligne", décrite dans la demande de brevet français N O 80-09112, qui comporte princi- palement: une matrice de N lignes x M zones, ou points, photosensibles, matrice sur laquelle une image à lire est projetée et convertie en charges électriques dites charges signal; une mémoire de M points, dite mémoire de ligne, destinée à recevoir successivement les charges signal stockées par chaque ligne; un dispositif d'évacuation des charges parasites, associé à la mémoire de ligne; un registre à décalage du type CCD (pour "Charge Coupled Devices"), recevant en parallèle le contenu de la mémoire de ligne et délivrant en série le signal électrique d'analyse de l'image. La présente invention a pour objet un dispositif d'analyse d'image du type à transfert de ligne décrit ci-dessus, dans lequel a été perfectionné l'ensemble assurant la mémorisation des lignes successives et l'évacuation des charges parasites, afin d'améliorer le traitement des petits signaux et diminuer le bruit. A cet effet, le dispositif selon l'invention comporte: une pluralité de zones photosensibles élémentaires, appelées points, réalisées sur un même substrat semiconducteur selon N lignes et M colonnes et isolées les unes des autres, formant une matrice, dans lesquelles sont créées des charges électriques, dites charges signal, en fonction de l'éclairement reçu; un ensemble à transfert de charges à M colonnes compor- tant: une mémoire de M points, dite mémoire de ligne, réalisée dans le même substrat semiconducteur, recevant en parallèle les charges signal fournies par les M points d'une même ligne; un dispositif d'évacuation des charges parasites, comportant une pluralité de diodes et drainant les charges parasites de chacune des colonnes; cet ensemble assurant l'injection d'une même quantité prédéfinie de charges dans chacun des points de la mémoire de ligne; un registre à décalage analogique, recevant en parallèle les charges fournies par la mémoire de ligne et délivrant en série un signal électrique d'analyse de l'image. L'invention a également pour objet une caméra de télévision comportant un tel dispositif d'analyse d'images. L'invention est décrite, à titre d'exemple non limitatif, plus en détail dans ce qui suit à l'aide des figures annexées, qui repré- sentent: la figure 1, l'organisation générale d'une structure à transfert de ligne; la figure 2, une vue de dessus d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention; la figure 3 (a à h), une vue en coupe du dispositif de la figure précédente, avec l'illustration des potentiels à différents instants; la figure 4 (a à f), des signaux susceptibles d'être appliqués au dispositif de la figure 2; la figure 5, une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation du dispositif selon l'invention; la figure 6 (a à h), une vue en coupe du dispositif de la figure précédente, avec l'illustration des potentiels à différents instants; la figure 7 (a à f), des signaux susceptibles d'être appliqués au dispositif de la figure 5; la figure 8, une vue de dessus d'un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention; la figure 9 (a à f), une vue en coupe du dispositif de la figure précédente, avec l'illustration des potentiels à différents instants; la figure 10 (a à e), des signaux susceptibles d'être appliqués au dispositif de la figure 8. Sur ces différentes figures, les mêmes références se rap- portent aux mêmes éléments. La figure 1 représente donc l'organisation générale d'une structure à transfert de lignes, telle que décrite dans la demande de brevet français précitée. Cette structure comporte principalement une zone photo- sensible 1, une mémoire de ligne 2 et un registre analogique à décalage de sortie 3. La zone photosensible 1 reçoit l'image lumineuse à analyser et la transforme en charges électriques, dites charges signal Il est à noter qu'on vise ici par image lumineuse, la détection non seulement des longueurs d'onde visibles mais également de celles qui les entourent, notamment dans l'infrarouge La zone photosensible est constituée par une pluralité de zones élémentaires 15, également appelées ci-dessous points, arrangées en N lignes, repérées L 1, L 2 LN et M colonnes, repérées CI, C 2 CM, et formant une matrice Les points photosensibles d'une même ligne sont reliés entre eux et reliés à un dispositif de commande 14, permettant d'adresser les lignes les unes après les autres; ce dispositif est constitué par exemple par un registre à décalage du type MOS Les points photosensibles 15 d'une même colonne sont reliés à une même connexion, dite ci-après connexion de colonne, vers la mémoire de ligne 2. La mémoire de ligne 2 reçoit donc en parallèle les charges signal créées dans chacun des points photosensibles 15 d'une même ligne, puis elle les transfère également en parallèle vers le re- gistre 3 Associés à la mémoire de ligne 2, sont également prévus un dispositif de remise à niveau (connexion RAN sur la figure) des connexions de colonne et un dispositif d'élimination des charges parasites (non représenté sur la figure 1). Le registre 3 est un registre à décalage analogique qui fournit l'information, reçue en parallèle, en mode série Cette information constitue le signal vidéo d'analyse de l'image optique reçue sur la zone photosensible 1 Le registre est de préférence à transfert de charges, de type CCD. L'enchaînement des différentes opérations d'intégration de l'image au niveau de la zone photosensible 1, du transfert des lignes dans la mémoire de ligne 2, puis du transfert des signaux dans le registre 3, pour les différentes lignes, est réalisé de la façon suivante. Tout d'abord, il est à noter que l'intégration de l'image est réalisée en permanence sur la totalité de la matrice photosensible 1, sauf sur celle des lignes qui est adressée par le registre 14. Pendant le temps de retour ligne, le contenu de la mémoire de ligne 2 est transféré dans le registre à décalage 3, l'entrée de la -mémoire de ligne étant alors fermée. Pendant le temps ligne qui suit, le contenu du registre 3 est évacué en série, la connexion entre la mémoire de ligne 2 et le registre 3 est interrompue Pendant ce temps, il se produit, dans une première phase, une remise à niveau des moyens de lecture des points 15 (connexion RAN), reliée à la mémoire de ligne 2 et, dans une deuxième phase, on opère le transfert de l'une des lignes L de la zone 1 vers la mémoire de ligne 2, la sélection (ou "adressage") d'une ligne étant assurée par le registre 14. L'étape suivante correspond au temps de retour ligne pendant lequel s'opère le déversement du contenu de la mémoire de ligne 2 dans le registre 3, celui-ci ayant été entièrement lu lors de l'étape précédente. Dans un autre mode de réalisation, la sélection d'une ligne, son transfert dans la mémoire de ligne puis dans le registre à décalage s'effectuent entièrement pendant le temps de retour ligne, le temps de ligne étant réservé à la remise à niveau des moyens de lecture, qui est d'autant meilleure qu'elle est plus longue, et à l'évacuation en série du registre à décalage. La figure 2 représente une vue de dessus d'un premier mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Sur cette figure, on a représenté des connexions en provenance des M colonnes C de la matrice photosensible (C i 1 ' Ci, Ci+l sur la figure) aboutissant chacune dans une diode D 2, dite diode de récep- tion des charges signal (Qsi) en provenance de la matrice; elle est réalisée par exemple par dopage d'un substrat semiconducteur qui est avantageusement le même que celui sur lequel est réalisée la matrice photosensible 1 Le dispositif comporte donc M colonnes de transfert de charges, délimitées par des barrières d'isolement 42, correspondant respectivement aux M connexions de colonne de la matrice photosensible. Les diodes D 2 sont alignées et sont inférieurement adjacentes à une électrode, ou grille, G 1 en forme de bande, qui a pour fonction de constituer un écran pour les charges entre les diodes D 2 et le reste du dispositif représenté sur la figure 2, ce qui permet d'éviter l'envoi de charges parasites sur les connexions de colonne C: en effet, dans les dispositifs à transfert de charges, il est parti- culièrement important de se protéger contre les charges parasites dont l'amplitude peut varier d'un point à l'autre du circuit selon les variations géométriques des éléments et qui limitent la dynamique du signal A cet effet, la grille G 1 est reliée à un potentiel constant V 1. Après la grille écran G 1, on trouve une grille G 2, en forme de bande parallèle à G 1, portée à un second potentiel noté V 2, qui a pour fonction de fixer le potentiel des connexions de colonne Dans le cas o V 2 est constant, la grille G 1 n'est pas indispensable. Ensuite, on trouve une grille G 4 dont la fonction est de stocker les charges, qui est en forme de bande présentant des échan- crures 24, par exemple rectangulaires, entre deux colonnes et une colonne sur deux Dans au moins une partie de chacune de ces échancrures 24 est réalisée une diode D 5, ayant pour fonction l'éva- cuation des charges parasites; les diodes D 5 sont reliées à un potentiel VD 5 périodique. Le dispositif comporte encore une grille G 5 en forme de bande, recouvrant la grille de stockage G 4, par l'intermédiaire d'une couche d'isolant, au niveau des échancrures 24, de façon à être adjacente supérieurement aux diodes D; la grille G 5 reçoit un potentiel périodique V 5 et permet de commander l'accès des charges aux diodes D Parallèle à la grille G 5 et recouvrant légèrement la partie inférieure des diodes D, on trouve une grille G 7, à laquelle est appliqué un potentiel périodique V 7, permettant de commander l'accès au registre à décalage 3. Les barrières d'isolement 42 s'interrompent au niveau des échancrures 24 ou se terminent, dans le cas o il n'y a pas d'échancrure, par un élargissement, par exemple en forme de triangle 43 Les diodes D 5 sont entourées par une barrière d'iso- lement 44 en forme de U, de telle sorte que la diode D, reste ES accessible aux charges en provenance des diodes D 2 de chacune des colonnes De la sorte sont définis deux canaux par colonne: un premier canal, noté CL 1, limité par une barrière d'isolement 42, son élargissement 43, et une branche du U 44 côté extérieur, et un second canal, noté CL 2, limité par le côté intérieur du même U 44 et la seconde barrière d'isolement 42 limitant la colonne considérée. Le registre 3 est un registre C C D à deux phases 01 et q 2. Il est constitué par deux séries d'électrodes de stockage ( 31, 32) et deux séries d'électrodes de transfert ( 33, 34), toutes de forme sensiblement rectangulaire, et placées perpendiculairement aux grilles G 1 à G 7 précédentes Les grilles 31 sont reliées au potentiel périodique 01 et les grilles 32, au potentiel périodique 02; les grilles 33 et 34 sont placées respectivement entre les couples de grilles 32-31 et 31-32, dans le sens de transfert des charges, sur une surépaisseur d'isolant et sont reliées respectivement aux poten- tiels 01 et l 2 En outre, les électrodes du registre 3 sont placées de telle sorte que les électrodes 31 prennent naissance sur les barrières d'isolement 43 ou 44, les électrodes 32 se trouvant dans le prolongement des canaux CL 1 Le registre 3 est limité inférieu- rement par une barrière d'isolement horizontale 44, comme le 2; 04334 dispositif est limité supérieurement par une barrière d'isolement également horizontale 41. Dans ce mode de réalisation, comme dans les suivants, les différentes barrières d'isolement décrites ci-dessus ou ci-après S peuvent être réalisées de toute façon connue, telle qu'un surdopage du substrat, d'un même type de conductivité que ce dernier, ou une surépaisseur localisée de la couche isolante (en général oxyde) recouvrant le substrat, cette dernière solution pouvant être ac- compagnée d'un surdopage du substrat réalisé sous la surépaisseur d'isolement Les différentes électrodes peuvent être réalisées éga- lement de toute façon connue: métal ou silicium polycristallin par exemple Enfin, afin d'éviter la création de charges parasites, chaque diode et une partie des grilles voisines est recouverte d'une couche opaque aux rayons lumineux, telle qu'une couche d'alu- 1 S minium. La figure 3 a représente une vue en coupe du dispositif de la figure 2, et les diagrammes 3 b à 3 h, l'illustration du potentiel de surface dans le substrat semiconducteur à différents instants, ceux- ci étant représentés sur ces diagrammes comme sur les suivants croissant vers le bas. Pour faciliter la compréhension du fonctionnement du dispo- sitif, on a représenté sur le schéma de la figure 3 a une coupe réalisée à différents endroits. A gauche d'un axe XX, on a figuré un point photosensible de la matrice 1 A titre d'exemple, il est constitué par une grille GL constituant une électrode d'une capacité MOS photodétectrice, por- tée à un potentiel périodique VGL, recouvrant légèrement la grille qui la suit, repérée GE, qui est un écran pour les charges, séparant la zone photosensible proprement dite de la connexion de colonne, et qui est portée à un potentiel VGE constant; la grille écran GE est suivie par une diode de lecture DL, réalisée dans le substrat, point de départ de la connexion de colonne c Dans une variante de réalisation, non représentée, le point photosensible comporte une seconde zone de détection de l'image lumineuse, dont la sensibilité en fréquence est complémentaire de la capacité MOS, réalisée par exemple par une photodiode. On a figuré à droite de l'axe XX une coupe réalisée dans le dispositif de la figure 2 selon une ligne AA passant par la diode D 2, la grille G 1, la grille G 4 et le second canal CL 2, la grille G 4 étant alors suivie par la grille G 5 qui la recouvre légèrement, G 5 étant elle-même suivie par la diode D 5; il apparaît sur cette figure que la grille G 2 recouvre légèrement les grilles qui l'entourent: G 1 et G 4. On a également figuré la connexion de colonne ci reliant les diodes DL et D 2 * Après la diode D 5 a été figurée sur le schéma une coupe réalisée dans le dispositif de la figure 2 selon une ligne BB, le long du premier canal CL 1, coupe séparée sur la figure 3 a de ce qui précède par un axe YY La coupe du premier canal commence au niveau de la grille G 4 et se poursuit jusqu'à une électrode 32 du registre 3, G 4 et 32 étant séparées par la grille G 7 qui les recouvre légèrement l'une et l'autre Il est à noter que, dans ce mode de réalisation comme dans les suivants, le fonctionnement du dispositif est compatible avec un transfert de charges dit "en volume" dans le registre de sortie 3 Ainsi qu'il est connu, le transfert de charges dans le volume du substrat semiconducteur est plus rapide que le transfert en surface, et son efficacité est meilleure; le transfert en volume se distingue du transfert en surface principalement par: des potentiels appliqués plus élevés; un dopage de la partie du substrat semiconducteur o s'opère le transfert d'un type de conductivité opposé à celui du reste du substrat. Sur les figures, on a représenté à titre d'exemple un fonction- nement en transfert en volume, et donc une zone dopée (hachurée) notée T V s'étendant sous les électrodes du registre 3 jusqu'à la moitié de la grille G 7. Ces différents éléments sont réalisés de préférence sur un même substrat semiconducteur 21, recouvert d'une couche d'isolant non représentée, les différentes électrodes étant séparées, lors- qu'elles se recouvrent, par une couche d'isolant, également non représentée pour la clarté du schéma. La figure 4 représente dans ses différents diagrammes (a à e) l'évolution dans le temps des signaux de commande appliqués au dispositif de la figure 3. Le diagramme 4 a représente le potentiel VGL qui est à un niveau haut (VH) constant, sauf pendant un intervalle de temps T 4 à T 7, qui correspond au temps de transfert des charges accumulées dans le point photosensible considéré vers la mémoire de ligne puis le registre 3 de la figure 2, et qui correspond sensiblement au temps de retour ligne. Le diagramme 4 b représente le potentiel V 4 qui est à un niveau haut (VH) constant, sauf entre des instants T 3 et T 5 enca- drant l'instant T 4 précédent. Le diagramme 4 c représente le potentiel V 5 qui est à un niveau haut (VH) jusqu'à un instant T O auquel il passe à un niveau intermédiaire (Vy) o il reste jusqu'à un instant T 2, T O et T 2 étant antérieurs à l'instant T 3 précédent A partir de l'instant T 2, V 5 reste à un niveau bas (VB) jusqu'à un instant T 8, postérieur à l'instant T 7, auquel il remonte au niveau haut V'. Le diagramme 4 d représente le potentiel VD 5 qui est à un niveau haut (VH) constant sauf entre l'instant T O et un instant T 1 compris entre T O et T 2, durée pendant laquelle il est à un niveau bas (VB). Le diagramme 4 e représente le potentiel V 7 qui est à un niveau bas constant, sauf entre un instant T 6, antérieur à l'ins- tant T 7, et T 7, durée pendant laquelle il est à un niveau haut (V). En se reportant au diagramme 3 b, à un instant t O compris entre les instants T O et T 1, la diode D 5 est au niveau bas, ce qui permet l'injection de charges sous la grille G 4, cette injection étant limitée par le potentiel constant V 2 appliqué sur la grille G 2, ce qui implique que le niveau bas de VD 5 soit supérieur au potentiel V 2 Il apparaît ainsi que la grille G 2 fixe le niveau du potentiel des connexions de colonne c Par ailleurs, à gauche de la ligne XX, une i' quantité de charge signal Q, est présente sous la grille GL (zone hachurée). Le diagramme de la figure 3 c représente les potentiels à un instant t 1 compris entre T 1 et T 2 A cet instant, le potentiel VD 5 est au niveau haut et, de ce fait, une quantité de charge Q O se trouve isolée sous la grille G 4 (zone hachurée) par les potentiels V 2 et V 5 appliqués respectivement sur les grilles G 2 et GY Cette quantité de charge Q O dépend du potentiel V, qui est alors appliquée sous la grille G 5, le potentiel V 2 étant supposé plus faible que VI. A un instant t 2, compris entre T 3 et T 4, les tensions V 4 et V 5 sont ramenées au niveau bas, ce qui a pour effet de transférer la quantité de charge Q O sur les diodes D 2 et, par l'intermédiaire de la connexion ci, sur les diodes DL Ceci est représenté par une flè- che 51 sur la partie du diagramme 3 d qui est comprise entre les lignes XX et YY. A un instant ultérieur noté t 3, situé entre T 4 et T 5, le poten- tiel appliqué à la grille GL de la capacité MOS de la zone photo- sensible est porté au niveau bas, ce qui a pour effet de transférer la quantité de charge Qsi vers les diodes DL (flèche 52 sur la partie gauche de la figure 3 d). Le diagramme 3 e représente la situation à un instant t 4, entre les instants T 5 et T 6 Pendant cette période, le potentiel appliqué sur la grille G 4 est porté au niveau haut, ce qui permet le transfert (flèche 53) des charges Q O + Qsi sous la grille G 4, et ce dans les deux canaux, ce qui est illustré à droite et à gauche de l'axe YY. Le diagramme 3 f représente la situation à un instant t 5 situé entre T 6 et T 7, période pendant laquelle les potentiels du canal CL 2 sont inchangés, mais la grille G 7 placée sur le canal CL, voit son potentiel augmenter, ce qui permet le transfert (flèche 54) des charges Q O + Qsi présentes sous la grille G 4 vers le registre à décalage 3, matérialisé par une de ses électrodes 32 Il apparaît ainsi que la quantité de charge connue Q O est effectivement trans- férée dans le registre 3, en même temps que la charge signal Qs. Il est possible, dans une variante, d'éviter le transfert de cette charge Q O dans le registre 3, ne transférant alors que la charge signal Qsi, ce qui permet d'éliminer le bruit dit spatial sur Q O d'une colonne à l'autre, bruit dû à des variations de charges introduites par des variations de l'épaisseur de l'oxyde recouvrant le substrat, une variation des tensions de seuil, etc Ceci peut être réalisé en portant la grille G 7 à un potentiel intermédiaire VY, représenté sur le diagramme 4 f, dont l'amplitude est comprise entre VB et VHP pen- dant les instants T 6 à T 7, la valeur V 1 de ce potentiel intermédiaire étant avantageusement égale au potentiel intermédiaire appliqué sur la grille G 5 entre les instants T O et T 2 On obtient alors un fonction- nement décrit par le diagramme 3 g o l'on voit que le potentiel appliqué sur la grille G 7 est tel que seule la charge signal Qsi (flèche 55) peut être transférée de la grille G 4 à l'électrode 32 par- dessus la grille G 7, la charge Q O restant sous la grille G 4 Il est à j 5 noter que, dans cette variante, la phase correspondant au dia- gramme 3 b peut être supprimée: en effet, cette étape est une étape d'injection de la charge Q O dans le dispositif qui n'est plus nécessaire du fait que cette charge n'est plus éliminée. A un instant t 6, ultérieur à l'instant T 8 et situé n'importe o pendant le temps ligne, le potentiel appliqué sur la grille G 5 étant porté au niveau haut VH, il y a élimination de toute charge parasite (Qp) provenant d'une connexion de colonne, par le canal CL 2 vers la diode D Ces charges parasites proviennent par exemple des points suréclairés de la matrice photosensible. Si l'on se reporte à la variante décrite par les diagrammes 4 f et 3 g, il est nécessaire qu'à l'instant t 6, le potentiel appliqué sur la grille G, soit égal non plus à mais au niveau intermédiaire VI, afin de conserver la seule charge Q O sous la grille G 4, et d'éliminer par D 5 d'éventuelles charges parasites. Dans cette dernière variante, le bruit spatial résiduel ne peut être dû qu'à des variations de seuil, de dopage ou d'épaisseur d'isolant entre les grilles G 7 et G 5, ce qui est très minime dans la pratique, compte tenu de la proximité géométrique de ces deux grilles. Cette structure permet donc d'injecter une quantité Q O pré- déterminée de charges d'abord sous la grille de stockage G 4, puis sur les diodes DL et D 2 établissant la connexion entre la matrice photo- sensible et la mémoire de ligne, afin d'améliorer le transfert des charges signal Qsi Cette quantité de charges Q O est ainsi injectée en utilisant la structure de la mémoire de ligne et du dispositif d'élimination des charges parasites, et donc sans nécessiter de dispositif auxiliaire. En outre, dans ce mode de réalisation, chaque diode d'éva- cuation des charges parasites (D 5) est commune à deux colonnes, ce qui permet soit d'augmenter la capacité de stockage de la mémoire de ligne (grille G 4 plus étendue), soit de permettre un pas horizontal plus réduit et donc un encombrement moindre du dispositif. La figure 5 représente une vue de dessus d'un deuxième mode de réalisation de l'invention o la génération de la quantité de charge Q O est complètement exempte de bruit spatial. Sur cette figure, on retrouve les diodes D 2, la grille G 1, la grille G 2 et la grille G 4, mais qui maintenant présente une échan- crure 25 au niveau de chacune des colonnes, échancrures dans chacune desquelles est placée comme précédemment une diode D 5. Les grilles G 5 et G 7 sont placées parallèlement aux autres grilles, de part et d'autre des diodes D, Perpendiculairement aux précé- dentes, on retrouve les électrodes 31 à 34 du registre 3. On retrouve également les barrières d'isolement verticales 42 entre les colonnes, allant jusqu'aux électrodes 34 du registre 3; en outre, chacune des colonnes est divisée verticalement par une barrière d'isolement 45, délimitant à sa gauche un premier canal repéré CL 1, allant de la grille G 4 à une électrode 32, à sa droite un second canal repéré CL 2 et contenant la diode D,, qui s'étend alors entre les barrières 45 et 42, et enfin un troisième canal, repéré CL 3, allant de l'électrode 31 du registre 3 vers la diode D 5, c'est-à-dire opposé au canal CL 2. La figure 6 a représente, à gauche d'un axe ZZ, une coupe selon une ligne fermée CC, réalisée à partir de la diode D 5 autour de la barrière d'isolement 45 de la figure 5, et à droite de l'axe ZZ, une coupe réalisée selon une ligne DD de la grille G 4 à la diode D 2, ces deux coupes étant réunies sur le même schéma pour la clarté de l'explication du fonctionnement du dispositif de la figure 5. On trouve donc sur la figure 6 a, successivement en partant de la gauche,le canal CL 2 représenté par la diode D 5, la grille G 5 recouvrant légèrement la grille G 4 qui la suit, la grille G 4 étant commune aux canaux CL 2 et CL 1, puis le canal CL 1 représenté par la grille 32, séparée de la grille G 4 par la grille G 7 qui les recouvre légèrement toutes les deux; la grille 31 séparée de la grille 32 par la grille 33 qui les recouvre légèrement et qui fait la séparation entre les canaux CL, et CL 3, puis le canal CL 3 constitué par la grille G 7 et la diode D 5 A droite de la ligne ZZ, on trouve succes- sivement la grille G 4, la grille G 1 séparée de la précédente par la grille G 2 qui les recouvre légèrement, puis la diode D 2 qui reçoit la connexion de colonne Ci. Comme précédemment, on a représenté une zone de dopage s'étendant de la grille G 7 aux électrodes 31, 32 et 33 du registre 3, correspondant au fonctionnement de type transfert en volume de ce registre. La figure 7 représente dans ses différents diagrammes (a à f), l'évolution dans le temps des différents signaux de commande appliqués au dispositif de la figure 5, ces signaux de commande étant des potentiels périodiques dont l'amplitude varie entre un niveau bas, noté VB pour tous les diagrammes, et un niveau haut, noté VH également pour tous les diagrammes, pour simplifier, ces différents potentiels n'étant pas forcément égaux. Le diagramme 7 a représente le potentiel V 5 qui est à un niveau haut, sauf à partir d'un instant T 2 jusqu'à un instant T 8, la durée T 2 T 8 étant sensiblement celle du retour ligne. Le diagramme 7 b représente le potentiel VD 5 qui est à un niveau haut, sauf entre deux instants T 1 et T 3, encadrant l'ins- tant T 2 précédent, o il est à un niveau bas. Le diagramme 7 c représente le potentiel V 7 qui est à un niveau bas jusqu'à un instant T 4 postérieur à l'instant T 3 auquel il passe à un niveau haut, jusqu'à un instant T 5 postérieur, o il repasse au niveau bas, jusqu'à un instant T 6 postérieur, o il repasse au niveau haut jusqu'en T 8, o il repasse au niveau bas. S Le diagramme 7 d représente le potentiel 02 qui est un signal en créneaux de période T jusqu'à un instant T O antérieur à l'ins- tant T 1 auquel il passe à un niveau haut jusqu'à l'instant T 5 auquel il passe à un niveau bas qu'il conserve jusqu'à l'instant T 6 auquel il passe à un niveau haut jusqu'à l'instant T 8 o il redevient un signal en créneaux de même période que précédemment. Le diagramme 7 e représente le potentiel 01 qui est complé- mentaire du signal 02 Le diagramme 7 f représente le potentiel V 4 qui est à un niveau haut jusqu'à l'instant T o il passe à un niveau' bas jusqu'à un 1 S instant T 7 compris entre T 6 et T 8, instant auquel il repasse au niveau haut. La figure 6 b représente le potentiel de surface dans le semi- conducteur au niveau de la figure 6 a, à un instant to compris entre T 1 et T 2 Pour la clarté de la lecture de ce diagramme et des suivants, on a figuré sur chacun d'eux la surface du substrat semiconducteur, repérée 22 A cet instant to, le potentiel V D 5 ap- pliqué sur la diode D 5 est au niveau bas alors que le potentiel V 5 appliqué sur la grille G 5 est au niveau haut, ce qui autorise l'envahissement par les charges de la zone située sous la grille G 4, cet envahissement (zone hachurée) étant limité par la grille G 7 portée au potentiel V 7 qui est au niveau bas. La figure 6 c représente le potentiel de surface à un instant t 1, compris entre T 2 et T 3 Le seul changement par rapport à la figure précédente est le passage du potentiel V 5 au niveau bas, ce qui isole une quantité de charges notée Q'0 sous la grille G 4. Le diagramme 6 d représente le potentiel de surface à un instant t 2 compris entre les instants T 4 et T 5 La différence avec le diagramme précédent est que le potentiel V 7 appliqué sur la grille G 7 passe au niveau haut, ce qui a pour effet de scinder la quantité de charge Q'0 sous l'électrode G 4 en une quantité Q O res- tant sous cette grille, fonction du niveau de potentiel VH de V 7 et définie par le potentiel de surface sous G 7 hors de la zone do- pée T V, et une quantité de charge résiduelle Qr' qui est transférée S sous la grille 32 à laquelle est appliqué le potentiel 02 qui est à ce moment au niveau haut. Le diagramme 6 e représente le potentiel de surface à l'ins- tant t 3 compris entre les instants T 5 et T 6 Pendant cette période, le potentiel 02 est porté au niveau bas, ce qui a pour effet de transférer la charge Qr sous l'électrode 31, le potentiel O 1 étant alors au niveau haut Par ailleurs, le potentiel V 4 de la grille G 4 étant au niveau bas, la quantité de charge Q O est transférée sur la diode D et sur la connexion de colonne ci, ce qui est représenté à droite de l'axe ZZ, étant rappelé que les potentiels V 1 et V 2 sont constants et supérieurs au niveau bas de V 4 Le potentiel V 7 appli- qué sur la grille G 7 étant au niveau bas pendant ce temps, l'accès au registre 3 se trouve interdit. Par ailleurs, on a représenté à l'instant t 3 la présence des charges Q, sur la connexion de colonne ci Le transfert de Qsi d'un point photosensible sur la colonne ci se fait comme décrit fi- gure 3 d; ce transfert peut intervenir à tout moment avant l'ins- tant t 5 (figure 6 g) ci-après; toutefois, il est préférable que Q O soit transférée avant ou en même temps que Qsi sur la connexion de colonne ci. Le diagramme 6 f représente le potentiel de surface à un instant t 4 compris entre les instants T 6 et T 7 Pendant cette pé- riode, le passage du potentiel V 7 au niveau haut permet l'évacuation des charges Qr précédemment sous l'électrode 31 vers la diode D 51 par le canal 3 Pendant cette même période, O 2 revient au niveau haut et au niveau bas. Le diagramme 6 g représente le potentiel de surface à un instant t 5 compris entre T 7 et T 8 Pendant cette période, le poten- tiel appliqué sur la grille G 4 revenant au niveau haut, la quantité de charge Qo + Qsi présente sur la connexion ci (partie droite de la figure) est transférée sous la grille G 4 puis partiellement transférée sous l'électrode 32, la partie Q O des charges étant retenue par la barrière de potentiel sous la grille G 7, de la même manière qu'au temps t 2 De la sorte, seule la partie Qsi est transférée sous l'électrode 32 du registre de sortie 3. Le diagramme 6 h représente le potentiel de surface à un instant t 6 se situant après le temps T 8, les potentiels 0 et 02 étant alors respectivement au niveau haut et au niveau bas Pendant toute cette durée, le potentiel V 4 appliqué à la grille G 4 est au niveau haut, ce qui permet d'éliminer toutes charges parasites Qp présentes sur la connexion de colonne ci, ces charges étant trans- férées par-dessus la grille G 2 vers la grille G 4 et de la grille G 4 vers la diode d'élimination des charges parasites D 5, la grille G 5 étant alors portée à un potentiel V 5 au niveau haut Pendant cette durée, la charge Qsi est transférée sous l'électrode suivante ( 31) du registre de sortie 3. Ce deuxième mode de réalisation, décrit figures 5 à 7, permet donc la génération de la charge Q O au niveau de la mémoire de ligne de façon totalement exempte de bruit spatial, du fait qu'elle est déterminée par le potentiel appliqué sur la grille G 7 puis arrêtée par cette même grille lors du transfert des charges signal (Qsi) vers le registre de sortie 3, les charges résiduelles (Qr) ou parasites (Qp) étant éliminées avant toute lecture par la diode D, par le ca- nal CL 2 ou le canal CL 3, dans ce cas par l'intermédiaire du re- gistre 3. La figure 8 représente un troisième mode de réalisation du dispositif selon l'invention permettant également de s'affranchir de bruit spatial dans la génération de la charge Q 0, par une structure de mémoire de ligne à deux étages, dans laquelle les deux fonctions remplies précédemment par la grille de stockage (G 4) sont réalisées par deux grilles distinctes. Sur la figure 8, on retrouve dans une structure analogue à celle de la figure 2, une diode D 2 par colonne, recevant sur la figure les connexions de colonne c_ 1, ci et ci+, suivie par la grille G 1, elle- même suivie par la grille G 2, comme précédemment portées res- pectivement aux potentiels V 1 et V 2 constants La grille G 4 est maintenant remplacée par une première grille G 41, en forme de bande, portée à un potentiel périodique V 41, qui a pour fonction de conserver la charge Q 0, dont la valeur est déterminée par une grille G 3 qui suit G 41, portée à un potentiel périodique V 3 La grille G 3 est suivie par une seconde grille telle que G 4, repérée ici G 42 et présentant des échancrures 26 analogues aux échan- * crures 24 de la figure 2, dans laquelle sont réalisées les diodes D, et qui a pour fonction l'aiguillage des charges entre le registre 3 et les diodes D 5 d'élimination des charges parasites G 42 et D 5 sont portées à des potentiels constants, respectivement V 42 et VDS* Les colonnes sont séparées les unes des autres comme précédemment par une barrière d'isolement 42 et les diodes D, entourées par des barrières d'isolement 44 en forme de U, disposées de telle sorte qu'une diode D 5 soit commune à deux colonnes et que le flux des charges transférées dans une colonne se sépare en deux canaux CL 1 et CL 2 au niveau de la grille G 5, qui est adjacente supérieurement aux diodes D comme précédemment Le dispositif comporte encore la grille G 7, portée au potentiel V 7, et le registre de sortie 3 constitué comme précédemment Les barrières d'isolement 42 se terminent soit avant les diodes D 5, soit sous la grille G 7 par un élargissement 46, par exemple carré, de façon à ce que les charges transférées dans le canal CL 1 ne puissent être transférées que vers les électrodes 32. La figure 9 a représente deux vues en coupe du dispositif de la figure 8: à gauche d'un axe UU, une coupe faite le long du premier canal, selon une ligne EE allant de la diode D 2 à une électrode 32; à droite de cet axe UU, une coupe faite selon une ligne FF, le long du second canal, de la grille 42 à la diode D 5. On retrouve donc sur la figure 9 a, en partant de la gauche: la diode D recevant la connexion de colonne ci; la grille G 1; la grille G 41; la grille G 2 entre les grilles G 1 et G 41, les recouvrant légèrement; la grille G 42 recouverte partiellement par la grille G 5; la grille G 3 placée entre les grilles G 41 et G 42 et les recouvrant légèrement; la grille 32 du registre 3, et, séparant les grilles G 42 et 32, la grille G 7 les recouvrant légèrement A droite de l'axe UU, on trouve successivement la grille G 42, la grille G, re- couvrant légèrement la précédente et la diode D,. La figure 10 représente dans ses différents diagrammes (a à e) des signaux de commande susceptibles d'être utilisés dans le dispo- sitif représenté figure 8. Ces signaux de commande sont des potentiels périodiques dont l'amplitude varie entre un niveau haut et un niveau bas, notés respectivement VH et VB pour tous les diagrammes, pour simplifier, ces différents potentiels n'étant pas forcément égaux entre eux ou aux potentiels des figures précédentes. Le diagramme 10 a représente le potentiel V 41 appliqué à la grille G 41; il est au niveau haut sauf entre deux instants T 1 et T 2 o il est au niveau bas. Le diagramme l Ob représente le potentiel V 3 appliqué à la grille G 3: il a même forme que V 41. Le diagramme 1 Oc représente le potentiel V 5 appliqué à la grille G 5 Il est au niveau VH sauf entre deux instants T O et T 5, encadrant la durée T 1 T 2, o il est au niveau VB. Le diagramme l Od représente le potentiel V 7 appliqué à la grille G 7 Il est au niveau bas sauf entre deux instants T 3 et T 4, situés entre T 2 et T,, o il est au niveau haut. Enfin, le diagramme 10 e représente le potentiel 0 2 appliqué sur l'électrode 32, qui est en forme de créneaux de période T, sauf entre les instants T O et T 5, o il est au niveau haut. Les diagrammes 9 b à 9 h représentent le potentiel existant à la surface du substrat semiconducteur à différents instants, repré- sentés croissant vers le bas. Le diagramme 9 b représente le potentiel de surface à un instant t 1, compris entre T O et T 1, illustrant la conservation d'une quantité de charges Q O sous la grille G 41, portée au potentiel V 41 alors au niveau haut, définie par le niveau VH du potentiel appliqué sur la grille G 3. Le diagramme 9 c illustre le potentiel de surface à un ins- tant t 2, compris entre T 1 et T 2, o le potentiel appliqué sur la grille G 41 passe au niveau bas, ainsi que V 3, ce qui a pour effet de déverser la quantité de charges Q O sur la connexion de colonne Ci. Sensiblement en même temps, dans les mêmes conditions que précédemment, la quantité de charges signal Qs a été apportée sur cette même connexion de colonne. Le diagramme 9 d représente la situation à un instant t 3, compris entre T 2 et T 3: les potentiels V 41 et V 3 repassant au ni- veau haut, il se produit un transfert des charges Q O + Qsi d'abord sous la grille G 41, o Q O est retenue par la même barrière V 3 qui l'a définie à l'instant t 1, puis sous la grille G 42 pour la seule quantité de charges Qsi, o elle est arrêtée par le potentiel V 7 au niveau bas appliqué sur G 7. Le diagramme 9 e représente le dispositif à l'instant t 4, com- pris entre les instants T 3 et T 4 Ce diagramme illustre le transfert de la quantité de charges Qs de la grille G 42 à l'électrode 32 du registre 3. A un instant t 5, situé après l'instant T 5, avant la lecture d'une nouvelle ligne, les charges parasites éventuelles Qp susceptibles de se rassembler sous G 42 sont transférées sur la diode d'évacuation D par le passage du potentiel V 5 à l'état haut. Il est à remarquer que les potentiels appliqués sur les grilles G 41 et G 3 peuvent être identiques, la différence des poten- tiels de surface, et par suite la valeur de Q 0, étant réglés par différence de dopage du substrat ou d'épaisseur d'isolant sous les grilles. Il est à noter que dans les trois modes de réalisation décrits ci- dessus, le fonctionnement du dispositif peut être perturbé par un transfert de charges parasites entre D et G 4, malgré la présence de la grille G 2, connu sous le nom de "courant de fuite en-dessous du seuil" (ou "subthreshold current" en anglo-saxon) En effet, ainsi qu'il est connu, lorsque le potentiel de surface au niveau de la diode D 2 se trouve égal à celui de la grille G 2, des porteurs de charges peuvent, par agitation thermique, passer par-dessus la barrière que représente la grille G 2 et constituer un courant de fuite L'effet en est que le potentiel de surface au niveau de D 2 croit par rapport à celui de G 2, constituant ainsi une "poche" de potentiel A V qui, lors du déversement des charges signal (Q si) sur les connexions de colonne, doit d'abord être comblée avant que la charge Qsi puisse être transférée vers le reste du dispositif Ceci conduit manifes- tement à une perte d'information, qui peut aller jusqu'à l'absorption de toute la charge Qsi dans la poche de potentiel AV. Pour pallier ce défaut, il est possible d'appliquer sur G 2 un potentiel V 2 non plus constant, mais variant périodiquement de la façon suivante: le potentiel V 2 est à un niveau bas pendant quasi- ment tout le temps de fonctionnement du dispositif, afin de créer une barrière de potentiel importante entre D 2 et G 4, diminuant ainsi qu'il est connu le courant de fuite, sauf aux instants o on désire réaliser un transfert de charges (charges signal ou charges parasites) de D 2 à G 4: à ces moments, V 2 passe à un niveau haut qui est égal au potentiel V 2 constant mentionné précédemment. A titre d'exemple, si l'amplitude VH VB est de l'ordre de à 15 volts pour les différents signaux de commande mentionnés ci-dessus, elle est de l'ordre du volt pour le signal V 2. Dans le cas o le potentiel V 2 appliqué sur la grille G 2 est variable comme indiqué ci-dessus, la présence de la grille G 1 est indispensable pour éviter tout couplage parasite entre G 2 et D 2. La description ci-dessus a été faite à titre d'exemple non limitatif C'est ainsi que la position relative des grilles G 1, G 5 et G 7 et des diodes D 2 et D 5, ainsi que leurs dimensions, n'ont pas de fonction particulière mais découlent uniquement de leur mode de réalisation technologique De même, la forme des barrières d'iso- lement 43 ou 46 est arbitraire, ainsi que la forme des échancrures 24 ou 26. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'analyse d'image en lignes, utilisant le transfert de charges électriques, caractérisé en ce qu'il comporte: une pluralité de zones photosensibles élémentaires, appelées points ( 15), réalisées sur un même substrat semiconducteur ( 21) selon N lignes (L) et M colonnes (C) et isolées les unes des autres, formant une matrice ( 1), dans lesquelles sont créées des charges électriques, dites charges signal (Qsi) , en fonction de l'éclairement reçu; un ensemble à transfert de charges à M colonnes, compor- tant: une mémoire de M points, dite mémoire de ligne ( 2), réalisée dans le même substrat semiconducteur ( 21), recevant en parallèle les charges signal (Qsi) fournies par les M points d'une même ligne; un dispositif d'évacuation des charges parasites comportant une 1 S pluralité de diodes (D 5) et drainant les charges parasites de chacune des colonnes; cet ensemble assurant l'injection d'une même quantité prédéfinie (Q 0) de charge dans chacun des points de la mémoire de ligne ( 2); un registre à décalage analogique ( 3), recevant en parallèle les charges fournies par la mémoire de ligne ( 2) et délivrant en série un signal électrique d'analyse de l'image. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la mémoire de ligne ( 2) comporte une grille de stockage des charges (G 4, G 41, G 42), portée à un potentiel périodique (V 4, y 42), commune aux M points de la mémoire, ceux-ci étant séparés les uns des autres par des barrières d'isolement ( 42), formant les M colonnes du dispositif. 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la grille de stockage (G 4, G 42) présente des échancrures ( 24, 25, 26) dans lesquelles sont placées les diodes (D 5) d'évacuation des charges. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les échancrures ( 24, 26) sont placées de sorte que les diodes (D 5) d'évacuation des charges sont communes à deux canaux. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la grille de stockage (G 4) présente une échancrure ( 25) par canal. 6 Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que la mémoire de ligne ( 2) comporte deux grilles de stockage, la seconde (G 41) étant placée sur le trajet des charges en amont de la première (G 42) et séparée de cette dernière par une 1 O grille supplémentaire (G 3), l'ensemble de ces deux grilles assurant le stockage de la quantité prédéfinie (Q 0) de charge. 7 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, carac- térisé par le fait que la mémoire de ligne ( 2) comporte en outre une première grille (G 2), placée sur le trajet des charges en amont de la grille de stockage (G 4, G 42), fixant le potentiel des connexions de colonne assurant le transfert des charges de la matrice photo- sensible vers la mémoire de ligne. 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé par le fait que la première grille est portée à un potentiel périodique, croissant pour autoriser un transfert de charges des connexions de colonne vers la mémoire de ligne. 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que la mémoire de ligne comporte en outre une seconde grille (G 1), placée sur le trajet des charges en amont de la première grille, assurant le découplage de cette dernière grille avec la partie du dispositif située en amont. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca- rac térisé par le fait que le dispositif comporte en outre des moyens de connexion assurant la fourniture en parallèle des charges élec- triques créées dans les M points ( 15) d'une même ligne de la matrice photosensible ( 1), successivement pour les N lignes, ces moyens comportant une pluralité de diodes de lecture (DL), arrangées en colonnes entre les points, et M diodes de réception (D 2) situées au début des colonnes de transfert des charges dudit ensemble, chacune des diodes de lecture étant électriquement couplée à la diode de réception qui lui correspond. 11 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca- rac térisé par le fait que chacun des points ( 15) de la matrice photo- sensible ( 1) comporte: une capacité MOS constituant une première zone de collec- tion de charges, comportant une grille (GL) commune aux capacités d'une même ligne, et une seconde zone de collection de charges, électriquement couplée à la capacité; des moyens formant écran pour les charges, placés entre chacun des points photosensibles et les moyens de connexion, ces moyens écran comportant une pluralité de grilles (GE), portées à un potentiel constant (VGE), arrangées en colonnes entre les diodes de lecture (DL) et les points photosensibles. 1 S 12 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé par le fait que le dispositif d'évacuation des charges parasites comporte en outre une grille (G 5), commune aux M canaux, portée à un potentiel périodique (V 5) et commandant l'accès aux diodes d'évacuation (D 5), elles-mêmes alimentées par un potentiel périodique (VDS). 13 Dispositif selon les revendications 2 et 12, caractérisé par le fait que les potentiels périodiques sont tels que l'injection de la quantité de charges prédéfinie (Q 0) soit réalisée sous la grille de stockage (G 4) par la diode d'évacuation des charges (D). 14 Dispositif selon les revendications 10 et 13, caractérisé par le fait que les potentiels périodiques sont tels que la quantité de charges prédéfinie (Q 0) soit transférée vers les diodes de réception (D 2) puis transférées à nouveau sous la grille de stockage en même temps que les charges signal (Qsi). 15 Dispositif selon les revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que la quantité de charges prédéfinie (Q 0) est maintenue sous la grille de stockage (G 4, G 41) lors du transfert des charges signal (Qsi) dans le registre à décalage ( 3). 16 Dispositif selon l'une des revendications 13, 14 ou 15, caractérisé par le fait que les potentiels périodiques sont tels qu'il est réalisé une injection de charges (Q'0) sous la grille de stockage (G 4) par la diode d'évacuation des charges (D 5), cette quantité de charges sous la grille de stockage (G 4) étant ramenée à la quantité de charges prédéfinie (Q)0 à l'aide d'une grille supplémentaire (G 7) commandant l'accès au registre à décalage ( 3), la quantité de charges résiduelle (Q) étant éliminée sur la diode d'évacuation des charges (D 5) après transit dans le registre à décalage ( 3). 17 Dispositif selon l'une des revendications 14 et 15, carac- térisé par le fait que la quantité de charges prédéfinie (Q 0) est maintenue en permanence sous la grille de stockage (G 41) sauf lors du transfert des charges signal vers la mémoire de ligne. 18 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé par le fait qu'il comporte de plus un écran opaque au rayonnement lumineux, le recouvrant au moins sur celles de ses parties qui comportent des diodes. 19 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé par le fait que les isolements comportent une surépaisseur de la couche isolante recouvrant le substrat semiconducteur ( 21). -20 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, ca- ractérisé par le fait que les isolements comportent un surdopage du substrat semiconducteur ( 21). 21 Caméra de télévision, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif d'analyse d'image selon l'une des revendications pré- cédentes.