Brevet FR3064112A1 — publié le 20180921

DISPOSITIF IMAGEUR OPTIQUE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE ET ART ANTÉRIEUR L'invention concerne le domaine des dispositifs imageurs optiques, et notamment celui des capteurs d'empreintes digitales, aptes à réaliser une capture d'image par voie optique, c'est-à-dire en réalisant une détection de lumière. Dans un capteur d'empreinte digitale réalisant une capture d'image par voie optique, il est connu d'utiliser une source lumineuse de type OLED (diode électroluminescente organique) réalisée sur un substrat transparent, et un photo- 1 0 détecteur tel qu'une diode pour lire le signal. Etant donné la résolution requise pour un capteur, généralement d'au moins 500 ppp (pixels par pouce), il est difficile d'intégrer dans un même pixel le photo-détecteur (par exemple une diode PIN) et une source lumineuse (par exemple une diode électroluminescente organique) avec leur transistor de commande. 15 Il existe des capteurs d'empreinte digitale dans lesquels la capture d'une image d'empreinte digitale est réalisée dans une configuration dite « en champ proche », dans laquelle le doigt dont l'empreinte est imagée doit se trouver à faible distance (de l'ordre de la résolution recherchée, soit environ 50 iim pour un capteur de résolution égale à 500 ppp) des moyens de mesure du capteur. Le document US 2015/0331508 Al 20 décrit un dispositif pouvant former un tel capteur. Cette nécessité d'avoir le doigt positionné à une très faible distance des moyens de mesure du capteur est toutefois un inconvénient important car il n'est pas possible dans ce cas d'interposer entre le capteur et le doigt dont l'empreinte est imagée un élément de protection, par exemple une plaque de verre, d'épaisseur suffisante pour 25 assurer une bonne protection de l'électronique du capteur. Pour éviter cette proximité du doigt et du capteur, il est possible d'interposer entre le capteur et le doigt des moyens optiques permettant de guider la lumière entre le doigt et le capteur, comme par exemple des fibres optiques ou des 3064112 2 lentilles comme décrit dans le document US 6 259 108 E31. Cela est toutefois très contraignant, à la fois technologiquement et économiquement. EXPOSÉ DE L'INVENTION Un but de la présente invention est de proposer un dispositif imageur 5 apte à mettre en oeuvre une détection optique d'un élément à imager dans une configuration qui ne soit pas en champ proche, c'est-à-dire qui soit compatible avec la présence d'un élément de protection épais entre l'élément à imager et les éléments électroniques du dispositif imageur (photo-détecteurs et sources lumineuses), qui ne nécessite pas la présence de moyens de guidage optique entre l'élément à imager et les photo-détecteurs du dispositif imageur. Pour cela, la présente invention propose un dispositif imageur optique comportant au moins : - une matrice de sources lumineuses sensiblement ponctuelles, réalisée sur un substrat et formant un écran d'affichage ; - une matrice de photo-détecteurs réalisée sur le substrat et entrelacée avec la matrice de sources lumineuses ; - un milieu optique d'épaisseur supérieure au pas des photo-détecteurs de la matrice de photo-détecteurs, recouvrant les sources lumineuses et les photo-détecteurs, à travers lequel une lumière destinée à être émise par les sources lumineuses est apte à se propager, et formant une surface de capture contre laquelle un élément à imager est destiné à être disposé et une surface de détection sensiblement parallèle à la surface de capture et contre laquelle les matrices de sources lumineuses et de photo-détecteurs sont disposées ; - des moyens de commande et de lecture aptes à allumer et éteindre successivement chacune d'une partie des sources lumineuses et, au cours de l'allumage de chacune de ladite partie des sources lumineuses, à lire au moins une partie des photo-détecteurs destinés à recevoir des rayons de lumière issus de la source lumineuse allumée et ayant subi au moins une réflexion contre la surface de capture en formant, avec la surface de capture, un angle d'incidence de valeur comprise entre, ou égale à, 3064112 3 celle d'un premier angle limite de réfraction défini par l'indice optique du milieu optique et l'indice optique de l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager, et celle d'un deuxième angle limite de réfraction défini par l'indice optique du milieu optique et un indice optique supplémentaire de valeur supérieure à celle de l'indice optique du 5 milieu optique et inférieure ou égale à celle de l'indice optique de l'élément à imager. Le pas des photo-détecteurs correspond à la distance séparant les centres des portions photosensibles de deux photo-détecteurs voisins agencés sur une même ligne ou une même colonne de la matrice de photo-détecteurs. Ce pas est par exemple égal à environ 50 um. Dans ce cas, le milieu optique peut avoir une épaisseur 10 supérieure à 50 um. Lorsque la matrice de photo-détecteurs n'est pas réalisé avec un pas constant, par exemple lorsque la distance séparant les centres des portions photosensibles de deux photo-détecteurs voisins agencés sur une même ligne de la matrice est différente de la distance séparant les centres des portions photosensibles de 15 deux photo-détecteurs voisins agencés sur une même colonne de la matrice, ou bien que la distance séparant les centres des portions photosensibles de deux photo-détecteurs voisins agencés sur une même ligne ou colonne de la matrice est différente d'une ligne ou d'une colonne à l'autre, ou bien encore que cette distance varie au sein d'une même ligne ou colonne de la matrice, le pas considéré pour définir l'épaisseur minimale du milieu 20 optique est celui ayant la valeur la plus grande parmi les différents pas présents au sein de la matrice de photo-détecteurs. Dans ce dispositif imageur, les sources lumineuses émettent de manière sensiblement isotrope des rayons de lumière à travers le milieu optique. Pour les rayons formant, avec la surface de capture, un angle d'incidence compris entre les premier et 25 deuxième angles limites de réfraction tels que définis ci-dessus, une partie de ces rayons sont réfléchis par l'interface entre le milieu optique et le milieu extérieur au dispositif, c'est-à-dire au niveau de la surface de capture, lorsque le milieu extérieur atteint par ces rayons correspond à l'environnement extérieur, ou l'atmosphère (air), dans lequel se trouve l'élément à imager, et d'autres rayons traversent cette interface lorsque le milieu extérieur atteint par ces autres rayons correspond à l'élément à imager (phénomène de 3064112 4 réflexion totale frustrée). Les rayons lumineux réfléchis comportant l'information à détecter par les photo-détecteurs correspondent à ceux délimités par les premier et deuxième angles limites de réfraction. En allumant successivement, une par une, une partie des sources 5 lumineuses de la matrice, on obtient des images partielles de l'élément à imager qui sont détectées par les photo-détecteurs se trouvant dans la région éclairée par ces rayons réfléchis. Une image finale souhaitée de l'élément à imager peut ainsi être construite à partir de ces images partielles. Ce dispositif imageur utilise judicieusement un milieu optique épais qui 10 sert à la fois à la propagation des rayons lumineux depuis les sources lumineuses jusqu'au photo-détecteurs (via une réflexion sur la surface de capture), et à la protection des éléments électroniques (notamment les sources lumineuses et les photo-détecteurs) du dispositif imageur. De manière avantageuse, le milieu optique peut correspondre à une 15 plaque de verre d'un écran d'affichage. Au moins une partie des sources lumineuses des pixels de cet écran peuvent former les sources lumineuses du dispositif imageur (toutes les sources lumineuses de l'écran ne sont pas nécessairement utilisées pour réaliser les différences acquisitions d'image). Avec ce dispositif imageur, il n'est pas nécessaire de réaliser un amincissement de la plaque de verre à l'emplacement de la matrice de photo- 20 détecteurs car le dispositif imageur fonctionne parfaitement avec, en tant que milieu optique, un verre correspondant à un verre de protection standard d'un écran. De plus, la présence de ce milieu optique épais n'engendre pas de perte de précision dans l'image capturée car ce milieu optique fait partie du dispositif imageur et ne perturbe pas son fonctionnement. 25 En outre, la résolution de l'image finale obtenue de l'élément à imager est supérieure à la résolution avec laquelle la matrice de photo-détecteurs est réalisée du fait qu'un grandissement optique est naturellement obtenu étant donné le trajet des rayons lumineux au sein du milieu optique (avec une réflexion contre la surface de capture), et cela sans avoir d'optique de grossissement dédiée présente dans le dispositif 30 imageur. Par exemple, lorsque les sources lumineuses et les photo-détecteurs sont 3064112 5 disposés dans un même plan, par exemple réalisés sur un même substrat, un grandissement optique égal à 2 est obtenu (par exemple, avec une matrice de photo-détecteurs de résolution égale à 500 ppp, l'image obtenue avec ce dispositif imageur est équivalente à une image qui 5 aurait été capturée avec une résolution initiale égale à 1000 ppp). Une résolution d'image de l'ordre de 2000 ppp ou supérieure à 2000 ppp peut également être aisément obtenue. La réflexion des rayons lumineux contre la surface de capture correspond à une réflexion totale. En outre, les chemins optiques des rayons lumineux sont assez courts. Ainsi, les photo-détecteurs reçoivent beaucoup de lumière, ce qui 10 permet de réaliser les photo-détecteurs par exemple sous la forme de photodiodes ayant de petites dimensions et/ou d'utiliser des architectures de lecture de type 1T (chaque diode est commandée par un seul transistor) grâce au meilleur signal fourni par les photo-détecteurs. Ainsi, les photo-détecteurs nécessitent peu de place pour leur réalisation, ce qui laisse de la place pour la réalisation des sources lumineuses sur le même substrat que 15 les photo-détecteurs. Une source de lumineuse est sensiblement ponctuelle lorsque la taille de la zone d'acquisition d'un pixel est supérieure à au moins deux fois, voire au moins trois fois, et de préférence supérieure à dix fois, la taille de la surface émettrice de la source lumineuse. 20 Ce dispositif imageur est particulièrement adapté pour former un capteur d'empreinte digitale, l'élément à imager correspondant à de la peau. En outre, l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager peut correspondre à de l'air. Etant donné que les sources lumineuses sont sensiblement ponctuelles, la partie de l'élément à imager recevant les rayons lumineux formant un angle 25 d'incidence, avec la surface de capture, compris entre les premier et deuxième angles limites de réfraction a une forme annulaire. Après la réflexion contre la surface de capture, ces rayons lumineux arrivent sur la surface de détection en éclairant une région de la matrice de photo-détecteurs également de forme annulaire mais de plus grandes dimensions que celles de la partie de l'élément à imager qui est éclairée. 3064112 6 Un tel dispositif imageur propose une architecture permettant l'obtention d'images de l'élément à imager de résolution supérieure ou égale à 500 ppp tout en étant compatible avec une réalisation en technologie CMOS ou OLED. En outre, le contraste des images obtenues avec ce dispositif imageur 5 est élevé et comparable à celui obtenu avec un capteur à prisme en réflexion totale dont l'encombrement est bien plus important que celui de ce capteur. La matrice de sources lumineuses est entrelacée avec celle des photo- détecteurs, c'est-à-dire que les sources lumineuses sont disposées au sein de la matrice de photo-détecteurs, et inversement les photo-détecteurs sont disposés au sein de la 10 matrice de sources lumineuses. La valeur de l'indice optique de l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager et celle de l'indice optique supplémentaire peuvent être prédéterminées, c'est-à-dire prédéfinies avant de réaliser une capture d'image. Les moyens de commande et de lecture peuvent être configurés pour 15 lire, au cours de l'allumage de chacune de ladite partie des sources lumineuses, les photo- détecteurs se trouvant dans une région de la surface de détection de forme annulaire délimitée par les rayons de lumière réfléchis formant, contre la surface de capture, les premier et deuxième angles limites de réfraction. Pour des raisons pratiques, les moyens de commande et de lecture peuvent être configurés pour commander, à l'allumage de 20 chacune de ladite partie des sources lumineuses, l'acquisition desdits rayons par les photo-détecteurs se trouvant dans une région de la surface de détection de forme carrée ou rectangulaire incluant la région de la surface de détection de forme annulaire. Ainsi, le temps de lecture, ou d'acquisition, des photo-détecteurs se trouvant dans une telle région de forme carrée ou rectangulaire est réduit et le traitement numérique ultérieur 25 des images carrées ou rectangulaires obtenues avec une telle acquisition est alors facilité. Les moyens de commande et de lecture peuvent être configurés tels que les photo-détecteurs lus au cours de l'allumage de chacune de la partie des sources lumineuses délivrent une image partielle de l'élément à imager telle que chacune des images partielles obtenues se recouvre partiellement avec au moins une autre des images 30 partielles de l'élément à imager. 3064112 7 Dans ce cas, le dispositif imageur peut comporter en outre des moyens de calcul d'une image finale de l'élément à imager à partir des images partielles de l'élément à imager. Le dispositif imageur peut comporter en outre des sources lumineuses 5 supplémentaires disposées hors de la matrice de sources lumineuses et sensiblement alignées avec des bissectrices des angles formés par les coins de la matrice de sources lumineuses. De telles sources lumineuses supplémentaires peuvent notamment servir à réaliser l'acquisition des coins de la surface de capture qui ne peuvent pas être capturés en utilisant les sources lumineuses de la matrice. 10 Dans un premier mode de réalisation, le dispositif imageur peut être avantageusement réalisé sous la forme d'une puce électronique CMOS, c'est-à-dire comprenant des transistors réalisés en technologie CMOS sur un substrat de semiconducteur tel que du silicium. Les sources lumineuses peuvent dans ce cas correspondre à des LEDs, avantageusement réalisées à partir de GaN formé au préalable sur le semi- 15 conducteur du substrat. Dans un deuxième mode de réalisation, le dispositif imageur peut comporter des transistors TFT réalisés par exemple sur un substrat transparent, par exemple en verre, et des sources lumineuses de type OLED. Chaque pixel de l'écran d'affichage peut comporter une des sources 20 lumineuses et un des photo-détecteurs. En variante, il est toutefois possible que certains pixels formés par la matrice de photo-détecteurs et la matrice de sources lumineuses ne comportent pas de source lumineuse (et donc uniquement un photo-détecteur). Il est également possible que certains pixels de l'écran d'affichage ne comportent pas de photo-détecteurs. 25 Les sources lumineuses peuvent être formées par des LEDs et les moyens de commande et de lecture peuvent comporter des transistors CMOS, ou les sources lumineuses peuvent être de type OLED et les moyens de commande et de lecture peuvent comporter des transistors TFT disposés de manière entrelacée avec la matrice de photo-détecteurs. La réalisation du dispositif imageur avec la technologie LED + 30 transistors CMOS permet d'atteindre des résolutions très importantes. La réalisation du 3064112 8 dispositif imageur avec la technologie OLED + TFT permet, grâce au grandissement optique obtenu, la réalisation de pixels du dispositif imageur avec des dimensions importantes à un coût réduit, par exemple réalisés avec un pas égal à environ 100 microns, et/ou d'augmenter la résolution de l'image en gardant des pixels de dimensions 5 réduites. De manière avantageuse, lorsque les sources lumineuses sont de type OLED et que les moyens de commande et de lecture comportent des transistors TFT, lesdits transistors TFT peuvent être réalisés sur le substrat qui est transparent et qui forme le milieu optique. 10 L'épaisseur du milieu optique peut être supérieure à environ 50 um, ou le milieu optique peut comporter une plaque de verre d'épaisseur supérieure à environ 100 um, ou supérieure ou égale à environ 200 um, ou supérieure ou égale à environ 400 um, ou supérieure ou égale à environ 700 um. Les moyens de commande et de lecture peuvent être configurés tels 15 que les sources lumineuses allumées successivement forment des images partielles de l'élément à imager, c'est-à-dire ayant des dimensions inférieures aux dimensions totales de l'image finale, se recouvrant chacune partiellement avec au moins une autre des images partielles de l'élément à imager, l'image finale étant ensuite construite ultérieurement à partir de ces différentes images partielles. Dans une telle configuration, 20 l'impact d'un ou plusieurs photo-détecteurs défaillants est donc est réduit puisque le recouvrement des images partielles permet d'obtenir, sur plusieurs des images partielles, de l'information redondante de l'élément à imager. L'invention porte également sur un procédé de capture d'images mis en oeuvre avec un dispositif imageur comportant au moins : 25 - une matrice de sources lumineuses sensiblement ponctuelles, réalisée sur un substrat et formant un écran d'affichage ; - une matrice de photo-détecteurs réalisée sur le substrat et entrelacée avec la matrice de sources lumineuses ; - un milieu optique d'épaisseur supérieure au pas des photo- 30 détecteurs de la matrice de photo-détecteurs, recouvrant les sources lumineuses et les 3064112 9 photo-détecteurs, à travers lequel une lumière destinée à être émise par les sources lumineuses est apte à se propager, et formant une surface de capture contre laquelle un élément à imager est destiné à être disposé et une surface de détection sensiblement parallèle à la surface de capture et contre laquelle les matrices de sources lumineuses et 5 de photo-détecteurs sont disposées ; le procédé de capture d'images comportant la mise en oeuvre des étapes suivantes : a) allumage d'une des sources lumineuses ; b) lecture d'au moins une partie des photo-détecteurs recevant des 10 rayons de lumière issus de la source lumineuse allumée et ayant subi une réflexion contre la surface de capture en formant, avec la surface de capture, un angle d'incidence de valeur comprise entre, ou égale à, celle d'un premier angle limite de réfraction défini par l'indice optique du milieu optique et l'indice optique de l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager, et celle d'un deuxième angle limite de réfraction défini par 15 l'indice optique du milieu optique et un indice optique supplémentaire de valeur supérieure à celle de l'indice optique du milieu optique et inférieure ou égale à celle de l'indice optique de l'élément à imager ; c) extinction de la source lumineuse allumée ; les étapes a) à c) étant répétées pour chacune d'une partie des sources 20 lumineuses (104). Les photo-détecteurs lus au cours de l'étape b) peuvent être ceux se trouvant dans une région de la surface de détection de forme annulaire délimitée par les rayons de lumière réfléchis formant, contre la surface de capture, les premier et deuxième angles limites de réfraction. 25 Les photo-détecteurs lus au cours de chaque mise en oeuvre de l'étape b) peuvent délivrer une image partielle de l'élément à imager telle que chacune des images partielles obtenues se recouvre partiellement avec au moins une autre des images partielles de l'élément à imager. 3064112 10 Le procédé peut comporter en outre la mise en oeuvre d'une étape de calcul d'une image finale de l'élément à imager à partir des images partielles de l'élément à imager. Les étapes a) à c) peuvent également être mises en oeuvre pour des 5 sources lumineuses supplémentaires disposées hors de la matrice de sources lumineuses et alignées avec des bissectrices des angles formés par les coins de la matrice de sources lumineuses. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description 10 d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue de dessus schématique d'une partie d'un dispositif imageur, objet de la présente invention, selon un premier mode de réalisation ; 15 - la figure 2 représente le phénomène de réflexion totale frustrée se produisant au sein du dispositif imageur, objet de la présente invention ; - la figure 3 représente le phénomène de réflexion totale frustrée se produisant au sein du dispositif imageur, objet de la présente invention, selon une variante de réalisation ; 20 - la figure 4 représente schématiquement des régions de détection et de capture pouvant être obtenues avec un dispositif imageur, objet de la présente invention ; - les figures 5 à 8 représentent schématiquement différentes phases de capture mises en oeuvre lors d'une acquisition d'image par le dispositif imageur, objet 25 de la présente invention ; - la figure 9 représente une vue de dessus schématique d'une partie d'un autre dispositif imageur ; - la figure 10 représente une vue en coupe schématique d'un dispositif imageur, objet de la présente invention, selon un deuxième mode de réalisation ; 3064112 11 - la figure 11 représente un exemple de réalisation d'un empilement comportant des sources lumineuses de type OLED et des photo-détecteurs de type diode PIN d'un dispositif imageur, objet de la présente invention ; - la figure 12 représente une vue de dessus d'un exemple de 5 réalisation d'un dispositif imageur, objet de la présente invention. Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures décrites ci-après portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas 10 nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. Les différentes possibilités (variantes et modes de réalisation) doivent être comprises comme n'étant pas exclusives les unes des autres et peuvent se combiner entre elles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS 15 On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente une vue de dessus d'une partie d'un dispositif imageur 100 selon un premier mode de réalisation. Dans ce premier mode de réalisation, le dispositif 100 comporte, sur un même substrat 102 de semi-conducteur comprenant par exemple du silicium et du nitrure de gallium (GaN), une pluralité de sources lumineuses 104 sensiblement 20 ponctuelles, correspondant ici à une matrice de LEDs, et une matrice de photo-détecteurs 106, ici des photodiodes. Les matrices de sources lumineuses 104 et de photo-détecteurs 106 sont ici entrelacées, c'est-à-dire que les sources lumineuses 104 sont disposées au sein de la matrice de photo-détecteurs 106, et les photo-détecteurs 106 sont également disposés au sein de la matrice de sources lumineuses 104. Dans ce premier mode de 25 réalisation, le dispositif 100 comporte plusieurs pixels, formant par exemple une matrice de 88 x 88 pixels, comportant chacun une des sources lumineuses 104 et un des photo-détecteurs 106. Les photo-détecteurs 106 correspondent par exemple à des diodes PN ou PIN, ou à des phototransistors réalisés dans le silicium du substrat 102. Les LEDs 104 3064112 12 sont avantageusement réalisées à partir du GaN reporté sur le silicium du substrat 102, ce GaN étant gravé de manière à former les sources lumineuses 104 sensiblement ponctuelles. En variante, les photo-détecteurs 106 peuvent être réalisés sur le substrat 102 après les sources lumineuses 104. 5 En outre, le substrat 102 sur lequel sont réalisées les matrices de LEDs 104 et de photodiodes 106 est recouvert d'un milieu optique 108 (visible sur la figure 2) qui correspond par exemple à une plaque de verre d'épaisseur supérieure à environ 100 um, par exemple de l'ordre de 400 um ou 700 um ou encore 1000 um, et ici collée au substrat 102. 10 En variante, le milieu optique 108 peut comporter du PMMA (dont l'indice optique est égal à environ 1,49), ou tout autre matériau transparent adapté. Un adhésif, possédant avantageusement le même indice optique que celui du milieu optique 108 (ou très proche de celui-ci), peut être présent entre le milieu optique 108 et le substrat 102 qui comporte les LEDs 104 et les photodiodes 106. Il est 15 également possible que le milieu optique 108 soit moulé directement sur le substrat 102. De manière générale, le milieu optique 108 est couplé optiquement au substrat 102 tel qu'il n'y ait pas d'air entre le milieu optique 108 et les photodiodes 106 ainsi qu'entre le milieu optique 108 et les LEDs 104. Le dispositif imageur 100 est destiné à être couplé à un dispositif 20 électronique à affichage, par exemple un smartphone ou une tablette informatique. Ainsi, la matrice de LEDs 104 et de photodiodes 106 forment un dispositif additionnel destiné à être disposé à côté de l'écran d'affichage de ce dispositif, le milieu optique 108 correspondant au verre de protection de cet écran. Bien que non visible sur la figure 1, le dispositif imageur 100 comporte 25 également des moyens de commande et de lecture aptes à commander l'émission lumineuse réalisée par chacune des LEDs 104 et à commander la détection de l'information lumineuse reçue par les photodiodes 106. Ces moyens de commande et de lecture comportent des composants électroniques réalisés par exemple sur le substrat 102. 3064112 13 Lors d'une capture d'image par le dispositif imageur 100, par exemple lors d'une capture d'empreinte digitale d'un doigt posé sur le milieu optique 108, plusieurs LEDs 104 sont allumées successivement, une seule LED 104 étant allumée à la fois. Sur la figure 1, une des LEDs 104 est allumée et est désignée par la référence 110. 5 Cette LED 110 éclaire la peau se trouvant au-dessus du milieu optique 108, sur une surface supérieure du milieu optique 108 appelée surface de capture 109 (visible sur la figure 2). Une région 112 de forme annulaire et formée autour de la LED 110 qui correspond au centre de cette région 112, correspond à la région où la lumière émise par la LED 110 subit une réflexion totale ou non suivant que de la peau soit en contact ou non 10 avec la surface de capture 109. La région 112 est de forme annulaire car la LED 110 correspond à une source lumineuse sensiblement ponctuelle éclairant le milieu optique 108 de manière isotrope. Avant d'atteindre la région 112, les rayons de lumière émis par la LED 110 traversent le milieu optique 108 depuis sa face arrière, appelée surface de détection 15 111, et qui recouvre les LEDs 104 et les photodiodes 106, jusqu'à atteindre sa face avant formant la surface de capture 109. Après avoir atteint la surface de capture 109, une partie de ces rayons (ceux qui ne rencontrent pas de peau présente au-dessus du milieu optique 108) se réfléchissent contre cette surface et traversent de nouveau le milieu optique 108 pour venir éclairer une partie des photodiodes 106 sur la surface de 20 détection 111. Sur l'exemple de la figure 1, les rayons de lumière réfléchis qui formeront l'image destinée à être détectée par ces photodiodes 106 sont inclus, sur la surface de détection 111, dans la région 114 qui est également de forme annulaire et de dimensions plus importantes que celles de la région 112. 25 La figure 2 représente schématiquement ce qui est obtenu d'un point de vue optique au sein du dispositif imageur 100 lorsque la LED 110 est allumée. Les caractéristiques optiques de la réflexion totale frustrée se produisant au niveau de la surface de capture 109 du milieu optique 108 dépend des indices optiques, ou indices de réfraction, des deux milieux formant l'interface 30 considérée, c'est-à-dire ici le milieu optique 108 et l'environnement extérieur. 3064112 14 Lors du fonctionnement du dispositif imageur 100, la valeur de l'indice optique de l'environnement extérieur peut être considérée comme étant égale à une valeur fixe, par exemple égale à 1. Lorsque le milieu optique 108 correspond à du verre, son indice optique 5 n108 est égal à environ 1,51. Ensuite, étant donné que le dispositif imageur 100 est, dans ce premier mode de réalisation, destiné à réaliser une capture d'empreinte digitale, il convient de considérer l'indice optique de la peau, appelé n peau, lorsque de la peau est en contact avec la surface de capture 109 (au niveau d'une crête de l'empreinte), et celui de l'air 10 appelé na,r (au niveau d'une vallée, ou creux, de l'empreinte, ou à côté de la peau). On considère ici de l'air (de valeur égale à 1) mais de manière générale, il convient de prendre en compte l'indice de l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager. La valeur de l'angle critique C, également appelé angle limite de réfraction, qui est celui correspondant à une réfraction de 90° tel que C = arcsin(n1/n2), 15 avec n1 REVENDICATIONS1. Dispositif imageur optique (100) comportant au moins : une matrice de sources lumineuses (104) sensiblement ponctuelles, réalisée sur un substrat (102) et formant un écran d'affichage ; - une matrice de photo-détecteurs (106) réalisée sur le substrat (102) et entrelacée avec la matrice de sources lumineuses (104) ; - un milieu optique (108) d'épaisseur supérieure au pas des photo-détecteurs (106) de la matrice de photo-détecteurs (106), recouvrant les sources lumineuses (104) et les photo-détecteurs (106), à travers lequel une lumière destinée à être émise par les sources lumineuses (104) est apte à se propager, et formant une surface de capture (109) contre laquelle un élément à imager est destiné à être disposé et une surface de détection (111) sensiblement parallèle à la surface de capture (109) et contre laquelle les matrices de sources lumineuses (104) et de photo-détecteurs (106) sont disposées ; - des moyens de commande et de lecture (134, 136, 138, 140) aptes à allumer et éteindre successivement chacune d'une partie des sources lumineuses (104) et, au cours de l'allumage de chacune de ladite partie des sources lumineuses (104), à lire au moins une partie des photo-détecteurs (106) destinés à recevoir des rayons (113, 115) de lumière issus de la source lumineuse (104) allumée et ayant subi une réflexion contre la surface de capture (109) en formant, avec la surface de capture (109), un angle d'incidence estimé en fonction du milieu optique (108) et de l'élément à imager. 2. Dispositif imageur optique (100) selon la revendication 1, dans lequel la valeur de l'angle d'incidence est comprise entre, ou égale à, celle d'un premier angle limite de réfraction défini par l'indice optique du milieu optique (108) et l'indice optique de l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager, et celle d'un deuxième angle limite de réfraction défini par l'indice optique du milieu optique (108) et un indice optique supplémentaire de valeur supérieure à celle de l'indice optique du milieu optique (108) et inférieure ou égale à celle de l'indice optique de l'élément à imager. 3064112 3. Dispositif imageur optique (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les moyens de commande et de lecture (134, 136, 138, 140) sont configurés pour lire, au cours de l'allumage de chacune de ladite partie des sources lumineuses (104), les photo-détecteurs (106) se trouvant dans une région (114) de la 5 surface de détection (111) de forme annulaire délimitée par les rayons (113, 115) de lumière réfléchis formant, contre la surface de capture (109), les premier et deuxième angles limites de réfraction. 4. Dispositif imageur optique (100) selon l'une des revendications 10 précédentes, dans lequel les moyens de commande et de lecture (134, 136, 138, 140) sont configurés tels que les photo-détecteurs (106) lus au cours de l'allumage de chacune de la partie des sources lumineuses (104) délivrent une image partielle de l'élément à imager telle que chacune des images partielles obtenues se recouvre partiellement avec au moins une autre des images partielles de l'élément à imager. 15 5. Dispositif imageur optique (100) selon la revendication 4, comportant en outre des moyens de calcul d'une image finale de l'élément à imager à partir des images partielles de l'élément à imager. 20 6. Dispositif imageur optique (100) selon l'une des revendications précédentes, comportant en outre des sources lumineuses supplémentaires (126) disposées hors de la matrice de sources lumineuses (104) et alignées avec des bissectrices des angles formés par les coins de la matrice de sources lumineuses (104). 25 7. Dispositif imageur optique (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel chaque pixel de l'écran d'affichage comporte une des sources lumineuses (104) et un des photo-détecteurs (106). 8. Dispositif imageur optique (100) selon l'une des revendications 30 précédentes, dans lequel les sources lumineuses (104) sont formées par des LED et les 3064112 36 moyens de commande et de lecture (134, 136, 138, 140) comportent des transistors CMOS, ou dans lequel les sources lumineuses (104) sont de type OLED et les moyens de commande et de lecture (134, 136, 138, 140) comportent des transistors TFT disposés de manière entrelacée avec la matrice de photo-détecteurs (106). 5 9. Dispositif imageur optique (100) selon la revendication 8, dans lequel, lorsque les sources lumineuses (104) sont de type OLED et que les moyens de commande et de lecture (134, 136, 138, 140) comportent des transistors TFT, lesdits transistors TFT sont réalisés sur le substrat (102) qui est transparent et qui forme le milieu 10 optique (108). 10. Dispositif imageur optique (100) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'épaisseur du milieu optique (108) est supérieure à environ 50 um, ou dans lequel le milieu optique (108) comporte une plaque de verre d'épaisseur 15 supérieure ou égale à environ 700 um. 11. Procédé de capture d'images mis en oeuvre avec un dispositif imageur optique (100) comportant au moins : une matrice de sources lumineuses (104) sensiblement ponctuelles, 20 réalisée sur un substrat (102) et formant un écran d'affichage ; - une matrice de photo-détecteurs (106) réalisée sur le substrat (102) et entrelacée avec la matrice de sources lumineuses (104) ; - un milieu optique (108) d'épaisseur supérieure au pas des photo-détecteurs (106) de la matrice de photo-détecteurs (106), recouvrant les sources 25 lumineuses (104) et les photo-détecteurs (106), à travers lequel une lumière destinée à être émise par les sources lumineuses (104) est apte à se propager, et formant une surface de capture (109) contre laquelle un élément à imager est destiné à être disposé et une surface de détection (111) sensiblement parallèle à la surface de capture (109) et contre laquelle les matrices de sources lumineuses (104) et de photo-détecteurs (106) 30 sont disposées ; 3064112 37 le procédé de capture d'images comportant la mise en oeuvre des étapes suivantes : d) allumage d'une des sources lumineuses (104) ; e) lecture d'au moins une partie des photo-détecteurs (106) recevant 5 des rayons (113, 115) de lumière issus de la source lumineuse (104) allumée et ayant subi une réflexion contre la surface de capture (109) en formant, avec la surface de capture (109), un angle d'incidence estimé en fonction du milieu optique (108) et de l'élément à imager ; f) extinction de la source lumineuse (104) allumée ; 10 les étapes a) à c) étant répétées pour chacune d'une partie des sources lumineuses (104). 12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la valeur de l'angle d'incidence est comprise entre, ou égale à, celle d'un premier angle limite de réfraction 15 défini par l'indice optique du milieu optique (108) et l'indice optique de l'atmosphère dans laquelle se trouve l'élément à imager, et celle d'un deuxième angle limite de réfraction défini par l'indice optique du milieu optique (108) et un indice optique supplémentaire de valeur supérieure à celle de l'indice optique du milieu optique (108) et inférieure ou égale à celle de l'indice optique de l'élément à imager. 20 13. Procédé selon l'une des revendications 11 ou 12, dans lequel les photo-détecteurs (106) lus au cours de l'étape b) sont ceux se trouvant dans une région (114) de la surface de détection (111) de forme annulaire délimitée par les rayons (113, 115) de lumière réfléchis formant, contre la surface de capture (109), les premier et 25 deuxième angles limites de réfraction. 14. Procédé selon l'une des revendications 11 à 13, dans lequel les photo-détecteurs (106) lus au cours de chaque mise en oeuvre de l'étape b) délivrent une image partielle de l'élément à imager telle que chacune des images partielles obtenues se 3064112 38 recouvre partiellement avec au moins une autre des images partielles de l'élément à imager. 15. Procédé selon la revendication 14, comportant en outre la mise en 5 oeuvre d'une étape de calcul d'une image finale de l'élément à imager à partir des images partielles de l'élément à imager. 16. Procédé selon l'une des revendications 11 à 15, dans lequel les étapes a) à c) sont également mises en oeuvre pour des sources lumineuses 10 supplémentaires (126) disposées hors de la matrice de sources lumineuses (104) et alignées avec des bissectrices des angles formés par les coins de la matrice de sources lumineuses (104).