Brevet FR3129247A1 — publié le 20230519

Filtre angulaire optique et procédé de fabrication d'un tel filtre La présente description concerne un filtre angulaire optique (13) comprenant : - un premier réseau (31) de microlentilles (41) ; - un deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) revêtant le réseau de microlentilles, une première couche de résine opaque (45) s'étendant latéralement entre les piliers (43) et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers (43), une partie supérieure des flancs des piliers (43) n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque (45) ; - une couche de planarisation transparente (55) revêtant le réseau (33) de piliers transparents (43) ; et - un troisième réseau (35) de régions transparentes (47) entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque (49), revêtant la couche de planarisation (55). Figure pour l'abrégé : Fig. 1H Filtre angulaire optique et procédé de fabrication d'un tel filtre La présente description concerne la réalisation d'un filtre angulaire optique, par exemple destiné à être utilisé dans un dispositif d'acquisition d'images. Un filtre angulaire optique est un dispositif permettant de filtrer un rayonnement incident en fonction de l'incidence de ce rayonnement et ainsi bloquer les rayons dont l'incidence est supérieure à une incidence maximale. Les filtres angulaires sont fréquemment utilisés en association avec des capteurs d'images. Il a notamment été proposé d'utiliser des filtres angulaires optiques dans des dispositifs d'acquisition d'images dans lesquels le capteur d'images occupe une surface relativement importante, par exemple supérieure au centimètre carré, et la distance entre l'objet à imager et la partie photosensible du capteur est relativement faible, par exemple inférieure au centimètre. Il a en particulier été proposé d'utiliser des filtres angulaires optiques dans des dispositifs d'acquisition d'empreintes digitales ou palmaires, par exemple des dispositifs basés sur un capteur d'images comprenant des photodétecteurs organiques. Des exemples de filtres angulaires optiques sont par exemple décrits dans la demande internationale de brevet WO2018/162842, et dans la demande de brevet français FR2013145 du 14 décembre 2020, précédemment déposées par le demandeur. Il serait souhaitable d'améliorer au moins en partie certains aspects des filtres angulaires connus et de leurs procédés de fabrication. En particulier, il serait souhaitable de pouvoir réaliser un filtre angulaire présentant une meilleure sélectivité angulaire que les filtres angulaires connus. Pour cela, un mode de réalisation prévoit un filtre angulaire optique comprenant : - un premier réseau de microlentilles ; - un deuxième réseau de piliers transparents revêtant le réseau de microlentilles, une première couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers, une partie supérieure des flancs des piliers n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque ; - une couche de planarisation transparente revêtant le réseau de piliers transparents ; et - un troisième réseau de régions transparentes entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque, revêtant la couche de planarisation. Selon un mode de réalisation, le plan focal image des microlentilles est situé entre la face supérieure des piliers transparents et la face supérieure de la couche de planarisation transparente. Selon un mode de réalisation, les régions transparentes sont des piliers transparents. Selon un mode de réalisation, une partie supérieure des flancs des piliers du troisième réseau n'est pas revêtue par la deuxième couche de résine opaque. Selon un mode de réalisation, lequel les piliers transparents du deuxième réseau ont une section de surface décroissante en s'éloignant des microlentilles, et les piliers transparents du troisième réseau ont une section de surface croissante en s'éloignant des microlentilles. Selon un mode de réalisation, le filtre angulaire optique comprend un substrat de support transparent, le premier réseau de microlentilles étant disposé du côté de la face inférieure du substrat de support transparent et le deuxième réseau de piliers transparents étant disposé du côté de la face supérieure du substrat de support transparent. Selon un mode de réalisation, le dispositif d'acquisition d'images comporte un capteur d'images et un filtre angulaire optique tel que défini ci-dessus, revêtant une face d'éclairement du capteur. Selon un mode de réalisation, le capteur d'images comprend des photodétecteurs organiques. Un autre mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication d'un filtre angulaire optique, comprenant les étapes successives suivantes : a) déposer une couche d'une résine photosensible négative transparente sur un premier réseau de microlentilles ; b) insoler la couche de résine photosensible négative transparente à travers les microlentilles puis développer ladite couche de résine, de façon à former un deuxième réseau de piliers transparents ; c) déposer une première couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers, une partie supérieure des flancs des piliers n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque ; d) déposer une couche de planarisation transparente revêtant le réseau de piliers transparents ; et e) former un troisième réseau de régions transparentes entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque, revêtant la couche de planarisation. Selon un mode de réalisation, l'étape e) comprend les étapes successives suivantes : - déposer une autre couche d'une résine photosensible négative transparente sur la face supérieure de la couche de planarisation ; - insoler ladite autre couche de résine photosensible négative transparente à travers les microlentilles et les piliers transparents du deuxième réseau puis développer ladite autre couche de résine, de façon à former un troisième réseau de piliers transparents ; et - déposer une deuxième couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers du troisième réseau. Selon un mode de réalisation, la couche de planarisation est en une résine photosensible négative transparente, le procédé comprenant une étape d'insolation de ladite couche de planarisation sur toute sa surface, par sa face opposée aux microlentilles. Selon un mode de réalisation, la couche de planarisation est en le même matériau que les piliers transparents du deuxième réseau. Selon un mode de réalisation, le premier réseau de microlentilles est disposé du côté de la face inférieure d'un substrat de support transparent, et, à l'étape a), la couche de résine photosensible négative transparente est déposée sur la face supérieure du substrat de support transparent. Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la est une vue en coupe schématique et partielle d'un exemple d'un dispositif d'acquisition d'images comportant un filtre angulaire optique selon un mode de réalisation ; ; ; ; ; ; ; ; ; les figures 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F, 2G et 2H sont des vues en coupe schématiques et partielles illustrant des étapes successives d'un exemple d'un procédé de fabrication d'un filtre angulaire optique selon un mode de réalisation ; la est une vue en coupe schématique et partielle illustrant le fonctionnement d'un exemple d'un filtre angulaire optique ; la est un diagramme illustrant la réponse angulaire du filtre angulaire optique de la ; la est une vue en coupe schématique et partielle illustrant le fonctionnement d'un exemple d'un filtre angulaire optique selon un mode de réalisation ; et la est un diagramme illustrant la réponse angulaire du filtre angulaire optique de la . Filtre angulaire optique (13) comprenant : - un premier réseau (31) de microlentilles (41) ; - un deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) revêtant le réseau de microlentilles, une première couche de résine opaque (45) s'étendant latéralement entre les piliers (43) et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers (43), une partie supérieure des flancs des piliers (43) n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque (45) ; - une couche de planarisation transparente (55) revêtant le réseau (33) de piliers transparents (43) ; et - un troisième réseau (35) de régions transparentes (47) entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque (49), revêtant la couche de planarisation (55). Filtre angulaire optique (13) selon la revendication 1, dans lequel le plan focal image des microlentilles (41) est situé entre la face supérieure des piliers transparents (43) et la face supérieure de la couche de planarisation transparente (55). Filtre angulaire optique (13) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel lesdites régions transparentes (47) sont des piliers transparents (47). Filtre angulaire optique (13) selon la revendication 3, dans lequel une partie supérieure des flancs des piliers (47) du troisième réseau (35) n'est pas revêtue par ladite deuxième couche de résine opaque (49). Filtre angulaire optique (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les piliers transparents (43) du deuxième réseau (33) ont une section de surface décroissante en s'éloignant des microlentilles (41), et les piliers transparents (47) du troisième réseau ont une section de surface croissante en s'éloignant des microlentilles (41). Filtre angulaire optique (13) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, comprenant un substrat de support transparent (51), le premier réseau (31) de microlentilles (41) étant disposé du côté de la face inférieure du substrat de support transparent (51) et le deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) étant disposé du côté de la face supérieure du substrat de support transparent (51). Dispositif d'acquisition d'images comportant un capteur d'images (11) et un filtre angulaire optique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, revêtant une face d'éclairement du capteur. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel le capteur d'images (11) comprend des photodétecteurs (15) organiques. Procédé de fabrication d'un filtre angulaire optique (13), comprenant les étapes successives suivantes : a) déposer une couche d'une résine photosensible négative transparente (430) sur un premier réseau (31) de microlentilles (41) ; b) insoler la couche de résine photosensible négative transparente (430) à travers les microlentilles (41) puis développer ladite couche de résine, de façon à former un deuxième réseau (33) de piliers transparents (43) ; c) déposer une première couche de résine opaque s'étendant latéralement entre les piliers (43) et revêtant une partie inférieure des flancs des piliers (43), une partie supérieure des flancs des piliers (43) n'étant pas revêtue par ladite première couche de résine opaque (45) ; d) déposer une couche de planarisation transparente (55) revêtant le réseau (33) de piliers transparents (43) ; et e) former un troisième réseau (35) de régions transparentes (47) entourées latéralement par une deuxième couche de résine opaque (49), revêtant la couche de planarisation (55). Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'étape e) comprend les étapes successives suivantes : - déposer une autre couche d'une résine photosensible négative transparente (470) sur la face supérieure de la couche de planarisation (55) ; - insoler ladite autre couche de résine photosensible négative transparente (470) à travers les microlentilles (41) et les piliers transparents (43) du deuxième réseau (33) puis développer ladite autre couche de résine, de façon à former un troisième réseau (35) de piliers transparents (47) ; et - déposer une deuxième couche de résine opaque (49) s'étendant latéralement entre les piliers (47) du troisième réseau (35). Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la couche de planarisation (55) est en une résine photosensible négative transparente, le procédé comprenant une étape d'insolation de ladite couche de planarisation (55) sur toute sa surface, par sa face opposée aux microlentilles (41). Procédé selon la revendication 11, dans lequel la couche de planarisation (55) est en le même matériau que les piliers transparents (43) du deuxième réseau (33). Procédé selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le premier réseau (31) de microlentilles (41) est disposé du côté de la face inférieure d'un substrat de support transparent (51), et dans lequel, à l'étape a), la couche de résine photosensible négative transparente (430) est déposée sur la face supérieure du substrat de support transparent (51).