Brevet FR3129526A1 — publié le 20230526

Capteur d'image La présente description concerne un procédé de lecture d'un capteur d'image comprenant une matrice de pixels dans laquelle chaque pixel (Pi) est formé dans une portion d'un substrat isolée électriquement d'autres portions du substrat, et comprenant au moins : - un photodétecteur (PDi) ; - un transistor de transfert (TGi) ; et - un circuit de lecture comportant un ou plusieurs transistors, le ou lesdits transistors du circuit de lecture étant formés dans et sur au moins un caisson de ladite portion, dans lequel la lecture du photodétecteur (PDi) d'un pixel (Pi) d'une ligne courante utilise au moins un transistor du circuit de lecture d'un pixel d'au moins une ligne précédente, le caisson du pixel de la ligne précédente étant polarisé avec une première tension supérieure à une deuxième tension de polarisation du caisson du pixel de la ligne courante. Figure pour l'abrégé : Fig. 1 Capteur d'image La présente description concerne de façon générale les systèmes et dispositifs électroniques, et de façon plus particulière les capteurs d'image. La présente description concerne plus précisément, les capteurs d'image comprenant des matrices de pixels. Un capteur d'image est un circuit ou composant électronique photosensible servant à convertir un rayonnement électromagnétique, par exemple un rayonnement visible, ultraviolet ou infrarouge, en un signal électrique. De nos jours, les capteurs d'image peuvent comprendre une ou plusieurs matrices de pixels, chaque pixel comprenant un photodétecteur adapté à convertir la lumière qu'il absorbe en une grandeur mesurable, par exemple, un courant ou une tension électrique. Cette ou ces matrices sont généralement accompagnées de différents circuits de commande, de lecture, d'alimentation, etc. Il serait souhaitable d'améliorer, au moins en partie, certains aspects des capteurs d'image connus. Il existe un besoin pour des capteurs d'image consommant moins d'énergie. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des capteurs d'image connus. Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des procédés de lecture connus de photodétecteurs d'un capteur d'image. Un mode de réalisation prévoit un procédé de lecture d'un capteur d'image comprenant une matrice de pixels dans laquelle chaque pixel est formé dans une portion d'un substrat isolée électriquement d'autres portions du substrat, et comprenant au moins : - un photodétecteur ; - un transistor de transfert ; et - un circuit de lecture comportant un ou plusieurs transistors, le ou lesdits transistors du circuit de lecture étant formés dans et sur au moins un caisson de ladite portion, dans lequel la lecture du photodétecteur d'un pixel d'une ligne courante utilise au moins un transistor du circuit de lecture d'un pixel d'au moins une ligne précédente, le caisson du pixel de la ligne précédente étant polarisé avec une première tension supérieure à une deuxième tension de polarisation du caisson du pixel de la ligne courante. Selon un mode de réalisation, la différence entre lesdites première et deuxième tensions est comprise entre 0,25 et 1 V. Selon un mode de réalisation, la lecture du photodétecteur du pixel de la ligne précédente a été réalisée avant la lecture du photodétecteur de la ligne courante. Selon un mode de réalisation, le capteur d'image comprend un premier circuit adapté à polariser les caissons des pixels de la matrice ligne par ligne. Selon un mode de réalisation, le premier circuit comporte un registre à décalage. Selon un mode de réalisation, le ou lesdits transistors du circuit de lecture sont un transistor MOS à canal P. Selon un mode de réalisation, le substrat est dopé de type P, et le caisson est dopé de type N. Selon un mode de réalisation, la lecture du photodétecteur d'un pixel d'une ligne de rang i utilise au moins un premier transistor d'un circuit de lecture d'un pixel d'une ligne de rang i-1, et au moins un deuxième transistor d'un circuit de lecture d'un pixel d'une ligne de rang i-2, le caisson du pixel de la ligne de rang i-2 étant polarisé avec une troisième tension supérieure à la deuxième tension de polarisation du caisson du pixel de la ligne de rang i. Selon un mode de réalisation, le circuit de lecture d'un pixel comprend un transistor de réinitialisation, un transistor de lecture, et un transistor de sélection. Selon un mode de réalisation, ledit premier transistor est le transistor de réinitialisation, et ledit au moins un deuxième transistor comprend le transistor monté en suiveur de tension, et/ou le transistor de sélection de ligne. Selon un mode de réalisation, la troisième tension est égale à la première tension. Capteur d'image adapté à mettre en oeuvre le procédé de lecture décrit précédemment. 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 représente un schéma électrique équivalent de pixels d'un mode de réalisation d'un capteur d'image ; la représente, schématiquement, une vue en coupe d'un pixel du capteur d'image de la ; la représente, schématiquement, une vue de dessus d'un pixel du type d'un pixel du capteur d'image de la ; la représente des chronogrammes illustrant un mode de mise en oeuvre d'un procédé de lecture d'un pixel du capteur d'image de la ; la illustre, très schématiquement, un agencement matriciel d'un capteur d'image du type de celui de la ; la représente un schéma électrique équivalent de quatre pixels d'une même colonne d'un autre mode de réalisation d'un capteur d'image ; et la représente des chronogrammes illustrant un mode de mise en oeuvre d'un procédé de lecture des pixels du capteur d'image de la . Procédé de lecture d'un capteur d'image comprenant une matrice de pixels dans laquelle chaque pixel (Pi) est formé dans une portion (203) d'un substrat (201) isolée électriquement d'autres portions (203) du substrat (201), et comprenant au moins : - un photodétecteur (PDi) ; - un transistor de transfert (TGi) ; et - un circuit de lecture comportant un ou plusieurs transistors, le ou lesdits transistors du circuit de lecture étant formés dans et sur au moins un caisson (219) de ladite portion (203), dans lequel la lecture du photodétecteur (PDi) d'un pixel (Pi) d'une ligne courante utilise au moins un transistor du circuit de lecture d'un pixel d'au moins une ligne précédente, le caisson (219) du pixel de la ligne précédente étant polarisé avec une première tension (V3) supérieure à une deuxième tension de polarisation (V2) du caisson du pixel de la ligne courante. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la différence entre lesdites première et deuxième tensions (V3, V2) est comprise entre 0,25 et 1 V. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la lecture du photodétecteur du pixel de la ligne précédente a été réalisée avant la lecture du photodétecteur de la ligne courante. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le capteur d'image comprend un premier circuit (505) adapté à polariser les caissons (209) des pixels (Pi) de la matrice ligne par ligne. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le premier circuit (505) comporte un registre à décalage. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le ou lesdits transistors (RSTi, SFi, RSi) du circuit de lecture sont un transistor MOS à canal P. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le substrat (201) est dopé de type P, et le caisson (219) est dopé de type N. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel la lecture du photodétecteur (PDi) d'un pixel (Pi) d'une ligne de rang i utilise au moins un premier transistor (RSTi) d'un circuit de lecture d'un pixel (Pi-1) d'une ligne de rang i-1, et au moins un deuxième transistor (SFi, RSi) d'un circuit de lecture d'un pixel (Pi-2) d'une ligne de rang i-2, le caisson (219) du pixel (Pi-2) de la ligne de rang i-2 étant polarisé avec une troisième tension (V3) supérieure à la deuxième tension (V2) de polarisation du caisson (219) du pixel (Pi) de la ligne de rang i. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le circuit de lecture d'un pixel (Pi) comprend un transistor (RSTi) de réinitialisation, un transistor de lecture (SFi), et un transistor (RSi) de sélection. Procédé selon les revendications 8 et 9, dans lequel ledit premier transistor est le transistor de réinitialisation (RSTi), et ledit au moins un deuxième transistor comprend le transistor (SFi) monté en suiveur de tension, et/ou le transistor (RSi) de sélection de ligne. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 à 10, dans lequel la troisième tension (V3) est égale à la première tension. Capteur d'image adapté à mettre en oeuvre le procédé de lecture selon l'une quelconque des revendications 1 à 11.