Brevet FR3131421A1 — publié le 20230630

Capteur d'images et procédé de commande d'un tel capteur La présente description concerne un capteur d'images comportant une matrice de pixels arrangés selon des lignes et des colonnes, un circuit de commande et un circuit de lecture, dans lequel, lors d'une phase d'acquisition : – le circuit de commande est configuré pour balayer séquentiellement toutes les lignes de pixels de la matrice et transférer, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels de la ligne vers le circuit de lecture ; et – le circuit de lecture est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'au moins une sous-plage (501) de lignes de pixels à l'aplomb de laquelle au moins un doigt (401) a été préalablement détecté. Figure pour l'abrégé : Fig. 5 Capteur d'images et procédé de commande d'un tel capteur La présente description concerne de façon générale le domaine des capteurs d'images, et vise plus particulièrement un capteur d'images destiné à être intégré dans un dispositif électronique configuré pour acquérir des empreintes digitales, ou capteur d'empreintes digitales. La présente description vise en outre un procédé de commande d'un tel capteur d'images. Diverses applications sont susceptibles de tirer profit d'un capteur d'empreintes digitales. Un tel capteur peut par exemple être intégré dans un téléphone mobile, une tablette tactile, une montre ou un bracelet connecté, etc. Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des capteurs d'empreintes digitales connus et de leurs procédés de commande. Un mode de réalisation vise plus particulièrement à réduire une durée d'acquisition d'empreintes digitales d'un utilisateur d'un dispositif électronique. Pour cela, un mode de réalisation prévoit un capteur d'images comportant une matrice de pixels arrangés selon des lignes et des colonnes, un circuit de commande et un circuit de lecture, dans lequel, lors d'une phase d'acquisition : – le circuit de commande est configuré pour balayer séquentiellement toutes les lignes de pixels de la matrice et transférer, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels de la ligne vers le circuit de lecture ; et – le circuit de lecture est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'au moins une sous-plage de lignes de pixels à l'aplomb de laquelle au moins un doigt a été préalablement détecté. Selon un mode de réalisation, le capteur est configuré pour, lors d'une phase de détection préalable à la phase d'acquisition, estimer une position dudit au moins un doigt par rapport aux lignes de pixels de la matrice. Selon un mode de réalisation, le capteur d'images comprend en outre un capteur tactile, dans lequel, lors de la phase de détection, la position dudit au moins un doigt par rapport aux lignes de pixels de la matrice est estimée au moyen du capteur tactile. Selon un mode de réalisation, le capteur tactile est une dalle tactile capacitive. Selon un mode de réalisation, lors de la phase de détection, la position dudit au moins un doigt par rapport aux lignes de pixels de la matrice est estimée au moyen de la matrice de pixels, et, lors de la phase de détection : – le circuit de commande est configuré pour transférer séquentiellement, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels de la matrice vers le circuit de lecture ; et – le circuit de lecture est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant de certaines lignes de pixels et pour déduire, à partir de données provenant de l'intégration de ces charges, la présence dudit au moins un doigt à l'aplomb d'une ou plusieurs lignes de pixels de la matrice. Selon un mode de réalisation, les lignes de pixels dont les charges photogénérées sont intégrées par le circuit de lecture lors de la phase de détection sont espacées de façon régulière. Selon un mode de réalisation, lors de la phase d'acquisition, le circuit de lecture est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'une seule sous-plage de lignes de pixels à l'aplomb de laquelle un seul doigt a été préalablement détecté. Selon un mode de réalisation, lors de la phase d'acquisition, le circuit de lecture est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'exactement quatre sous-plages de lignes de pixels à l'aplomb desquelles exactement quatre doigts ont été respectivement détectés au préalable. Selon un mode de réalisation, chaque pixel de la matrice comporte un photodétecteur relié à un nœud de stockage de charges et un transistor de transfert des charges stockées audit nœud vers le circuit de lecture. Selon un mode de réalisation, le circuit de commande comporte, pour chaque ligne de pixels de la matrice, un commutateur relié à une borne de commande des transistors de transfert des pixels de ladite ligne. Selon un mode de réalisation, le circuit de lecture comporte, pour chaque colonne de pixels de la matrice, un circuit d'intégration des charges photogénérées relié à une borne de conduction des transistors de transfert des pixels de ladite colonne. Selon un mode de réalisation, le photodétecteur est un photodétecteur organique. Selon un mode de réalisation, la matrice de pixels comprend au moins huit cent lignes de pixels. Un mode de réalisation prévoit un capteur d'empreintes digitales comportant un capteur d'images tel que décrit. Un mode de réalisation prévoit un procédé de commande d'un capteur d'images comportant une matrice de pixels, un circuit de commande et un circuit de lecture, le procédé comprenant, lors d'une phase d'acquisition, les étapes suivantes : a) balayer séquentiellement toutes les lignes de pixels de la matrice au moyen du circuit de commande et transférer séquentiellement, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels de la ligne vers le circuit de lecture ; et b) intégrer, par le circuit de lecture, uniquement les charges photogénérées provenant d'au moins une sous-plage de lignes de pixels à l'aplomb de laquelle au moins un doigt a été préalablement détecté. 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 un schéma électrique illustrant, de façon partielle, un exemple de capteur d'images du type auquel s'appliquent, à titre d'exemple, des modes de réalisation décrits ; la est un schéma électrique illustrant un exemple de réalisation d'un circuit d'intégration de charges du capteur d'images de la ; la est un chronogramme illustrant, de façon schématique et partielle, des étapes successives d'un procédé de commande du capteur d'images de la selon un mode de réalisation ; la illustre, de façon schématique et partielle, un exemple de phase de détection d'un doigt à l'aplomb du capteur d'images de la ; la illustre, de façon schématique et partielle, un exemple de phase d'acquisition du procédé de commande de la ; et la illustre, de façon schématique et partielle, un autre exemple de phase d'acquisition du procédé de commande de la . Capteur d'images (100) comportant une matrice (101) de pixels (PIX) arrangés selon des lignes et des colonnes, un circuit de commande (117) et un circuit de lecture (119), dans lequel, lors d'une phase d'acquisition (307) : – le circuit de commande (117) est configuré pour balayer séquentiellement toutes les lignes de pixels (PIX) de la matrice (101) et transférer, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels de la ligne vers le circuit de lecture (119) ; et – le circuit de lecture (119) est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'au moins une sous-plage (501 ; 603) de lignes de pixels à l'aplomb de laquelle au moins un doigt (401 ; 601) a été préalablement détecté. Capteur selon la revendication 1, configuré pour, lors d'une phase de détection préalable à la phase d'acquisition (307), estimer une position dudit au moins un doigt (401 ; 601) par rapport aux lignes de pixels (PIX) de la matrice (101). Capteur selon la revendication 2, comprenant en outre un capteur tactile, dans lequel, lors de la phase de détection, la position dudit au moins un doigt (401 ; 601) par rapport aux lignes de pixels (PIX) de la matrice (101) est estimée au moyen du capteur tactile. Capteur selon la revendication 3, dans lequel le capteur tactile est une dalle tactile capacitive. Capteur selon la revendication 2, dans lequel, lors de la phase de détection, la position dudit au moins un doigt (401 ; 601) par rapport aux lignes de pixels (PIX) de la matrice (101) est estimée au moyen de la matrice de pixels (PIX), et dans lequel, lors de la phase de détection : – le circuit de commande (117) est configuré pour transférer séquentiellement, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels (PIX) de la matrice (101) vers le circuit de lecture (119) ; et – le circuit de lecture est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant de certaines lignes (L) de pixels et pour déduire, à partir de données provenant de l'intégration de ces charges, la présence dudit au moins un doigt (401 ; 601) à l'aplomb d'une ou plusieurs lignes de pixels de la matrice. Capteur selon la revendication 5, dans lequel les lignes (L) de pixels (PIX) dont les charges photogénérées sont intégrées par le circuit de lecture (119) lors de la phase de détection sont espacées de façon régulière. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, lors de la phase d'acquisition, le circuit de lecture (119) est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'une seule sous-plage (501) de lignes de pixels (PIX) à l'aplomb de laquelle un seul doigt (401) a été préalablement détecté. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel, lors de la phase d'acquisition, le circuit de lecture (119) est configuré pour intégrer uniquement les charges photogénérées provenant d'exactement quatre sous-plages (603) de lignes de pixels (PIX) à l'aplomb desquelles exactement quatre doigts (601) ont été respectivement détectés au préalable. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel chaque pixel (PIX) de la matrice (101) comporte un photodétecteur (103) relié à un nœud (107) de stockage de charges et un transistor (109) de transfert des charges stockées audit nœud vers le circuit de lecture (119). Capteur selon la revendication 9, dans lequel le circuit de commande (117) comporte, pour chaque ligne de pixels (PIX) de la matrice (101), un commutateur (121) relié à une borne de commande des transistors (109) de transfert des pixels de ladite ligne. Capteur selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le circuit de lecture (119) comporte, pour chaque colonne de pixels (PIX) de la matrice (101), un circuit (129) d'intégration des charges photogénérées relié à une borne de conduction des transistors (109) de transfert des pixels de ladite colonne. Capteur selon l'une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel le photodétecteur (103) est un photodétecteur organique. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, dans lequel la matrice (101) de pixels (PIX) comprend au moins huit cent lignes de pixels. Capteur d'empreintes digitales comportant un capteur d'images (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13. Procédé de commande d'un capteur d'images (100) comportant une matrice (101) de pixels (PIX), un circuit de commande (117) et un circuit de lecture (119), le procédé comprenant, lors d'une phase d'acquisition (307), les étapes suivantes : a) balayer séquentiellement toutes les lignes de pixels (PIX) de la matrice (101) au moyen du circuit de commande et transférer séquentiellement, ligne par ligne, des charges photogénérées dans les pixels de la ligne vers le circuit de lecture ; et b) intégrer, par le circuit de lecture, uniquement les charges photogénérées provenant d'au moins une sous-plage (501 ; 603) de lignes de pixels à l'aplomb de laquelle au moins un doigt (401 ; 601) a été préalablement détecté.