INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Chaque détecteur photosensible 10a, 10b, 10c et 10d comprend un substrat, respectivement 12a, 12b, 12c et 12d qui peut être de toute nature comme par exemple du verre ou un matériau organique tel que le polyimide. Un avantage de l’invention est de permettre l’utilisation de substrats ayant des propriétés mécaniques très diverses, comme par exemple un substrat souple et/ou un substrat ne pouvant supporter des températures importantes. Par exemple les substrats à base de polyimide ne peuvent pas supporter des températures typiquement supérieures à 200°C. Il est bien entendu possible de mettre en œuvre un substrat mécaniquement plus rigide et/ou pouvant supporter des températures plus élevées.
Chaque détecteur photosensible 10a, 10b, 10c et 10d comprend plusieurs pixels organisés en matrice de lignes et de colonnes. Les pixels sont répartis de façon régulière sur le substrat du détecteur, chacun occupant une zone du substrat. Les zones sont considérées adjacentes et sont représentées sur les figures 1a à 1d sous forme de carrés en pointillés. Quatre pixels 14, 16, 18 et 20 sont représentés sur chacune des figures 1a à 1d. Le motif de ces quatre pixels est répété pour former la surface photosensible du détecteur respectif.
Chaque pixel comprend au moins un composant photosensible, par exemple une photodiode, un phototransistor, une photorésistance, un photoconducteur... Chaque pixel peut également comprendre d’autres composants électroniques comme des transistors permettant notamment la sélection du pixel pour sa lecture, sa remise à zéro, une amplification du signal issu du composant photosensible. Des fonctions plus évoluées peuvent également être intégrées à chaque pixel, comme un convertisseur analogique numérique, un circuit d’injection de contre charges... A titre d’exemple, on peut citer les demandes de brevet WO 2015/063156, et WO 2020/127180, toutes deux déposées au nom de la demanderesse, où différents types de pixels sont décrits.
Chaque pixel comprend en outre des portions de pistes électriques permettant d’alimenter et de piloter le pixel considéré et permettant d’en extraire le signal utile qui peut être analogique ou déjà numérisé dans le pixel. Dans le cas d’un signal analogique, la valeur de ce signal peut être portée par une tension un courant ou une charge électrique. Dans le détecteur, les portions de pistes des pixels d’une même rangée, ligne ou colonne, sont continues et sont reliées soit à des modules de pilotage, soit à des modules de lecture situés généralement hors de la surface photosensible du détecteur. Plus précisément, les modules de pilotage permettant notamment de piloter les pixels sont par exemple disposés en extrémité des lignes de pixels et les modules de lecture sont par exemple disposés en extrémité des colonnes de pixels. Les appellations lignes et colonnes sont purement conventionnelles et il est tout à fait possible d’inverser ces appellations. Certaines pistes de ligne ou de colonne peuvent porter des tensions d’alimentation des pixels. Toute autre disposition des modules de pilotage et de lecture est bien entendue possible. Il est par exemple possible de placer les deux types de module d’un même côté ou sur des côtés opposés de la zone photosensible
Pour la mise en œuvre de l’invention, pour chaque pixel, on distingue d’une part les portions de pistes et d’autre part les éléments photosensibles. Les pistes sont réalisées directement sur le substrat considéré, 12a, 12b, 12c ou 12d. Les éléments photosensibles comprenant des composants photosensibles et éventuellement d’autres composants électroniques sont réalisés à part sur un ou plusieurs substrats indépendants du substrat du détecteur. Ce ou ces substrats indépendants seront appelés par la suite, micro-substrat. Après réalisation des composants photosensibles sur leur micro-substrat, ceux-ci sont transférés vers le substrat du détecteur en les reliant aux pistes présentes sur le substrat du détecteur.
Sur la , deux pistes 22 et 24 sont associées à chaque ligne de pixels et deux pistes 26 et 28 sont associées à chaque colonne de pixels. Chaque pixel 14, 16, 18 et 20 comprend un élément photosensible formé d’un composant photosensible disposé sur son propre micro-substrat. Sur la , les quatre éléments photosensibles sont identiques et portent le repère 30. Comme évoqué plus haut, en complément du composant photosensible, d’autres composants peuvent être disposés sur le micro-substrat de chaque pixel. Les pistes 22 et 24 circulent en partie haute de leur ligne de pixels respective et les pistes 26 et 28 circulent en partie droite de leur ligne de pixels respective. Des liaisons électriques entre les pistes et les éléments photosensibles 30 sont prévues entre les lignes et les colonnes respectives.
Les figures 1b, 1c et 1d, représentent un cas particulier où un élément photosensible 32 porte quatre composants photosensibles appartenant chacun à un pixel et éventuellement d’autres composants directement associés aux composants photosensibles. L’association des autres composants peut être individuelle, c’est à dire à chaque composant photosensible est associé ses propres composants, ou collective, c’est-à-dire que les autres composants sont mutualisés pour plusieurs composants photosensibles, en l’occurrence pour quatre composants. Dans l’exemple représenté sur la , les pistes 22 et 24 circulent en partie haute de l’élément photosensible 32 et les pistes 26 et 28 circulent en partie droite du micro-substrat 32. Dans l’exemple représenté sur la , la piste 22 circule en partie haute de l’élément photosensible 32 et la piste 24 circule en partie basse de l’élément photosensible 32. La piste 26 circule en partie droite de l’élément photosensible 32 et la piste 28 circule en partie gauche de l’élément photosensible 32. Dans l’exemple représenté sur la , on retrouve les deux pistes 22 et 24 circulant en partie haute de l’élément photosensible 32 et les pistes 26 et 28 circulant en partie droite de l’élément photosensible 32. En complément, deux pistes 34 et 36 circulent en partie basse de l’élément photosensible 32 et deux pistes 38 et 40 circulent en partie gauche de l’élément photosensible 32.
La représente le détecteur photosensible 10a en coupe partielle dans un plan perpendiculaire au substrat 12a. Plusieurs éléments photosensibles 30 y apparaissent. Sur la , les éléments photosensibles peuvent être disposés pratiquement bords à bord sur le substrat 12a. La limite de proximité des éléments photosensibles 30 peut être donnée par l’empilage des tolérances dimensionnelles permettant le bon positionnement des éléments photosensibles 30 sur le substrat 12a, notamment pour permettre leur raccordement aux pistes. On peut également tenir compte des déformations possibles du détecteur photosensible 10a dans son ensemble dont la dilatation thermique différentielle et la souplesse générale que l’on souhaite obtenir pour le substrat 12a. La disposition bord à bord des éléments photosensibles 30 permet d’augmenter la surface utile de détection photosensible en maximisant la surface de chaque composant photosensible.
Les éléments photosensibles 30 sont raccordés électriquement aux pistes circulant sur le substrat 12a chacun au moyen de plots : 42 et 44. Les plots 42 sont raccordés à une piste 22 passant dans le plan de coupe. Les plots 44, en arrière du plan de coupe sont raccordés à une autre piste, par exemple 44 également située en arrière du plan de coupe. Les pistes 26 et 28 sont par exemple disposées sur une face 46 du substrat 12a opposée à la face 48 portant les pistes 22 et 24 et les éléments photosensibles 30. Les pistes 26 et 28 sont également raccordées aux éléments photosensibles 30 par l’intermédiaire de trous métallisés traversant le substrat 12a et de plots situés en arrière du plan de coupe. Le substrat 12a peut porter directement, sans micro-substrat, quelques composants électroniques, comme illustré sur la par le composant 50. Il peut s’agir de composants isolés ou de modules plus complexes tels que des modules de pilotage des pixels et émettant des signaux transmis aux pixels par les pistes, par exemple 22 et 24. Les modules de pilotage peuvent comprendre des registres à décalage permettant un pilotage séquentiel par exemple des lignes de pixels. Le substrat 12a peut également porter directement, sans micro-substrat, des circuits de lecture des différents pixels.
Alternativement, à la réalisation directe des modules de pilotage et de lecture directement sur le substrat 12a, les modules peuvent également être réalisés chacun sur un micro-substrat qui lui est propre. Ces modules sont reportés sur le substrat 12a de la même façon que les éléments photosensibles 30.
La variante de la peut bien entendu être adaptée aux autres exemples de détecteurs photosensibles 10b, 10c et 10d.
Le détecteur photosensible selon l’invention peut être configuré pour détecter directement le rayonnement incident auquel il est sensible. Les composants photosensibles sont alors choisis pour être directement sensibles à la longueur d’onde du rayonnement incident. Par exemple, dans le cas de détecteur d’imagerie X, il est possible de mettre en œuvre des photoconducteurs directement sensibles au rayonnement X. Toujours en imagerie X, il est possible de mettre en œuvre des composants photosensibles sensibles à une autre bande de longueur d’onde, telle qu’en lumière visible et d’intercaler un scintillateur entre le rayonnement incident et les composants photosensibles. Le scintillateur convertit les photons X reçus en photons visibles. Le scintillateur est par exemple réalisé à base d’iodure de césium reconnu pour ses propriétés de conversion.
Il est par exemple possible de réaliser un scintillateur 60 sur un substrat dédié 62. L’iodure de césium 64 est alors déposé sur le substrat 62. Le scintillateur 60 est alors rapporté sur les éléments photosensibles 30 après leur mise en place sur le substrat 12a.
La représente une configuration particulière du détecteur mettant en œuvre un second scintillateur 66 disposé sur la face 46 du substrat 12a du détecteur photosensible. Le scintillateur 66 peut être réalisé sur un substrat dédié 68 sur lequel on fait croitre le matériau actif 70 réalisant la conversion. Alternativement il est possible de faire croitre le matériau actif 70 directement sur le substrat 12a.
Cette disposition à deux scintillateurs associés à un substrat 12a transparent et à des éléments photosensibles 30 également transparents permet de récupérer des photons X ayant traversé le premier scintillateur 60 sans être convertis en lumière visible pour les convertir dans le second scintillateur 66 et en renvoyer la lumière convertie vers les éléments photosensibles en traversant le substrat 12a et les micro-substrats des éléments photosensibles 30. Cette configuration permet d’améliorer le compromis absorption/résolution spatiale. Cette configuration présente aussi un intérêt particulier en spectroscopie en opérant une séparation spectrale au moyen d’éléments photosensibles orientés soit vers le premier scintillateur 60 soit vers le second 66.
En mettant en œuvre l’invention, le choix du substrat 12a peut se faire indépendamment de celui des éléments photosensibles 30 spécialement adaptés à la réalisation des éléments photosensibles. Il par exemple possible de réaliser le substrat 12a dans un matériau fin et transparent à la fois au rayonnement incident X et au rayonnement lumineux émis par le second scintillateur 66.
représente un dispositif de capture d’empreinte biométrique selon l’invention, fixé contre un mur.
représente le même dispositif que sur la , différents éléments constitutifs étant référencés,
représente un premier mode de réalisation du dispositif de capture d’empreinte biométrique selon l’invention.
représente un plan de positionnement naturel pour une main au sein du dispositif de la .
illustre une vue de côté d’une première variante d’un premier mode de réalisation.
illustre une vue de côté d’une deuxième variante du premier mode de réalisation.
illustre une vue de côté d’une troisième variante du premier mode de réalisation.
illustre une vue de côté d’une quatrième variante du premier mode de réalisation.
illustre une vue de côté d’une cinquième variante du premier mode de réalisation.
illustre une vue de côté d’une sixième variante du premier mode de réalisation.
illustre une vue de face d’une première variante d’un deuxième mode de réalisation.
illustre une vue de côté de la première variante du deuxième mode de réalisation,
illustre une vue de face d’une deuxième variante du deuxième mode de réalisation.
illustre une vue de côté de la deuxième variante du deuxième mode de réalisation.
représente un dispositif de capture d’empreinte biométrique comprenant trois visières de blocage opaques anti-éblouissement.
représente une main d’utilisateur introduite dans le dispositif de la , pour une acquisition d’image d’empreinte de paume d’une main.
est une vue schématique du système de la dans un troisième mode de fonctionnement,
est une vue schématique du système de la dans un quatrième mode de fonctionnement,
est une vue schématique d’un deuxième exemple de système de conditionnement thermique selon l’invention, selon une première variante,
est une vue schématique du deuxième exemple de système de conditionnement thermique selon l’invention, selon une deuxième variante,
est une vue schématique d’un troisième exemple de système de conditionnement thermique selon l’invention, dans un premier mode de fonctionnement,
est une vue schématique du système de la dans un deuxième mode de fonctionnement,
] est une vue schématique d’un quatrième système de conditionnement thermique selon l’invention, dans un premier mode de fonctionnement,
est une vue schématique du système de la dans un deuxième mode de fonctionnement.
Afin de faciliter la lecture des figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre et on peut intervertir les dénominations.
Dans la description qui suit, le terme " un premier élément en amont d'un deuxième élément " signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, d'un fluide. De manière analogue, le terme " un premier élément en aval d'un deuxième élément " signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, du fluide considéré.
Comme illustré aux différentes figures, l’invention concerne un système de conditionnement thermique. Il s’agit, par exemple, d’un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile.
Ledit système comporte un circuit de fluide réfrigérant 1. Ledit circuit de fluide réfrigérant comporte un premier échangeur de chaleur 2, configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur, un deuxième échangeur de chaleur 4, configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur, et un troisième échangeur de chaleur 6.
Dans la suite, il est prévu que le circuit comprenne en outre un quatrième échangeur de chaleur 8. Cependant l’échangeur de chaleur repéré 6 et l’échangeur de chaleur repéré 8 dans les exemples décrits pourrait aussi bien l’un que l’autre être le troisième échangeur au sens de l’invention dans une configuration, non illustrée, sans quatrième échangeur.
Le premier fluide caloporteur est, par exemple, un flux d’air Fi, dit intérieur. Le deuxième fluide caloporteur est, par exemple, un flux d’air Fe, dit extérieur.
Ici, le troisième échangeur 6 est prévu pour échanger de la chaleur avec un troisième fluide caloporteur. Le troisième fluide caloporteur est, par exemple, le flux d’air intérieur Fi.
On entend par flux d’air intérieur Fi un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, souvent désignée par le terme Anglais « HVAC » signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures.
Le capteur 20 de la comprend les mêmes éléments que le capteur 11 de la , agencés sensiblement de la même manière, et diffère du capteur 11 de la principalement en ce que, dans le capteur 20, chaque pixel 13 comprend, outre le photodétecteur 15 et le filtre optique 17, un système télécentrique 19 surmontant le filtre optique 17. Autrement dit, le capteur 20 comprend une pluralité de systèmes télécentriques 19 (un par pixel) surmontant respectivement les filtres optiques 17 des différents pixels 13. Les systèmes télécentriques 19 sont intégrés de façon monolithique à l'échelle des pixels 13 du capteur 20, de sorte que l'encombrement global du système reste très limité.
En , par soucis de simplification, seul un pixel 13 du capteur optique 20 a été représenté.
Dans chaque pixel 13, le système télécentrique 19 comprend une couche 21 opaque aux rayonnements lumineux, par exemple visibles et/ou infrarouges, reçus par le capteur 20. La couche 21 comprend au moins une ouverture traversante 23 en vis-à-vis du filtre optique 17 et du photodétecteur 15 du pixel 13. Les portions de la couche 21 délimitant la ou les ouvertures 23 forment des murs 25 opaques audit rayonnement, définissant un diaphragme. Le système télécentrique 19 comprend en outre une couche 27 d'au moins une lentille 29. Dans l'exemple de la , la couche 27 est située entre la couche 21 et le filtre optique 17.
Dans l'exemple de la , la couche 21 comprend plusieurs ouvertures 23 organisées en réseau ou en matrice. Dans l'exemple représenté sur la , la couche 21 comprend, pour chaque pixel 13, une matrice de 3x3 ouvertures 23.
Les ouvertures 23 ont, par exemple, en vue de dessus, une forme circulaire (on définit par dimension caractéristique d'une ouverture 23 le diamètre de l'ouverture 23 en vue de dessus). Les ouvertures 23 peuvent, en variante, avoir une forme différente d'un cercle, par exemple une forme hexagonale, une forme octogonale ou une forme carrée (on définit alors par dimension caractéristique d'une ouverture 23 le diamètre du cercle inscrit à l'ouverture 23 en vue de dessus).
Les ouvertures 23 ont, par exemple, une dimension caractéristique comprise entre 1 µm et 200 µm, par exemple déterminée en fonction des dimensions des photodétecteurs 15, du nombre d'ouvertures 23 en vis-à-vis de chaque photodétecteur, et du cône d'incidence que l'on souhaite obtenir sur le photodétecteur.
Les murs 25 sont, par exemple, opaques aux longueurs d'ondes captées par les photodétecteurs 15, ici les longueurs d'ondes du visible et/ou de l'infrarouge. Les murs 25 sont par exemple en une résine opaque ou en métal, par exemple en tungstène.
Les murs 25 ont une épaisseur qui peut dépendre du matériau de la couche 21. A titre d'exemple, si les murs 25 sont en une résine, ils peuvent avoir une épaisseur comprise entre 500 nm et 1 µm, et si les murs 25 sont en métal, ils peuvent avoir une épaisseur de l'ordre de 100 nm.
Dans l'exemple de la , la couche 27 comprend plusieurs microlentilles 29. Les microlentilles 29 sont par exemple de taille micrométrique. Les microlentilles 29 sont par exemple plan convexes, elles ont donc chacune une face plane et une face non-plane bombée. Les microlentilles 29 reposent par exemple sur une couche support 31 du système télécentrique 19, reposant elle-même sur la face supérieure du filtre 17. Plus particulièrement, les faces planes des microlentilles 27 reposent sur la face supérieure de la couche 31 et sont en contact avec la couche 31, les microlentilles 29 ont donc toutes leurs faces planes coplanaires. La couche support 31 est en un matériau transparent aux longueurs d'ondes captées par les photodétecteurs 15 sous-jacents, par exemple en oxyde de silicium ou en une résine transparente.
Les microlentilles 29 et plus particulièrement les faces bombées des microlentilles 29 sont, par exemple, surmontées par une couche d'aplanissement 32. Selon un mode de réalisation, la couche 32 est une couche dont la face inférieure épouse la forme des microlentilles 29 et dont la face supérieure est sensiblement plane. La couche 21 est par exemple située sur et en contact avec la face supérieure de la couche 32. La couche 32 est en un matériau transparent aux longueurs d'ondes captées par les photodétecteurs 15 sous-jacents. A titre d'exemple, la couche 32 est en un matériau ayant un indice optique (ou indice de réfraction) plus faible que l'indice optique du matériau des microlentilles 29. A titre d'exemple, le matériau de la couche 32 est une résine ou un oxide.
Dans l'exemple représenté en , dans chaque pixel 13, le nombre d'ouvertures 23 est égal au nombre de microlentilles 29. Autrement dit, la couche 27 comprend une microlentille 29 par ouverture 23, chaque microlentille 29 étant disposée en vis-à-vis de l'ouverture 23 correspondante. Le réseau de microlentilles 29 présente, de préférence, le même agencement que le réseau d'ouvertures 23. A titre d'exemple, l'axe optique de chaque microlentille 29 passe par l'ouverture 23 correspondante, et est de préférence aligné avec le centre de l'ouverture 23 sus-jacente. Chaque microlentille 29 est, de préférence, située en vis-à-vis d'une unique ouverture 23 et chaque ouverture 23 est, de préférence, située à l'aplomb d'une unique microlentille 29.
Les microlentilles 29 sont, par exemple, composées d'une résine organique ou d'un nitrure, par exemple du nitrure de silicium. Les microlentilles 29 sont, de préférence, transparentes dans la gamme de longueurs d'ondes captée par les photodétecteurs 15. Les microlentilles 29 sont, plus préférentiellement, transparentes dans le domaine du visible et/ou de l'infrarouge.
A titre d'exemple, la couche 27 de microlentilles 29 et la couche opaque 21 s'étendent chacune de façon continue sur sensiblement toute la surface du capteur 20. De plus, dans l'exemple de la , la couche support 31 et la couche planarisante 32 s'étendent chacune de façon continue sur sensiblement toute la surface du capteur 20.
A titre d'exemple, les microlentilles 29 du capteur 20 sont toutes identiques (aux dispersions de fabrication près). En variante, des microlentilles 29 peuvent avoir des dimensions différentes au sein d'un pixel 13 et/ou entre différents pixels 13 du capteur 20.
A titre d'exemple, les ouvertures 23 ont une dimension caractéristique inférieure au diamètre (en vue de dessus) des microlentilles 29.
A titre d'exemple, la face supérieure de la couche 21 est située dans le plan focal objet des microlentilles 29 de façon à obtenir un effet télécentrique. La face supérieure des photodétecteurs 15 est par exemple, mais non nécessairement, située dans le plan focal image des microlentilles 29.
Par exemple, une couleur différente le long d’un bord de l’orifice latéral 122 peut favoriser un placement de la main selon un plan de positionnement moyen P parallèle à ce bord coloré de manière particulière.
La forme du compartiment peut également inciter à un placement de la main selon un plan de positionnement moyen P particulier. Par exemple, selon les figures 6d et 6e, le plan de positionnement naturel P est différent en fonction de l’inclinaison de la face supérieure 30, l’ouverture latérale 122 ayant la même forme dans les deux cas.
Selon une sixième variante illustrée en , le bord supérieur BT2 et le bord inférieur sont inclinés selon un même angle négatif par exemple d’une dizaine de degrés, dans le sens trigonométrique par rapport à un plan horizontal. Le plan de positionnement P moyen naturel est incliné, parallèle aux deux bords supérieur BT2 et inférieur BB2 et est localisé à équidistance des bords supérieur BT2 et inférieur BB2. La butée de positionnement B2 est de forme arrondie, en forme de U.
De manière générale, une forme arrondie pour la butée de positionnement B1, B2 est préférée, quelle que soit l’agencement du bord supérieur BT1, BT2 et du bord inférieur BB1, BB2, pour des raisons d’ergonomie.