FR2770954A1 - Digital imaging system with minimized residual image persistence - Google Patents

Digital imaging system with minimized residual image persistence Download PDF

Info

Publication number
FR2770954A1
FR2770954A1 FR9714161A FR9714161A FR2770954A1 FR 2770954 A1 FR2770954 A1 FR 2770954A1 FR 9714161 A FR9714161 A FR 9714161A FR 9714161 A FR9714161 A FR 9714161A FR 2770954 A1 FR2770954 A1 FR 2770954A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
photodiodes
potential
vpi
bias voltage
phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9714161A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR2770954B1 (en
Inventor
Paul Apard
Thierry Ducourant
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Trixell SAS
Original Assignee
Trixell SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Trixell SAS filed Critical Trixell SAS
Priority to FR9714161A priority Critical patent/FR2770954B1/en
Publication of FR2770954A1 publication Critical patent/FR2770954A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2770954B1 publication Critical patent/FR2770954B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/60Noise processing, e.g. detecting, correcting, reducing or removing noise
    • H04N25/62Detection or reduction of noise due to excess charges produced by the exposure, e.g. smear, blooming, ghost image, crosstalk or leakage between pixels
    • H04N25/626Reduction of noise due to residual charges remaining after image readout, e.g. to remove ghost images or afterimages
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/30Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof for transforming X-rays into image signals
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/76Addressed sensors, e.g. MOS or CMOS sensors
    • H04N25/78Readout circuits for addressed sensors, e.g. output amplifiers or A/D converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

The matrix (2) for the image is addressed by line scan switching (Y1,Y2,Y3) with each column having its own detection circuit (X1,X2,X3) addressed in sequence by a multiplexer. The pixels (Pn), comprising an MOS switch (T) and a photodiode (Dp), are back biased at -Vpi then switched (1) to forward bias + Vd for a short period during each line scan. The output is detected and held by an integrating amplifier (GTn) which is reset after each line scan.

Description

PROCEDE DE COMMANDE D'UN DETECTEUR D'IMAGE NUMERIQUE
A FAIBLE REMANENCE, ET DETECTEUR D'IMAGE METTANT EN
OEUVRE LE PROCEDE
La présente invention se rapporte à un procédé de commande des points photosensibles d'un détecteur d'image du type numérique. Elle vise notamment à réduire les phénomènes de rémanence, et elle s'applique de manière particulièrement intéressante dans le cas de la détection d'images radiologiques. L'invention concerne également un détecteur d'image mettant en oeuvre le procédé.
METHOD FOR CONTROLLING A DIGITAL IMAGE DETECTOR
WITH LOW REMANENCE, AND IMAGE DETECTOR USING
WORKING THE PROCESS
The present invention relates to a method for controlling the photosensitive points of a digital type image detector. It aims in particular to reduce the afterglow phenomena, and it is applied in a particularly advantageous manner in the case of the detection of radiological images. The invention also relates to an image detector implementing the method.

On trouve maintenant couramment des panneaux détecteurs d'image de type plat, dont le fonctionnement est basé sur des matrices de points photosensibles en matériaux semi-conducteurs. Les points photosensibles sont réalisés par des techniques de dépôt de films en couches minces, qui permettent de fabriquer des matrices de grandes dimensions (par exemple 50 cm x 50 cm). Ces matrices peuvent avoir jusqu'à plusieurs millions de points photosensibles ou pixels, sensibles dans une bande de longueurs d'ondes correspondant sensiblement à la lumière visible ou proche du visible. There are now commonly found flat type image detector panels, the operation of which is based on arrays of photosensitive dots made of semiconductor materials. The photosensitive dots are produced by thin film deposition techniques, which make it possible to fabricate matrices of large dimensions (for example 50 cm x 50 cm). These matrices can have up to several million photosensitive points or pixels, sensitive in a band of wavelengths corresponding substantially to visible light or close to visible.

Pour la détection des images radiologiques, il suffit d'interposer un scintillateur entre la matrice photosensible et le rayonnement X, pour convertir le rayonnement X en un rayonnement auquel sont sensibles les photodiodes. II est classique à cet effet, de recouvrir les éléments photosensibles de la matrice par une couche d'une substance scintillatrice. For the detection of radiological images, it suffices to interpose a scintillator between the photosensitive matrix and the X-radiation, to convert the X-radiation into radiation to which the photodiodes are sensitive. It is conventional for this purpose, to cover the photosensitive elements of the matrix with a layer of a scintillating substance.

Le plus souvent, les points photosensibles sont constitués à partir de silicium amorphe (aSiH). Chaque point photosensible comprend un élément faisant fonction d'interrupteur, disposé en série avec un élément photosensible constitué généralement par une photodiode ; la fonction d'interrupteur est couramment remplie par un transistor, ou bien par une diode dite de commutation. Most often, the photosensitive dots are formed from amorphous silicon (aSiH). Each photosensitive point comprises an element acting as a switch, arranged in series with a photosensitive element generally constituted by a photodiode; the switch function is commonly fulfilled by a transistor, or else by a so-called switching diode.

Les points photosensibles forment un réseau de lignes et de colonnes. La commande de chacun des éléments interrupteurs, ligne par ligne, permet de transférer sur une colonne les charges produites par la photodiode correspondante durant l'exposition de cette dernière à un signal lumineux de mesure, c'est à dire à un signal correspondant à une image à détecter. Des circuits de multiplexage extérieurs permettent ensuite de lire les charges des différents points photosensibles. Une matrice photosensible, du type dont chaque point photosensible comprend une photodiode et une diode de commutation, est décrite avec son mode de fonctionnement et ainsi qu'une manière de la réaliser, dans une demande de brevet français n" 86.14.058 (n" de publication 2.605.166). The photosensitive points form a network of rows and columns. The control of each of the switch elements, line by line, allows the charges produced by the corresponding photodiode to be transferred to a column during the exposure of the latter to a measurement light signal, that is to say a signal corresponding to a image to be detected. External multiplexing circuits then make it possible to read the charges of the different photosensitive points. A photosensitive matrix, of the type of which each photosensitive point comprises a photodiode and a switching diode, is described with its mode of operation and as well as a way of making it, in a French patent application No. 86.14.058 (n " 2.605.166).

II est à noter que le fonctionnement de la photodiode elle-même n'est pas très différent, dans le cas où elle coopère avec un élément interrupteur fait d'une diode de commutation que dans le cas où cet élément interrupteur est un transistor, mais que cependant ces deux cas exigent des procédés de commande des points photosensibles assez différents. It should be noted that the operation of the photodiode itself is not very different, in the case where it cooperates with a switch element made of a switching diode than in the case where this switch element is a transistor, but that however these two cases require quite different photosensitive point control methods.

La figure 1 montre le schéma de principe classique d'un point photosensible P, comprenant une photodiode Dp associée à un élément interrupteur T constitué par un transistor. Le transistor T est du type MOS (de l'anglais Metal Oxyde Semiconductor) couramment réalisé par des techniques de dépôt de films en couches minces. FIG. 1 shows the conventional block diagram of a photosensitive point P, comprising a photodiode Dp associated with a switch element T constituted by a transistor. The transistor T is of the MOS (Metal Oxide Semiconductor) type commonly produced by thin film deposition techniques.

Le drain D du transistor T est relié à un conducteur j dit 'conducteur colonne", et sa source S est reliée à la photodiode Dp, à la cathode de cette dernière dans l'exemple. Le conducteur colonne j est relié à une première entrée el d'un amplificateur intégrateur de lecture Al, dont une seconde entrée e2 est reliée à un potentiel de référence Vr, lequel potentiel Vr est ainsi imposé au conducteur colonne j. La grille G du transistor T est reliée à un conducteur dit 'conducteur ligne" i recevant un potentiel tel qu'il impose au transistor T un état de repos bloqué", sauf à des instants appropriés où des impulsions appliquées à la grille G font passer le transistor T à l'état passant". L'autre extrémité de la photodiode
Dp, son anode dans l'exemple, reçoit une tension dite de polarisation Vpl qui, dans l'exemple et compte tenu du sens du montage de la photodiode Dp représenté à la figure, est négative par rapport à la tension de référence Vr, de manière à permettre la polarisation de la photodiode Dp en inverse.
The drain D of the transistor T is connected to a conductor j called "column conductor", and its source S is connected to the photodiode Dp, to the cathode of the latter in the example. The column conductor j is connected to a first input el of a read integrating amplifier Al, a second input e2 of which is connected to a reference potential Vr, which potential Vr is thus imposed on the column conductor j. The gate G of the transistor T is connected to a conductor called the 'line conductor "i receiving a potential such that it imposes on the transistor T a blocked rest state", except at appropriate times when pulses applied to the gate G cause the transistor T to pass into the on state ". The other end of the photodiode
Dp, its anode in the example, receives a so-called bias voltage Vpl which, in the example and taking into account the direction of mounting of the photodiode Dp shown in the figure, is negative with respect to the reference voltage Vr, of so as to allow the polarization of the photodiode Dp in reverse.

II est classique en effet, que juste avant une phase de prise d'image dans laquelle la photodiode Dp est exposée à une information lumineuse ou signal de lumière utile, la photodiode reçoive à ses bornes une tension dont les polarités sont contraires à celles qui permettent sa conduction dans le sens direct : la photodiode Dp est alors dite èn polarisation inverse". II est à noter qu'une telle organisation est valable pour tous les points photosensibles d'une matrice (non représentée), comportant un nombre N de conducteurs ligne tels que i et un nombre M de conducteurs colonnes tels que j, avec à chaque croisement un point photosensible tel que P. It is conventional in fact, that just before an image taking phase in which the photodiode Dp is exposed to light information or useful light signal, the photodiode receives at its terminals a voltage whose polarities are opposite to those which allow its conduction in the direct direction: the photodiode Dp is then said to be in reverse polarization ". It should be noted that such an organization is valid for all the photosensitive points of a matrix (not shown), comprising a number N of line conductors such as i and a number M of column conductors such as j, with at each crossing a photosensitive point such as P.

Une information lumineuse à laquelle est exposée la photodiode
Dp crée des photocharges qui, dans un premier temps, sont intégrées sur la capacité que constitue la photodiode Dp quand elle est polarisée en inverse.
Light information to which the photodiode is exposed
Dp creates photocharges which, at first, are integrated on the capacity which constitutes the photodiode Dp when it is reverse biased.

A cet effet, une impulsion (non représentée) appliquée au conducteur ligne i, met le transistor T à l'état 'passant", ce qui provoque l'application de la tension de référence Vr sur la cathode de la photodiode Dp. Cette dernière est alors mise en polarisation inverse et constitue une capacité qui est chargée à la valeur de la tension de référence Vr. Quand disparaît l'impulsion sur le conducteur ligne i, le transistor T retrouve l'état bloqué, et un point de jonction entre la source S du transistor et la cathode de la photodiode Dp constitue un noeud à potentiel flottant 'A" où seront ensuite au cours d'une phase de prise d'image, stockées les charges engendrées par l'exposition à l'information lumineuse.For this purpose, a pulse (not shown) applied to the line conductor i, puts the transistor T in the "on" state, which causes the application of the reference voltage Vr on the cathode of the photodiode Dp. The latter is then put in reverse polarization and constitutes a capacitance which is charged at the value of the reference voltage Vr. When the pulse on the line conductor i disappears, the transistor T returns to the blocked state, and a junction point between the source S of the transistor and the cathode of the photodiode Dp constitutes a floating potential node "A" where the charges generated by the exposure to light information will then be stored during an image capture phase.

L'accumulation de charges au point "A" durant une phase de prise d'image, engendre une variation de la valeur de tension présente en ce point, valeur qui passe d'une valeur de polarisation inverse initiale proche de Vr à une valeur plus négative, en fonction de l'intensité de l'exposition à la lumière. The accumulation of charges at point "A" during an image-taking phase generates a variation in the voltage value present at this point, a value which goes from an initial reverse polarization value close to Vr to a more negative, depending on the intensity of the light exposure.

Dans une phase suivante d'adressage ligne permettant la lecture du point photosensible P (et la lecture de tous les points photosensibles reliés au conducteur ligne i), la mise à l'état passant du transistor T a pour effet de replacer la cathode de la photodiode Dp à la valeur de polarisation inverse initiale, et de faire circuler dans le conducteur colonne j un courant de mesure proportionnel aux charges qui ont été accumulées au point nAn; ce courant est injecté dans l'amplificateur intégrateur de lecture Al dont la sortie Si délivre une tension proportionnelle au courant. In a following phase of line addressing allowing the reading of the photosensitive point P (and the reading of all the photosensitive points connected to the line conductor i), setting the transistor T to the on state has the effect of replacing the cathode of the photodiode Dp at the initial reverse bias value, and to circulate in the column conductor j a measurement current proportional to the charges which have been accumulated at point nAn; this current is injected into the integrating read amplifier Al whose output Si delivers a voltage proportional to the current.

La proportionnalité, entre la valeur délivrée en sortie d'un amplificateur intégrateur de lecture Al et l'intensité du signal lumineux capté par un point photosensible, peut être altérée par différentes causes parmi lesquelles certains phénomènes de rémanence, engendrés par le matériau semi-conducteur lui-même, sont particulièrement pénalisants et produisent un effet "de mémoire". The proportionality, between the value delivered at the output of a reading integrating amplifier A1 and the intensity of the light signal picked up by a photosensitive point, can be altered by various causes among which certain phenomena of remanence, generated by the semiconductor material itself, are particularly penalizing and produce a "memory" effect.

II est connu que certains matériaux semi-conducteurs et tout particulièrement le silicium amorphe (aSiH), sont affectés d'un continuum de défauts cristallins qui forment des pièges capables de retenir les porteurs utiles (électrons et trous issus de la création d'une paire électron-trou par l'absorption d'un photon visible). Une fois piégé, le porteur est maintenu captif, puis relaxé après un temps plus ou moins long, en fonction de la nature du piège. Le temps de captivité des porteurs peut être grand par rapport au temps qui sépare la prise de deux images successives, et le matériau semi-conducteur peut restituer lors de la lecture d'une image donnée, des charges piégées lors de la prise d'une, voire de plusieurs images précédentes. Ceci détermine l'effet 'de mémoire': effet par lequel une image donnée peut être affectée d'un résidu des images précédentes. It is known that certain semiconductor materials, and in particular amorphous silicon (aSiH), are affected by a continuum of crystal defects which form traps capable of retaining the useful carriers (electrons and holes resulting from the creation of a pair). electron-hole by the absorption of a visible photon). Once trapped, the carrier is held captive, then relaxed after a more or less long time, depending on the nature of the trap. The captivity time of the carriers can be great compared to the time which separates the taking of two successive images, and the semiconductor material can restore during the reading of a given image, charges trapped during the taking of a , or even several previous images. This determines the 'memory' effect: effect by which a given image can be affected by a residue of the previous images.

Un début de solution au problème posé par cet effet 'de mémoire" est apporté dans le cas de certains détecteurs d'images, dont le fonctionnement fait appel à une opération de dite 'de remise à niveau optique: constituée par un flash de lumière comme décrit notamment dans une demande de brevet français n" 88 12126 publiée avec le n" 2 636 800. The beginning of a solution to the problem posed by this 'memory' effect is provided in the case of certain image detectors, the operation of which calls for a so-called 'optical upgrade' operation: constituted by a flash of light as described in particular in a French patent application no. 88 12126 published with the no. 2 636 800.

Cette demande de brevet concerne une matrice de points photosensibles formés chacun d'une photodiode coopérant avec une diode de commutation.This patent application relates to a matrix of photosensitive points each formed by a photodiode cooperating with a switching diode.

La matrice est exposée, entre deux séquences successives de prise d'image, à un flash de lumière ou éclairement additionnel qui constitue la remise à niveau optique, et qui tend à faire circuler un photocourant constant ; ce photocourant crée des porteurs qui eux-mêmes tendent à saturer les pièges de façon reproductible.The matrix is exposed, between two successive image taking sequences, to a light flash or additional illumination which constitutes the optical leveling, and which tends to circulate a constant photocurrent; this photocurrent creates carriers which themselves tend to saturate the traps in a reproducible manner.

Cependant, la mise en oeuvre de cet éclairement additionnel n'est pas très simple. En effet, la longueur d'onde de la lumière utilisée doit être choisie pour que l'énergie des photons soit au moins égale à celle de la bande interdite (gap) du matériau semi-conducteur, du silicium amorphe notamment, afin que les porteurs ainsi engendrés (électrons et trous) puissent aller remplir tous les pièges situés dans ce gap (entre la bande de conduction et la bande de valence). L'un des inconvénients de cette solution est qu'elle peut conduire à une augmentation importante du bruit, car tous les porteurs produits par l'éclairement additionnel ne sont pas piégés, et que certains d'entre eux se retrouvent dans la bande de conduction. II s'avère qu'un éclairement additionnel dans l'infrarouge produirait des photons ayant l'énergie la plus favorable pour saturer un grand nombre de pièges, sans passer dans la bande de conduction . Mais l'efficacité de cette dernière solution est cependant limitée; en outre elle a comme inconvénient que, le rayonnement infrarouge étant très mal absorbé par la photodiode, elle exige de produire ce rayonnement avec une puissance qui devient vite prohibitive (notamment sur les plans du coût et de l'encombrement) quand augmente la surface de la matrice à éclairer. However, the implementation of this additional lighting is not very simple. Indeed, the wavelength of the light used must be chosen so that the energy of the photons is at least equal to that of the forbidden band (gap) of the semiconductor material, in particular amorphous silicon, so that the carriers thus generated (electrons and holes) can go and fill all the traps located in this gap (between the conduction band and the valence band). One of the drawbacks of this solution is that it can lead to a significant increase in noise, since all the carriers produced by the additional illumination are not trapped, and that some of them are found in the conduction band. . It turns out that additional illumination in the infrared would produce photons having the most favorable energy to saturate a large number of traps, without passing through the conduction band. However, the effectiveness of the latter solution is limited; moreover, it has the disadvantage that, the infrared radiation being very badly absorbed by the photodiode, it requires to produce this radiation with a power which quickly becomes prohibitive (in particular in terms of cost and size) when the surface of the matrix to be illuminated.

En vue de réduire voire de supprimer le défaut de rémanence cidessus indiqué, I'invention propose, sans faire appel à un éclairement additionnel, de produire dans la photodiode un courant permettant de saturer les pièges présents dans la structure du matériau semi-conducteur, de façon à éviter que lors de la lecture d'un point photosensible relative à une image donnée, le courant délivré ne soit affecté par le contenu d'une ou plusieurs images précédentes. In order to reduce or even eliminate the above-mentioned remanence defect, the invention proposes, without requiring additional lighting, to produce in the photodiode a current making it possible to saturate the traps present in the structure of the semiconductor material, so as to avoid that when reading a photosensitive point relating to a given image, the current delivered is not affected by the content of one or more previous images.

L'invention concerne un procédé de commande d'un détecteur d'image comportant une matrice de points photosensibles, les points photosensibles étant agencés en au moins une ligne et en au moins une colonne et comprenant chacun un élément interrupteur coopérant avec une photodiode, le procédé consistant à polariser les photodiodes en inverse avant d'exposer la matrice à un signal lumineux dit utile durant une phase de prise d'image, puis à lire les points photosensibles dans une phase de lecture survenant après la phase de prise d'image, ledit procédé est caractérisé en ce qu'il consiste en outre d'une part, au moins une fois avant la phase de prise d'image, à réaliser une phase dite de saturation de pièges au cours de laquelle est appliquée aux photodiodes une tension dite de polarisation directe servant à les polariser dans leur sens de conduction direct, afin de provoquer dans ces dernières la circulation d'un courant dans leur sens de conduction direct, et d'autre part à utiliser des éléments interrupteurs d'un type dit bidirectionnel. The invention relates to a method for controlling an image detector comprising a matrix of photosensitive dots, the photosensitive dots being arranged in at least one line and in at least one column and each comprising a switch element cooperating with a photodiode, the process consisting in polarizing the photodiodes in reverse before exposing the matrix to a light signal called useful during an image taking phase, then in reading the photosensitive points in a reading phase occurring after the image taking phase, said method is characterized in that it further consists on the one hand, at least once before the image taking phase, in carrying out a so-called trap saturation phase during which a so-called voltage is applied to the photodiodes direct polarization serving to polarize them in their direction of direct conduction, in order to cause in the latter the circulation of a current in their direction of direct conduction, and a On the other hand, using switch elements of a so-called bidirectional type.

On peut ainsi produire électriquement des porteurs qui vont aller saturer les pièges présents dans la structure semi-conductrice, en faisant, au moment opportun, circuler un courant dans la photodiode ; un autre avantage est que ce courant peut aisément être contrôlé électriquement, c'est à dire par des tensions. It is thus possible to electrically produce carriers which will saturate the traps present in the semiconductor structure, by causing a current to flow in the photodiode at the appropriate time; another advantage is that this current can easily be controlled electrically, ie by voltages.

Par le terme bidirectionnel' nous entendons définir un ou des éléments interrupteurs capables de passer les deux sens du courant (comme dans le cas par exemple d'un transistor du type MOS), par opposition à une diode classique qui conduit quand elle est polarisée dans le sens direct, et qui est bloquée quand elle est polarisée en inverse. By the term bidirectional 'we mean defining one or more switching elements capable of passing both directions of the current (as in the case for example of a MOS type transistor), as opposed to a conventional diode which conducts when it is polarized in the direct direction, and which is blocked when it is reverse polarized.

L'invention concerne également un détecteur d'image comportant un circuit de commande, une source de tension délivrant une tension dite de polarisation inverse, une matrice de points photosensibles agencés en lignes (au moins une ligne) et en colonnes (au moins une colonne), chaque point photosensible étant situé au croisement d'une ligne et d'une colonne et comprenant un élément interrupteur coopérant avec une photodiode, chaque photodiode étant polarisée en inverse par la tension de polarisation inverse avant une phase de prise d'image, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commutation et au moins une deuxième source de tension coopérant avec le circuit de commande pour appliquer aux photodiodes, dans une phase dite de saturation des pièges survenant avant la phase de prise d'image, une tension de polarisation directe polarisant les photodiodes dans leur sens de conduction direct et déterminant dans ces dernières le passage d'un courant dans leur sens de conduction direct. The invention also relates to an image detector comprising a control circuit, a voltage source delivering a so-called reverse bias voltage, a matrix of photosensitive dots arranged in lines (at least one line) and in columns (at least one column ), each photosensitive point being located at the intersection of a row and a column and comprising a switch element cooperating with a photodiode, each photodiode being reverse biased by the reverse bias voltage before an image taking phase, characterized in that it further comprises switching means and at least one second voltage source cooperating with the control circuit to apply to the photodiodes, in a phase known as saturation of the traps occurring before the image taking phase, a forward bias voltage biasing the photodiodes in their direction of direct conduction and determining in the latter the passage of a current in their s direct conduction set.

L 'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif et en référence aux figures annexées, parmi lesquelles:
- la figure 1 déjà décrite, montre le schéma classique d'un point photosensible comportant une photodiode coopérant avec un élément interrupteur du type transistor;
- la figure 2 représente le schéma d'un détecteur d'image selon l'invention, mettant en oeuvre le procédé de l'invention;
- la figure 3 représente un second mode de réalisation du détecteur de l'invention;
- la figure 4 représente une troisième version du détecteur de l'invention;
- les figures 5a à 5g forment un chronogramme illustrant le fonctionnement, sous la commande du procédé de l'invention, du détecteur d'image montré aux figures 2, 3 et 4.
The invention will be better understood on reading the description which follows, given by way of nonlimiting example and with reference to the appended figures, among which:
- Figure 1 already described, shows the conventional diagram of a photosensitive point comprising a photodiode cooperating with a switch element of the transistor type;
- Figure 2 shows the diagram of an image detector according to the invention, implementing the method of the invention;
- Figure 3 shows a second embodiment of the detector of the invention;
- Figure 4 shows a third version of the detector of the invention;
FIGS. 5a to 5g form a timing diagram illustrating the operation, under the control of the method of the invention, of the image detector shown in FIGS. 2, 3 and 4.

La figure 2 représente de façon schématique un détecteur d'image 1 permettant la mise en oeuvre de l'invention. Le détecteur d'image comporte une matrice photosensible 2. La matrice 2 comporte des conducteurs Y1 à Y3 (dits 'conducteurs lignes) disposés en lignes, croisés avec des conducteurs X1 à X3 (dits 'conducteurs colonnes) disposés en colonnes, avec à chaque croisement un point photosensible PI à P9. Les points photosensibles P1 à P9 sont ainsi disposés suivant des lignes L1 à
L3 et des colonnes CL1 à CL3.
FIG. 2 schematically represents an image detector 1 allowing the implementation of the invention. The image detector comprises a photosensitive matrix 2. The matrix 2 comprises conductors Y1 to Y3 (called 'row conductors) arranged in lines, crossed with conductors X1 to X3 (said' column conductors) arranged in columns, with at each crossing a photosensitive point PI to P9. The photosensitive points P1 to P9 are thus arranged along lines L1 to
L3 and columns CL1 to CL3.

Dans l'exemple de la figure 2, seulement 3 conducteurs lignes et 3 conducteurs colonnes sont représentés qui déterminent 9 points photosensibles, mais bien entendu l'invention peut s'appliquer aussi bien dans le cas d'une matrice ayant une capacité beaucoup plus grande ou plus faible. II est courant par exemple de réaliser des matrices ayant des points photosensibles disposés suivant par exemple 2000 lignes et 2000 colonnes (pour une surface de l'ordre de 40 cm x 40 cm), ou bien disposés suivant une unique ligne et plusieurs colonnes pour constituer une barrette de détection, ou encore disposé suivant une unique ligne et une unique colonne pour constituer un unique point photosensible. In the example of FIG. 2, only 3 row conductors and 3 column conductors are represented which determine 9 photosensitive points, but of course the invention can be applied as well in the case of a matrix having a much larger capacity. or lower. It is common, for example, to produce matrices having photosensitive dots arranged in, for example, 2000 rows and 2000 columns (for an area of the order of 40 cm x 40 cm), or else arranged in a single row and several columns to constitute a detection strip, or else arranged along a single line and a single column to constitute a single photosensitive point.

Dans l'exemple non limitatif décrit, les points photosensibles P1 à
P9 comportent chacun une photodiode Dp et un élément interrupteur constitué par un transistor T, connectés entre eux d'une même manière que dans l'exemple montré à la figure 1. Dans chaque point photosensible P1 à
P9, le transistor T est relié par son drain D au conducteur colonne X1 à X3 auquel appartient le point photosensible, sa grille G est reliée au conducteur ligne Y1 à Y3 auquel appartient le point photosensible, et sa source S est reliée à la cathode de la photodiode Dp; dans ces condition la mise à l'état passant" du transistor a pour effet d'appliquer à la cathode un premier potentiel qui est celui auquel est porté le conducteur colonne X1 à X3 correspondant au point photosensible. Le point de jonction de la source S et de la cathode, repéré'l4: constitue un point à potentiel flottant où la tension peut varier en fonction des quantités de charges produites par la photodiode
Dp au cours d'une séquence de prise d'image. Les anodes de toutes les photodiodes Dp sont réunies, et reçoivent un deuxième potentiel -Vpi d'une tension dite de polarisation inverse Vpi, délivrée par une sortie négative 1" d'une source de tension SI ; une sortie '+"de cette dernière est reliée au potentiel de référence Vr, de telle manière que le deuxième potentiel -Vpi est négatif par rapport au potentiel de référence Vr (avec une valeur de 5 volts par exemple), potentiel de référence Vr qui dans l'exemple est aussi la masse.
In the nonlimiting example described, the photosensitive points P1 to
P9 each comprise a photodiode Dp and a switch element constituted by a transistor T, connected together in the same way as in the example shown in FIG. 1. In each photosensitive point P1 to
P9, the transistor T is connected by its drain D to the column conductor X1 to X3 to which the photosensitive point belongs, its gate G is connected to the line conductor Y1 to Y3 to which the photosensitive point belongs, and its source S is connected to the cathode of the photodiode Dp; under these conditions, putting the transistor "on" has the effect of applying to the cathode a first potential which is that to which is carried the column conductor X1 to X3 corresponding to the photosensitive point. The junction point of source S and the cathode, marked'l4: constitutes a floating potential point where the voltage can vary depending on the quantities of charges produced by the photodiode
Dp during an image capture sequence. The anodes of all the photodiodes Dp are combined, and receive a second potential -Vpi of a so-called reverse bias voltage Vpi, delivered by a negative output 1 "of a voltage source SI; an output '+" of the latter is connected to the reference potential Vr, so that the second potential -Vpi is negative compared to the reference potential Vr (with a value of 5 volts for example), reference potential Vr which in the example is also the mass .

Le détecteur d'image comporte un circuit de commande 3, dont des sorties SY1, SY2, SY3 sont reliées respectivement aux conducteurs ligne Y1, Y2, Y3. Le circuit de commande 3 comporte différents éléments (non représentés), tels que par exemple, circuit d'horloge, moyens de commutation, registre à décalage, qui lui permettent notamment de réaliser un adressage séquentiel des conducteurs ligne Y1 à Y3. The image detector comprises a control circuit 3, whose outputs SY1, SY2, SY3 are respectively connected to the line conductors Y1, Y2, Y3. The control circuit 3 comprises different elements (not shown), such as for example, clock circuit, switching means, shift register, which allow it in particular to carry out a sequential addressing of the line conductors Y1 to Y3.

Les conducteurs colonne Xl à X3 sont reliés à un circuit de lecture CL, comprenant dans l'exemple un circuit intégrateur 5 et, un circuit multiplexeur 6 formé par exemple d'un registre à décalage à entrées parallèles et sortie série pouvant être du type C.C.D (Charge Coupled
Device). Chaque conducteur colonne est relié à une entrée négative - d'un amplificateur G1 à G3 monté en intégrateur. Une capacité d'intégration C1 à C3 est montée entre l'entrée négative - et une sortie S1 à S3 de chaque amplificateur. La seconde entrée + de chaque amplificateur G1 à
G3 est reliée à un potentiel qui dans l'exemple est le potentiel de référence
Vr, potentiel qui par suite est imposé à tous les conducteurs colonne X1 à
X3. Chaque amplificateur comporte un élément interrupteur Il à 13 dit de remise à zéro (constitué par exemple par un transistor du type MOS), monté en parallèle avec chaque capacité d'intégration C1 à C3.
The column conductors Xl to X3 are connected to a reading circuit CL, comprising in the example an integrator circuit 5 and, a multiplexer circuit 6 formed for example by a shift register with parallel inputs and serial output which may be of the CCD type (Charge Coupled
Device). Each column conductor is connected to a negative input - from an amplifier G1 to G3 mounted as an integrator. An integration capacity C1 to C3 is mounted between the negative input - and an output S1 to S3 of each amplifier. The second + input of each amplifier G1 to
G3 is connected to a potential which in the example is the reference potential
Vr, potential which is consequently imposed on all the conductors column X1 to
X3. Each amplifier comprises a switch element 11 to 13 called reset (constituted for example by a MOS type transistor), mounted in parallel with each integration capacitor C1 to C3.

Les sorties Si à S3 des amplificateurs sont reliées aux entrées El à E3 d'un multiplexeur 6. Cette disposition classique permet, lors de la lecture des points photosensibles P1 à P9, de délivrer en série et ligne après ligne, (Li à L3) en sortie SM du multiplexeur 6, des signaux qui correspondent aux charges accumulées aux points A de tous les points photosensibles. The outputs Si to S3 of the amplifiers are connected to the inputs El to E3 of a multiplexer 6. This conventional arrangement makes it possible, when reading the photosensitive points P1 to P9, to deliver in series and line after line, (Li to L3) at the output SM of the multiplexer 6, signals which correspond to the charges accumulated at points A of all the photosensitive points.

Dans cette configuration, le circuit de commande 3 délivre par ses sorties SYl à SY3, en dehors des phases d'adressage, une tension dite de repos Vb négative par rapport à la tension de référence Vr, afin de maintenir à l'état "bloqué"les transistors T. L'adressage d'un conducteur ligne Y1 à
Y3 consiste à délivrer sur la sortie SY1 à SY3 correspondante et donc sur les grilles G de chaque transistor relié au conducteur ligne intéressé, une impulsion de tension de polarité et amplitude appropriées à faire conduire le transistor c'est à dire à le mettre à l'état passant"; dans l'exemple, cette impulsion de tension doit être positive, par rapport à la tension de référence
Vr présente sur les conducteurs colonnes Xi à X3 et les drains D des transistors.
In this configuration, the control circuit 3 delivers, by its outputs SYl to SY3, outside the addressing phases, a so-called quiescent voltage Vb with respect to the reference voltage Vr, in order to maintain the "blocked" state "the transistors T. The addressing of a line conductor Y1 to
Y3 consists in delivering on the corresponding output SY1 to SY3 and therefore on the gates G of each transistor connected to the line conductor concerned, a voltage pulse of polarity and amplitude suitable for driving the transistor, ie putting it on 'on state'; in the example, this voltage pulse must be positive, compared to the reference voltage
Vr present on the column conductors Xi to X3 and the drains D of the transistors.

Dans chaque point photosensible P1 à P9, la mise à l'état passant d'un transistor T provoque dans ce dernier le passage d'un courant il, et l'application de la tension de référence Vr à toutes les cathodes des photodiodes Dp du conducteur ligne adressé ; ces photodiodes sont ainsi polarisées en inverse. La photodiode Dp constituant une capacité quand elle est polarisée en inverse, elle conserve cette polarisation inverse quand le transistor retourne à l'état "bloqué". In each photosensitive point P1 to P9, putting a transistor T into the passing state causes the latter to pass a current il, and the application of the reference voltage Vr to all the cathodes of the photodiodes Dp of the addressed line conductor; these photodiodes are thus reverse biased. The photodiode Dp constituting a capacitor when it is reverse biased, it retains this reverse bias when the transistor returns to the "blocked" state.

Le détecteur d'image 1 peut s'appliquer également à la détection d'images radiologiques, et comporter à cet effet un écran scintillateur pour convertir un rayonnement incident notamment un rayonnement X, en un rayonnement lumineux dans la bande de longueurs d'onde auxquelles les photodiodes Dp sont sensibles. Un tel scintillateur peut être constitué par une couche 9 (symbolisée sur la figure 2 par un carré en traits pointillés) d'une substance scintillatrice par exemple en lodure de Césium (Csl) ; cette couche 9 peut être déposée par dessus la matrice 2, de manière à etre interposée entre cette dernière et le rayonnement X incident. The image detector 1 can also be applied to the detection of radiological images, and for this purpose comprise a scintillator screen for converting incident radiation, in particular X-ray radiation, into light radiation in the wavelength band at which Dp photodiodes are sensitive. Such a scintillator can consist of a layer 9 (symbolized in FIG. 2 by a square in dotted lines) of a scintillating substance, for example in cesium lodide (Csl); this layer 9 can be deposited over the matrix 2, so as to be interposed between the latter and the incident X-ray.

L'organisation du détecteur d'image 1 et les moyens dont il dispose, tels que décrits jusqu'à maintenant sont classiques, mais, suivant une caractéristique de l'invention, le détecteur 1 comporte en outre des moyens pour appliquer aux photodiodes Dp une tension permettant de les polariser dans leur sens de conduction direct, et de leur faire conduire un courant dans le sens direct, au cours d'une phase dite de saturation des pièges. The organization of the image detector 1 and the means at its disposal, as described hitherto are conventional, but, according to a characteristic of the invention, the detector 1 also comprises means for applying to the photodiodes Dp a voltage allowing them to be polarized in their direction of direct conduction, and to cause them to conduct a current in the direct direction, during a phase known as saturation of the traps.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le détecteur d'image dispose à cette fin, en plus de la première source de tension Si, une seconde source de tension S2 délivrant par une sortie positive,+': un troisième potentiel +Vd d'une tension Vd dite de polarisation directe. Une sortie négative ""de la seconde source de tension S2 est reliée au potentiel de référence Vr, de telle manière que le troisième potentiel +Vd est positif par rapport au potentiel de référence Vr, avec par exemple une amplitude égale ou supérieure à la tension de coude des photodiodes Dp. Ce troisième potentiel +Vd de la tension de polarisation directe Vd est destiné, à des instants appropriés, à être appliqué aux anodes des photodiodes Dp, à la place du deuxième potentiel -Vpi de la tension de polarisation inverse Vpi. In a first embodiment of the invention, the image detector has for this purpose, in addition to the first voltage source Si, a second voltage source S2 delivering by a positive output, + ': a third potential + Vd of a voltage Vd called direct polarization. A negative output "" of the second voltage source S2 is connected to the reference potential Vr, so that the third potential + Vd is positive with respect to the reference potential Vr, for example with an amplitude equal to or greater than the voltage of the photodiodes Dp. This third potential + Vd of the forward bias voltage Vd is intended, at appropriate times, to be applied to the anodes of the photodiodes Dp, in place of the second potential -Vpi of the reverse bias voltage Vpi.

A cet effet , dans l'exemple non limitatif décrit, le détecteur d'image i comporte en outre un circuit de commutation Cm en lui-même classique, représenté sous la forme d'un bloc fonctionnel et constitué par exemple à l'aide de transistors (non représentés) du type MOS. Une première et une seconde entrées ceci, ec2 du circuit de commutation Cm, reçoivent respectivement le deuxième potentiel -Vpi et le troisième potentiel +Vd. L'un ou l'autre de ces deux potentiels -Vpi, +Vd de polarisation est sélectionné par le circuit de commutation Cm, puis délivré par une sortie
Scm de ce dernier pour être transmis aux anodes des photodiodes Dp. Ceci peut être accompli par exemple en fonction d'une commande exercée sur le circuit de commutation Cm par le circuit de commande 3, dont à cet effet une sortie Scp est reliée à une entrée de commande de polarisation ecp du circuit de commutation Cm.
To this end, in the nonlimiting example described, the image detector i further comprises a switching circuit Cm in itself conventional, represented in the form of a functional block and constituted for example using MOS type transistors (not shown). A first and a second input this, ec2 of the switching circuit Cm, respectively receive the second potential -Vpi and the third potential + Vd. Either of these two potentials -Vpi, + Vd of polarization is selected by the switching circuit Cm, then delivered by an output
Scm of the latter to be transmitted to the anodes of the photodiodes Dp. This can be accomplished for example as a function of a command exerted on the switching circuit Cm by the control circuit 3, of which for this purpose an output Scp is connected to a polarization control input ecp of the switching circuit Cm.

Dans ces conditions: d'une part, tant que le second potentiel -Vpi est appliqué aux anodes, c'est la tension de polarisation inverse Vpi qui est susceptible d'être appliquée aux photodiodes Dp, et on peut commander le fonctionnement de celles-ci de façon classique ; quand d'autre part conformément à l'invention, à la place du deuxième potentiel -Vpi on applique aux anodes le troisième potentiel +Vd, c'est la polarisation directe des photodiodes Dp, qui est obtenue quand on met les transistors T à l'état passant" L'application aux photodiodes Dp de la tension de polarisation directe Vd, donne naissance dans chacune de celles-ci à un courant i2 dit courant direct, qui permet de remplir les pièges et de les saturer de manière reproductible. Dans chaque point photosensible P1 à P9, le courant direct i2 se referme par le transistor T avec dans ce dernier un sens de circulation contraire de celui du premier courant il.  Under these conditions: on the one hand, as long as the second potential -Vpi is applied to the anodes, it is the reverse bias voltage Vpi which is likely to be applied to the photodiodes Dp, and the operation of these can be controlled ci in a conventional manner; when, on the other hand, in accordance with the invention, in place of the second potential -Vpi, the third potential + Vd is applied to the anodes, it is the direct polarization of the photodiodes Dp, which is obtained when the transistors T are set to l 'passing state "The application to the photodiodes Dp of the forward bias voltage Vd, gives rise in each of these to a current i2 called forward current, which makes it possible to fill the traps and to saturate them in a reproducible manner. In each photosensitive point P1 to P9, the direct current i2 closes by the transistor T with in the latter a direction of flow opposite to that of the first current il.

La tension de polarisation directe Vd doit être appliquée à la matrice photosensible 2, de préférence sous une faible impédance, afin notamment d'éviter d'engendrer du bruit et de l'intermodulation. L'avantage de ce point de vue d'un transistor T pour constituer un élément interrupteur, est que, quand il est passant: il présente une impédance faible et de valeur constante. Cependant, en vue de limiter le courant direct i2 à des valeurs convenables et d'éviter de rendre trop critique la valeur de la tension de polarisation directe Vd, il est possible d'insérer une résistance dite de limitation RL en série dans le circuit d'alimentation en tension de polarisation directe des photodiodes Dp, et favoriser ainsi un effet d'autorégulation de tension aux bornes des photodiodes Dp. Dans l'exemple non limitatif montré à la figure 2, la résistance de limitation RL est disposée en série entre la seconde source de tension S2 et le circuit de commutation Cm, mais elle peut être disposée en tout autre endroit du circuit propre aux courants directs i2. The forward bias voltage Vd must be applied to the photosensitive matrix 2, preferably under a low impedance, in particular in order to avoid generating noise and intermodulation. The advantage from this point of view of a transistor T to constitute a switch element, is that, when it is on: it has a low impedance and of constant value. However, in order to limit the direct current i2 to suitable values and to avoid making the value of the forward bias voltage Vd too critical, it is possible to insert a so-called limiting resistor RL in series in the circuit d 'direct bias voltage supply to the Dp photodiodes, and thus promote a voltage self-regulating effect across the terminals of the Dp photodiodes. In the nonlimiting example shown in FIG. 2, the limiting resistor RL is arranged in series between the second voltage source S2 and the switching circuit Cm, but it can be arranged in any other place of the circuit specific to direct currents i2.

L'intensité du courant direct i2 permettant de saturer tous les pièges, peut être réduite si l'on augmente son temps Td de passage et réciproquement. On peut indiquer à titre d'exemple non limitatif, que lors d'essais accomplis avec une matrice photosensible semblable à la matrice 2, d'une surface d'environ 30 cm x 40 cm et comportant environ 4.800.000 photodiodes : les effets de la rémanence ont pratiquement été totalement supprimés en faisant circuler un courant direct i2 simultanément dans toutes les photodiodes, pendant un temps de 1 milliseconde, et avec une intensité du courant direct i2 telle que la somme des courants directs de toutes les photodiodes était de l'ordre de 50 milliampères. Ces conditions étaient obtenues pour une valeur de la tension de polarisation directe Vd de 1,5 volt, et une résistance de limitation RL d'une valeur de 14 ohms. The intensity of the direct current i2 making it possible to saturate all the traps can be reduced if its passage time Td is increased and vice versa. It can be indicated by way of nonlimiting example, that during tests carried out with a photosensitive matrix similar to matrix 2, with a surface of approximately 30 cm × 40 cm and comprising approximately 4,800,000 photodiodes: the effects of the remanence were practically completely eliminated by circulating a direct current i2 simultaneously in all the photodiodes, for a time of 1 millisecond, and with an intensity of the direct current i2 such that the sum of the direct currents of all the photodiodes was of the order of 50 milliamps. These conditions were obtained for a value of the forward bias voltage Vd of 1.5 volts, and a limiting resistance RL of a value of 14 ohms.

Cependant, notamment dans certaines configurations de matrices où le nombre des lignes est important, le courant dans les conducteurs colonnes X1 à X3 peut devenir important au point d'entrainer une différence de potentiel, entre le potentiel de référence Vr appliqué aux entrées "+"des amplificateurs intégrateurs G1 à G3, et ie potentiel qui est réellement imposé aux conducteurs colonnes X1 à X3 via l'entrée négative "" de ces amplificateurs G1 à G3. Ceci peut déterminer au courant direct i2 dans chaque photodiode, une valeur différente de celle prévue. Un autre mode de réalisation de l'invention montré à la figure 3, permet d'éviter cet inconvénient.  However, in particular in certain configurations of matrices where the number of lines is large, the current in the column conductors X1 to X3 can become large to the point of causing a potential difference, between the reference potential Vr applied to the "+" inputs integrating amplifiers G1 to G3, and the potential which is actually imposed on the column conductors X1 to X3 via the negative input "" of these amplifiers G1 to G3. This can determine the direct current i2 in each photodiode, a value different from that expected. Another embodiment of the invention shown in Figure 3, avoids this drawback.

La figure 3 représente un détecteur d'image la, qui diffère du détecteur 1 de la figure 2 uniquement dans la manière d'imposer la tension de référence Vr aux conducteurs colonnes Xl à X3, sans passer par les amplificateurs intégrateurs G1 à G3 durant la phase de saturation des pièges, de façon à ne pas dépendre des caractéristiques de ces amplificateurs. FIG. 3 represents an image detector 1a, which differs from the detector 1 of FIG. 2 only in the manner of imposing the reference voltage Vr on the column conductors Xl to X3, without passing through the integrating amplifiers G1 to G3 during the saturation phase of the traps, so as not to depend on the characteristics of these amplifiers.

A cette fin, chaque conducteur colonne Xi à X3 est relié d'une part à l'entrée 'Ln de son amplificateur intégrateur G1 à G3, par l'intermédiaire d'un premier élément de commutation Cal à Ca3 constitué par exemple par un transistor de type MOS monté en interrupteur. D'autre part, chaque conducteur colonne Xi à X3 est en outre relié au potentiel de référence Vr ou masse, par l'intermédiaire d'un second élément de commutation Cbl à Cb3, pouvant également être constitués par un transistor MOS formant interrupteur. To this end, each column conductor Xi to X3 is connected on the one hand to the input 'Ln of its integrating amplifier G1 to G3, by means of a first switching element Cal to Ca3 constituted for example by a transistor MOS type switch mounted. On the other hand, each column conductor Xi to X3 is also connected to the reference potential Vr or ground, by means of a second switching element Cbl to Cb3, which can also be constituted by a MOS transistor forming a switch.

Ces premiers et seconds éléments de commutation Cal à Ca3 et Cbl à Cb3 sont commandés par exemple à partir du circuit de commande 3, lequel possède à tous moments la connaissance du déroulement des séquences : à cet effet, d'une part une première sortie de commande Scl est reliée aux premiers éléments de commutation Cal à Ca3 pour les commander simultanément, et d'autre part, une seconde sortie de commande Sc2 est reliée aux seconds éléments de commutation Cbl à Cb3 afin de commander ces derniers simultanément, et indépendamment des premiers. These first and second switching elements Cal to Ca3 and Cbl to Cb3 are controlled for example from the control circuit 3, which at all times has knowledge of the sequence of sequences: for this purpose, on the one hand a first output of control Scl is connected to the first switching elements Cal to Ca3 to control them simultaneously, and on the other hand, a second control output Sc2 is connected to the second switching elements Cbl to Cb3 in order to control the latter simultaneously, and independently of the first .

Dans cette configuration, avant d'appliquer la tension de polarisation directe Vd aux anodes des photodiodes Dp à l'aide du circuit de commutation Cm il convient de commander les premiers éléments de commutation Cal à Ca3 pour déconnecter les conducteurs colonnes <RTI ID= et être insérée entre le potentiel de référence Vr et les seconds éléments de commutation Cbl à Cb3 par exemple. In this configuration, before applying the forward bias voltage Vd to the anodes of the photodiodes Dp using the switching circuit Cm, the first switching elements Cal to Ca3 should be ordered to disconnect the column conductors <RTI ID = and be inserted between the reference potential Vr and the second switching elements Cbl to Cb3 for example.

La figure 4 illustre un troisième mode de réalisation de l'invention, par un détecteur d'image lb qui diffère de celui de la figure 3 uniquement dans la façon d'appliquer une tension de polarisation directe aux photodiodes Dp. Les seules différences avec la figure 3 sont les suivantes:
- a) la tension de polarisation inverse Vpi délivrée par la première source de tension Si, est appliquée aux anodes des photodiodes Dp directement (c'est à dire sans passer par le circuit de commutation Cm);
- b) les seconds éléments de commutation Cbl à Cb3 ne sont plus reliés à la tension de référence Vr. Ils sont reliés à une sortie négative tond'une troisième source de tension S3, délivrant une tension Vd2 destinée à être appliquée aux photodiodes Dp, et à constituer une seconde tension de polarisation directe Vd2 de ces dernières. La troisième source de tension
S3 est reliée au potentiel de référence Vr par sa sortie positive -t: de telle manière que sa sortie négative ""délivre le potentiel négatif -Vd2 de cette seconde tension de polarisation directe, potentiel négatif qui constitue un quatrième potentiel -Vd2 connecté aux seconds éléments de commutation Cbl à Cb3. La seconde tension de polarisation directe Vd2 a une valeur plus grande que la tension de polarisation inverse Vpi, de telle façon que par rapport au potentiel de référence Vr, le quatrième potentiel -Vd2 est plus négatif que le second potentiel -Vpi.
FIG. 4 illustrates a third embodiment of the invention, by an image detector 1b which differs from that of FIG. 3 only in the way of applying a forward bias voltage to the photodiodes Dp. The only differences with Figure 3 are as follows:
- a) the reverse bias voltage Vpi delivered by the first voltage source Si, is applied to the anodes of the photodiodes Dp directly (that is to say without passing through the switching circuit Cm);
- b) the second switching elements Cbl to Cb3 are no longer connected to the reference voltage Vr. They are connected to a negative output tond'a third voltage source S3, delivering a voltage Vd2 intended to be applied to the photodiodes Dp, and to constitute a second direct bias voltage Vd2 of the latter. The third source of tension
S3 is connected to the reference potential Vr by its positive output -t: in such a way that its negative output "" delivers the negative potential -Vd2 from this second direct bias voltage, negative potential which constitutes a fourth potential -Vd2 connected to the second switching elements Cbl to Cb3. The second forward bias voltage Vd2 has a greater value than the reverse bias voltage Vpi, so that with respect to the reference potential Vr, the fourth potential -Vd2 is more negative than the second potential -Vpi.

Dans ces conditions, quand les premiers et seconds éléments de commutation Cal à Ca3 et Cbl à Cb3 sont activés pour la phase de saturation des pièges, d'une part ils déconnectent les conducteurs colonnes
Xi à X3 des amplificateurs intégrateurs Gi à G3, et d'autre part ils appliquent à ces conducteurs colonnes le quatrième potentiel -Vd2. Le deuxième potentiel -Vpi étant déjà connecté aux anodes des photodiodes
Dp, il en résulte que les photodiode sont alors mises en polarisation directe sous une tension de valeur égale à Vd2 - Vpi. La tension de polarisation inverse Vpi étant dans l'exemple égale à 5 volts, la seconde tension de polarisation directe Vd2 peut avoir une valeur de l'ordre par exemple de 6,5 volts, si une résistance RL est insérée dans le circuit
Les figures 5a à 5g forment un chronogramme qui illustre le fonctionnement des détecteurs représentés aux figures 2, 3 et 4, sous la commande d'un procédé conforme à l'invention.
Under these conditions, when the first and second switching elements Cal to Ca3 and Cbl to Cb3 are activated for the trap saturation phase, on the one hand they disconnect the column conductors
Xi to X3 of the integrating amplifiers Gi to G3, and on the other hand they apply to these column conductors the fourth potential -Vd2. The second potential -Vpi is already connected to the anodes of the photodiodes
Dp, it follows that the photodiode are then put in direct polarization under a voltage of value equal to Vd2 - Vpi. The reverse bias voltage Vpi being in the example equal to 5 volts, the second forward bias voltage Vd2 can have a value of the order of for example 6.5 volts, if a resistor RL is inserted in the circuit
Figures 5a to 5g form a timing diagram which illustrates the operation of the detectors shown in Figures 2, 3 and 4, under the control of a method according to the invention.

La figure 5a représente des signaux appliqués sur un conducteur ligne Y1 à Y3, le premier conducteur Y1 par exemple. Les figures 5b et Sf représentent les variations d'une tension VA d'un point 'A': du premier point photosensible P1 par exemple : la figure 5b illustre particulièrement la version de l'invention présentée aux figures 2 et 3 ; et la figure 5f se rapporte à la version montrée à la figure 4, dans laquelle la seconde tension de polarisation directe Vd2 remplace le potentiel de référence Vr, au cours de la phase de saturation des pièges. FIG. 5a represents signals applied to a line conductor Y1 to Y3, the first conductor Y1 for example. FIGS. 5b and Sf represent the variations of a voltage VA of a point 'A': of the first photosensitive point P1 for example: FIG. 5b particularly illustrates the version of the invention presented in FIGS. 2 and 3; and FIG. 5f relates to the version shown in FIG. 4, in which the second forward bias voltage Vd2 replaces the reference potential Vr, during the phase of saturation of the traps.

Dans l'exemple non limitatif décrit, un début de cycle de fonctionnement se situe après un instant tl qui marque la fin d'une impulsion dite de lecture IL appliquée au premier conducteur ligne Yi (figure 5a).  In the nonlimiting example described, a start of the operating cycle is located after an instant t1 which marks the end of a so-called read pulse IL applied to the first line conductor Yi (FIG. 5a).

Cette impulsion de lecture IL a débuté à un instant tO du début d'une phase de lecture PHL d'un cycle de fonctionnement précédent, et elle a permis de lire les points photosensibles Pi à P3 exposés à un signal utile de mesure lors d'une phase de prise d'image de ce cycle précédent.This reading pulse IL started at an instant t0 of the start of a reading phase PHL of a previous operating cycle, and it made it possible to read the photosensitive points Pi to P3 exposed to a useful measurement signal during an image-taking phase of this previous cycle.

II est à noter qu'en l'absence d'impulsions, la tension sur les conducteurs lignes Y1 à Y3 est à une valeur de repos Vrep permettant de maintenir les transistors T à l'état bloqué, Vrep ayant par exemple une valeur négative de 10 volts par rapport au potentiel de référence Vr. Une impulsion de lecture IL doit mettre à l'état 'passant" les transistors T, dont la grille G est reliée au conducteur ligne auquel cette impulsion est appliquée. It should be noted that in the absence of pulses, the voltage on the line conductors Y1 to Y3 is at a rest value Vrep allowing the transistors T to be kept in the off state, Vrep having for example a negative value of 10 volts compared to the reference potential Vr. A reading pulse IL must put the transistors T, whose gate G is connected to the line conductor to which this pulse is applied, in the "on" state.

A cette fin, l'impulsion IL est positive par rapport à la tension de repos Vrep, avec une amplitude telle que son sommet atteint par exemple une valeur positive de 10 volts par rapport au potentiel de référence Vr.To this end, the pulse IL is positive relative to the rest voltage Vrep, with an amplitude such that its peak reaches for example a positive value of 10 volts relative to the reference potential Vr.

La mise à l'état 'passant" des transistors T a pour effet d'appliquer sur la cathode de la photodiode Dp c'est à dire au point 'A" à potentiel flottant, le potentiel présent à cet instant sur les conducteurs colonnes X1 à X3, soit le potentiel de référence Vr. Ceci est représenté aux figure 5b et 5f où à partir de l'instant tO, la tension VA au point 'A" partant d'une tension négative -Vpil proche de celle alors appliquée aux anodes, va en augmentant jusqu'à une valeur VA1 proche de la tension de référence Vr. Putting the transistors T in the "on" state has the effect of applying to the cathode of the photodiode Dp that is to say at point "A" with floating potential, the potential present at this time on the column conductors X1 at X3, i.e. the reference potential Vr. This is shown in FIGS. 5b and 5f where, from the instant t0, the voltage VA at point 'A "starting from a negative voltage -Vpil close to that then applied to the anodes, goes up to a value VA1 close to the reference voltage Vr.

La photodiode Dp est alors polarisée en inverse et elle constitue une capacité qui est chargée à la valeur VAl ; cette charge de capacité provoque sur le conducteur colonne X1, la circulation d'un courant qui représente les charges électriques accumulées au point K lors de la prise d'image précédente.The photodiode Dp is then reverse biased and it constitutes a capacitor which is charged at the value VAl; this capacity charge causes on the column conductor X1, the circulation of a current which represents the electric charges accumulated at point K during the previous image taking.

A l'instant tl où l'impulsion de lecture IL cesse (figure 5a), les transistors T commandés par le conducteur ligne Y1 retournent à l'état bloqué". La tension VA au point v (figures 5b et 5g) conserve la valeur VA1 qui constitue une valeur de polarisation initiale. Bien entendu, tous les conducteur lignes Y1 à Y3 reçoivent, I'un après l'autre, une impulsion de lecture IL durant cette phase de lecture qui cesse à un instant t2, et l'évolution de la tension VA au point "A" des points photosensibles de toutes les lignes L1 à L3 de la matrice, est semblable à celle décrite cidessus. At the instant tl when the reading pulse IL ceases (FIG. 5a), the transistors T controlled by the line conductor Y1 return to the blocked state ". The voltage VA at point v (FIGS. 5b and 5g) retains the value VA1 which constitutes an initial polarization value. Of course, all the line conductors Y1 to Y3 receive, one after the other, a reading pulse IL during this reading phase which ceases at an instant t2, and the evolution of the voltage VA at point "A" of the photosensitive points of all the lines L1 to L3 of the matrix, is similar to that described above.

Suivant une caractéristique du procédé de l'invention, chaque phase de prise d'image Phi est précédée d'une phase PHS dite de saturation des pièges, au cours de laquelle on provoque le passage d'un courant direct i2 dans toutes les photodiodes Dp. According to a characteristic of the method of the invention, each image taking phase Phi is preceded by a PHS phase called trap saturation phase, during which a direct current i2 is passed through all the photodiodes Dp .

Dans le cas des versions avec éléments de commutation Cal, Cob1, cette phase de saturation PHS débute à un instant t3, auquel les premiers éléments de commutation Cal à Ca3 sont commandés pour déconnecter les conducteurs lignes X1 à X3 des amplificateurs intégrateurs G1 à G3; cette déconnexion est représentée à la figure 5c par un créneau
Dcn.
In the case of the versions with switching elements Cal, Cob1, this saturation phase PHS begins at an instant t3, at which the first switching elements Cal to Ca3 are controlled to disconnect the line conductors X1 to X3 from the integrating amplifiers G1 to G3; this disconnection is represented in FIG. 5c by a slot
Dcn.

A un instant t4, les seconds éléments de commutation Cb1 à Cb3 sont commandés, pour connecter les conducteurs colonnes X1 à X3, soit au potentiel de référence Vr (de façon directe) dans le cas de la version présentée à la figure 3, soit pour connecter ces conducteurs colonnes au quatrième potentiel -Vd2 de la tension de polarisation directe Vd2 (cas de la version de la figure 4); cette commande de connexion est représentée à la figure 5d par un créneau repéré Cnx. At an instant t4, the second switching elements Cb1 to Cb3 are controlled, to connect the column conductors X1 to X3, either at the reference potential Vr (directly) in the case of the version presented in FIG. 3, or for connect these column conductors to the fourth potential -Vd2 of the forward bias voltage Vd2 (case of the version in FIG. 4); this connection command is represented in FIG. 5d by a slot marked Cnx.

Un instant t5 marque d'une part, le début d'un temps Tcd de durée par exemple 1 milliseconde, pendant lequel s'effectue le passage d'un courant direct i2 dans toutes les photodiodes Dp ; il marque d'autre part le début de la phase de saturation des pièges, dans les cas des versions représentées aux figures 2 et 3. A cet instant t5 : une impulsion IC dite de conduction, ayant une même amplitude que l'impulsion de lecture IL, est appliquée au conducteur ligne Y1 (figure 5a) mais aussi, et de préférence (mais non obligatoirement) simultanément, à tous les autres conducteurs lignes Y2, Y3. An instant t5 marks on the one hand, the beginning of a time Tcd of duration for example 1 millisecond, during which the passage of a direct current i2 takes place in all the photodiodes Dp; on the other hand, it marks the beginning of the trap saturation phase, in the cases of the versions represented in FIGS. 2 and 3. At this instant t5: a so-called conduction IC pulse, having the same amplitude as the read pulse IL, is applied to the line conductor Y1 (FIG. 5a) but also, and preferably (but not necessarily) simultaneously, to all the other line conductors Y2, Y3.

Les impulsion de conduction IC ont pour fonction de mettre tous les transistors T de la matrice à l'état passant': durant au moins le temps prévu pour le passage du courant direct i2 dans les photodiodes Dp. Dans le cas des versions des figures 2 et 3, simultanément avec les impulsions de conduction IC, le circuit commutateur Cm est commandé pour appliquer la première tension de polarisation directe Vd aux anodes des photodiodes Dp, en remplacement de la tension de polarisation inverse Vpi ; cette application de la tension Vd est représentée à la figure 5e par un créneau CVd. The conduction pulses IC have the function of putting all the transistors T of the matrix in the on state ': during at least the time provided for the passage of the direct current i2 in the photodiodes Dp. In the case of the versions of FIGS. 2 and 3, simultaneously with the conduction pulses IC, the switch circuit Cm is controlled to apply the first direct bias voltage Vd to the anodes of the photodiodes Dp, replacing the reverse bias voltage Vpi; this application of the voltage Vd is represented in FIG. 5e by a slot CVd.

Dans ces conditions, à l'instant t5 (et pour toutes les versions), les photodiodes Dp sont passées d'un état de polarisation inverse à un état de polarisation directe qui engendre un courant direct i2 dans toutes les photodiodes. Under these conditions, at time t5 (and for all the versions), the photodiodes Dp have gone from a reverse polarization state to a direct polarization state which generates a direct current i2 in all the photodiodes.

Dans le cas de la version des figures 2 et 3, où la mise à l'état passant" des transistors T a pour effet d'appliquer sur les cathodes des photodiodes, le potentiel de référence Vr délivré par l'intermédiaire des seconds éléments de commutation Cbl à Cb3, le potentiel appliqué aux cathodes des photodiodes est sensiblement inchangé c'est la modification du potentiel appliqué aux anodes qui engendre la polarisation en direct des photodiodes ; il n'y a donc pas à partir de l'instant t5, de variation significative de la tension VA au point nA", sauf des variations brèves (non représentées) aux instants de commutation. In the case of the version of FIGS. 2 and 3, where setting the transistors T to the "on" state has the effect of applying photodiodes to the cathodes, the reference potential Vr delivered via the second switching Cbl to Cb3, the potential applied to the cathodes of the photodiodes is substantially unchanged it is the modification of the potential applied to the anodes which generates the direct polarization of the photodiodes; there is therefore, from time t5, no significant variation of the voltage VA at point nA ", except for brief variations (not shown) at the switching instants.

II est à observer que dans le cas de la version de la figure 4, la figure 5e n'est pas à considérer car le circuit commutateur Cm n'est pas utilisé dans cette version ; d'autre part, la seconde tension de polarisation directe Vd2 étant appliquée aux conducteurs colonnes Xi à X3 depuis l'instant t4, c'est elle qui est appliquée à tous les points ' " c'est à dire à toutes les cathodes des photodiodes Dp, par l'intermédiaire des transistors T quand ces derniers sont mis à l'état passant" Ceci détermine une variation négative de la tension VA au point' "(figure 5f), qui passe de la valeur de polarisation initiale VA1, à une valeur VA2 plus négative que celle Vpi qui est appliquée aux anodes. Dans cette version, le potentiel appliqué aux anodes des photodiodes Dp est sensiblement inchangé, et c'est la modification du potentiel appliqué aux cathodes qui engendre la polarisation en direct des photodiodes. It should be observed that in the case of the version of FIG. 4, FIG. 5e is not to be considered since the switch circuit Cm is not used in this version; on the other hand, the second direct bias voltage Vd2 being applied to the column conductors Xi to X3 since time t4, it is it which is applied to all the points' "ie to all the cathodes of the photodiodes Dp, via the transistors T when the latter are set to the on state "This determines a negative variation of the voltage VA at point '" (FIG. 5f), which passes from the initial polarization value VA1, to a VA2 value more negative than that Vpi which is applied to the anodes In this version, the potential applied to the anodes of the photodiodes Dp is substantially unchanged, and it is the modification of the potential applied to the cathodes which generates the direct polarization of the photodiodes.

Un instant t6 marque la fin du courant direct i2 dans les photodiodes : dans le cas des versions des figures 2 et 3, le circuit commutateur Cm reconnecte le second potentiel -Vpi appartenant à la tension de polarisation inverse Vpi, aux anodes des photodiodes, à la place de la première tension de polarisation directe Vd (figure 5e). Dans le cas de la version de la figure 4, les premiers éléments de commutation Cal à Ca3 connectent les conducteurs colonnes X1 à X3 aux amplificateurs intégrateurs G1 à G3 (figure 5c), et les seconds éléments de commutation
Cbi à Cb3 déconnectent (figure 5d) les conducteurs colonnes Xi à X3, de tout potentiel qu'ils pouvaient appliquer avant l'instant t6.
An instant t6 marks the end of the direct current i2 in the photodiodes: in the case of the versions of FIGS. 2 and 3, the switch circuit Cm reconnects the second potential -Vpi belonging to the reverse bias voltage Vpi, at the anodes of the photodiodes, at the place of the first forward bias voltage Vd (Figure 5e). In the case of the version of FIG. 4, the first switching elements Cal to Ca3 connect the column conductors X1 to X3 to the integrating amplifiers G1 to G3 (FIG. 5c), and the second switching elements
Cbi to Cb3 disconnect (Figure 5d) the column conductors Xi to X3 from any potential they could apply before time t6.

L'instant t7 marque la fin des impulsions de conduction IC (figure 5a) appliquées aux conducteurs lignes Y1 à Y3, et marque donc le passage à l'état bloqué" des transistors T. Dans l'exemple non limitatif décrit, les transistors T sont conservés à l'état passant" après la fin de l'application des tensions de polarisation directe, pendant un temps Ts de 1 milliseconde par exemple ; ceci afin notamment de permettre une stabilisation de la tension VA aux points 7A" dans le cas des versions décrites aux figures 2 et 3. Dans le cas de la version de la figure 4, cette prolongation des états 'passant" des transistors permet de conférer au potentiel VA du point 'A" à potentiel flottant (de tous les points photosensibles P1 à P9), la valeur VAl de polarisation initiale. II est à noter qu'à partir de l'instant t7, I'évolution de la tension VA au point A"est la même pour tous les modes de réalisation de l'invention. The instant t7 marks the end of the conduction pulses IC (FIG. 5a) applied to the line conductors Y1 to Y3, and therefore marks the transition to the blocked state "of the transistors T. In the nonlimiting example described, the transistors T are kept in the "on" state after the end of the application of forward bias voltages, for a time Ts of 1 millisecond for example; this in particular to allow stabilization of the voltage VA at points 7A "in the case of the versions described in FIGS. 2 and 3. In the case of the version of FIG. 4, this extension of the 'on' states of the transistors makes it possible to confer at the potential VA of point 'A "at floating potential (of all photosensitive points P1 to P9), the value VA1 of initial polarization. It should be noted that from time t7, the evolution of the voltage VA at point A "is the same for all the embodiments of the invention.

A partir d'un instant t8 où débute une phase de prise d'image, représentée à la figure 5g par un créneau Phi, chacun des points photosensibles Pi à P9 est exposé à un signal lumineux dont l'intensité est fonction du contenu de l'image. Les charges engendrées par cette exposition sont accumulées en chacun des points 'A" à potentiel flottant, où elles déterminent une diminution de la tension VA (figures 5b, 5g). Cette diminution est continue (si l'éclairement est constant), et elle cesse à un instant t9 qui marque la fin de la phase de prise d'image. La tension VA au point A possède à cet instant par exemple une valeur VA3 dite d'exposition qui est conservée jusqu'à un instant t10.  From an instant t8 when an image-taking phase begins, represented in FIG. 5g by a slot Phi, each of the photosensitive points Pi to P9 is exposed to a light signal whose intensity is a function of the content of l 'picture. The charges generated by this exposure are accumulated at each of the floating potential points' A ", where they determine a decrease in the voltage VA (Figures 5b, 5g). This decrease is continuous (if the illumination is constant), and it stops at an instant t9 which marks the end of the image capture phase The voltage VA at point A has at this instant for example a value VA3 called exposure which is kept until an instant t10.

A l'instant tiO, une impulsion de lecture IL est appliquée au premier conducteur ligne Y1, et elle met à l'état passantntous les transistors
T commandés par ce conducteur ligne. Ceci marque le début d'une phase de lecture PHL servant à lire les charges produites durant la phase de prise d'image Phi. On retrouve au point A une évolution de la tension VA semblable à celle déjà décrite pour l'intervalle de temps compris entre les instants tO et ti : la tension VA remonte à la valeur de polarisation initiale VA1 avec l'application de l'impulsion de lecture IL, ce qui détermine sur le conducteur colonne Xi, un courant proportionnel à la variation de la tension
VA au point 'A" due à la prise d'image. L'impulsion de lecture IL appliquée au premier conducteur ligne Y1, cesse à un instant tl 1.
At time tiO, a reading pulse IL is applied to the first line conductor Y1, and it puts all the transistors on
T ordered by this line conductor. This marks the beginning of a PHL reading phase used to read the charges produced during the Phi image taking phase. We find at point A an evolution of the voltage VA similar to that already described for the time interval between the instants t0 and ti: the voltage VA rises to the initial polarization value VA1 with the application of the pulse of reading IL, which determines on the column conductor Xi, a current proportional to the variation of the voltage
VA at point 'A "due to image capture. The reading pulse IL applied to the first line conductor Y1, stops at an instant tl 1.

Des impulsions de lectures (non représentées) sont ensuite appliquées successivement sur les conducteurs ligne Y2, Y3, pendant le reste de la phase de lecture PHL dont la fin survient à un instant t12.  Read pulses (not shown) are then applied successively to the line conductors Y2, Y3, during the rest of the PHL read phase, the end of which occurs at an instant t12.

Les différents intervalles de temps compris entre les instants tO et t12, correspondent à différentes étapes qui constituent un peu plus qu'un unique cycle de fonctionnement d'un détecteur d'image commandé conformément au procédé de l'invention. La fin de la phase de lecture PHL à l'instant t12 marque le début d'une éventuelle séquence de fonctionnement suivante. The different time intervals between the instants t0 and t12 correspond to different stages which constitute little more than a single operating cycle of an image detector controlled in accordance with the method of the invention. The end of the PHL reading phase at time t12 marks the start of a possible following operating sequence.

II est à observer que la suppression des effets de rémanence, à l'aide de phases de saturation de pièges PHS conformément à l'invention, peut s'obtenir aussi dans le cadre de cycles non répétitifs, par exemple pour l'acquisition d'images dans un mode de fonctionnement du type radioscopie. It should be observed that the suppression of the effects of remanence, using phases of saturation of PHS traps in accordance with the invention, can also be obtained in the context of non-repetitive cycles, for example for the acquisition of images in an operating mode of the radioscopy type.

II est à observer également que la description de l'invention a été faite en référence à une matrice dont chaque photodiode Dp est reliée à l'élément interrupteur T par son extrémité constituant la cathode ; mais bien entendu l'invention s'applique aussi bien si les photodiodes Dp sont montées dans le sens opposé, en inversant le signe des tensions qui leur sont appliquées. II est à noter enfin, que les éléments interrupteurs T peuvent être constitués par d'autres transistors que ceux décrits, et d'une manière générale par tout élément pouvant remplir cette fonction d'interrupteur, dès lors qu'il est bidirectionnel': c'est-à-dire qu'il autorise les deux sens d'un courant.  It should also be observed that the description of the invention has been made with reference to a matrix in which each photodiode Dp is connected to the switching element T by its end constituting the cathode; but of course the invention applies equally if the photodiodes Dp are mounted in the opposite direction, by reversing the sign of the voltages which are applied to them. Finally, it should be noted that the switch elements T can be formed by other transistors than those described, and generally by any element capable of fulfilling this switch function, since it is bidirectional ': c that is, it allows both directions of a current.

Claims (15)

REVENDICATIONS i. Procédé de commande d'un détecteur d'image comportant une matrice (2) de points photosensibles (P1 à P9), les points photosensiEles étant agencés en au moins une ligne (Li) et en au moins une colonne (CL1) et comprenant chacun un élément interrupteur (T) coopérant avec une photodiode (Dp), le procédé consistant à polariser les photodiodes en inverse avant d'exposer la matrice (2) à un signal lumineux dit utile durant une phase de prise d'image (Phi), puis à lire les points photosensibles (P1 à P9) dans une phase de lecture (PHL) survenant après la phase de prise d'image (Phi), ledit procédé est caractérisé en ce qu'il consiste en outre d'une part, au moins une fois avant la phase de prise d'image (Phi), à réaliser une phase dite de saturation des pièges (PhS) au cours de laquelle est appliquée aux photodiodes (Dp) une tension (Vd, Vd2) dite de polarisation directe servant à les polariser dans leur sens de conduction direct et à provoquer dans ces dernières la circulation d'un courant dans leur sens de conduction direct, et d'autre part à utiliser des éléments interrupteurs (T) d'un type dit bidirectionnel.CLAIMS i. Method for controlling an image detector comprising a matrix (2) of photosensitive dots (P1 to P9), the photosensitive dots being arranged in at least one row (Li) and in at least one column (CL1) and each comprising a switch element (T) cooperating with a photodiode (Dp), the method consisting in polarizing the photodiodes in reverse before exposing the matrix (2) to a light signal called useful during an image taking phase (Phi), then reading the photosensitive points (P1 to P9) in a reading phase (PHL) occurring after the image taking phase (Phi), said method is characterized in that it furthermore consists, on the one hand, in at least once before the image taking phase (Phi), to carry out a phase known as trap saturation (PhS) during which a voltage (Vd, Vd2) called direct polarization is applied to the photodiodes (Dp) to polarize them in their direction of direct conduction and to provoke in the latter the circulation of a current in their direction of direct conduction, and on the other hand to use switch elements (T) of a type called bidirectional. 2. Procédé suivant la revendication i, caractérisé en ce que les éléments interrupteurs (T) sont des transistors. 2. Method according to claim i, characterized in that the switch elements (T) are transistors. 3. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, les photodiodes (Dp) étant reliées chacune par une première de leurs deux extrémités (anode ou cathode) à l'élément interrupteur (T) dont elle reçoivent, quand ce dernier est mis à l'état passant, un premier potentiel (Vr) dit potentiel de référence, les photodiodes (Dp) recevant par leur seconde extrémité un second potentiel (-Vpi) déterminant avec le potentiel de référence (Vr) une tension dite de polarisation inverse (Vpi) permettant de polariser les photodiodes dans un sens inverse à leur conduction, caractérisé en ce que dans le cours de la phase de saturation de pièges (PHS), d'une part il consiste à mettre les éléments interrupteurs (T) à l'état passant' et d'autre part il consiste à remplacer le second potentiel (-Vpi) par un troisième potentiel (+Vd) dont le signe par rapport au potentiel de référence (Vr) est contraire de celui présenté par le second potentiel (-Vpi), de manière à déterminer une tension dite de polarisation directe (Vd) servant à polariser les photodiodes (Dp) dans leur sens de conduction direct. 3. Method according to one of the preceding claims, the photodiodes (Dp) being each connected by a first of their two ends (anode or cathode) to the switch element (T) from which it receives, when the latter is set to l 'on' state, a first potential (Vr) called the reference potential, the photodiodes (Dp) receiving at their second end a second potential (-Vpi) determining with the reference potential (Vr) a so-called reverse bias voltage (Vpi) making it possible to polarize the photodiodes in a direction opposite to their conduction, characterized in that in the course of the trap saturation phase (PHS), on the one hand it consists in putting the switching elements (T) in the on state 'and on the other hand it consists in replacing the second potential (-Vpi) by a third potential (+ Vd) whose sign compared to the reference potential (Vr) is opposite to that presented by the second potential (-Vpi) , in a way to determining a so-called forward bias voltage (Vd) used to bias the photodiodes (Dp) in their direction of forward conduction. 4. Procédé suivant la revendication 3, le potentiel de référence (Vr) étant appliqué aux éléments interrupteurs (T) par l'intermédiaire d'un amplificateur (G1 à G3), caractérisé en ce que il consiste, dans le cours de la phase de saturation des pièges (PHS), à déconnecter les amplificateurs (G1 à G3) des éléments interrupteurs (T) et à appliquer directement à ces derniers le potentiel de référence (Vr). 4. Method according to claim 3, the reference potential (Vr) being applied to the switching elements (T) via an amplifier (G1 to G3), characterized in that it consists, in the course of the phase saturation of the traps (PHS), disconnecting the amplifiers (G1 to G3) from the switching elements (T) and applying the reference potential (Vr) directly to the latter. 5. Procédé suivant l'une des revendications 1 ou 2 ou 3, les photodiodes (Dp) étant reliées chacune par une première de leurs deux extrémités (anode ou cathode) à l'élément interrupteur (T) dont elle reçoivent, quand ce dernier est mis à l'état passant: un premier potentiel (Vr) dit potentiel de référence, les photodiodes (Dp) recevant par leur seconde extrémité un second potentiel (-Vpi) déterminant avec le potentiel de référence (Vr) une tension dite de polarisation inverse (Vpi) permettant de polariser les photodiodes dans un sens inverse à leur conduction, caractérisé en ce que dans le cours de la phase de saturation de pièges (PhS), d'une part il consiste à mettre les éléments interrupteurs (T) à l'état passant" et d'autre part il consiste à remplacer le potentiel de référence (Vr) par un quatrième potentiel (-Vd2) ayant par rapport au potentiel de référence (Vr), un même signe que le second potentiel (-Vpi) et une valeur plus grande, de manière à constituer une seconde tension de polarisation directe (Vd2) par laquelle les photodiodes (Dp) sont polarisées dans leur sens de conduction direct. 5. Method according to one of claims 1 or 2 or 3, the photodiodes (Dp) being each connected by a first of their two ends (anode or cathode) to the switch element (T) from which it receives, when the latter is set to on: a first potential (Vr) called the reference potential, the photodiodes (Dp) receiving at their second end a second potential (-Vpi) determining with the reference potential (Vr) a so-called bias voltage inverse (Vpi) making it possible to polarize the photodiodes in a direction opposite to their conduction, characterized in that in the course of the trap saturation phase (PhS), on the one hand, it consists in putting the switching elements (T) to the passing state "and on the other hand it consists in replacing the reference potential (Vr) by a fourth potential (-Vd2) having with respect to the reference potential (Vr), the same sign as the second potential (-Vpi ) and a higher value, so re to constitute a second direct polarization voltage (Vd2) by which the photodiodes (Dp) are polarized in their direction of direct conduction. 6. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer aux photodiodes (Dp) une tension de polarisation directe (Vd, Vd2) par l'intermédiaire d'une résistance (RL) dite de limitation, disposée en série avec les photodiodes (Dp). 6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in applying to the photodiodes (Dp) a forward bias voltage (Vd, Vd2) by means of a resistor (RL) called limitation, arranged in series with the photodiodes (Dp). 7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans la phase de saturation des pièges (PHS), il consiste à appliquer une tension de polarisation directe (Vd, Vd2) simultanément à toutes les photodiodes (Dp) de la matrice (2). 7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the trap saturation phase (PHS), it consists in applying a forward bias voltage (Vd, Vd2) simultaneously to all the photodiodes (Dp) of the matrix (2). 8. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste à polariser en inverse les photodiodes (Dp) entre la phase de saturation des pièges (PHS) et la phase de prise d'image (PHi). 8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it consists in reverse biasing the photodiodes (Dp) between the saturation phase of the traps (PHS) and the image taking phase (PHi). 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'il consiste à maintenir à l'état 'passant" les transistors (T) , après l'application d'une tension de polarisation directe (Vd, Vd2) aux photodiodes (Dp). 9. Method according to claim 8, characterized in that it consists in keeping the transistors (T) in the "on" state, after the application of a forward bias voltage (Vd, Vd2) to the photodiodes (Dp ). 10. Détecteur d'image mettant en oeuvre le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, comportant un circuit de commande (3), une source de tension (S1) délivrant une tension dite de polarisation inverse (Vpi), une matrice (2) de points photosensibles (P1 à P9) agencés en lignes (au moins une ligne) et en colonnes (au moins une colonne), chaque point photosensible étant situé au croisement d'une ligne (L1 à L3) et d'une colonne (CLI à CL3) et comprenant un élément interrupteur (T) coopérant avec une photodiode (Dp), chaque photodiode (Dp) étant polarisée en inverse par la tension de polarisation inverse (Vpi) avant une phase de prise d'image (Phi), caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commutation (Cm, Cal à Ca3, Cbl à Cb3) et au moins une deuxième source de tension (S2) coopérant avec le circuit de commande (3) pour appliquer aux photodiode (Dp), dans une phase dite de saturation des pièges (PHS) survenant avant la phase de prise d'image (Phi), une tension de polarisation directe (Vd, Vd2) polarisant les photodiodes dans leur sens de conduction direct et déterminant dans ces dernières le passage d'un courant (i2) dans leur sens de conduction direct. 10. Image detector implementing the method according to any one of claims 1 to 9, comprising a control circuit (3), a voltage source (S1) delivering a so-called reverse bias voltage (Vpi), a matrix (2) of photosensitive points (P1 to P9) arranged in lines (at least one line) and in columns (at least one column), each photosensitive point being located at the intersection of a line (L1 to L3) and a column (CLI to CL3) and comprising a switch element (T) cooperating with a photodiode (Dp), each photodiode (Dp) being reverse biased by the reverse bias voltage (Vpi) before an image taking phase ( Phi), characterized in that it further comprises switching means (Cm, Cal to Ca3, Cbl to Cb3) and at least one second voltage source (S2) cooperating with the control circuit (3) to apply to photodiode (Dp), in a phase known as trap saturation (PHS) occurring before the setting phase image (Phi), a direct bias voltage (Vd, Vd2) polarizing the photodiodes in their direction of direct conduction and determining in the latter the passage of a current (i2) in their direction of direct conduction. il. Détecteur d'image suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les éléments interrupteurs (T) sont d'un type bidirectionnel. he. Image detector according to claim 10, characterized in that the switch elements (T) are of a bidirectional type. 12. Détecteur d'image suivant la revendication 11, caractérisé en ce que les éléments interrupteurs (T) sont des transistors. 12. Image detector according to claim 11, characterized in that the switch elements (T) are transistors. 13. Détecteur d'image suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, les photodiodes (Dp) étant reliées chacune par une première de leurs deux extrémités (anode ou cathode) à l'élément interrupteur (T) dont elle reçoivent, quand ce dernier est mis dans un état passant" un premier potentiel (Vr) dit potentiel de référence, les photodiodes (Dp) recevant par leur seconde extrémité un deuxième potentiel (-Vpi) déterminant avec le potentiel de référence (Vr) la tension de polarisation inverse (Vpi), caractérisé en ce que les moyens de commutation (Cm, Cal à Ca3, Cbl à Cb3) comportent un circuit de commutation (Cm) permettant de remplacer le deuxième potentiel (-Vpi) par un troisième potentiel (+Vd) formant1 avec le potentiel de référence (Vr), une tension de polarisation directeVd) des photodiodes (Dp). 13. Image detector according to any one of claims 10 to 12, the photodiodes (Dp) being each connected by a first of their two ends (anode or cathode) to the switching element (T) from which it receives, when the latter is put in a passing state "a first potential (Vr) said reference potential, the photodiodes (Dp) receiving by their second end a second potential (-Vpi) determining with the reference potential (Vr) the bias voltage inverse (Vpi), characterized in that the switching means (Cm, Cal to Ca3, Cbl to Cb3) include a switching circuit (Cm) allowing the second potential (-Vpi) to be replaced by a third potential (+ Vd) forming1 with the reference potential (Vr), a forward bias voltage Vd) of the photodiodes (Dp). 14. Détecteur d'image suivant l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que les moyens de commutation (Cm, Cal à Ca3, Cbl à Cb3) comportent des premiers éléments commutateurs (Cal à Ca3) permettant d'appliquer la tension de référence (Vr) aux éléments interrupteurs (T) d'une manière directe. 14. Image detector according to any one of claims 10 to 13, characterized in that the switching means (Cm, Cal to Ca3, Cbl to Cb3) comprise first switching elements (Cal to Ca3) making it possible to apply the reference voltage (Vr) to the switching elements (T) in a direct manner. 15. Détecteur d'image suivant l'une quelconque des revendications 10 à 12, les photodiodes (Dp) étant reliées chacune par une première de leurs deux extrémités (anode ou cathode) à l'élément interrupteur (T) dont elle reçoivent, quand ce dernier est mis dans un état passant" un premier potentiel (Vr) dit potentiel de référence, les photodiodes (Dp) recevant par leur seconde extrémité un deuxième potentiel (-Vpi) déterminant avec le potentiel de référence (Vr) la tension de polarisation inverse (Vpi), caractérisé en ce que les moyens de commutation (Cm, Cal à Ca3, Cb1 à Cb3) comportent des seconds éléments commutateurs (cob1 à Cb3) permettant de remplacer le premier potentiel (Vr) par un quatrième potentiel (-Vd2) formant, avec le deuxième potentiel (-Vpi), une seconde tension de polarisation directe (Vd2) des photodiodes (Dp).  15. Image detector according to any one of claims 10 to 12, the photodiodes (Dp) being each connected by a first of their two ends (anode or cathode) to the switch element (T) from which it receives, when the latter is put in a passing state "a first potential (Vr) said reference potential, the photodiodes (Dp) receiving by their second end a second potential (-Vpi) determining with the reference potential (Vr) the bias voltage inverse (Vpi), characterized in that the switching means (Cm, Cal to Ca3, Cb1 to Cb3) include second switching elements (cob1 to Cb3) allowing the first potential (Vr) to be replaced by a fourth potential (-Vd2 ) forming, with the second potential (-Vpi), a second forward bias voltage (Vd2) of the photodiodes (Dp). 16. Détecteur d'image suivant l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce qu'une résistance (RL) est disposée en série dans le circuit (S2, Cm, Cbl à Cb3, T) servant à appliquer la tension de polarisation directe (Vd, Vd2) aux photodiodes (Dp). 16. Image detector according to one of claims 10 to 15, characterized in that a resistor (RL) is arranged in series in the circuit (S2, Cm, Cbl to Cb3, T) used to apply the voltage of direct polarization (Vd, Vd2) at photodiodes (Dp). 17. Détecteur d'image suivant l'une des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que le détecteur d'image étant destiné à la détection d'images radiographiques, il comporte un écran scintillateur (9) convertissant un rayonnement X en un rayonnement dans la bande de longueurs d'onde auxquelles sont sensibles les photodiodes (Dp).  17. Image detector according to one of claims 10 to 15, characterized in that the image detector being intended for the detection of radiographic images, it comprises a scintillator screen (9) converting an X-ray radiation into a radiation in the wavelength band to which the photodiodes (Dp) are sensitive.
FR9714161A 1997-11-12 1997-11-12 METHOD FOR CONTROLLING A LOW REMANENCE DIGITAL IMAGE DETECTOR, AND IMAGE DETECTOR IMPLEMENTING THE METHOD Expired - Lifetime FR2770954B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9714161A FR2770954B1 (en) 1997-11-12 1997-11-12 METHOD FOR CONTROLLING A LOW REMANENCE DIGITAL IMAGE DETECTOR, AND IMAGE DETECTOR IMPLEMENTING THE METHOD

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9714161A FR2770954B1 (en) 1997-11-12 1997-11-12 METHOD FOR CONTROLLING A LOW REMANENCE DIGITAL IMAGE DETECTOR, AND IMAGE DETECTOR IMPLEMENTING THE METHOD

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2770954A1 true FR2770954A1 (en) 1999-05-14
FR2770954B1 FR2770954B1 (en) 2000-01-28

Family

ID=9513268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9714161A Expired - Lifetime FR2770954B1 (en) 1997-11-12 1997-11-12 METHOD FOR CONTROLLING A LOW REMANENCE DIGITAL IMAGE DETECTOR, AND IMAGE DETECTOR IMPLEMENTING THE METHOD

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR2770954B1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041621A2 (en) * 2000-11-17 2002-05-23 Trixell S.A.S. Photosensitive device and method for controlling same
WO2005036871A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Trixell S.A.S. Control method for a photosensitive device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758894A (en) * 1985-06-21 1988-07-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state image sensing device with bias carrier injection
EP0364351A1 (en) * 1988-10-14 1990-04-18 Thomson-Csf Method of photoelectric detection with reduction of accumulated charges in phototransistors, especially those of the nipin type
EP0364314A1 (en) * 1988-09-16 1990-04-18 Thomson-Csf Photosensitive-cell reading method with two diodes serially coupled and with opposite conducting directions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4758894A (en) * 1985-06-21 1988-07-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Solid-state image sensing device with bias carrier injection
EP0364314A1 (en) * 1988-09-16 1990-04-18 Thomson-Csf Photosensitive-cell reading method with two diodes serially coupled and with opposite conducting directions
EP0364351A1 (en) * 1988-10-14 1990-04-18 Thomson-Csf Method of photoelectric detection with reduction of accumulated charges in phototransistors, especially those of the nipin type

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002041621A2 (en) * 2000-11-17 2002-05-23 Trixell S.A.S. Photosensitive device and method for controlling same
FR2817106A1 (en) * 2000-11-17 2002-05-24 Trixell Sas Photosensitive array for x-ray detection includes bias circuits enabling individual adjustment of bias voltage at each array point
WO2002041621A3 (en) * 2000-11-17 2003-11-06 Trixell Sas Photosensitive device and method for controlling same
US7087880B2 (en) 2000-11-17 2006-08-08 Trixell S.A.S. Photosensitive device and method for controlling same
WO2005036871A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-21 Trixell S.A.S. Control method for a photosensitive device
FR2861242A1 (en) * 2003-10-17 2005-04-22 Trixell Sas METHOD FOR CONTROLLING A PHOTOSENSITIVE DEVICE
US7728889B2 (en) 2003-10-17 2010-06-01 Trixell S.A.S. Method of driving a photosensitive device

Also Published As

Publication number Publication date
FR2770954B1 (en) 2000-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0237365B1 (en) Photo-sensitive device
EP0028960B1 (en) Electromagnetic radiation detector array and x-ray image amplifier comprising such an array
EP1378113B1 (en) Photosensitive device and method for controlling same
FR2598250A1 (en) RADIOLOGICAL SHOOTING PANEL AND METHOD OF MANUFACTURE
EP0364314B1 (en) Photosensitive-cell reading method with two diodes serially coupled and with opposite conducting directions
EP0004511B1 (en) Device for reading an image pick-up target and arrangement comprising such a device
EP0965224B1 (en) Method for controlling a photosensitive device with low image retention, and photosensitive device implementing same
FR2551917A1 (en) SOLID STATE IMAGE DETECTION DEVICE HAVING STATIC INDUCTION TRANSISTOR CELLS ARRANGED IN MATRIX
FR2627922A1 (en) PHOTOSENSITIVE MATRIX WITH TWO DIODES PER POINT, WITHOUT SPECIFIC LEVELING UPDATE
CA2539506C (en) Control method for a photosensitive device
CA2449939C (en) Method for controlling a photosensitive device
CA2378444C (en) Method for controlling a photosensitive device for producing good quality images
FR2770954A1 (en) Digital imaging system with minimized residual image persistence
EP0585172A1 (en) X-ray image acquisition method and device for performing the process
FR2634947A1 (en) PHOTOSENSITIVE MATRIX WITH TWO DIODES OF THE SAME POLARITY AND A PHOTOSENSITIVE POINT CAPABILITY
FR2705183A1 (en) Improved diode addressing structure for addressing a network of transducers.
FR2565753A1 (en) METHOD FOR CONTROLLING THE SENSITIVITY OF A PHOTOSENSITIVE CHARGE TRANSFER DEVICE, AND DEVICE FOR CARRYING OUT SAID METHOD
EP0275740B1 (en) Read-out circuit for a line transfer light-sensitive device, line transfer light-sensitive including such a circuit, and read-out process for such a device
FR2762741A1 (en) CCD array control method
EP2486724A2 (en) Method for reducing noise in the image signal of a light - sensitive device

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 19

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 20