FR2875299A1 - Electromagnetic radiation e.g. infrared radiation, detecting component for e.g. mobile telephone, has part including reception area in its top part for receiving optical system, which is transparent to infrared radiations - Google Patents

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Abstract

The component has a case including a base (12) on which a part (17) is disposed in a perpendicular manner. The part includes soldered units and a reception area (10) in its top part for receiving an optical system (8), which is transparent to infrared radiations. The part is extended by a cover that is integrated to the case bottom, where the cover and the bottom constitute a single monolithic unit.

Description

COMPOSANT DE DETECTION DE RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUES L'inventionCOMPONENT FOR DETECTION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION The invention

concerne un composant de détection de rayonnements électromagnétiques, notamment dans le domaine du visible et de l'infrarouge.  relates to a component for detecting electromagnetic radiation, particularly in the visible and infrared range.

Ces composants intègrent traditionnellement un circuit de détection du rayonnement en question, classiquement déposé sur un substrat de nature appropriée, par exemple de type semi-conducteur (silicium monocristallin, germanium, etc...), destiné à transformer ledit rayonnement en signaux électriques, ledit circuit de détection étant associé à un circuit de lecture, apte à exploiter ces signaux en vue de les restituer notamment sous forme visuelle.  These components traditionally integrate a radiation detection circuit in question, conventionally deposited on a substrate of appropriate nature, for example of the semiconductor type (monocrystalline silicon, germanium, etc ...), for transforming said radiation into electrical signals, said detection circuit being associated with a read circuit, able to exploit these signals for the purpose of rendering them in particular in visual form.

Dans le cadre de l'application de certains de ces composants, notamment pour la détection de rayonnement infrarouge, ces composants doivent être immergés en atmosphère neutre (gaz rare), voire même sous vide plus ou moins poussé.  In the context of the application of some of these components, especially for the detection of infrared radiation, these components must be immersed in a neutral atmosphere (rare gas), or even under vacuum more or less pushed.

A cet effet, un tel composant est encapsulé dans un boîtier assurant l'herméticité requise, ledit boîtier étant alors muni d'une fenêtre positionnée en regard du circuit de détection du rayonnement en question, et transparente à ce dernier, hermétiquement scellée sur ledit boîtier.  For this purpose, such a component is encapsulated in a casing providing the required hermeticity, said casing then being provided with a window positioned facing the radiation detection circuit in question, and transparent to the latter, hermetically sealed on said casing .

En outre, pour des raisons d'optique, et notamment de formation de l'image à acquérir, un ou plusieurs systèmes optiques situés en amont de ladite fenêtre, sont également nécessaires. Ces systèmes optiques sont classiquement constitués d'une ou plusieurs lentilles, intégrées au sein d'une structure qui doit permettre le centrage du ou desdits systèmes optiques par rapport à l'axe optique du circuit de détection.  In addition, for optical reasons, and in particular for forming the image to be acquired, one or more optical systems located upstream of said window are also necessary. These optical systems are conventionally constituted by one or more lenses, integrated within a structure that must allow the centering of said optical system (s) with respect to the optical axis of the detection circuit.

Par ailleurs, dans le cadre de l'intégration de ce type de composant dans des dispositifs plus complexes, tels que par exemple une caméra, on associe également un système optique supplémentaire, en général un objectif, ainsi qu'une carte électronique externe par rapport au composant proprement dit, et destinée à traiter les signaux détectés.  Moreover, in the context of the integration of this type of component into more complex devices, such as for example a camera, there is also associated an additional optical system, generally an objective, as well as an external electronic card relative to to the component itself, and intended to process the detected signals.

On a par exemple représenté en relation avec la figure 1 un composant de l'art antérieur dépourvu de tout système optique amont. Celui-ci se compose essentiellement d'un ensemble hybridé ou monolithique (2) associant un circuit de détection et un circuit de lecture, encapsulé dans un boîtier (1). Une partie au moins de l'une des faces dudit boîtier est fermée hermétiquement par une fenêtre (5), typiquement constituée par une lame à faces parallèles, et transparente au rayonnement à détecter.  For example, there is shown in relation to FIG. 1 a component of the prior art devoid of any upstream optical system. It consists essentially of a hybrid or monolithic assembly (2) associating a detection circuit and a read circuit, encapsulated in a housing (1). At least part of one of the faces of said housing is sealed by a window (5), typically constituted by a parallel-sided blade, and transparent to the radiation to be detected.

Le dit boîtier (1) associé à la fenêtre (5) définit une enceinte étanche (4), à l'intérieur de laquelle est situé ledit ensemble hybridé ou monolithique (2). Les signaux détectés par ce dernier sont transférés à l'extérieur du boîtier (1) au moyen de connexions (3) (voir figure 2, qui concerne également un dispositif de l'art antérieur).  Said housing (1) associated with the window (5) defines a sealed enclosure (4), inside which is located said hybrid or monolithic assembly (2). The signals detected by the latter are transferred outside the housing (1) by means of connections (3) (see Figure 2, which also relates to a device of the prior art).

Dans l'exemple décrit en relation avec la figure 1, le circuit de détection (2) est solidarisé, par exemple par collage, sur un module thermoélectrique (13), du type PELTIER, lui-même fixé par brasure sur un support ou socle (12), réalisé en un matériau diélectrique ou métallique. La mise en oeuvre d'un tel module PELTIER est typique des dispositifs de détection non refroidis à base par exemple de micro-bolomètres. Le boîtier proprement dit est défini par ce socle (12) et par des parois latérales (17) s'étendant sensiblement perpendiculairement par rapport au socle (12). Ces parois latérales (17) se prolongent par un capot (9), en l'espèce sensiblement horizontal, à l'extrémité libre duquel est rapporté de manière hermétique ladite fenêtre (5).  In the example described with reference to FIG. 1, the detection circuit (2) is secured, for example by gluing, to a thermoelectric module (13) of the PELTIER type, itself fixed by brazing on a support or base. (12), made of a dielectric or metallic material. The implementation of such a PELTIER module is typical uncooled detection devices based for example micro-bolometers. The housing itself is defined by this base (12) and by side walls (17) extending substantially perpendicular to the base (12). These side walls (17) are extended by a cover (9), in this case substantially horizontal, at the free end which is sealed said window (5).

On a représenté en relation avec la figure 2, un exemple d'intégration de systèmes optiques et d'un composant de détection optique, connu de l'art antérieur. Ainsi, ledit boîtier (1), défini par le socle (12) et par une paroi latérale (17), se prolonge par un organe de maintien et de centrage (6) de trois lentilles (7), respectivement positionnées en fonction de leur distance focale, par rapport à la surface supérieure du circuit de détection (2). Cet organe de maintien et de centrage (6) est lui-même reçu dans un support (20), scellé hermétiquement sur la paroi latérale (17) définissant ledit boîtier, et en outre, sur lequel est solidarisée de manière hermétique la fenêtre (5).  FIG. 2 shows an example of integration of optical systems and an optical detection component known from the prior art. Thus, said housing (1), defined by the base (12) and by a side wall (17), is extended by a holding and centering member (6) of three lenses (7), respectively positioned according to their focal length, with respect to the upper surface of the detection circuit (2). This holding and centering member (6) is itself received in a support (20), hermetically sealed on the side wall (17) defining said housing, and furthermore, on which the window (5) is hermetically joined. ).

Ce support (20) présente par exemple sur sa paroi interne un pas de vis de réglage du tirage, destiné à coopérer avec la paroi externe de l'organe de maintien et de centrage (6). Un fois le réglage réalisé lors de la fabrication, le positionnement de l'organe (6) au sein du support (20) est fixé au moyen d'un point de colle.  This support (20) for example has on its inner wall a thread of adjustment screw, intended to cooperate with the outer wall of the holding member and centering (6). Once the adjustment made during manufacture, the positioning of the member (6) within the support (20) is fixed by means of an adhesive point.

On conçoit que selon une telle configuration, que l'on rencontre par ailleurs fréquemment au sein des imageurs traditionnels dans le domaine de la téléphonie mobile, et autres PDA (personnal digital assistant), il est nécessaire de prévoir une étape de maintien mécanique desdites lentilles, outre une étape de centrage de celles- ci, complexifiant le processus de réalisation du composant, et par voie de conséquence, surenchérissant son coût de fabrication.  It is conceivable that according to such a configuration, which is also frequently encountered in traditional imagers in the field of mobile telephony, and other PDA (personal digital assistant), it is necessary to provide a step of mechanical maintenance of said lenses in addition to a step of centering them, making the process of producing the component more complex, and consequently, increasing its manufacturing cost.

Parmi les systèmes optiques mis en oeuvre, on rencontre classiquement l'objectif dit de Petzval , constitué de deux lentilles, en général convergentes, séparées par un intervalle dont l'ordre de grandeur est la moitié de la distance focale du système. L'avantage d'un tel objectif réside principalement dans le fait qu'il permet de corriger les aberrations pour des systèmes à grand champ, avec des nombres d'ouvertures relativement élevés, se révélant ainsi tout à fait intéressant dans le cadre des dispositifs de détection infrarouges.  Among the optical systems used, the so-called Petzval objective is conventionally encountered, consisting of two lenses, generally convergent, separated by an interval whose order of magnitude is half of the focal length of the system. The advantage of such an objective lies mainly in the fact that it makes it possible to correct the aberrations for large-field systems, with relatively high numbers of openings, thus proving to be quite interesting in the context of infrared detection.

Dans le domaine de la détection infrarouge, le détecteur mis en oeuvre est souvent de nature bolométrique, et est composé d'un circuit de lecture généralement réalisé selon une technologie CMOS, sur lequel sont déposées puis gravées différentes couches, réalisant ainsi une structure dite monolithique .  In the field of infrared detection, the detector used is often of a bolometric nature, and is composed of a reading circuit generally made according to a CMOS technology, on which are deposited and then etched different layers, thus producing a so-called monolithic structure. .

Selon cette technologie, on forme une membrane suspendue, afin de constituer une cavité résonnante autour de la longueur d'ondes recherchée. Le matériau bolométrique, qui constitue l'une des couches supérieures de la cavité, est réalisé en un matériau dont la résistance électrique varie avec la température.  According to this technology, a suspended membrane is formed to form a resonant cavity around the desired wavelength. The bolometric material, which constitutes one of the upper layers of the cavity, is made of a material whose electrical resistance varies with temperature.

La scène à détecter est mesurée en termes de variation de température apparente, observée à travers l'optique positionnée en amont du détecteur proprement dit, et qui crée donc une variation de température de la membrane supérieure et corollairement, une variation du courant électrique circulant entre les deux plots soutenant chaque pixel (pour picture element ou élément d'image ) de cette membrane supérieure matricielle.  The scene to be detected is measured in terms of the apparent temperature variation, observed through the optics positioned upstream of the detector itself, and which therefore creates a temperature variation of the upper membrane and, consequently, a variation of the electric current flowing between the two pads supporting each pixel (for picture element or image element) of this upper matrix membrane.

Des moyens classiques d'adressage viennent intégrer, échantillonner et multiplexer ce courant électrique, de façon à fournir un signal image de la scène.  Conventional means of addressing integrate, sample and multiplex this electric current, so as to provide an image signal of the scene.

Dans le cadre d'un tel détecteur bolométrique, ou plus précisément d'une telle matrice de détecteurs bolométriques, la membrane supérieure doit être isolée thermiquement du substrat de lecture, afin que puisse s'établir une différence de température entre la membrane et le substrat.  In the context of such a bolometric detector, or more precisely of such a matrix of bolometric detectors, the upper membrane must be thermally insulated from the reading substrate, so that a temperature difference can be established between the membrane and the substrate. .

A cet effet, on enferme le composant électronique en question dans un boîtier, dans lequel un vide relativement poussé est réalisé (104 à 10-Z millibars). Alternativement, on peut laisser une faible pression de gaz rare à faible conductivité thermique ou de gaz lourd, tel que le Xénon.  For this purpose, the electronic component in question is enclosed in a housing, in which a relatively high vacuum is achieved (104 to 10-Z millibars). Alternatively, one can leave a low pressure of rare gas with low thermal conductivity or heavy gas, such as Xenon.

Dans les deux cas, le boîtier doit être fermé hermétiquement par une fenêtre transparente au rayonnement de la bande spectrale désirée.  In both cases, the housing must be sealed by a window transparent to the radiation of the desired spectral band.

Quel que soit le détecteur constitutif du composant en question mis en place, la mise en oeuvre d'une part, d'une fenêtre transparente au rayonnement à détecter, hermétiquement rapportée ou scellée sur le boîtier, et d'autre part d'un système optique, induit une complexification du processus de réalisation de l'ensemble, outre une augmentation de l'encombrement.  Whatever the detector constituting the component in question put in place, the implementation on the one hand, a window transparent to the radiation to be detected, hermetically attached or sealed on the housing, and on the other hand a system optical, induces a complexification of the process of achieving the assembly, in addition to an increase in size.

Or, dans le cadre de la mise en oeuvre de ces systèmes particuliers, on cherche le plus possible à réduire cet encombrement pour aboutir à une miniaturisation la plus grande possible, compte-tenu de l'intégration d'un tel système dans des dispositifs plus complexes.  However, in the context of the implementation of these particular systems, it is sought as much as possible to reduce this congestion to achieve the greatest possible miniaturization, given the integration of such a system in more devices. complex.

L'un des objectifs de la présente invention vise à pallier ces inconvénients. Elle propose un composant de détection de rayonnement électromagnétique, notamment infrarouge comprenant: - un boîtier contenant un ou plusieurs circuits électroniques de détection optique, et pourvu d'une partie transparente au rayonnement électromagnétique à 20 détecter; - un système optique, destiné à modifier le front d'onde qui le traverse.  One of the objectives of the present invention is to overcome these disadvantages. It proposes a component for detecting electromagnetic radiation, in particular infrared radiation, comprising: a housing containing one or more optical detection electronic circuits, and provided with a part transparent to the electromagnetic radiation to be detected; an optical system intended to modify the wavefront that passes through it.

Il se caractérise en ce que la partie transparente au rayonnement électromagnétique à détecter est constitué par le système optique luimême.  It is characterized in that the part transparent to the electromagnetic radiation to be detected is constituted by the optical system itself.

En d'autres termes, une partie des parois du volume scellé, constitutif du boîtier et refermant le ou les circuits électroniques de détection, est constituée par un élément optique actif, c'est à dire susceptible d'affecter la propagation du rayonnement électromagnétique à détecter, et plus généralement susceptible de modifier le front d'onde qui le traverse, ne serait-ce qu'en direction, en fonction du type de détecteur mis en oeuvre, et notamment du type de radiation à détecter. Bref, la fenêtre classiquement connue et mise en place généralement au niveau de la face supérieure du boîtier, et le plus souvent constituée d'un simple élément à faces planes essentiellement parallèles, est remplacée par une lentille, et de manière générale par un système optique actif, qui outre ses fonctions optiques (autres que simple transparence), assure également une fonction d'herméticité, voire, de manière plus accessoire, une fonction mécanique de rigidification de partie dudit boîtier et donc de protection.  In other words, part of the walls of the sealed volume constituting the housing and closing the electronic detection circuit or circuits, is constituted by an active optical element, that is to say likely to affect the propagation of electromagnetic radiation to detect, and more generally likely to change the wavefront that passes through it, if only in direction, depending on the type of detector used, and in particular the type of radiation to be detected. In short, the window conventionally known and placed generally at the level of the upper face of the housing, and usually consisting of a single element with substantially parallel plane faces, is replaced by a lens, and generally by an optical system. active, which in addition to its optical functions (other than simple transparency), also provides a hermeticity function, or, more simply, a mechanical function of rigidification part of said housing and therefore protection.

Outre la simplification de réalisation du composant résultant de cet agencement particulier de par la réduction du nombre d'éléments alors mis en oeuvre, il convient également de souligner l'avantage décisif procuré par celui-ci, consistant de facto par l'optimisation de l'ouverture, et corollairement, lors de la mise en oeuvre de détecteurs bolométriques (donc en imagerie infrarouge), l'augmentation de la résolution thermique et donc, des capacités de détection.  In addition to simplifying the realization of the component resulting from this particular arrangement by reducing the number of elements then used, it is also worth emphasizing the decisive advantage provided by it, consisting in fact by optimizing the opening, and corollary, during the implementation of bolometric detectors (thus in infrared imaging), the increase of the thermal resolution and therefore, the detection capabilities.

L'invention permet ainsi de conserver les fonctionnalités des différents éléments entrant dans la constitution des composants de l'art antérieur, tout en aboutissant à une 10 simplification de réalisation de ceux-ci.  The invention thus makes it possible to retain the functionalities of the various elements forming part of the constitution of the components of the prior art, while at the same time leading to a simplification of their realization.

Selon l'invention, le système optique est constitué par exemple: d'une lentille convergente, faisant simplement fonction d'objectif; d'une lame plane au niveau de l'une de ses faces, et comportant sur l'autre face un élément diffractif tel qu'un réseau de diffraction, destiné par exemple à assurer la correction du chromatisme; d'une combinaison de ces deux types de système optique, afin de permettre de réaliser la correction du chromatisme du matériau si celui-ci est dispersif, ou d'athermaliser l'ensemble de l'édifice dans le cas d'un matériau faiblement dispersif, tel qu'en Germanium pour l'infra rouge lointain (LWIR) ; d'une lentille réalisée selon les technologies classiques (par exemple polissage ou moulage) de telle sorte à corriger la courbure de champ de l'objectif disposé en amont, et notamment celui de la caméra dans laquelle est susceptible de venir s'intégrer le système optique de l'invention; - d'une lame plane sur l'une de ses faces et comportant sur l'autre face un réseau de microlentilles; un tel système optique permet d'assurer une fonction interférométrique type Shack-Hartmann, dans le but, par exemple, d'analyser le faisceau ou le front d'onde (métrologie optique) ; d'une lame plane sur l'une de ses faces, et comportant sur l'autre face un 30 élément diffractif ou réseau de diffraction; un tel système optique permet une analyse spectroscopique de la scène détectée.  According to the invention, the optical system consists for example of: a convergent lens, simply acting as an objective; a plane blade at one of its faces, and having on the other face a diffractive element such as a diffraction grating, intended for example to ensure the correction of the chromatism; a combination of these two types of optical system, to allow the correction of the chromatism of the material if it is dispersive, or to athermalise the entire building in the case of a weakly dispersive material as in Germanium for far infrared (LWIR); a lens made according to conventional technologies (for example polishing or molding) so as to correct the field curvature of the objective disposed upstream, and in particular that of the camera in which the system may be integrated into the system optical of the invention; - A flat blade on one of its faces and having on the other side a microlens array; such an optical system makes it possible to provide a Shack-Hartmann type interferometric function, for the purpose, for example, of analyzing the beam or the wavefront (optical metrology); a plane blade on one of its faces, and having on the other face a diffractive element or diffraction grating; such an optical system allows spectroscopic analysis of the detected scene.

Selon l'invention, afin de tenir compte des dispersions dimensionnelles de fabrication desdits systèmes optiques et des différents éléments entrant dans sa constitution, notamment en terme de tolérance au niveau de leur distance focale, on intercale une cale ou entretoise au sein du boîtier pour pouvoir disposer du tirage souhaité, c'est à dire de la distance séparant le dernier dioptre dudit système optique et le circuit de détection.  According to the invention, in order to take into account the dimensional dispersions of manufacture of said optical systems and of the various elements involved in its constitution, in particular in terms of tolerance in terms of their focal length, a shim or spacer is inserted in the housing in order to be able to have the desired draw, that is to say the distance between the last dioptre of said optical system and the detection circuit.

Cette cale ou entretoise est insérée au niveau de l'une des interfaces des pièces constitutives du boîtier, et notamment: soit au fond du boîtier, entre le socle et le ou les circuits de détection optique, contre l'une ou l'autre des faces du support constituant le module thermoélectrique, s'il en est muni: c'est alors la hauteur du plan focal qui est ajustée; - soit à l'interface système optique capot latéral définissant le boîtier, donc en position supérieure au sein de celui-ci; soit à l'interface entre la paroi latérale et le capot supérieur du boîtier, ou à 10 l'interface entre la paroi latérale et le socle du boîtier.  This shim or spacer is inserted at one of the interfaces of the component parts of the housing, and in particular: either at the bottom of the housing, between the base and the optical detection circuit or circuits, against one or other of the faces of the support constituting the thermoelectric module, if it is provided with it: it is then the height of the focal plane which is adjusted; - Or the optical interface side cover interface defining the housing, so in the upper position within it; either at the interface between the side wall and the top cover of the housing, or at the interface between the side wall and the base of the housing.

La manière dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux des exemples de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif mais non limitatifs, à l'appui des figures annexées.  The manner in which the invention can be realized and the advantages which result therefrom will emerge more clearly from the following exemplary embodiments, given by way of nonlimiting indication, in support of the appended figures.

La figure 1 est, comme déjà dit, une représentation schématique en section d'un composant de l'art antérieur dépourvu de tout système optique.  Figure 1 is, as already said, a schematic representation in section of a prior art component devoid of any optical system.

La figure 2 est également une représentation schématique en section d'un composant de l'art antérieur avec intégration du système optique.  FIG. 2 is also a diagrammatic representation in section of a component of the prior art with integration of the optical system.

La figure 3 est une représentation schématique en section d'un composant selon une première forme de réalisation de l'invention.  Figure 3 is a schematic representation in section of a component according to a first embodiment of the invention.

La figure 4 est une représentation schématique en section selon une seconde forme de réalisation de l'invention.  Figure 4 is a schematic representation in section according to a second embodiment of the invention.

On a représenté en relation avec la figure 3, une vue en section d'un détecteur infrarouge non refroidi, mettant en oeuvre les caractéristiques de la présente invention. Celui-ci peut comporter un support (13). Dans le cas des détecteurs infra rouges non refroidis, ce support (13) est constitué au moins en partie par un module thermoélectrique, classiquement dénommé élément Peltier , destiné à réguler la température du plan focal. Cet élément Peltier (13) est surmonté d'un circuit de lecture et de détection (2).  FIG. 3 shows a sectional view of a non-cooled infrared detector, implementing the features of the present invention. This may include a support (13). In the case of uncooled infrared detectors, this support (13) is constituted at least in part by a thermoelectric module, conventionally called peltier element, for regulating the temperature of the focal plane. This Peltier element (13) is surmounted by a reading and detection circuit (2).

Le circuit de détection (2) est par exemple réalisé de manière monolithique ou hybridé sur un circuit de lecture, typiquement élaboré selon une technologie CMOS.  The detection circuit (2) is for example made monolithically or hybridized on a read circuit, typically developed using a CMOS technology.

L'ensemble constituant le circuit de lecture et de détection est collé par exemple au moyen d'une colle époxy sur le support (13) ou brasé sur ce dernier. Le circuit de lecture communique avec l'extérieur du boîtier, décrit ci-après plus en détail, au moyen de connexions métalliques traversantes (16), et ce, de manière connue.  The assembly constituting the reading and detection circuit is glued for example by means of an epoxy adhesive on the support (13) or brazed on the latter. The reading circuit communicates with the outside of the housing, hereinafter described in more detail, by means of through metal connections (16), and in a known manner.

Ledit boîtier comprend un socle (12) réalisé en un matériau diélectrique ou métallique, voire mixte, sur lequel est solidarisé par brasage, ou de manière monolithique, une partie (17) essentiellement perpendiculaire audit socle (12), et donc en l'espèce sensiblement verticale, et propre à constituer l'embase dudit boîtier. Cette partie (17), éventuellement elle-même constituée de plusieurs éléments brasés entre eux, est munie en sa partie supérieure d'une zone de réception (10) d'un système optique (8), caractérisant l'invention.  Said housing comprises a base (12) made of a dielectric material or metal or mixed, on which is joined by brazing, or monolithically, a portion (17) substantially perpendicular to said base (12), and therefore in this case substantially vertical, and suitable to form the base of said housing. This part (17), possibly itself consisting of several elements brazed together, is provided in its upper part with a receiving zone (10) of an optical system (8), characterizing the invention.

Optionnellement, et tel que par ailleurs représenté au sein de la figure 3, la partie (17) se prolonge par un capot (9), latéral dans la configuration décrite, et non plus horizontal comme dans l'art antérieur ou dans la forme de réalisation de la figure 4. Celui-ci est destiné à définir la zone de réception (10) indépendamment des dimensions de l'embase (17). Ce capot (9) est typiquement métallique, et est brasé sur l'embase (17). Selon une variante représentée en figure 4, le capot (9) et l'embase (17) constituent un seul élément monolithique.  Optionally, and as otherwise represented in FIG. 3, the part (17) is extended by a cover (9), laterally in the described configuration, and no longer horizontal as in the prior art or in the form of FIG. embodiment of Figure 4. This is intended to define the receiving zone (10) independently of the dimensions of the base (17). This cover (9) is typically metallic, and is brazed to the base (17). According to a variant shown in FIG. 4, the cover (9) and the base (17) constitute a single monolithic element.

Selon une caractéristique de l'invention, le boîtier est obturé au niveau de sa face supérieure par un système optique (8), venant se positionner au niveau desdites zones de réception (10) précitées. Ce système optique (8) est essentiellement transparent au rayonnement électromagnétique à détecter. Ledit système optique (8) est scellé de manière hermétique à ce niveau.  According to one characteristic of the invention, the housing is closed at its upper face by an optical system (8), coming to be positioned at said receiving zones (10) above. This optical system (8) is essentially transparent to the electromagnetic radiation to be detected. Said optical system (8) is hermetically sealed at this level.

Ce système optique peut être constitué d'un simple objectif, avantageusement réduit à une lentille convergente de facture traditionnelle, dont la distance focale est choisie 30 pour correspondre au tirage du composant.  This optical system may consist of a single objective, advantageously reduced to a convergent lens of traditional invoice, whose focal length is chosen to correspond to the draw of the component.

Cependant, et dans un souci de réduction des coûts de réalisation du composant, et pour tenir compte des tolérances de fabrication, dimensionnelles notamment, tant dudit système optique, que des caractéristiques du boîtier (typiquement plus ou moins 500 m), et pour aboutir au caractère reproductible des caractéristiques techniques et physiques du composant, on ajuste le positionnement dudit système optique au moyen de cales ou d'entretoises selon différents modes envisageables.  However, and for the sake of reducing the costs of producing the component, and to take account of manufacturing tolerances, in particular dimensional, both of said optical system, and of the characteristics of the case (typically more or less 500 m), and to result in reproducible nature of the technical and physical characteristics of the component, the positioning of said optical system is adjusted by means of shims or spacers according to different possible modes.

Tout d'abord et lorsque la dissipation thermique par le socle (12) le permet, cette cale (14) est positionnée au niveau du support (13), et notamment sous ce dernier, donc au fond et à l'intérieur du boîtier au contact du socle (12) . Cette cale, identifiée dans ce cas par la référence (18), peut également être intercalée au niveau de l'interface boîtier/système optique, donc au niveau des zones de réception (10) des parois latérales (17) ou du capot (9) dudit boîtier. La solidarisation de cette cale, quel que soit son lieu d'implantation au sein du boîtier, est réalisée par brasage. On confère de ce fait l'herméticité requise au niveau de la liaison boîtier / système optique.  Firstly and when the heat dissipation by the base (12) allows it, this shim (14) is positioned at the support (13), and in particular under the latter, and therefore at the bottom and inside of the housing. contact of the base (12). This wedge, identified in this case by the reference (18), can also be inserted at the level of the housing / optical system interface, ie at the receiving zones (10) of the side walls (17) or the hood (9). ) of said housing. The securing of this wedge, whatever its location within the housing, is achieved by brazing. This provides the hermeticity required at the link box / optical system.

Enfin, cette cale, identifiée alors par la référence (11), peut être interposée au niveau de l'interface embase (17) et capot latéral (9) constitutifs du boîtier, ou au niveau de l'interface entre la paroi latérale (17) et le socle (12), comme suggéré sur la figure 4.  Finally, this shim, then identified by the reference (11), can be interposed at the base interface (17) and side cover (9) constituting the housing, or at the interface between the side wall (17). ) and the base (12), as suggested in Figure 4.

De manière générale, cette cale peut être insérée au niveau de tout interface mécanique d'assemblage entre le système optique (8) et le socle du boîtier, toujours par soudure hermétique.  In general, this wedge can be inserted at any mechanical interface assembly between the optical system (8) and the base of the housing, always by hermetic welding.

De manière connue, un écran physique (19), destiné à délimiter l'angle de vue et constituant également une pupille pour le système optique (8), est avantageusement solidarisé au support (13). Dans la configuration selon laquelle le support (13) est un module thermoélectrique, l'écran (19) est naturellement porté à la température de la face supérieure dudit module, constituant ainsi avantageusement une pupille thermalisée.  In known manner, a physical screen (19) for defining the angle of view and also constituting a pupil for the optical system (8) is advantageously secured to the support (13). In the configuration according to which the support (13) is a thermoelectric module, the screen (19) is naturally brought to the temperature of the upper face of said module, thus advantageously constituting a thermalized pupil.

La lentille constitutive du système optique (8) peut en outre, subir des traitements optiques anti-reflet d'une part, et passe-haut ou passe-bande d'autre part, classiquement réalisés au niveau des fenêtres transparentes mises en oeuvre dans les dispositifs de l'art antérieur Ce faisant, de par le remplacement de la fenêtres classique des composants de l'art antérieur par une lentille optimisée en termes de qualité optique, le dispositif de l'invention présente l'avantage d'une amélioration de la résolution thermique, puisqu'il est possible de disposer d'un système plus ouvert (champ plus important) dans un encombrement plus réduit, tout en bénéficiant optionnellement d'une pupille thermalisée, tout particulièrement appréciable pour ce type de composant.  The constituent lens of the optical system (8) may furthermore undergo anti-reflection optical treatments on the one hand, and high-pass or bandpass on the other hand, conventionally carried out at the level of the transparent windows implemented in the In doing so, by replacing the conventional windows of the components of the prior art with a lens optimized in terms of optical quality, the device of the invention has the advantage of improving the thermal resolution, since it is possible to have a more open system (larger field) in a smaller footprint, while optionally benefiting from a thermalized pupil, particularly appreciable for this type of component.

En outre sur le plan de la transmission optique, on aboutit également à une optimisation avec le dispositif de l'invention, puisque le nombre d'éléments optiques mis en oeuvre est réduit.  Furthermore in terms of optical transmission, it also leads to an optimization with the device of the invention, since the number of optical elements implemented is reduced.

On a représenté en relation avec la figure 4 une autre forme de réalisation de l'invention, qui se prête à de nombreux arrangements optiques.  Another embodiment of the invention is shown in connection with FIG. 4, which lends itself to numerous optical arrangements.

Ainsi, alors que le composant représenté sur la figure 3 se suffit à luimême, celui représenté sur la figure 4 fait partie d'un imageur plus complexe, pour lequel la mise en oeuvre d'un objectif est nécessaire.  Thus, while the component shown in Figure 3 is self-sufficient, that shown in Figure 4 is part of a more complex imager, for which the implementation of an objective is necessary.

Dans cette configuration, on dispose d'un système optique actif en amont du boîtier objet de l'invention, et en l'espèce constitué par un objectif. Typiquement, l'élément optique actif intégré au boîtier, est une lentille dite de champ susceptible de pouvoir corriger notamment la courbure éventuelle de l'objectif positionné en amont, tout particulièrement dans le cadre de l'intégration du composant dans une caméra ou de tout autre dispositif d'imagerie.  In this configuration, there is an active optical system upstream of the object of the invention, and in this case constituted by an objective. Typically, the active optical element integrated in the housing, is a so-called field lens capable of being able to correct in particular the possible curvature of the objective positioned upstream, particularly in the context of the integration of the component in a camera or any other imaging device.

La puissance de la lentille mise en oeuvre dans cette configuration ne présente en l'espèce qu'une faible incidence, par sa fonction, sur la puissance globale du système optique complet, mais elle contribue à améliorer de manière significative le bord de champ, notamment si en amont, l'objectif est allégé à une simple lentille.  The power of the lens implemented in this configuration has in this case only a small effect, by its function, on the overall power of the complete optical system, but it contributes to significantly improve the edge of the field, in particular if upstream, the lens is lightened to a single lens.

La définition de la lentille de champ est alors directement dépendante de l'objectif 25 disposé en amont.  The definition of the field lens is then directly dependent on the objective 25 arranged upstream.

On conçoit dès lors tout l'intérêt du composant conforme à l'invention.  It is therefore conceivable the whole point of the component according to the invention.

On soulignera tout d'abord une réduction significative du coût de réalisation de tels 30 composants, inhérent à la réduction du nombre d'éléments mis en oeuvre pour sa constitution.  First of all, a significant reduction in the cost of producing such components, which is inherent in the reduction of the number of elements used for its construction, will be emphasized.

On soulignera également la diminution de l'encombrement et du poids de ces composants, également inhérent à la réduction du nombre d'éléments entrant dans sa constitution.  It will also highlight the decrease in the size and weight of these components, also inherent in reducing the number of elements involved in its constitution.

On notera aussi l'amélioration de la transmission globale le long du trajet optique, du fait du nombre réduit de dioptres.  Note also the improvement of the overall transmission along the optical path, due to the reduced number of diopters.

Enfin, on mentionnera la possibilité d'intégrer des fonctions supplémentaires au niveau de la traditionnelle fenêtre transparente de fermeture du boîtier.  Finally, mention will be made of the possibility of integrating additional functions at the level of the traditional transparent window for closing the case.

Les exemples décrits l'ont été en relation avec la détection de rayonnement infrarouge.  The examples described have been related to the detection of infrared radiation.

Dans ce domaine, elle est applicable tant aux détecteurs refroidis, qu'aux détecteurs non refroidis (bolomètres ou autres). Il convient de souligner que l'invention est également d'application dans le domaine de détection dans le visible. Dans ce domaine, il n'est généralement pas nécessaire de recourir à la brasure au niveau des assemblages mécaniques. En effet, un collage peut s'avérer suffisant pour assurer l0 l'intégrité et la fonctionnalité du composant.  In this field, it is applicable to both cooled detectors and uncooled detectors (bolometers or other). It should be emphasized that the invention is also applicable in the field of detection in the visible. In this field, it is generally not necessary to use solder at the mechanical assemblies. Indeed, a bonding may be sufficient to ensure the integrity and functionality of the component.

Claims (1)

11 REVENDICATIONS11 CLAIMS 1. Composant de détection de rayonnement électromagnétique, notamment infrarouge comprenant: un boîtier (9, 12, 17) contenant un ou plusieurs circuits électroniques de détection optiques (2), et pourvu d'une partie transparente au rayonnement électromagnétique à détecter; un système optique (8) destiné à modifier le front d'onde qui le traverse; caractérisé en ce que la partie transparente au rayonnement électromagnétique à détecter est constitué par le système optique (8).  An electromagnetic radiation detection component, particularly an infrared, comprising: a housing (9, 12, 17) containing one or more optical detection electronics (2), and having a portion transparent to the electromagnetic radiation to be detected; an optical system (8) for modifying the wavefront passing therethrough; characterized in that the portion transparent to the electromagnetic radiation to be detected is constituted by the optical system (8). 2. Composant de détection de rayonnement électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système optique (8) remplit limitativement une fonction optique, outre la fonction d'herméticité, et est constitué d'un élément choisi dans le groupe comprenant: une lentille convergente, faisant fonction d'objectif; - une lame plane au niveau de l'une de ses faces, et comportant sur l'autre face un élément diffractif tel qu'un réseau de diffraction destiné à assurer la correction du chromatisme ou à athermaliser le système optique; - une combinaison des deux éléments précédents; - une lentille complexe, propre à corriger la courbure de champ d'un objectif disposé en amont, dans le cadre typique de l'intégration dudit composant dans un dispositif plus complexe de type caméra.  2. Electromagnetic radiation detection component according to claim 1, characterized in that the optical system (8) limitatively fulfills an optical function, besides the hermeticity function, and consists of an element chosen from the group comprising: a convergent lens, acting as a lens; - A plane blade at one of its faces, and having on the other side a diffractive element such as a diffraction grating for the correction of chromaticism or athermalize the optical system; a combination of the two preceding elements; a complex lens, suitable for correcting the field curvature of an objective arranged upstream, in the typical setting of integrating said component into a more complex device of the camera type. - une lame plane sur l'une de ses faces et comportant sur l'autre face un réseau de microlentilles, de telle sorte à pouvoir assurer une fonction interférométrique type Shack-Hartmann; une lame plane sur l'une de ses faces, et comportant sur l'autre face un élément diffractif, tel qu'un réseau de diffraction, de telle sorte à pouvoir réaliser une analyse spectroscopique de la scène détectée.  a plane blade on one of its faces and comprising on the other face a microlens array, so as to be able to provide a Shack-Hartmann type interferometric function; a plane blade on one of its faces, and having on the other face a diffractive element, such as a diffraction grating, so as to be able to perform a spectroscopic analysis of the detected scene. 3. Composant de détection de rayonnement électromagnétique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système optique (8) assure également une fonction diffractive, propre notamment à permettre audit composant la réalisation d'une analyse spectroscopique de la scène détectée.  3. An electromagnetic radiation detection component according to claim 1, characterized in that the optical system (8) also provides a diffractive function, including particular allow said component performing a spectroscopic analysis of the detected scene. 4. Composant de détection de rayonnement électromagnétique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il intègre une ou plusieurs cales ou entretoises de réglage optique, de telle sorte à compenser l'essentiel des dispersions dimensionnelles de fabrication du système optique et des autres éléments entrant dans sa constitution.  4. Electromagnetic radiation detection component according to one of claims 1 to 3, characterized in that it incorporates one or more optical adjustment wedges or spacers, so as to compensate for most of the dimensional dispersions manufacturing system optical and other elements in its constitution. 5. Composant de détection de rayonnement électromagnétique selon la revendication 4, caractérisé en ce que la ou les cales ou entretoises sont insérées au niveau de l'une des interfaces des pièces constitutives du boîtier.  5. The electromagnetic radiation detection component according to claim 4, characterized in that the wedge or shims are inserted at one of the interfaces of the constituent parts of the housing.
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