FR3032082A1

FR3032082A1 - IMPROVED DETECTION DEVICE

Info

Publication number: FR3032082A1
Application number: FR1550664A
Authority: FR
Inventors: Sebastien Verdet
Original assignee: Societe Francaise de Detecteurs Infrarouges SOFRADIR SAS
Current assignee: Societe Francaise de Detecteurs Infrarouges SOFRADIR SAS
Priority date: 2015-01-28
Filing date: 2015-01-28
Publication date: 2016-07-29

Abstract

Le dispositif de détection comporte une matrice de photodétecteurs configurés pour transformer un signal électromagnétique en un signal optique représentatif. Une matrice de circuits de lecture est connectée à la matrice de photodétecteurs de sorte que chaque photodétecteur est relié électriquement à un circuit de lecture qui va stocker l'information électrique reçue. Un circuit de traitement est connecté à la matrice de circuits de lecture de manière à analyser les informations électriques reçues. La matrice de photodétecteurs et la matrice de circuits de lecture sont configurées de sorte que la matrice de photodétecteurs soit divisée en au moins des première, deuxième et troisième zones. La première zone (A) a une résolution spatiale supérieure à une deuxième zone (B). La deuxième zone (B) entoure la première zone (A) et a une résolution spatiale supérieure à une troisième zone (C). La troisième zone (C) entoure la deuxième zone (B).The detection device includes an array of photodetectors configured to transform an electromagnetic signal into a representative optical signal. A read circuit array is connected to the photodetector array such that each photodetector is electrically connected to a read circuit that will store the received electrical information. A processing circuit is connected to the read circuit array so as to analyze the received electrical information. The photodetector array and the read circuit array are configured such that the photodetector array is divided into at least first, second, and third zones. The first zone (A) has a spatial resolution greater than a second zone (B). The second zone (B) surrounds the first zone (A) and has a spatial resolution greater than a third zone (C). The third zone (C) surrounds the second zone (B).

Description

1 Dispositif de détection amélioré Domaine de l'invention L'invention est relative à un dispositif de détection comportant une matrice de détection couplée à une matrice de circuits de lecture. Etat de la technique De manière conventionnelle, pour observer une scène, une matrice de photodétecteurs identiques transforme le signal photonique en un signal électrique et est utilisée en coopération avec un circuit de lecture qui collecte les différentes données fournies par les photodétecteurs.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a detection device comprising a detection matrix coupled to a read circuit array. STATE OF THE ART Conventionally, in order to observe a scene, a matrix of identical photodetectors transforms the photonic signal into an electrical signal and is used in cooperation with a read circuit which collects the various data provided by the photodetectors.

Dans une matrice de N colonnes et M rangées, il y a N*M photodétecteurs qui renvoient tous une information sur la zone observée de la scène à la fin de chaque temps trame. Toutes ces informations doivent être analysées afin de fournir à l'utilisateur final les données pertinentes représentatives de la scène observée.In a matrix of N columns and M rows, there are N * M photodetectors which all return information on the observed area of the scene at the end of each frame time. All this information must be analyzed in order to provide the end user with the relevant data representative of the observed scene.

Or, il apparaît que dans l'observation d'une scène toutes les informations extraites ne portent pas le même poids, c'est-à-dire qu'il existe des informations pertinentes et des informations ayant un caractère moins important pour l'utilisateur final.However, it appears that in the observation of a scene all the extracted information does not carry the same weight, that is to say that there is relevant information and information of a lesser importance to the user. final.

Ce point est particulièrement mis en évidence dans les dispositifs mobiles où l'alimentation du dispositif de détection est limitée. Il apparaît que l'acquisition et le traitement d'une information importante consomment autant d'énergie que l'acquisition et le traitement d'une information nettement moins importante.This point is particularly highlighted in mobile devices where the power of the detection device is limited. It appears that the acquisition and processing of important information consumes as much energy as the acquisition and processing of much less important information.

3032082 2 De manière à gagner en autonomie ou en fréquence de traitement, il apparait intéressant de donner un poids différent entre les données considérées comme importantes et les autres.3032082 2 In order to gain autonomy or frequency of treatment, it appears interesting to give a different weight between the data considered important and the others.

5 Le document US 2013/0250150 décrit un dispositif de détection qui comporte plusieurs matrices différentes de photodétecteurs. Les photodétecteurs sont différents de manière à fournir des niveaux de zooms différents. On remarque aisément qu'un tel dispositif ne permet pas de résoudre le problème posé car il comporte plusieurs matrices de photodétecteurs associées à des circuits de 10 traitement ce qui est volumineux et consomme une énergie conséquente. Le document WO 2008/125936 propose une manière de réaliser une diminution de la résolution d'un dispositif de détection polychromatique. Dans cet enseignement, différents découpages dans la matrice de pixels sont proposés 15 de manière à ce que le poids des différentes couleurs traitées soit conservé. En effet, lorsque la matrice de pixels est définie dans sa résolution maximale, les filtres colorés sont disposés de manière à ce que les différentes couleurs soient détectées en fonction des performances de l'oeil humain pour que le rendu de couleur soit le plus agréable possible. Lorsque la résolution du détecteur 20 change, les filtres de couleurs ne peuvent pas être déplacés et le rendu des couleurs évolue en fonction de la résolution choisie. Dans ce cas de figure, le changement de résolution peut entrainer la disparition d'une information importante.US 2013/0250150 discloses a detection device which has several different matrices of photodetectors. The photodetectors are different in order to provide different zoom levels. It is easy to see that such a device does not solve the problem because it has several matrices of photodetectors associated with processing circuits which is bulky and consumes substantial energy. WO 2008/125936 proposes a way of achieving a decrease in the resolution of a polychromatic detection device. In this teaching, different divisions in the pixel matrix are provided so that the weight of the different colors treated is preserved. Indeed, when the matrix of pixels is defined in its maximum resolution, the color filters are arranged so that the different colors are detected according to the performance of the human eye so that the color rendering is as pleasant as possible . When the resolution of the detector 20 changes, the color filters can not be moved and the color rendering changes according to the chosen resolution. In this case, the change of resolution can lead to the disappearance of important information.

25 Objet de l'invention L'invention a pour objet un dispositif de détection qui permet de gagner en autonomie et/ou en fréquence de fonctionnement en donnant un poids différents aux multiples informations reçues.OBJECT OF THE INVENTION The subject of the invention is a detection device which makes it possible to gain autonomy and / or operating frequency by giving a different weight to the multiple information received.

30 3032082 3 On tend à atteindre ce résultat au moyen d'un dispositif de détection comportant : - une matrice de photodétecteurs configurés pour transformer un signal électromagnétique en un signal électrique représentatif, 5 - une matrice de circuits de lecture connectée à la matrice de photodétecteurs de sorte que chaque photodétecteur est relié électriquement à un circuit de lecture qui va stocker l'information électrique reçue, un photodétecteur étant associé à un circuit de lecture pour former un pixel, 10 - un circuit de traitement connecté à la matrice de circuits de lecture de manière à analyser les informations électriques reçues. Le dispositif de détection est remarquable en ce que la matrice de photodétecteurs et la matrice de circuits de lecture sont configurées de sorte que la matrice de photodétecteurs soit divisée en au moins des première, 15 deuxième et troisième zones, la première zone ayant une résolution spatiale supérieure à une deuxième zone, la deuxième zone entourant la première zone et ayant une résolution spatiale supérieure à une troisième zone, la troisième zone entourant la deuxième zone.This is achieved by means of a detection device comprising: - a matrix of photodetectors configured to transform an electromagnetic signal into a representative electrical signal; - a read circuit array connected to the photodetector matrix; so that each photodetector is electrically connected to a read circuit which will store the received electrical information, a photodetector being associated with a read circuit to form a pixel, - a processing circuit connected to the read circuit array to analyze the received electrical information. The detection device is notable in that the photodetector array and the read circuit array are configured such that the photodetector array is divided into at least first, second and third regions, the first region having a spatial resolution. greater than a second zone, the second zone surrounding the first zone and having a spatial resolution greater than a third zone, the third zone surrounding the second zone.

20 Dans un mode de réalisation, il est avantageux de prévoir un dispositif de détection dans lequel les pixels de la première zone ont une surface de collection inférieure aux pixels de la deuxième zone, les pixels de la deuxième zone ayant une surface de collection inférieure aux pixels de la troisième zone.In one embodiment, it is advantageous to provide a detection device in which the pixels of the first zone have a collection area smaller than the pixels of the second zone, the pixels of the second zone having a collection area smaller than the pixels of the second zone. pixels of the third zone.

25 Il est encore possible d'envisager que la matrice de photodétecteurs est formée par des photodétecteurs identiques et que chaque pixel de la deuxième zone est formé par une première série de photodétecteurs et particulièrement que chaque pixel de la troisième zone est formé par une deuxième série de photodétecteurs plus importante que la première série.It is still possible to envisage that the photodetector matrix is formed by identical photodetectors and that each pixel of the second zone is formed by a first series of photodetectors and particularly that each pixel of the third zone is formed by a second series of photodetectors larger than the first series.

30 3032082 4 Il est avantageux d'intégrer un dispositif de détection dans lequel la matrice de circuits de lecture est formée par des circuits de lecture identiques munis chacun d'une charge capacitive. De manière préférentielle, le dispositif de détection comporte des premiers moyens de mutualisation des charges 5 capacitives des circuits de lecture associés aux photodétecteurs de la première série et des seconds moyens de mutualisation des charges capacitives des circuits de lecture associés aux photodétecteurs de la deuxième série. Il est encore possible de prévoir un dispositif de détection dans lequel la surface 10 de collection d'un pixel dans la première zone est inférieure à la surface de collection d'un pixel dans la deuxième zone et en ce que la surface de collection d'un pixel dans la deuxième zone est inférieure à la surface de collection d'un pixel dans la troisième zone.It is advantageous to integrate a detection device in which the read circuit array is formed by identical read circuits each provided with a capacitive load. Preferably, the detection device comprises first means for pooling the capacitive charges of the reading circuits associated with the photodetectors of the first series and second means for sharing the capacitive loads of the reading circuits associated with the photodetectors of the second series. It is still possible to provide a detection device in which the collection area of a pixel in the first area is smaller than the collection area of a pixel in the second area and that the area of collection of a pixel in the second area is smaller than the collection area of one pixel in the third area.

15 Dispositif de détection, caractérisé en ce qu'il comporte un dioptre optique configuré pour focaliser le rayonnement incident sur la matrice de photodétecteurs et avantageusement un dioptre sphérique. Description sommaire des dessins 20 D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : 25 - la figure 1 représente, de manière schématique, un dispositif de détection, - la figure 2 représente, de manière schématique, une matrice de détection avec trois zones différentes ayant trois résolutions spatiales différentes, - la figure 3 représente, de manière schématique, un mode de réalisation 30 des différentes zones de détection, 3032082 5 - la figure 4 représente, de manière schématique, un autre mode de réalisation des différentes zones de détection. Description détaillée 5 Comme illustré à la figure 1, le dispositif de détection comporte une matrice de photodétecteurs 1 configurés pour transformer un signal électromagnétique en un signal électrique représentatif. Les photodétecteurs 1 sont par exemple des 10 photodiodes ou des dispositifs à puits quantiques ou à multi-puits quantiques. Les photodétecteurs 1 peuvent être configurés pour recevoir un rayonnement dans le domaine visible ou de préférence dans le domaine infrarouge. Dans un mode de réalisation avantageux, le photodétecteur 1 est une photodiode polarisée en inverse.Detection device, characterized in that it comprises an optical diopter configured to focus the incident radiation on the matrix of photodetectors and advantageously a spherical diopter. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will become more clearly apparent from the following description of particular embodiments of the invention given by way of nonlimiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. 1 schematically represents a detection device; FIG. 2 schematically represents a detection matrix with three different zones having three different spatial resolutions; FIG. 3 is a schematic representation of one embodiment; 30 of the different detection zones, FIG. 4 is a schematic representation of another embodiment of the different detection zones. DETAILED DESCRIPTION As shown in FIG. 1, the detection device comprises an array of photodetectors 1 configured to transform an electromagnetic signal into a representative electrical signal. The photodetectors 1 are, for example, photodiodes or quantum well or multi-quantum well devices. The photodetectors 1 may be configured to receive radiation in the visible range or preferably in the infrared range. In an advantageous embodiment, the photodetector 1 is a reverse-biased photodiode.

15 Le dispositif de détection comporte également une matrice de circuits de lecture 2 connectée à la matrice de photodétecteurs de sorte que chaque photodétecteur 1 est relié électriquement à un circuit de lecture 2 qui va stocker l'information électrique reçue. De manière avantageuse, le circuit de lecture 2 20 réalise la polarisation du photodétecteur. Le circuit de lecture peut également réaliser le séquencement des données et/ou l'amplification du signal reçu vers le circuit électronique à suivre, par exemple un circuit de traitement 3 Selon les modes de réalisation, le circuit de détection contenant les 25 photodétecteurs 1 peut être hybridé sur le substrat contenant les circuits de lecture ou être réalisé sur le même substrat que les circuits de lecture. Dans le cas d'une détection dans le domaine du visible, il est avantageux de réaliser le circuit de détection sur le même substrat que les circuits de lecture pour gagner en compacité.The detection device also comprises a reading circuit matrix 2 connected to the photodetector array so that each photodetector 1 is electrically connected to a read circuit 2 which will store the received electrical information. Advantageously, the reading circuit 2 carries out the polarization of the photodetector. The read circuit may also perform the sequencing of the data and / or the amplification of the received signal to the electronic circuit to be followed, for example a processing circuit 3. According to the embodiments, the detection circuit containing the photodetectors 1 may be hybridized on the substrate containing the read circuits or be made on the same substrate as the read circuits. In the case of detection in the visible range, it is advantageous to make the detection circuit on the same substrate as the reading circuits to gain compactness.

30 3032082 6 De manière avantageuse, le circuit de lecture 2 comporte un condensateur ou plus généralement une charge capacitive qui va stocker les charges électriques générées par son photodétecteur 1 associé durant le temps d'acquisition.Advantageously, the reading circuit 2 comprises a capacitor or, more generally, a capacitive load which will store the electric charges generated by its associated photodetector 1 during the acquisition time.

5 Le circuit de lecture 2 est par exemple un circuit de type amplificateur transimpédance capacitif (CTIA), un circuit de type injection directe (DI) ou injection directe contre-réactionnée (BDI). Les circuits de lecture 2 peuvent être agencés sous la forme d'une matrice 10 identique à la matrice de photodétecteurs 1 ou sous une forme différente. Le photodétecteur 1 est associé à un circuit de lecture 2 pour former un pixel. Dans certains modes de réalisation, les photodétecteurs 1 sont directement associés à leur circuit de lecture 2 sur le même substrat. Dans un autre mode 15 de réalisation, le photodétecteur est formé sur un premier substrat et le circuit de détection est formé sur un deuxième substrat. La matrice de photodétecteurs 1 est associée à la matrice de circuits de lecture 2 pour former ce que l'on appelle la matrice de détection. Bien que les circuits 20 de lecture 2 puissent être disposés différemment de l'organisation de la matrice de photodétecteurs 1, l'organisation de la matrice de détection est considérée identique à l'organisation de la matrice de photodétecteurs 1. La matrice de détection est formée par les pixels.The read circuit 2 is for example a capacitive transimpedance amplifier type circuit (CTIA), a direct injection type circuit (DI) or counter-reactive direct injection (BDI). The read circuits 2 may be arranged in the form of a matrix 10 identical to the photodetector matrix 1 or in a different form. The photodetector 1 is associated with a read circuit 2 to form a pixel. In some embodiments, the photodetectors 1 are directly associated with their read circuit 2 on the same substrate. In another embodiment, the photodetector is formed on a first substrate and the detection circuit is formed on a second substrate. The photodetector matrix 1 is associated with the read circuit array 2 to form what is called the detection matrix. Although the readout circuits 2 may be arranged differently from the organization of the photodetector array 1, the organization of the detection matrix is considered identical to the organization of the photodetector matrix 1. The detection matrix is formed by the pixels.

25 Le dispositif de détection comporte encore le circuit de traitement 3 connecté à la matrice de circuits de lecture 2 de manière à analyser les informations électriques reçues. Le circuit de traitement 3 reçoit les différentes informations électriques fournies par la matrice de détection par l'intermédiaire de la matrice de circuits de lecture 2 et il traite toutes ces informations pour délivrer à 30 l'utilisateur par exemple une image représentative de la scène observée. Le traitement peut se faire en rangées et/ou en colonnes. Dans un mode de 3032082 7 réalisation, le circuit de lecture 2 et le circuit de traitement 3 sont formés par le même circuit qui collecte et traite les informations. Dans les dispositifs de détection de l'art antérieur, la matrice de 5 photodétecteurs 1 est formée par une pluralité de photodétecteurs 1 identiques. Il en ressort que la résolution spatiale est identique dans toutes les zones de la matrice. Cependant, en observant et en analysant la manière d'utiliser le dispositif de 10 détection par les différents utilisateurs, les inventeurs ont remarqué que les informations pertinentes sont toujours placées au centre de la matrice de détection de sorte que l'utilisateur retrouve les informations pertinentes au centre de son champ de vision. Ainsi, lorsque l'utilisateur observe une scène et qu'une information intéressante apparaît sur le bord de la scène observée, de 15 manière inconsciente, l'utilisateur vient placer cette information de première importance au milieu de la matrice de détection. Il apparaît également que l'utilisateur essaiera dans la mesure du possible de garder l'information la plus importante au centre de la matrice de détection ou à 20 proximité du centre de la matrice de détection dans le cas d'une scène avec des éléments mobiles. Dans le dispositif de détection selon l'invention, comme illustré à la figure 2, la matrice de photodétecteurs 1 et la matrice de circuits de lecture 2 sont 25 configurées de sorte que la matrice de détection 1 soit divisée en au moins des première, deuxième et troisième zones A, B et C. La première zone A présente une résolution spatiale supérieure à la deuxième zone B. La deuxième zone B entoure la première zone A et présente une résolution spatiale supérieure à la troisième zone C. La troisième zone C entoure la deuxième zone B. De manière 30 avantageuse, le centre de la première zone A correspond au centre de la matrice de détection.The detection device further comprises the processing circuit 3 connected to the read circuit array 2 so as to analyze the electrical information received. The processing circuit 3 receives the various electrical information provided by the detection matrix via the read circuit array 2 and processes all this information to deliver to the user, for example, an image representative of the observed scene. . The treatment can be done in rows and / or columns. In one embodiment, the read circuit 2 and the processing circuit 3 are formed by the same circuit which collects and processes the information. In the prior art detection devices, the photodetector array 1 is formed by a plurality of identical photodetectors 1. It turns out that the spatial resolution is identical in all the zones of the matrix. However, by observing and analyzing how to use the detection device by the different users, the inventors have noticed that the relevant information is always placed in the center of the detection matrix so that the user finds the relevant information. in the center of his field of vision. Thus, when the user observes a scene and interesting information appears on the edge of the scene observed, unconsciously, the user places this information of primary importance in the middle of the detection matrix. It also appears that the user will try as much as possible to keep the most important information in the center of the detection matrix or near the center of the detection matrix in the case of a scene with moving elements. . In the detection device according to the invention, as illustrated in FIG. 2, the photodetector array 1 and the read circuit array 2 are configured so that the detection array 1 is divided into at least first, second and second and third zones A, B and C. The first zone A has a spatial resolution greater than the second zone B. The second zone B surrounds the first zone A and has a spatial resolution greater than the third zone C. The third zone C surrounds the second zone B. Advantageously, the center of the first zone A corresponds to the center of the detection matrix.

3032082 8 Dans un mode de réalisation avantageux non représenté, la matrice de détection est décomposée au plus en cinq zones qui ont toutes des résolutions spatiales différentes. Les cinq zones sont concentriques et la résolution spatiale 5 augmente d'une zone à l'autre au fur et à mesure que l'on se rapproche du centre de la matrice de détection. Dans un mode de réalisation avantageux, d'une zone à l'autre et au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre de la matrice de détection, les zones de 10 collections des photodétecteurs 1 sont plus grands ce qui permet de couvrir une zone plus importante en traitant moins d'information. De cette manière, bien que la résolution diminue, la surface de collection augmente ce qui permet de gagner en sensibilité. Dans chaque zone, les pixels ont une surface de collection différente qui est liée à la résolution demandée.In an advantageous embodiment that is not shown, the detection matrix is decomposed into at most five zones, all of which have different spatial resolutions. The five zones are concentric and the spatial resolution increases from one zone to another as the center of the detection matrix is approached. In one advantageous embodiment, from one zone to another and as one moves away from the center of the detection matrix, the collection zones of the photodetectors 1 are larger, which allows cover a larger area by processing less information. In this way, although the resolution decreases, the collection area increases which increases sensitivity. In each area, the pixels have a different collection area that is related to the requested resolution.

15 Ainsi, le dispositif de détection peut observer la même scène qu'un dispositif de détection selon l'art antérieur tout en traitant moins de données car la résolution moyenne est inférieure à celle du dispositif de détection de l'art antérieur. Cependant, cette diminution de la résolution sur les bords de la matrice de 20 détection est sans conséquence pour l'utilisateur qui de manière inconsciente se focalise sur le centre de l'image avec la résolution la plus élevée. Le dispositif étant plus sensible sur les bords de la matrice, il est assuré de détecter une nouvelle information.Thus, the detection device can observe the same scene as a detection device according to the prior art while processing less data because the average resolution is lower than that of the detection device of the prior art. However, this decrease in the resolution on the edges of the detection matrix is of no consequence for the user who unconsciously focuses on the center of the image with the highest resolution. The device being more sensitive on the edges of the matrix, it is sure to detect new information.

25 Comme la matrice de détection génère moins de données, le flux à traiter est moins important pour le circuit de traitement 3 ce qui permet de réduire la consommation du dispositif de détection et/ou d'augmenter la fréquence de prise de vue.Since the detection matrix generates less data, the stream to be processed is less important for the processing circuit 3, which makes it possible to reduce the consumption of the detection device and / or to increase the shooting frequency.

3032082 9 Dans le document WO 2008/125936, la diminution de résolution est possible mais elle est réalisée sur toute la matrice de pixels ce qui entraine une perte d'information au moins dans la zone centrale 5 Dans un mode de réalisation particulier illustré à la figure 3, la matrice de photodétecteurs est formée par un premier groupe de photodétecteurs la de manière à former la première zone la présentant la première résolution spatiale.In the document WO 2008/125936, the decrease in resolution is possible, but it is performed on the entire matrix of pixels, which causes a loss of information at least in the central zone 5. In a particular embodiment illustrated in FIG. 3, the matrix of photodetectors is formed by a first group of photodetectors 1a so as to form the first zone 1a having the first spatial resolution.

10 La matrice de photodétecteurs 1 comporte un deuxième groupe de photodétecteurs 1 b agencé pour former la deuxième zone B présentant la deuxième résolution spatiale inférieure à la première résolution spatiale. Le deuxième groupe de photodétecteurs lb comprend des photodétecteurs 1 plus grands que ceux formant la première série.The photodetector array 1 comprises a second group of photodetectors 1b arranged to form the second zone B having the second spatial resolution less than the first spatial resolution. The second group of photodetectors lb comprises photodetectors 1 larger than those forming the first series.

15 La matrice de photodétecteurs 1 comporte un troisième groupe de photodétecteurs 1 c agencé pour former la troisième zone C présentant la troisième résolution spatiale inférieure à la deuxième résolution spatiale. Le troisième groupe de photodétecteurs 1 c comprend des photodétecteurs plus 20 grands que ceux formant la deuxième série. Dans ce mode de réalisation, trois types différents de photodétecteurs sont utilisés qui possèdent des surfaces de collection différentes. Dans le mode de réalisation illustrée, quatre photodétecteurs la ont la même surface de 25 collection qu'un photodétecteur 1 b. Quatre photodétecteurs 1 b ont la même surface de collection qu'un photodétecteur lc. De manière avantageuse, la matrice de circuits de lecture 2 comporte un premier groupe de circuits de lecture associé au premier groupe de 30 photodétecteurs la, un deuxième groupe de circuits de lecture associé au deuxième groupe de photodétecteurs 1 b et un troisième groupe de circuits de 3032082 10 lecture associé au troisième groupe de photodétecteurs 1c. Les premier, deuxième et troisième groupe de circuits de lecture présentent des caractéristiques différentes de manière à tenir compte des performances différentes des photodétecteurs. Il est particulièrement avantageux de prévoir 5 des charges capacitives différentes pour tenir compte des surfaces de collection différentes. Dans ce mode de réalisation, un pixel est formé par un seul photodétecteur et un seul circuit de lecture.The photodetector array 1 has a third group of photodetectors 1c arranged to form the third area C having the third spatial resolution less than the second spatial resolution. The third group of photodetectors 1c comprises photodetectors larger than those forming the second series. In this embodiment, three different types of photodetectors are used which have different collection surfaces. In the illustrated embodiment, four photodetectors have the same collection area as a photodetector 1b. Four photodetectors 1b have the same collection area as a photodetector lc. Advantageously, the read circuit array 2 comprises a first group of read circuits associated with the first group of photodetectors 1a, a second group of read circuits associated with the second group of photodetectors 1b and a third group of circuits of 3032082 10 reading associated with the third group of photodetectors 1c. The first, second and third groups of read circuits have different characteristics so as to take into account the different performance of the photodetectors. It is particularly advantageous to provide different capacitive loads to account for different collection surfaces. In this embodiment, a pixel is formed by a single photodetector and a single read circuit.

10 En variante illustrée à la figure 4, la matrice de photodétecteurs 1 est formée par des photodétecteurs identiques. Ce deuxième mode de réalisation est particulièrement avantageux car il permet de réaliser une matrice de photodétecteurs identiques ce qui facilite la réalisation et l'obtention d'un 15 dispositif ayant un plus faible taux de photodétecteurs non fonctionnels. La matrice de circuits de lecture 2 peut être sensiblement identique à celle présentée pour le mode de réalisation précédent, c'est-à-dire qu'elle peut comporter des premier, deuxième et troisième groupes de circuits de lecture 20 présentant des caractéristiques différentes de manière à tenir compte des différentes surfaces de collection. Bien que les photodétecteurs 1 présents sur la matrice de photodétecteurs 1 soient identiques, il est possible de former des pixels différents en mutualisant 25 les photodétecteurs. Les pixels de la deuxième zone B sont formés par une première série de photodétecteurs 1 et les pixels de la troisième zones C sont formés par une deuxième série de photodétecteurs. Dans la première zone A, un pixel est avantageusement formé par un seul photodétecteur. Le deuxième groupe de photodétecteurs 1 est divisé en une pluralité de premières séries de 30 photodétecteurs 1. Le troisième groupe de photodétecteurs 1 est divisé en une pluralité de deuxièmes séries de photodétecteurs 1.In a variant illustrated in FIG. 4, the photodetector matrix 1 is formed by identical photodetectors. This second embodiment is particularly advantageous since it makes it possible to produce a matrix of identical photodetectors which facilitates the production and production of a device having a lower level of non-functional photodetectors. The read circuit matrix 2 may be substantially identical to that presented for the preceding embodiment, that is to say it may comprise first, second and third groups of read circuits 20 having different characteristics of to take into account the different collection surfaces. Although the photodetectors 1 present on the matrix of photodetectors 1 are identical, it is possible to form different pixels by pooling the photodetectors. The pixels of the second zone B are formed by a first series of photodetectors 1 and the pixels of the third zone C are formed by a second series of photodetectors. In the first zone A, a pixel is advantageously formed by a single photodetector. The second group of photodetectors 1 is divided into a plurality of first series of photodetectors 1. The third group of photodetectors 1 is divided into a plurality of second series of photodetectors 1.

3032082 11 Ainsi, dans la première zone A, un photodétecteur 1 est associé à un circuit de lecture 2 pour former un premier pixel. Dans la deuxième zone B, un circuit de lecture 2 peut être couplé à plusieurs photodétecteurs 1 par exemple 2, 3 ou 4 5 photodétecteurs. Dans la troisième zone C, un circuit de lecture 2 est couplé à encore plus de photodétecteurs, par exemple 16 photodétecteurs. La mutualisation des photodétecteurs 1 pour former des pixels plus grands va permettre de réduire la résolution mais cela va également augmenter la 10 sensibilité. Dans un mode de réalisation avantageux, la matrice de circuits de lecture 2 est configurée pour que chaque photodétecteur 1 puisse être associée séparément à un circuit de lecture 2. De cette manière, il est possible de faire fonctionner la 15 matrice de détection comme dans l'art antérieur, c'est-à-dire avec une résolution identique sur toute la matrice. Un photodétecteur 1 est avantageusement connecté à un seul circuit de lecture 2 et inversement. Comme pour la matrice de photodétecteurs, 1, il est avantageux de 20 décomposer la matrice de circuits de lecture 2 de la même manière. La matrice de circuits de lecture 2 est avantageusement décomposée en trois groupes comme indiqué précédemment. Les pixels de la deuxième zone B sont formés par une première série de circuits de lecture 2 et les pixels de la troisième zone C sont formés par une deuxième série de circuits de lecture 2. Dans la première 25 zone A un pixel est avantageusement formé par un seul circuit de lecture. Le deuxième groupe de circuits de lecture 2 est divisé en une pluralité de premières séries de circuits de lecture 2. Le troisième groupe de circuits de lecture 2 est divisé en une pluralité de deuxièmes séries de circuits de lecture 2. Dans chaque deuxième série et dans chaque troisième série, il est avantageux 30 de mutualiser les charges capacitives des circuits de lecture pour avoir une moyenne de l'information récupérée.Thus, in the first zone A, a photodetector 1 is associated with a read circuit 2 to form a first pixel. In the second zone B, a reading circuit 2 can be coupled to several photodetectors 1, for example 2, 3 or 4 photodetectors. In the third zone C, a reading circuit 2 is coupled to even more photodetectors, for example 16 photodetectors. The pooling of photodetectors 1 to form larger pixels will reduce the resolution but this will also increase the sensitivity. In an advantageous embodiment, the read circuit array 2 is configured so that each photodetector 1 can be separately associated with a read circuit 2. In this way, it is possible to operate the detection array as in FIG. prior art, that is to say with an identical resolution over the entire matrix. A photodetector 1 is advantageously connected to a single read circuit 2 and vice versa. As for the photodetector array 1, it is advantageous to decompose the read circuit array 2 in the same manner. The read circuit array 2 is advantageously decomposed into three groups as indicated above. The pixels of the second zone B are formed by a first series of reading circuits 2 and the pixels of the third zone C are formed by a second series of reading circuits 2. In the first zone A a pixel is advantageously formed by a single reading circuit. The second group of read circuits 2 is divided into a plurality of first sets of read circuits 2. The third group of read circuits 2 is divided into a plurality of second sets of read circuits 2. In each second series and in each third series, it is advantageous to pool the capacitive loads of the read circuits to obtain an average of the information retrieved.

3032082 12 Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif de détection comporte un circuit de recherche des photodétecteurs défectueux dans la matrice de photodétecteurs. Lorsque d'un photodétecteur défectueux est détecté par le 5 circuit de recherche, ce dernier commande avantageusement la matrice de circuits de lecture de manière à isoler le photodétecteur défectueux. Le signal électrique transmis par le photodétecteur peut ne pas être lu par le circuit de lecture 2 qui alimente le photodétecteur 1. En variante, le 10 photodétecteur 1 n'est plus alimenté et les charges électriques ne sont pas créées. Ce mode de réalisation est particulièrement intéressant dans les deuxième et troisième zones B et C car plusieurs photodétecteurs sont mutualisés dans un 15 même pixel. Dans ce cas de figure, le circuit de lecture 2 ne reçoit pas une information représentative de X photodétecteurs mais de X-1 photodétecteurs. Comme le circuit le traitement a été averti qu'un photodétecteur 1 est défectueux à l'intérieur du pixel, il est possible de corriger l'information reçue lors du traitement pour simuler la contribution du photodétecteur non lu.In a particular embodiment, the detection device includes a circuit for searching for the defective photodetectors in the photodetector array. When a defective photodetector is detected by the search circuit, the latter advantageously controls the read circuit array so as to isolate the defective photodetector. The electrical signal transmitted by the photodetector may not be read by the reading circuit 2 which supplies the photodetector 1. In a variant, the photodetector 1 is no longer powered and the electric charges are not created. This embodiment is particularly interesting in the second and third zones B and C because several photodetectors are shared in the same pixel. In this case, the reading circuit 2 does not receive information representative of X photodetectors but X-1 photodetectors. As the processing circuit has been notified that a photodetector 1 is defective within the pixel, it is possible to correct the information received during the processing to simulate the contribution of the unread photodetector.

20 Dans un mode de réalisation avantageux, chaque photodétecteur 1 est couplé à son circuit de lecture spécifique qui comporte une charge capacitive. Ainsi chaque photodétecteur 1 génère des charges électriques vers son circuit de lecture associé. Les charges électriques sont stockées dans une charge 25 capacitive. Les différents photodétecteurs 1 sont associés pour former un pixel des deuxième et/ou troisièmes zones au moyen des charges capacitives de leurs circuits de lecture 2. Cette connexion des charges capacitives permet de mieux 30 répartir les charges électriques et ainsi chaque charge électrique est représentative de la moyenne des charges intégrées. De cette manière, pour 3032082 13 réaliser le traitement, il suffit de lire l'information stockée dans l'une des charges capacitives associée au pixel. La mutualisation des charges capacitives peut être réalisée simplement au 5 moyen d'une série d'interrupteurs qui viennent coupler ou isoler les charges capacitives des photodétecteurs adjacents. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car en comparaison d'un circuit de lecture 2 selon l'art antérieur, il suffit de rajouter une série 10 d'interrupteurs pour venir connecter les photodétecteurs adjacents. Par exemple, si les interrupteurs sont à l'état bloqué, les charges capacitives sont dissociées et le fonctionnement du dispositif de détection peut être identique à celui de l'art antérieur. Cet état permet également de détecter un 15 photodétecteur défectueux si la matrice de détection observe une mire prédéfinie. Ensuite, si les interrupteurs sont à l'état passant, les charges capacitives d'un photodétecteur sont couplées.In an advantageous embodiment, each photodetector 1 is coupled to its specific reading circuit which comprises a capacitive load. Thus each photodetector 1 generates electrical charges to its associated reading circuit. The electrical charges are stored in a capacitive load. The different photodetectors 1 are associated to form a pixel of the second and / or third zones by means of the capacitive charges of their reading circuits 2. This connection of the capacitive charges makes it possible to distribute the electric charges better and thus each electric charge is representative of the average of integrated charges. In this way, in order to perform the processing, it suffices to read the information stored in one of the capacitive loads associated with the pixel. The pooling of the capacitive loads can be carried out simply by means of a series of switches which couple or isolate the capacitive charges of the adjacent photodetectors. This embodiment is particularly advantageous because, in comparison with a read circuit 2 according to the prior art, it suffices to add a series of switches to connect the adjacent photodetectors. For example, if the switches are in the off state, the capacitive loads are dissociated and the operation of the detection device can be identical to that of the prior art. This state also makes it possible to detect a defective photodetector if the detection matrix observes a predefined pattern. Then, if the switches are in the on state, the capacitive charges of a photodetector are coupled.

20 Ce mode de réalisation permet encore de moduler les dimensions des première, deuxième et troisième zones en fonction de l'ouverture et de la fermeture des interrupteurs. Par exemple, les électrodes de commande des interrupteurs peuvent être reliées à plusieurs lignes de commande de manière à 25 modifier la taille des différentes zones de détection. Il est envisageable de prévoir une première zone carrée ou rectangulaire ou encore sous la forme d'un disque. Il peut en être de même pour les deuxième et troisième zones.This embodiment further makes it possible to modulate the dimensions of the first, second and third zones as a function of the opening and closing of the switches. For example, the switch control electrodes may be connected to a plurality of control lines so as to change the size of the different detection zones. It is conceivable to provide a first square or rectangular area or in the form of a disk. The same can be true for the second and third zones.

30 3032082 14 De manière avantageuse, les différentes zones de détections présentent la même forme. De manière encore plus avantageuse, la deuxième zone B et la troisième zone C sont des homothéties de la première zone A.Advantageously, the different detection zones have the same shape. Even more advantageously, the second zone B and the third zone C are homothetries of the first zone A.

5 Il est particulièrement avantageux de mutualiser les photodétecteurs de manière à conserver une zone de collection des pixels sous la forme d'un carrée. A titre d'exemple, dans la deuxième zone, 4 photodétecteurs adjacents (2X2) sont couplés pour former un carré. La résolution est alors divisée par 4. Dans la troisième zone, 16 photodétecteurs adjacents (4X4) sont couplés pour 10 former un carré. Dans cet exemple de mise en oeuvre, une information électrique est extraite de 4 photodétecteurs dans la seconde zone et une information électrique est extraite de 16 photodétecteurs dans la troisième zone.It is particularly advantageous to pool the photodetectors in such a way as to keep a collection zone of the pixels in the form of a square. For example, in the second zone, 4 adjacent photodetectors (2X2) are coupled to form a square. The resolution is then divided by 4. In the third zone, 16 adjacent photodetectors (4X4) are coupled to form a square. In this example of implementation, electrical information is extracted from 4 photodetectors in the second zone and electrical information is extracted from 16 photodetectors in the third zone.

15 Le document WO 03/036940 décrit un mode de réalisation de la réunion de plusieurs pixels en réalisant une addition des informations reçues sur les bus de colonne et/ou sur les bus de rangée. Cependant, un tel enseignement ne permet pas de réaliser trois zones avec trois résolutions spatiales différentes. Ce document enseigne de mutualiser plusieurs photodétecteurs avec une 20 même source suiveuse. Il est important de signaler que dans cet enseignement, cette architecture de mutualisation ne permet pas d'obtenir la moyenne des différentes informations récoltées mais la plus forte valeur du signal récolté. Le signal est alors déformé ce qui complexifie fortement l'analyse à suivre.WO 03/036940 discloses an embodiment of joining a plurality of pixels by performing an addition of information received on the column buses and / or on the row buses. However, such teaching does not make it possible to achieve three zones with three different spatial resolutions. This document teaches pooling several photodetectors with the same source follower. It is important to point out that in this teaching, this pooling architecture does not make it possible to obtain the average of the various information collected but the highest value of the harvested signal. The signal is then distorted which greatly complicates the analysis to follow.

25 Le document US 2006/0113459 décrit un autre mode de réalisation de la réunion de plusieurs pixels en réalisant une moyenne des informations reçues sur les bus de colonne et/ou sur les bus de rangée. Ce document enseigne une diminution de la résolution en regroupant des pixels en macropixels par décimation. Il apparaît qu'une telle architecture utilisant des capacités 30 commutées pour obtenir la moyenne des informations récoltées ne peut être utilisée car cela induit une forte perte de performance au niveau du rapport 3032082 15 signal/bruit. Il est également important de constater que ce mode de mise en oeuvre ne permet pas l'utilisation de différentes résolutions en couronnes. L'utilisation d'une matrice de détection qui comporte une zone centrale avec la 5 plus forte résolution et dans laquelle la résolution diminue au fur et à mesure que l'on s'éloigne du centre est particulièrement avantageux. Cette configuration permet d'utiliser des dioptres sphériques pour former les optiques des dispositifs de détection. Ces optiques présentent un niveau d'aberration optique très faible au niveau de l'axe optique et le niveau d'aberration augmente 10 au fur et à mesure que l'on s'éloigne de l'axe optique. Cette augmentation du niveau des aberrations n'est pas problématique pour le dispositif de détection. De manière avantageuse, le dispositif de détection est monochrome ou il détecte au moins une des bandes du rayonnement infrarouge choisie par 15 exemple parmi l'infrarouge moyen ou MWIR (3-8,um), l'infrarouge court ou SWIR (1,4-3,um), l'infrarouge lointain ou LWIR (8-15gri). Tous les photodétecteurs sont avantageusement configurés pour détecter un signal optique dans la même bande spectrale.US 2006/0113459 discloses another embodiment of joining multiple pixels by averaging the information received on the column buses and / or on the row buses. This document teaches a decrease in the resolution by grouping macropixel pixels by decimation. It appears that such an architecture using switched capabilities to obtain the average of the harvested information can not be used because it induces a strong performance loss in the signal / noise ratio. It is also important to note that this mode of implementation does not allow the use of different resolutions in crowns. The use of a detection matrix which has a central zone with the highest resolution and in which the resolution decreases as one moves away from the center is particularly advantageous. This configuration makes it possible to use spherical diopters to form the optics of the detection devices. These optics have a very low level of optical aberration at the optical axis and the level of aberration increases as one moves away from the optical axis. This increase in the level of aberrations is not problematic for the detection device. Advantageously, the detection device is monochrome or it detects at least one of the bands of the infrared radiation chosen for example from the medium infrared or MWIR (3-8, um), the short infrared or SWIR (1.4 -3, um), far infrared or LWIR (8-15gri). All photodetectors are advantageously configured to detect an optical signal in the same spectral band.

20 II est particulièrement intéressant de mutualiser les charges électriques ou l'information en tension, c'est-à-dire l'information analogique afin de ne pas traiter un trop grand nombre de données par le circuit de traitement 3. Le dispositif de détection est avantageusement dépourvu de filtres de Bayer ou 25 d'autres filtres afin de conserver une utilisation simple et s'assurer que la même bande spectrale est détectée par les différents photodétecteurs.It is particularly advantageous to pool the electrical charges or the voltage information, that is to say the analog information so as not to treat too many data by the processing circuit 3. The detection device is advantageously devoid of Bayer filters or other filters in order to maintain simple use and to ensure that the same spectral band is detected by the different photodetectors.

Claims

REVENDICATIONS1. Detection device comprising: - a matrix of photodetectors (1) configured to transform an electromagnetic signal into a representative electrical signal, - a read circuit array (2) connected to the photodetector array (1) so that each photodetector ( 1) is electrically connected to a read circuit (2) which will store the received electrical information, a photodetector (1) being associated with a read circuit (2) to form a pixel, - a processing circuit (3) connected to the read circuit array (2) for analyzing the received electrical information, the detection device in that: - the photodetector array (1) and the read circuit array (2) are configured so that the matrix of photodetectors (1) is divided into at least first, second and third zones (A, B and C), the first zone (A) having a spatial resolution greater than a second zone (B) the second zone (B) surrounding the first zone (A) and having a spatial resolution greater than a third zone (C), the third zone (C) surrounding the second zone (B).

2. Detection device according to claim 1, characterized in that the pixels (1a) of the first zone (A) have a collection area smaller than the pixels (1 b) of the second zone (B), the pixels (1 b) the second zone (B) having a collection area smaller than the pixels (1c) of the third zone (C).

3. Detection device according to claim 1, characterized in that the matrix of photodetectors (1) is formed by identical photodetectors (1) and in that each pixel of the second zone (B) is formed 3032082 17 5

4. 10 15

5. 20

6. 25

7. by a first series of photodetectors (1) and in that each pixel of the third zone (C) is formed by a second series of photodetectors (1) larger than the first series. Detection device according to claim 3, characterized in that the read circuit array (2) is formed by identical readout circuits (1) each provided with a capacitive load such that one of the readout circuits ( 2) is connected to one of the photodetectors (1) and in that it comprises first means for sharing the capacitive loads of the reading circuits (2) associated with the photodetectors (1) of the first series and second means for sharing the capacitive loads of the reading circuits (2) associated with the photodetectors (1) of the second series. Detection device according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the collection area of one pixel in the first area (A) is smaller than the area of collection of one pixel in the second area (B and in that the collection area of one pixel in the second area (B) is smaller than the collection area of one pixel in the third area (C). Detection device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it comprises an optical diopter configured to focus the incident radiation on the matrix of photodetectors (1). Detection device according to claim 6, characterized in that the optical diopter is a spherical diopter.