FR3100886A1 - Capteur infrarouge et procede de commande associe - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un capteur infrarouge (10a) comportant :– une matrice de détecteurs bolométriques (11a), chaque détecteur comprenant une membrane bolométrique (60a) suspendue par des clous d’ancrage (50-51) ; et– un circuit de lecture, associé à chaque ligne ou à chaque colonne de ladite matrice, connecté auxdits clous d’ancrage et configuré pour mesurer une résistance bolométrique (Rimg1-Rimg2) de chaque détecteur bolométrique entre deux clous d’ancrage en intégrant, au moyen d’un circuit d’intégration (12a-12b), un courant traversant chaque résistance bolométrique (Rimg1-Rimg2) sur une durée d’intégration ;ledit circuit de lecture d’une même ligne ou d’une même colonne comportant :– au moins deux circuits d’intégration (12a-12b) distincts ;– un circuit d’adressage (14a-14b) constitué de transistors connectés entre les clous d’ancrage et lesdits circuits d’intégration ; et– un circuit de commande des transistors dudit circuit d’adressage configuré pour connecter au moins deux détecteurs bolométriques sur deux circuits d’intégration distincts durant une même durée d’intégration. Figure pour abrégé : Fig 3

Description

CAPTEUR INFRAROUGE ET PROCEDE DE COMMANDE ASSOCIE

L'invention concerne un capteur de rayonnements infrarouges ayant notamment vocation à fonctionner dans le domaine de l’imagerie infra-rouge dite « non-refroidie ». Ce capteur intègre un ensemble de détecteurs bolométriques formant les pixels d'une image infrarouge. L’invention concerne également un procédé de commande du circuit d’adressage d'un tel capteur infrarouge.

L’invention trouve une application particulièrement avantageuse pour augmenter la définition ou le temps d’acquisition d'un capteur infrarouge.

Arrière-plan technologique

Dans le domaine des détecteurs infrarouges dits « thermiques », il est connu d'utiliser des matrices monodimensionnelles ou bidimensionnelles d’éléments sensibles au rayonnement infrarouge, susceptibles de fonctionner à température ambiante, c'est-à-dire ne nécessitant pas de refroidissement à de très basses températures, contrairement aux dispositifs de détection appelés « détecteurs quantiques », qui eux, nécessitent un fonctionnement à très basse température, typiquement celle de l'azote liquide.

Un détecteur infrarouge thermique utilise traditionnellement la variation d'une grandeur physique d'un matériau approprié dit « thermométrique » ou « bolométrique », en fonction de sa température. Le plus couramment, cette grandeur physique est la résistivité électrique dudit matériau qui varie fortement avec la température. Les éléments sensibles unitaires du détecteur, ou « bolomètres », prennent usuellement la forme de membranes, comprenant chacune une couche en matériau thermométrique.

Ce matériau thermométrique est suspendu au-dessus d’un substrat, généralement réalisé en silicium, via des bras de soutien de résistance thermique élevée. La matrice de membranes suspendues est usuellement désignée sous le terme de « rétine ». Ces membranes mettent notamment en œuvre une fonction d’absorption du rayonnement infrarouge incident, une fonction de conversion de la puissance du rayonnement absorbé en puissance calorifique, et une fonction thermométrique de conversion de la puissance calorifique produite en une variation de la résistivité du matériau thermométrique, ces fonctions pouvant être mises en œuvre par un ou plusieurs éléments distincts. Par ailleurs, les bras de soutien des membranes sont également conducteurs de l’électricité et connectés à la couche thermométrique desdites membranes.

Chaque membrane est classiquement maintenue par deux ou quatre bras de soutien. En outre, ces bras de soutien sont reliés au substrat par un ou plusieurs clous. Dans une structure à deux bras de soutien montés sur deux clous, chaque membrane est indépendante des autres. Pour réduire la distance entre les membranes et, ainsi, augmenter la surface utile de captation, il est connu d’utiliser un seul clou entre deux membranes adjacentes. Cependant, dans cette architecture à un clou par membrane, les membranes sont couplées entre elles et la lecture de la valeur de chaque matériau thermométrique de chaque membrane est complexifiée.

Il est usuellement ménagé, dans le substrat au-dessus duquel sont suspendues les membranes, des moyens d'adressage et de polarisation séquentiels des éléments thermométriques des membranes, et des moyens de formation des signaux électriques utilisables en formats vidéo. Ce substrat et les moyens intégrés sont communément désignés par l’expression « circuit de lecture ».

Pour compenser la dérive en température du détecteur, une solution généralement mise en œuvre consiste à intégrer, dans le circuit de lecture, un élément de compensation des variations de température du substrat subies par le plan focal.

Pour ce faire, un élément bolométrique est formé sur le substrat avec un comportement électrique dépendant de la température du substrat mais essentiellement insensible aux rayonnements subies par le plan focal.

Ce résultat est obtenu, par exemple, au moyen de structures bolométriques dotées par construction d’une faible résistance thermique vers le substrat, et/ou en masquant ces structures derrière un écran opaque au rayonnement thermique. La mise en œuvre de ces éléments de compensation offre par ailleurs l’avantage d’éliminer l’essentiel du courant dit de mode commun issu des bolomètres d’imagerie ou « actifs ». Ce procédé est appelé « ébasage ».

La figure 1 est un schéma électrique d’un capteur infrarouge100asans régulation de température, ou détecteur « TECless », de l’état de la technique, comprenant des détecteurs bolométriques11aintégrant des membranes60asuspendues par deux bras de soutien61,62sur deux clous50,51. Un tel capteur est par exemple décrit dans le document : « Uncooled amorphous silicon technology enhancement for 25μm pixel pitch achievement » ; E. Mottin et al, Infrared Technology and Application XXVIII, SPIE, vol. 4820E. La figure 2 est un schéma électrique d’un capteur infrarouge100bcomprenant des détecteurs bolométriques11bintégrant des membranes60bsuspendues par deux bras de soutien63-66sur un clou52-54commun entre deux détecteurs bolométriques11bconsécutifs.

Plus précisément, le capteur infrarouge100ade la figure 1 comprend une matrice bidimensionnelle d’éléments unitaires de détection bolométrique11aidentiques, ou « pixels », comprenant chacun un bolomètre résistif sensible intégré dans une membrane60a. La membrane60aest suspendue au-dessus d’un substrat au moyen de deux clous50-51venant au droit du substrat et dont l’extrémité supérieure est reliée avec la membrane60apar deux bras de soutien61,62. Le circuit de lecture comporte un circuit d’adressage700aqui connecte séquentiellement chaque détecteur bolométrique11a, représenté sous la forme d’un résistanceRimg, par l’une de ses bornes51à une tension constanteVdet, et par l’autre de ses bornes51à un transistor MOS d’injection fonctionnant en régime saturé, par exemple un transistor NMOS, réglant la tension aux bornes du détecteur bolométrique11aau moyen d’une tension de commande de grilleFid.

Pour connecter séquentiellement chaque détecteur bolométrique11a, le circuit d’adressage700acomporte généralement deux transistors de sélection commandés par les signaux de commandeSEL1etSEL2et connectés de part et d’autre du transistor MOS d’injection de sorte à utiliser un MOS d’injection commun pour plusieurs lignes d’une même colonne. Le transistor MOS d’injection et les interrupteurs de sélection sont usuellement formés dans le substrat à l’aplomb de la membrane60adu détecteur bolométrique11a.

Le circuit de lecture comporte également, en pied de chaque colonne de la matrice, un circuit de compensation710, également usuellement désignée sous le terme de structure d’«ébasage » ou sous l’expression anglo-saxonne « skimming ». Comme cela est décrit précédemment, la valeur de la résistance électrique des bolomètres de détection est dictée en grande partie par la température du substrat. Le courant parcourant un bolomètre de détection comporte ainsi une importante composante qui dépend de la température du substrat, et qui est indépendante de la scène observée. Le circuit de compensation710a pour fonction de produire un courant électrique à des fins de compensation partielle ou totale de cette composante.

A cet effet, le circuit de compensation710comporte un bolomètre de compensation, de résistance électriqueRth, rendu insensible au rayonnement incident issu de la scène à observer. Le bolomètre de compensation est réalisé au moyen du même matériau thermométrique que les bolomètres actifs, mais présente une très faible résistance thermique vers le substrat. La résistance électriqueRthdu bolomètre de compensation est ainsi essentiellement dictée par la température du substrat, le bolomètre de compensation est alors dit « thermalisé » au substrat.

Le bolomètre de compensation est connecté à l’une de ses bornes à une tension constanteVsket à l’autre de ses bornes à un transistor MOS d’ébasage fonctionnant en régime saturé, de polarité opposée à celle des transistors des pixels de détection, par exemple un transistor PMOS, réglant la tension aux bornes du bolomètre de compensation au moyen d’une tension de commande de grilleGsk.

Les drains des deux transistors MOS sont connectés à un nœud d’intégrationNcom, lui-même connecté à un circuit d’intégration configuré pour intégrer le courant présent sur le nœud d’intégrationNcomet correspondant à la différence de courant entre le courant traversant la résistance bolométriqueRimget le courant traversant le bolomètre de compensation. De manière classique, le circuit d’intégration comporte un intégrateur de type CTIA (pour l’expression anglo-saxonne « Capacitive Trans Impedance Amplifier ») réalisé, par exemple, par un amplificateur opérationnel et un unique condensateur, de capacitéCintfixe, connecté entre l’entrée inverseuse et la sortie de l’amplificateur. L’entrée inverseuse et l’entrée non-inverseuse de ce dernier sont par ailleurs connectées respectivement au nœud d’intégrationNcomet à une tension constante positiveVbus. La tensionVbusconstitue ainsi une référence pour les signaux de sortie. Un interrupteur doit également être prévu en parallèle du condensateur, pour la décharge de celui-ci.

Tel qu’illustré sur la figure 1, les sorties des CTIA sont, par exemple, connectées à des échantillonneurs-bloqueurs (« Sample and Hold ») respectifs pour la délivrance des tensions des CTIA en mode multiplexé au moyen d’un multiplexeur vers un ou des amplificateur(s) série de sortie. Il peut être également intégré en sortie des moyens de numérisation par convertisseurs analogique – numérique. Les échantillonneurs-bloqueurs sont préférentiellement réalisés par des mémoires analogiques, c’est-à-dire des condensateurs stockant les valeurs des tensions de sortie des CTIA. Le multiplexeur forme le signal de sortie en sélectionnant, ligne par ligne, les valeurs stockées dans les condensateurs des colonnes successives.

Dans le cas de la figure 2, le capteur infrarouge100bcomprend une matrice bidimensionnelle d’éléments unitaires de détection bolométrique11bidentiques, comprenant chacun un bolomètre résistif sensible intégré dans une membrane60b. Chaque membrane60best suspendue au-dessus d’un substrat par deux bras de soutien63-66, cependant un clou52-54est commun entre deux détecteurs bolométriques11bconsécutifs. Ainsi, une première membrane60best suspendue entre deux clous52et53au moyen de deux bras de soutien63et65. La seconde membrane60best liée avec le première membrane60bcar elle est montée sur le clou53par un bras de soutien64. En outre, la seconde membrane60best également montée sur un clou54au moyen d’un bras de soutien66. Cette structure permet de limiter le nombre de clous et la surface d’un pixel car un seul clou est nécessaire pour chaque membrane60bsupplémentaire.

Le circuit de lecture est néanmoins plus complexe car, en plus des éléments précédemment décrits, le circuit d’adressage700brequiert deux transistors de sélectionSelP2etSelP3pour chaque résistance bolométriqueRimg. Pour lire la valeur de la résistance bolométriqueRimgmontée entre les clous53et54, il faut fermer les interrupteursSelP2etSelP3alors que les autres interrupteursSelP2-1,SelP2+1,SelP3-1etSelP3+1sont ouverts.

Cependant, que ce soit pour le montage de la figure 1 ou celui de la figure 2, le circuit d’adressage700a-700bdoit sélectionner séquentiellement chaque détecteur bolométrique d’une ligne, ce qui limite le temps d’obtention d’une image, notamment lorsque l’image présente un grand nombre de pixels.

Pour résoudre ce problème, la solution classique consiste à augmenter la vitesse de lecture de chaque pixel, c’est-à-dire à réduire le temps d’intégration afin de compenser l’augmentation du nombre de pixel par un temps de lecture plus court de sorte à obtenir l’image dans le même délai. La réduction de temps d’intégration a un impact négatif sur la sensibilité du circuit car cette sensibilité est proportionnelle à la racine carrée du temps d’intégration.

La sensibilité du circuit est, par exemple, mesurée par le coefficient de performance connu sous l’acronyme « NETD » pour « Noise Equivalent Temperature Difference » dans la littérature anglo-saxonne.

En variante, le document WO 2014/105897 propose de fusionner la lecture de plusieurs pixels simultanément afin de réduire le temps d’obtention d’une image. L’image est obtenue rapidement au prix de la dégradation de sa résolution puisque la fusion de plusieurs pixels a eu pour effet d’en limiter le nombre.

Le problème technique de l’invention est d’obtenir une image présentant un grand nombre de pixels avec un temps d’acquisition comparable aux temps d’acquisition actuels, et ce, sans dégrader la qualité de l’image.

L'invention propose de répondre à ce problème technique en utilisant, pour chaque ligne ou pour chaque colonne, au moins deux circuits de lecture de sorte à intégrer simultanément et de façon indépendante le courant traversant plusieurs résistances bolométriques d’une même ligne ou d’une même colonne.

A cet effet, selon un premier aspect, l’invention concerne un capteur infrarouge comportant :
– une matrice de détecteurs bolométriques juxtaposés en lignes et en colonnes, chaque détecteur bolométrique comprenant une membrane bolométrique suspendue au-dessus d’un substrat par des clous d’ancrage connectés électriquement à ladite membrane bolométrique ; et
– un circuit de lecture, associé à chaque ligne ou à chaque colonne de ladite matrice, ledit circuit de lecture étant connecté auxdits clous d’ancrage et étant configuré pour mesurer une résistance bolométrique de chaque détecteur bolométrique entre deux clous d’ancrage en intégrant, au moyen d’un circuit d’intégration, un courant traversant chaque résistance bolométrique sur une durée d’intégration.

L’invention se caractérise en ce que ledit circuit de lecture d’une même ligne ou d’une même colonne comporte :
– au moins deux circuits d’intégration distincts ;
– un circuit d’adressage constitué de transistors, fonctionnant en régime de commutation, connectés entre les clous d’ancrage et lesdits circuits d’intégration ; et
– un circuit de commande des transistors dudit circuit d’adressage configuré pour connecter au moins deux détecteurs bolométriques sur deux circuits d’intégration distincts durant une même durée d’intégration.

L’invention permet ainsi de lire la valeur d’un plus grand nombre de détecteurs bolométriques simultanément en utilisant plusieurs circuits de lecture par ligne ou par colonne au lieu d’un seul circuit de lecture pour chaque ligne ou pour chaque colonne.

Le circuit d’adressage peut être configuré pour sélectionner des blocs de détecteurs bolométriques. Par exemple, dans le cas d’un capteur infrarouge comportant deux circuits d’intégration par colonne avec un premier circuit d’intégration disposé en tête de colonne et un second circuit d’intégration disposé en pied de colonne, le circuit d’adressage peut connecter successivement tous les détecteurs bolométriques disposés dans la partie supérieure de la matrice au premier circuit d’intégration, et connecter successivement, dans le même temps, tous les détecteurs bolométriques disposés dans la partie inférieure de la matrice au second circuit d’intégration.

De préférence, le circuit d’adressage relie successivement tous les détecteurs bolométriques des lignes de rang pairs au premier circuit d’intégration, et tous les détecteurs bolométriques des lignes de rang impairs au second circuit d’intégration.

Ce mode de réalisation permet de former plus facilement le signal en sortie du capteur infrarouge, car il n’est pas nécessaire de stocker les valeurs des résistances bolométriques mesurées, puisqu’elles sont déterminées dans l’ordre de la trame de sortie. En variante, le capteur infrarouge peut comporter plus de deux circuits d’intégration par colonne ou par ligne.

Par exemple, le capteur infrarouge peut comporter quatre circuits d’intégration par colonne, le circuit d’adressage étant commandé pour connecter un détecteur bolométrique sur quatre aux quatre circuits d’intégration.

L’invention permet d’obtenir un capteur infrarouge avec une plus grande définition que les capteurs infrarouges de l’art antérieur pour un même temps d’acquisition et une même sensibilité. Par exemple, pour obtenir une définition de 1280 par 1024 pixels avec une fréquence d’images de 30Hz, le temps d’intégration maximal est d’environ 32µs avec un capteur infrarouge classique. Or, la sensibilité NETD est proportionnelle à la racine carrée du temps d’intégration, celle-ci est donc forcément dégradée.

L’utilisation d’au moins deux circuits d’intégration permet de doubler le temps de lecture maximal par ligne à environ 64µs, de sorte que la sensibilité peut être conservée. Il est également possible de former des images rapides en utilisant un temps d’intégration maximal par ligne d’environ 32µs avec une fréquence d’images de 60Hz.

Le circuit de lecture d’un détecteur dans le domaine de l’imagerie infra-rouge non-refroidie étant beaucoup plus complexe qu’un circuit de lecture dans le domaine de l’imagerie visible, en raison du circuit d’intégration et du circuit d’ébasage notamment, il n’était pas évident de transposer les réalisations du domaine de l’imagerie visible dans le domaine de l’imagerie infra-rouge non refroidie.

Cette complexité est d’autant plus exacerbée pour les détecteurs à un clou, c’est-à-dire les détecteurs bolométriques montés en suspension au-dessus du substrat par deux clous d’ancrage, au moins un clou d’ancrage étant commun à deux détecteurs bolométriques adjacents d’une même ligne ou d’une même colonne.

En effet, dans cette architecture, les détecteurs bolométriques sont connectés en série dans une même colonne ou une même ligne, et le courant traversant une résistance bolométrique subit l’influence des détecteurs bolométriques précédents et suivants.

Il s’ensuit qu’il est complexe de réaliser un circuit d’adressage pour lire la valeur de plusieurs résistances bolométriques et de gérer les problèmes de capacités parasites, de courants de fuite ou d’effet mémoire.

De préférence, pour réaliser une lecture efficace des valeurs de plusieurs résistances bolométriques, les détecteurs bolométriques sont regroupés deux à deux avec un premier clou connecté au groupe précédent, un clou central et un dernier clou connecté au groupe suivant ; ledit circuit d’adressage comportant, pour chaque groupe de deux détecteurs bolométriques :
– un transistor d’alimentation connecté entre une alimentation et ledit clou central ;
– un transistor connecté entre le premier clou et une première ligne de sélection connectée à un premier circuit d’intégration ;
– un transistor connecté entre le premier clou et une seconde ligne de sélection connectée à un second circuit d’intégration ;
– un transistor connecté entre le dernier clou et ladite première ligne de sélection ; et
– un transistor connecté entre le dernier clou et ladite seconde ligne de sélection ;
les transistors connectés au premier clou correspondant aux transistors connectés au dernier clou du groupe précédent, et les transistors connectés au dernier clou correspondant aux transistors connectés au premier clou du groupe suivant ;
pour réaliser la mesure de deux résistances bolométriques d’un groupe de deux détecteurs bolométriques, ledit circuit de commande des transistors étant configuré pour connecter uniquement le clou d’ancrage central du groupe sélectionné à l’alimentation, pour connecter tous les détecteurs bolométriques disposés en amont dudit clou central au second circuit d’intégration, et pour connecter tous les détecteurs bolométriques disposés en aval dudit clou central au premier circuit d’intégration.

Ce mode de réalisation permet d’obtenir une mesure simultanée de deux détecteurs bolométriques consécutifs d’une même ligne ou d’une même colonne dans une architecture à un clou.

Cependant, la complexité du circuit d’adressage nécessite, bien souvent, un test des transistors du circuit d’adressage avant de réaliser les détecteurs bolométriques en suspension au-dessus de l’empreinte de chaque pixel. Pour ce faire, il est connu d’utiliser un circuit de test par pixel.

De préférence, le circuit de lecture comporte un circuit de test des transistors dudit circuit d’adressage associé, par exemple, à huit détecteurs bolométriques d’une même ligne ou d’une même colonne. Ce mode de réalisation permet de mutualiser plusieurs détecteurs bolométriques pour les phases de test, ce qui limite l’utilisation de la surface de chaque pixel.

En outre, si le circuit de test est mutualisé sur un plus grand nombre de pixels, par exemple pour tous les détecteurs bolométriques d’une même colonne, les couplages électriques et les risques de microcoupures dans les lignes de tests sont très importants. En formant des structures identiques de huit détecteurs bolométriques, également appelées structure « octopel », ce mode de réalisation permet donc d’obtenir un bon compromis entre l’efficacité des phases de test et l’utilisation de la surface dans chaque pixel.

En ce qui concerne les problèmes de capacités parasites, ils apparaissent dans les lignes des circuits d’adressage en raison d’un couplage électromagnétique entre ces lignes et de la faible puissance des signaux. Ces problèmes se résument en deux catégories.

Une première catégorie de capacités parasites est liée à l’utilisation d’un pixel un clou, c’est à dire d’une chaine de micro-bolomètre. Cette chaine de micro-bolomètre présente des faibles capacités parasites qui prélèvent des charges destinées au système de lecture. En effet, le CTIA offre une amplification très importante, pour un temps d’intégration de 60µs et un condensateur d’une capacité de 6pf, l’amplification de courant est d’un facteur de 10⁷. Ainsi, le moindre courant circulant sur le nœud d’intégration et causé par une capacité en charge va venir modifier le niveau de sorti de la chaine de lecture. Le problème majeur étant que lorsque la chaine de micro-bolomètre est balayée, les deux micro-bolomètres utilisés lors de l’intégration vont être dans un environnement radicalement diffèrent. En début de chaine, le premier micro-bolomètre n’a pas de prédécesseur le second micro-bolomètre de la chaine a quant à lui tous les autres micro-bolomètres qui lui sont connectés. Les capacités parasites des lignes 1 et 2 vont donc être très différentes causant un lignage dégradant fortement la qualité du composant.

Une seconde catégorie de capacités parasites est liée à la taille de la matrice. En effet, une taille de matrice importante implique des couplages cumulés importants. De plus, le détecteur doit respecter une limite de surface et une limite de consommation. Pour réduire cette seconde catégorie de capacités parasites, le circuit d’adressage comporte préférentiellement au moins deux lignes miroirs, une première ligne miroir connectée à ladite première ligne de sélection et une seconde ligne miroir connectée à ladite seconde ligne de sélection ; et des transistors connectés entre l’alimentation et lesdites lignes miroir ; le circuit de commande des transistors étant configuré pour commander les transistors desdites lignes miroir de sorte à créer des capacités parasites complémentaires avec celles des lignes de sélection en utilisant un code thermométrique.

Autrement dit, une ligne miroir connectée avec une ligne de sélection présentent, à elles deux, une capacité totale sensiblement constante en entrée de chaque circuit d’intégration. Si une ligne de sélection présente de faibles capacités parasites en raison du nombre de transistors connectés sur la ligne de sélection, la ligne miroir est commandée pour présenter de fortes capacités parasites en connectant un grand nombre de transistors sur la ligne miroir. La somme des capacités parasites d’une ligne miroir et d’une ligne de sélection étant sensiblement constante, cette capacité totale peut être prise en considération dans le circuit d’intégration, évitant ainsi les fluctuations dues aux capacités parasites de la ligne de sélection.

Bien que ce mode de réalisation complexifie le circuit de lecture, il permet de supprimer les variations de capacité de la ligne de sélection en amont du circuit d’intégration. De préférence, les transistors de la ligne miroir présentent également des courants de fuite complémentaires à ceux de la ligne de sélection, de sorte à supprimer également les variations des courants de fuite.

En effet, compte tenu du nombre de détecteurs bolométriques de chaque colonne, par exemple pour un capteur infrarouge de 1280 pixels avec deux circuits d’intégration, un courant de fuite de 100pA par transistor de la ligne de sélection peut correspondre à une déviation de 256nA. L’intégration de ce courant parasite sur une capacité de 6pF pendant un temps d’intégration de 60us donnera une déviation finale en tension de 2.56V.

En outre, lorsqu’un détecteur bolométrique est polarisé, les nœuds ne sont jamais à une valeur constante d’une ligne a l’autre sinon l’image serait uniforme. Il est donc certain qu’un effet mémoire va se produire du fait de la présence des capacités du circuit. Afin de supprimer cet effet mémoire, une précharge des nœuds du circuit en phase de reset est ajoutée à l’utilisation du code thermométrique de sorte à charger tous les nœuds parasites à une tension constante fixe unique. Cette précharge n’est malheureusement pas suffisante.

En effet, les constantes de temps liées à la précharge, pourtant très faibles, ne permettent pas d’obtenir une précharge uniforme dans le cas où les lignes présentes des capacité parasites très différentes. L’utilisation d’une ligne miroir permet de résoudre également ce problème en uniformisant les capacités parasites du circuit.

Cependant, même avec les lignes miroirs, il peut rester quelques faibles variations de capacités en entrée de chaque circuit d’intégration, par exemple de l’ordre du femtoFarrad.

L’utilisation de deux circuits de lecture au sein d’une même colonne ajoute un autre problème lié cette fois à la seconde catégorie de capacités parasites. En effet, il existe un couplage capacitif entres les circuits au niveau du nœud d’intégration de chaque ligne du circuit de lecture.

Ce couplage ne serait pas gênant si les charges aux bornes des capacités parasites restaient constantes, ce qui est le cas en fonctionnement normal dans lequel les nœuds d’intégration sont toujours à des valeurs fixes. Il peut toutefois arriver que les charges au niveau de ces nœuds d’intégration varient. En effet, si l’un des circuits de lecture sature, son montage intégrateur ne sera plus capable de maintenir le nœud d’intégration à une tension constante Vbus.

En utilisant un capteur infrarouge avec 1024 lignes, un couplage capacitif de 1 fF par pixel induit un couplage total de 1024 x 1 fF, soit 1,024 pF. Avec un tel couplage, et si l’on considère que le circuit saturé fait passer le nœud d’intégration d’une tension constante Vbus à 0V, la déviation sur la sortie du circuit non saturé sera de (1.024pF/Cint) x Vbus. Avec une tension Vbus de 2.3V et une capacité d’intégration Cint de 6pF, la déviation sera de plus de 600mV. Pour éviter ce problème, le circuit de lecture comporte préférentiellement un circuit de prévention de saturation configuré pour détecter une saturation d’un circuit d’intégration et pour stopper l’intégration lorsqu’une saturation est détectée.

Ce mode de réalisation permet de stopper l’intégration d’un circuit d’intégration pour éviter une dérive globale du potentiel fixe injecté en entrée du circuit d’intégration.

En outre, stopper l’intégration peut être insuffisant car la saturation d’un circuit d’intégration va également impacter l’entrée du circuit d’intégration. De préférence, le circuit de prévention de saturation comporte des moyens de maintien d’une tension au niveau d’une entrée d’un circuit d’intégration, lesdits moyens étant configurés pour fixer ladite tension au niveau ladite entrée lorsqu’une saturation est détectée. Par exemple, le nœud d’intégration du montage intégrateur peut être fixé à la tension Vbus plus l’offset du montage intégrateur.

Cette détection de saturation stoppe l’intégration pour éviter la dérive du courant au niveau de l’entrée du circuit d’intégration. De préférence, le circuit d’intégration comporte un condensateur d’intégration monté en contre-réaction entre la sortie et l’entrée du circuit d’intégration.

Pour détecter cette dérive en courant, le circuit de prévention est préférentiellement connecté en sortie du circuit d’intégration. Ainsi, lorsqu’une ligne est intégrée et qu’une saturation basse est détectée, c’est-à-dire que la sortie du circuit d’intégration passe sous un seuil prédéterminé, par exemple de 0.3V, le circuit d’intégration est stoppé par le circuit de prévention en appliquant une remise à zéro aux bornes du condensateur d’intégration et en stockant sur la capacité d’échantillonnage en guise de signal une tension fixe Vsk ou Vdet selon le type de saturation détectée (haute ou basse). La remise à zéro du montage intégrateur restore la tension Vbus plus l’offset sur l’entrée inverseuse du montage intégrateur.

Cette configuration présente un risque d’effet mémoire et de phénomène d’avalanche. En effet, imaginons que l’utilisateur cherche à détecter sur son image des points chauds. Celui-ci va naturellement polariser son détecteur proche de 0.3V c’est-à-dire la dynamique basse de celui-ci. Imaginons qu’un pixel a déclenché une saturation basse.

Le montage intégrateur va être remis à zéro et Vdet (c’est-à-dire 0V) vont être stocké dans la capacité d’échantillonnage. Imaginons maintenant que le pixel suivant n’est pas saturé, mais présente un signal de 0.32V. L’échantillonnage de ce signal sur une capacité vide va occasionner, un bref instant, une chute de tension de celui-ci le faisant passer sous le seuil de détection de 0.3V et mettant en route le circuit de prévention. A nouveau le montage intégrateur va être remis à zéro et, à nouveau, Vdet va être stocké sur la capacité d’échantillonnage mais, cette fois, de façon injustifiée.

Pour résoudre ce problème, il est possible d’utiliser des moyens de moyennage des condensateurs des circuits d’échantillonnage configurés pour stopper les effets d’avalanches afin de toujours se trouver dans la plage d’utilisation du détecteur, par exemple 0.3-2.7V.

En variante ou en complément, il est possible de résoudre ce problème en utilisant des moyens de désactivation du circuit de prévention lorsqu’une phase d’échantillonnage est amorcée.

Par ailleurs, pour obtenir un circuit d’ébasage au niveau de chaque circuit de lecture, un mode de réalisation de l’invention propose d’utiliser un circuit d’ébasage commun, comportant un bolomètre thermalisé, connecté à une entrée des circuits d’intégration. Ce mode de réalisation permet de n’utiliser qu’un seul bolomètre thermalisé pour les différents circuits d’intégration.

En variante, le capteur infrarouge comporte deux circuits d’ébasage connectés respectivement à une entrée de chacun des deux circuits d’intégration, chaque circuit d’ébasage comportant un bolomètre thermalisé au substrat dudit capteur infrarouge.

Selon un second aspect de l’invention, on vise un procédé de commande d’un circuit d’adressage d’un capteur infrarouge selon le premier aspect de l’invention, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
– pour chaque ligne ou pour chaque colonne de la matrice de détecteurs bolométriques, connexion de deux détecteurs bolométriques sur deux circuits d’intégration distincts ;
– intégration des deux courants traversant chaque résistance bolométrique des deux détecteurs bolométriques sur une durée d’intégration ;
– après ladite durée d’intégration, réalisation d’un échantillonnage des sorties desdits circuits d’intégration ;
– retour à l’étape de connexion de sorte à connecter, intégrer et échantillonner, deux par deux, tous les détecteurs bolométriques d’une même ligne ou d’une même colonne ;
– réalisation d’un multiplexage des sorties échantillonnées des circuits d’intégration de sorte à former une image de la scène observée par le capteur infrarouge ; et
– formation d’un signal vidéo au moyen de la capture d’une succession d’images réalisée par les étapes précédentes.

Description sommaire des figures

La manière de réaliser l’invention, ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien de la description des modes de réalisation qui suivent, à l’appui des figures annexées dans lesquelles :

La figure 1 est une représentation schématique d’un capteur infrarouge formé par des détecteurs bolométriques deux clous selon l’art antérieur ;

La figure 2 est une représentation schématique d’un capteur infrarouge formé par des détecteurs bolométriques un clou selon l’art antérieur ;

La figure 3 est une représentation schématique d’un capteur infrarouge formé par des détecteurs bolométriques deux clous selon l’invention ;

La figure 4 est une représentation schématique d’un capteur infrarouge formé par des détecteurs bolométriques un clou selon un premier mode de réalisation de l’invention ; et

La figure 5 est une représentation schématique d’un capteur infrarouge formé par des détecteurs bolométriques un clou selon un second mode de réalisation de l’invention.

Description détaillée de l’invention

La figure 3 illustre un capteur infrarouge10acomportant un ensemble de détecteurs bolométriques11ajuxtaposés en ligne et en colonne de sorte à acquérir les pixels d'une image formée par le capteur infrarouge10a. Pour ce faire, la structure des éléments unitaires de détection bolométrique est identique à celle de l'état de la technique et illustrée sur la figure 1, c'est-à-dire que chaque détecteur bolométrique11aintègre une membrane60asuspendue sur un substrat par deux bras de soutien61et62sur deux clous50et51.

La lecture des valeurs des résistancesRimg1etRimg2des différentes membranes60adu capteur infrarouge10aest néanmoins bien différente, puisqu'elle comporte deux circuits d’intégration12aet12bformés par un condensateur d'intégrationCint1etCint2monté en contre-réaction sur la borne négative d'un amplificateur.

En outre, la borne positive de chaque amplificateur est reliée à une tension constanteVbus. Ces circuits d’intégration12aet12bpeuvent intégrer toutes les variations connues de l'état de la technique. De préférence, un transistor monté en parallèle du condensateur d'intégrationCint1etCint2assure la remise à zéro du condensateur d'intégrationCint1etCint2entre deux lectures distinctes.

Les deux circuits d’intégration12aet12bsont connectés en entrée sur deux nœuds d'intégration distinctsNcom1etNcom2.

Chaque nœud d’intégrationNcom1,Ncom2est connecté à un circuit d’adressage comportant deux parties14a,14bet à un circuit d’ébasage13a,13b. Chaque circuit d’ébasage13a,13bcomporte un bolomètre thermaliséRth1,Rth2alimenté par une tension fixeVsket polarisé par un transistor commandé par une tension de grilleGsk1,Gsk2. Le transistor d’injection de chaque circuit d’ébasage13a,13bcorrespond préférentiellement à un transistor PMOS. Ainsi, dans ce mode de réalisation, deux bolomètres thermalisésRth1,Rth2sont utilisés. En variante, un seul bolomètre thermalisé peut être connecté aux deux nœuds d’intégrationNcom1,Ncom2.

Les deux parties14a,14bdu circuit d’adressage sont configurés pour lire simultanément deux résistancesRimg1etRimg2de deux détecteurs bolométriques 11ad'une même colonne. Pour ce faire, les circuits d’intégration12aet12bsont préférentiellement disposés respectivement en tête et en pied de chaque colonne. En variante, les circuits d’intégration12aet12bpeuvent être disposés à gauche et à droite de chaque ligne sans changer l’invention. En outre, la figure 3 illustre l'utilisation de deux circuits d’intégration12aet12b, mais un plus grand nombre de circuits d’intégration peut être mis en œuvre pour pouvoir lire simultanément un plus grand nombre de détecteurs bolométriques11a.

La stratégie d’ordonnancement de la lecture des pixels d’une même ligne ou d’une même colonne peut varier sans changer l’invention. Par exemple, en adaptant la structure de la figure 3, il est possible d'utiliser quatre circuits d’intégration, deux circuits d’intégration disposés en tête de chaque colonne et deux circuits d’intégration disposés en pied de chaque colonne. Ainsi, les deux premiers détecteurs bolométriques11ade chaque colonne pourraient être lus par les deux circuits d’intégration disposés en tête, et les troisième et quatrième détecteurs bolométriques11ade chaque colonne pourraient être lus par les deux circuits d’intégration disposés en pied de chaque colonne et ainsi de suite. Il serait donc possible de lire simultanément quatre pixels d’une même colonne en utilisant quatre circuit d’intégration.

Dans l’exemple de la figure 3, il n’y a que deux circuit d’intégrations12a,12bet les détecteurs bolométriques11apairs de chaque colonne sont connectés successivement au premier circuit d’intégration12a, tandis que les détecteurs bolométriques11aimpairs sont connectés au second circuit d’intégration12b.

Ainsi, il est possible de former plus facilement le vecteur décrivant la valeur de chaque pixel d'une colonne car ce vecteur est normalisé avec la représentation des pixels successifs. Il est également possible d'utiliser le premier circuit d’intégration 12apour lire tous les blocs supérieurs, et d’utiliser le second circuit d’intégration12bpour lire tous les blocs inférieurs, mais ce mode de réalisation nécessiterait de stocker les valeurs des pixels avant de pouvoir reformer le vecteur de sortie.

Pour réaliser la sélection de chaque détecteur bolométriques11a, trois transistors sont utilisés pour chaque partie14a,14bdu circuit d’adressage. Pour ce faire, le clou50est connecté à une source de tension constanteVdet, préférentiellement à la masse, et le clou51est relié à un nœud d’intégrationNcom1,Ncom2par trois transistors.

Dans ces trois transistors, un transistor d’injection central est mis en œuvre pour régler la tension au niveau de la borne supérieure de la résistance bolométriqueRimg1,Rimg2au moyen d'une tension de commande de grilleFid. Comme dans l’exemple de la figure 1, le transistor d’injection étant partagé entre quatre lignes, les transistors de sélection sont commandés par les signaux de commandeSEL1_1etSEL1_2pour connecter la ligne sélectionnée avec le transistor d’injection. D’autres éléments, non représentés, peuvent également être utilisées pour réaliser une pré-charge de la valeur de tension aux bornes de la résistance bolométrique Rimg1,Rimg2à mesurer.

Pour réaliser une lecture simultanée des deux résistances bolométriquesRimg1,Rimg2, les signaux de commandeSEL1_1,SEL2_1,SEL1_2etSEL2_2sont activés de sorte à appliquer une tension prédéterminée aux bornes des résistances bolométriquesRimg1,Rimg2. Pour ce faire, le transistor d’injection est alimenté par la tensionFid. Les courants issus des deux détecteurs bolométriquesRimg1,Rimg2sont intégrés dans les circuits d’intégration12a,12bsimultanément.

A l’issue de cette phase d'intégration, c’est-à-dire après une durée d’intégration prédéterminée, les courants des deux circuits d’intégration12a,12bsont échantillonnés et de nouveaux détecteurs bolométriques11ade la même colonne sont sélectionnés. Lorsque la lecture de tous les détecteurs bolométriques11ad'une colonne est finalisée, les mesures de toutes les colonnes sont multiplexées, de sorte à former une image de la scène observée par le capteur infrarouge10a. En effet, en connaissant la tension aux bornes de chaque détecteur bolométrique et en intégrant le courant traversant chaque détecteur bolométrique, il est possible d’estimer la valeur de la résistance bolométriqueRimg1,Rimg2de chaque détecteur bolométrique11aet, ainsi, d’obtenir une information sur la température de la scène observée au niveau de ce pixel de l’image.

En outre, tel qu'illustré sur la figure 4, l'invention peut également être mise en œuvre avec un capteur infrarouge comportant des détecteurs bolométriques11bà un clou52-54. En effet, tel qu'illustré sur la figure 2, ce type de détecteur bolométrique11bintègre une membrane60bsuspendue au-dessus d'un substrat par deux bras de soutien63-66, alors qu'un clou52-54est commun entre deux détecteurs bolométriques11bconsécutifs. Tel que décrit en référence à la figure 2, une première membrane60best suspendue entre deux clous52et53au moyen de deux bras de soutien63et65. Une seconde membrane60best liée avec la première membrane60bcar elle est montée sur le clou53par un bras de soutien64.

En outre, cette seconde membrane60best également montée sur un clou54au moyen d'un bras de soutien66. Les membranes60bsont donc liées deux à deux sur toute la hauteur de la colonne du capteur infrarouge.

Pour mesurer la résistance de deux détecteurs bolométriques11bmontés en commun sur un même clou central53, la figure 4 illustre des lignes de sélectionL1-L4et des transistorsS1-S5permettant de former le circuit d'adressage afin de connecter deux détecteurs bolométriques11bconsécutifs sur deux circuits d'intégrations12a,12bdistincts. Pour ce faire, les détecteurs bolométriques11a-11bsont regroupés deux à deux avec un premier clou52connecté au groupe précédent, un clou central53et un dernier clou54connecté au groupe suivant. Le clou central53est relié à la tension constanteVdetpar l’intermédiaire d’un transistor d’alimentationS5. Par ailleurs, deux transistorsS1,S2sont configurés pour relier le premier clou52soit au premier circuit d'intégration12a, soit au second circuit d’intégration12bpar l’intermédiaire des lignes de sélectionL1etL2.

De même, deux transistorsS3,S4sont également utilisés pour relier le dernier clou 54soit au premier circuit d'intégration12a, soit au second circuit d’intégration 12b. L'ensemble des groupes de deux détecteurs bolométriques11bsont ainsi reliés sur des lignes parallèlesL1-L5.

La ligneL1permet de connecter les clous pairs52,54au premier nœudScom1relié lui-même au nœud d'intégrationNcom1par l’intermédiaire de MOS d’injection montés entre une ligneL3et la ligneL1, alors que la ligneL2permet de connecter les clous pairs52,54au second nœudScom2relié lui-même au nœud d'intégration Ncom2par l’intermédiaire de MOS d’injection montés entre une ligneL5et la ligneL2.

Comme précédemment, les MOS d’injection sont commandés par une tensionFid. Ainsi, les lignesL1etL2sont polarisées aux travers des MOS d’injection à une tension constante :Fid– Vgs.

Le nombre de MOS d’injection peut varier sans changer l’invention. Il est possible d’utiliser un seul MOS d’injection entre les lignesL1etL3et entre les lignesL2etL5. Cependant, la distance entre le MOS d’injection et la résistance bolométriqueRimg1,Rimg2à mesurer peut induire des différences de polarisation. Tel qu’illustré sur la figure 4, il est préférable d’utiliser un grand nombre de MOS d’injection avec de plus faible surface pour garantir une plus grande homogénéité de la tension sur les lignesL1etL2. Par exemple, deux MOS d’injection peuvent être utilisés pour huit pixels formant un octopel avec un MOS d’injection disposé entre les lignesL1etL3et un MOS d’injection disposé entre les lignesL2etL5.

En outre, la tension constanteVdet, généralement la masse, reliée au clou impair53sélectionné est acheminée par une ligneL4. Pour sélectionner deux détecteurs bolométriques11bconsécutifs et intégrer la valeur du courant traversant les deux détecteurs bolométriques11bsimultanément dans les deux circuits d’intégration 12a-12b, un seul transistor d'alimentationS5est commandé pour relier la tension constanteVdetavec le clou central53. Tous les détecteurs bolométriques 11bdisposés en amont de ce clou central53sont reliés au second circuit d’intégration12b, c'est-à-dire que les transistorsS1montés entre les clous pairs et la ligneL2sont commandés pour fermer le circuit électrique équivalent, alors que les transistorsS2reliant ces mêmes clous avec la ligneL1sont commandés pour ouvrir le circuit électrique équivalent.

De manière opposée, les clous disposés en aval du clou central53sont connectés à la ligneL1, et les transistorsS4sont commandés pour présenter un circuit équivalent correspondant à un interrupteur fermé, alors que les transistorsS3sont commandés pour présenter un circuit équivalent correspondant à un interrupteur ouvert.

De manière générale, les deux transistorsS1-S2ouS3-34reliant un clou52,54et une ligneL1etL2fonctionnent en opposition de phase, de sorte qu'un clou52,54ne peut jamais être connecté à la fois avec la ligneL1et la ligneL2.

En commandant les transistorsS1pour fermer tous les interrupteurs équivalents disposés en amont du clou central53, les détecteurs bolométriques11bdes groupes précédant le couple à intégrer sont court-circuités par la ligneL2. Ainsi, seul le premier détecteur bolométrique11bà intégrer est connecté entre la tension constante Vdetet le nœud d'intégrationNcom2. De même, la ligneL1court-circuite tous les groupes de détecteurs bolométriques11bdisposés après le clou54, et seul le second détecteur bolométrique11bà intégrer est connecté entre la tension constanteVdetet le nœud d'intégrationNcom1.

Ce montage spécifique permet d’intégrer la valeur du courant traversant deux détecteurs bolométriques11bsimultanément avec deux circuits d’intégration12a-12b.

Cependant, les différentes lignesL1-L5nécessaires pour acheminer les informations jusqu'aux deux circuits d’intégration12a-12bpeuvent créer des couplages parasites, tel qu'illustré sur la figure 4 par le condensateurCpentre les lignesL3etL5. Pour réduire ces capacités parasites ainsi que les courants de fuite des différents transistorsS1-S5, le schéma électrique de la figure 5 propose d'utiliser une ligne miroir avec des transistorsS6-S8, dont les commutations sont commandées en fonction des commutations des lignes de sélectionL1-L5de sorte à présenter des capacités parasites et des courants de fuite complémentaires.

Ainsi, les transistors d'alimentationS6montés à droite de la ligne d'alimentationL4sont toujours commandés pour former un interrupteur ouvert. Une borne de liaison Blde ces transistors d'alimentationS6, opposée à celle reliée à la tension constanteVdet, est connectée par deux transistors de sélectionS7,S8soit à la ligne L6reliée au premier nœudScom1, soit à la ligneL7reliée second nœudScom2. Par ailleurs, ces lignesL6etL7sont également connectées aux transistors d’injection eux même connectés aux circuits d’intégration12a-12b.

Les deux transistors de sélectionS7,S8fonctionnent en miroir avec la ligne de sélection et les transistors de sélectionS1-S4. Plus précisément, pour les transistors de sélectionS7,S8, le transistor de sélectionS8prend l’état du transistor de sélectionS4et le transistor de sélectionS7prend l’état du transistor de sélectionS3. Il est, en effet, nécessaire de décaler la sélection. Si le transistorS7prenait l’état du transistor S1, un court-circuit rendrait le système non fonctionnel. Ce mode de commutation des transistorsS1-S8permet de maintenir les charges parasites ainsi que les courants de fuite relativement constants.

Il s'ensuit que les capacités parasites et les courants de fuite dans les lignesL6etL7sont complémentaires aux capacités parasites et aux courants de fuite dans les lignes L1etL2. Ce mode de réalisation permet d’équilibrer le mieux possible les lignes de sorte à permettre de précharger les nœudsScom1etScom2afin de supprimer l’effet mémoire de la lecture précédente.

Une seconde source de capacités parasites pose un problème, il s’agit du couplage entre les lignesL3etL7. Ce couplage touche les nœuds d'intégrationNcom1etNcom2des CTIA les transformant en amplificateurs à capacités commutés si une variation de tension apparait sur une capacité parasite entre les lignesL3etL7.

En utilisation normale, les deux lignesL3etL7présentent une tension fixe et constante pendant la phase de reset jusqu’à l’échantillonnage faisant suite à l’intégration. Il n’y a donc pas de variation de tension sur la capacité parasite entre les lignesL3etL7.

Par contre, des variations de tension aux bornes de cette capacité parasite peuvent apparaitre dans le cas où l’un des CTIA viendrait à saturer. La ligne auquel il est relié verrait alors sa tension varier fortement pour aller soit àVdetsoit àVskoccasionnant du même coup un fort impact sur le second CTIA.

Pour éviter ce phénomène, un circuit de prévention de saturation peut être connecté en sortie de chaque circuit d’intégration12a-12bde sorte à détecter lorsque la tension en sortie de chaque circuit d’intégration12a-12best supérieure ou inférieure à une valeur seuil prédéterminée. Ces circuits de prévention de saturation peuvent comporter des moyens de court-circuit des condensateurs montés en contre réaction sur les circuits d’intégration12a-12bet dans les circuits d'échantillonnage disposés en sortie des circuits d’intégration12a-12b. En outre, ces circuits de prévention de saturation peuvent également comporter des moyens de désactivation du circuit de prévention lorsqu'une phase d'échantillonnage est amorcée.

L'invention permet d'obtenir un capteur infrarouge10a,10bprésentant une résolution plus importante que les capteurs existants, et notamment une résolution pouvant aller jusqu'à 1280 par 1024 pixels avec une fréquence d’images de 30Hz.

Claims (15)

1. Capteur infrarouge (10a-10b) comportant :
   – une matrice de détecteurs bolométriques (11a-11b) juxtaposés en lignes et en colonnes, chaque détecteur bolométrique (11a-11b) comprenant une membrane bolométrique (60a-60b) suspendue au-dessus d’un substrat par des clous d’ancrage (50-54) connectés électriquement à ladite membrane bolométrique (60a-60b) ; et
   – un circuit de lecture, associé à chaque ligne ou à chaque colonne de ladite matrice, connecté auxdits clous d’ancrage (50-54) et configuré pour mesurer une résistance bolométrique (Rimg1-Rimg2) de chaque détecteur bolométrique (11a-11b) entre deux clous d’ancrage (50-54) en intégrant, au moyen d’un circuit d’intégration (12a-12b), un courant traversant chaque résistance bolométrique (Rimg1-Rimg2) sur une durée d’intégration ;
   caractérisé en ce que ledit circuit de lecture d’une même ligne ou d’une même colonne comporte :
   – au moins deux circuits d’intégration (12a-12b) distincts ;
   – un circuit d’adressage (14a-14b) constitué de transistors, fonctionnant en régime de commutation, connectés entre les clous d’ancrage (50-54) et lesdits circuits d’intégration (12a-12b) ; et
   – un circuit de commande des transistors dudit circuit d’adressage (14a-14b) configuré pour connecter au moins deux détecteurs bolométriques (11a-11b) sur deux circuits d’intégration (12a-12b) distincts durant une même durée d’intégration.
2. Capteur infrarouge selon la revendication 1, dans lequel les détecteurs bolométriques (11a-11b) sont montés en suspension au-dessus du substrat au moyen de deux clous d’ancrage (52-54), au moins un clou d’ancrage (52-54) étant commun à deux détecteurs bolométriques (11a-11b) adjacents d’une même ligne ou d’une même colonne.
3. Capteur infrarouge selon la revendication 2, dans lequel les détecteurs bolométriques (11a-11b) sont regroupés deux à deux avec un premier clou (52) connecté au groupe précédent, un clou central (53) et un dernier clou (54) connecté au groupe suivant ; ledit circuit d’adressage (14a-14b) comportant, pour chaque groupe de deux détecteurs bolométriques (11a-11b) :
   – un transistor d’alimentation (S5) connecté entre une alimentation (Vdet) et ledit clou central (53) ;
   – un transistor (S2) connecté entre le premier clou (52) et une première ligne de sélection (L1) connectée à un premier circuit d’intégration (12a) ;
   – un transistor (S1) connecté entre le premier clou (52) et une seconde ligne de sélection (L2) connectée à un second circuit d’intégration (12b) ;
   – un transistor (S4) connecté entre le dernier clou (54) et ladite première ligne de sélection (L1) ; et
   – un transistor (S3) connecté entre le dernier clou (54) et ladite seconde ligne de sélection (L2) ;
   les transistors (S1, S2) connectés au premier clou (52) correspondant aux transistors connectés au dernier clou du groupe précédent, et les transistors (S3, S4) connectés au dernier clou (54) correspondant aux transistors connectés au premier clou du groupe suivant ;
   pour réaliser la mesure de deux résistances bolométriques (Rimg1-Rimg2) d’un groupe de deux détecteurs bolométriques (11a-11b), ledit circuit de commande des transistors étant configuré :
   – pour connecter uniquement le clou d’ancrage central (53) du groupe sélectionné à l’alimentation (Vdet),
   – pour connecter tous les détecteurs bolométriques (11a-11b) disposés en amont dudit clou central (53) au second circuit d’intégration (12a) et
   – pour connecter tous les détecteurs bolométriques (11a-11b) disposés en aval dudit clou central (53) au premier circuit d’intégration (12b).
4. Capteur infrarouge selon la revendication 3, dans lequel ledit circuit d’adressage (14a-14b) comporte :
   – au moins deux lignes miroirs (L6-L7), une première ligne miroir (L6) connectée à ladite première ligne de sélection (L1) et une seconde ligne miroir (L7) connectée à ladite seconde ligne de sélection (L2) ; et
   – des transistors (S6-S8) connectés entre l’alimentation (Vdet) et lesdites lignes miroirs (L6-L7) ;
   le circuit de commande des transistors étant configuré pour commander les transistors (S6-S8) desdites lignes miroirs (L5-L6) de sorte à créer des capacités parasites complémentaires avec celles des lignes de sélection (L1-L2) en utilisant un code thermométrique.
5. Capteur infrarouge selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel le circuit de lecture comporte un circuit de test des transistors du circuit d’adressage (14a-14b) associé à huit détecteurs bolométriques (11a-11b) d’une même ligne ou d’une même colonne.
6. Capteur infrarouge selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le circuit de lecture comporte un circuit de prévention de saturation configuré pour détecter une saturation d’un circuit d’intégration (12a-12b) et pour stopper l’intégration lorsqu’une saturation est détectée.
7. Capteur infrarouge selon la revendication 6, dans lequel le circuit de prévention de saturation comporte des moyens de maintien d’une tension au niveau d’une entrée (Ncom1-Ncom2) d’un circuit d’intégration (12a-12b), lesdits moyens étant configurés pour fixer ladite tension au niveau ladite entrée lorsqu’une saturation est détectée.
8. Capteur infrarouge selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le circuit de lecture comporte des circuits d’échantillonnage connectés en sortie desdits circuits d’intégration (12a-12b), chaque circuit d’échantillonnage comportant au moins un condensateur.
9. Capteur infrarouge selon la revendication 8, dans lequel le circuit de prévention de saturation comporte des moyens d’application d’une tension constante (Vdet, Vsk) aux bornes dudit condensateur du circuit d’échantillonnage associé à un circuit d’intégration (12a-12b) lorsqu’une saturation est détectée.
10. Capteur infrarouge selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le circuit de lecture comporte des moyens de désactivation du circuit de prévention lorsqu’une phase d’échantillonnage est amorcée.
11. Capteur infrarouge selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel le circuit de lecture comporte des moyens de moyennage des condensateurs des circuits d’échantillonnage configurés pour stopper les effets d’avalanches.
12. Capteur infrarouge selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel le capteur infrarouge (10a-10b) comporte un circuit d’ébasage connecté à une entrée (Ncom1-Ncom2) des circuits d’intégration (12a-12b), ledit circuit d’ébasage comportant un bolomètre thermalisé au substrat dudit capteur infrarouge (10a-10b).
13. Capteur infrarouge selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le capteur infrarouge (10a-10b) comporte plusieurs circuits d’ébasage connectés respectivement à une entrée (Ncom1-Ncom2) de chacun des circuits d’intégration (12a-12b), chaque circuit d’ébasage comportant un bolomètre thermalisé au substrat dudit capteur infrarouge (10a-10b).
14. Procédé de commande d’un circuit d’adressage (14a-14b) d’un capteur infrarouge (10a-10b) selon l’une des revendications 1 à 13, ledit procédé comportant les étapes suivantes :
    – pour chaque ligne ou à chaque colonne de ladite matrice, connexion de deux détecteurs bolométriques (11a-11b) sur deux circuits d’intégration (12a-12b) distincts ;
    – intégration des deux courants traversant chaque résistance bolométrique (Rimg1-Rimg2) des deux détecteurs bolométriques (11a-11b) sur une durée d’intégration ;
    – après ladite durée d’intégration, réalisation d’un échantillonnage des sorties desdits circuits d’intégration (12a-12b) ;
    – retour à l’étape de connexion de sorte à connecter, intégrer et échantillonner, deux par deux, tous les détecteurs bolométriques (11a-11b) d’une même ligne ou d’une même colonne ;
    – réalisation d’un multiplexage des sorties échantillonnées desdits circuits d’intégration (12a-12b) de sorte à former une image de la scène observée par ledit capteur infrarouge (10a-10b) ; et
    – formation d’un signal vidéo au moyen de la capture d’une succession d’images réalisée par les étapes précédentes.
15. Procédé de commande selon la revendication 14, dans lequel ledit procédé comporte une étape de pré-charge des lignes des détecteurs bolométriques (11a-11b) avant l’étape d’intégration des courants.