DESCRIPTION

Filtre optique adapté pour corriger le bruit électronique d'un capteur

La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR19/14198 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.

Domaine technique

[0001] La présente description concerne un système d'acquisition d'images.

Technique antérieure

[0002] Un système d'acquisition d'images comprend généralement un capteur d'images et un système optique interposé entre la partie sensible du capteur d'images et l'objet à imager et qui permet de former une image nette de l'objet à imager sur la partie sensible du capteur d'images. Le système optique peut être un filtre optique et plus particulièrement un filtre angulaire.

[0003] Un filtre angulaire est un dispositif permettant de filtrer un rayonnement incident en fonction de l'incidence de ce rayonnement et ainsi bloquer les rayons dont l'incidence est supérieure à un angle souhaité, dit d'incidence maximale.

[0004] Cela permet d'éviter les phénomènes d'éclairement parasites (crosstalk) entre pixels.

Résumé de l'invention

[0005] Il existe un besoin d'amélioration des systèmes d'acquisition d'images.

[0006] Un mode de réalisation pallie tout ou partie des inconvénients des systèmes d'acquisition d'images.

[0007] Un mode de réalisation prévoit un filtre optique pour capteur d'images comprenant des premières zones, opaques, chaque première zone occupant une surface égale à la surface d'au moins une première lentille comprise dans cette première zone.

[0008] Un mode de réalisation prévoit un filtre optique pour capteur d'images comprenant : un réseau de lentilles constitué de premières et de deuxièmes lentilles juxtaposées et situé coté première face d'un substrat, les premières lentilles étant comprises dans des premières zones opaques et les deuxièmes lentilles étant comprises dans des deuxièmes zones, chaque première zone occupant une surface égale à la surface d'au moins une première lentille comprise dans cette première zone ; des ouvertures, coté deuxième face dudit substrat, au moins en vis-à-vis des deuxièmes lentilles ; et une couche opaque en vis-à-vis des premières lentilles coté deuxième face dudit substrat.

[0009] Selon un mode de réalisation, la transmittance des premières zones est inférieure à environ 0,1 %, de préférence inférieure à environ 0,00001 %.

[0010] Selon un mode de réalisation, le filtre optique comprend des deuxièmes zones, transparentes, chaque deuxième zone occupant une surface égale à la surface d'au moins une deuxième lentille comprise dans cette deuxième zone.

[0011] Selon un mode de réalisation, les premières lentilles et les deuxièmes lentilles sont coplanaires.

[0012] Selon un mode de réalisation, les premières zones et les deuxièmes zones sont juxtaposées et organisées en lignes et en colonnes.

[0013] Selon un mode de réalisation, les premières zones sont organisées en colonnes qui sont adjacentes et situées sur un des bords du filtre. [0014] Selon un mode de réalisation, les premières zones sont organisées en colonnes qui sont réparties sur deux bords du filtre .

[0015] Selon un mode de réalisation, le rayon de courbure des premières lentilles est inférieur au rayon de courbure des deuxièmes lentilles.

[0016] Selon un mode de réalisation, le rayon de courbure des premières lentilles est supérieur au rayon de courbure des deuxièmes lentilles.

[0017] Selon un mode de réalisation, le filtre optique comprend successivement : un réseau de lentilles, constitué des premières et deuxièmes lentilles juxtaposées, situé coté première face d'un substrat ; et une première couche, coté deuxième face dudit substrat, pleine en vis-à-vis des premières lentilles et comprenant des ouvertures en vis-à-vis des deuxièmes lentilles.

[0018] Selon un mode de réalisation, le filtre optique comprend successivement : un réseau de lentilles, situé coté première face d'un substrat ; une première couche comprenant une matrice d'ouvertures coté deuxième face dudit substrat ; et une deuxième couche opaque, dans chaque première zone.

[0019] Selon un mode de réalisation, le filtre optique comprend successivement : un réseau de lentilles, constitué des premières lentilles localement détériorées et des deuxièmes lentilles juxtaposées, situé coté première face d'un substrat ; et une première couche comprenant une matrice d'ouvertures coté deuxième face dudit substrat. [0020] Un mode de réalisation prévoit un procédé de fabrication du filtre optique, comprenant entre autres, les étapes suivantes : former, par impression, le réseau de lentilles coté première face du substrat ; déposer une première couche d'une résine photosensible coté deuxième face du substrat ; et réaliser des ouvertures, dans la première couche, par photolithographie à travers les lentilles.

[0021] Selon un mode de réalisation, la deuxième couche est formée dans les ouvertures dans les premières zones ou coté première ou deuxième face desdites ouvertures.

[0022] Selon un mode de réalisation, la deuxième couche est formée dans les premières zones.

[0023] Selon un mode de réalisation, les premières lentilles sont partiellement détériorées par un laser.

[0024] Un mode de réalisation prévoit un système comprenant : un filtre optique pouvant être assimilé à un filtre angulaire ; une source d'un rayonnement ; et un capteur d'images comprenant des photodétecteurs adaptés à détecter ledit rayonnement.

[0025] Un mode de réalisation prévoit un capteur d'empreintes digitales comprenant un système tel que décrit.

Brève description des dessins

[0026] Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

[0027] la figure 1 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, un mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images ; [0028] la figure 2 illustre par une vue de dessus, partielle et schématique, un mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images ;

[0029] la figure 3 illustre par une vue de dessus, partielle et schématique, un autre mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images ;

[0030] la figure 4 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, encore un autre mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images ;

[0031] la figure 5 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape d'un premier mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0032] la figure 6 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0033] la figure 7 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, encore une autre étape du premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0034] la figure 8 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape d'un deuxième mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0035] la figure 9 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0036] la figure 10 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, encore une autre étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0037] la figure 11 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, encore une autre étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0038] la figure 12 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape d'un troisième mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0039] la figure 13 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0040] la figure 14 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, encore une autre étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ;

[0041] la figure 15 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, encore une autre étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire ; et

[0042] la figure 16 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape d'un quatrième mode de mise en oeuvre d'un procédé de fabrication d'un filtre angulaire.

Description des modes de réalisation

[0043] De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. En particulier, les éléments structurels et/ou fonctionnels communs aux différents modes de réalisation peuvent présenter les mêmes références et peuvent disposer de propriétés structurelles, dimensionnelles et matérielles identiques.

[0044] Par souci de clarté, seuls les étapes et éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. En particulier, la réalisation du capteur d'images et des autres éléments que le filtre angulaire n'ont pas été détaillés, les modes de réalisation et les modes de mise en oeuvre décrits étant compatibles avec les réalisations usuelles du capteur et de ces autres éléments.

[0045] Sauf précision contraire, lorsque l'on fait référence à deux éléments connectés entre eux, cela signifie directement connectés sans éléments intermédiaires autres que des conducteurs, et lorsque l'on fait référence à deux éléments reliés (en anglais "coupled") entre eux, cela signifie que ces deux éléments peuvent être connectés ou être reliés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs autres éléments.

[0046] Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les termes "avant", "arrière", "haut", "bas", "gauche", "droite", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "dessous", "supérieur", "inférieur", etc., ou à des qualificatifs d'orientation, tels que les termes "horizontal", "vertical", etc., il est fait référence sauf précision contraire à l'orientation des figures.

[0047] Sauf précision contraire, les expressions "environ", "approximativement", "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près.

[0048] Dans la suite de la description, sauf précision contraire, une couche ou un film est dit opaque à un rayonnement lorsque la transmittance du rayonnement au travers de la couche ou du film est inférieure à 10 %. Dans la suite de la description, une couche ou un film est dit transparent à un rayonnement lorsque la transmittance du rayonnement au travers de la couche ou du film est supérieure à 10 %. Selon un mode de réalisation, pour un même système optique, tous les éléments du système optique qui sont opaques à un rayonnement ont une transmittance qui est inférieure à la moitié, de préférence inférieure au cinquième, plus préférentiellement inférieure au dixième, de la transmittance la plus faible des éléments du système optique transparents audit rayonnement. Dans la suite de la description, on appelle "rayonnement utile" le rayonnement électromagnétique traversant le système optique en fonctionnement. Dans la suite de la description, on appelle "élément optique de taille micrométrique" un élément optique formé sur une face d'un support dont la dimension maximale, mesurée parallèlement à ladite face, est supérieure à 1 pm et inférieure à 1 mm. Dans la suite de la description, un film ou une couche est dit étanche à l'oxygène lorsque la perméabilité du film ou de la couche à l'oxygène à 40 °C est inférieure à 1.10 ^_1 cm ³ /(m ² .jour) La perméabilité à l'oxygène peut être mesurée selon la méthode ASTM D3985 intitulée "Standard Test Method for Oxygen Gas Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Coulometric Sensor". Dans la suite de la description, un film ou une couche est dit étanche à l'eau lorsque la perméabilité du film ou de la couche à l'eau à 40 °C est inférieure à 1.1CD 1g/(m ² .jour). La perméabilité à l'eau peut être mesurée selon la méthode ASTM F1249 intitulée "Standard Test Method for Water Vapor Transmission Rate Through Plastic Film and Sheeting Using a Modulated Infrared Sensor".

[0049] Des modes de réalisation de systèmes optiques vont maintenant être décrits pour des systèmes optiques comprenant une matrice d'éléments optiques à taille micrométrique dans le cas où chaque élément optique à taille micrométrique correspond à une lentille à taille micrométrique, ou microlentille, composée de deux dioptres. Toutefois, il est clair que ces modes de réalisation peuvent également être mis en oeuvre avec d'autres types d'éléments optiques de taille micrométrique, chaque élément optique de taille micrométrique pouvant correspondre, par exemple, à une lentille de Fresnel de taille micrométrique, à une lentille à gradient d'indice de taille micrométrique ou à un réseau de diffraction de taille micrométrique. [0050] Dans la suite de la description, on appelle lumière visible un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 400 nm et 700 nm et on appelle rayonnement infrarouge un rayonnement électromagnétique dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1 mm. Dans le rayonnement infrarouge, on distingue notamment le rayonnement infrarouge proche dont la longueur d'onde est comprise entre 700 nm et 1,7 pm.

[0051] Pour simplifier la description, sauf précision contraire, on assimile une étape de fabrication à la structure obtenue à l'issue de cette étape.

[0052] La figure 1 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, un mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images.

[0053] Le système d'acquisition 1 comprend de haut en bas : une source lumineuse 11 qui émet un rayonnement 13 ; un objet 15 ; un filtre optique 17 ; et un capteur d'images 19, par exemple un capteur Metal- Oxyde semiconducteur complémentaire CMOS (Complementary Métal Oxide Semiconductor) ou un capteur à base de transistors en couches minces (TFT, Thin Film Transistor), qui peut être couplé à des photodiodes inorganiques (silicium cristallin pour un capteur CMOS ou silicium amorphe pour un capteur TFT) ou organiques.

[0054] Le système d'acquisition d'images 1 comprend, en outre, des circuits non représentés de traitement des signaux fournis par le capteur d'images 19, comprenant, par exemple, un microprocesseur .

[0055] La source lumineuse 11 est illustrée au dessus de l'objet 15. Elle peut toutefois, en variante, être située entre l'objet 15 et le filtre optique 17. [0056] Le rayonnement 13 est, par exemple, dans le domaine du visible et/ou dans le domaine de l'infrarouge. Il peut s'agir d'un rayonnement d'une unique longueur d'onde ou d'un rayonnement de plusieurs longueurs d'onde (ou plage de longueurs d'onde).

[0057] Les photodiodes du capteur d'images 19 forment, généralement, un réseau pixelisé. Chaque photodiode définit un pixel du capteur d'images 19. Au sein du réseau, les photodiodes sont, par exemple, alignées en lignes et en colonnes .

[0058] Certaines des photodiodes du réseau sont généralement utilisées comme référence afin de détecter et enregistrer uniquement le bruit du capteur 19 et de son électronique. Le bruit est ensuite déduit des signaux captés par les autres photodiodes du capteur 19 pour les corriger. Pour cela, le rayonnement incident aux photodiodes de référence est, généralement, coupé (absorbé ou réfléchi) par un masque opaque

[0059] Dans des réalisations classiques, le masque est, généralement, positionné à côté du filtre optique 17, c'est- à-dire qu'il recouvre le capteur 19 hors du filtre optique. Le masque est, généralement, coplanaire au filtre optique 17.

[0060] Dans la suite de la description, on utilise le terme "pixel" pour désigner une photodiode, l'expression "pixel de référence" pour désigner une photodiode ne recevant aucun rayonnement lumineux exploitable et l'expression "pixel utile" pour désigner un pixel qui fournit un signal utile de l'image captée.

[0061] La figure 2 illustre par une vue de dessus, partielle et schématique, un mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images 1. [0062] Plus particulièrement, la figure 2 illustre un exemple de distribution de pixels utiles 21 et de pixels de référence 23 au sein d'un système d'acquisition d'images 1.

[0063] Les pixels 21 et 23 sont, de préférence, alignés en lignes et colonnes. Pour un système d'acquisition d'images 1 pouvant s'adapter, par exemple, sur un téléphone portable ayant un écran de 6 pouces (6 inches), les pixels 21 et 23 sont, par exemple, organisés en environ 2500 lignes et environ 1300 colonnes pour un imageur ayant une résolution de 500 dpi (soit un pas de pixel de 50,8 pm). La résolution de 1'imageur peut, par exemple, varier entre 254 dpi (soit un pas de pixel de 100 pm) et 1000 dpi (soit un pas de pixel de 25 pm).

[0064] Les pixels 21 et 23 sont organisés dans le réseau de sorte qu'au moins un pixel de référence 23 soit présent par ligne. Les pixels de référence 23 sont tous alignés dans des mêmes colonnes. Par exemple, entre environ 4 colonnes et environ 64 colonnes comprennent uniquement des pixels de référence 23. De préférence, entre environ 16 colonnes et environ 32 colonnes comprennent uniquement des pixels de référence 23.

[0065] Dans le mode de réalisation illustré en figure 2, les colonnes de pixels de référence 23 sont toutes juxtaposées et situées sur un des bords du système 1 (à gauche du système 1 dans l'orientation de la figure 2).

[0066] La figure 3 illustre par une vue de dessus, partielle et schématique, un autre mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images.

[0067] Le mode de réalisation illustré en figure 3 est sensiblement identique au mode de réalisation illustré en figure 2 à la différence près que les colonnes de pixels de référence 23 sont situées sur les deux bords du système 1. De préférence, un même nombre de colonnes de pixels de référence 23 se trouve dans chaque bord du système 1.

[0068] Dans les modes de réalisation des figures 2 et 3, le bruit électronique est détecté par l'ensemble des photodiodes des pixels de référence 23. Le bruit électronique détecté par des photodiodes des pixels de référence 23 d'une même ligne est moyenné. Le bruit moyen est ensuite utilisé pour corriger les signaux utiles détectés par les photodiodes des pixels utiles 21 de la même ligne.

[0069] La figure 4 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, un autre mode de réalisation d'un système d'acquisition d'images.

[0070] Le système d'acquisition d'images 1 illustré en figure 4 comprend : un filtre angulaire 17 ; et le capteur d'images 19 comprenant des photodiodes ou photodétecteurs 191.

[0071] Le filtre angulaire 17 comprend de haut en bas dans l'orientation de la figure 4 : un réseau de lentilles 25 ; un substrat ou support 27 ; et une première couche 29 d'une première résine 31 comprenant des ouvertures 33, ou trous, et des murs 35.

[0072] Les modes de réalisation décrits prennent pour exemple le cas d'un filtre optique 17 constituant un filtre angulaire. Toutefois, ces modes de réalisation peuvent s'appliquer à d'autres types de filtres optiques tel que, par exemple, un filtre couleur Rouge Vert Bleu RGB (Red Green Blue).

[0073] Le filtre angulaire 17 est adapté à filtrer le rayonnement incident en fonction de l'incidence du rayonnement par rapport aux axes optiques 24 des lentilles 25. Le filtre angulaire 17 est adapté à ce que chaque photodétecteur 191 du capteur d'images 19 reçoive seulement les rayons dont les incidences respectives par rapport aux axes optiques 24 respectifs des lentilles 25 associées à ce photodétecteur 191 sont inférieures à un angle d'incidence maximal inférieur à 45°, de préférence inférieur à 30°, plus préférentiellement inférieur à 10°, encore plus préférentiellement inférieur à 4°. Le filtre angulaire 17 est adapté à bloquer les rayons du rayonnement incident dont les incidences respectives par rapport aux axes optiques 24 des lentilles 25 du filtre 17 sont supérieures à l'angle d'incidence maximale.

[0074] Chaque ouverture 33 est, de préférence, associée à une seule lentille 25. Les axes optiques 24 des lentilles 25 sont, de préférence, centrés avec les centres des ouvertures 33 de la première couche 29. Le diamètre des lentilles 25 est, de préférence, supérieur à la taille maximale de la section (perpendiculaire à l'axe optique des lentilles 25) des ouvertures 33.

[0075] Dans l'exemple de la figure 4, chaque photodétecteur 191 est représenté associé à une seule ouverture 33, le centre de chaque détecteur 191 étant centré avec le centre de l'ouverture 33 à laquelle il est associé. En pratique, la résolution du filtre angulaire 17 est au moins deux fois supérieure à la résolution du capteur d'images 19. En d'autres termes, le système comporte au moins deux fois plus de lentilles 25 (ou ouvertures 33) que de photodétecteurs 191. Ainsi, une photodiode 191 (figure 4) est associée à au moins deux lentilles 25 (ou ouvertures 33).

[0076] Dans la présente description, on désigne par "zone", chaque partie du filtre 17 comprenant au moins une lentille 25 et les couches sous-jacentes. Par exemple, une zone est associée à un unique pixel mais un pixel est associé à au moins deux zones. [0077] Chaque zone a une surface sensiblement identique à la surface de la lentille 25 associée à la zone. De plus, des premières zones correspondent aux parties du filtre optique 17 en vis-à-vis des pixels de référence 23 (figures 2 et 3) et des deuxièmes zones correspondent aux parties du filtre optique 17 en vis-à-vis des pixels utiles 21 (figures 2 et 3).

[0078] Dans la suite de la description, on considère la face supérieure d'une structure ou d'une couche, dans l'orientation de la figure 4, comme étant la face avant et la face inférieure de la structure ou de la couche, dans l'orientation de la figure 4, comme étant la face arrière.

[0079] Les figures 5 à 7 illustrent, de façon schématique et partielle, des étapes successives d'un exemple de procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17 selon un premier mode de mise en oeuvre.

[0080] La figure 5 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape du premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0081] Plus particulièrement, la figure 5 représente une structure de départ comprenant un réseau de premières lentilles 253 et de deuxièmes lentilles 251 coplanaires et le substrat 27.

[0082] Le substrat 27 peut être en un polymère transparent qui n'absorbe pas au moins les longueurs d'onde considérées, ici dans le domaine du visible et de l'infrarouge. Ce polymère peut notamment être du poly(téréphtalate d'éthylène) PET, du poly (métacrylate de méthyle) PMMA, un polymère d'oléfinecyclique (COP), un polyimide (PI) ou un polycarbonate (PC). L'épaisseur du substrat 27 peut, par exemple, varier de 1 à 100 pm, de préférence entre 20 et 100 mpi. Le substrat 27 peut correspondre à un filtre coloré, à un polariseur, à une lame demi-onde ou à une lame quart d'onde.

[0083] Les lentilles ou microlentilles 251 et 253, sur et en contact du substrat 27, peuvent être réalisées en silice, en PMMA, en une résine photosensible positive, en PET, en poly (naphtalate d'éthylène) (PEN), en COP, en polydiméthylsiloxane (PDMS)/silicone, en résine époxy ou en résine acrylate. Les microlentilles 251 et 253 peuvent être formées par fluage de blocs d'une résine photosensible. Les microlentilles 251 et 253 peuvent, en outre, être formées par moulage sur une couche de PET, PEN, COP, PDMS/silicone, de résine époxy ou de résine acrylate. Les lentilles 251 et 253 peuvent être formées par impression.

[0084] Les microlentilles 251 et 253 sont des lentilles convergentes ayant chacune une distance focale f comprise entre 1 pm et 100 pm, de préférence entre 20 pm et 70 pm.

[0085] Dans le mode de réalisation illustré en figure 5, les microlentilles 251 et 253 ne sont pas identiques. En effet, le rayon de courbure des premières lentilles 253 est supérieur au rayon de courbure des deuxièmes lentilles 251. La hauteur des lentilles 253 est, par exemple, inférieure à la hauteur des lentilles 251.

[0086] Les premières lentilles 253 sont affectées aux premières zones 263 (zones de référence) et les deuxièmes lentilles 251 sont affectées aux deuxièmes zones 261.

[0087] Selon un autre mode de réalisation, non représenté, le rayon de courbure des premières lentilles 253, peut être inférieur au rayon de courbure des deuxièmes lentilles 251. La hauteur des lentilles 253 est alors, par exemple, supérieure à la hauteur des lentilles 251. [0088] La figure 6 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0089] Plus particulièrement, la figure 6 illustre une étape de dépôt d'un film 37, sur la face avant de la structure illustrée en figure 5, et de la couche 29 opaque de la première résine 31 sur la face arrière de cette même structure.

[0090] On vient déposer le film 37 en un deuxième matériau 38 sur la face avant de la structure obtenue à l'issue de l'étape de la figure 5. Ce film 37 permet de planariser la face avant de la structure. Le film 37 permet, en outre de modifier la distance focale des lentilles 251 et 253 sous- jacentes afin d'améliorer leur convergence. Le film 37 est, par exemple, transparent aux rayonnements détectés par les photodétecteurs (191, figure 4) et a un indice de réfraction différent de l'indice de réfraction de l'air. Le film 37 peut être obtenu à partir d'un adhésif optiquement transparent (Optically Clear Adhesive - OCA), notamment un adhésif optiquement transparent liquide (Liquid Optically Clear Adhesive - LOCA), ou d'un matériau à bas indice de réfraction, ou d'une colle epoxy/acrylate. De préférence, le film 37 épouse la forme des microlentilles (251 et 253) et est en le matériau 38 ayant un bas indice de réfraction, inférieur à celui du matériau des microlentilles 251 et 253.

[0091] Le film 37 est, par exemple, déposé par centrifugation puis réticulé par une exposition aux UV.

[0092] La couche 29 est, par exemple, déposée pleine plaque sur une épaisseur comprise, par exemple, entre environ 1 pm et environ 1 mm, de préférence comprise entre environ 12 pm et environ 15 pm. La couche 29 est, par exemple, déposée par centrifugation, par enduction ou impression. [0093] La couche 29 opaque a, par exemple, une transmittance inférieure à environ 0,1 %, la transmittance étant, de préférence, inférieure à environ 0,00001 %.

[0094] Selon un mode de réalisation, la résine 31 est une résine photosensible positive, par exemple une résine DNQ- Novolaque colorée ou noire, ou une résine photosensible DUV (Deep Ultraviolet). Les résines DNQ-Novolaque sont basées sur un mélange de diazonaphtoquinone (DNQ) et d'une résine novolaque (résine de phénolformaldéhyde). Les résines DUV peuvent comprendre des polymères basés sur les polyhydroxystyrènes .

[0095] La figure 7 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du premier mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0096] Plus particulièrement, la figure 7 illustre une étape de formation des ouvertures 33, dans la couche 29.

[0097] Un mode de réalisation d'un procédé de fabrication des ouvertures 33 comprend les étapes suivantes : réaliser les ouvertures 33 dans la couche 29 par exposition de la première résine 31 (photolithographie), par sa face avant, par une lumière (UV) collimatée à travers le réseau de microlentilles 251 et 253 ; et retirer, par développement, les portions exposées de la résine 31.

[0098] Selon ce mode de réalisation, les microlentilles 251 et 253 et le substrat 27 sont, de préférence, réalisés dans des matériaux transparents sur la plage de longueurs d'onde correspondant aux longueurs d'onde utilisées lors de 1'exposition.

[0099] Les premières microlentilles 253 et les deuxièmes microlentilles 251 n'ont pas les mêmes effets, lors de l'exposition, sur les rayons de lumière incidents. En effet, les deuxièmes microlentilles 251 sont dimensionnées (hauteur, rayon de courbure et distance focale) pour que les rayons émergents convergent (se focalisent) en un point dans la couche 29. Les premières lentilles 253 sont par contre dimensionnées pour que les rayons émergents convergent en un point en dehors de la couche 29. Cette différence de focalisation est essentiellement due à la différence entre les rayons de courbure des premières 253 et deuxièmes lentilles 251.

[0100] La première résine 31 est positive, c'est-à-dire que la partie exposée aux UV devient soluble dans un développeur. Plus particulièrement, une dose minimale d'UV absorbée localement par la résine 31, pendant le temps d'exposition, est nécessaire pour que la résine puisse être dissoute par le développeur .

[0101] Par les différences entre les rayons de courbure et les distances focales, la dose d'UV absorbée, lors de l'exposition, par la partie de la couche 29 sous-jacente aux premières lentilles 253 est différente de la dose d'UV absorbée, lors de l'exposition, par la partie de la couche 29 sous-jacente aux deuxièmes lentilles 251.

[0102] Le temps d'exposition est, dans le mode de réalisation de la figure 7, défini afin que : la dose d'UV absorbée par les parties de la couche 29 sous-jacentes aux deuxièmes lentilles 251 atteigne la dose minimale ; et la dose d'UV absorbée par les parties de la couche 29 sous-jacentes aux premières lentilles 253 n'atteigne pas la dose minimale.

[0103] Ainsi, les ouvertures 33 sont, par exemple, formées dans la couche 29 uniquement dans les parties sous-jacentes aux deuxièmes lentilles 251, c'est-à-dire dans les deuxièmes zones 261. Les deuxièmes zones 261 sont ainsi transparentes. [0104] Les parties de la couche 29 sous-jacentes aux premières lentilles 253, c'est-à-dire les parties de la couche 29 des premières zones 263, sont, de préférence, pleines et opaques .

[0105] En figure 7, les ouvertures 33 sont représentées avec une section droite par une vue en coupe trapézoïdale. De façon générale, en fonction des paramètres de l'exposition, la section droite des ouvertures 33, vue en coupe, peut être carrée, triangulaire, rectangulaire. De plus, la section droite des ouvertures 33, vue de dessus, peut être circulaire, ovale ou polygonale, par exemple triangulaire, carrée ou rectangulaire. La section droite des ouvertures 33, vue de dessus, est, de préférence, circulaire. Les ouvertures 33 peuvent avoir sensiblement les mêmes dimensions. On appelle "w" la largeur ou le diamètre des ouvertures 33 (mesuré à la base des ouvertures, c'est-à-dire à l'interface avec le substrat 27). La largeur w peut varier de 5 pm à 30 pm. La largeur w est, de préférence, comprise entre 5 pm et 20 pm, par exemple égale à environ 10 pm.

[0106] Les figures 8 à 11 illustrent, de façon schématique et partielle, des étapes successives d'un exemple du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17 selon un deuxième mode de mise en oeuvre.

[0107] Le deuxième mode de mise en oeuvre diffère du premier mode de mise en oeuvre par le fait que les premières zones 263 sont rendues opaques grâce à la formation d'une deuxième couche 39 opaque en vis-à-vis des lentilles 25 correspondantes, sur la face arrière de la structure, dans les ouvertures 33. Les lentilles 25 sont, dans le deuxième mode de réalisation, toutes identiques aux deuxièmes lentilles 251 du premier mode de mise en oeuvre. [0108] La figure 8 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0109] Plus particulièrement, la figure 8 illustre une structure de départ identique à la structure de départ du procédé selon le premier mode de mise en oeuvre (figure 5) à la différence près que toutes les lentilles 25 sont sensiblement identiques.

[0110] La figure 9 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0111] Plus particulièrement, la figure 9 illustre une étape de dépôt du film 37 sur la face avant de la structure illustrée en figure 8 et de formation de la couche 29 de la première résine 31, comprenant la matrice d'ouvertures 33, sur la face arrière de la structure de départ illustrée en figure 8. Cette étape est sensiblement identique à l'ensemble des étapes des figures 6 et 7 du premier mode de mise en oeuvre, à la différence près que, dans le deuxième mode de mise en oeuvre, une ouverture 33 est formée en vis-à-vis de chaque lentille 25.

[0112] La figure 10 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0113] Plus particulièrement, la figure 10 illustre une étape de formation de la deuxième couche 39 d'un premier matériau 41 sur la face arrière de la structure, obtenue à l'issue des étapes des figures 8 et 9.

[0114] On notera que dans l'exemple de la figure 10, l'orientation de la structure est inversée par rapport aux vues en coupe des figures précédentes. [0115] Dans le mode de réalisation illustré en figure 10, on vient déposer la deuxième couche 39 du premier matériau 41 sur la face arrière de la structure obtenue à l'issue des étapes des figures 8 et 9. La deuxième couche 39 est déposée localement dans toutes les ouvertures 33 en vis-à-vis des lentilles 25 des premières zones 263. La deuxième couche 39 n'est pas continue. Ainsi, chaque ouverture 33 des premières zones 263 comprend une partie 39' de la deuxième couche 39.

[0116] Le matériau 41 est un matériau opaque ayant, par exemple, une transmittance inférieure à environ 0,1 %, la transmittance étant, de préférence, inférieure à environ 0,00001 %.

[0117] Le matériau 41 est, par exemple, un métal ou une encre. La matériau 41 peut être à base d'argent, de cuivre ou de graphène . La matériau 41 peut être à base de nanoparticules métalliques ou de colorants (dye).

[0118] Le matériau 41 est, par exemple, de même composition que la première résine 31.

[0119] La couche 39 est, par exemple, déposée par une technique de jet d'encre (inkjet), par sérigraphie, par une technique de dépôt localisé assisté par seringue, par flexographie, par héliographie ou par une technique d'impression par vaporisation.

[0120] La couche 39 est, par exemple, déposée par centrifugation puis exposée (photolithographie) et développée afin que seules les parties 39' subsistent.

[0121] Selon un autre mode de réalisation, non représenté en figure 10, la deuxième couche 39 peut être réalisée avant la réalisation de la couche 29. Les parties 39' sont ainsi réalisées localement en vis-à-vis des lentilles 25 de la première zone 263 sur la face arrière du substrat 27. Chaque partie 39' de la deuxième couche 39 s'étend sur une surface sensiblement identique à la surface de la lentille 25 à laquelle la partie 39' est associée. La couche 29 est ensuite formée et recouvre soit les parties 39' soit la face arrière du substrat 27 entre les parties 39'. L'étape de réalisation des ouvertures 33 est similaire à l'étape décrite en relation avec la figure 9. Au vu de l'opacité de la couche 39, la structure obtenue à l'issue de cette étape n'est pas similaire à la structure illustrée en figure 9. En effet, des ouvertures 33 se forment uniquement en vis-à-vis des lentilles 25 des deuxièmes zones 261.

[0122] La figure 11 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du deuxième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0123] Plus particulièrement, la figure 11 illustre une étape de formation d'une troisième couche 43, en un troisième matériau 44, sur la face arrière de la structure obtenue à l'issue des étapes des figures 8 à 10.

[0124] Optionnellement, on vient combler les ouvertures 33 non remplies par la couche 39 d'air ou d'un matériau de remplissage, au moins partiellement transparent au rayonnement détecté par les photodétecteurs (191, figure 4), par exemple du PDMS. A titre de variante, les ouvertures 33 peuvent être remplies d'un matériau partiellement absorbant afin de filtrer chromatiquement les rayons filtrés angulairement par le filtre angulaire 17.

[0125] A la suite de l'étape illustrée en figure 10 ou à la suite du comblement optionnel des ouvertures 33, la face arrière de la structure est recouverte pleine plaque par la troisième couche 43. En d'autres termes, on vient recouvrir la première couche 29, la deuxième couche 39 et éventuellement le matériau de comblement par la troisième couche 43. La face inférieure de la troisième couche 43 (dans l'orientation de la figure 11) est, à la suite de cette étape, sensiblement plane. Les ouvertures 33 sont comblées par la troisième couche 43 si l'étape de comblement des ouvertures 33 n'a pas été réalisée au préalable.

[0126] Le matériau 44 de la couche 43 est, de préférence, au moins partiellement transparent au rayonnement détecté par les photodétecteurs (191, figure 4). Le matériau 44 est, par exemple, à base de PDMS, d'une colle époxy, d'acrylate ou en une résine connue sous la dénomination commerciale SU8. Le matériau de remplissage, utilisé lors du comblement optionnel des ouvertures 33, et le matériau 44 de la couche 43 peuvent être de même composition ou de compositions différentes.

[0127] Selon un autre mode de réalisation, non représenté, la deuxième couche 39 est formée après l'étape optionnelle de comblement des ouvertures 33 et avant l'étape de dépôt de la troisième couche 43. Les parties 39' de la couche 39 sont formées localement en vis-à-vis des lentilles 25 des premières zones 263 sur la face arrière des ouvertures 33. Chaque partie 39' de la deuxième couche 39 s'étend sur une surface sensiblement identique à la surface de la lentille 25 à laquelle la partie 39' est associée.

[0128] Les figures 12 à 15 illustrent, de façon schématique et partielle, des étapes successives d'un exemple du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17 selon un troisième mode de mise en oeuvre.

[0129] Le troisième mode de mise en oeuvre diffère du deuxième mode de mise en oeuvre par le fait que les premières zones 263 sont rendues opaques grâce à la formation de la deuxième couche 39 opaque, en vis-à-vis des lentilles 25 des premières zones 263, sur la face avant de la structure.

[0130] La figure 12 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17. [0131] Plus particulièrement, la figure 12 illustre une structure de départ identique à la structure de départ du procédé selon le deuxième mode de mise en oeuvre représentée en figure 8.

[0132] La figure 13 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0133] Plus particulièrement, la figure 13 représente une étape de dépôt du film 37 sur la face avant de la structure illustrée en figure 12 et de formation de la première couche 29, de la première résine 31, comprenant la matrice d'ouvertures 33 sur la face arrière de la structure de départ illustrée en figure 12.

[0134] Cette étape est sensiblement identique à l'étape illustrée en figure 9 du procédé selon le deuxième mode de mise en oeuvre.

[0135] La figure 14 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0136] Plus particulièrement, la figure 14 illustre une étape de dépôt de la deuxième couche 39, du premier matériau 41, sur le film 37, sur la structure obtenue à l'issue des étapes des figures 12 et 13, en vis-à-vis des lentilles 25 des premières zones 263.

[0137] On vient former la deuxième couche 39, en le premier matériau 41, sur la face avant du film 37, en vis-à-vis de chaque lentille 25 de première zone 263. La deuxième couche 39 n'est pas continue mais est divisée en parties 39'. Chaque partie 39' est située en regard d'une lentille 25 de première zone 263. Chaque partie 39' s'étend sur une surface sensiblement identique à la surface de la lentille 25 à laquelle ladite partie 39' est associée. Le matériau 41 est un matériau opaque ayant, par exemple, une transmittance inférieure à environ 0,1 %, la transmittance étant, de préférence, inférieure à environ 0,00001 %.

[0138] Le matériau 41 est, par exemple, similaire au matériau 41 du deuxième mode de mise en oeuvre (figure 10).

[0139] La couche 39 est, par exemple, réalisée de la même façon que la couche 39 du deuxième mode de mise en oeuvre.

[0140] Optionnellement, on peut envisager déposer un second film (non représenté), de composition identique au film 37, sur la face avant de la structure obtenue à l'issue des étapes des figures 12 à 14, pour planariser ladite face.

[0141] La figure 15 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une autre étape du troisième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0142] Plus particulièrement, la figure 15 illustre une étape de formation de la troisième couche 43, en le troisième matériau 44, sur la face arrière de la structure obtenue à l'issue des étapes des figures 12 à 14.

[0143] Cette étape est sensiblement identique à l'étape illustrée en figure 11 du procédé selon le deuxième mode de mise en oeuvre.

[0144] La figure 16 illustre par une vue en coupe, partielle et schématique, une étape d'un quatrième mode de mise en oeuvre du procédé de fabrication d'un filtre angulaire 17.

[0145] Le quatrième mode de mise en oeuvre diffère du troisième mode de mise en oeuvre par le fait que les premières zones 263 sont rendues opaques par la détérioration des premières lentilles 253 qui y sont associées. Il n'y a donc pas de deuxième couche (39, figure 14).

[0146] Plus particulièrement, à partir d'une structure identique à la structure illustrée en figure 13 du procédé selon le troisième mode de mise en oeuvre, les premières lentilles 253 sont détériorées. La détérioration des lentilles 253 implique une modification de leurs propriétés optiques et notamment de l'opacité.

[0147] La détérioration est, par exemple, effectuée par un laser 45 choisi pour rendre opaque les lentilles éclairées (matériau sensible à une longueur d'onde particulière ou à un niveau d'énergie particulier du laser).

[0148] Selon un mode de réalisation, la détérioration est effectuée sur chaque première lentille 253 et sur l'ensemble de la surface de celle-ci.

[0149] Selon un autre mode de réalisation, la détérioration est effectuée, sur chaque première lentille 253, localement sur une surface inférieure à sa surface. La surface de détérioration est, par exemple, centrée sur l'axe optique de la lentille 253 considérée.

[0150] Ainsi, après détérioration, les premières lentilles 253 ont, localement ou entièrement, une transmittance inférieure à environ 0,1 %, de préférence, inférieure à environ 0,00001 %.

[0151] Selon encore un autre mode de réalisation, le substrat 27 est détériorée par laser entièrement ou localement en vis- à-vis des premières lentilles 253.

[0152] La détérioration peut être effectuée avant ou après formation de la couche 29.

[0153] A la suite de l'étape illustrée en figure 16, on peut prévoir une étape supplémentaire dans laquelle on vient déposer la troisième couche 43 sur la face arrière de la structure similairement à l'étape illustrée en figure 15 du procédé selon le troisième mode de réalisation.

[0154] Un avantage des modes de réalisation décrits est qu'ils permettent d'intégrer un masque opaque au filtre angulaire. Cela permet notamment de s'affranchir de la distance séparant le masque du filtre optique tout en réduisant le coût de fabrication des systèmes d'acquisition d'images. En effet, la combinaison du masque et du filtre optique permet la diminution du nombre d'étapes dans le processus d'assemblage du système optique.

[0155] Un autre avantage des modes de réalisation décrits est que les filtres optiques formés sont compatibles avec les capteurs d'images usuels.

[0156] Divers modes de réalisation et variantes ont été décrits. L'homme de l'art comprendra que certaines caractéristiques de ces divers modes de réalisation et variantes pourraient être combinées, et d'autres variantes apparaîtront à l'homme de l'art.

[0157] Enfin, la mise en oeuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de l'homme du métier à partir des indications fonctionnelles données ci- dessus .