CMOSリニアイメージセンサ

CMOSリニアイメージセンサ
S12443
画素サイズ: 7 × 125 μm、2496画素、小型パッケージ
S12443は、小型でありながら2496画素で長尺の受光面 (有効受光面長 17.472 mm)をもったCMOSリニアイメージセンサ
です。画素サイズは 7 × 125 μmです。
特長
用途
画素サイズ: 7 × 125 μm
バーコードリーダ
2496 画素
有効受光面長: 17.472 mm
位置検出
3.3 V単一電源動作
エンコーダ
各種イメージ読み取り
タイミング発生回路を内蔵し、スタートパルスとクロック
パルスだけで動作
ビデオデータレート: 10 MHz max.
入力端子容量が小さい: 5 pF
構成
項目
仕様
2496
7
125
17.472
ガラスエポキシ
シリコーン樹脂
画素数
画素ピッチ
画素高さ
受光面長
パッケージ
封止材
単位
μm
μm
mm
-
絶対最大定格
項目
電源電圧
クロックパルス電圧
スタートパルス電圧
動作温度*1
保存温度*1
リフローはんだ付け条件*2
記号
Vdd
V(CLK)
V(ST)
Topr
Tstg
Tsol
条件
Ta=25 °C
Ta=25 °C
Ta=25 °C
定格値
-0.3 ～ +6
-0.3 ～ +6
-0.3 ～ +6
-40 ～ +85
-40 ～ +85
ピーク温度 260 °C, 3回 (P.9 参照)
単位
V
V
V
°C
°C
-
*1: 結露なきこと
*2: JEDEC level 2a
注) 絶対最大定格を一瞬でも超えると、製品の品質を損なう恐れがあります。必ず絶対最大定格の範囲内で使用してください。
浜松ホトニクス株式会社
1
S12443
CMOSリニアイメージセンサ
推奨端子電圧 (Ta=25 °C)
項目
記号
Vdd
電源電圧
クロックパルス電圧
スタートパルス電圧
Highレベル
Lowレベル
Highレベル
Lowレベル
V(CLK)
V(ST)
Min.
3.15
3
0
3
0
Typ.
3.3
Vdd
Vdd
-
Max.
3.45
Vdd + 0.25
0.3
Vdd + 0.25
0.3
単位
V
V
V
V
V
Min.
-
Typ.
5
5
Max.
-
単位
pF
pF
Typ.
5M
f(CLK)
21
Max.
10 M
260
30
単位
Hz
Hz
Ω
mA
入力端子容量 (Ta=25 °C, Vdd=3.3 V)
項目
クロックパルス入力端子容量
スタートパルス入力端子容量
記号
C(CLK)
C(ST)
電気的特性 [Ta=25 °C, Vdd=3.3 V, V(CLK)=V(ST)=3.3 V]
項目
クロックパルス周波数
ビデオデータレート
出力インピーダンス
消費電流*3 *4
記号
f(CLK)
VR
Zo
I
Min.
200 k
70
14
*3: f(CLK)=10 MHz
*4: クロックパルス周波数が速くなると、消費電流は増加します。f(CLK)=200 kHzでは消費電流=8 mA typ.となります。
電気的および光学的特性 [Ta=25 °C, Vdd=3.3 V, V(CLK)=V(ST)=3.3V, f(CLK)=10 MHz]
項目
感度波長範囲
最大感度波長
受光感度*5
変換効率*6
暗出力電圧*7 *8
飽和出力電圧*8
読み出しノイズ
ダイナミックレンジ1*9
ダイナミックレンジ2*10
出力オフセット電圧
感度不均一性*5 *11
残像*12
記号
λ
λp
R
CE
Vd
Vsat
Nr
DR1
DR2
Vo
PRNU
IL
Min.
0
1.5
0.9
0.4
-
Typ.
400 ～ 1000
700
500
25
0.4
2.0
1.2
1666
5000
0.7
-
Max.
4.0
2.8
2.0
1.0
±10
0.1
単位
nm
nm
V/(lx·s)
μV/emV
V
mV rms
倍
倍
V
%
%
*5: 2856 K, タングステンランプ
*6: 1電子当たりに発生する出力電圧
*7: 蓄積時間=10 ms
*8: Voとの電圧差
*9: DR1 = Vsat/Nr
*10: DR2 = Vsat/Vd
蓄積時間=10 ms
暗出力電圧は蓄積時間に比例するため、蓄積時間が短い方がダイナミックレンジは広がります。
*11: 感度不均一性は、飽和の50%の露光量の均一光を受光部全体に入射した場合の出力不均一性で、両端の3画素を除いた2490画素で
次のように定義します。
PRNU= ∆X/X × 100 (%)
X: 全画素の出力の平均, ∆X: 最大出力または最小出力とXとの差
*12: 飽和出力状態で、データを読み出した後に残る、1つ前のデータの信号成分。出力が飽和出力電圧以上になると、残像は増加します。
2
S12443
CMOSリニアイメージセンサ
外観検査規格
項目
受光部上の異物
判定基準
10 μm max.
検査方法
自動機カメラ
分光感度特性 (代表例)
(Ta=25 °C)
100
௖చۜഽ (%)
80
60
40
20
0
400
500
600
700
800
900
1000
෨ಿ (nm)
KMPDB0369JA
ブロック図
ΏέΠτΐΑΗ
Trig 12
CLK 2
ST 14
ΗͼηϋΈ
อ୆ٝႹ
9 EOS
γȜσΡٝႹ
8 Video
ͺϋίͺτͼ
έ΁ΠΘͼ΂ȜΡͺτͼ
1 7
Vdd
ΨͼͺΑ
อ୆ٝႹ
3 6
Vss
13
Vcp
KMPDC0419JB
3
CMOSリニアイメージセンサ
S12443
1画素の出力波形
Videoの取り込みタイミングは、Trigの立ち上がりとなります (赤色矢印を参照)。
f(CLK)=VR=10 MHz
CLK
5 V/div.
GND
Trig
5 V/div.
GND
2.7 V (཈გ੄ႁഩգ=2 V)
Video
0.7 V (੄ႁ΂έΓΛΠഩգ)
1 V/div.
GND
20 ns/div.
f(CLK)=VR=1 MHz
CLK
5 V/div.
GND
Trig
GND
5 V/div.
2.7 V (཈გ੄ႁഩգ=2 V)
Video
1 V/div.
0.7 V (੄ႁ΂έΓΛΠഩգ)
GND
200 ns/div.
4
CMOSリニアイメージセンサ
S12443
タイミングチャート
(
)
1 2 3 4
34 35 36
48 49 50
CLK
ಇୟশ‫ۼ‬
tlp(ST)
ST
thp(ST)
tpi(ST)
48·υΛ·
2496
1
2496
Video
50
1
Trig
EOS
tr(CLK)
tf(CLK)
CLK
1/f(CLK)
ST
tr(ST)
tf(ST)
thp(ST)
tlp(ST)
tpi(ST)
KMPDC0420JB
項目
スタートパルス周期*13
スタートパルスHigh期間*13 *14
スタートパルスLow期間
スタートパルス上昇／下降時間
クロックパルスデューティ比
クロックパルス上昇／下降時間
記号
tpi(ST)
thp(ST)
tlp(ST)
tr(ST), tf(ST)
tr(CLK), tf(CLK)
Min.
70/f(CLK)
6/f(CLK)
64/f(CLK)
0
45
0
Typ.
10
50
10
Max.
30
55
30
単位
s
s
s
ns
%
ns
*13: スタートパルス周期、スタートパルスHigh期間を長くすると、暗出力が増加します。
*14: 蓄積時間はSTのHigh期間 + CLK34周期分に相当します。
STがLowになった直後のCLKの立ち上がりでシフトレジスタの動作が開始します。
STのHighとLowの比を変えることにより、蓄積時間を変えることができます。
STがLowになってから最初のTrigを1個目とすると、50個目のTrigの立ち上がりでVideoを取り込みます。
5
S12443
CMOSリニアイメージセンサ
動作例 (2496画素のすべてを出力させる場合)
クロックパルス周波数を最大 (ビデオデータレートも最大)、1回のスキャン時間を最小、蓄積時間を最大とした場合。
クロックパルス周波数=ビデオデータレート=10 MHz
スタートパルス周期=2548/f(CLK)=2548/10 MHz=254.8 μs
スタートパルスHigh期間=スタートパルス周期 - スタートパルスLow期間の最小期間
=2548/f(CLK) - 64/f(CLK) = 2548/10 MHz - 64/10 MHz = 248.4 μs
蓄積時間は、スタートパルスのHigh期間 + クロックパルス34周期分に相当するため、248.4 + 3.4=251.8 μsとなります。
thp(ST)=248.4 μs
tlp(ST)=6.4 μs
ST
tpi(ST)=254.8 μs
KMPDC0421EC
外形寸法図 (単位: mm)
਋࢕໐
17.472 × 0.125
22.9
2.7
8.2 ± 0.2
1 ch
0.972 ± 0.2*3
[ષ࿂଎]
2496 ch
௢औ༷࢜
਋࢕࿂
Ώς΋Ȝϋਏড
1.6 ± 0.3
1.3 ±
0.15*2
΄ρΑ΀ε΅Ώ
0.3 ± 0.15*1
[௰࿂଎]
20.32
2.54 2.54
5.08
1.27
[‫ئ‬࿂଎]
ͼϋΟΛ·ΑζȜ·
ഩޭ໐
(14 ×) ϕ0.5
ঐা̧̈́࢖ओ: ±0.1
*1: ΩΛΉȜΐນ࿂̥ͣ਋࢕࿂͈́͘଱༹
*2: ΩΛΉȜΐೲ࿂̥ͣ਋࢕࿂͈́͘଱༹
*3: ΩΛΉȜΐ௰࿂̥ͣ਋࢕໐ಎ૤͈́͘଱༹
KMPDA0295JF
6
S12443
CMOSリニアイメージセンサ
ピン接続
ピン No.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
記号
Vdd
CLK
Vss
NC
NC
Vss
Vdd
Video
EOS
NC
NC
Trig
Vcp
ST
説明
I/O
I
I
I
O
O
O
I
I
電源電圧
クロックパルス
GND
無接続
無接続
GND
電源電圧
ビデオ信号
エンドオブスキャン
無接続
無接続
トリガパルス
昇圧回路用バイアス電圧*15
スタートパルス
*15: チップ内部の昇圧回路で昇圧された約5.5 Vの電圧が端子に出力されます。電圧を保持するため、VcpとGND間に1 μF程度のコン
デンサを挿入してください。
推奨ランドパターン (単位: mm)
20.32
15.24
10.16
2.54
(14 ×) ϕ0.7
5.08
1.27
2.54
KMPDC0495EA
応用回路例
+3.3 V
+3.3 V
0.1 μF
0.1 μF
+
22 μF/25 V
+
+3.3 V
22 μF/25 V
0.1 μF
+
22 μF/25 V
ST
82 Ω
CLK
82 Ω
74HC541
+3.3 V
22 μF/25 V
+
1
Vdd
ST 14
2
CLK
Vcp 13
3
Vss
Trig 12
4
NC
NC 11
5
NC
NC 10
6
Vss
EOS 9
7
Vdd
Video 8
1 μF
Trig
EOS
74HC541
+5 V
0.1 μF
S12443
0.1 μF
+
22 μF/25 V
+
-
100 Ω
LT1818
51 Ω
Video
22 pF
0.1 μF
22 μF/25 V
+
-5 V
KMPDC0422EB
7
CMOSリニアイメージセンサ
S12443
標準梱包仕様
リール (JEITA ET-7200 準拠 )
外形寸法
ハブ径
330 mm
100 mm
テープ幅
材質
静電気特性
32 mm
プラスチック*16
導電性
*16: ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェンおよびポリアニリンの複合物
エンボステープ (単位: mm, 材質: プラスチック*16, 導電性)
1.75 ± 0.1
8.0 ± 0.1
0.3
2.0 ± 0.1
4.0 ± 0.1
+0.1
ϕ1.5 -0
ಿࠪ
1.9 ± 0.1
3.0 ± 0.1
ςȜσ̧͈֨੄̱༷࢜
0.2 ± 0.05
23.2 ± 0.1
14.2 ± 0.1
28.4 ± 0.1
32.0 ± 0.3
‫ࠪ܃‬
+0.1
ϕ1.5 -0 /2
KMPDC0493JA
梱包数量
1000個/リール
1000個未満の場合は、梱包仕様が異なります。
梱包形態
リールと乾燥剤を防湿梱包 (脱気密封)
8
S12443
CMOSリニアイメージセンサ
リフローはんだ付けの推奨温度プロファイル (代表例)
300 °C
άȜ·‫أ‬ഽ
260 °C max.
ઌ‫أ‬
3 °C/s max.
άȜ·‫أ‬ഽ - 5 °C
30 s max.
႖‫ݕ‬
6 °C/s max.
217 °C
‫أ‬ഽ
200 °C
150 °C
ထ๵‫ح‬෎
60ȡ120 s
ུ‫ح‬෎
60ȡ150 s
ijĶġ°CȡάȜ·‫أ‬ഽ
8 m max.
শ‫ۼ‬
KMPDB0405JA
・本製品は、鉛フリーはんだ付けに対応しています。梱包開封後は、温度 30 °C 以下、湿度 60％以下の環境で保管して、4週間以内に
はんだ付けをしてください。
・使用する基板・リフロー炉によって、リフローはんだ付け時に製品が受ける影響が異なります。リフローはんだ条件の設定時には、
あらかじめ実験を行って、
製品に問題が発生しないことを確認してください。
使用上の注意
(1) 静電気対策
・本製品は静電気に対する保護回路を内蔵していますが、静電気による破壊を未然に防ぐために、作業者・作業台・作業工具の接地な
どの静電気対策を実施してください。
・周辺機器からのサージ電圧を防ぐようにしてください。
(2) パッケージの取り扱い
・本製品の受光部は透明樹脂にて保護されています。ガラス窓材と比較すると透明樹脂は軽微な凹凸が見られる場合があり、また傷が
付きやすい性質をもっています。取り扱いや光学設計に注意して使用してください。
・受光面上にゴミなどが付着すると、感度均一性が損なわれます。ゴミを取り除く際は圧搾気体を吹きつけてください。
(3) 表面保護テープ
・受光面保護のため、製品表面に保護テープを貼り付けてあります。組立完了後にテープを剥がして使用してください。
9
CMOSリニアイメージセンサ
S12443
関連情報
www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_ja.html
注意事項
・ 注意事項とお願い
・ イメージセンサ／使用上の注意
・ 表面実装型製品／使用上の注意
・ 樹脂封止型CMOSリニアイメージセンサ／使用上の注意
技術情報
・ イメージセンサ／用語の説明
本資料の記載内容は、平成26年8月現在のものです。
ୋ຦͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུ঩ၳ͉ୃ‫̹̳͛ͥܢͬږ‬૥ਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ
̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋ຦ͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ੥̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮ͬ‫̞̯̺̩෇ږ‬ȃ
ොවॽအ੥̹͉͘΍ϋίσ೹‫̞̤̀ͅރ‬Ȃ߿ྴ͈ྎ๶ͅॻ೰ॽအͬփྙ̳ͥĩřĪȂ‫ٳ‬อॽအͬփྙ̳ͥĩśĪ̦ັ̩ાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃ
ུୋ຦͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤͅ᜺᝿̦อࡉ̯ͦḀ̑̾໺২ͅ೒౶̯̹ͦાࣣȂུୋ຦͈ਘၑ̹͉͘య຦͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બ‫ۼܢ‬ඤ̜́̽̀͜Ȃ
ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ‫͉̞̀̾ͅٺ‬Ȃ໺২̷͉͈ୣͬ໅̵̞ͭ͘ȃ
ུ঩ၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ໺২͈‫ݺ‬ౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭ͥ͂ͬ޺̲̳͘ȃ
ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ
୵ర‫ުא‬ਫ਼
ಆ෨‫ުא‬ਫ਼
൐‫ުאނ‬ਫ਼
ಎ໐‫ުא‬ਫ਼
ఱि‫ުא‬ਫ਼
ୌ඾ུ‫ުא‬ਫ਼
ɧĺĹıĮııIJIJ
ɧĴıĶĮıĹIJĸ
ɧIJıĶĮıııIJ
ɧĵĴıĮĹĶĹĸ
ɧĶĵIJĮııĶij
ɧĹIJijĮııIJĴ
୵రঌ୒ဩߊષ଩IJĮķĮIJIJġĩ඾ུ୆ྵ୵ర࢙൚రΫσij‫ٴ‬Ī
֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄ‫׬ڠݪ‬ĶĮIJijĮIJıġĩࡄ‫׬ڠݪ‬Α·;ͿͺΫσĸ‫ٴ‬Ī
൐‫ނ‬സࢽߊࡵΦ࿝ĴĮĹĮijIJġĩࡵΦ࿝ĴĴ૩ΫσĶ‫ٴ‬Ī
ຩઐঌಎߊग५಴ĴijĶĮķġĩ඾ུ୆ྵຩઐ‫פ‬ஜΫσĵ‫ٴ‬Ī
ఱिঌಎ؇ߊհാ಴ijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJı‫ٴ‬Ī
໛‫ؖ‬ঌฎఉߊฎఉ‫פ‬൐IJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶ‫ٴ‬Ī
ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ
ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ
ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ
ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ
ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı
ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı
ࡥఘ‫ުא‬ଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌ൐ߊঌ࿤಴IJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ
Cat. No. KMPD1137J05 Aug. 2014 DN
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