CMOSリニアイメージセンサ S9227シリーズ ビデオデータレート: 5 MHz max.、同時電荷蓄積 S9227シリーズは、各種イメージ入力用に設計された小型CMOSリニアイメージセンサです。信号蓄積は全画素同時に行 われ、5 MHzの読み出しが可能です。パッケージについては、DIPタイプと表面実装型の2種類を用意しています。 特長 用途 画素ピッチ: 12.5 μm 画素高さ: 250 μm 512 画素 位置検出 各種イメージ読み取り 5 V単一電源動作 ビデオデータレート: 5 MHz max. 同時電荷蓄積 シャッタ機能 高感度、低暗電流、低ノイズ 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 感度波長範囲: 400～1000 nm 2種類のパッケージを用意 DIPタイプ: S9227-03 表面実装型: S9227-04 構成 項目 仕様 512 12.5 250 6.4 セラミック 硼珪酸ガラス (テンパックス) 画素数 画素ピッチ 画素高さ 受光面長 パッケージ 窓材 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 *3 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 -5 ～ +60 -10 ～ +70 ピーク温度 240 °C、2回 (P.7参照) 単位 V V V °C °C - 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。 *1: 結露なきこと *2: S9227-04 *3: JEDEC level 5 浜松ホトニクス株式会社 1 S9227シリーズ 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 Highレベル Lowレベル Highレベル Lowレベル クロックパルス電圧 スタートパルス電圧 V(CLK) V(ST) Min. 4.75 Vdd - 0.25 Vdd - 0.25 - Typ. 5 Vdd 0 Vdd 0 Max. 5.25 Vdd + 0.25 Vdd + 0.25 - 単位 V V V V V Typ. f(CLK) 26 1.6 50 Max. 5M 32 200 単位 Hz Hz mA μV/eΩ 電気的特性 [Ta=25 °C, Vdd=5 V, V(CLK) =V(ST)=5 V] 項目 クロックパルス周波数 ビデオデータレート 消費電流*4 変換効率 出力インピーダンス*5 記号 f(CLK) VR I CE Zo Min. 50 k 20 - *4: f(CLK)=5 MHz *5: ビデオ出力端子の消費電流が増大すると、チップ温度が上昇し暗電流が増加します。ビデオ出力端子にはインピーダンス変換用の バッファアンプを接続して、できるだけ電流を流さないようにしてください。バッファアンプには、JFET または CMOS 入力の高 入力インピーダンスのオペアンプを使用してください。 電気的および光学的特性 [Ta=25 °C, Vdd=5 V, V(CLK)=V(ST)=5 V, f(CLK)=5 MHz] 項目 感度波長範囲 最大感度波長 暗電流 飽和電荷量 暗出力電圧*6 飽和出力電圧*7 読み出しノイズ *8 出力オフセット電圧 感度不均一性*9 *10 記号 λ λp ID Qsat Vd Vsat Nr Vo PRNU Min. Typ. 400 ～ 1000 650 10 430 1 4.3 0.45 0.6 - 400 4 - Max. 100 10 2 0.9 ±5 単位 nm nm fA fC mV V mV rms V % *6: 蓄積時間=10 ms *7: Voとの電圧差 *8: 暗状態 *9: 感度不均一性は、飽和露光量の 50% の均一光を受光部全体に当てた場合の出力不均一性で、両端の画素を除いた 510 画素で次のよう に定義します。 PRNU = ΔX/X × 100 (%) X: 全画素の出力の平均, ΔX: 最大出力または最小出力とXとの差 *10: 2856 K, タングステンランプ ブロック図 CLK GND ST Vdd ΗͼηϋΈ อٝႹ ΏέΠτΐΑΗ γȜσΡٝႹ EOS Video ΙλȜΐͺϋίͺτͼ 1 2 3 4 έΠΘͼȜΡ 511 512 ͺτͼ KMPDC0167JB 2 S9227シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 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 1100 ෨ಿ (nm) KMPDB0230JC コントラスト伝達関数－空間周波数 (代表例) 解像度 コントラスト伝達関数 (CTF: contrast transfer function) VW - VB VWO: ष͈ႁ͈ฒτασ VBO : ष͈ႁࣱ͈τασ VW : ฒْ௨͈වႁ VB : ࣱْ௨͈වႁ 0.8 ϋΠρΑΠഥో۾ତ CTF = (Ta=25 °C) 1.0 VWO - VBO S9227ΏςȜΒ 0.6 ਲြ 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 50 ߗۼਔ෨ତ (line pairs/mm) KMPDB0321JB 3 S9227シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 暗出力電圧－温度 (代表例) 消費電流－温度 (代表例) [f(CLK)=5 MHz, Ts=10 ms] 100 [f(CLK)=5 MHz, ճેఠ] 31 30 કഩၠ (mA) ճႁഩգ (mV) 10 1 29 28 27 0.1 26 0.01 -20 0 20 40 60 25 -20 80 0 20 40 60 80 أഽ (°C) أഽ (°C) KMPDB0323JC KMPDB0322JC 1画素の出力波形 [Ta=25 °C, Vdd=5 V, f(CLK)=5 MHz] 4.9 V (გႁഩգ=4.3 V) გેఠ 1 V/div. ճેఠ CLK 10 V/div. 0.6 V (ႁέΓΛΠഩգ) GND GND 40 ns/div. 4 S9227シリーズ CMOSリニアイメージセンサ タイミングチャート Πς΄ 1/f(CLK) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 131415 CLK ಇୟশۼ 2.5·υΛ· 8.5·υΛ· ST tlp(ST) thp(ST) tpi(ST) 100 ns 14·υΛ· 512 Video EOS tf(CLK) tr(CLK) CLK CLK 1/f(CLK) ST Video tr(ST) tvd1 tf(ST) thp(ST) tvd2 tlp(ST) tpi(ST) KMPDC0166JF 項目 スタートパルス周期 スタートパルスHigh期間 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 ビデオ遅延時間 1 ビデオ遅延時間 2 記号 tpi(ST) thp(ST) tlp(ST) tr(ST), tf(ST) tr(CLK), tf(CLK) tvd1 tvd2 Min. 530/f(CLK) 8/f(CLK) 15/f(CLK) 0 45 0 32 40 Typ. 20 50 20 40 50 Max. 1100 m 1000 m 100 m 30 55 30 48 60 単位 s s s ns % ns ns ns 注) STがLowになった直後のCLKの立ち上りで内蔵タイミング回路が動作を開始します。 蓄積時間は、STのHigh期間 + CLK6周期分に相当します。 1 ch目は、STの立ち下がりの14クロック + 100 ns後に出力されます。 EOSは、CLKの立ち下がりの39 ns後に出力されます。 最終画素 (512 ch)の読み出し後の出力電圧は、不定となります。 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。 スタートパルスの設定例 (スタートパルス周期を最小にして、蓄積時間を最大にする場合) スタートパルスHigh期間=515/f(CLK)、スタートパルスLow期間=15/f(CLK) 5 S9227シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 外形寸法図 (単位: mm) A 5 1 A’ 4 1 ch 7.62 ± 0.25 7.87 ± 0.25 8 1.05 ± 0.15* ࿂ A-A’ ౯࿂ औ༷࢜ 0.5 ± 0.05 *΄ρΑນ࿂̥ͣ ࿂༹͈́͘ 0.5 ± 0.05 2.54 ± 0.13 ピン No. 1 2 3 4 5 6 7 8 1.5 ± 0.15 άϋNo.1 5.0 ± 0.5 +0.05 12.0 ± 0.3 ໐ 6.4 × 0.25 0.25-0.03 0.763 ± 0.25 S9227-03 7.62 ± 0.13 記号 GND NC NC Vdd Video EOS ST CLK I/O I O O I I ピン名称 グランド 無接続 無接続 電源電圧 ビデオ出力 エンドオブスキャン スタートパルス クロックパルス KMPDA0173JF S9227-04 12.5 ± 0.2 ໐ A 6.4 × 0.25 16 9 (16 ×)1.0 1.5 ± 0.15 0.5 ± 0.05 9 16 ͼϋΟΛ·ΑζȜ· 1 A’ 1 ch औ༷࢜ 8 2.74 ± 0.2 7.0 ± 0.2 ࿂ (16 ×)0.6 1 8 1.05 ± 0.2* (4 ×)R0.2 1.27 8.89 A-A’ ౯࿂ * ΄ρΑນ࿂̥ͣ ࿂༹͈́͘ KMPDA0281JC ピン No. 1 2 3 4 5 6 7 8 記号 NC NC GND NC NC Vdd NC NC I/O I ピン名称 無接続 無接続 グランド 無接続 無接続 電源電圧 無接続 無接続 ピン No. 9 10 11 12 13 14 15 16 記号 NC NC Video EOS ST CLK NC NC I/O O O I I ピン名称 無接続 無接続 ビデオ出力 エンドオブスキャン スタートパルス クロックパルス 無接続 無接続 6 S9227シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 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。 また、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) 入射窓 入射窓表面に汚れや傷が付きますと、出力均一性が悪化しますので注意してください。また直接素手で触れないでください。 ご使用の際にはガラス表面を清掃してください。乾いた布や綿棒などでこすると静電気発生の原因になるため、エチルアルコール を少量含ませた布、綿棒、紙などで汚れやゴミを拭き取ってください。 (3) はんだ付け はんだ付けによる損傷を避けるため、はんだ温度、はんだ付け時間に十分注意してください。 はんだ付け作業は、はんだ温度260 °C以下、5秒以内で行ってください。 (4) リフローはんだ付け (S9227-04) 基板の大きさ、リフロー炉などによってはんだ付け条件が異なります。あらかじめ条件を確認後、はんだ付けを行ってください。 急激な昇温・冷却はトラブルの原因となりますので、4 °C/秒未満の条件にしてください。 なお、リフローはんだ付け後にセラミックベースとガラスの接着部分に変色がみられる場合がありますが、製品の気密性には影響 ありません。 (5) 動作／保存環境 絶対最大定格で定めた温度範囲にて取り扱ってください。過度の高温高湿条件下においては、特性に変化を生じることがあります。 (6) 紫外線照射 本製品は紫外線照射による特性劣化を抑えるように設計されていないため、紫外線は照射しないようにしてください。 リフローはんだ付けの推奨温度プロファイル (S9227-04) 300 άȜ·أഽ 240 °C max. 250 أഽ (°C) 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 শ( ۼs) KAPDB0169JA 7 S9227シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 応用回路例 (S9227-03)*11 +5 V 22 µF /25 V 0.1 µF + +5 V 0.1 µF 1 GND ST CLK 74HC541 2 NC ST 7 3 NC EOS 6 4 Vdd +5 V 22 µF /25 V CLK 8 82 Ω + 82 Ω EOS 22 µF /25 V 74HC541 Video 5 S9227-03 +6 V + 0.1 µF 0.1 µF 100 Ω + - 22 µF /25 V + 22 µF /25 V LT1818 51 Ω Video 22 pF 0.1 µF + -6 V KMPDC0415EA *11: S9227-04はピン配置が異なりますが、同様の回路になります。 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 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1月現在のものです。 ୋ͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུၳ͉ୃ̹̳͛ͥܢͬږਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ ̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮̞̯̺̩ͬږȃ ොවॽအ̹͉͘ϋίσ̞̤̀ͅރȂ߿ྴ͈ྎͅॻॽအͬփྙ̳ͥĩřĪȂٳอॽအͬփྙ̳ͥĩśĪ̦ັ̩ાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃ ུୋ͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤ̦ͅอࡉ̯ͦḀ̑̾২̯̹ͦͅાࣣȂུୋ͈ਘၑ̹͉͘య͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બۼܢඤ̜́̽̀͜Ȃ ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ͉̞̀̾ͅٺȂ২̷͉͈ୣ̵̞ͬͭ͘ȃ ུၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ২͈ݺౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭̲̳ͥ͂ͬ͘ȃ ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ ୵రުאਫ਼ ಆ෨ުאਫ਼ ުאނਫ਼ ಎ໐ުאਫ਼ ఱिުאਫ਼ ୌུުאਫ਼ ɧĺĹıĮııIJIJ ɧĴıĶĮıĹIJĸ ɧIJıĶĮıııIJ ɧĵĴıĮĹĶĹĸ ɧĶĵIJĮııĶij ɧĹIJijĮııIJĴ ୵రঌဩߊષIJĮķĮIJIJġĩུྵ୵ర࢙൚రΫσijٴĪ ֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄڠݪŅķߊځĹْ౷ġĩࡄڠݪΑ·;ͿͺΫσĸٴĪ ނസࢽߊࡵΦĴĮĹĮijIJġĩࡵΦĴĴ૩ΫσĶٴĪ ຩઐঌಎߊग५ĴijĶĮķġĩུྵຩઐפஜΫσĵٴĪ ఱिঌಎ؇ߊհാijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJıٴĪ ؖঌฎఉߊฎఉפIJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶٴĪ ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı ࡥఘުאଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌߊঌIJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ Cat. No. KMPD1122J11 Jan. 2014 DN 8