CMOSエリアイメージセンサ S11661 S11662 近赤外高感度のAPS (active pixel sensor)タイプ 近赤外域で高感度を実現したAPSタイプのCMOSエリアイメージセンサです。SXGAタイプ (1280 × 1024画素)のS11661、 VGAタイプ (640 × 480画素)のS11662の2タイプを用意しています。タイミング発生回路、バイアス発生回路、A/D変換回 路を内蔵し、デジタル入出力のため取り扱いが容易です。 特長 用途 画素数 S11661: 1280 × 1024画素 S11662: 640 × 480画素 セキュリティ (赤外カメラ、静脈認証) 赤外スポット光の位置／形状認識 画素サイズ: 7.4 × 7.4 μm ローリング／グローバルシャッタ読み出し 3.3 V単一電源動作 高速・部分読み出し機能付き 構成 項目 イメージサイズ (H × V) 画素サイズ 画素ピッチ 総画素数 (H × V) 有効画素数 (H × V) 遮光ライン数 開口率 パッケージ 窓材*1 *2 S11661 9.472 × 7.578 S11662 4.736 × 3.552 7.4 × 7.4 7.4 1320 × 1064 1280 × 1024 680 × 520 640 × 480 上部と左側: 8 下部と右側: 32 33 セラミック 硼珪酸ガラス (ARコートなし) 単位 mm μm μm 画素 画素 ライン ％ - *1: 樹脂封止 *2: 屈折率=1.523 絶対最大定格 項目 電源電圧 入力電圧*3 Vcp_out端子電圧 動作温度*4 保存温度*4 リフローはんだ付け条件*5 記号 条件 Vdd(A), Vdd(D) Ta=25 °C Vi Ta=25 °C Vcp_out Ta=25 °C Topr Tstg Tsol 定格値 -0.3 ～ +4.2 -0.3 ～ +4.2 -0.3 ～ +6.5 -10 ～ +65 -10 ～ +85 ピーク温度260 °C, 3回 (P.8参照) 単位 V V V °C °C - *3: SPI_data, SPI_clk, SPI_enable, MCLK, Vref1～9, Vr, Vcp_in, All_reset, MST, SPI_reset *4: 結露なきこと 高湿環境においては、製品とその周囲で温度差があると製品表面が結露しやすく、特性や信頼性に影響が及ぶことがあります。 *5: JEDEC level 3 (S11661), JEDEC level 2a (S11662) 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 S11661, S11662 CMOSエリアイメージセンサ 推奨端子電圧 (Ta=25 °C) 項目 電源電圧 I/O 用電源電圧 デジタル入力 端子電圧 Highレベル Lowレベル 記号 Vdd(A), Vr Vdd(D), Vcp_in Vsigi(H) Vsigi(L) Min. 3.0 3.0 Vdd(D) - 0.25 0 Typ. 3.3 Vdd(A) Vdd(D) - Max. 3.6 3.6 Vdd(D) + 0.25 0.4 単位 V V Min. 1M Typ. 1/2 × f(MCLK) Vdd(D) 0 47 25 (S11661) 19 (S11662) Max. 25 M 単位 Hz Hz V 電気的特性 [Ta=25 °C, Vdd(A)=Vdd(D)=3.3 V] 項目 マスタークロックパルス周波数 ビデオデータレート デジタル Highレベル 出力電圧 Lowレベル アナログ端子*7 消費電流*6 デジタル端子*8 記号 f(MCLK) VR Vsigo(H) Vsigo(L) I1 Vdd(D) - 0.25 - I2 - 0.25 55 45 (S11661) 35 (S11662) V mA *6: マスタークロックパルス周波数: 25 MHz, フレームレート: 8フレーム/s (S11661), 30フレーム/s (S11662), 各出力端子の負荷容量: 5 pF *7: Vdd(A)端子とVr端子の合計 *8: Vdd(D)端子とVcp_in端子の合計 電気的および光学的特性 [Ta=25 °C, Vdd(A)=Vdd(D)=3.3 V, ゲイン=1倍] 項目 感度波長範囲 最大感度波長 受光感度*9 感度不均一性*10 暗出力*11 *12 飽和出力電圧 飽和露光量 直線性 読み残し ランダム*12 ノイズ ダイナミック レンジ ブレミッシュ ライン欠陥*15 ローリング シャッタモード グローバル シャッタモード ローリング シャッタモード グローバル シャッタモード ポイント*13 白キズ 欠陥 黒キズ クラスタ欠陥*14 記号 λ λp Sw PRNU Vdark Vsat Lsat LR Lag Min. Max. 10 1.4 0.1 - Typ. 400 ～ 1000 760 13 60 1.6 0.12 - 4 180 ±10 0.1 単位 nm nm V/lxăs % mV/s V lxăs % % RN(RS) - 1000 1500 μV rms RN(GS) - 1500 2250 μV rms DR(RS) 59 64 - dB DR(GS) 55 60 - dB WS BS ClsD DL - - 10 10 0 0 画素 画素 個 ライン *9: 白色光 2856 K *10: 感度不均一性は飽和の約50%の白色均一光を照射した場合の出力不均一性です。最外周10ラインの画素と欠陥画素を除いて計算し、 次のように定義します。 PRNU= ∆X/X × 100 (%) X: 全画素出力の平均値 ∆X: 画素出力の標準偏差 *11: 有効画素の平均値 (欠陥画素を除く)。ローリングシャッタモード。 *12: アナログビデオ出力での値。 イメージセンサからの最終出力は12ビットデジタル信号です。ゲイン 1倍では変換電圧範囲 (0～2 V)を4096階調にA/D変換するため、 1 DN (digital number)は0.488 mV (=2000 mV/4096 DN)です。 *13: 白キズ=暗出力が1800 mV/sを超える画素 黒キズ=飽和の約50%の白色均一光を入射したときに、隣接する画素と比較して感度が50%以下の画素 (有効画素エリアの最外周 10ラインを除く) *14: 連続する2画素以上の欠陥 *15: 列欠陥と行欠陥 列欠陥=1列中で10画素以上にわたり連続した欠陥 行欠陥=1行中で10画素以上にわたり連続した欠陥 2 S11661, S11662 CMOSエリアイメージセンサ 電気的および光学的特性 [A/D 変換回路, Ta=25 °C, Vdd(A)=Vdd(D)=3.3 V] 項目 記号 RESO tCON - 解像度 変換時間 変換電圧範囲*16 定格値 12 2/f(MCLK) 0～2 単位 ビット s V *16: ゲイン=1倍 分光感度特性 (代表例) 窓材の分光透過特性 (Ta=25 °C) 25 80 ൫ًၚġ(%) ۜഽ [TV/(W∙s)] 20 15 10 60 40 20 5 0 400 (Typ. Ta=25 °C) 100 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0 200 400 600 800 1000 1200 ෨ಿ (nm) ෨ಿġ(nm) KMPDB0363JC KMPDB0423JA コントラスト伝達関数－空間周波数 (代表例) (ฒ, Ta=25 °C) 1.0 ϋΠρΑΠഥో۾ତ 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0 5 10 15 20 25 ߗۼਔ෨ତ (line pairs/mm) KMPDB0424JA 3 S11661, S11662 CMOSエリアイメージセンサ ઌգٝႹ ೄΏέΠτΐΑΗ ブロック図 12 ( έΠΘͼȜΡͺτͼ S11661: 1280 × 1024ْள S11662: 640 × 480ْள ) Dout [11-0] 12ΫΛΠ A/D་۟ٝႹ Vsync Hsync Pclk ΗͼηϋΈ อٝႹ CDSٝႹ (S11661: 1320ρͼϋ, S11662: 680ρͼϋ) ͺϋί କΏέΠτΐΑΗ (S11661: 1320ρͼϋ, S11662: 680ρͼϋ) ΨͼͺΑٝႹ ΏςͺσȟΩρτσ ͼϋΗȜέͿȜΑ SPI_reset SPI_data SPI_clk SPI_enable MCLK All_reset (MST) KMPDC0409JA 外形寸法図 (単位: mm) S11661 +0.30 1.05 ± 0.2*1 16.0 ± 0.1 0.9 ± 0.2*2 16.51-0.18 23 22 33 22 34 12 44 ͼϋΟΛ·ΑζȜ· 7.578 7.49 ± 0.2 औ༷࢜ġĩೄĪ 34 ࿂ 23 33 12.7 ± 0.13 1.27 7.96 ± 0.2 ໐ಎ 1 ch 12 44 11 1 9.472 11 1.4 ± 0.14 1 0.635 ± 0.13 1.27 ± 0.13 0.55 ± 0.05 औ༷࢜ġĩକĪġ ခْ࢘ள͈ڙഽୈഽ: ±2.4° ৗၾ: 1.4 g *1: ΄ρΑນ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *2: ΩΛΉȜΐೲ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ KMPDA0286JC 4 S11661, S11662 CMOSエリアイメージセンサ S11662 +0.20 10.67-0.13 1.05 ± 0.2*1 10.2 ± 0.1 0.2*2 25 36 24 24 37 ͼϋΟΛ·ΑζȜ· 3.552 4.22 ± 0.2 औ༷࢜ (ೄ) 0.7 ࿂ 25 36 37 0.9 ± 7.7 ± 0.1 5.16 ± 0.2 ໐ಎ 1 ch 13 48 1 13 12 48 1 12 4.736 1.4 ± 0.14 0.8 ± 0.18 0.4 ± 0.05 0.55 ± 0.05 औ༷࢜ (କ) ঐা̧̈́ओ: ±0.2 ခْ࢘ள͈ڙഽୈഽ: ±3.15° ৗၾ: 0.5 g *1: ΄ρΑນ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *2: ΩΛΉȜΐೲ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ KMPDA0287JB ランドパターン例 (単位: mm) S11662 0.65 0.4 1.27 0.7 2.0 2.27 S11661 7.7 10.67 KMPDC0528EA 12.7 16.24 KMPDC0527EA 5 CMOSエリアイメージセンサ S11661, S11662 ピン接続 S11661 ピンNo. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 記号 GND SPI_data SPI_clk SPI_enable MCLK Vdd(A) Dout11 Dout10 Dout9 Dout8 Dout7 Vdd(D) Dout6 Dout5 Dout4 Dout3 Dout2 Dout1 Dout0 Vref1 Vref2 Vref3 Vref4 Vref5 Vr GND Vcp_in Vdd(A) Vcp_out Vr Vref6 NC Vref7 Vref8 Vref9 All_reset MST Pclk Hsync Vsync Vdd(D) Vdd(A) NC SPI_reset 説明 グランド シリアル／パラレルインターフェース用データ信号 シリアル／パラレルインターフェース用クロック信号 シリアル／パラレルインターフェース用イネーブル信号 マスタークロック信号 電源電圧 (3.3 V) ビデオ出力信号 (MSB) ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 電源電圧 (3.3 V) ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 (LSB) A/D変換回路用バイアス電圧*17 A/D変換回路用バイアス電圧*17 A/D変換回路用バイアス電圧*17 A/D変換回路用バイアス電圧*17 A/D変換回路用バイアス電圧*17 電源電圧 (3.3 V)*18 *19 グランド 電源電圧 (3.3 V)*18 *20 電源電圧 (3.3 V) 昇圧回路用バイアス電圧*21 電源電圧 (3.3 V)*18 *19 CDS回路用バイアス電圧*17 無接続 CDS回路用バイアス電圧*17 アンプ用バイアス電圧*17 アンプ用バイアス電圧*17 オールリセットパルス信号 マスタースタート信号 画素出力同期信号 ライン同期信号 フレーム同期信号 電源電圧 (3.3 V) 電源電圧 (3.3 V) 無接続 シリアル／パラレルインターフェース用リセット信号 I/O I I I I I I O O O O O I O O O O O O O I I I I I I I I I I I I I I I I I O O O I I I *17: チップ内部で発生したバイアス電圧をモニタする端子。ノイズを低減するため、各端子とGND間に1 μF程度のコンデンサを挿入 してください。 *18: ノイズを低減するため、各端子とGNDの間に0.1 μF程度のコンデンサと22 μF/25 V程度の電解コンデンサを挿入してください。 *19: Vdd(A)と接続 *20: Vdd(D)と接続 *21: 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_outとGND間に1 μF程度の コンデンサを挿入してください。 6 CMOSエリアイメージセンサ S11661, S11662 S11662 ピンNo. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 記号 SPI_enable NC Dout11 Dout10 Dout9 Dout8 Dout7 Dout6 Dout5 Dout4 Dout3 Vdd(D) Vdd(A) Dout2 Dout1 Dout0 Vref1 Vref2 Vref3 Vref4 Vref5 GND Vref6 Vref7 Vref8 NC Vcp_in Vr NC NC NC NC GND Vr Vcp_out All_reset MCLK MST Pclk Hsync Vsync Vref9 Vdd(A) Vdd(D) GND SPI_reset SPI_data SPI_clk 説明 シリアル／パラレルインターフェース用イネーブル信号 無接続 ビデオ出力信号 (MSB) ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 電源電圧 (3.3 V) 電源電圧 (3.3 V) ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 ビデオ出力信号 (LSB) A/D変換回路用バイアス電圧*22 A/D変換回路用バイアス電圧*22 A/D変換回路用バイアス電圧*22 A/D変換回路用バイアス電圧*22 A/D変換回路用バイアス電圧*22 グランド CDS回路用バイアス電圧*22 CDS回路用バイアス電圧*22 アンプ用バイアス電圧*22 無接続 電源電圧 (3.3 V)*23 *24 電源電圧 (3.3 V)*23 *25 無接続 無接続 無接続 無接続 グランド 電源電圧 (3.3 V)*23 *25 昇圧回路用バイアス電圧*26 オールリセットパルス信号 マスタークロック信号 マスタースタート信号 画素出力同期信号 ライン同期信号 フレーム同期信号 アンプ用バイアス電圧*22 電源電圧 (3.3 V) 電源電圧 (3.3 V) グランド シリアル／パラレルインターフェース用リセット信号 シリアル／パラレルインターフェース用データ信号 シリアル／パラレルインターフェース用クロック信号 I/O I O O O O O O O O O I I O O O I I I I I I I I I I I I I I I I I O O O I I I I I I I *22: チップ内部で発生したバイアス電圧をモニタする端子。ノイズを低減するため、各端子とGND間に1 μF程度のコンデンサを挿入 してください。 *23: ノイズを低減するため、各端子とGNDの間に0.1 μF程度のコンデンサと22 μF/25 V程度の電解コンデンサを挿入してください。 *24: Vdd(D)と接続 *25: Vdd(A)と接続 *26: 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_outとGND間に1 μF程度の コンデンサを挿入してください。 7 S11661, S11662 CMOSエリアイメージセンサ 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 入射窓ガラスの表面にゴミや汚れが付着すると画像に黒キズとして現れます。ゴミや汚れを拭き取る場合、乾いた布や綿棒などで こすると静電気発生の原因となります。アルコール類を少量含ませた柔らかい布・紙・綿棒などでゴミや汚れを拭き取り、シミが 残らないように圧搾気体を吹き付けてください。 (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 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) 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 (代表例) 300 °C άȜ·أഽ 260 °C max. άȜ·أഽ - 5 °C 30 s max. ႖ݕ 6 °C/s max. ઌأ 3 °C/s max. أഽ 217 °C 200 °C 150 °C ထح 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、S11661は168 時間以内、S11662は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。 推奨ベーキング条件 使用上の注意 (表面実装型製品)を参照してください。 8 CMOSエリアイメージセンサ S11661, S11662 関連情報 www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_ja.html 注意事項 ・ 製品に関する注意事項とお願い ・ 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 技術資料を用意しています。当社営業までお問い合わせください。 本資料の記載内容は、平成27年10月現在のものです。 ୋ͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུၳ͉ୃ̹̳͛ͥܢͬږਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ ̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮̞̯̺̩ͬږȃ ུୋ͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤ̦ͅอࡉ̯ͦḀ̑̾২̯̹ͦͅાࣣȂུୋ͈ਘၑ̹͉͘య͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બۼܢඤ̜́̽̀͜Ȃ ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ͉̞̀̾ͅٺȂ২̷͉͈ୣ̵̞ͬͭ͘ȃ ུၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ২͈ݺౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭̲̳ͥ͂ͬ͘ȃ ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ ୵రުאਫ਼ ಆ෨ުאਫ਼ ުאނਫ਼ ಎ໐ުאਫ਼ ఱिުאਫ਼ ୌུުאਫ਼ ɧĺĹıĮııIJIJ ɧĴıĶĮıĹIJĸ ɧIJıĶĮıııIJ ɧĵĴıĮĹĶĹĸ ɧĶĵIJĮııĶij ɧĹIJijĮııIJĴ ୵రঌဩߊષIJĮķĮIJIJġĩུྵ୵ర࢙൚రΫσijٴĪ ֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄڠݪĶĮIJijĮIJıġĩࡄڠݪΑ·;ͿͺΫσĸٴĪ ނസࢽߊࡵΦĴĮĹĮijIJġĩࡵΦĴĴ૩ΫσĶٴĪ ຩઐঌಎߊग५ĴijĶĮķġĩུྵຩઐפஜΫσĵٴĪ ఱिঌಎ؇ߊհാijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJıٴĪ ؖঌฎఉߊฎఉפIJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶٴĪ ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı ࡥఘުאଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌߊঌIJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ Cat. No. KMPD1133J03 Oct. 2015 DN 9