InGaAsリニアイメージセンサ G11608シリーズ 広い感度波長範囲の近赤外イメージセンサ (0.5 ～ 1.7 μm) G11608シリーズは、近赤外マルチチャンネル分光測光用に設計されたInGaAsリニアイメージセンサです。短波長高感度タ イプInGaAsフォトダイオードアレイ、CMOSチップ上に形成されたチャージアンプアレイ、シフトレジスタ、およびタイ ミング発生回路で構成されています。チャージアンプアレイはCMOSトランジスタで構成され、InGaAsフォトダイオード アレイの各画素に接続されています。各画素からの信号は電荷蓄積モードで読み出されるため、広い感度波長範囲で高い 感度と安定した動作が得られます。 CMOSチップ上の信号処理回路は、外部電圧によって2種類の変換効率 (CE: Conversion Efficiency)から選択できます。 特長 用途 広い感度波長範囲 (0.5～1.7 μm) 近赤外マルチチャンネル分光測光 低ノイズ 放射温度計 2種類の変換効率から選択可能 非破壊検査装置 飽和対策回路を内蔵 CDS (Correlated Double Sampling)回路*1を内蔵 サーミスタ内蔵 簡単動作 (タイミング発生回路を内蔵*2) 高分解能: 25 μmピッチ (G11608-512DA) *1: チャージアンプでは、積分容量をリセットする際に発生するリセットノイズが支配的になります。しかし、リセット直後の信号をホールドし て差をとるCDS回路により、リセットノイズを大幅に低減しています。 *2: シフトレジスタを動作させる際に、従来はイメージセンサの外部からPLD (Programmable Logic Device)などにより、複数のタイミングを入 力していました。本イメージセンサは、タイミング発生用のCMOS回路を内蔵しています。CLKとRESETを入力するだけで、すべてのタイミ ングをイメージセンサ内部で発生します。 セレクションガイド 型名 G11608-256DA G11608-512DA 冷却 イメージサイズ (mm) 総画素数 有効画素数 専用駆動回路 非冷却 12.8 × 0.50 256 512 256 512 C11513-01 構成 項目 G11608-256DA G11608-512DA 画素サイズ [μm (H) × μm (V)] 50 × 500 25 × 500 画素間ピッチ (μm) 50 25 パッケージ 窓材 22ピンセラミック 硼珪酸ガラス (反射防止コーティングなし) 浜松ホトニクス株式会社 1 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ V 受光部拡大図 (単位: μm) x H ْளତ x H V 256 30 50 500 512 10 25 500 KMIRC0057JA ブロック図 CLK RESET ΗͼηϋΈอٝႹ Vdd Vss INP PDN Vinp Fvref Cf_select ΨͼͺΑอٝႹ AD_sp AD_trig ΏέΠτΐΑΗ ͺΡτΑΑͼΛΙ උ͙̱ٝႹ ΙλȜΐͺϋί + ϋίσ&γȜσΡٝႹ CMOS IC Video InGaAsέΠΘͼȜΡͺτͼ أഽκΣΗ KMIRC0058JA 2 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ 絶対最大定格 項目 記号 Vdd, INP, Fvref Vinp, PDN Vφ V(RES) Vcfsel Topr Tstg Pth 供給電圧 クロックパルス電圧 リセットパルス電圧 ゲイン選択端子電圧 動作温度*3 保存温度*3 はんだ付け条件 サーミスタ許容損失 条件 Min. Typ. Max. 単位 Ta=25 °C -0.3 - +6 V Ta=25 °C Ta=25 °C Ta=25 °C 結露なきこと 結露なきこと -0.3 -0.3 -0.3 -10 -20 260 °C以下、5秒以内 - +6 +6 +6 +60 +70 V V V °C °C mW - 400 *3: 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。 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。 推奨端子電圧 (Ta=25 °C) 項目 電源電圧 差動リファレンス電圧 ビデオラインリセット電圧 入力段アンプリファレンス電圧 フォトダイオードカソード電圧 グランド High クロックパルス電圧 Low High リセットパルス電圧 Low 記号 Vdd Fvref Vinp INP PDN GND Vφ V(RES) Min. 4.7 1.1 3.9 3.9 3.9 4.7 0 4.7 0 Typ. 5.0 1.2 4.0 4.0 4.0 0 5.0 0 5.0 0 Max. 5.3 1.3 4.1 4.1 4.1 5.3 0.4 5.3 0.3 単位 V V V V V V Min. 0.1 0.1 9.0 - Typ. 45 85 1 f 4.0 1.2 Fvref 5 Vdd GND 10.0 3950 Max. 80 120 1 1 1 1 5 5 11.0 - 単位 V V 電気的特性 (Ta=25 °C) 項目 G11608-256DA G11608-512DA 消費電流 動作周波数 ビデオデータレート ビデオ出力電圧 High Low 出力オフセット電圧 出力インピーダンス AD_trig, AD_sp パルス電圧 サーミスタ抵抗 サーミスタB定数*4 High Low 記号 I(Vdd) Ifvref Ivinp Iinp Ipdn fop DR VH VL Vos Zo Vtrig, Vsp Rth B mA mA mA mA mA MHz MHz V V V kΩ V kΩ K *4: T1=25 °C, T2=50 °C 3 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ 電気的および光学的特性 (Ta=25 °C, Vdd=5 V, INP=Vinp=PDN=4 V, Fvref=1.2 V, Vφ=5 V, f=1 MHz) 項目 感度波長範囲 最大感度波長 受光感度 変換効率*5 記号 λ λp S CE 感度不均一性*6 λ=λp Cf=10 pF Cf=1 pF PRNU 飽和電荷量 Qsat 飽和出力電圧 Vsat G11608-256DA 暗出力 G11608-512DA G11608-256DA 暗電流 G11608-512DA 暗出力 (暗電流)の温度係数 読み出しノイズ* 条件 7 ダイナミックレンジ 不良画素*8 CE=16 nV/eCE=160 nV/e- VD CE=16 nV/e- ID CE=16 nV/e- - CE=16 nV/eCE=16 nV/eCE=160 nV/eCE=16 nV/eCE=16 nV/e- N D - Min. 0.8 168 16.8 2.7 -1 -0.5 -10 -5 6750 - Typ. 0.5～1.7 1.55 1.0 16 160 ±3 175 17.5 2.8 ±0.1 ±0.05 ±1 ±0.5 1.1 200 300 14000 - Max. ±5 1 0.5 10 5 400 500 1 単位 μm μm A/W nV/e% MeV V/s pA 倍/°C μV rms % *5: 変換効率の切り替えについてはピン接続参照 *6: 飽和の50%、積分時間 10 ms、ダーク出力を減算後に測定、先頭画素と最終画素は除く *7: CE=16nV/e-のとき積分時間 10 ms、CE=160 nV/e-のとき積分時間 1 ms *8: 感度不均一性、読み出しノイズ、暗電流が規格外の画素 等価回路 PDN Cf_select S/H VIDEO INP Fvref έΠΘͼȜΡͺτͼ ΙλȜΐͺϋίͺτͼ CMOSඋ͙̱ٝႹ KMIRC0049JA 4 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ タイミングチャート (各ビデオライン) CLK RESET ୟশ( ۼ୭) 5 CLK ήρϋ· ୟশ( ۼष) 5 CLK AD_sp AD_trig 256 CLK VIDEO 1 tf(clk) CLK 2 255 256 tr(clk) tpw(clk) tr(res) tf(res) RESET KMIRC0059JA tpw(res) KMIRC0065JA 項目 クロックパルス幅 クロックパルス上昇／下降時間 High リセットパルス幅 Low リセットパルス上昇／下降時間 記号 tpw(clk) tr(clk), tf(clk) tpw(res) tr(res), tf(res) Min. 60 0 6 284 0 Typ. 500 20 20 Max. 5000 30 30 単位 ns ns clocks ns 5 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ 接続例 CLK ΩσΑ ΐͿΥτȜΗ AD_sp ΨΛέͺϋί RESET AD_trig ΨΛέͺϋί Cf_select 1 ϋΠυȜρ ADC Cf_select 2 INP PDN ഩ࡙ഩգ Vinp Fvref Vdd VIDEO ΨΛέͺϋί GND KMIRC0056JA 分光感度特性 (代表例) 窓材の分光透過特性 (代表例) (Ta=25 °C) 1.2 (Ta=25 °C) 100 90 80 70 0.8 ൫ًၚ (%) ۜഽ (A/W) 1.0 0.6 0.4 60 50 40 30 20 0.2 10 0 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 ෨ಿ (μm) 0 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 ෨ಿ (μm) KMIRB0057JC KMIRB0058JA 6 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ 直線性変動率 20 (Td=25 ˚C, Vdd=5 V, INP=Vinp=PDN=4 V, Fvref=1.2 V, f=1 MHz, CE=16 nV/eˉ) 15 ೄ་൲ၚ (%) 10 5 0 -5 -10 -15 -20 1 10 100 1000 10000 ႁഩգ (mV) KMIRB0091JA サーミスタの温度特性 (Typ.) ȜηΑΗࢯ (kΩ) 1000 100 10 1 -10 (Typ.) أഽ -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 0 10 20 30 40 50 ȜηΑΗࢯ (kΩ) 53.0 41.2 32.1 25.1 19.8 15.7 12.5 10.0 8.06 6.53 5.32 4.36 3.59 2.97 2.47 60 أഽ (°C) KMIRB0059JA 7 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ 外形寸法図 (単位: mm) 3.0 ± 0.3 31.8 ± 0.35 23.0 ± 0.3 ȜηΑΗ 1.3 ± 0.15 256 or 512 ch ௗ 10 11 άϋNo. G11608-256DA G11608-512DA NC AD_sp_EVEN 1 NC RESET_EVEN 2 NC AD_trig_EVEN 3 NC NC 4 Cf_select2 Cf_select2 5 Cf_select1 Cf_select1 6 ȜηΑΗ ȜηΑΗ 7 ȜηΑΗ ȜηΑΗ 8 CLK_EVEN NC 9 Fvref Fvref 10 VIDEO_EVEN NC 11 VIDEO_ODD VIDEO 12 Vinp Vinp 13 CLK_ODD CLK 14 PDN* PDN* 15 INP* INP* 16 GND GND 17 Vdd Vdd 18 NC NC 19 AD_trig AD_trig_ODD 20 RESET RESET_ODD 21 AD_sp AD_sp_ODD 22 ΙΛίऺৗ: InGaAs ΩΛΉȜΐऺৗ: ΓρηΛ· ςȜΡੜၑ: Ni/AuιΛ΅ ςȜΡऺৗ: FeNiࣣ߄ ௗऺऺৗ: ៹߾ॸ΄ρΑ ௗऺߠ୬ၚ: nd=1.47 * PDN͂INP͉PDN͂൳ഩպ̱̩̺̯̞̀ͅȃ ௗऺ࢚̯: 0.75 ± 0.05 mm PDN͂INP͉൳͈֚ഩգ࡙̥̱ͣ̀ݯރ ARȜΠ: ̱̈́ ঊͬۼౣ၁̳̭ͥ͂ͬଔ̱̳͘ȃ ௗऺ໑গ༹: ਏড୪ ໐ಎୈഽ: ±0.3 (ΩΛΉȜΐಎͬܖ) ໐ٝഢୈഽ: ±5 ° (ΩΛΉȜΐಎͬܖ) ໐ 4±1 3.0 ± 0.3 1 2 ͼϋΟΛ·Α ζȜ· 0.25 ± 0.05 1 ch 25.4 ± 0.3 13 12 ࿂ 20.0 ± 0.35 25.7 ± 0.3 22 21 25.3 ± 0.3 0.75 ± 0.05 (ௗ) 0.51 ± 0.05 25.4 ± 0.15 2.54 ± 0.15 KMIRA0024JB ピン接続 端子名 入出力 PDN 入力 AD_sp Cf_select1, 2 サーミスタ AD_trig 出力 入力*8 出力 出力 RESET 入力 CLK 入力 INP 入力 Vinp 入力 Fvref 入力 VIDEO Vdd GND 出力 入力 入力 機能および推奨接続 InGaAsフォトダイオードのカソードバイアス端子。INPと同電位にしてく ださい。 A/D変換用のデジタルスタート信号 CMOSチップ上のフィードバック容量 (積分容量)を選択する信号 パッケージ内部の温度モニタ用サーミスタ A/D変換用のサンプリング同期信号 CMOSチップ上のチャージアンプのフィードバック容量を初期化するための リセットパルス。このパルスのHigh期間によって蓄積時間が決まります。 CMOSシフトレジスタを動作させるためのクロックパルス 入力段アンプリファレンス電圧。CMOSチップ上の信号処理回路を動作さ せるための供給電源です。PDNと同電位にしてください。 ビデオラインリセット電圧。CMOSチップ上の信号処理回路を動作させる ための供給電源です。 差動アンプリファレンス電圧。CMOSチップ上の信号処理回路を動作させ るための供給電源です。 差動アンプ出力。アナログビデオ信号です。 CMOSチップ上の信号処理回路を動作させるための供給電源 (+5 V) CMOSチップ上の信号処理回路用グランド (0 V) 備考 4.0 V 0～5 V 0 Vまたは5 V 0～5 V 0～5 V 0～5 V 4.0 V 4.0 V 1.2 V 1.2～4.0 V 5V 0V *8: 変換効率はCf_select端子への供給電圧によって以下のように決定されます。 変換効率 16 nV/e- (Cf=10 pF) 160 nV/e- (Cf=1 pF) Cf_select1 High High Cf_select2 High Low Low: 0 V (GND), High: 5 V (Vdd) 8 InGaAs リニアイメージセンサ G11608 シリーズ 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。 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 ・ 安全上の注意 ・ イメージセンサ／使用上の注意 技術情報 ・ InGaAsリニアイメージセンサ／技術資料 ・ イメージセンサ／用語の解説 本資料の記載内容は、平成28年3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 ୵రঌဩߊಎ؇ĴĮijĮIJġဩίρΎIJIJٴ ֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄڠݪĶĮIJijĮIJıġĩࡄڠݪΑ·;ͿͺΫσĸٴĪ ނസࢽߊࡵΦĴĮĹĮijIJġĩࡵΦĴĴ૩ΫσĶٴĪ ຩઐঌಎߊग५ĴijĶĮķġĩུྵຩઐפஜΫσĵٴĪ ఱिঌಎ؇ߊհാijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJıٴĪ ؖঌฎఉߊฎఉפIJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶٴĪ ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı ࡥఘުאଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌߊঌIJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ Cat. No. KMIR1020J04 Mar. 2016 DN 9