s11500-1007 etc kmpd1125j

赤外高感度 CCDエリアイメージセンサ
S11500-1007, S11501-1007S
近赤外域で高感度: QE=40% (λ=1000 nm)、
裏面入射型
S11500-1007、S11501-1007Sは、800 nm以上の近赤外域の感度を向上させた計測用FFT-CCDです。当社独自のレーザ加工技術に
よってCCD裏面にMEMS構造を形成することで、従来品 (S7030/S7031シリーズ)よりも大幅な高感度化を実現しています。
近赤外高感度であることに加え、ビニング動作を行うことにより受光面の高さ方向に長いイメージセンサとして使用できるため、ラ
マン分光器の検出器に適しています。ビニング動作は、外部回路で信号をデジタル的に加算する方法と比べるとS/Nや信号処理速度
において非常に優れています。
S11500-1007、S11501-1007Sの画素サイズは24 × 24 μmで、受光面サイズは24.576 (H) × 2.928 (V) mmです (1024 × 122画素)。なお、
ピン配置・駆動条件は、当社製品S7030/S7031シリーズと同一です。
特長
用途
近赤外高感度: QE=40% (λ=1000 nm)
ラマン分光測光など
画素サイズ: 24 × 24 μm
ライン／ピクセルビニングが可能
MPP動作
分光感度特性 (窓なし時)*1
(Typ. Ta=25 °C)
100
S11500-1007
S11501-1007S
90
80
ၾঊ࢘ၚ (%)
70
60
ਲြ຦
(S7030-1007)
50
40
30
20
ນ࿂වৣ߿CCD
10
0
200
400
600
800
1000
1200
෨ಿ (nm)
KMPDB0325JC
*1: 石英ガラスの分光透過特性により感度は低下します。
浜松ホトニクス株式会社
1
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
構成
S11500-1007
S11501-1007S
24 × 24 μm
1044 × 128
1024 × 122
24.576 × 2.928 mm
2相
2相
1段MOSFETソースフォロア
24ピン セラミックDIP (外形寸法図を参照)
反射防止コーティングサファイア
石英ガラス*2
非冷却
1段電子冷却
項目
画素サイズ (H × V)
全画素数 (H × V)
有効画素数 (H × V)
イメージサイズ (H × V)
垂直クロック
水平クロック
出力回路
パッケージ
窓材
冷却
*2: 樹脂封止
絶対最大定格 (Ta=25 °C)
項目
動作温度*3
保存温度
出力トランジスタドレイン電圧
リセットドレイン電圧
垂直入力ソース電圧
水平入力ソース電圧
垂直入力ゲート電圧
水平入力ゲート電圧
サミングゲート電圧
出力ゲート電圧
リセットゲート電圧
トランスファーゲート電圧
垂直シフトレジスタクロック電圧
水平シフトレジスタクロック電圧
電子冷却素子最大電流*4
電子冷却素子最大電圧
放熱側の最高温度
条件
Tc*5=Th*6=25 °C
Tc*5=Th*6=25 °C
記号
Topr
Tstg
VOD
VRD
VISV
VISH
VIG1V, VIG2V
VIG1H, VIG2H
VSG
VOG
VRG
V TG
VP1V, VP2V
VP1H, VP2H
Imax
Vmax
-
Min.
-50
-50
-0.5
-0.5
-0.5
-0.5
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-10
-
Typ.
-
Max.
+50
+70
+25
+18
+18
+18
+15
+15
+15
+15
+15
+15
+15
+15
3.0
3.6
70
単位
°C
°C
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
A
V
°C
*3:パッケージ温度
*4: 電流値がImax以上になると、ジュール熱によって熱吸収率が低下し始めます。この最大電流Imaxは冷却器を損なわないためのしきい値
ではありませんので注意してください。電子冷却素子を保護し、安定した動作を維持するために、供給電流をこの最大電流の60%以下に
設定してください。
*5: 電子冷却素子の冷却側の温度
*6: 電子冷却素子の放熱側の温度
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。
2
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
動作条件 (MPPモード, Ta=25 °C)
項目
出力トランジスタドレイン電圧
リセットドレイン電圧
出力ゲート電圧
基板電圧
垂直入力ソース
水平入力ソース
テストポイント
垂直入力ゲート
水平入力ゲート
垂直シフトレジスタクロック電圧
水平シフトレジスタクロック電圧
サミングゲート電圧
リセットゲート電圧
トランスファーゲート電圧
外部負荷抵抗
High
Low
High
Low
High
Low
High
Low
High
Low
記号
VOD
VRD
VOG
VSS
VISV
VISH
VIG1V, VIG2V
VIG1H, VIG2H
VP1VH, VP2VH
VP1VL, VP2VL
VP1HH, VP2HH
VP1HL, VP2HL
VSGH
VSGL
VRGH
VRGL
V TGH
V TGL
RL
Min.
18
11.5
1
-9
-9
4
-9
4
-9
4
-9
4
-9
4
-9
20
Typ.
20
12
3
0
VRD
VRD
-8
-8
6
-8
6
-8
6
-8
6
-8
6
-8
22
Max.
22
12.5
5
8
-7
8
-7
8
-7
8
-7
8
-7
24
単位
記号
fc
CP1V, CP2V
CP1H, CP2H
CSG
CRG
CTG
CTE
Vout
Zo
P
Min.
-
Typ.
0.25
3000
180
30
30
75
0.99999
16
3
13
Max.
1
18
4
14
単位
MHz
pF
pF
pF
pF
pF
V
kΩ
mW
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
V
kΩ
電気的特性 (Ta=25 °C)
項目
信号出力周波数
垂直シフトレジスタ容量
水平シフトレジスタ容量
サミングゲート容量
リセットゲート容量
トランスファーゲート容量
電荷転送効率*7
DC出力レベル
出力インピーダンス
消費電力*8
0.99995
14
-
*7: 飽和電荷量の半分のときに測定した、1画素当たりの転送効率
*8: オンチップアンプと負荷抵抗を合わせた消費電力
3
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
電気的および光学的特性 (指定のない場合はTa=25 °C)
項目
記号
Vsat
飽和出力電圧
垂直
水平*9
飽和電荷量
Fw
CCD変換効率
Sv
暗電流 (MPPモード)*10
25 °C
0 °C
DS
読み出しノイズ*11
Nr
ダイナミックレンジ*12
ラインビニング
エリアスキャン
DR
感度不均一性*13
PRNU
λ
感度波長範囲
ポイント欠陥*14
キズ
白キズ
黒キズ
クラスタ欠陥*15
コラム欠陥*16
-
Min.
240
800
1.8
100000
30000
-
Typ.
Fw × Sv
320
1000
2.2
100
10
8
125000
40000
±3
200 ～ 1100
-
Max.
400
40
16
±10
0
10
3
0
単位
V
keμV/ee-/pixel/s
e- rms
%
nm
-
*9: 直線性=±1.5%
*10: 暗電流は、温度が 5～7 °C上昇すると約2倍になります。
*11: 当社製デジタル CCDカメラ C4880を使用 (CDS回路付, 素子温度=-40 °C, 動作周波数=150 kHz)
*12: ダイナミックレンジ = 飽和電荷量／読み出しノイズ
*13: LED光 (ピーク発光波長: 560 nm)を用いて飽和出力の半分のときに測定
感度不均一性 =
固定パターンノイズ (peak to peak)
信号
× 100 [%]
*14: 白キズ
冷却温度 0 °Cで1秒間蓄積したときに、暗電流が1 ke-を超える画素
黒キズ
平均出力画素に比べて感度が半分以下の画素 (測定条件: 飽和電荷量の1/2の出力になる均一光)
*15: 2～9個の連続した画像欠陥
*16: 10個以上の連続した画像欠陥
4
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
暗電流ー温度
窓材の分光透過特性
(Typ.)
1000
(Typ. Ta=25 °C)
100
90
80
100
൫ًၚ (%)
10
1
฽ৣཡগ΋ȜΞͻϋΈ΍έ͹ͼͺ
60
50
40
30
20
0.1
10
0.01
-50
-40
-30
-20
-10
0
10
20
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200
30
‫أ‬ഽ (°C)
෨ಿ (nm)
KMPDB0256JA
KMPDB0110JA
デバイス構造 (外形寸法図において上面からみた概念図)
ခْ࢘ள
Thinning
ခْ࢘ள
23
15
20
21
13
14
2-bevel
22
24
H
1
n
2 ૞࣢੄ႁ
5
4
3
2
12345
4-bevel
V
Thinning
ճഩၠ (e-/pixels/s)
୞‫΄ם‬ρΑௗ
70
12
କ໹ΏέΠ
τΐΑΗ
2
3
4
5
8
V=122
H=1024
10
9
n
4ήρϋ·ْள
11
4ήρϋ·ْள
2 ૞࣢੄ႁ
କ໹ΏέΠτΐΑΗ
6-bevel
6-bevel
ಕ) ࢕වৣ༷̥࢜ͣࡉ̹ાࣣȂକ໹ΏέΠτΐΑΗ͉Si͈࢚̞໐໦ (ະۜ໐໦)́
ໞ̞̳̦ͩͦ̀͘Ȃಿ෨ಿ͈࢕͉ະۜ໐໦͈Siͬ൫ً̱Ȃକ໹ΏέΠτΐΑΉ
਋࢕̯ͦͥ‫خ‬ෝ଻̦̜̳ͤ͘ȃຈါͅ؊̲̀৭࢕͈̈́̓చॐ࣐̩̺̯̞ͬ̽̀ȃ
KMPDC0364JB
5
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
タイミングチャート (ラインビニング)
ಇୟশ‫ۼ‬
(ΏλΛΗ‫)ٳ‬
଒ೄΫΣϋΈ‫ۼܢ‬
(ΏλΛΗ໾)
උ͙੄̱‫( ۼܢ‬ΏλΛΗ໾)
Tpwv
1
2
3..126
P1V
127
128← 122 + 6 (bevel)
Tovr
P2V, TG
Tpwh, Tpws
4..1042 1043
P1H
1
2
1044
3
P2H, SG
Tpwr
RG
OS
D1
D2..D10, S1..S1024, D11..D19
D20
KMPDC0353JA
項目
17
P1V, P2V, TG*
P1H, P2H*17
SG
RG
TG-P1H
パルス幅
上昇／下降時間
パルス幅
上昇／下降時間
デューティ比
パルス幅
上昇／下降時間
デューティ比
パルス幅
上昇／下降時間
オーバーラップ時間
記号
Tpwv
Tprv, Tpfv
Tpwh
Tprh, Tpfh
Tpws
Tprs, Tpfs
Tpwr
Tprr, Tpfr
Tovr
Min.
6
10
500
10
40
500
10
40
100
5
3
Typ.
8
2000
50
2000
50
-
Max.
60
60
-
単位
μs
ns
ns
ns
%
ns
ns
%
ns
ns
μs
*17: 最大パルス振幅の50%のところに対称クロックパルスをオーバーラップさせてください。
6
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
外形寸法図 (単位: mm)
S11500-1007
වৣௗ 28.6*
਋࢕໐ 24.58
22.4 ± 0.30
8.2*
1
22.9 ± 0.30
13
2.928
24
12
2.54 ± 0.13
44.0 ± 0.44
άϋNo.1
ͼϋΟΛ·ΑζȜ·
4.4 ± 0.44
4.8 ± 0.49
3.75 ± 0.44
2.35 ± 0.15
3.0
਋࢕࿂
(24 ×) 0.5 ± 0.05
*ȶௗऺ͈໦࢕൫ًඅ଻ȷ͈Έρέ͈൫ًၚͬ༗બ̳ͥ΀ςͺ
KMPDA0264JA
S11501-1007S
වৣௗ 28.6*
਋࢕໐ 24.58
22.9 ± 0.30
19.0
4.0
1
22.4 ± 0.30
13
2.928
12
2.54 ± 0.13
44.0 ± 0.44
52.0
60.0 ± 0.30
άϋNo. 1
ͼϋΟΛ·ΑζȜ·
਋࢕࿂
7.7 ± 0.68
6.92 ± 0.63
6.32 ± 0.63
1.0
4.89 ± 0.15
ഩঊ႖‫ݕ‬ளঊ
3.0
8.2*
24
(24 ×) 0.5 ± 0.05
*ȶௗऺ͈໦࢕ۜഽඅ଻ȷ͈Έρέ͈൫ًၚͬ༗બ̳ͥ΀ςͺ
KMPDA0328JA
7
CCDエリアイメージセンサ
S11500-1007, S11501-1007S
ピン接続
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
記号
RD
OS
OD
OG
SG
P2H
P1H
IG2H
IG1H
ISH
TG*18
P2V
P1V
SS
ISV
IG2V
IG1V
RG
S11500-1007
機能
リセットドレイン
出力トランジスタソース
出力トランジスタドレイン
出力ゲート
サミングゲート
CCD水平レジスタ クロック-2
CCD水平レジスタ クロック-1
テストポイント (水平入力ゲート-2)
テストポイント (水平入力ゲート-1)
テストポイント (水平入力ソース)
トランスファーゲート
CCD垂直レジスタ クロック-2
CCD垂直レジスタ クロック-1
基板 (GND)
テストポイント (垂直入力ソース)
テストポイント (垂直入力ゲート-2)
テストポイント (垂直入力ゲート-1)
リセットゲート
記号
RD
OS
OD
OG
SG
P2H
P1H
IG2H
IG1H
ISH
TG*18
P2V
P1V
Th1
Th2
PP+
SS
ISV
IG2V
IG1V
RG
S11501-1007S
機能
リセットドレイン
出力トランジスタソース
出力トランジスタドレイン
出力ゲート
サミングゲート
CCD水平レジスタ クロック-2
CCD水平レジスタ クロック-1
テストポイント (水平入力ゲート-2)
テストポイント (水平入力ゲート-1)
テストポイント (水平入力ソース)
トランスファーゲート
CCD垂直レジスタ クロック-2
CCD垂直レジスタ クロック-1
サーミスタ
サーミスタ
電子冷却素子 (-)
電子冷却素子 (+)
基板 (GND）
テストポイント (垂直入力ソース)
テストポイント (垂直入力ゲート-2)
テストポイント (垂直入力ゲート-1)
リセットゲート
備考
(標準動作)
+12 V
RL=22 kΩ
+20 V
+3 V
P2Hと同タイミング
-8 V
-8 V
RDに接続
P2Vと同タイミング
GND
RDに接続
-8 V
-8 V
*18: 垂直レジスタと水平レジスタ間の分離ゲート。標準動作ではTGにP2Vと同じパルスを入力してください。
8
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
内蔵電子冷却素子の仕様 (S11501-1007S, Typ.)
項目
内部抵抗
最大熱吸収*19
記号
Rint
Qmax
条件
Ta=25 °C
仕様
1.2
5.1
単位
Ω
W
*19: 最大電流をセンサに供給したときに、 電子冷却素子に生じる温度差を補正する理論的な熱吸収レベルです。
(Typ. Ta=25 °C)
7
ഩգȽഩၠ
CCD ‫أ‬ഽȽഩၠ
20
5
10
4
0
3
-10
2
-20
1
-30
0
0
2
1
3
4
CCD‫أ‬ഽ (°C)
ഩգ (V)
6
30
-40
ഩၠ (A)
KMPDB0179JA
内蔵温度センサの仕様 (S11501-1007S)
(Typ.)
1 MΩ
CCDチップと同じパッケージにサーミスタチップが内蔵されて
おり、動作中のCCDチップ温度をモニタします。
このサーミスタの抵抗値と絶対温度の関係は次式で表されます。
RT1: 絶対温度T1 [K]のときの抵抗値
RT2: 絶対温度T2 [K]のときの抵抗値
BT1/ T2: B定数 [K]
೷ࢯ
RT1 = RT2 × exp BT1/ T2 (1/T1 – 1/T2)
100 kΩ
使用しているサーミスタの特性は以下のとおりです。
R298=10 kΩ
B298/323=3450 K
10 kΩ
220
230
240
250
260
270
280
290
300
‫أ‬ഽ (K)
KMPDB0111JB
9
CCDエリアイメージセンサ
S11500-1007, S11501-1007S
使用上の注意 (静電対策)
・ CCDを取り扱う作業者は、必ずリストバンドを装着し、静電気防止対策のされた作業服・手袋・靴などを着用してください。リス
トバンドは、必ず人体側に保護抵抗 (1 MΩ程度)入りのものを使用し、接地してください。保護抵抗がない場合は、漏電によって感
電する恐れがあり、非常に危険です。
・ 静電気を帯びる可能性のある作業台の上にセンサを直接置かないでください。
・ 作業台や床には、静電気を放電させるためのアース線を接続してください。
・ センサを取り扱うピンセットやはんだごてなどの道具にもアースをとるようにしてください。
上記の静電対策は必ずしもすべて行う必要はありません。発生する障害の程度に応じて対策を施してください。
素子の冷却・昇温時の温度勾配速度
外付け冷却器でCCDを冷却する場合は、素子の冷却・昇温時の温度勾配速度を5 K/分以下になるように設定してください。
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
・イメージセンサ／使用上の注意
技術情報
・FFT-CCDエリアイメージセンサ／技術資料
・イメージセンサ／用語の解説
マルチチャンネル検出ヘッド C7040, C7041
特長
C7040: S7030シリーズ、S11500-1007用
C7041: S7031シリーズ、S11501-1007S用
エリアスキャンまたはラインビニング動作
読み出し周波数: 250 kHz
読み出しノイズ: 20 e- rms
ΔT=50 °C (ΔTは冷却方法により異なります。)
入力
マスタースタート
記号
VD1
VA1+
VA1VA2
VD2
Vp
VF
φms
マスタークロック
φmc
印加電圧
仕様
+5 Vdc, 200 mA
+15 Vdc, +100 mA
-15 Vdc, -100 mA
+24 Vdc, 30 mA
+5 Vdc, 30 mA (C7041)
+5 Vdc, 2.5 A (C7041)
+12 Vdc, 100 mA (C7041)
HCMOSロジックコンパチブル
HCMOSロジックコンパチブル,
1 MHz
10
S11500-1007, S11501-1007S
CCDエリアイメージセンサ
マルチチャンネル検出器ヘッド用コントローラ　C7557-01
特長
マルチチャンネル検出器ヘッドの制御とデータ収集を
行うためのコントローラ
付属のソフトウェアを使用することにより、USBインター
フェースを通して簡易に制御およびデータ収集が可能
接続図
ΏλΛΗ*
ΗͼηϋΈΩσΑ
ACΉȜήσ (100ȡ240 V, C7557-01ͅັ௺)
Trig.
őŐŘņœ
୺ဥΉȜήσ
(C7557-01ͅັ௺)
ŔŊňŏłōġŊİŐ
USB
ΉȜήσ
(C7557-01ͅັ௺)
ŕņġńŐŏŕœŐōġŊİŐ
ͼιȜΐΓϋ΍
+
ζσΙΙλϋΥσ
࠿੄‫ܕ‬ΰΛΡ
C7557-01
PC [Windows 7 (32-bit)]
(USB 2.0)
*ġΏλΛΗ͉̈́̓ဥփ̵̱̞̀ͭ͘ȃ
KACCC0402JC
本資料の記載内容は、平成27年12月現在のものです。
ୋ຦͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུ঩ၳ͉ୃ‫̹̳͛ͥܢͬږ‬૥ਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ
̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋ຦ͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ੥̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮ͬ‫̞̯̺̩෇ږ‬ȃ
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Cat. No.KMPD1125J05 Dec. 2015 DN
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