CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ S11639-01等用 C13015-01は当社製CMOSリニアイメージセンサ S11639-01等用に開発された駆動回路です。USB 2.0インターフェースを用いて C13015-01とPCを接続することにより、PCからC13015-01を制御して、センサのアナログビデオ信号を16-bit デジタル出力に変換 した数値データをPCに取り込むことができます。C13015-01はセンサを駆動するセンサ基板、センサ基板の駆動とPCとのデータ通 信を行うインターフェース基板の2つから構成されています。2つの基板はフレキシブルケーブルで接続されています。センサ基板は 小型化され、光学系に配置しやすくなっています。また、インターフェース基板には外部トリガ入出力コネクタが付いており、外部機 器との同期動作が可能です。本製品には、Windows 7 (32-bit, 64-bit)上で動作するアプリケーションソフトウェア (DcIc-USB)を付 属しており、PCからC13015-01を容易に制御することが可能です。また、C13015-01用の制御プログラムをユーザーで独自にプロ グラミングするためのDLLも付属しています。 特長 用途 16-bit A/D変換器内蔵 分光器 小型センサ基板: 光学系に配置しやすい CMOSリニアイメージセンサ S11639-01等の制御およびデータ取得 インターフェース: USB 2.0 外部同期動作が可能 単一電源：USBバスパワー (DC +5 V) C13015-01には、以下のCMOSリニアイメージセンサが適応します。なお、C13015-01にはセンサを付属していません。 型名 画素数 有効画素数 S11639-01 S11638 S12706 S13496 2048 × 1 2048 × 1 4096 × 1 4096 × 1 2048 × 1 2048 × 1 4096 × 1 4096 × 1 画素サイズ (μm) 14 × 200 14 × 42 7×7 7 × 200 イメージサイズ [mm (H) × mm (V)] 28.672 × 0.200 28.672 × 0.042 28.672 × 0.007 28.672 × 0.200 構成 項目 出力タイプ A/D分解能 インターフェース 仕様 デジタル 16 USB 2.0 浜松ホトニクス株式会社 単位 bit - 1 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 絶対最大定格 項目 電源電圧 入力信号電圧*1 動作温度 保存温度 記号 Vdd Vi Topr Tstg 条件 Ta=25 °C Ta=25 °C 定格値 0 ～ +6.0 0 ～ +Vdd 0 ～ +50 -20 ～ +70 結露なきこと*2 結露なきこと*2 単位 V V °C °C *1: トリガ入力 *2: 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。 電気的特性 (Ta=25 °C) 項目 読み出し周波数 ラインレート*3 変換ゲイン Highレベル トリガ出力電圧 Lowレベル Highレベル トリガ入力電圧 Lowレベル 消費電流 スタートパルスHigh期間*4 *6 スタートパルス周期*4 *7 記号 fop Gc 条件 ゲイン=1 - Vdd=+5 V - Vdd=+5 V Ic thp(ST) tpi(ST) Min. 3.8 +3.5 10 2500 Typ. 10 28 300 - Max. 4 Vdd 0.6 Vdd 1.5 500 tpi(ST) - 200 4294967295 単位 MHz kHz μV/ADU V V V V mA クロック*5 クロック*5 *3: 駆動回路の内部動作タイミングによって決まるラインレートの理論値です。センサの仕様で定義されるラインレートとは異なります。また、 この値はUSB 2.0のポートを介してPCにデータを取り込む一連の処理のレート (システムレート)とは異なります。 *4: thp(ST) < tpi(ST) *5: 1 クロック=1/fop *6: Max.値は、同期モードがInternal mode、External edge mode、External gate modeのときに存在します。 *7: Max.値は、同期モードがInternal modeとExternal gate modeのときに存在します。 電気的および光学的特性 (Ta=25 °C) S11639-01実装時 項目 読み出しノイズ 飽和出力 ダイナミックレンジ*8 記号 Nread Dsat DR Min. - Typ. 14 56000 4000 Max. 65535 - 単位 ADU rms ADU - 記号 Nread Dsat DR Min. - Typ. 20 31500 1600 Max. - 単位 ADU rms ADU - 記号 Nread Dsat DR Min. - Typ. 33 55700 1700 Max. - S11638実装時 項目 読み出しノイズ 飽和出力 ダイナミックレンジ*8 - S12706実装時 項目 読み出しノイズ 飽和出力 ダイナミックレンジ*8 - 単位 ADU rms ADU - *8: DR=Dsat/Nread 2 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 S13496実装時 項目 読み出しノイズ 飽和出力 ダイナミックレンジ*8 Min. - 記号 Nread Dsat DR Typ. 16 58300 3600 Max. - 単位 ADU rms ADU - *8: DR=Dsat/Nread 機能 機能 トリガモード変更 ゲイン調整 説明 以下のトリガモードがあります。各モードのタイミングの詳細についてはタイミングチャート (P.4)の 「トリガモード」を参照してください。 ・Internal mode ・External edge mode ・External level mode ・External gate mode ゲインは1～6の範囲で設定可能です。設定ゲインは以下の式にて算出されます。デフォルトはゲイン=1 です。 6 ゲイン= 1 + 5 63 - G 63 G: 0～63の6-bitの値 オフセットは-255～+255の範囲で設定可能です。1 step当たりのオフセット増加分は約1.2 mVで す。オフセットの設定は、C13015-01内部のレジスタに9-bit 値を書き込んで行います。9-bit 値の最 上位ビット (MSB) が0 の場合のオフセットは正の値、1の場合のオフセットは負の値になります。 MSB以外のビット値がオフセットの大きさになります。なお、オフセット回路が増幅器の前段に配置 されているため、実際のオフセット値は、上記で設定したオフセット値 × ゲインになります。 STパルスのHigh期間を変更することで、センサの蓄積時間を変更します。 最大値は、Internal modeとExternal gate modeのときに存在します。 ( オフセット調整 蓄積時間変更 スタートパルス周期変更 ) ブロック図 [C13015-01] [S11639-01̈́̓] VDD START, CLK ഩ࡙ ഩ࡙ τασ་۟ܕ +5.0 V ⇔ +3.3 V +5 V CPU&USB ଷࢄ USB bus power USB VIDEO ΨΛέ CMOS sensor AFE (A/D་۟)ܕ Γϋܖโ ΗͼηϋΈ ٝႹ 16 Trigger IN Trigger OUT ͼϋΗȜέͿȜΑܖโ έτ΅ΏήσΉȜήσ KACCC0807JA 3 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 タイミングチャート センサ駆動タイミング センサの駆動タイミングにおいて変更できるパラメータは、STパルス幅 thp(ST)と1ライン周期 tpi(ST)の2つです。後述するInternal mode、 External edge mode、External gate modeにおけるthp(ST)、tpi(ST)の設定可能範囲については電気的特性 (P.2)を参照してください。 S11639-01を接続した場合のT1、T2、T3のタイミングは以下のようになります。 ಇୟশۼ T1 T2 CLK ST Video thp(ST) tlp(ST) tpi(ST) T3 KACCC0780JA T1=4CLK T2=52CLK T3=87CLK (1CLK=0.1 μs) 蓄積時間=thp(ST) + 48CLK 以下の条件を満たす必要があります。 tpi(ST) > thp(ST) トリガモード Internal mode PCからのStartコマンドを検出すると、センサの蓄積を開始し、取得した画像データをPCに出力します。 ρͼϋਔܢ Start Stop Sensor integration Sensor output Camera output Video data Video data Video data Video data Video data Video data KACCC0775JA 4 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 External edge mode 外部から入力されるトリガのエッジに同期して、センサの蓄積制御を行います。回路がStartコマンドを検出した状態で、外部トリガが入力され るとセンサから出力された画像データをPCへ送信します。 Trigger input Start Stop Sensor integration Video data Sensor output Video data Video data Video data Camera output KACCC0776JA External level mode 蓄積時間とライン転送周期の制御を外部トリガによって行います。 Start Stop Trigger input Sensor integration Video data Sensor output Video data Video data Video data Camera output KACCC0777JA External gate mode 外部トリガが有効な期間のみ蓄積を行います。 Trigger input ρͼϋਔܢ Start Stop Sensor integration Sensor output Camera output Video data Video data Video data Video data Video data Video data KACCC0778JA 5 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 外形寸法図 (単位: mm) センサ基板 [Γϋ৾ັ࿂] (4.2) ͼϋΟΛ·ΑζȜ· 80 ± 0.3 1.6 ± 0.19 (12.1) (3) (1.9) 20 ± 0.1 30 ± 0.3 70 ± 0.1 (4×) ϕ3.2 (12.3) インターフェース基板 (7.1) 80 ± 0.3 1.6 ± 0.19 (2) 50 ± 0.1 60 ± 0.3 (65) 70 ± 0.1 (12.3) (4×) ϕ3.2 ঐা̧̈́ओ͉Ȃ JIS B 0408-B̴ͥͅ KACCA0373JA 質量: 約 40 g (フレキシブルケーブルを含む。センサは含まない) 6 C13015-01 CMOSリニアイメージセンサ用駆動回路 接続例 USB 2.0 PC ٸ໐Πς΄වႁ ٸ໐Πς΄ႁ ΩσΑΐͿΥτȜΗ τȜΎ࡙ [C13015-01] KACCC0808JA 付属品 ・CD-ROM (取扱説明書、アプリケーションソフトウェア、DLLファイルを含む) ・USB (Mini B)ケーブル ・センサ基板、インターフェース基板接続用フレキシブルケーブル 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 関連製品のデータシート 当社ウェブ (www.hamamatsu.com)にて公開 ・CMOSリニアイメージセンサ S11639-01 ・CMOSリニアイメージセンサ S11638 ・CMOSリニアイメージセンサ S12706 ・CMOSリニアイメージセンサ S13496 本資料の記載内容は、平成28年5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. KACC1240J02 May 2016 DN 7