CMOSリニアイメージセンサ S11105シリーズ 高速ビデオデータレート: 50 MHz S11105シリーズは、ビデオデータレート 50 MHzを実現したCMOSリニアイメージセンサです。パッケージは、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 ビデオデータレート: 50 MHz max. 位置検出 画素サイズ: 12.5 × 250 μm 各種イメージ読み取り 512 画素 全画素同時蓄積 蓄積時間の可変機能付き (電子シャッタ機能) 単一5 V電源動作 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 2種類のパッケージを用意 DIPタイプ: S11105 表面実装型: S11105-01 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 画素サイズ 受光面長 パッケージ 窓材 単位 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 -30 ～ +60 -40 ～ +85 ピーク温度 240 °C、2回 (P.9参照) 単位 V V V °C °C - *1: 結露なきこと *2: S11105-01 *3: JEDEC level 5 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 S11105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 クロックパルス電圧 スタートパルス電圧 Highレベル Lowレベル Highレベル Lowレベル V(CLK) V(ST) Min. 4.75 3 0 3 0 Typ. 5 Vdd Vdd - Max. 5.25 Vdd + 0.25 0.3 Vdd + 0.25 0.3 単位 V V V V V Min. - Typ. 5 5 Max. - 単位 pF pF Typ. f(CLK) 90 Max. 50 M 260 140 単位 Hz Hz Ω mA 入力端子容量 (Ta=25 °C, Vdd=5 V) 項目 クロックパルス入力端子容量 スタートパルス入力端子容量 記号 C(CLK) C(ST) 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 出力インピーダンス 消費電流*2 *3 記号 f(CLK) VR Zo I Min. 1M 70 60 *2: f(CLK)=50 MHz *3: クロックパルス周波数が速くなると、消費電流は増加します。f(CLK)=1 MHzでは消費電流=70 mA typ.となります。 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)=50 MHz] 項目 感度波長範囲 最大感度波長 受光感度*4 変換効率*5 暗出力電圧*6 飽和出力電圧*7 読み出しノイズ ダイナミックレンジ1*8 ダイナミックレンジ2*9 出力オフセット電圧 感度不均一性*4 *10 記号 λ λp R CE Vd Vsat Nr DR1 DR2 Vo PRNU Min. 0 0.7 0.5 0.6 - Typ. 400 ～ 1000 680 40 0.6 1.0 1.3 2.5 520 1300 1.2 ±8 Max. 3.5 1.9 4.5 1.8 ±15 単位 nm nm V/(lx·s) μV/emV V mV rms 倍 倍 V % *4: 2856 K, タングステンランプ *5: 1電子当たりに発生する出力電圧 *6: 蓄積時間 Ts=10 ms *7: Voとの電圧差 *8: DR1= Vsat / Nr *9: DR2= Vsat / Vd 蓄積時間 Ts=10 ms 暗出力電圧は蓄積時間に比例するため、蓄積時間が短い方がダイナミックレンジは広がります。 *10: 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入射した場合の出力不均一性で、両端の3画素を除いた506画素で次 のように定義します。 PRNU= ∆X / X × 100 (%) X: 全画素の出力の平均, ∆X: 最大または最小出力とXとの差 2 S11105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 0 400 600 800 1000 ෨ಿ (nm) KMPDB00309JC ブロック図 ΏέΠτΐΑΗ Trig CLK ST ΗͼηϋΈ อٝႹ EOS γȜσΡယၾٝႹ Video ΙλȜΐͺϋίͺτͼ έΠΘͼȜΡͺτͼ ΨͼͺΑ อٝႹ KMPDC0479JA 3 S11105シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 1画素の出力波形 Videoの取り込みタイミングは、Trigの立ち下がりとなります。 f(CLK)=VR=50 MHz CLK 5 V/div. GND Trig 5 V/div. GND 2.5 V (გႁഩգ=1.3 V) Video 1.2 V (ႁέΓΛΠഩգ) 1 V/div. GND 5 ns/div. f(CLK)=VR=1 MHz CLK 5 V/div. GND Trig 5 V/div. GND 2.7 V (გႁഩգ=1.3 V) Video 1.4 V (ႁέΓΛΠഩգ) 1 V/div. GND 200 ns/div. 4 S11105シリーズ CMOSリニアイメージセンサ タイミングチャート 1 2 3 17 18 19 46 47 48 49 50 51 CLK ಇୟশۼ tlp(ST) ST thp(ST) tpi(ST) 512 1 512 Video Trig EOS tr(CLK) tf(CLK) CLK 1/f(CLK) ST tr(ST) tf(ST) thp(ST) tlp(ST) tpi(ST) KMPDC0322JC 項目 スタートパルス周期 スタートパルスHigh期間*11 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 クロックパルス上昇／下降時間 記号 tpi(ST) thp(ST) tlp(ST) tr(ST), tf(ST) tr(CLK), tf(CLK) Min. 58/f(CLK) 6/f(CLK) 52/f(CLK) 0 45 0 Typ. 5 50 5 Max. 100 m 7 55 7 単位 s s s ns % ns *11: 蓄積時間はSTのHigh期間に相当します。 STがLowになった直後のCLKの立ち上がりでシフトレジスタの動作が開始します。 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。 Videoの1 ch目は、STがLowになってから最初のTrigを1個目とすると、49個目のTrigの立ち下がりでVideoを取り込みます。 5 CMOSリニアイメージセンサ S11105シリーズ 動作例 512 chのすべてを出力させる場合 クロックパルス周波数を最大 (ビデオデータレートも最大)、1回のスキャン時間を最小、蓄積時間を最大とした場合 (512 chのすべて を出力させる場合)。 クロックパルス周波数=ビデオデータレート=50 MHz スタートパルス周期=564/f(CLK)=564/50 MHz=11.28 μs スタートパルスHigh期間=スタートパルス周期 - スタートパルスLow期間の最小期間 =564/f(CLK) - 52/f(CLK) = 564/50 MHz - 52/50 MHz = 10.24 μs 蓄積時間は、スタートパルスのHigh期間に相当するため、10.24 μsとなります。 tlp(ST)=1.04 µs thp(ST)=10.24 µs ST tpi(ST)=11.28 µs (ρͼϋτȜΠ 88.65 kHz) KMPDC0407JA 1～32 chを出力させる場合 クロックパルス周波数を最大 (ビデオデータレートも最大)、蓄積時間を最大とした場合 (32 ch目で出力を停止させる場合)。 クロックパルス周波数=ビデオデータレート=50 MHz スタートパルス周期=84/f(CLK)=84/50 MHz=1.68 μs スタートパルスHigh期間=スタートパルス周期 - スタートパルスLow期間の最小期間 =84/f(CLK) - 52/f(CLK) = 84/50 MHz - 52/50 MHz = 0.64 μs 蓄積時間は、スタートパルスのHigh期間に相当するため、0.64 μsとなります。 tlp(ST)=1.04 µs thp(ST)=0.64 µs ST tpi(ST)=1.68 µs (ρͼϋτȜΠ 595 kHz) KMPDC0408JA 6 S11105シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 外形寸法図 (単位: mm, 指示なき公差: ±0.1) S11105 a 12 1 1 ch a’ 11 5.2 ± 0.2 10.2 ± 0.25 22 1.4 ± 0.2*2 0.25 2.8 ± 0.3 10.4 ± 0.25 ໐ 6.4 × 0.25 3.6 ± 0.3 0.125 ± 0.2 1.3 ± 0.2*1 31.75 ± 0.3 5.0 ± 0.5 3.0 ± 0.3 औ༷࢜ 0.5 ± 0.05*3 a-a’ ౯࿂ ঐা̧̈́ओ: ±0.1 *1: ΄ρΑௗ͈ນ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *2: ΩΛΉȜΐೲ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *3: ΄ρΑ͈࢚̯ 0.51 ± 0.05 2.54 ± 0.13 25.4 ± 0.13 KMPDA0248JD S11105-01 2.8 ± 0.2 ࿂ 16 a (16 ×) 0.6 0.9 ± 0.2*2 9 9 16 9.0 ± 0.2 0.125 ± 0.2 4.5 ± 0.2 1 ch 1.1 ± 0.2*1 1 a’ 8 12.5 ± 0.2 औ༷࢜ (4 ×) R0.2 8 1 0.5 ± 0.05*3 a-a’ ౯࿂ (16 ×) 1.0 3.6 ± 0.2 ໐ 6.4 × 0.25 1.27 ͼϋΟΛ·Α ζȜ· 8.89 ঐা̧̈́ओ: 0.1 *1: ΄ρΑௗ͈ນ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *2: ΩΛΉȜΐೲ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *3: ΄ρΑ͈࢚̯ KMPDA0249JD 7 S11105シリーズ CMOSリニアイメージセンサ ピン接続 S11105 ピン No. 1 2 3 4 5 6 記号 NC ST CLK Vss Vdd NC I/O 7 Trig O 8 9 10 11 Vdd Video EOS Vss I O O I I I 説明 無接続 スタートパルス クロックパルス GND 電源電圧 無接続 ビデオ信号取り込み用 トリガパルス 電源電圧 ビデオ信号 スキャン終了信号 GND ピン No. 12 13 14 15 16 17 記号 NC NC NC NC NC NC I/O 18 NC 無接続 19 20 21 22 NC NC Vdd NC 無接続 無接続 電源電圧 無接続 ピン No. 9 10 11 12 13 14 記号 Video EOS Vss NC NC Vdd I/O O O I 説明 ビデオ信号 スキャン終了信号 GND 無接続 無接続 電源電圧 15 ST I スタートパルス 16 CLK I クロックパルス 説明 無接続 無接続 無接続 無接続 無接続 無接続 I S11105-01 ピン No. 1 2 3 4 5 6 記号 Vss Vdd Vss NC NC NC I/O 7 Trig O 8 Vdd I I 説明 GND 電源電圧 GND 無接続 無接続 無接続 ビデオ信号取り込み用 トリガパルス 電源電圧 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 (S11105-01) 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。 8 S11105シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 推奨はんだリフロー条件 (S11105-01) 300 άȜ·أഽ 240 °C max. 250 أഽ (°C) 200 150 100 50 0 0 50 100 150 200 250 300 শ( ۼs) KAPDB0169JA 関連情報 www.hamamatsu.com/sp/ssd/doc_ja.html 注意事項 ・ 注意事項とお願い ・ イメージセンサ製品／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25年11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. KMPD1111J05 Nov. 2013 DN 9