CMOSリニアイメージセンサ S9226シリーズ タイミング発生回路、信号処理回路を内蔵、 3.3 V単一電源 S9226シリーズは、各種イメージ入力用に設計された小型CMOSリニアイメージセンサです。信号処理回路には入出力特 性に優れたチャージアンプを搭載しています。パッケージについては、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 画素ピッチ: 7.8 μm 画素高さ: 125 μm 分析機器 1024 画素 3.3 V単一電源動作可能 各種イメージ読み取り 位置検出 高感度、低暗電流、低ノイズ 入出力特性に優れたオンチップチャージアンプを搭載 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 ビデオデータレート: 200 kHz max. 感度波長範囲: 400～1000 nm 2種類のパッケージを用意 DIPタイプ: S9226-03 表面実装型: S9226-04 構成 項目 定格値 1024 7.8 125 7.9872 セラミック 硼珪酸ガラス (テンパックス) 画素数 画素ピッチ 画素高さ 受光面長 パッケージ 窓材 単位 μm μm mm - 絶対最大定格 項目 電源電圧 ゲイン選択端子電圧 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 Vg V(CLK) V(ST) Topr Tstg Tsol 定格値 -0.3 ～ +6 -0.3 ～ +6 -0.3 ～ +6 -0.3 ～ +6 -5 ～ +60 -10 ～ +70 ピーク温度 240 °C, 2回 (P.8参照) 単位 V V V V °C °C - 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。 *1: 結露なきこと *2: S9226-04 *3: JEDEC level 5 浜松ホトニクス株式会社 1 S9226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 Highゲイン Lowゲイン Highレベル Lowレベル Highレベル Lowレベル ゲイン選択端子電圧 クロックパルス電圧 スタートパルス電圧 Vg V(CLK) V(ST) Typ. 5 0 Vdd Vdd 0 Vdd 0 Max. 5.25 Vdd + 0.25 Vdd + 0.25 Vdd + 0.25 - 単位 V V V V V V V Typ. f(CLK)/4 30 3.2 1.6 185 Max. 800 k 40 - 単位 Hz Hz mW Min. 3.3 Vdd - 0.25 Vdd - 0.25 Vdd - 0.25 - 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 消費電力 記号 f(CLK) VR P Highゲイン Lowゲイン 変換効率 CE 出力インピーダンス*4 Zo Min. 10 k 20 - μV/e 電気的および光学的特性 [Ta=25 °C, Vdd=5 V, V(CLK)=V(ST)=5 V] 項目 記号 p ID 感度波長範囲 最大感度波長 暗電流 Highゲイン Lowゲイン 暗出力電圧*5 Min. Vd 飽和出力電圧*6 Vsat Highゲイン Lowゲイン 読み出しノイズ 出力オフセット電圧 感度不均一性*7 *8 Nr Vo PRNU Typ. 400 ～ 1000 650 5 0.8 0.4 3.2 1.4 0.7 0.35 - 2.2 0.2 - Max. 50 8 4 2.2 1.1 0.6 ±5 単位 nm nm fA mV V mV rms V % *4: ビデオ出力端子の消費電流が増大すると、チップ温度が上昇し暗電流が増加します。ビデオ出力端子にはインピーダンス変換用 のバッファアンプを接続して、できるだけ電流を流さないようにしてください。バッファアンプには、JFETまたはCMOS入力の 高入力インピーダンスのオペアンプを使用してください。 *5: 蓄積時間=10 ms *6: Voとの電圧差 *7: 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当てた場合の出力不均一性で、両端の画素を除いた1022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 *8: 2856 K, タングステンランプ ブロック図 CLK ST Trig GND Vdd EOS Vg ΗͼηϋΈอٝႹ ΏέΠτΐΑΗ ୟ ͺϋί ͺΡτΑΑͼΛΙ 1 2 3 4 5 ·ρϋί ٝႹ Video 1023 1024 έΠΘͼȜΡͺτͼ KMPDC0165JC 2 S9226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 0 400 500 600 700 800 900 1000 1100 ෨ಿ (nm) KMPDB0229JC 解像度 コントラスト伝達関数－空間周波数 (代表例) コントラスト伝達関数 (CTF: contrast transfer function) VWO - VBO VW - VB VWO: ष͈ႁ͈ฒτασ VBO : ष͈ႁࣱ͈τασ VW : ฒْ௨͈වႁ VB : ࣱْ௨͈වႁ 0.8 ϋΠρΑΠഥో۾ତ CTF = (Ta=25 °C, LowΊͼϋ) 1.0 S9226ΏςȜΒ 0.6 ਲြ 0.4 0.2 0 0 10 20 30 40 50 ߗۼਔ෨ତ (line pairs/mm) KMPDB0318JB 3 S9226シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 暗出力電圧－温度 (代表例) (Ts=10 ms) 100 Vdd=5 V Vdd=3.3 V ճႁഩգ (mV) 10 HighΊͼϋ LowΊͼϋ 1 HighΊͼϋ 0.1 LowΊͼϋ 0.01 0.001 -20 0 20 40 60 80 أഽ (°C) KMPDB0319JB 消費電流－温度 (代表例) (ճેఠ) 6.5 6.0 Vdd=5 V Vdd=3.3 V HighΊͼϋ કഩၠ (mA) 5.5 5.0 LowΊͼϋ HighΊͼϋ 4.5 4.0 3.5 LowΊͼϋ 3.0 2.5 -20 0 20 40 60 80 أഽ (°C) KMPDB0320JB 4 S9226シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 1画素の出力波形 Highゲイン [Typ. Ta=25 °C, Vdd=5 V, f(CLK)=800 kHz] 3.55 V გႁഩգ=3.2 V გેఠ 1 V/div. 0.35 V ճેఠ Trigger 10 V/div. GND ႁέΓΛΠഩգ=0.35 V GND CLK GND 400 ns/div. Lowゲイン [Typ. Ta=25 °C, Vdd=5 V, f(CLK)=800 kHz] 3.55 V გႁഩգ=3.2 V გેఠ 1 V/div. 0.35 V ճેఠ Trigger 10 V/div. CLK ႁέΓΛΠഩգ=0.35 V GND GND GND 400 ns/div. 5 CMOSリニアイメージセンサ S9226シリーズ タイミングチャート 1/f(CLK) CLK tpi(ST), ಇୟশۼ ST Video Trig EOS tr(CLK) tf(CLK) CLK 1/f(CLK) tr(ST) tf(ST) ST tvd Video KMPDB0164JC 項目 スタートパルス周期 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比 クロックパルス上昇／下降時間 ビデオ遅延時間*9 記号 tpi(ST) tr(ST), tf(ST) tr(CLK), tf(CLK) tvd Min. 4104/f(CLK) 0 40 0 10 Typ. 20 50 20 20 Max. 30 60 30 30 単位 s ns % ns ns *9: Ta=25 °C, Vdd=5 V, V(CLK)=V(ST)=5 V 注) STがLowの期間中にCLKを1度だけHighからLowに立ち下げてください。このタイミングで内部シフトレジスタの動作が開始し ます。 蓄積時間はスタートパルス間隔で決まりますが、各画素の電荷蓄積はその画素の信号が読み出されてから次に信号が読み出され るまでの間に行われるため、蓄積開始時刻は各画素ごとに異なります。また、全画素の読み出しが終了するまで次のスタートパ ルスを入力することはできません。 6 S9226シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 外形寸法図 (単位: mm) 5 1 A’ 4 ࿂ 7.87 ± 0.25 1 ch औ༷࢜ 7.62 ± 0.25 A 7.87 ± 0.25 8 0.25-0.03 1.05 ± 0.2* 12.0 ± 0.3 ࿂ 7.9872 × 0.125 +0.05 S9226-03 A-A’ ౯࿂ άϋNo. 1 5.0 ± 0.5 0.5 ± 0.05 2.54 ± 0.13 1.5 ± 0.15 0.5 ± 0.05 *΄ρΑນ࿂̥ͣ ࿂༹͈́͘ 7.62 ± 0.13 KMPDA0172JF ピン No. 1 2 3 4 5 6 7 8 記号 GND CLK Trig ST Vg Video EOS Vdd ピン名称 グランド クロックパルス トリガパルス スタートパルス ゲイン選択電圧 ビデオ出力 エンドオブスキャン 電源電圧 入出力 入力 入力 出力 入力 入力 出力 出力 入力 1.5 ± 0.15 12.5 ± 0.2 A 9 1 A’ 8 7.0 ± 0.2 16 1 ch औ༷࢜ ࿂ (16 ×)0.6 9 16 1.05 ± 0.2* (4 ×)R0.2 ͼϋΟΛ·ΑζȜ· 1 8 3.5 ± 0.2 ໐ 7.9872 × 0.125 0.5 ± 0.05 (16 ×)1.0 S9226-04 1.27 8.89 A-A’ ౯࿂ *΄ρΑນ࿂̥ͣ ࿂༹͈́͘ KMPDA0258JC ピン No. 1 2 3 4 5 6 7 8 記号 NC NC GND CLK Trig ST NC NC ピン名称 無接続 無接続 グランド クロックパルス トリガパルス スタートパルス 無接続 無接続 入出力 入力 入力 出力 入力 ピン No. 9 10 11 12 13 14 15 16 記号 NC NC Vg Video EOS Vdd NC NC ピン名称 無接続 無接続 ゲイン選択電圧 ビデオ出力 エンドオブスキャン 電源電圧 無接続 無接続 入出力 入力 出力 出力 入力 7 S9226シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 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 (S9226-04) 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 定格温度内にて取り扱いください。 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。 リフローはんだ付けの推奨温度プロファイル (S9226-04) 300 άȜ·أഽ 240 °C max. 250 أഽ (°C) 200 150 100 50 0 0 50 100 150 শ( ۼs) 200 250 300 KAPDB0169JA 8 S9226シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 応用回路例 (S9226-03)*10 +5 V 22 µF /25 V +5 V +5 V 22 µF /25 V + 0.1 µF + CLK ST 82 Ω 74HC541 82 Ω 1 GND Vdd 8 2 CLK EOS 7 3 Trig Video 6 0.1 µF + 22 µF /25 V 0.1 µF EOS Trig Vg 5 4 ST 74HC541 S9226-03 Vg +5 V 0.1 µF 100 Ω + - 22 µF /25 V + 22 µF /25 V LT1818 51 Ω Video 22 pF 0.1 µF + -5 V KMPDC0416EA *10: S9226-04はピン配置が異なりますが、同様の回路になります。 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／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26年6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. KMPD1121J06 Jun. 2014 DN 9