CMOSリニアイメージセンサ S8377/S8378シリーズ タイミング発生回路、信号処理回路を内蔵、5 V単一電源 S8377/S8378シリーズは、各種イメージ入力用に設計されたCMOSリニアイメージセンサです。5 V単一電源とスタート パルス、クロックパルスだけで動作するため、取り扱いが非常に容易です。信号処理回路は入出力特性に優れたチャージ アンプを搭載し、500 kHzの読み出しが可能です。 S8377シリーズは50 μm × 0.5 mm、S8378シリーズは25 μm × 0.5 mmのフォトダイオードが直線に並んでいます。画素数は 128 (S8377-128Q)、256 (S8377-256Q, S8378-256Q)、512 (S8377-512Q, S8378-512Q)、1024 (S8378-1024Q)と各シリーズ で3種類ずつあります。受光窓は石英を標準品としています。 特長 用途 広い受光面サイズ 各種イメージ入力 画素ピッチ: 50 μm (S8377シリーズ) 25 μm (S8378シリーズ) 画素高さ: 0.5 mm 各種光検出器 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 最大動作クロック周波数: 500 kHz 感度波長範囲: 200～1000 nm 5 V単一電源動作 8ピン小型パッケージ、ピン接続はシリーズ共通 構成 項目 画素数 画素ピッチ 画素高さ パッケージ長 ピン数 パッケージ 窓材 S8377-128Q S8377-256Q S8377-512Q S8378-256Q S8378-512Q S8378-1024Q 128 256 512 256 512 1024 50 25 0.5 35.0 15.8 22.2 35.0 15.8 22.2 8 セラミック 石英 単位 μm mm 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 記号 Vdd Vg V(CLK) V(ST) Topr Tstg 条件 Ta=25 °C Ta=25 °C Ta=25 °C Ta=25 °C 定格値 -0.3 ～ +10 -0.3 ～ +10 -0.3 ～ +10 -0.3 ～ +10 -20 ～ +60 -20 ～ +80 単位 V V V V °C °C *1: 結露なきこと 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 S8377/S8378シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 推奨端子電圧 項目 記号 Vdd 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 Highゲイン Lowゲイン Highレベル Lowレベル Highレベル Lowレベル Vg V(CLK) V(ST) Min. 4.75 0 Vdd - 0.25 Vdd - 0.25 0 Vdd - 0.25 0 Typ. 5 Vdd Vdd Vdd - Max. 5.25 0.4 Vdd + 0.25 Vdd + 0.25 0.4 Vdd + 0.25 0.4 単位 V V V V V V V Min. 0.1 k - Typ. 1 15 Max. 500 k - 単位 Hz kΩ mW 電気的特性 項目 クロックパルス周波数*2 出力インピーダンス*3 消費電力 記号 f(CLK) Zo P *2: Ta=25 °C, Vdd=5 V, V(CLK)=V(ST)=5 V, Vg=5 V (Lowゲイン) *3: ビデオ端子の消費電流の増大は、チップ温度の上昇によって暗電流の増加をもたらします。そのため、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 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 λ λp 感度波長範囲 最大感度波長 受光感度 暗電流 飽和電荷量 チャージアンプ*4 帰還容量 暗出力電圧*5 飽和出力電圧 飽和露光量*6 Highゲイン Lowゲイン S ID Qsat Highゲイン Lowゲイン Highゲイン Lowゲイン Highゲイン Lowゲイン Highゲイン Lowゲイン Cf Vd Vsat Esat Highゲイン 読み出しノイズ Nr Lowゲイン 感度不均一性*7 PRNU S8377 シリーズ Typ. 200 ～ 1000 500 22 4.4 0.01 12.5 1 5 1.0 0.2 2.8 3.2 2.1 2.5 145 570 0.4 (-128Q) 0.5 (-256Q) 0.8 (-512Q) 0.1 (-128Q) 0.15 (-256Q) 0.2 (-512Q) - Min. Max. 0.03 3.0 0.6 ±3 S8378 シリーズ Typ. 200 ～ 1000 500 22 4.4 0.01 6.3 0.5 2.5 2.0 0.4 2.8 3.2 2.1 2.5 145 570 0.9 (-256Q) 1.3 (-512Q) 2.1 (-1024Q) 0.2 (-256Q) 0.3 (-512Q) 0.4 (-1024Q) - Min. Max. 0.03 6.0 1.2 ±3 単位 nm nm V/lx · s pA pC pF mV V mlx · s mV rms % *4: Vg=5 V (Lowゲイン), Vg=0 V (Highゲイン) *5: 蓄積時間 Ts=100 ms *6: 2856 K, タングステンランプ *7: 感度不均一性は、飽和の50%の露光量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、次のように定義します。 PRNU= ΔX/X × 100 [%] X: 全画素の出力の平均、ΔX: 最大出力または最小出力とXとの差 2 S8377/S8378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 0 200 400 600 800 1000 ෨ಿ (nm) KMPDB0213JC ブロック図 CMOSΟΐΗσΏέΠτΐΑΗ ΙλȜΐ ͺϋί ͺΡτΑΑͼΛΙ ·ρϋί ٝႹ 7 EOS 3 Vg 6 Video έΠΘͼȜΡ ͺτͼ 1 2 3 4 5 N-1 N ΗͼηϋΈอٝႹ 4 8 1 2 Vdd Vss CLK ST KMPDC0150JB 3 S8377/S8378シリーズ CMOSリニアイメージセンサ タイミングチャート tpi(ST) ಇୟশۼ ST CLK Video EOS 1 2 tf(ST) n-1 n tr(ST) ST t(CLK-ST) tpw(CLK) tf(CLK) tr(CLK) Vout CLK Video tvd1 tvd2 KMPDC0149JC 項目 スタートパルス周期 スタートパルス上昇／下降時間 クロックパルス幅 クロックパルス上昇／下降時間 クロックパルス－スタートパルス タイミング ビデオ遅延時間1 ビデオ遅延時間2 記号 tpi(ST) tr(ST), tf(ST) tpw(CLK) tr(CLK), tf(CLK) Min. 1/f × (画素数 + 2) 0 1000 ns 0 Typ. 20 20 Max. 30 5 ms 30 単位 s ns ns t(CLK-ST) 400 ns - 5 ms - tvd1 tvd2 200 50 300 150 400 250 ns ns 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のLow期間中のCLKの立下りから、次のスタートパルスのLow期間中のCLKの立下りまでの間隔で決まり 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、次に信号を読み出されるまでの間に行われるため、蓄積開始時 刻は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ができません。 4 S8377/S8378シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 外形寸法図 (単位: mm) 7.62 ± 0.25 1.3 ± 0.2* 3.935 ± 0.2 7.87 ± 0.25 3.2 ± 0.3 0.25 +0.05 - 0.03 ໐ 6.4 × 0.5 3.935 ± 0.2 S8377-128Q, S8378-256Q ࿂ * ΄ρΑນ࿂̥ͣ ġ࿂༹͈́͘ 5.0 ± 0.5 3.0 ± 0.3 15.8 ± 0.3 0.51 ± 0.05 2.54 ± 0.13 7.62 ± 0.13 KMPDA0150JE 7.62 ± 0.25 1.3 ± 0.2* 0.25 +0.05 - 0.03 6.4 ± 0.3 5.0 ± 0.5 22.2 ± 0.3 0.51 ± 0.05 ࿂ * ΄ρΑນ࿂̥ͣ ġ࿂༹͈́͘ 3.0 ± 0.3 3.935 ± 0.2 7.87 ± 0.25 ໐ 12.8 × 0.5 3.935 ± 0.2 S8377-256Q, S8378-512Q 2.54 ± 0.13 7.62 ± 0.13 KMPDA0151JE 5 S8377/S8378シリーズ CMOSリニアイメージセンサ 7.62 ± 0.25 1.3 ± 0.2* 5.0 ± 0.5 35.0 ± 0.35 0.51 ± 0.05 2.54 ± 0.13 ࿂ * ΄ρΑນ࿂̥ͣ ġ࿂༹͈́͘ 3.0 ± 0.3 3.935 ± 0.2 7.87 ± 0.25 12.8 ± 0.3 0.25 +0.05 - 0.03 ໐ 25.6 × 0.5 3.935 ± 0.2 S8377-512Q, S8378-1024Q 7.62 ± 0.13 KMPDA0152JE ピン接続 ピンNo. 記号 1 CLK クロックパルス 2 ST スタートパルス 3 4 5 6 7 8 Vg Vdd NC Video EOS Vss ゲイン選択電圧 電源電圧 ピン名称 ビデオ エンドオブスキャン グランド CLK 1 8 Vss ST 2 7 EOS Vg 3 6 Video Vdd 4 機能 シフトレジスタを動作させるパルス入力。読み出し時間 (データレート) はクロックパルス周波数と等しくなります。 シフトレジスタ動作を開始させるパルス入力。スタートパルスの立下り 期間中のCLKの立下りから、次のスタートパルスのLow期間中のCLKの 立下りまでの間隔で蓄積時間が決まります。 5 VでLowゲイン、0 VでHighゲインが選択されます。 5 V typ. オープン 信号出力。約1 Vからの正極性信号。 最終画素の次のタイミングに出力される負極性信号。 5 NC KMPDC0151EA 6 CMOSリニアイメージセンサ S8377/S8378シリーズ 取り扱い上の注意 (1) 静電気対策 CMOSリニアイメージセンサには静電気に対する保護がなされていますが、静電気による破壊を防ぐため、非帯電性の手袋、 作業衣の着用や、作業環境、作業工具の接地など静電気の防止対策を実施してください。 (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。清掃は乾いた布や綿棒などでこすりますと、静電気発生の原因になります から、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) 紫外線照射 CMOSリニアイメージセンサは紫外光照射による特性劣化を抑えるよう設計されていますが、不必要な照射は避けてください。 また、セラミックベースとガラスの接着部分には紫外光が当たらないようにしてください。 (4) 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。 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 本資料の記載内容は、平成26年2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. KMPD1066J07 Feb. 2014 DN 7