g12230-512wb kmir1028j

InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
2つのInGaAsチップを搭載 (カットオフ波長: 1.65 μm, 2.15 μm)
近赤外イメージセンサ (0.95～2.15 μm)
G12230-512WBは、近赤外マルチチャンネル分光測光用に設計されたInGaAsリニアイメージセンサです。カットオフ波長の異
なる2つのInGaAsチップを高精度に直列配置して、広い感度波長範囲で高いS/Nを実現しています。CMOSチップはチャージア
ンプ、シフトレジスタ、およびタイミング発生回路で構成されています。チャージアンプはCMOSトランジスタアレイで構成され、
InGaAsフォトダイオードアレイの各画素に接続されています。各画素からの信号は電荷蓄積モードで読み出されるため，広い感度
波長範囲で高い感度と安定した動作が得られます。パッケージは気密封止されており信頼性に優れています。
CMOSチップ上の信号処理回路は、外部電圧によって2種類の変換効率 (CE: Conversion Efficiency)から用途に適した値を選択でき
ます。
特長
用途
2つのInGaAsチップを搭載
低ノイズ、低暗電流
近赤外マルチチャンネル分光測光
非破壊検査装置
2種類の変換効率から選択可能
飽和対策回路を内蔵
CDS回路*1を内蔵
サーミスタ内蔵
簡単動作 (タイミング発生回路を内蔵*2)
高分解能: 25 μmピッチ
*1: チャージアンプでは、積分容量をリセットする際に発生するリセットノイズが支配的になります。しかし、蓄積時間終了後の信
号とリセット直後の信号の差をとるCDS回路により、リセットノイズを大幅に低減しています。
*2: シフトレジスタを動作させる際に、従来はイメージセンサの外部からPLD (programmable logic device)などにより、複数のタイミ
ングを入力していました。本イメージセンサは、タイミング発生用のCMOS回路を内蔵しています。CLKとRESETを入力するだけ
で、すべてのタイミングをイメージセンサ内部で発生します。
構成
項目
冷却
イメージサイズ
総画素数
有効画素数
専用駆動回路
画素サイズ (H × V)
画素間ピッチ
パッケージ
窓材
仕様
2段電子冷却
12.8 × 0.25
512
254 + 254
25 × 250
25
28ピンメタル (外形寸法図を参照)
サファイア (反射防止コーティングあり)
浜松ホトニクス株式会社
単位
mm
μm
μm
-
1
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
V
受光部拡大図 (単位: μm)
x
H
x
H
V
10
25
250
KMIRC0090JA
ブロック図 (G11620-512SA)
Vdd
CMOSΙΛί
INP
PDN
Vinp
Fvref
ΏέΠ
τΐΑΗ
.....
CLK
RESET
ΙλȜΐ
ͺϋί
ΗͼηϋΈอ୆ٝႹ
InGaAs
ΙΛί
.....
.....
ഩঊ႖‫ݕ‬ளঊ+
ΏέΠ
τΐΑΗ
AD_sp
.....
VIDEO
CMOSඋ͙੄̱ٝႹ
.....
AD_trig
ഩঊ႖‫ݕ‬ளঊ-
΍ȜηΑΗ
KMIRC0091JA
2
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
絶対最大定格
項目
記号
Vdd, INP, Fvref
Vinp, PDN
Vϕ
V(RES)
Vcfsel
Topr
Tstg
Pd_th
供給電圧
クロックパルス電圧
リセットパルス電圧
ゲイン選択端子電圧
動作温度
保存温度
はんだ付け条件
サーミスタ許容損失
条件
Min.
Typ.
Max.
単位
Ta=25 °C
-0.3
-
+6
V
Ta=25 °C
Ta=25 °C
Ta=25 °C
結露なきこと*3
結露なきこと*3
-0.3
-0.3
-0.3
-20
-40
260 °C以下、10秒以内
-
+6
+6
+6
+70
+85
V
V
V
°C
°C
mW
Ta=25 °C
-
400
*3: 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) 絶対最大定格は、絶対に超えてはならない値を示します。絶対最大定格を超えると、たとえ1項目だけで瞬時であっても製品の品
質を損なうおそれがあります。絶対最大定格の範囲内で必ず使用してください。
推奨端子電圧 (Ta=25 °C)
項目
電源電圧
差動リファレンス電圧
ビデオラインリセット電圧
入力段アンプリファレンス電圧
フォトダイオードカソード電圧
グランド
High
クロックパルス電圧
Low
High
リセットパルス電圧
Low
記号
Vdd
Fvref
Vinp
INP
PDN
GND
Vϕ
V(RES)
Min.
4.7
1.1
3.9
3.9
3.9
4.7
0
4.7
0
Typ.
5.0
1.2
4.0
4.0
4.0
0
5.0
0
5.0
0
Max.
5.3
1.3
4.1
4.1
4.1
5.3
0.4
5.3
0.3
単位
V
V
V
V
V
V
V
V
電気的特性 (Ta=25 °C)
項目
消費電流
動作周波数
ビデオデータレート
ビデオ出力電圧
出力オフセット電圧
出力インピーダンス
AD_trig, AD_sp
パルス電圧
サーミスタ抵抗
サーミスタB定数*4
High
Low
High
Low
記号
I(Vdd)
Ifvref
Ivinp
Iinp
Ipdn
fop
DR
VH
VL
Vos
Zo
Vtrig, Vsp
Rth
B
Min.
0.1
0.1
9.0
-
Typ.
80
1
f
3.9
1.2
Fvref
5
Vdd
GND
10.0
3950
Max.
100
1
1
1
1
5
5
11.0
-
単位
mA
MHz
MHz
V
V
kΩ
V
kΩ
K
*4: T1=25 °C, T2=50 °C
3
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
電気的および光学的特性 (Ta=25 °C, Td=-20 °C, Vdd=5 V, INP=Vinp=PDN=4 V, Fvref=1.2 V, Vϕ=5 V, f=1 MHz)
項目
記号
感度波長範囲
λ
最大感度波長
λp
受光感度
S
変換効率*5
CCE
感度不均一性*6
PRNU
飽和電荷量
Qsat
飽和出力電圧
Vsat
暗出力
VD
暗電流
ID
読み出しノイズ*7
N
ダイナミックレンジ
不良画素*8
D
-
条件
1～254 ch
259～512 ch
1～254 ch
259～512 ch
λ=λp, 1～254 ch
λ=λp, 259～512 ch
Cf=10 pF
Cf=1 pF
CE=16 nV/eCE=160 nV/eCE=16 nV/e1～254 ch
259～512 ch
1～254 ch
259～512 ch
CE=16 nV/eCE=160 nV/eCE=16 nV/eCE=16 nV/e-
Min.
1.45
1.8
0.7
0.85
162.5
16.2
2.6
-0.2
-5
-2
-50
6500
-
Typ.
0.95 ～ 1.65
1.4 ～ 2.15
1.55
1.95
0.82
1.0
16
160
±5
168.7
16.8
2.7
±0.02
0.5
±0.2
5
220
300
12200
-
Max.
1.65
2.05
±10
0.2
5
2
50
400
500
2
単位
μm
μm
A/W
nV/e%
MeV
V/s
pA
μV rms
%
*5: 変換効率の切り替えについてはピン接続参照
*6: 飽和の50%、積分時間 10 ms、ダーク出力を減算後に測定、1・255～258・512 chは除く
*7: CE=16 nV/e-のとき積分時間 10 ms、CE=160 nV/e-のとき積分時間 1 ms
*8: 感度不均一性、読み出しノイズ、暗電流が規格外の画素
分光感度特性 (代表例)
1.2
Td=25 °C
Td=-20 °C
਋࢕ۜഽ (A/W)
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.8
1.0
1.2
1.4
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
෨ಿ (μm)
KMIRB0094JA
4
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
窓材の分光透過特性 (代表例)
直線性変動率
(Ta=25 °C)
100
20
(Td=-20 ˚C, Vdd=5 V, INP=Vinp=PDN=4 V, Fvref=1.2 V, f=1 MHz, CE=16 nV/eˉ)
15
95
ೄ஌଻་൲ၚ (%)
10
൫ًၚ (%)
90
85
80
5
0
-5
-10
75
-15
70
0.5
-20
1.0
1.5
2.0
2.5
1
3.0
10
100
1000
10000
੄ႁഩգ (mV)
෨ಿ (μm)
KMIRB0070JA
KMIRB0095JA
等価回路
Cf_select
PDN
S/H
VIDEO
‫ܗ‬ତ
ْள
ߘତ
ْள
INP
Fvref
‫ܗ‬ତْள
Cf_select
S/H
INP
ߘତْள
έ΁ΠΘͼ΂ȜΡͺτͼ
ΙλȜΐͺϋίͺτͼ
CMOSඋ͙੄̱ٝႹ
KMIRC0054JA
5
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
タイミングチャート
CLK
RESET
ୟ໦শ‫( ۼ‬୭೰)
5 CLK
ήρϋ·
ୟ໦শ‫( ۼ‬৘ष)
5 CLK
AD_sp
AD_trig
512CLK
VIDEO
1
tf(clk)
CLK
2
511 512
tr(clk)
tpw(clk)
tr(res)
tf(res)
RESET
tpw(res)
KMIRC0092JA
項目
クロックパルス周波数
クロックパルス幅
クロックパルス上昇／下降時間
High
リセットパルス幅
Low
リセットパルス上昇／下降時間
記号
f
tpw(clk)
tr(clk), tf(clk)
tpw(res)
tr(res), tf(res)
Min.
0.1
60
0
6
540
0
Typ.
1
500
20
20
Max.
5
5000
30
30
単位
MHz
ns
ns
clocks
ns
6
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
接続例
ΩσΑ
ΐͿΥτȜΗ
CLK
AD_sp
RESET
AD_trig
΋ϋΠυȜρ
ΨΛέ͹ͺϋί
ΨΛέ͹ͺϋί
Cf_select 1
ADC
Cf_select 2
INP
ഩ࡙ഩգ
PDN
Vinp
Fvref
Vdd
VIDEO
Vss
ΨΛέ͹ͺϋί
KMIRC0056JB
1画素の出力波形
Video & AD_sp
1 ch 2 ch 3 ch 4 ch 5 ch 6 ch
Video
AD_sp
Video & AD_trig
254 255 256 257 258 259 ch
1 ch 2 ch 3 ch 4 ch 5 ch 6 ch
Video
Video
AD_trig
AD_trig
256 Ȇ 257 ch ̥͉ͣ੄ႁ̵̯ͦͭ͘ȃ
7
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
ピン接続 (上面図)
Cf SELECT1
Cf SELECT2
RESET
TEAD_SP
AD_TRIG
Vdd
GND
INP
CLK
PDN
TE+
THERM
THERM
CASE
Vinp
Fvref
VIDEO
KMIRC0089JA
端子名
入出力
PDN
入力
AD_sp
Cf_select1, 2
サーミスタ
AD_trig
出力
入力*9
出力
出力
RESET
入力
CLK
入力
INP
入力
Vinp
入力
Fvref
入力
VIDEO
Vdd
GND
CASE
TE+, TE-
出力
入力
入力
入力
機能および推奨接続
フォトダイオードのカソードバイアス端子。
InGaAs
INPと同電位にしてく
ださい。
A/D変換用のデジタルスタート信号
CMOSチップ上のフィードバック容量 (積分容量)を選択する信号
パッケージ内部の温度モニタ用サーミスタ
A/D変換用のサンプリング同期信号
CMOSチップ上のチャージアンプのフィードバック容量を初期化するための
リセットパルス。このパルスのHigh期間によって蓄積時間が決まります。
CMOSシフトレジスタを動作させるためのクロックパルス
入力段アンプリファレンス電圧。CMOSチップ上の信号処理回路を動作さ
せるための供給電源です。PDNと同電位にしてください。
ビデオラインリセット電圧。CMOSチップ上の信号処理回路を動作させる
ための供給電源です。
差動アンプリファレンス電圧。CMOSチップ上の信号処理回路を動作させ
るための供給電源です。
差動アンプ出力。アナログビデオ信号です。
CMOSチップ上の信号処理回路を動作させるための供給電源 (+5 V)
CMOSチップ上の信号処理回路用グランド (0 V)
この端子はパッケージに接続されています。
フォトダイオードアレイを冷却するための電子冷却素子用電源端子
備考
4.0 V
0～5 V
0 Vまたは5 V
0～5 V
0～5 V
0～5 V
4.0 V
4.0 V
1.2 V
1.2～3.9 V
5V
0V
-
*9: 変換効率はCf_select端子への供給電圧によって以下のように決定されます。
変換効率
16 nV/e- (Lowゲイン)
160 nV/e- (Highゲイン)
Cf_select1
High
High
Cf_select2
High
Low
Low: 0 V (GND), High: 5 V (Vdd)
8
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
電子冷却素子の仕様 (Ta=25 °C, Vdd=5 V, INP=Vinp=PDN=4 V, Fvref=1.2 V, Vϕ=5 V, f=1 MHz)
項目
電子冷却素子許容電流
電子冷却素子許容電圧
温度差*10
サーミスタ抵抗
サーミスタ許容損失
条件
Min.
50
9
-
記号
Ic max
Vc max
ΔT
Rth
Pth
Ic=2.6 A
Typ.
10
-
Max.
2.8
4.0
11
400
単位
A
V
°C
kΩ
mW
*10: 受光部とパッケージ放熱部分の温度差
電子冷却素子の温度特性 (Ta=25 °C, Vdd=5 V, INP=Vinp=PDN=4 V, Fvref=1.2 V, Vϕ=5 V, f=1 MHz)
(Typ. ༶෎‫ ܕ‬0.4 °C/W)
7
ഩգ
‫أ‬ഽओ
50
5
40
4
30
3
20
2
10
1
0
0
‫أ‬ഽओ (°C)
ഩգ (V)
6
60
-10
0
1
2
3
ഩၠ (A)
KMIRB0032JC
サーミスタの温度特性
(Typ.)
΍ȜηΑΗ೷ࢯ (kΩ)
1000
100
10
1
-40 -30 -20 -10
0
10
20
30
40
50
60
‫أ‬ഽ
(°C)
΍ȜηΑΗ೷ࢯ
(kΩ)
‫أ‬ഽ
(°C)
΍ȜηΑΗ೷ࢯ
(kΩ)
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
281
208
155
117
88.8
68.4
53.0
41.2
32.1
25.1
19.8
15.7
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
12.5
10.0
8.06
6.53
5.32
4.36
3.59
2.97
2.47
2.07
1.74
70
‫أ‬ഽ (°C)
KMIRB0061JA
9
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
外形寸法図 (単位: mm)
63.5 ± 0.15
53.3 ± 0.15
38.1 ± 0.15
2.54 ± 0.15
35.6 ± 0.15
R 1.59
27.2 ± 0.15
15
3.0 ± 0.15
਋࢕࿂
20.3 ± 0.15
10.2 ± 0.15
22.9 ± 0.15
25.4 ± 0.15
28
1
14
਋࢕໐ ऒ௰: 1 ch
6.4 ± 1
1.0 ± 0.2
4.7 ± 0.3
6.85 ± 0.2
7.25 ± 0.2
ͼϋΟΛ·ΑζȜ·
2.54 ± 0.15
0.45 ± 0.05
਋࢕໐ಎ૤ୈഽ: ±0.3ġ(ΩΛΉȜΐಎ૤ͬ‫ܖ‬੔)
਋࢕໐ٝഢୈഽ: ±2°ġ(ΩΛΉȜΐಎ૤ͬ‫ܖ‬੔)
ΩΛΉȜΐऺৗ: FeNiࣣ߄
ςȜΡੜၑ: Ni/AuιΛ΅
ςȜΡऺৗ: FeNiCoࣣ߄
ௗऺߠ୬ၚ: n=1.76
ௗऺ࢚̯: 0.66
AR΋ȜΠ: ̜ͤ (1.55 μmάȜ·)
ௗऺ໑গ༹: ̠ͧັ̫
΅λΛί໑গ: ဣ୪
KMIRA0033JA
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。
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
・ 安全上の注意
・ イメージセンサ／使用上の注意
技術情報
・ InGaAsリニアイメージセンサ／技術資料
・ イメージセンサ／用語の解説
10
InGaAsリニアイメージセンサ
G12230-512WB
本資料の記載内容は、平成28年3月現在のものです。
ୋ຦͈ॽအ͉Ȃ٨ၻ͈̹̈́̓͛ထ̩࣬̈́་ࢵ̳̭̦̜̳ͥ͂ͤ͘ȃུ঩ၳ͉ୃ‫̹̳͛ͥܢͬږ‬૥ਹͅै଼̯̹͈̳̦ͦ́͜Ȃͦ͘ͅࢋܱ̈́̓ͥ͢ͅࢋ̦ͤ
̜ͥાࣣ̦̜̳ͤ͘ȃུୋ຦ͬঀဥ̳ͥष͉ͅȂຈ̴ොවॽအ੥̮ͬဥྵ͈ષȂड૧͈ॽအ̮ͬ‫̞̯̺̩෇ږ‬ȃ
ུୋ຦͈༗બ͉ȂොවࢃIJාոඤͅ᜺᝿̦อࡉ̯ͦḀ̑̾໺২ͅ೒౶̯̹ͦાࣣȂུୋ຦͈ਘၑ̹͉͘య຦͈ොවͬࡠഽ̱̳͂͘ȃ̹̺̱Ȃ༗બ‫ۼܢ‬ඤ̜́̽̀͜Ȃ
ഛब̤͍͢ະഐ୨̈́ঀဥ֦̳ܳͥͅఅ‫͉̞̀̾ͅٺ‬Ȃ໺২̷͉͈ୣͬ໅̵̞ͭ͘ȃ
ུ঩ၳ͈ܱशඤယ̞̾̀ͅȂ໺২͈‫ݺ‬ౄ̱̈́ͅഢश̹͉͘ໝୋ̳̭ͥ͂ͬ޺̲̳͘ȃ
ŸŸŸįũŢŮŢŮŢŵŴŶįŤŰŮ
୵ర‫ުא‬ਫ਼
ಆ෨‫ުא‬ਫ਼
൐‫ުאނ‬ਫ਼
ಎ໐‫ުא‬ਫ਼
ఱि‫ުא‬ਫ਼
ୌ඾ུ‫ުא‬ਫ਼
ɧĺĹıĮııijIJ
ɧĴıĶĮıĹIJĸ
ɧIJıĶĮıııIJ
ɧĵĴıĮĹĶĹĸ
ɧĶĵIJĮııĶij
ɧĹIJijĮııIJĴ
୵రঌ୒ဩߊಎ؇ĴĮijĮIJġ୒ဩ೒ίρΎIJIJ‫ٴ‬
֟ઽࡇ̩̾͊ঌࡄ‫׬ڠݪ‬ĶĮIJijĮIJıġĩࡄ‫׬ڠݪ‬Α·;ͿͺΫσĸ‫ٴ‬Ī
൐‫ނ‬സࢽߊࡵΦ࿝ĴĮĹĮijIJġĩࡵΦ࿝ĴĴ૩ΫσĶ‫ٴ‬Ī
ຩઐঌಎߊग५಴ĴijĶĮķġĩ඾ུ୆ྵຩઐ‫פ‬ஜΫσĵ‫ٴ‬Ī
ఱिঌಎ؇ߊհാ಴ijĮĴĮIJĴġĩఱि࣭षΫσIJı‫ٴ‬Ī
໛‫ؖ‬ঌฎఉߊฎఉ‫פ‬൐IJĮIJĴĮķġĩಅ५ฎఉΫσĶ‫ٴ‬Ī
ŕņōġĩıijijĪġijķĸĮıIJijIJġġŇłřġĩıijijĪġijķĸĮıIJĴĶ
ŕņōġĩıijĺĪġĹĵĹĮĶıĹıġġŇłřġĩıijĺĪġĹĶĶĮIJIJĴĶ
ŕņōġĩıĴĪġĴĵĴķĮıĵĺIJġġŇłřġĩıĴĪġĴĵĴĴĮķĺĺĸ
ŕņōġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJijġġŇłřġĩıĶĴĪġĵĶĺĮIJIJIJĵ
ŕņōġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĵIJġġŇłřġĩıķĪġķijĸIJĮıĵĶı
ŕņōġĩıĺijĪġĵĹijĮıĴĺıġġŇłřġĩıĺijĪġĵĹijĮıĶĶı
ࡥఘ‫ުא‬ଔૺ໐ȁɧĵĴĶĮĹĶĶĹȁຩઐঌ൐ߊঌ࿤಴IJIJijķĮIJȁŕņōġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĴĴIJIJȁŇłřġĩıĶĴĪġĵĴĵĮĶIJĹĵ
Cat. No. KMIR1028J01 Mar. 2016 DN
11