IMAGE SENSOR NMOSリニアイメージセンサ S8380/S8381シリーズ 赤外域高感度のNMOSリニアイメージセンサ 標準のNMOSリニアイメージセンサに比べ、 赤外域、 軟X線域において高感度になるように設計されたタイプです。最大感度波長は近赤外 域 (λp=750 nm) となっています。 S8380シリーズは50 µm × 2.5 mm、 S8381シリーズは25 µm × 2.5 mmのフォトダイオードが直線的に並んでいます。画素数は、 128 (S8380128Q)、 256 (S8380-256Q, S8381-256Q)、 512 (S8380-512Q, S8381-512Q)、 1024 (S8381-1024Q)と、 それぞれ3種類ずつがあります。受光 窓は、 石英を標準品としています。 特長 用途 l 赤外域、軟X線域で高感度 l 広い受光面 l マルチチャンネル分光測光 l イメージリードアウトシステム 画素ピッチ: 50 µm (S8380シリーズ), 25 µm (S8381シリーズ) 画素高さ: 2.5 mm l フォトダイオードの紫外感度が高く、紫外線照射に対して 特性が安定している l 低暗電流、大飽和電荷量のため、常温で長い蓄積時間と広い ダイナミックレンジが得られる l 優れた出力直線性とユニフォミティ (感度の均一性) l 低消費電力: 1 mW max. l スタートパルス、クロックパルスは、CMOSロジック コンパチブル ■ 受光部の構造 ■ 等価回路 スタート st クロック 2 デジタルシフトレジスタ (MOSシフトレジスタ) エンドオブスキャン 2.5 mm クロック 1 アクティブビデオ アクティブ フォトダイオード Vss b 飽和コントロール ゲート 飽和コントロール ドレイン 1.0 µm a ダミービデオ 酸化シリコン N型シリコン 1.0 µm KMPDC0020JA 400 µm ダミーダイオード P型シリコン S8380シリーズ: a=50 µm, b=45 µm S8381シリーズ: a=25 µm, b=20 µm KMPDA0125JA ■ 絶対最大定格 項 目 入力パルス (φ1, φ2, φst)電圧 消費電力*1 動作温度*2 保存温度 *1: Vφ=5.0 V *2: 結露なきこと 記号 Vφ P Topr Tstg 定格値 15 1 -40 ～ +65 -40 ～ +85 単位 V mW °C °C 1 NMOSリニアイメージセンサ NMOS リニアイメージセンサ S8380/S8381シリーズ ■ 形状仕様 項 目 画素数 パッケージ長 ピン数 窓材*3 質量 S8380-128Q S8380-256Q 128 256 31.75 22 石英 3.0 S8380-512Q 512 40.6 3.5 S8381-256Q S8381-512Q S8381-1024Q 256 512 1024 31.75 40.6 22 石英 3.0 3.5 単位 mm g *3: ファイバプレート窓も対応可能 (S8380-128Q, S8381-256Q を除く)。 ■ 仕様 (Ta=25 °C) 項 目 記号 画素ピッチ 画素高さ 感度波長範囲 (ピークの 10 %) λ 最大感度波長 λp フォトダイオード暗電流*4 ID フォトダイオード容量*4 Cph 飽和露光量*4 *5 Esat 飽和出力電荷量*4 Qsat 感度不均一性*6 PRNU *4: Vb=2.0 V, Vφ=5.0 V *5: 2856 K, タングステンランプ *6: 飽和の 50%, スタート画素と最終画素を除く Min. - S8380 シリーズ Typ. Max. 50 2.5 200 ～ 1000 750 0.2 0.6 20 90 50 ±3 Min. - S8381 シリーズ Typ. Max. 25 2.5 200 ～ 1000 750 0.1 0.3 10 90 25 ±3 単位 µm mm nm nm pA pF mlx · s pC % ■ 電気的特性 (Ta=25 °C) 項 目 記号 High Vφ1, Vφ2 (H) クロックパルス (φ1, φ2) Low Vφ1, Vφ2 (L) 電圧 High スタートパルス (φst) Vφs (H) Low 電圧 Vφs (L) ビデオバイアス電圧*7 Vb 飽和コントロールゲート電圧 Vscg 飽和コントロールドレイン電圧 Vscd クロックパルス (φ1, φ2) trφ1, trφ2 上昇／下降時間*8 tfφ1, tfφ2 クロックパルス (φ1, φ2)パルス幅 tpwφ1, tpwφ2 スタートパルス (φst) 上昇／下降時間 trφs, tfφs スタートパルス (φst) パルス幅 tpwφs スタートパルス (φst) －クロック tφov パルス (φ2) 間オーバーラップ クロックパルススペース*8 X1 , X 2 シフトレジスタ動作周波数*9 f 条件 S8380 シリーズ Min. Typ. Max. 4.5 5 10 0 0.4 4.5 10 Vφ1 0 0.4 1.5 Vφ - 3.0 Vφ - 2.5 0 Vb - S8381 シリーズ Min. Typ. Max. 4.5 5 10 0 0.4 4.5 10 Vφ1 0 0.4 1.5 Vφ - 3.0 Vφ - 2.5 0 Vb - 単位 V V V V V V V - 20 - - 20 - ns 200 200 20 - - 200 200 20 - - ns ns ns 200 - - 200 - - ns trf - 20 trf - 20 ns 0.1 2000 0.1 2000 kHz 80 (-128 Q) 100 (-256 Q) ns 飽和の ビデオ遅延時間 tvd 120 (-256 Q) 150 (-512 Q) ns 50%*9 *10 160 (-512 Q) 200 (-1024 Q) ns 21 (-128 Q) 27 (-256 Q) pF クロックパルス (φ1, φ2) 5V 36 (-256 Q) 50 (-512 Q) Cφ pF バイアス ライン容量 67 (-512 Q) 100 (-1024 Q) pF 12 (-128 Q) 14 (-256 Q) pF 飽和コントロールゲート (Vscg) 5V Cscg 20 (-256 Q) 24 (-512 Q) pF バイアス ライン容量 35 (-512 Q) 45 (-1024 Q) pF 7 (-128 Q) 10 (-256 Q) pF 2V ビデオライン容量 CV 11 (-256 Q) 16 (-512 Q) pF バイアス 20 (-512 Q) 30 (-1024 Q) pF *7: Vφは入力パルス電圧 (「■ビデオバイアス電圧マージン」参照)。 *8: trf はクロックパルスの上昇／下降時間。クロックパルスの上昇／下降時間が 20 ns 以上かかる場合は (上昇／下降時間 - 20) ns 以上のクロックパルススペースを入れてください (「■駆動回路のタイミング図」参照)。 *9: Vb=2.0 V, Vφ=5.0 V *10: C7883 駆動回路を用いて測定。 2 NMOSリニアイメージセンサ S8380/S8381シリーズ ■ 外形寸法図 (単位: mm) S8380-128Q, S8381-256Q S8380-256Q, S8381-512Q 受光部 12.8 × 2.5 受光部 6.4 × 2.5 6.4 ± 0.3 3.2 ± 0.3 1 ch 10.16 ± 0.25 0.25 2.54 ± 0.13 25.4 ± 0.13 10.16 ± 0.25 *1: 石英窓の表面からチップ表面 までの寸法 *2: チップ表面からパッケージ裏面 までの寸法 *3: 窓の厚さ *1: 石英窓の表面からチップ表面 までの寸法 *2: チップ表面からパッケージ裏面 までの寸法 *3: 窓の厚さ KMPDA0060JD KMPDA0061JD ■ ピン接続 S8380-512Q, S8381-1024Q 受光部 25.6 × 2.5 12.8 ± 0.3 5.2 ± 0.2 10.4 ± 0.25 1 ch 40.6 ± 0.3 チップ 1.3 ± 0.2* 1.4 ± 0.2*2 1 0.5 ± 0.05* 3.0 ± 0.3 0.51 ± 0.05 5.0 ± 0.5 2 1 22 NC 1 2 21 NC st 3 20 NC Vss 4 19 NC Vscg 5 18 NC NC 6 17 NC Vscd 7 16 NC Vss 8 15 NC アクティブビデオ 9 14 NC ダミービデオ 10 13 NC Vsub 11 12 エンドオブスキャン 3 走査方向 1.4 ± 0.2*2 1.3 ± 0.2*1 0.51 ± 0.05 2.54 ± 0.13 25.4 ± 0.13 0.5 ± 0.05* 3.0 ± 0.3 1.3 ± 0.2*1 0.25 5.0 ± 0.5 5.0 ± 0.5 0.51 ± 0.05 チップ 3 走査方向 1.4 ± 0.2*2 3.0 ± 0.3 走査方向 31.75 ± 0.3 チップ 0.5 ± 0.05*3 31.75 ± 0.3 5.2 ± 0.2 5.2 ± 0.2 10.4 ± 0.25 10.4 ± 0.25 1 ch 0.25 Vss, Vsub, NCは接地してください。 KMPDC0056JA 2.54 ± 0.13 25.4 ± 0.13 10.16 ± 0.25 *1: 石英窓の表面からチップ表面 までの寸法 *2: チップ表面からパッケージ裏面 までの寸法 *3: 窓の厚さ KMPDA0062JD 3 S8380/S8381シリーズ NMOSリニアイメージセンサ NMOS リニアイメージセンサ ■ 推奨 動作 条件 端子名 入出力 φ1, φ2 入力 (CMOS ロ ジ ッ ク コ ン パ チ ブ ル ) φst 入力 (CMOS ロ ジ ッ ク コ ン パ チ ブ ル ) Vss - Vscg 入力 Vscd 入力 アクティブビデオ 出力 ダミービデオ 出力 Vsub 出力 (CMOS ロ ジ ッ ク コ ン パ チ ブ ル ) エンドオブスキャン NC - ■ 分光感度特性 (代表例) 機能、および推奨接続 MOS シ フ ト レ ジ ス タ を 動 作 さ せ る た めの パ ル ス で す 。 ビ デ オ 出 力 信 号 は 、 φ2 立 上 り に 同 期 し て 得 ら れ る た め 、 ク ロ ッ ク パ ル ス 周 波 数 と ビ デ オ デ ー タ レ ー トは 同 一 に な り ま す 。 MOS シ フ ト レ ジ ス タ の 動 作 を 開 始 さ せる た め の パ ル ス で す 。 ス タ ー ト パ ル ス の 間 隔 と 信 号 蓄 積時 間 は 同 一 と な り ま す 。 フ ォ ト ダ イ オ ー ド の ア ノ ー ド に 接続 さ れ て い ま す 。接 地 し て く ださい。 ブ ル ー ミ ン グ の 抑 制 に 使 用 し ま す。 接 地 し て く だ さ い 。 ブ ル ー ミ ン グ の 抑 制 に 使 用 し ま す。ビ デ オ バ イ ア ス と 同 一 電 圧 を印加してください。 ビ デ オ 出 力 信 号 で す 。ア ド レ ス オ ン で フ ォ ト ダ イ オ ー ド・カ ソ ー ド に 接 続 さ れ ま す 。フ ォ ト ダ イオ ー ド を 逆 バ イ ア ス の 状 態 で 使 用 す る た め に ビ デ オ ラ イ ン を 正に バ イ ア ス し ま す 。φ1, φ2 の 大 き さ が 5 V な ら ば ビ デ オ バ イ ア ス は 2 V を 推 奨し ま す 。 ア ク テ ィ ブ ビ デ オ と 構 造 は 同 一 です が 、フ ォ ト ダ イ オ ー ド は あ り ま せ ん の で ス パ イ ク ノ イ ズ の みが 出 力 さ れ ま す 。ア ク テ ィ ブ ビ デ オ と 同 一 電 圧 に バ イ ア ス し てく だ さ い 。必 要 と し な い 場 合 はオープンにしてください。 シ リ コ ン 基 板 に 接 続 さ れ て い ま す。 接 地 し て く だ さ い 。 10 kΩの 抵 抗 で 5 V に プ ル ア ッ プ し て く だ さ い 。 負 極性 。 最 後 の フ ォ ト ダ イ オ ー ド が ア ド レ ス さ れ た 次 の タ イ ミ ン グ の φ2 に 同期して現れます。 接地してください。 ■ 出力電荷量－露光量 (Ta=25 ˚C) 0.5 (Typ. Vb=2 V, V =5 V, 光源: 2856 K) 102 赤外高感度タイプ S8380/S8381シリーズ 101 出力電荷量 (pC) 受光感度 (A/W) 0.4 0.3 0.2 飽和電荷量 S8380シリーズ 100 S8381シリーズ 10-1 飽和露光量 10-2 0.1 標準タイプ 0 200 400 600 1000 800 波長 (nm) 10-3 -5 10 1200 2 V V V V -2 -1 10 10 露光量 (lx · s) 0 10 KMPDB0162JA ■ ビデオバイアス電圧マージン 10 tpw s tpw 1 1 (H) 1 (L) 2 (H) 2 (L) tpw 2 8 ビデオバイアス電圧 (V) 1 V s (H) V s (L) -3 10 KMPDB0161JA ■ 駆動回路のタイミング図 st -4 10 tvd アクティブビデオ出力 エンドオブスキャン tr s st tf s tr 1 tf 1 ス ア イ バ 奨 推 4 ビデオバイアス範囲 2 1 X1 X. MA 6 X2 MIN. tf 2 2 0 4 5 6 7 8 9 10 t ov tr 2 クロックパルス振幅 (V) KMPDC0022JA 4 KMPDB0043JA NMOSリニアイメージセンサ S8380/S8381シリーズ 本資料の記載内容は、平成22年10月現在のものです。製品の仕様は、改良等のため予告なく変更することがあります。製品を使用する際には、仕様書をご用命の上、 最新の内容をご確認ください。 仕様書およびサンプル提供の際、型名の末尾に暫定仕様を意味する(X)、開発仕様を意味する(Z)が付く場合があります。 本製品の保証は、納入後 1年以内に瑕疵が発見され、 かつ弊社に通知された場合、本製品の修理または代品の納入を限度とします。ただし、保証期間内であっても、 天災および不適切な使用に起因する損害については、弊社はその責を負いません。 本資料の記載内容について、弊社の許諾なしに転載または複製することを禁じます。 仙台営業所 筑波営業所 東京営業所 中部営業所 大阪営業所 〒980-0011 〒300-2635 〒105-0001 〒430-8587 〒541-0052 仙台市青葉区上杉1-6-11 (日本生命仙台勾当台ビル2階) 茨城県つくば市東光台5-9-2 東京都港区虎ノ門3-8-21 (虎ノ門33森ビル5階) 浜松市中区砂山町325-6 (日本生命浜松駅前ビル4階) 大阪市中央区安土町2-3-13 (大阪国際ビル10階) TEL (022) 267-0121 TEL (029) 847-3821 TEL (03) 3436-0491 TEL (053) 459-1112 TEL (06) 6271-0441 FAX (022) 267-0135 FAX (029) 847-8654 FAX (03) 3433-6997 FAX (053) 459-1114 FAX (06) 6271-0450 固体営業推進部 〒435-8558 浜松市東区市野町1126-1 TEL (053) 434-3311 FAX (053) 434-5184 Cat. No. KMPD1045J02 jp.hamamatsu.com Oct. 2010 DN 5