S13774
高速読み出し
(100 klines/s)が可能
浜松ホトニクス株式会社
1絶対最大定格
(Ta=25 °C)
項目 記号 条件 定格値 単位 電源電圧 アナログ端子 Vdd(A) -0.3 ～ +3.9 V デジタル端子 Vdd(D) -0.3 ～ +3.9 V カウンタ端子 Vdd(C) -0.3 ～ +3.9 V デジタル入力信号端子電圧*2 Vi -0.3 ～ +3.9 V Vref_cp1端子電圧 Vref_cp1 -0.3 ～ +6.5 V Vref_cp2端子電圧 Vref_cp2 -2.0 ～ +0.3 V 動作温度 Topr 結露なきこと*3 -5 ～ +70 °C 保存温度 Tstg 結露なきこと*3 -10 ～ +70 °C*2: CS, SCLK, MOSI, RSTB, MCLK, MST, All-reset, Pll-reset
*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。
S13774は、高速スキャンを必要とする産業用カメラの用途に開発されたCMOSリニアイメージセンサです。画素ごとに読み出し アンプとA/D変換器を搭載した列並列読出し方式を採用しているため、高速読み出しが可能です。A/D変換器の分解能は、10-bit (高速モード: 100 klines/s max.)と12-bit (低速モード: 25 klines/s max.)から選択できます。映像データは180 MHzのLVDS方式 で、シリアル出力されます。
構成
項目 仕様 単位 画素数 4096 -画素ピッチ 7 µm 画素高さ 7 µm 有効受光面長 28.672 mm パッケージ セラミック -窓材*1 硼珪酸ガラス (D263Teco) -*1: ARコート付き (400～800 nmで反射率1%以下)特長
画素数: 4096 高速読み出し: 100 klines/s 画素サイズ: 7 × 7 µm 全画素同時蓄積 SPI通信機能 3.3 V電源動作 10-bit/12-bit A/D変換器を搭載 フィルム検査 マシンビジョン用途
プリント基板外観検査 印字検査推奨動作条件
(Ta=25 °C)
項目 記号 Min. Typ. Max. 単位
電源電圧
アナログ端子 Vdd(A) 3.15 3.3 3.45
V
デジタル端子 Vdd(D) 3.15 3.3 3.45
カウンタ端子 Vdd(C) 3.15 3.3 3.45
デジタル入力電圧 HighレベルLowレベル Vi(H)Vi(L) 30 Vdd(D)- Vdd(D) + 0.250.3 V
項目 記号 Min. Typ. Max. 単位
ビデオデータレート (LVDS) DR f(MCLK)×6 MHz ラインレート 高速モード LR - - 100 klines/s 低速モード - - 25 LVDS出力電圧*5 オフセット Vcom 1.13 1.25 1.38 V 差動 Vdiff 0.25 0.35 0.45 LVDS上昇時間*6 tr(LVDS) - 2 3 ns LVDS下降時間*6 tf(LVDS) - 2 3 ns
CMOS出力電圧 HighLow Vsigo(H)Vsigo(L) Vdd(D)-0.25- Vdd(D)0 0.25- V
CMOS出力上昇時間*7 tr(sigo) - 10 12 ns CMOS出力下降時間*7 tf(sigo) - 10 12 ns *5: LVDS出力端子には、終端抵抗100 Ωを付けてください。 *6: 出力端子に2 pFの負荷容量が付いたときに、出力電圧が10～90%の間で上昇／下降する時間 *7: 出力端子に10 pFの負荷容量が付いたときに、出力電圧が10～90%の間で上昇／下降する時間 デジタル出力信号 [指定のない場合はTa=25 °C, Vdd (A)=Vdd (D)=Vdd (C)=3.3 V, f (MCLK)=30 MHz]
消費電流 [指定のない場合はTa=25 °C, 推奨動作条件 Vdd (A)=Vdd (D)=Vdd (C)=3.3 V, f (MCLK)=30 MHz, LR=100 klines/s]
項目 記号 Min. Typ. Max. 単位
Vdd(A)端子*8 Ic1 80 140 200 mA Vdd(D)端子*8 Ic2 220 400 530 Vdd(C)端子*8 Ic3 510 810 1110 *8: 飽和露光量の光を入射
電気的特性
項目 記号 Min. Typ. Max. 単位
マスタークロックパルス周波数 f(MCLK) 29 30 31 MHz マスタークロックパルスデューティ周期 D(MCLK) 45 50 55 % 上昇時間*4 tr(sigi) - 5 7 ns 下降時間*4 tf(sigi) - 5 7 ns *4: 入力電圧が10%から90%の間で上昇／下降する時間 デジタル入力信号 [指定のない場合はTa=25 °C, Vdd (A)=Vdd (D)=Vdd (C)=3.3 V]
3
項目 記号 ゲイン Min. Typ. Max. 単位
オフセットばらつき*12 VSNU 1 - 3 18 mV - 2.4 14.4 DN 8 -- 7.56 4536 mVDN 暗出力*13 VD 1 - 0.5 20 mV - 0.4 16 DN 8 -- 3.24 160128 mVDN 受光感度*14 Sw 1 - 45 - V/(lx・s) - 36k - DN/(lx・s) 8 -- 290k360 -- DN/(lx・s)V/(lx・s) 変換効率 CE 1 - 42 - µV/e -- 33 - mDN/e -8 -- 340270 -- mDN/eµV/e- -飽和出力 Vsat - 1.2 1.25 - V 975 1000 - DN 読み出しノイズ*15 Nread 1 - 0.63 1.9 mV-rms - 0.5 1.5 DN-rms 8 -- 1.51.2 4.53.6 DN-rmsmV-rms ダイナミックレンジ*16 Drange 1 670 2000 - -8 260 800 高速モード
項目 記号 Min. Typ. Max. 単位
感度波長範囲 λ 400～1000 nm 最大感度波長 λp - 700 - nm 感度不均一性*10 ゲイン1 PRNU - ±5 ±10 % ゲイン8 - ±5 ±10 残像*11 Lag - - 0.1 % 飽和電荷量 Qsat 29 30 - ke -SNR max. ゲインゲイン18 - 4332 4535 -- dB *10: 飽和の約50%の露光量の均一光を照射した場合の出力均一性で、両端の3画素を除いた4090画素で以下のように定義します。 PRNU = (ΔX/X) × 100 [%] *11: 飽和出力状態で、データを読み出した後に残る1つ前のデータの信号成分。飽和露光量以上の光が入射すると残像は増加します。
電気的および光学的特性
[指定のない場合はTa=25 °C, Vdd (A)=Vdd (D)=Vdd (C)=3.3 V, f(MCLK)=30 MHz,
ゲイン
: 初期値, オフセット: 初期値, tpi (MST)=10 µs (高速モード), 40 µs (低速モード)]
各モード共通項目 記号 ゲイン Min. Typ. Max. 単位 オフセットばらつき*12 VSNU 1 - 3 18 mV - 9.6 57.6 DN 8 -- 7.524 14445 mVDN 暗出力*13 VD 1 - 0.5 20 mV - 1.6 64 DN 8 -- 12.84 160512 mVDN 受光感度*14 Sw 1 - 45 - V/(lx・s) - 140k - DN/(lx・s) 8 -- 1200k360 -- DN/(lx・s)V/(lx・s) 変換効率 CE 1 - 42 - µV/e -- 130 - mDN/e -8 -- 1100340 -- mDN/eµV/e- -飽和出力 Vsat - 1.2 1.25 - V 3900 4000 - DN 読み出しノイズ*15 Nread 1 - 0.38 1.1 mV-rms - 1.2 3.6 DN-rms 8 -- 1.65 4.715 DN-rmsmV-rms ダイナミックレンジ*16 Drange 1 1100 3300 - -8 260 800 -*12: 暗状態で測定。最大と最少の差。 *13: Ts=10 ms, オフセット出力レベルとの電圧差 *14: 2856 K, タングステンランプ *15: 暗状態 *16: Vsat/Nread
注) DN (Digital Number): A/D変換器の出力の単位 低速モード
分光感度特性
(代表例)
窓材の分光透過特性
ۜഽ (A/W ) ۜഽඅ (Ta=25 °C) ௗऺ͈൫ًඅ ൫ًၚġ (% ) (Typ. Ta=25 °C)5
ブロック図
KMPDC0637JA ȤȤȤ KMPDC0637JA SPI (シリアル・ペリフェラル・インターフェース)を用いて、以下の項目を設定することができます。 項目 モードと説明 高速モード 最大ラインレートは100 klines/sです。 A/D変換器の分解能は10-bit相当です。(オフセット出力から飽和出力までが、約1024DNとなります。) 低速モード 最大ラインレートは25 klines/sです。 A/D変換器の分解能は12-bitです。 ビデオ出力端子数 フル出力モード 64端子 (LVDS32ペア)から出力します。 1/4出力モード 16端子 (LVDS8ペア)で出力します。ラインレートを25 klines/sよりも短くする場合は、この設定を使用しないでください。 出力ゲイン デフォルトのゲインは1倍です。1・2・4・8・10・20の6段階で設定が可能です。 出力オフセット 出力のオフセット値を0DN～1023DNの1024段階で設定可能です。SPIなどによる設定
外形寸法図 (単位: mm)
ٸࠁ༹ KMPDA0572JA औ༷࢜ ঐা̧̈́ओ: ±0.2 *1: ΩΛΉȜΐ̥ͣ໐ಎ༹͈́͘ *2: ΩΛΉȜΐ̥ͣ1 ch༹͈́͘ *3: ΩΛΉȜΐೲ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *4: ΄ρΑນ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *5: ΩΛΉȜΐນ࿂̥ͣ࿂༹͈́͘ *6: ΄ρΑ͈࢚̯ A B C D E F G H I J K 38.10 1.27 2.54 1.60 ± 0.2*5 1.35 ± 0.2*4 1.40 ± 0.2*3 2.25 4. 45 ± 0 .0 5* 1 2.40 4. 00 (0.8 ) (0.2 ) (3.0 ) 12. 70 3.00 16.50 ± 0.17 0.46 ϕ1.20 50.50 ± 0.2 ໐ 28.672 × 0.007 11.46 ± 0.05*2 3.45 0.50*6 1.27 2.54 ͼϋΟΛ·ΑζȜ· ͼϋΟΛ·ΑζȜ· IJġŤũ 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 වৣௗ ࿂ 6.20 ± 0.27 1.90 ± 0.27 KMPDA0572JA7 ピンNo. 記号 機能 I/O A2 Out_An[0] ビデオ出力信号 O A4 Out_An[1] ビデオ出力信号 O A6 Out_Cn[0] ビデオ出力信号 O A8 Out_Cn[1] ビデオ出力信号 O A10 Out_En[0] ビデオ出力信号 O A12 Out_En[1] ビデオ出力信号 O A14 Out_Gn[0] ビデオ出力信号 O A16 Out_Gn[1] ビデオ出力信号 O A18 Out_In[0] ビデオ出力信号 O A20 Out_In[1] ビデオ出力信号 O A22 Out_Kn[0] ビデオ出力信号 O A24 Out_Kn[1] ビデオ出力信号 O A26 Out_Mn[0] ビデオ出力信号 O A28 Out_Mn[1] ビデオ出力信号 O A30 Out_On[0] ビデオ出力信号 O B1 Out_Ap[0] ビデオ出力信号 O B3 Out_Ap[1] ビデオ出力信号 O B5 Out_Cp[0] ビデオ出力信号 O B7 Out_Cp[1] ビデオ出力信号 O B9 Out_Ep[0] ビデオ出力信号 O B11 Out_Ep[1] ビデオ出力信号 O B13 Out_Gp[0] ビデオ出力信号 O B15 Out_Gp[1] ビデオ出力信号 O B17 Out_Ip[0] ビデオ出力信号 O B19 Out_Ip[1] ビデオ出力信号 O B21 Out_Kp[0] ビデオ出力信号 O B23 Out_Kp[1] ビデオ出力信号 O B25 Out_Mp[0] ビデオ出力信号 O B27 Out_Mp[1] ビデオ出力信号 O B29 Out_Op[0] ビデオ出力信号 O B31 Out_Op[1] ビデオ出力信号 O C2 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I C4 GND グランド -C6 PCLKn ビット出力同期信号 O C8 CTRn 画素同期信号 O C10 NC 未接続 -C12 NC 未接続 -C14 NC 未接続 -C16 NC 未接続 -C18 NC 未接続 -C20 NC 未接続 -C22 NC 未接続 -C24 NC 未接続 -C26 Syncn フレーム同期信号 O C28 MCLK マスタークロック信号 I C30 Out_On[1] ビデオ出力信号 O D1 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I D3 GND グランド -D5 PCLKp ビット出力同期信号 O D7 CTRp 画素同期信号 O D9 Vref_cp1 昇圧回路用バイアス電圧 (5.5 V)*17 O D11 Vref_cp2 昇圧回路用バイアス電圧 (-1.5 V)*17 O D13 Vref1 バイアス電圧*17 O D15 Vref2 バイアス電圧*17 O D17 Vref3 バイアス電圧*17 O D19 Vref4 バイアス電圧*17 O D21 Vref5 バイアス電圧*17 O *17: GNDとの間に1 µFのコンデンサを挿入してください。 注) 空き端子(NC)はオープンとして、GNDには接続しないでください。
ピン接続
ピンNo. 記号 機能 I/O D23 Vref6 バイアス電圧*17 O D25 Syncp フレーム同期信号 O D27 MST マスタースタート信号 I D29 GND(C) グランド -D31 Vdd(C) 電源電圧 (3.3 V) I E2 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I E4 GND グランド -E6 Pll_Reset Pll回路リセット I E8 CS SPI選択信号 I E24 NC 未接続 -E26 All_Reset タイミング発生回路リセット I E28 GND(C) グランド -E30 Vdd(C) 電源電圧 (3.3 V) I F1 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I F3 GND グランド -F5 SCLK SPIクロック信号 I F7 MOSI SPI入力信号 I F9 RSTB SPIリセット信号 I F23 NC 未接続 -F25 NC 未接続 -F27 NC 未接続 -F29 GND(C) グランド -F31 Vdd(C) 電源電圧 (3.3 V) I G2 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I G4 GND グランド -G6 MISO SPI出力信号 O G8 TGCLK タイミング発生回路クロック信号 O G24 NC 未接続 -G26 NC 未接続 -G28 GND(C) グランド -G30 Vdd(C) 電源電圧 (3.3 V) I H1 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I H3 GND グランド -H5 NC 未接続 -H7 NC 未接続 -H9 Vref7 バイアス電圧*17 O H11 Vref8 バイアス電圧*17 O H13 Vref9 バイアス電圧*17 O H15 Vref10 バイアス電圧*17 O H17 Vref11 バイアス電圧*17 O H19 Vref12 バイアス電圧*17 O H21 Vref13 バイアス電圧*17 O H23 Vref14 バイアス電圧*17 O H25 NC 未接続 -H27 NC 未接続 -H29 GND(C) グランド -H31 Vdd(C) 電源電圧 (3.3 V) I I2 Vdd(D) 電源電圧 (3.3 V) I I4 GND グランド -I6 NC 未接続 -I8 NC 未接続 -I10 Vdd(A) 電源電圧 (3.3 V) I I12 GND グランド -I14 Vdd(A) 電源電圧 (3.3 V) I I16 GND グランド -I18 Vdd(A) 電源電圧 (3.3 V) I I20 GND グランド-ピンNo. 記号 機能 I/O I22 Vdd(A) 電源電圧 (3.3 V) I I24 GND グランド -I26 NC 未接続 -I28 NC 未接続 -I30 Out_Pn[1] ビデオ出力信号 O J1 Out_Bp[0] ビデオ出力信号 O J3 Out_Bp[1] ビデオ出力信号 O J5 Out_Dp[0] ビデオ出力信号 O J7 Out_Dp[1] ビデオ出力信号 O J9 Out_Fp[0] ビデオ出力信号 O J11 Out_Fp[1] ビデオ出力信号 O J13 Out_Hp[0] ビデオ出力信号 O J15 Out_Hp[1] ビデオ出力信号 O J17 Out_Jp[0] ビデオ出力信号 O J19 Out_Jp[1] ビデオ出力信号 O J21 Out_Lp[0] ビデオ出力信号 O J23 Out_Lp[1] ビデオ出力信号 O J25 Out_Np[0] ビデオ出力信号 O ピンNo. 記号 機能 I/O J27 Out_Np[1] ビデオ出力信号 O J29 Out_Pp[0] ビデオ出力信号 O J31 Out_Pp[1] ビデオ出力信号 O K2 Out_Bn[0] ビデオ出力信号 O K4 Out_Bn[1] ビデオ出力信号 O K6 Out_Dn[0] ビデオ出力信号 O K8 Out_Dn[1] ビデオ出力信号 O K10 Out_Fn[0] ビデオ出力信号 O K12 Out_Fn[1] ビデオ出力信号 O K14 Out_Hn[0] ビデオ出力信号 O K16 Out_Hn[1] ビデオ出力信号 O K18 Out_Jn[0] ビデオ出力信号 O K20 Out_Jn[1] ビデオ出力信号 O K22 Out_Ln[0] ビデオ出力信号 O K24 Out_Ln[1] ビデオ出力信号 O K26 Out_Nn[0] ビデオ出力信号 O K28 Out_Nn[1] ビデオ出力信号 O K30 Out_Pn[0] ビデオ出力信号 O
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 入射窓ガラスの表面にゴミや汚れが付着すると画像に黒キズとして現れます。ゴミや汚れを拭き取る場合、乾いた布や綿棒などでこす ると静電気発生の原因となります。アルコール類を少量含ませた柔らかい布・紙・綿棒などでゴミや汚れを拭き取り、シミが残らない ように圧搾気体を吹き付けてください。 (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) 動作／保存環境 絶対最大定格の温度範囲で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。 (5) 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、紫外線を照射しないでください。 (6) 製品の固定 本製品をネジで固定する場合はM2サイズのネジを使用し、締めつけトルクは0.08 N·m以下としてください。 注) ビデオ出力の記号の定義は以下の通りです。 Out_An[0] [0]: 下位(0～5) bit, [1]: 上位(6～11) bit p: 差動ペアの+側人力, n:差動ペアの-側人力 A～P: 出力ポート9 KMPDC0638JA S13774 Out_Xp[m] Out_Xn[m] PCLK p PCLK n CTRp CTRn Sync p Sync n MCLK MST Pll_ Re se t Al l_ Re se t CS SCLK MO SI RSTB MIS O TGCLK Vdd(C) Vdd(C) Vdd(C) Vdd(C) Vdd(C) Vdd(A) Vdd(A) Vdd(A) Vdd(A) Vdd(D) Vdd(D) Vdd(D) Vdd(D) Vdd(D) Vdd(D) Vdd(D) GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND GND Vref_cp 1 1 µF Vref_cp 2 1 µF Vref1 1 µF Vref2 1 µF Vref3 1 µF Vref4 1 µF Vref5 1 µF Vref6 1 µF Vref7 1 µF Vref8 1 µF Vref9 1 µF Vref1 0 1 µF Vref1 1 1 µF Vref1 2 1 µF Vref1 3 1 µF Vref1 4 1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF 1 µF 3.3 V 0.1 µF ΟΐΗσΨΛέ ΟΐΗσΨΛέ 100 Ω 100 Ω 100 Ω 100 Ω + +3.3 V 100 µF + +3.3 V 100 µF GND͂GND(C)ͬIJതͺȜᾺ̱̩̺̯̞ȃ
接続回路例
KMPDC0638JA製品の仕様は、改良などのため予告なく変更することがあります。本資料は正確を期するため慎重に作成されたものですが、まれに誤記などによる誤りがある場合が あります。本製品を使用する際には、必ず納入仕様書をご用命の上、最新の仕様をご確認ください。 本資料の記載内容は、平成29年12月現在のものです。
