AND9244/D KAEセンサ・ファミリEMCCDのゲインの経時変化について

(1)

July, 2017 - Rev. 2

1 Publication Order Number:

AND9244JP/D

AND9244/D

KAEセンサ・ファミリEMCCDのゲインのについて

はじめに

KAE イメージ・センサは、の CCD レジスタとゲインの EMCCD レジスタのしています。イントラシーン・ゲインりえをしてピクセル !で"#パケットを 1 つずつサンプリングするので、()のゲイン+と EMCCD +

のいずれに"#を,-するかをカメラ・システムで 01できます。

EMCCD レジスタを(じて,-する"#の2345 はユーザが81できますが、それによってセンサの 9:;<に=>が?ぶ@Aがあります。イメージ

・センサの EMCCD をするときは、9:B CにDって"EFG (EMCCD ゲイン ) がHIすることがあります ( JBHI ) 。

Kアプリケーション・ノートでは、 EMCCD ゲインのNOされるH9にPするガイダンスをRすために、オン・セミコンダクターによるイメージ・センサのUAVWXについてYべます。

EMCCD がをこす

EMCCD ゲインのJBHIのZ[は、"#FGプロセスで]^したエネルギー"Eが EMCCD のゲート`"aにbcにdじeめられてしまうためです。

したがって、そのfgで EMCCD にhじ"iを:

り*すには、jしい!kクロック"lをかけてFGゲインをm1にnoするpqがあります。

!"#$%& & '(

EMCCD ゲインの J B H I を r べるために、 KAE−02150 をし、 3000 BCstにわたって 20 ° C の9:uvでセンサAをモニタしました。

yカメラの EMCCD ゲインは H1SEM/H2SEM クロック"lでz{され､FG}は 20 Gに81されました｡

Figure 1. DUT Test Layout Capture & Control

Video 1

Unit

Video 2

Video 3 Video 4 Video 5

Video 6

Video 7 Control system 1

Control system 2 Control system 3 Control system 4 Control System 5 Control system 6 Control system 7

KAE−02150 camera capture system

1

2

3

5

6

Light source

7 KAE−02150 camera

capture system 4

Light source Light

source Light

source

EMCCD ゲインが5 20 Gにnoされるように、

yカメラについて 12 BCごとに H1SEM/H2SEM クロック"lがrされました。vは、 EMCCD レジスタへの+23が 0 e ⁻ 、 200 e ⁻ または 500 e ⁻ になるように81されました。

EMCCD ゲインのJBHIを1するために、y2 3vでの H1SEM/H2SEM クロック"lのH9をグラフIし、それぞれ Figure 2 〜 Figure 4 にRしています。

www.onsemi.jp

APPLICATION NOTE

(2)

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www.onsemi.jp 2

Figure 2. Drift of H1SEM/H2SEM Clock Voltage to Maintain 20x EMCCD Gain with 0 e

⁻

Input Signal (Dark)

Figure 3. Drift of H1SEM/H2SEM Clock Voltage to Maintain 20x EMCCD Gain with 190 e

⁻

Input Signal.

The Long Term Trend is 15.2 Years to Drift 1 V.

Figure 4. Drift of H1SEM/H2SEM Clock Voltage to Maintain 20x EMCCD Gain with 560 e

⁻

Input Signal.

The Long Term Trend is 7.3 Years to Drift 1 V.

(3)

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www.onsemi.jp 3

Figure 2 〜 Figure 4 かららかなように、ゲインの JBHIは23vにきくします。

• をてなかったカメラ (0 e ⁻ ) は、1できるだけのドリフトのJBHIをこしていません。

• もい EMCCD 23 (560 e ⁻ ) を+したカメラのドリフト}がです。

• Cにわたる1)fgでのゲインのJBHI}

は、23レベルにすることをRしています。

ただし、の 1000 BCをぎるとHI}はかなりします。

FG} 20 Gの()9:で、 EMCCD レジスタへの"#+を"E 200 にzすれば、 EMCCD の

;<は 10 をえます。 EMCCD + が "E 4000 をえると;<がくなります。()の ¡ の EMCCD + における"E¢が 1 ピクセルあたり 4000 £¤のi¥、または EMCCD を 1 ¦ 24 BC9:

させないi¥、;<は§びます。

EMCCD の;<の1には、 1000 BCs¨のデータがされました。 H1SEM/H2SEM クロック"lH 9が 1.0 V stのときをª«と¬なしています。 1000 BCJBのデータから®¯データまで°いた

±²で、 EMCCD の;<を1しました。

ON SemiconductorびON SemiconductorのロゴはON SemiconductorというをうSemiconductor Components Industries, LLC しくはそののび/またはのにおけるです。ON Semiconductorは、、、トレードシークレット()とのに!する"を# します。ON Semiconductorの$%/ の&'!(リストについては、*+のリンクからご-いただけます。www.onsemi.com/site/pdf/Patent−Marking.pdf. ON Semiconductorは./なしで、0123の$%の45を 6うことがあります。ON Semiconductorは、いかなる7の8での$%の&9:について#;しておらず、また、お<=の$%において>?の@'や'からAじたBC、

に、DE、FE、GHなIJなどKLのIJに!して、いかなるBCもMうことはできません。お<=は、ON SemiconductorによってNOされたサポートやアプリケーションSTのUVにかかわらず、すべてのWX、YZ、[\:の]^あるいは_の`aをbむ、ON Semiconductor$%を'したお<=の$%とアプリケーションについてK LのBCをMうものとします。ON Semiconductorデータシートやd=1にeされるfg:のある「_」パラメータは、アプリケーションによってはkなることもあり、lm の:gもnFのopにより4qするfg:があります。「_」パラメータをbむすべてのrパラメータは、ご'になるアプリケーションに@じて、お<=のstuvw においてxyz;されるようお{い|します。ON Semiconductorは、そのやそのの"の+、いかなるライセンスも}しません。ON Semiconductor$%は、A~

や、いかなるFDA (%%)クラス3の、FDAがしないにおいてKもしくはのものとyされる、あるいは、へのを!(

としたにおける]%などへの'をしたはされておらず、また、これらを'!(としておりません。お<=が、このようなされたものではない、fされていないアプリケーション'にON Semiconductor$%をまたは'した9、たとえ、ON Semiconductorがその%のまたは$にしてp があったと¡¢されたとしても、そのようなせぬ'、また£fの'に¤した¥¦§から、DE、¨はFEにAじるすべてのクレーム、ª'、IJ、oª、および«¬®などを、

お<=のBCにおいて¯°をお{いいたします。また、ON Semiconductorとその±²、³²、、¤ 、´µ¶に!して、いかなるIJも·えないものとします。

ON Semiconductorは¸' ¹§/º»¼½¸'¡です。この¾®は&'されるあらゆるWの!(となっており、いかなる¿WによってもÀÁすることはできません。

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Phone: 421 33 790 2910 Japan Customer Focus Center

Phone: 81−3−5817−1050

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LITERATURE FULFILLMENT:

Literature Distribution Center for ON Semiconductor 19521 E. 32nd Pkwy, Aurora, Colorado 80011 USA

Phone: 303−675−2175 or 800−344−3860 Toll Free USA/Canada Fax: 303−675−2176 or 800−344−3867 Toll Free USA/Canada Email: [email protected]

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KAEセンサ・ファミリEMCCDの ゲインのについて

はじめに

KAE イメージ・センサは、 の CCD レジス タとゲインの EMCCD レジスタのしてい ます。イントラシーン・ゲインりえを してピクセル !で"#パケットを 1 つずつサンプ リングするので、()のゲイン*+と EMCCD *+

のいずれに"#を,-するかをカメラ・システムで 01できます。

EMCCD レジスタを(じて,-する"#の2345 はユーザが81できますが、それによってセンサの 9:;<に=>が?ぶ@Aがあります。イメージ

・センサの EMCCD をするときは、9:B CにDって"EFG (EMCCD ゲイン ) がHIすること があります ( JBHI ) 。

Kアプリケーション・ノートでは、 EMCCD ゲイン のNOされるH9にPするガイダンスをRすため に、オン・セミコンダクターによるイメージ・セン サのUAVWXについてYべます。

EMCCD がをこす

EMCCD ゲインのJBHIのZ[は、"#FGプロ セスで]^したエネルギー"Eが EMCCD のゲー ト`"aにbcにdじeめられてしまうためです。

したがって、そのfgで EMCCD にhじ"iを:

り*すには、jしい!kクロック"lをかけ てFGゲインをm1にnoするpqがあります。

!"#$%& & '(

EMCCD ゲ イ ン の J B H I を r べ る た め に 、 KAE−02150 をし、 3000 BCstにわたって 20 ° C の9:uvでセンサAをモニタしました。

yカメラの EMCCD ゲインは H1SEM/H2SEM クロッ ク"lでz{され､FG}は 20 Gに81されました｡

Figure 1. DUT Test Layout Capture & Control

Unit

EMCCD ゲインが5 20 Gにnoされるように、

yカメラについて 12 BCごとに H1SEM/H2SEM クロ ック"lがrされました。vは、 EMCCD レジ スタへの+23が 0 e − 、 200 e − または 500 e − にな るように81されました。

EMCCD ゲインのJBHIを 1するために、y2 3vでの H1SEM/H2SEM クロック"lのH9をグ ラフIし、それぞれ Figure 2 〜 Figure 4 にRしていま す。

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APPLICATION NOTE

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www.onsemi.jp 2

Figure 2. Drift of H1SEM/H2SEM Clock Voltage to Maintain 20x EMCCD Gain with 0 e

Input Signal (Dark)

Figure 3. Drift of H1SEM/H2SEM Clock Voltage to Maintain 20x EMCCD Gain with 190 e

Input Signal.

The Long Term Trend is 15.2 Years to Drift 1 V.

Figure 4. Drift of H1SEM/H2SEM Clock Voltage to Maintain 20x EMCCD Gain with 560 e

Input Signal.

The Long Term Trend is 7.3 Years to Drift 1 V.

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Figure 2 〜 Figure 4 かららかなように、ゲインの JBHIは23vにきくします。

• をてなかったカメラ (0 e − ) は、1できるだけ のドリフトのJBHIをこしていません。

• もい EMCCD 23 (560 e − ) を+したカメラの ドリフト}がです。

• Cにわたる1)fgでのゲインのJBHI}

は、23レベルにすることをRしています。

ただし、の 1000 BCをぎるとHI}はかな りします。

FG} 20 Gの()9:で、 EMCCD レジスタ への"#+を"E 200 にzすれば、 EMCCD の

;<は 10  を えます。 EMCCD *+ が "E 4000 をえると;<がくなります。()の ¡ の EMCCD *+ における"E¢が 1 ピクセルあたり 4000 £¤のi¥、または EMCCD を 1 ¦ 24 BC9:

させないi¥、;<は§びます。

EMCCD の;<の 1には、 1000 BCs¨のデータ がされました。 H1SEM/H2SEM クロック"lH 9が 1.0 V stのときをª«と¬なしています。 1000 BCJBのデータから­®¯データまで°いた

±²で、 EMCCD の;<を 1しました。

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KAEセンサ・ファミリEMCCDのゲインのについて

KAE イメージ・センサは、の CCD レジスタとゲインの EMCCD レジスタのしています。イントラシーン・ゲインりえをしてピクセル !で"#パケットを 1 つずつサンプリングするので、()のゲイン+と EMCCD +

・センサの EMCCD をするときは、9:B CにDって"EFG (EMCCD ゲイン ) がHIすることがあります ( JBHI ) 。

Kアプリケーション・ノートでは、 EMCCD ゲインのNOされるH9にPするガイダンスをRすために、オン・セミコンダクターによるイメージ・センサのUAVWXについてYべます。

EMCCD ゲインのJBHIのZ[は、"#FGプロセスで]^したエネルギー"Eが EMCCD のゲート`"aにbcにdじeめられてしまうためです。

り*すには、jしい!kクロック"lをかけてFGゲインをm1にnoするpqがあります。

EMCCD ゲインの J B H I を r べるために、 KAE−02150 をし、 3000 BCstにわたって 20 ° C の9:uvでセンサAをモニタしました。

yカメラの EMCCD ゲインは H1SEM/H2SEM クロック"lでz{され､FG}は 20 Gに81されました｡

EMCCD ゲインが5 20 Gにnoされるように、

yカメラについて 12 BCごとに H1SEM/H2SEM クロック"lがrされました。vは、 EMCCD レジスタへの+23が 0 e ⁻ 、 200 e ⁻ または 500 e ⁻ になるように81されました。

EMCCD ゲインのJBHIを1するために、y2 3vでの H1SEM/H2SEM クロック"lのH9をグラフIし、それぞれ Figure 2 〜 Figure 4 にRしています。

Figure 2 〜 Figure 4 かららかなように、ゲインの JBHIは23vにきくします。

• をてなかったカメラ (0 e ⁻ ) は、1できるだけのドリフトのJBHIをこしていません。

• もい EMCCD 23 (560 e ⁻ ) を+したカメラのドリフト}がです。

• Cにわたる1)fgでのゲインのJBHI}

は、23レベルにすることをRしています。

ただし、の 1000 BCをぎるとHI}はかなりします。

FG} 20 Gの()9:で、 EMCCD レジスタへの"#+を"E 200 にzすれば、 EMCCD の

;<は 10 をえます。 EMCCD + が "E 4000 をえると;<がくなります。()の ¡ の EMCCD + における"E¢が 1 ピクセルあたり 4000 £¤のi¥、または EMCCD を 1 ¦ 24 BC9:

EMCCD の;<の1には、 1000 BCs¨のデータがされました。 H1SEM/H2SEM クロック"lH 9が 1.0 V stのときをª«と¬なしています。 1000 BCJBのデータから®¯データまで°いた

±²で、 EMCCD の;<を1しました。