【IBIS5 -B -1300 CYII5FM1300AB130万像素CMOS图像传感器描述该IBIS】,IC型号CYII5FM1300AB-QDC,CYII5FM1300AB-QDC PDF资料,CYII5FM1300AB-QDC经销商,ic,电子元器件-51电子网

IBIS5 -B -1300 CYII5FM1300AB

130万像素CMOS图像传感器

描述

该IBIS5 -B- 1300是一种固态的CMOS图像传感器，其

集成了完整的模拟图像采集的功能，

数字转换器和数字信号处理系统中的单个芯片上。

这个130万像素（ 1280 ×1024 ）的CMOS有源像素传感器

致力于工业视觉应用同时具有滚动

和快照（或全球）快门。全帧读出时间为36毫秒

（最大27.5 fps）的速度，和读出速度是由加窗升压

感兴趣区域（ROI ）读出区域。另一个特征包括

双和倍数斜率功能，捕捉高动态

范围场景。该传感器是在单色版本

或拜耳（RGB）的图案化的滤色器阵列。

用户可编程的行和列的启动/停止的位置让

窗下降到2×1像素的窗口数码变焦。子

取样或取景模式下降低分辨率，而

维护的角度恒定域和一个增加的帧

率。片上模拟信号处理流水线模拟

像素阵列的视频输出。双采样（ DS ）消除

的固定模式噪声。可编程增益和失调

放大地图信号摆幅与ADC的输入范围。 10位

ADC将模拟数据转换成一个10位的数字字流。该

传感器采用2线，我

C兼容接口，一个3线串行

平行（SPI）接口，或一个16位并行接口。它的工作

采用3.3V电源，只需要一个主时钟

操作多达40兆赫。它坐落在一个84引脚陶瓷LCC

封装。

表1中。

主要性能参数

参数

典型的价值

1280 （H ）× 1024 （ V）

6.7

μm

x 6.7

μm

2/3英寸

快照（全球）快门

卷帘

40 MPS / 40 MHz的

27 FPS （1280 ×1024 ）

106 FPS （ 640 ×480 ）

10位，片上

715 V.m2 / W.S

8.40 V / lux.s

64分贝

62.500 e–

40 e–

7.22毫伏/秒

多斜率

模拟： 3.0V - 4.5V

数字： 3.3V

I / O ： 3.3V

175毫瓦

-30 ° C到+ 65℃

单声道

RGB Bayer模式

84引脚LCC

有效像素

像素尺寸

光学格式

快门式

最大数据速率/

主时钟

帧率

ADC的分辨率

灵敏度（ @ 650nm）中

S / N比

满井充

瞬时噪声

暗电流

高动态范围

电源电压

应用

■

机器视觉

检查

机器人

流量监控

耗电量

工作温度

彩色滤波器阵列

包装

IBIS5-B-1300

赛普拉斯半导体公司

文件编号： 38-05710牧师* E

198冠军苑

圣荷西

CA 95134-1709

408-943-2600

修订后的2009年10月14日

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IBIS5 -B -1300 CYII5FM1300AB

订购信息

市场型号

CYII5SM1300AB-QDC

CYII5SM1300AB-QWC

CYII5SC1300AB-QDC

CYII5FM1300AB-QDC

CYII5FM1300AB-QWC

CYII5SM1300-EVAL

CYII5SC1300-EVAL

CYII5FM1300-EVAL

单声道与玻璃

单声道无玻璃

颜色玻璃

单声道较厚的外延玻璃

单声道较厚的外膜无玻璃

单演示套件

色彩演示套件

单声道较厚的外膜演示套件

演示套件

84引脚LCC

描述

包

结构和运行

本节介绍有关的最重要的传感器模块的详细信息。

平面图

在IBIS5 -B -1300图像传感器图1.框图

传感器

热像仪核心

RESET

Y型右

地址

样品

SELECT

像素

Y型左

地址

列输出

像素核心

SEQUENCER

列放大器

模拟多路复用器

产量

扩音器

系统时钟

40 MHZ

外

连接

X -解决

ADC

图1

示出了IBIS5 -B- 1300的图像的体系结构

传感器。它由一个象素阵列的基本上一X轴和两个

的Y寻址寄存器中的X和Y方向的读出，

列放大器，校正固定图案噪声，一个

模拟多路复用器，和一个模拟输出放大器。

使用左Y寻址寄存器，用于读出操作。使用

右Y寻址寄存器的像素行的复位。在多

坡同步快门模式，右边的Y寻址寄存器

重置全像素核心，降低的复位电压。在轧

帘幕快门模式下，使用右边的Y寻址寄存器的

文件编号： 38-05710牧师* E

重置指针在单，双斜坡操作复位1

像素行。

芯片上的序列发生器产生最大的信号为

形象的核心。一些基本的信号（例如启动/停止整合，线

和帧同步信号，等等。）的外部产生。

10位ADC的芯片，但电气隔离来实现

从图像核心。您必须路由模拟像素输出

在外面的模拟ADC输入。

分页： 41 2

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IBIS5 -B -1300 CYII5FM1300AB

像素

该像素体系结构的描述，并在滤色器阵列

如下。

架构

在IBIS5 -B- 1300中使用的像素结构是4-晶体管

像素中所示

图2中。

实现用高填充像素

作为专利赛普拉斯（美国专利号技术因素

6225670及其他）。该4T像素有快照快门

但也可以通过连续地闭合模拟3T像素

采样开关M2 。使用M4作为一个全球性的样本晶体管

所有像素使快照快门模式。由于该像素

体系结构，在此期间读出的积分是不可能在

同步快门模式。

图2架构的4T像素的

Green1像素位于一个蓝绿色行， Green2的像素是

坐落在绿 - 红一行。

图4

示出的响应

滤色器阵列作为波长的函数。注意，这

响应曲线包括的像素的光学串扰。

在像素图3.彩色滤光片排列

红

Green2

Green1

蓝

红

Green2

红

Green2

Green1

蓝

Green1

蓝

RESET

样品

MUX

COLUMN

产量

像素0,0

帧率

象素速率为这个传感器是足够高的，以支持帧

为640× 480像素大小的窗口（VGA率>100赫兹

格式）。考虑到3.5微秒的行消隐时间（如

基线，也见

“内部时钟粒度（位4 ， 5 ， 6和

7).”

第14页）上，这需要近一个最小像素率

40兆赫。列放大器的最终带宽，输出

的阶段，和其它由外部偏置电阻确定。同

40 MHz的标称像素速率，多了几分全帧速率

高于每秒27帧被获得。

彩色滤波器阵列

该IBIS5 -B- 1300也被处理了拜耳RGB颜色

格局。像素（ 0,0 ）有一个绿色的过滤器，并坐落在一个

绿 - 蓝一行。 Green1和Green2的具有略微不同

由于来自相邻像素的串扰光谱响应。

图4.彩色滤光片响应

波长（nm ）

文件编号： 38-05710牧师* E

第41 3

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IBIS5 -B -1300 CYII5FM1300AB

该IBIS5 -B- 1300的传感器的帧周期取决于

快门式。

卷帘

= >帧周期= （上午十时正，行* （ RBT +像素周期*上午十时正。像素））

有：

上午十时正。线

上午十时正。像素

彩铃

像素时代

行数读出每帧（Y ）

像素数读出的每行（X）的

行消隐时间= 3.5 μs（典型值）

1/40兆赫= 25纳秒

像素期限1/40兆赫= 25纳秒

例子

读出标称速度全分辨率时间

（40 MHz的像素速率）为1毫秒的积分时间：

= >帧周期为1毫秒+ （ 1024 * （ 3.5微秒+ 25纳秒* 1280 ）） =

37.4毫秒= > 26.8 FPS

区域中，感兴趣区域（ROI ）宣读了

窗口容易被上传的起点实现

在使用了传感器的寄存器X和Y移位寄存器

各种接口。此下载起点启动

在X移位寄存器和Y方向的Y_START触发

（启动的Y移位寄存器）和Y_CLK （启动X移

（只有偶数起始地址被选择），一个用于

Y地址（每行寻址）。帧速率增加

几乎呈线性时较少的像素被读出。

表2

给出了一个

所能达到的帧速率概述（在滚动快门模式）

各种尺寸的投资回报率。

表2中。

帧速率和分辨率

FRAME

帧速率读出时间

[帧/秒]

[女士]

100

1657

0.6

全分辨率。

投资回报率读出。

例子

读出标称速度全分辨率时间

（ 40 - MHz的像素率）：

= >帧周期= （ 1024 * （ 3.5微秒+ 25纳秒×1280 ）） = 36.4毫秒

= > 27.5 FPS

快照快门

= >帧周期=色调+踹出

=色调+ （上午十时正，行* （ RBT +像素周期*上午十时正。像素））

有：

色彩

上午十时正。线

上午十时正。像素

彩铃

积分（曝光）时间

行数读出每帧（Y ）

像素数读出的每行（X）的

行消隐时间= 3.5 μs（典型值）

图片

决议

（ X * Y）

1280 x 1024

640 x 480

100 x 100

文件编号： 38-05710牧师* E

第41 4

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IBIS5 -B -1300 CYII5FM1300AB

X -音序器。这个校准过程一般需要3.5

μs

并且需要去除的像素的“固定模式噪声”

和列的由双重手段放大器本身

采样技术。行消隐时间之后，像素

馈送到输出放大器。像素率等于

SYS_CLOCK频率。

图像核心供应注意事项

该图像传感器具有多个电源电压：

VDDH是控制采样开关的电压。别

电压高于此适用于芯片上。

该VDDR_LEFT电压是最高（标称）的复位电压

像素核心的。

图像核心操作

图像核心操作和信号

图5

是图像核心的功能表示不

子采样和列/行交换电路。大部分的

所涉及的信号不提供，因为它们的外

由X定序和SS序组生成。

的像素的集成是通过内部信号例如控制

如复位，样品，并保持其通过片上产生的

被控制的外部信号的SS序

SS_START和SS_STOP 。读出该像素阵列开始

通过施加Y_START连同Y_CLOCK信号;之间

应受本后跟一个校准序列来校准

输出放大器（在该行消隐时间）。信号

要做到这一点校准是由在片上产生

图5.图像核心

VddReset

VDDR_LEFT

VDDH

样品

RESET

HOLD

VDDR_RIGHT

像素行

Y型左寻址

y_start

Y_CLOCK

像素

像素列

像素

Y型合适的解决

y_start

Y_CLOCK

VDDC

列放大器

读指针

输出放大器器

BUS -A

BUS -B

X解决

PXL_OUT

SYS_CLOCK

文件编号： 38-05710牧师* E

第41 5

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CYII5SM1300AB

IBIS5 130万像素CMOS图像传感器

特点

■

描述

该IBIS5 -B- 1300是一种固态的CMOS图像传感器，其

集成了完整的模拟图像采集的功能，

数字转换器和数字信号处理系统中的单个芯片上。

这个130万像素（ 1280× 1024） CMOS有源像素传感器

致力于工业视觉应用同时具有滚动

和快照（或全球）快门。全帧读出时间为36毫秒

（最大27.5 fps）的速度，和读出速度是由加窗升压

感兴趣区域（ROI ）读出区域。另一个特征包括

双和倍数斜率功能，捕捉高动态

范围场景。该传感器是在单色版本

或拜耳（RGB）的图案化的滤色器阵列。

用户可编程的行和列的启动/停止的位置让

窗下降到2×1像素的窗口数码变焦。子

取样或取景模式下降低分辨率，而

维护的角度恒定域和一个增加的帧

率。片上模拟信号处理流水线模拟

像素阵列的视频输出。双采样（ DS ）消除

的固定模式噪声。可编程增益和失调

放大地图信号摆幅与ADC的输入范围。 10位

ADC将模拟数据转换成一个10位的数字字流。该

传感器采用3线串行外围接口（SPI），或16位

并行接口。它工作于3.3 V电源供电，

只需要一个主时钟运行在高达40MHz的。这是

坐落在一个84引脚陶瓷LCC封装。

图1. IBIS5 -B- 1300的照片

1280 ×1024有效像素

6.7

μm

× 6.7

μm

方形像素

2/3“光学格式

全球和卷帘

主时钟： 40 MHz的

27 fps的（1280× 1024）和106 fps的（ 640×480）

片上10位ADC

串行外设接口（SPI ）

窗口（ ROI ）

子采样：1：2模式

电源电压

模拟： 3.0 V至4.5 V

数字： 3.3 V

I / O ： 3.3 V

功耗： 200毫瓦

0 ° C至+65 °C的工作温度范围

84引脚LCC封装

■

应用

■

机器视觉

检查

机器人

流量监控

订购信息

SEE

订货信息

有关详细信息，第33页。

市场型号

CYII5SM1300AB-QDC

CYII5SM1300AB-QWC

CYII5SC1300AB-QDC

CYII5FM1300AB-QDC

描述

单声道与玻璃

单声道无玻璃

颜色玻璃

单声道较厚的外延玻璃

包

84引脚LCC

赛普拉斯半导体公司

文件编号： 38-05710牧师* H

198冠军苑

圣荷西

CA 95134-1709

408-943-2600

修订后的2011年1月13日

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CYII5SM1300AB

功能................................................. ................................. 1

应用................................................. .......................... 1

说明................................................. ............................ 1

订购信息................................................ ............. 1

规格................................................. ....................... 3

主要规格................................................ ............ 3

电气规格................................................ 4 ....

体系结构和操作............................................... 5 ...

平面图................................................ ......................... 5

像素................................................. ................................. 6

图像核心操作............................................... 9 .......

X -Addressing的............................................... ................... 11

Y型解决............................................... ................... 11

输出放大器................................................ .............. 12

模拟数字转换器............................................ 13

电子快门类型............................................... 15

编曲................................................. ..................... 15

时序图................................................ ................. 20

帧速率................................................ .................... 20

时序要求................................................ ..... 20

全局快门：单斜积分........................ 21

全局快门：像素读出........................................ 22

全局快门：多斜率积分...................... 23

滚动快门操作............................................... 24

窗中的X方向............................................. 24 ..

窗口在Y方向............................................. 25 ..

初始化（启动行为） ...................................... 25

包装信息................................................ ........... 26

引脚列表................................................ ............................ 26

托位置，并封装.......................................... 29

封装图纸与玻璃.......................................... 30

玻璃盖................................................ ........................ 32

操作注意事项................................................ .......... 32

有限保修................................................ ................. 32

退货授权（ RMA ） ............................. 32

符合RoHS （无铅）合规性........................................... 32

订货信息............................................... .. 33

附录A ： IBIS5演示套件............................................ ... 33

文档历史记录页............................................... ....... 34

销售，解决方案和法律信息........................... 35

全球销售和设计支持............................ 35

文件编号： 38-05710牧师* H

第35 2

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CYII5SM1300AB

特定网络阳离子

关键的特定连接的阳离子

表1.一般规格

参数

有效像素

像素尺寸

主时钟

快门式

帧率

窗口（ ROI ）

特定网络阳离子

1280 （H ） × 1024 （ V）

6.7 m × 6.7m

40 MHZ

全球和卷帘

27 fps的全分辨率

可编程的随机读取的投资回报率

出。实现扫描

从上载的行或列

位置

10位，片上

表2.电子光学规格

参数

灵敏度

满井充

瞬时噪声

寄生感光度

暗噪声

信噪比

暗信号

62500 e

2.5 LSB10

21e

64分贝

5.5 LSB10 /秒，在30 ℃下

特定网络阳离子

8.4伏/ lux.s在650nm处

固定模式噪声（ FPN ） 4.5 LSB10

ADC的分辨率

扩展动态范围的全局快门：多达4个斜坡

卷帘：双坡

功耗

200毫瓦

表3.推荐工作额定值

[2]

符号

J[2]

S[1]

描述

工作温度范围

存储温度范围

存储湿度范围

民

最大

单位

°C

％ RH

表4.绝对最大额定值

[1]

符号

ABS （ 3.0 V至3.3 V

供应组）

描述

ABS等级为3.0 V和3.3 V电源组

民

–0.5

最大

4.3

5.5

150

单位

°C

％ RH

ABS （ 4.5 V电源组） ABS等级为4.5 V电源组

S[1]

静电放电

（ ESD ）

[3]

ABS储存温度范围

ABS存储湿度范围

人体模型（ HBM ）

带电器件模型（ CDM）

闭锁

见注4

见注5

笔记

1.绝对最大额定值超出了可能发生的损害限制。长期暴露对最高储存温度加速彩色滤光片

退化。

2.工作额定值是在该装置的操作旨在是功能性的条件。

3.赛普拉斯建议客户熟悉，并遵循JEDEC标准JESD625 -A的过程。请参考应用笔记

AN52561.

4. IBIS5 -B -1300符合JESD22 -A114 HBM等级0和JESD22- C101级一，建议格外小心，而操作这些设备采取

避免因ESD事件的损害。请参考应用笔记

AN52561.

5. IBIS5 -B- 1300不具有闩锁的保护。

文件编号： 38-05710牧师* H

第35 3

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CYII5SM1300AB

电气规格

推荐工作条件

表5 。

推荐工作条件

描述

电压HOLD开关。

最高的复位电压。

像素核心电压。

图像核心的模拟电源电压。

图像核心的数字电源电压。

ADC的模拟电源

ADC的数字供电

商业工作温度。

典型

电流

0.047毫安

0.050毫安

0.052毫安

19.265毫安

5.265毫安

34.5毫安

10.5毫安

不适用

PEAK

电流

百毫安

不适用

民

+3.3

+2.5

+3.0

不适用

典型值

+4.5

+3.0

+3.3

不适用

最大

+4.5

+3.3

+3.6

不适用

单位

°C

参数

VDDH

VDDR_LEFT

VDDC

VDDA

VDDD

IDDA_ADC

IDDD_ADC

所有的参数为特征的DC条件后，热平衡建立。

总比分扳成未使用的输入到适当的逻辑电平，例如， VDD或GND 。

该器件包含电路，以防止损伤的投入，由于高静电压或电场。不过，以正常

预防措施以避免应用程序超过最大额定电压为这个高阻抗电路更高的电压。

DC电气特性

表6 。

DC电气特性

特征

输入高电压

输入低电压

输入漏电流

输出高电压

输出低电压

最大工作电流

= VDD和GND

VDD =分钟;我

= –100 A

VDD =分钟;我

= 100 A

系统时钟< = 40 MHz的

条件

民

2.1

–

–10

2.2

最大

–

0.6

+10

–

0.5

单位

参数

文件编号： 38-05710牧师* H

第35 4

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CYII5SM1300AB

结构和运行

本节介绍有关的最重要的传感器模块的详细信息

图2. IBIS5 -B -1300图像传感器原理框图

传感器

热像仪核心

像素

Y型左

地址

Y型右

地址

RESET

样品

列输出

SELECT

像素核心

SEQUENCER

列放大器

模拟多路复用器

产量

扩音器

系统时钟

40 MHZ

外

连接

X -解决

ADC

平面图

图2

示出了IBIS5 -B- 1300的图像的体系结构

传感器。它由一个象素阵列的基本上一X轴和两个

的Y寻址寄存器中的X和Y方向的读出，

列放大器，校正固定图案噪声，一个

模拟多路复用器，和一个模拟输出放大器。

使用左Y寻址寄存器，用于读出操作。使用

右Y寻址寄存器的像素行的复位。在多

坡同步快门模式，右边的Y寻址寄存器

重置全像素核心，降低的复位电压。在轧

帘幕快门模式下，使用右边的Y寻址寄存器的

重置指针在单，双斜坡操作复位1

像素行。

芯片上的序列发生器产生最大的信号为

形象的核心。一些基本的信号（例如启动/停止集成，

线和帧同步信号）被外部产生。

10位ADC的芯片，但电气隔离来实现

从图像核心。您必须路由模拟像素输出

在外面的模拟ADC输入。

文件编号： 38-05710牧师* H

第35 5

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