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AMIS-710324-A4

器件型号:AMIS-710324-A4
厂商名称:AMI [American Megatrends Inc]
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300dpi CIS Module

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AMIS-710324-A4器件文档内容

AMIS-710324-A4: 300dpi CIS Module                                                                 Data Sheet

1.0 General Description

The AMIS-710324-A4 (PI324MC-A4) is a contact image sensor (CIS) module. It is a dual-analog-output contact image sensor, using
MOS image sensor technology for high-speed performance and high sensitivity. The AMIS-710324-A4 is suitable for scanning A4 size
(216mm) documents with 11.8 dots per millimeter (dpm) resolution. Applications include fax machines, game systems, a variety of mark
readers and other automation equipment requiring document scanners.

2.0 Key Features

Light source, lens and sensor are integrated into a single module
11.8dpm resolution, 216mm total scanning length (2592 pixels long)
Two independent analog outputs (split into two sections of 1248 pixels and 1344 pixels)
Up to 270sec/line scanning speed with red light source
Wide dynamic range
Red LED light source
Compact size  14mm x 19mm x 232mm
Low power
Light weight

3.0 Functional Description

The AMIS-710324-A4 imaging array consists of 27 sensors, AMIS-720321 (PI3021), produced by AMI Semiconductor. The sensor is a
monolithic chip with an array of 96 photo sensing elements, of which 27 are cascaded to provide 2592 photo-detectors. Additionally,
these chips give the users the readout flexibility in selecting their desired data format. These cascaded chips are segregated into two
electrically independent sections of 13 chips and 14 chips, but they are still contiguously aligned in a single row, see Figure 1 (the
module's block diagram). This configuration lends itself to a positional stream of video pixels, whether they are read in parallel or
sequentially from the two output ports.

Each chip contains a set of multiplex switches, and a digital shift register to control the chips sequential readout. Additionally, the chips
contain a chip selection switch that is interrogated in a sequence as each predecessor chip completes its scanning process. Since this
module has two output ports from two independently controlled sections of chips, the users are required to enter a set of control clocks
and power into each section through the two provided connectors located on each end of the module.

AMI Semiconductor Jun. 06, M-20564-001
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AMIS-710324-A4: 300dpi CIS Module  Data Sheet

                                               Figure 1: AMIS-710324-A4 Module Block Diagram (See Table 1 for Pin Out Designation)

Figure 2 depicts a cross sectional pictorial of the module. Mounted in the module is a one-to-one graded indexed micro lens array that
focuses the scanned documents' image onto the chip's sensing line. The sensing line is located along the module's sensor axis, known
as the read line. These photon images are transformed into proportional video charges and processed by two on-board amplifiers. The
video signal from the amplifier transmits a sequential stream of video pixels to the video output pin of the AMIS-710324-A4 module.
Also mounted in the housing is a LED light source. Figure 2 shows the LED bar and its illumination path. The path traces the ray from
the LED and is reflected from the document and focused through the ROD lens and onto the sensors. All these components are housed
in a small plastic housing with a cover glass. The cover glass serves as a window with the outside surface as the focal point for the
image on the document. It also serves to protect the imaging array, the micro lens assembly and the LED light source from dust.

                                                                            Figure 2: AMIS-710324-A4 Cross Section

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4.0 I/O Designation

There are two connectors located at the ends of the modules. The outline of the module in Figure 5 of the mechanical section illustrates
these connector locations. With the module window facing down on a flat surface and with the viewer looking down on the backside of
the module, the connectors are located on each end of the module with their pins pointing toward the viewer. The connectors for
Section 1 have 12 pins and are located on the right-hand side. The part number is JAE IL-Z-12P-S125L3-E. Its pin numbers and
designations are listed in Table 1.

Table 1: Pin Configuration for Section 1 Connector

Pin Number           Symbol                         Names and Functions
                                                    Analog video output
1                    Vout1                          Ground; 0V
                                                    Positive power supply
2                    Gnd                            Negative power supply
                                                    Ground; 0V
3                    Vdd (+5V)                      Shift register SP
                                                    Ground; 0V
4                    Vn (-5V )                      Sampling clock pulse
                                                    Ground for the light source; 0V
5                    Gnd                            Supply for the light source
                                                    Supply for future LED source
6                    SP1                            Supply for future LED source

7                    Gnd

8                    CP

9                    GLED

10                   VLED

11                   LED (future)

12                   LED (future)

The connector for Section 2 has eight pins and is located on the left-hand side. The part number is JAE IL-Z-8P-S125L3-E. The pin
numbers and designations for the connector are listed in Table 2.

Table 2: Pin Configuration for Section 2 Connector

Pin Number           Symbol                         Names and Functions
                                                    Analog video output
1                    Vout2                          Ground; 0V
                                                    Positive power supply
2                    Gnd                            Negative power supply
                                                    Ground; 0V
3                    Vdd (+5V)                      Shift register SP
                                                    Ground; 0V
4                    Vn (-5V)                       Sampling clock pulse

5                    Gnd

6                    SP2

7                    Gnd

8                    CP

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5.0 Absolute Maximum Rating

Table 3: Absolute Maximum Rating

Parameter                                                      Symbols                            Maximum Rating                Units
                                                                                                             7                    V
Power supply voltage                                           Vdd                                          70                   mA
                                                                                                           -15                    V
                                                               Idd                                          20                   mA
                                                                                                            6.0                   V
                                                               Vn                                                                 A
                                                                                                           0.65                   V
                                                               In                                       Vdd +.5                   V

                                                               VLED                                        -0.5

                                                               ILED

Input clock pulse (high level)                                 Vih

Input clock pulse (low level)                                  Vil

Note: These are the absolute maximums and are not to be used in prolonged operation.

6.0 Operating Environment

Table 4: Operating Environment                                 Symbols                            Maximum Rating                Units
Parameter                                                         Top                                    0 to 50                  C
Operating temperature                                             Hop                                   10 to 85
Operating humidity                                                Tstg                                                            %
Storage temperature                                               Hstg                                 -25 to +75                 C
Storage humidity                                                                                         5 to 95
                                                                                                                                  %

7.0 Electro-Optical Characteristics at 25C

Table: Electro-Optical Characteristics at 25C

Parameter                                       Symbol                  Parameter                 Units                                Note

Total number of photo detectors                                         2592                      Elements                      The sum of both sections

Number of detectors in Section 1                                        1248                      Elements

Number of detectors in Section 2                                        1344                      Elements

Pixel-to-pixel spacing                          Tint(1)                  84.7                      m                           @ 5.0MHz clock frequency
                                                   f                     270                      sec
Line scanning rate                                                        5.0                     MHz
Clock frequency(2)                              Vpavg                     1.0
Bright output voltage(3)                          Up                    <+/-30                      V
Bright output non-uniformity(4)                  Uadj                    <25                       %
Adjacent pixel non-uniformity(5)                  Ud                    <100                       %
Dark non-uniformity(6)                                                                            mV

Dark output voltage(6)                           Vd                     <150                      mV                            Average dark level from the
Typical modulation transfer function(7)         MTF                      50                                                            video reset level

                                                                                                  %

Notes:

(1) Tint: Line scanning rate or integration time. Tint is determined by the interval of two start pulses. The line scan time is determined by the longest array with both

        Section 1 and 2 operating in parallel. The longest array is Section 2, with 1344 pixels, running at a 5MHz pixel rate.

(2) f: main clock frequency
(3) Vpavg =  Vp(n)/1248 for section 1 and Vpavg =  Vp(n)/1344 for Section 2, where: Vp(n) is the peak value of any nth pixel in a give scan.

        This level is factory adjusted with an internal potentiometer after setting the scan times to the minimum allowable for a fixed clock frequency. In this case,

        275sec at 5MHz clock frequency. This value is then used as a reference to adjust the dark level and to call out the dark uniformity (see Note 6 on dark

        uniformity).

(4) Up is defined as follows: Upmax = [(Vpmax - Vpavg) / Vpavg] x 100% or Upmin = [(Vpavg - Vpmin) / Vpavg] x 100%
       where: Vpmax=the maximum value of the peak nth video pixel, Vp(n),
       and: Vpmin = the minimum value of the peak video nth video pixel, Vp(n).

        Up = +/-30% is selected from the greater absolute value of Upmax of Upmin. If |Upmax| > |Upmin| then Up = +|Upmax| is selected, if |Upmin| > |Upmax| then Up =

        -|Upmin| is selected. In either case, |Upmax| + |Upmin|  60%.

(5) Upadj = MAX[ | (Vp(n) - Vp(n+l) | / Vp(n)] x 100%

        Upadj is the non-uniformity percentage pixel to pixel

(6) See Section 8.0 for discussion on dark uniformity, Ud.

(7) See Section 9.0 on MTF Discussion and Graph.

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8.0 Dark Uniformity, Ud

Figure 3 exemplifies the definitions of the terminology, which are used to explain the video signal characteristics. Dark uniformity is
defined as Ud = Vdmax - Vdmin; where Vdmax and Vdmin are the maximum and minimum voltage of Vd, the average dark level of total
pixels in the scan line when the LED light is turned off. Vd is measured from the reset level and the amplitude between the dark level
and this reset level is called pedestal. The pedestal level is caused by the resetting operation of the pixel. Although the pedestal
remains constant for a constant clock frequency, the reset level will vary from ground because the dark level, Vd, is factory adjusted to
ground (0V).

Figure 3: Definition of the Video Pixel in the Light and in the Dark

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9.0 MTF Graph and its Discussion

Figure 4 depicts MTF versus Distance. This graph essentially shows the working depth of focus. Since this module is a 300dpi module,
with a pixel density of 300 pixels per inch, the MTF was measured with a 150dpi or a 75 line-pair per inch optical bar pattern. The tests
were conducted at a pixel rate of 2.5MHz.

                 TYPICAL MTF VERSUS DEPTH OF FOCUS

          60

          50

MTF in %  40

          30

          20

          10

          0

              0  0.1  0.2                                                                         0.3  0.4        0.5  0.6

                 DEPTH FROM THE WINDOW SURFACE(mm)

                                                                                   Figure 4: MTF versus Distance

The effective algorithm used in the measurements is as described by the following equation:
MTF={[Vp(n)+Vp(n+1)]/2-[Vp(n+2)+Vp(n+3)]/2}/{[Vp(n)+Vp(n+1)]/2+[Vp(n+2)+Vp(n+3)]/2}
Where n is 1, 2, .....2592th, Vp(n) is the signal amplitude of the nth pixel.

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10.0 Recommended Operating Conditions (25C)

Table 5: Recommended Operating Conditions (25C)

Item                                              Symbol       Min.   Mean          Max.  Units
                                                                4.5     5.0          5.5    V
Power supply                                      Vdd          -4.5      -5          -12    V
                                                                        5.0          5.5    V
                                                  Vn.        Vdd-1.0    35           55    ma
                                                                 0      6.0         10.0   ma
                                                  VLED                 460          600    ma
                                                                25                  Vdd     V
                                                  Idd (1&2)     50    Vdd-.5         0.8    V
                                                              0.270                  5.5
                                                  Ivn (1&2)             25                MHz
                                                                                     5.0    %
                                                  ILED                               50     ns
                                                                                           ms
Input voltage at digital high                     Vih                                       C

Input voltage at digital low                      Vil

Clock frequency                                   f

Clock pulse high duty cycle

Clock pulse high duration

Integration time                                  Tint(1)

Operating temperature                             Top

11.0 Switching Characteristics (25C)

The timing diagram for both arrays Section 1 and Section 2, are shown in Figure 5.

                                                                  Figure 5: Timing Diagram for both Section 1 and Section 2

The switching characteristics for the I/O clocks are labeled symbolic acronyms for each corresponding clock's switching edges. The
corresponding times for these symbols are given in Table 6.

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                                                                                                 7

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Table 6: Symbol Definitions for the Timing Diagram

Item                          Symbol                Min.  Typ.                                                      Max.  Units
                                                    0.20                                                             4.0    s
Clock cycle time              to                     50                                                                     ns
                                                     25                                                              75     %
Clock pulse width             tw                     15                                                                     ns
                                                     20                                                                     ns
Clock duty cycle                                     20                                                                     ns
                                                     50                                                                     ns
Prohibit crossing time of SP  tprh                  120                                                                     ns

Data setup time               tds

Data hold time                tdh

Signal delay time             tdl

Signal settling time          tsh

12.0 AMIS-710324-A4 Module and its Mechanical Dimensions

Figure 6 is an overview drawing of the module. If a detailed drawing is desired, especially for a design in application, a full size drawing
is available upon request.

                                                                       Figure 6: Mechanical Overview of the Module

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13.0 Company or Product Inquiries

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North America
Tel: +1.208.233.4690
Fax: +1.208.234.6795

Europe
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Production Technical Data - The information contained in this document applies to a product in production. AMI Semiconductor and its subsidiaries ("AMIS") have made every effort to ensure
that the information is accurate and reliable. However, the characteristics and specifications of the product are subject to change without notice and the information is provided "AS IS" without
warranty of any kind (express or implied). Customers are advised to obtain the latest version of relevant information to verify that data being relied on is the most current and complete. AMIS
reserves the right to discontinue production and change specifications and prices at any time and without notice. Products sold by AMIS are covered by the warranty and patent
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for a particular purpose. AMI Semiconductor's products are intended for use in ordinary commercial applications. These products are not designed, authorized, or warranted to be suitable for
use in life-support systems or other critical applications where malfunction may cause personal injury. Inclusion of AMIS products in such applications is understood to be fully at the
customer's risk. Applications requiring extended temperature range, operation in unusual environmental conditions, or high reliability, such as military or medical life-support, are specifically
not recommended without additional processing by AMIS for such applications. Copyright 2006 AMI Semiconductor, Inc.

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