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PI616MC-AS

器件型号:PI616MC-AS
厂商名称:AMI [American Megatrends Inc]
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器件描述

600DPI Image Sensor (CIS) PCB

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PI616MC-AS器件文档内容

     TMPeripheral
       Imaging
       Corporation

PI616MC-AS
600DPI Image Sensor (CIS) PCB
Engineering Data Sheet

DOCUMENT NUMBER                REV A  PAGES: 22
REVISION NUMBER                       DATE: 12/20/02

PRODUCT SPECIFICATION

Reference: PI3039 Image Sensor Data Sheet

                               PAGE 1 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
1. DESCRIPTION

This data sheet covers the PI616MC-AS specification and brief description of the PI616MC-AS
CIS Module.

CIS stands for Contact Image Sensor. It is a one-dimension array of photosensitive elements,
designed to image documents with a one-to-one magnification ratio. The sensors are
sequentially cascaded to form a one dimensional variable-length line array in multiple integral
numbers. Hence, providing the users desired lengths.

The PI616MC-AS is one of these special length line-image arrays. It is configured with a total of
8 sub sections, each section containing a sequential line of 5 array sensors with its individual
video output line. These 8 video outputs, are also referred to as tapped outputs. They are all
readout in parallel. See Figure 1, Simplified Circuit Block Diagram. The 8 sub sections are all
sequentially cascaded to form the one-dimensional array. It is fabricated on two PCB (Printed
Circuit Board) referred to as sensor boards. Each sensor board contains 4 sub sections. The
two sensor boards are cascaded in series to form a complete line image sensor of 8 sub sections
with a total read length of @ 325mm. Accordingly, each sensor board contains 20 each of PI3039
image sensors, also a product of PIC. Hence, for both boards there are a total of 8 parallel
tapped outputs and 40 each of the PI3039 image array sensors. Each chip has 192 photo
sensing cells, hence, on one board there are 3840 cell sites and a total of 7680 cell sites for both
board. Each cell site is a photo-detector that possesses its own independent processing circuit.
An associated on-chip digital shift register scans and reads each photo detector's video signal on
to a common output video line. In section of 5 sensors these common output video lines are
individually brought out to the sensor boards' I/O connectors. There are two connectors, one on
each board, each with four video outputs. These connectors are connected via a cable to their
respective amplifier boards. See Figure 2, System Configuration Block Diagram. PI616MC-AS's
schematic and its PCB mechanical outline drawing are attached to this data sheet.

2. OVERVIEW

The PI616MC-AS has 324.2 mm read width. Its recommended line rate is 192ms/line @
5.0MHz clock rate, but its minimum can be low as 160ms/line @ it's maximum clocking speed of
6.0 MHz. Its sensor photo-site density is 23.25 elements/mm. See Peripheral Imaging
Corporation's PI3039 data sheet that covers the specifications on the imaging array sensor.
Operationally, it requires only the power supplies, +5V and 5V and two input clocks, one is the
clock, CP, to operate the internal shift registers, second is the start pulse, SP, to initiate the
output scan.

3. SCAN OUTLINE                SPECIFICATION     NOTE
                                    324.2 mm
TABLE 3.1 SCANNING OUTLINE
                              23.25 elements/mm
                       ITEM
             READABLE WIDTH      7680 elements
   SENSOR PHOTO-SITE DENSITY

      NUMBER OF TOTAL ACTIVE
         SENSOR PHOTO-SITES

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NUMBER OF PHOTO-SITE PER              960                      Typical, Tested @ 5.0 MHz
                    TAP                                                      Clock
                                  192ms/line
TOTAL LINE READ TIME = READ                                   Minimum, Tested @ 6.0 MHz
        TIME PER SECTION          160ms/line                                 Clock

        CLOCK FREQUENCY            5.0 MHz                                  Typical
                                   6.0 MHz                                 Maximum

4. PHYSICAL OUTLINE

TABLE 4.1 PHYSICAL OUTLINE

      ITEM                   SPECIFICATION                                   NOTE
                                                              SEE REFERENCED IMAGE
      IMAGE SENSORS    PERIPHERAL IMAGING CORP.
                                                                SENSOR DATA SHEET
                             PI3039
                                                              2 PCB MOUNTED ON THE
PCB STIFFNER BOARD           PCB STIFFNER BOARD SIZE                    STIFFENER

                             @355.6 mm X 41.3 mm X 6.35         USED TO CONNECT TO
                                                            THEIR RESPECTIVE OUTPUT
                                   mm
                                                                        AMPLIFIERS
      SENSOR PCB             SIZE 165.1mm X 21.4mm X
                                                              MOUNTED ARE 8 OUTPUT
                             1.62mm                          AMPLIFIERS FOR EACH OF
                                                            THE VIDEO LINES FROM THE
      DATA OUTPUT            8 ANALOG VIDEO OUTPUTS
                                                                    SENSOR BOARDS
      SENSOR BOARD           TWO I/O CONNECTOR

      CONNECTORS             MOLEX 52610-1590

AMPLIFIER PCB BOARD   SIZE 291.3 mm X 76.2 mm X
                                       1.6 mm
AMPIFIER BOARD'S FOUR
        CONNECTORS     TWO INPUTS: MOLEX 52207-
                                        1950

                       TWO OUTPUTS: ERNI-594083

5. RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS

TABLE 5.1 RECOMMENDED OPERATING CONDITIONS (25 oC)

ITEM                   SYMBOL MIN      TYPICAL MAX               UNITS
                                                                 V
                       VDD   4.5       5.0               5.5     ma
                                                                 V
                       IDD   135       150               165

                       VSS             |-5.0|            |-5.5|

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INPUT VOLTAGE AT     VIL         0                        0.8  V
DIGITAL LOW (INPUT
CLOCKS SP AND CP)    FREQ (3)                5.0          6.0  MHz

CLOCK FREQUENCY

CLOCK PULSE HIGH DUTY DUTY (4) 25                         75   %

CYCLE                                                          ns, at 50%Duty
                                                               Typical, Tested
CLOCK HIGH DURATION  TPW (3)(5)     83.3         100
                                                                  @ 5.0 MHz
INTEGRATION TIME     TINT        192ms/line                           Clock

                                 160ms/line                        Minimum,
                                                                Tested @ 6.0
OPERATING            TOP (6)                 25           50
TEMPERATURE                                                       MHz Clock
                                                               0C

Notes:

Note (1) Vpavg is a symbol representing the average value of every pixel in the complete line
            scan. Vp(n) is the pixel amplitude of nth pixel in a line scan. This measurement is taken
            with the image array under a uniform light exposure. The typical output is specified with
            a uniform input light exposure of 0.5mJ/cm2 from a blue Led light source.

Note (2) Two saturated video output levels are specified. One is at the video signal's output
            amplifier, VSATA, and the other is at the input of the amplifier. In almost all
            applications, because the integration time is usually too short, there is not enough
            exposure time to saturate the array sensors. Accordingly, each output amplifier is fixed

            with a gain of @ 4.5.
Note (3) FREQ is generally fixed for any application for the following reasons: One is the

            exposure time. With a given light power, the exposure time of the sensor depends on
            integration time, TINT, and in many of the applications it uses a clock count down
            circuits to generate the SP, shift register start pulse, hence, it will be related to the clock
            frequency. The second is the shape of the video output pulse. Because of the output
            video is in pulse charge packets, the signals are processed on the output video line of
            the sensors. Hence, the signal shape depends greatly upon the amplifier
            configurations. Please refer to the referenced PI3039 Data Sheet. It has some brief
            outline application notes. Under Note 6 in page 6 there is a discussion on video pulse
            shapes. On page 8, 9 and 10 there are discussions on the three types of signal output
            stages.
Note (4) DUTY is the ratio of the clock's pulse width over its pulse period. Because the video
            pixel output resets during the clock pulse's high period and because the reset requires
            a finite resetting time, the clock duty cycle is recommended to operate within the
            following limits. See referenced data sheet in above note 3. Noting that the larger the
            DUTY, the less the signal amplitude, while too short of clock pulse will not provide
            enough video reset time and leaves residual charges, the recommended DUTY is 25%
            for frequencies < 5MHz and 50% for frequencies > 5MHz.
Note (5) TINT is determined by time interval between two start pulses, SP. Hence, if SP is
            generated from a clock count down circuit, it will be directly proportional to clock
            frequency. And it will be synchronous with the clock frequency. The longest integration
            time is determined by the degree of leakage current degradation that can be tolerated
            by the system. A 10ms maximum is a typical rule-of-thumb. An experienced CIS user
            can use his discretion and determine the desired tolerance level for the given system.

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Note (6) TOP is a conservative engineering estimate. It is based on measurements of similar CIS
            modules and simple bench top tests using heat guns and freeze sprays. These will be
            re-measured during the pilot production under the standard QA practices that is under
            control of ISO 9000.

6.0 ELECTRO-OPTICAL CHARACTERISTICS

TABLE 6.1 ELECTRO-OPTICAL CHARACTERISTICS (25O C)

PARAMETER               SYMBOL       PARAMETER               UNITS     NOTE

NUMBER OF ACTIVE                     7680                    elements
PHOTO DETECTORS
                        TINT (1)     43.25                   mm        @ 5.0 MHz
PIXEL-TO-PIXEL SPACING               192                     ms/line   clock
LINE SCANNING RATE                                                     frequency,
                                     6.0                     MHz       see note 1.
CLOCK FREQUENCY         FREQ (2)                                       Maximum
                                     70                      V/mJ/cm2  clock
RED RESPONSIVITY        ExpR (3)     55                      V/mJ/cm2  frequency,
                                     35                      V/mJ/cm2  see note 2.
GREEN RESPONSIVITY      ExpG (3)     3.0                     Volts     See Note 3
                                                                       for definition
BLUE RESPONSIVITY       ExpB (3)     <7                      %         See Note 3
                                                                       for definition
BRIGHT OUTPUT VOLTAGE Vpavg (4)      <10                     %         See Note 3
                                     <10                     %         for definition
BRIGHT OUTPUT NON-      Up (5)                                         Green light,
UNIFORMITY                           <25                     mV        Exposure=X
                                     -2.0                    Volts     XXXXmJ/cm2
ADJACENT PIXEL          Uadj (6)     <11.8                   p-p mV
NONUNIFORMITY           Uptotal (7)  <3.0                    rms mV    Depends on
                                     >70                     %         optical
BRIGHT OUTPUT                                                          System.
NONUNIFORMITY TOTAL                                                    See note 5

DARK NONUNIFORMITY      Ud (8)                                         Depends on
DARK VIDEO OFFSET       Vd (9)                                         the optical
RANDOM NOISE            RNL (10)                                       system, see
                                                                       note 5
MODULATION TRANSFER     MTF (11)
FUNCTION                                                               Sensor only
                                                                       see note 11

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Notes:

  1. TINT is the line-scan rate or integration time. It is determined by time interval between
         two start pulses, SP. Hence, if SP is generated from a clock count down circuit, it will be
         directly proportional to clock frequency. And it will be synchronous with the clock
         frequency. The longest integration time is determined by the degree of leakage current
         degradation that can be tolerated by the system. A 10ms maximum is a typical rule-of-
         thumb. An experienced CIS user can use his discretion and determine the desired
         tolerance level for the given system.

  2. FREQ is clock frequency, also equal to the signal data rate. It is generally fixed for
         many applications for following reasons: One is the exposure time. With a give light
         power, the exposure time of the sensor depends on integration time and in most
         applications it uses clock count down circuits to generate the SP, shift register start
         pulse. The second is the shape of the video output pulse. Because of the output is in
         pulse packets of video charges, the signal are processed on the output video line of the
         sensors. The signal shape depends greatly upon the amplifier configurations. Please
         refer to the referenced PI3039 Data Sheet. It has some brief outline application notes.
         Under Note 6 in page 6 there is a discussion on video pulse shapes. On page 8, 9 and
         10 there are discussions on the three types of signal output stages.

  3. The RESPONSIVITY is the ratio of video signal in volts divided by the unit exposure
         (Volts/micro-Joules/cm 2). This exposure was measured with the output level adjusted
         to 1.27V. The spread of the measured exposure R-RSP, G-RSP and B-RSP can be
         used to compute the user's desired signal voltage level.

Since this is prototype module, all of the following notes 4, 5, 6, 7 and 8, are on data, based on
engineering scope measurements, the data will be re-measured during pilot production using all
the standard QA practices under the control of ISO 9000 regulations. Furthermore, they will be
taken on fully computerized test systems. If required, these prototype data may be revised.

  4. Vpmax = maximum pixel value of Vp(n); Vpmin = minimum pixel value of Vp(n); Vpavg =
          Vp(n)/7680; where Vp(n) is the nth pixel in a line scan with the module scanning a
         uniform white target. Vp values are measured with a uniform exposure.

  5. BRIGHT OUTPUT NONUNIFORMITY: Up(+) = [(Vpmax - Vpavg) / Vpavg] x 100% or
         Up(-)= [(Vpavg - Vpmin) / Vpavg] x 100%, whichever polarity with the highest value is
         selected. Two further notes, one is that the PI616MC-AS has no requirement for an
         optical system, or a light system. The second is that the non-uniformity is dominated by
         the LED light bar's non-uniformity so only the sensor non-uniformity is specified. The
         normal standard CIS modules are enclosed in a self-contained module with the
         complete optical and LED lighting system. So the light system, usually LED bar, is
         included in making the measurement of the optical characteristics. This fixes the optical
         geometry for the module and the light source. So the module's optical characteristics
         are simply measured with the module placed on a uniform reflecting target with a know
         reflection density. However, the PI616MC-AS is not enclosed with its optical and light
         source system. So Up is measured with uniform light source that directly illuminates the
         image sensors' photosite.

  6. ADJACENT PIXEL NONUNIFORMITY: Upadj = MAX[ | (Vp(n) - Vp(n+l) | / Vp(n)] x
         100%. Upadj is non-uniformity in percentage of Vpavg. It is the maximum difference
         amplitude between two neighboring pixels.

  7. BRIGHT OUTPUT TOTAL NONUNIFORMITY: Uptotal = [Vpmax -Vpmin]/Vpavg
  8. DARK NONUNIFORMITY: Ud = Vdmax Vdmin: It is measured over the full length of

         the array with the light source off and the sensors are placed in the dark. Vdmax is the
         maximum pixel value of the video pixel with the exposure off. Vdmin is the minimum

                                            PAGE 6 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
      pixel value of the video pixel with exposure off. The references for these levels are the
      dark level, VDL.
9. DARK OUTPUT VOLTAGE, VDL is the level between the out video pixel dark level and
      the ground.
10. RANDOM NOISE, RNL, is measured using two methods, one is tangentially on the
      scope. This measures an approximate peak-to-peak, p-p, random thermal noise. The
      other is in terms of rms. It is estimated by using the Gaussian Statistical Methods. One
      pixel is selected out of a line scan and its peak values are recorded for a multiple line
      scans. These random peak values are used to estimate the rms values.
11. MODULATION TRANSFER FUNCTION depends on the optical system. Since this
      system relies on the users optical system it was not measured. Refer back to note 5,
      measurements on Up, all notes that references the optical measurements applies to
      MTF measurements as well. Using a conservative engineering estimate, the sensor's
      MTF is in excess of 70% at the Optical Nyquest Frequency.

7.0 ELECTRICAL CLOCKING CHARACTERISTICS.

TABLE 7.1 CLOCK AMPLITUDE AND DUTY CHARACTERISTICS          (Ta =25OC)

ITEM       SYMBOL CONDITION               SPECIFICATION                 UNITS

                                   MIN    TYP               MAX          MHz
                                                                         ms
CLOCK      VIH (1)     For values         See note                       %

INPUT      VIL (1) see the notes          (1) for

VOLTAGE                                   values

CLOCK      IIH (1)                        See note

INPUT      IIL (1)                        (1) for

CURRENT                                   values

CLOCK      FREQ (2)                0.100  5.0               6.0

FREQUENCY

LINE READ TINT (3)                 160    192               1000

TIME

CLOCK      RATIO=                  25     50                75

PULSE DUTY tw/ to (4)

CYCLE

Note 1. These clock, CP, and start pulse, SP, values are compatible with CMOS 74HCXX series
           logic devices.

Note 2. FREQ is not only the clock frequency, but is also equal to the pixel sample rate. See not
           2 under Table 6.1.

Note 3. TINT is the Line scan read time that depends on the interval between the start pulse
           entries. See note 1 under Table 6.1. The longest integration time is determined by the
           degree of leakage current degradation that can be tolerated by the system. A 10ms
           maximum is a typical rule-of-thumb. An experienced CIS user can use his discretion and
           determine the desired tolerance level for the given system.

Note 4. The definition for the symbols used in the RATIO is defined under the 7.2 Timing
           Diagram.

7.2 TIMING DIAGRAM

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TABLE 7.2 CLOCK TIMING CHARACTERISTICS, SEE FIGURE 3. TIMING DIAGRAM

This table is defines the symbols used in the timing diagram, Figure 3. Timing Diagram. It is for

a single video section. However it applies to all eight video sections. Accordingly, the system-

timing diagram is a composition of this timing diagram repeated eight times with all waveforms in

parallel, so electrically the system produces pixels from all eight video section simultaneously.

ITEM                      SYMBOL          MIN.      TYPICAL MAX.      UNITS

CLOCK CYCLE TIME (2)      to          0.1666        0.200      10     ms

CLOCK PULSE WIDTH (2)     tw                        0.100             ns

CLOCK DUTY CYCLE (2)      duty        25            50         75     %

PROHIBIT CROSSING TIME tprh           30                              ns

OF START PULSE

DATA SETUP TIME           tds         30                              ns

DATA HOLD TIME            tdh         25                              ns

SIGNAL DELAY TIME         tdl                                  75     ns

SIGNAL SAMPLE TIME        tsmp (3)    125                             ns

SIGNAL FALL TIME          tsigf                                75     ns

RECOMMEND SP              Tonoff (4)

GENERATION

1. Applies to whole chart. All of the symbol definitions in above table are used in Figure 3,

      TIMING DIAGRAM. For the complete system, there are only two clocks, CP, and start

      pulse, SP and there logic levels are compatible with CMOS 74HCXX series logic devices.

2. See the notes on clock periods (the inverse of FREQ) and their duty cycle under Table

      5.1 notes 3 and 4.

3. See PI3039 DATA SHEET page 6, Table 6A, note 6.

4. Recommend method for SP generation because the shift register loads only on the falling

      edge.

8.0 MAXIMUM RATINGS

TABLE 8.1 MAXIMUM RATINGS (Not to be used for continuous operation)

      ITEM                       SYMBOL         SPECIFICATION         NOTE

DC SUPPLY VOLTAGE         VDD                   7V

INPUT VOLTAGE             VIN                   0 TO VDD+0.3          SP & CP
AMBIENT TEMPERATURE (1)   TA (PCB Surface)      0 TO 70OC (See note,  Operational
                                                below.)
AMBIENT HUMIDITY (1)      HA                    -10O to +75OC (See    Storage
                                                note, below.)
                                                0 to 80% (See note)   Non
                                                                      Condensing
                          PCB Temperature 70OC (See note,
MAXIMUM OPERATING                                     below.)
CASE TEMPERATURE (1)

Note (1) All referenced parameters are conservative engineering estimate based on few of the
            prototype PCB. They are based on measurements of similar CIS modules and/or
            simple bench top tests using heat guns and freeze sprays. However these parameters
            will be re-measured during the pilot production using standard QA practices that is
            under the control of ISO 9000 regulations.

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9.0 I/O CONNECTOR PIN CONFIGURATION

There are two I/0 connectors on the stiffener plate with the two sensor boards. They are MOLEX
52610-1590. They serve to interconnect the sensor boards to the amplifier boards. See the
outline drawing of the system, Figure 2, System Configuration Block Diagram. Two 15
conductors strip lines serve as the interfacing harness. It is depicted with harnesses coming
from under the stiffener plate and crossing to the top of the amplifier board and connecting to the
two input connectors MOLEX 52207-1950. The final connectors are the two ERNI-594083. They
are the SYSTEM I/Os.

TABLE 9.1A SENSOR BOARD CONNECTORS AND INPUT CONNECTORS FOR
AMPLIFIER BOARD PIN OUTS

Only one of the two connectors on the stiffener board is specified because both connectors
have identical pin out definitions. There are 8 video taps, 4 from each sensor board. They
are sequential renumbered. The first sensor board video outputs are, 1, 2, 3 and 4. The
second sensor board's videos are 5, 6, 7 and 8.

TWO MOLEX 52610-I590 AND ITS MATE TO AMPLIFIER BOARDS MOLEX 52207-1590

PIN      PIN NAMES     SYSMBOL I/0            NAMES AND FUNCTIONS

NUMBERS

1        CLOCK PULSE   CP            I

2        START PULSE   SP            I

3        GROUND        GRD           I  GROUND; 0V

4        POWER SUPPLY  VDD           I  POSITIVE POWER SUPPLY

5        GROUND        GRD           I  GROUND; 0V

6        GROUND        GRD           I  GROUND; 0V

7        GROUND        GRD           I  GROUND; 0V

8        VIDEO OUTPUT  VSEC1         O  TAPPED 1 VIDEO OUTPUT,

                                        SECTION 1 ON BOARD 1. IT

                                        IS SECTION 5 ON BOARD 2

9        ANALOG GROUND AGRD          I  ANALOG VIDEO RETURN

                                        LINE, GROUND; 0V

10       VIDEO OUTPUT  VSEC2         O  TAPPED 2 VIDEO OUTPUT,

                                        SECTION 2 ON BOARD 1. IT

                                        IS SECTION 6 ON BOARD 2

11       ANALOG GROUND AGRD          I  ANALOG VIDEO RETURN

                                        LINE, GROUND; 0V

12       VIDEO OUTPUT  VSEC3 O TAPPED 3 VIDEO OUTPUT, SECTION

                                     3 ON BOARD 1. IT IS SECTION 7 ON

                                     BOARD 2

13       ANALOG GROUND AGRD I ANALOG VIDEO RETURN LINE,

                 PAGE 9 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
                            GROUND; 0V

14  VIDEO OUTPUT            VSEC4 O TAPPED 4 VIDEO OUTPUT, SECTION

                            4 ON BOARD 1. IT IS SECTION 8 ON

                            BOARD 2

15  ANALOG GROUND AGRD I ANALOG VIDEO RETURN LINE,

                            GROUND; 0V

TABLE 9.1B AMPLIFIER BOARD OUTPUT CONNECTORS, ERNI-594083

There are four connectors on the amplifier board. Two are inputs, which are described
above, and two are outputs, which are described below. There is only one table shown for
both connectors. They are both identical in there connections except one is for sensor
board 1's outputs and the other is for sensor board 2's outputs. Accordingly each of the
video outputs, after amplification, for both sensor boards are labeled VOUT1, VOUT2,
VOUT3 and VOUT4. Videos from sensor board 1, VSEC1's corresponding output is
VOUT1, VSEC2's corresponding output is VOUT2, VSEC3's corresponding output is
VOUT3 and VSEC4's corresponding output is VOUT4. Then the videos from sensor board
2 will have their corresponding outputs on the second connector VOUT1, VOUT2, VOUT3
and VOUT4, except they are outputs VOUT5, VOUT6. VOUT7 and VOUT8 because their
video signals originate from section 5, section 6, section 7 and section 8 of the sensor
board 2.

ERNI CONNECTOR ERNI-594083

PIN NUMBERS  DESCRIPTION       DESCRIPTION         DESCRIPTION
                                     ROW B              ROW C
             ROW A
                                  VDD               AGND
1            VDD                  VDD               VOUT1
                            NO CONNECT              AGND
2            VDD               GROUND               AGND
                                  GND               AGND
3            NO CONNECT           GND               VOUT2
                                  GND               AGND
4            GROUND               GND               AGND
                                  GND               AGND
5            SP                   GND               VOUT3
                                  GND               AGND
6            NO CONNECT           GND               AGND
                                  GND               AGND
7            NO CONNECT           GND               VOUT4
                            NO CONNECT              AGND
8            NO CONNECT            VSS              AGND

9            CLK

10           GND

11           NO CONNECT

12           NO CONNECT

13           NO CONNECT

14           GND

15           NO CONNECT

16           VSS

Note: The functional description for the symbols used in the table below are same as
described for the input connector. The two new symbols VSS and CLK are as follows:
VSS is negative supply input. CLK is CP.
The locations of pin 1 on all the connectors are facing the same end. See Figure 2, System
Configuration Block Diagram.

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10.0 SCHEMATIC DIAGRAM

Two reference schematic diagrams are attached. Only one schematic, CKT 1, Sensor Board
Schematic, is required to represent both the sensor board 1 and 2 because the circuits are
identical. The second one is for the amplifier board it contains all eight of the amplifiers on one
schematic. The circuit description of its structure and operation has been briefly discussed in
section 1, DISCRIPTION, page 2. Its operation follows from the discussion of the simplified block
diagram. There are only two input control clocks for the circuits, the clock, CP, and the start
pulse, SP. SP starts the shift register scanning while CP clocks the register and produces the
video pixels at its same rate. The clocks are entered through the I/O connectors on both sensor
boards. They are both externally buffered with the 74HC00 hexes and applied to inputs of the
image sensors. On each of the two-image array sensor boards there are four sequential video
sections. Each video section contains a row of 5 sequential image array sensors, PI3039. These
are all clock in parallel with CP. The four sections on both boards are clocked with SP in parallel
to initiate all eight video sections and simultaneously begin the eight sequential readouts. All
eight lines, four in each sensor board, have reset switches, BU4S66, that parallel resets the
video pixel charges after they are readout. These pixels, readout in parallel, are applied to their
respective output amplifiers on the amplifier board.

The second schematic, CKT 2, Amplifier Board Schematic, is the amplifier board. There are eight
amplifiers for processing the output videos from both sensor boards. The amplifier board
receives the inputs from sensor board output connector, J1, through two harnesses. They are
connected into the input I/O connectors, J1 and J2, of the amplifier board. Since there are two
sensor boards using the same schematic representation, the connector on sensor board 1, J1,
becomes J2 for the second board. They are physically differentiated and marked as J1 and J2
on the Stiffener Board. Since all eight sections process their video signals through identical
amplifiers, only one amplifier circuit is discussed. The AD8051 is an operational amplifier that is
configured into non-inverting buffer amplifier with again of @ 4.5. It is used to isolate the video line
from its external circuits. The isolated video line then serves as a storage capacitance for the
pixels outputs. The pixel charges are read out onto the video line capacitance and integrated.
This integrated pixel charges, converted to a voltage pulse, is amplified and produced at the
output I/O. The reset switch on the video line, which is located on the sensor board schematic,
resets the pixel signal charge prior to the readout of following pixel.

11.0 DRAWING ON MECHANICAL STRUCTURE

Attached are 6 mechanical drawings. The first one, Top Assemble Outline, sheet 1of 1,
shows an outline drawing of the complete CIS system, consisting of the Stiffener Plate, the
interconnecting harness and the Amplifier Board. There are two connector Pin
Configuration Tables, one for the two sensor boards and the input for the amplifier board.
The other is for the two output connectors on the amplifier boards. These two tables show
the pin numbering and names for the 6 connectors that are seen in the drawing. For detail
descriptions of the interconnection and their functions, see section 9.0 CONNECTORS PIN
CONFIGURATION, page 9.

The second one, Stiffener Plate, is the view of the stiffener board. Stiffener board is "
aluminum backing plate on which the two image sensor boards are mounted. It provides
the dimensions of the plate, its access holes for the two-sensor board's connectors, along
with all of the required dimensions.

The third one, Two Sensor Board on the Stiffener, is a view of the two sensor boards
mounted on the stiffener board. It shows the direction of the scan, its first pixel location and

                                          PAGE 11 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
its video read line location. It provides the dimensions on the connector height, the
thickness of PCB board and its component height.
The fourth one, Connectors on Stiffener, is a backside view of the stiffener plate. It shows
the location of the connectors and its pin order and direction.
The fifth one, Amplifier Board, is a view of the PCB outline. The three views of the board
provide the outline dimensions, its length, its width and its thickness. It also depicts the
mounting holes and their dimensions and locations.
The six one, Amplifier Board and Its Connectors, is view of the PCB with its connectors.
11.0 BLOCK DIAGRAMS; FIGURES 1, 2, AND 3

                  FIGURE 1. SIMPLIFIED CIRCUIT BLOCK DIAGRAM

                                         PAGE 12 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
               FIGURE 2, SYSTEM CONFIGURATION BLOCK DIAGRAM

                                   FIGURE 3. TIMING DIAGRAM
12.0 SCHEMATIC DRAWINGS; CKT 1 AND CKT 2

                                            PAGE 13 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
CKT 1. SENSOR BOARD SCHEMATIC

    PAGE 14 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
CKT 2. AMPLIFIER BOARD SCHEMATIC

      PAGE 15 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02
                                                                                                                                                                     13.0 MECHANICAL DRAWINGS; DRW 1. 2. 3, 4, 5 AND 6Molex~52610-1590

                   DRW 1. TOP ASSEMBLE OUTLINEScan DirectionScan DirectionMolex~52610-1590 Molex~52207-1590
                                                            Pin signal assignments : Pin signal assignments :
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                                                            Pin Description                                                                                                                                           Pin Description

                       Molex~52207-1590                     1 CLK                                                                                                                                                     1 CLK
                       ERNI~594083                          2 SP                                                                                                                                                      2 SP
                                                            3 GND                                                                                                                                                     3 GND
ERNI~594083                                                 4 VDD                                                                                                                                                     4 VDD
Pin signal assignments : PIC version                        5 GND                                                                                                                                                     5 GND
                                                            6 GND                                                                                                                                                     6 GND
Pin Description Description Description                     7 GND                                                                                                                                                     7 GND
                                                            8 VSEC1                                                                                                                                                   8 VSEC1
                Row A  Row B  Row C                         9 Agnd                                                                                                                                                    9 Agnd
                                                            10 VSEC2                                                                                                                                                  10 VSEC2
                                                            11 Agnd                                                                                                                                                   11 Agnd
                                                            12 VSEC3                                                                                                                                                  12 VSEC3
                                                            13 Agnd                                                                                                                                                   13 Agnd
                                                            14 VSEC4                                                                                                                                                  14 VSEC4
                                                            15 Agnd                                                                                                                                                   15 Agnd

1 VDD                  VDD    Agnd       NOTE:
                                         1. No component may excede 5.08mm (0.200inch) from ether side of the board.
2 VDD                  VDD    Vout 1     2. The ERNI~594083 connectors are exempt from this height limit.
                                         3. 3.175mm (0.125inch) clearance around 6 mounting holes.
3 No connect No connect Agnd             4. Dimensions are in millimeter.

4 GND                  GND    Agnd

5 SP                   GND    Agnd

6 No connect GND              Vout 2

7 No connect GND              Agnd                                        PI616MC-AS

8 No connect GND              Agnd                                                                         A1

9 CLK                  GND    Agnd                                                               27-Nov-02

10 GND                 GND    Vout 3                     Ingrid Chang
                                                         Ingrid Chang
11 No connect GND             Agnd

12 No connect GND             Agnd

13 No connect GND             Agnd

14 GND                 GND    Vout 4

15 No connect No connect Agnd

16 VSS                 VSS    Agnd                       1             7                                                                                                                                              27-Nov-02
                                      6

                                      2

    DRW 2. STIFFENER PLATE

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                                                                         Scan Direction                                                               Scan Direction
                                                                         Sensor Board 1                                                                Sensor Board 2

                   DRW 3. TWO SENSOR BOARD  See SIDE              Reading Line Specification :                                      See SIDE VIEW A.
                                            VIEW B.               (1) A1=5.000.2mm & A2=5.000.2mm.
PAGE 18 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02                              (2) | A1-A2 | = 0.4mm.
                                                                  (3) Both (1) & (2) use the stiffner plate edge as the reference.

                                                                  Pin 1                  Pin 15

                                                     Top Layer     (Components Height)
                                            (Sensor chip and
                                            components side)      Bottom Layer
                                                                  (Connector side)
                                              (Connector Height)

                                                                                                                                                                       3  6
                                                   Scan Direction                            Scan Direction

                   DRW 4. CONNECTORS ON STIFFENER           Sensor Board 2 at the back side                  Sensor Board 1 at the back side

PAGE 19 OF 22 - PI616MC-AS, 12/20/02               Scan Direction                            Scan Direction

                                                                                                                                              (Pin 1 Location)

                                                                                                             (Pin 1 Location)

                                                                                                                                              4  6
                                                  6

                                                  5

(PCB Thickness)
                                 (PCB Thickness)

  DRW 5. AMPLIFIER BOARD

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                                                      6

(ERNI~Connector Height)                               6

(PCB Thickness)
                                     (PCB Thickness)

DRW 6. AMPLIFIER BOARD WITH CONNECTORS

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