CCD图像传感器的⼯作原理及其特点
构成CCD的基本单元是MOS（⾦属－氧化物－半导体）结构。CCD的基本功能是电荷的存储和电荷的转移。⼯作时，需要在⾦属栅极上加⼀定的偏压，形成势阱以容纳电荷，电荷的多少与光强成线性关系。电荷读出时，在⼀定相位关系的移位脉冲作⽤下，从⼀个位置移动到下⼀个位置，直到移出CCD，经过电荷¯电压变换，转换为模拟信号。由于在CCD中每个像元的势阱所容纳电荷的能⼒是有⼀定限制的，所以如果光照太强，⼀旦电荷填满势阱，电⼦将产
⽣“溢出”现象。另外，在电荷读出时，由于它是从⼀个位置到下⼀个位置的电荷转移过程，所以存在电荷的转移效率和转移损失问题。
电荷耦合摄像器件（CCD）的突出特点是以电荷为信号载体。它的功能是接受存储模拟电荷信号，并将它逐级转移（并存储）输送到输出端。其基本⼯作过程主要是信号电荷的产⽣、存储、转移和检测，因此实际上相当于⼀个模拟移位存储器。主要有信息处理⽤延迟线、存储器和光电摄像器件三个⽅向应⽤。
CCD有表⾯（沟道）CCD（SCCD）和埋沟CCD（BCCD）两种基本类型。作为图像传感器⽤摄像器件还另外具有光敏元阵列和转移栅，以进⾏光电转移，并将光电转换的信号电荷转移到CCD转移电极下。
由CCD图像传感器的结构和⼯作原理决定了这类器件有以下优点：
● CCD是⼀种固体化器件，体积⼩、重量轻、可靠性⾼、寿命长：
●图像畸变⼩、尺⼨重现性好；
●具有较⾼的空间分辨率；
●光敏元间距的⼏何尺⼨精度⾼，可获得较⾼的定位精度和测量精度；
●具有较⾼的光电灵敏度和较⼤的动态范围。
来源:ks99
技术资料出处：杨真⼈
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