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線陣CCD 面陣CCD基本結構

(發布日期：2011-4-2 10:09:24) 來源：

CCD的光敏區域有一維線陣排列和二維面陣排列兩種，與其對應的就是線陣（線掃描）相機和面陣（面掃描）相機。

圖1所示就是兩種較典型的線陣CCD，通常是由512、1024、2048、4096等個像敏元呈一維排列。光敏陣列與轉移區——移位寄存器是分開的，移位寄存器被遮擋。

在圖1中左側所示的單通道線陣CCD中，當轉移脈沖到來時，線陣光敏陣列勢阱中的信號電荷并行轉移到同一個CCD移位寄存器中，最后在時鐘脈沖的作用下一位位地移出器件，形成視頻脈沖信號，而在圖1中右側所示的雙通道線陣CCD中，當轉移脈沖到來時，線陣光敏陣列勢阱中的奇偶位的信號電荷分別并行轉移到不同CCD移位寄存器中，最后再合并為視頻信號輸出，這樣可以提高傳輸速度，目前不僅有雙通道，甚至有四通道、八通道的線陣相機以加速線陣CCD的傳輸速度。

線陣CCD結構（左為單通道、右為雙通道）

而對于面陣CCD相機，顧名思義其像元呈二維陣列分布，圖2所示為三種典型的面陣CCD結構，最左邊為楨轉移型面陣CCD，它由成像區、暫存區和水平讀出寄存器三部分構成，它的光存儲區域與光敏像素區域分開，因此能夠有較大的填充因子和較高的勢阱容量模傳遞函數MTF較高的優點，幀轉移型CCD的缺點就是快門速度不快，并且制造的體積要稍大，就增加了成本；

中間的為全幀型面陣CCD，當積分完成后通過快門屏蔽入射光然后開始進行行轉移，他可以具有比較大的光敏區域比例；

最右邊為行間轉移型CCD，每列像敏單元的旁邊都有一個垂直移位寄存器，行間轉移CCD只需要約1uS的時間就可完成光電荷至垂直移位寄存器的轉移，從而很好地解決了幀轉移CCD因轉移速度不夠快而帶來的圖像模糊問題。同時，由于行間轉移CCD的垂直移位寄存器所占的面積均被遮蔽，所以其對輸入光的利用率以及像素密度相對較低。本文來自機器視覺商城（www.china-vision.com.cn）

面陣CCD結構（左為楨轉移、中為全楨轉移、右為行間轉移）

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