0 引 言 电荷耦合器件(Charge Coupled Devices，CCD)是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件。作为一种新型的MOS器件，与普通MOS器件相比，具有集成度更高、功耗更低、设计更简单、制造工序更少等优点。随着航天技术的发展，在航天器高姿态和高准确度测量、空间遥感和对地观测等领域中，性能优越的CCD相机越来越多地得到了应用。 在此，将CCD应用于数字航测相机中。数字航测相机是基于数字相机的基本原理，将图像以数字信息的形式存储、转移，并与地面实现通信。ccd图像传感器是相机的眼睛，它对相机的性能起到非常关键的作用，因此，实现电子扫描功能的CCD驱动电路是数字航测相机系统设计的关键。 DALSA公司的FTF4052M 22M Full－Frame型CCD是一款全帧型ccd图像传感器。这里在分析该器件的工作过程中，以及对驱动信号的要求后，采用了基于可编程逻辑器件(CPLD)技术，将CCD驱动电路集成在一块芯片上，实现了ccd图像传感器的驱动电路，并且结合Ahera公司的EPM7160SLC84－10完成了硬件电路的设计。 1 全帧型CCD驱动时序发生器原理 1．1 FTF4052M芯片介绍 FTF4052M是22兆像素(4 008 pixel×5 334 pix－e1)的超大分辨率全帧ccd图像传感器，其内部结构如图1所示。 其主要特性如下： (1)36 mm×48 mm的光敏面； (2)优异的抗光晕性能； (3)22兆有效像素(8H×5 344 V)； (4)可实现垂直子采样； (5)高的线性动态范围(>72 dB)； (6)数据传输率高达27

2 驱动系统设计 随着大规模可编程器件的迅速发展和广泛使用，传统的通过TTL标准电路构成的积木式电路系统已经慢慢被淘汰。目前较为流行的CCD驱动电路设计方案一般有两种：一是用FPGA或者是CPLD产生CCD的时序驱动信号，以及用模拟电路(功率放大晶体管和电位器)实现对CCD的直流电平驱动信号；另一种则是用专用的CCD驱动芯片，实现对CCD的驱动。前者要求开发者对硬件描述语言熟悉，而且实现灵活，集成度高，方便功能的升级和扩展；后者则只需对寄存器进行设置，编程较为简单，但是可扩展性稍差。在此，采用Altera公司EPM7160SIC 84-10型可编程逻辑器件(CPLD)，使用Altera公司的QuartusⅡ集成开发环境，并通过与微机相连的下载线实现CPLD的烧写和在线编程。顶层的设计采用原理图输入，设计出各个功能模块，然后再使用硬件描述语言(VHDL)对各个功能模块编程的自上而下的开发方法，实现了高层次复杂逻辑的设计，从而实现了硬件设计的软件化。 通过对该CCD芯片的了解， function ImgZoom(Id)//重新设置图片大小 防止撑破表格 { var w = $(Id).width; var m = 550; if(w < m) { return; } else { var h = $(Id).height; $(Id).height = parseInt(h*m/w); $(Id).width = m; } } window.onload = function() { var Imgs = $("content").getElementsByTagName("im

电荷耦合器件(Charge Coupled Devices，CCD)是20世纪70年代初发展起来的新型半导体集成光电器件。作为一种新型的MOS器件，与普通MOS器件相比，具有集成度更高、功耗更低、设计更简单、制造工序更少等优点。随着航天技术的发展，在航天器高姿态和高准确度测量、空间遥感和对地观测等领域中，性能优越的CCD相机越来越多地得到了应用。 在此，将CCD应用于数字航测相机中。数字航测相机是基于数字相机的基本原理，将图像以数字信息的形式存储、转移，并与地面实现通信。ccd图像传感器是相机的眼睛，它对相机的性能起到非常关键的作用，因此，实现电子扫描功能的CCD驱动电路是数字航测相机系统设计的关键。 DALSA公司的FTF4052M 22M Full－Frame型CCD是一款全帧型ccd图像传感器。这里在分析该器件的工作过程中，以及对驱动信号的要求后，采用了基于可编程逻辑器件(CPLD)技术，将CCD驱动电路集成在一块芯片上，实现了ccd图像传感器的驱动电路，并且结合Ahera公司的EPM7160SLC84－10完成了硬件电路的设计。 1 全帧型CCD驱动时序发生器原理1．1 FTF4052M芯片介绍 FTF4052M是22兆像素(4 008 pixel×5 334 pix－e1)的超大分辨率全帧ccd图像传感器，其内部结构如图1所示。 其主要特性如下： (1)36 mm×48 mm的光敏面； (2)优异的抗光晕性能； (3)22兆有效像素(8H×5 344 V)； (4)可实现垂直子采样； (5)高的线性动态范围(>72 dB)； (6)数据传输率高达27 MHz； (

                  1引言         电荷耦合器件(CCD．Charge(Couple Device)是20世纪60年代末期出现的新型半导体器件。目前随着CCD器件性能不断提高．在图像传感、尺寸测量及定位测控等领域的应用日益广泛．CCD应用的前端驱动电路成本价格昂贵，而且性能指标受到生产厂家技术和工艺水平的制约．给用户带来很大的不便。CCD驱动器有两种：一种是在脉冲作用下CCD器件输出模拟信号，经后端增益调整电路进行电压或功率放大再送给用户：另一种是在此基础上还包含将其模拟量按一定的输出格式进行数字化的部分，然后将数字信息传输给用户，通常的线阵CCD摄像机就指后者，外加机械扫描装置即可成像。所以根据不同应用领域和技术指标要求．选择不同型号的线阵CCD器件，设计方便灵活的驱动电路与之匹配是CCD应用中的关键技术之一。         本文以TCD1501C型ccd图像传感器为例．介绍了其性能参数及外围驱动电路的设计．驱动时序参数可以通过VHDL程序灵活设置．该电路已成功开发并应用于某型非接触式位置测量产品中。          2 CCD工作原理      &n

作者：浙江师范大学 武 林 陈永花 来源：《国外电子元器件》 摘要：TC281是美国德州仪器公司（TI）生产的1036×1010像素ccd图像传感器。本文介绍了它的主要特点、引脚功能和结构原理，并给出了它的典型应用电路。 关键词：TC281 CCD 图像传感器 像素 1 概述 TC281是一种帧传输电荷耦合器件（CC）图象传感器，它具有高清晰度的图像探测能力，可应用于图像处理，如机器人视觉、医学X射

                   信息产业部电子第44研究所 程开富 摘要：随着微电子技术的发展，ccd图像传感器的产量不断增加，应用领域不断扩展。本文对ccd图像传感器的市场情况进行了分析与预测。对影响CCD传感器市场未来发展具有重要作用的数字照像机的市场情况作了专门的介绍，并在充分描述了ccd图像传感器市场情况的基础上，对目前国内外ccd图像传感器的发展趋势作了初步探索。 关键词：ccd图像传感器；市场；预测；数字照像机； 1. 引言 自从1970年美国贝尔实验室研制成功第一只电荷耦合器件(CCD)以来，依靠业已成熟的MOS集成电路工艺，CCD技术得以迅速发展。ccd图像传感器作为一种新型光电转换器现已被广泛应用于摄像、图像采集、扫描仪以及工业测量等领域。作为摄像器件，与摄像管相比，ccd图像传感器有体积小、重量轻、分辨率高、灵敏度高、动态范围宽、光敏元的几何精度高、光谱响应范围宽、工作电压低、功耗小、寿命长、抗震性和抗冲击性好、不受电磁场干扰和可靠性高等一系列优点。其应用领域也极其广泛，涉及到航天、航空、遥感、卫星侦察、天文观测、通讯、交通、机械、钢铁、电子、计算机、机器人视觉、新闻、广播、电影、电视、金融、医疗、出版、印刷、纺织、医学、食品、照相、文教、公安、保卫、家电、旅游等各个领域(见表1)。 目前，CCD图

              来源：国外电子元器件 作者：纪淑波 刘 晶 任凤飞 摘要：μPD3575D是NEC公司生产的一种高灵敏度、低暗电流、1024像元的内置采样保持电路和放大电路的线阵ccd图像传感器。文章介绍了μPD3575D的主要特点、结构原理、引脚功能、光学/电子特性、驱动时序以及驱动电路。      关键词：μPD3575D CCD 驱动脉冲 图像传感器1 概述 μPD3575D是NEC公司生产的一种高灵敏度、低暗电流、1024像元的内置采样保持电路和放大电路的线阵ccd图像传感器。该传感器可用于传真、图像扫描和OCR。它内部包含一列1024像元的光敏二极管和两列525位CCD电荷转移寄存器。该器件可工作在5V驱动（脉冲）和12V电源条件下。 μPD3575D的主要特性如下： *像敏单元数目：1024像元； *像敏单元大小：14μm×14μm×14μm(相邻像元中心距为14μm)； *光敏区域：采用高灵敏度和低暗电流PN结作为光敏单元； *时钟：二相（5V）； *内部电路：采样保持电路，输出放大电路； *封装形式：20脚DIP封装。2 内部原理和引脚功能 μPD3575D的封装形式为20脚DIP封装，其引脚排列如图1所示，引脚功能如表1所列。图2为μPD3575D的内部结构原理图，中间一排是由多个光敏二极管构成的光敏阵

              CCD主要有以下几种类型：          面阵CCD：允许拍摄者在任何快门速度下一次曝光拍摄移动物体。          线阵CCD：用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝 三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。          三线传感器CCD：在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。          交织传输CCD：这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机。          全幅面CCD：此种CCD具有更多电量处理能力，更好动态范围，低噪音和传

              关键字: CCD,图像增强,微光电视,耦合1.引言CCD (Charge Coupled Device) 电荷耦合器件，是一种金属一氧化物--半导体结构的新型器件，其基本结构是一种密排的MOS电容器，能够存储由入射光在CCD像敏单元激发出的光信息电荷，并能在适当相应的时钟脉冲驱动下，把存储的电荷以电荷包的形式定向传输转移，实现自扫描，完成从光信号到电信号的转换。这种电信号通常是符合电视标准的视频信号，可在电视屏幕上复原成物体的可见光像，也可以将信号存储在磁带机内，或输入计算机，进行图像增强、识别、存储等处理。因此，CCD器件是一种理想的摄像器件。      与真空摄像管相比，固体摄像器件有如下特点：     （1）体积小、重量轻、耗电少、启动快、寿命长和可靠性高。     （2）光谱响应范围宽。一般的CCD器件可工作在400nm～1100nm波长范围内。最大响应约在900nm。在紫外区，由于硅片自身的吸收，量子效率下降，但采用背部照射减薄的CCD，工作波长极限可达100nm。     （3）灵敏度高。CCD具有很高的单元光量子产率，正面照射的CCD的量子产率可达20％，若采用背部照射减薄的CCD，其单元量子产率高达90％以上。另外，CCD的暗电流很小，检测噪音也很低。因此，即使在低照度下

盛群半导体日前发布一款同时适用于黑白及彩色ccd图像传感器的四信道垂直驱动器──HT82V804。该产品采用16脚的SSOP(150mil)封装，据称是目前市面上同等产品中外观尺寸最小的一款。 HT82V804可搭配目前市场上所有监视器用的黑白及彩色ccd图像传感器，应用领域涵盖所有CCD摄像监视系统相关的终端产品，如CCTV、保安摄像机、工业、汽车、个人计算机、网络摄像机等。

CCD（Charge-Coupled Device）图像传感器是一种广泛应用于数码相机、摄像机和其他图像设备中的光电转换器件。其电路构成及特性主要如下：1. 电路构成：- 光电转换单元：负责将入射光线转换为电荷，并在存储电荷时光栅中传输；- 传输单元：包括垂直传输寄存器和CD74HCT125E水平传输寄存器，用于传输、放大和读取电荷；- 控制单元：控制传感器的工作模式、曝光时间、重置等参数；- 输出单元：将转换的电荷信号转换为可供后续处理的电压信号。2. 特性：- 高灵敏度：CCD传感器对光的响应灵敏度高，能够捕捉较弱的光信号。- 低噪声：由于电荷传输过程中不存在放大器等元件，因此噪声水平较低。- 动态范围广：CCD传感器能够处理较大的光强差异，具有较宽的动态范围。- 分辨率高：CCD传感器可以提供较高的图像分辨率，细节表现力出色。- 能耗低：相比于CMOS传感器，在同等条件下，CCD传感器的功耗相对较低。- 曝光均匀性好：CCD传感器在面对光照均匀的情况下能够提供更加均匀的曝光效果。总的来说，ccd图像传感器通过其优秀的灵敏度、低噪声、高分辨率等特性，广泛用于要求高品质图像表现的领域，如摄影、医学影像、天文观测等。

ccd图像传感器（Charge-Coupled Device Image Sensor）是一种常用于数字相机、摄像机和智能手机等设备中的TPS2557DRBR图像传感器。它被广泛应用于智能家居中，以实现各种功能和提供更好的用户体验。ccd图像传感器的工作原理是将光线转化为电荷，并通过电荷耦合设备进行传输和读取。它由数百万个光电二极管（photosite）组成，每个光电二极管可以感知到一个像素点的颜色和亮度。当光线通过透镜进入传感器时，它会击中光电二极管，产生电荷。这些电荷经过一系列的传输和放大后，最终被转换为数字信号，形成一幅图像。在智能家居中，ccd图像传感器的应用非常广泛。以下是几个主要的应用领域：1、安防监控：ccd图像传感器可以用于智能家居中的安防监控系统。通过安装在门口、窗户或其他重要区域的摄像机，可以实时监视家中的情况。ccd图像传感器可以提供高清晰度和高质量的图像，帮助用户迅速发现任何潜在的安全问题。2、人脸识别：ccd图像传感器可以用于智能家居中的人脸识别系统。通过捕捉人脸图像并与数据库中的注册信息进行比对，系统可以自动辨认家庭成员或授权的访客。这可以用于智能门锁、智能门禁系统等。3、环境监测：ccd图像传感器可以用于智能家居中的环境监测。例如，通过安装在家中的摄像机，可以实时监测室内的温度、湿度、空气质量等参数，并将数据发送到智能家居控制中心。用户可以通过手机应用程序或智能音箱查看和控制这些参数，保持室内环境的舒适和健康。4、智能照明：ccd图像传感器可以用于智能家居中的智能照明系统。通过安装在房间中的摄像机，系统可以感知到人的位置和活动，并自动调整照明亮度和

ccd图像传感器和CMOS图像传感器是两种常见的MBR20200CT数字图像传感器技术。它们都用于将光信号转换为电信号，并用于数字相机、摄像机和其他图像采集设备中。本文谈ccd图像传感器和CMOS图像传感器的区别。什么是CCD传感器？CCD（Charge-Coupled Device）图像传感器是一种使用PN结构和电荷耦合技术的传感器。CCD传感器由一系列光敏元件（像素）组成，每个像素都能够转换光信号为电荷，并通过电荷传输线将电荷进行积分和读出。CCD传感器能够提供较高质量的图像，具有较高的动态范围和较低的噪声水平。然而，CCD传感器的制造成本较高，功耗较大，且集成其他功能较困难。在实际应用中，CCD传感器常用于需要较高图像质量和较低噪声的应用，如专业摄影、天文学和显微镜等领域。什么是CMOS成像传感器？CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）图像传感器是一种使用CMOS工艺制造的传感器。CMOS传感器中的每个像素都包含一个光敏元件和一组放大器、ADC（模数转换器）等电路。CMOS传感器具有低功耗、低制造成本和较高的集成度等优势。然而，CMOS传感器的图像质量相对较差，动态范围较窄，且在低光条件下噪声较多。而CMOS传感器则广泛应用于消费电子产品中，如智能手机、平板电脑和网络摄像头等，由于其低功耗、低制造成本和较高的集成度，因此更适合大规模生产和集成其他功能。由于二者结构的不同，导致两者在性能方面、设计、工作原理和性能方面存在一些区别。1、性能方面：CMOS：响应快，功耗低，噪点高，不均匀，画质受噪声影响多，ISO较小。CCD：

本文介绍了三种CCD（电荷耦合器件）图像传感器体系结构的特点、优点和缺点，涉及全帧（FF）、帧传输（FT）和行间传输（IT）三种CCD的架构。全帧（Full-Frame）CCD半导体区域既可以作为光电元件，也可以作为电荷转移器件，这有点违反直觉，但这正是FF CCD中发生的事情。在集成过程中，像素位置响应入射光子积累电荷，在集成之后，电荷包垂直地通过像素位置向水平移位寄存器移动。一般情况下，我们通过应用精心定时的时钟信号来获得CCD像素数据，这些时钟信号依次在器件的电荷传输结构中产生电位阱和电位屏障。在全帧CCD中，我们需要能够将这些控制电压应用到同样起光电探测器作用的区域，因此，栅极电极由透明多晶硅制成。全帧CCD相对而言比较简单且易于制造，并且它们允许整个CCD表面具有光敏性。这使硅的给定区域中可以包含的像素数量最大化，同时也使每个像素中实际上能够将光子转换为电子的部分最大化。然而，一个主要的限制是需要一个机械快门（或一个同步的、短时间的光源称为频闪）。CCD的光激活区并不会因为你已经决定是时候执行读出而停止光激活。如果没有在曝光周期完成后阻挡入射光的机械快门，则在（有意）集成期间生成的电荷包将被读出期间到达的光损坏。帧传输（Frame-Transfer）CCD一般来说，我们更喜欢用电子方式控制曝光，快门（像任何其他快速移动的高精度机械设备一样）使设计更加复杂，最终产品更加昂贵，整个系统更容易出现故障。在电池供电的应用中，驱动物理物体所需的额外能量也是不可取的。FT-CCD允许我们保持FF-CCD的一些优点，同时（几乎）不需要快门。这是通过将FF CCD分成两个大小相等的部

Kodak推出KAF-50100据称为是世界上首款50-Mpixel的ccd图像传感器，用于专业摄影，具有全新设计的6.0-μm像素，比目前产品这一专业市场中的产品所用像素都小。使用这一成像器，空旷环境1.5英里的航空照片能够显示1 x 1-ft物体。 像素的设计改善了摄像机的响应，降低了功耗，并能够连接到TRUESENSE Full Frame CCD Technology Platform，从而增加了分辨率和摄像机可获得的性能。 大量订货时每片大概为$3,500，第四季度开始供货。

Dalsa Semiconductor日前制造了一款具有超过11.1亿像素的图像传感器。公司称这款4 x 4英寸电荷耦合器件，具有10,560 x 10,560像素，为全球最高分辨率图像传感器，并且第一次突破了10亿像素的关口。 Dalsa Semiconductor是安大略Waterloo的Dalsa Corp公司的一个分部，该公司表示它已向半导体技术协会(Semiconductor Technology Associates，STA)提交了芯片。 STA利用海军小企业创新发明研究项目的资助，为美国海军天文台天文观测部开发芯片。Dalsa则利用其在魁北克Bromont的晶元制造设施为STA制造芯片。

图像传感器属于光电产业里的光电元件类，随着数码技术、半导体制造技术以及网络的迅速发展，目前市场和业界都面临着跨越各平台的视讯、影音、通讯大整合时代的到来，勾划着未来人类的日常生活的美景。以其在日常生活中的应用，无疑要属数码相机产品，其发展速度可以用日新月异来形容。短短的几年，数码相机就由几十万像素，发展到４００、５００万像素甚至更高。不仅在发达的欧美国家，数码相机已经占有很大的市场，就是在发展中的中国，数码相机的市场也在以惊人的速度在增长，因此，其关键零部件――图像传感器产品就成为当前以及未来业界关注的对象，吸引着众多厂商投入。以产品类别区分，图像传感器产品主要分为ＣＣＤ、ＣＭＯＳ以及ＣＩＳ传感器三种。本文将主要简介ＣＣＤ以及ＣＭＯＳ传感器的技术和产业发展现状。 一、ＣＣＤ图像传感器 ＣＣＤ（ChargedCoupledDevice）于１９６９年在贝尔试验室研制成功，之后由日商等公司开始量产，其发展历程已经将近３０多年，从初期的１０多万像素已经发展至目前主流应用的５００万像素。ＣＣＤ又可分为线型（Linear）与面型（Area）两种，其中线型应用于影像扫瞄器及传真机上，而面型主要应用于数码相机（DSC）、摄录影机、监视摄影机等多项影像输入产品上。 一般认为，ＣＣＤ传感器有以下优点： 1.高解析度（HighResolution）：像点的大小为μm级，可感测及识别精细物体，提高影像品质。从早期1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到最近推出的1/9寸，像素数目从初期的10多万增加到现在的400～500万像素； 2.低杂讯（LowNoise）高敏感度：ＣＣＤ具有很低的读出杂讯和暗电流杂