电荷耦合器件

电荷耦合器件（Charge-Coupled Devices），又称CCD，是一种特殊结构的半导体元件，可以用来储存和传递数字信号，作为一种光学元件，其主要原理是由多个金电极板，被组装而成的晶体管，分层状储存内部电荷信号。这些电荷信号可以被分别提取、调制和转换，并根据用户需要而发送出去。

电荷耦合器件最早于1970年在美国西北大学曼彻斯特实验室研制成功，但由于当时的技术障碍，CCD的发展缓慢，直到英国出口制造商Fairchild semiconductor公司把CCD用于摄影机中时，CCD正式开始运用。

CCD用于图像传感器有许多优势：CCD元件性能稳定，响应时间快，感光范围大，抗噪声好，阴影分辨率高，又不耗能；CCD可以用于扫描宽度码的识别，用于水平、垂直、计数等技术；CCD可以对密度、灰度、颜色、翻滚条码等进行二维、三维的形式识别。由于CCD的低功耗、可靠的稳定性能和高性能，因此在生活中得到了广泛的应用，比如用于照片机、数字影像仪、机载视觉应用、监控拍照等诸多场合。

电荷耦合器件具有一定的漂移特性，可以使光子按特定方式移动，改变信号强度，实现图像信号的连续传输，而不会出现突然变化，从而实现图像的连续流畅。CCD可以在短时间内获得大量光子，然后将模拟信号转换成数字信号，以实现连续便捷的图像获取。