CCD图像感测器（Charged Coupled Device）于1969年在贝尔试验室研製成功，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套用的两千多万像素。CCD又可分为线阵（Linear）与面阵（Area）两种，其中线阵套用于影像扫瞄器及传真机上，而面阵主要套用于工业相机、数位相机（DSC）、摄录影机、监视摄影机等多项影像输入产品上。
基本介绍
- 中文名CCD图像感测器
- 外文名CCD
- 英文Charged Coupled Device
- 成功时间1969年
- 研製地点贝尔试验室
发明
伴随着数位相机、带有摄像头的手机等电子设备风靡全球，人类已经进入了全民数码影像的时代，每一个人都可以随时、随地、随意地用影像记录每一瞬间。带领我们进入如此五彩斑斓世界的，就是美国科学家威拉德·博伊尔和乔治·史密斯发明的CCD（电荷耦合器件）图像感测器。
百多年来，伴随着暗箱、镜头和感光材料製作不断取得突破，以及精密机械、化学技术的发展，照相机的功能越来越强大，使用越来越方便。，直到几十年前，人们依然只能将影像记录在胶片上。拍摄影像慢慢普及，但即时欣赏、分享、传递影像还非常困难。1969年，博伊尔和史密斯极富创意地发明了一种半导体装置，可以把光学影像转化为数位讯号，这一装置，就是CCD图像感测器。CCD图像感测器
发展历程
CCD图像感测器的发明，实际上是套用爱因斯坦有关光电效应理论的结果，即光照射到某些物质上，能够引起物质的电性质发生变化。从理论到实践，道路却并不平坦。科学家遇到的最大挑战，在于如何在很短的时间内，将每一个点上因为光照而产生改变的大量电信号採集并且辨别出来。经过多次试验，博伊尔和史密斯终于解决了上述难题。他们採用一种高感光度的半导体材料，将光线照射导致的电信号变化转换成数位讯号，使得其高效存储、编辑、传输都成为可能。简单地说，CCD图像感测器就像是胶片一样，有了它，人们就再不用耗时费力地去沖洗胶片了。CCD图像感测器
优点
CCD图像感测器作为一种新型光电转换器现已被广泛套用于摄像、图像採集、扫瞄器以及工业测量等领域。作为摄像器件，与摄像管相比，CCD图像感测器有体积小、重量轻、解析度高、灵敏度高、动态範围宽、光敏元的几何精度高、光谱回响範围宽、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。CCD图像感测器
套用
CCD图像感测器除了大规模套用于数位相机外，还广泛套用于摄像机、扫瞄器，以及工业领域等。，在医学中为诊断疾病或进行显微手术等而对人体内部进行的拍摄中，也大量套用了CCD图像感测器及相关设备。
CCD是数位相机的电子眼，它革新了摄影术，光可以被电子化地记录下来，取代了胶片。这一数字形式极大地方便了对图像的处理和传送，”诺贝尔奖评选委员会称讚说，“无论是我们大海中深邃之地，还是宇宙中的遥远之处，它都能给我们带来水晶般清晰的影像。”
市场
CCD图像感测器已成为摄录一体机、印表机、传真机、摄像机、数位相机、扫瞄器、数字摄像机和多媒体系统的核心部件。
在世界已进入资讯时代的今天，以数位化、计算机、通讯、电视和多媒体为主要特徵的信息革命正在兴起。作为视觉感测器的CCD摄像器件，在光电图像信息获取与处理中起着极其重要的作用。CCD图像感测器的市场十分广阔，前景十分看好。
CCD图像感测器经过近30年的发展，已经成熟并实现了商品化。CCD图像感测器从最初简单的8像元移位暂存器发展至今，已具有数百万至上千万像元。由于CCD图像感测器具有很大的潜在市场和广阔的套用前景，，国际上在这方面的研究工作进行得相当活跃，美国、日本、英国、荷兰、德国、加拿大、俄罗斯、南韩等国家均投入了大量的人力、物力和财力，并在CCD图像感测器的研究和套用方面取得了令人瞩目的成果。美国和日本的器件和整机系统已进入了商品化阶段。
中国研製
中国CCD图像感测器的研製工作也在稳步地进行。第一代普通线阵CCD图像感测器(光敏元为MOS结构)和第二代对蓝光回响特性好的(光敏元为光电二极体阵列)CCPD均已形成128、256、512、1024、1728、2048、2500像元的系列产品，在实验室已做出了3456、4096像元的CCPD样品；面阵CCD图像感测器已研製出32×32、75×100、108×108、150×150、320×230、256×320、512×320、491×384、580×394、512×512、600×500、756×581、800×800像元器件。在实验室已研製出了1024×1024，2048×2048像元的器件，基本上形成了系列化产品。随着器件性能的改进，CCD摄像机也将得到迅速发展。
除可见光CCD图像感测器外，中国还研製出了线阵64、128、256、1024像元和面阵32×64、128×128、256×256像元硅化铂肖特基势垒红外CCD(Ptsi桽BIR CCD)。中国正在研製和开发的CCD有512×512像元X射线CCD、512×512像元光纤面板耦合CCD像敏器件、512×512像元帧转移可见光CCD、1024×1024像元紫外CCD、1024像元X射线CCD、 512×512像元PtSi桽BIR CCD、微光CCD和多光谱红外CCD等。但由于受经费、设备等因素影响，中国CCD图像感测器的研究进展尚不够迅速，还没有生产能力，与国际先进水平相比差距很大。就CCD的套用潜力而言，也最多不过发挥了1%左右。据悉，信息产业部下属研究所已从美国和俄罗斯引进可见光和红外CCD晶片生产线并开展试验工作，这将大大促进中国CCD晶片的产业化进程。
获奖情况
2009年10月6日，瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布，将2009年诺贝尔物理学奖授予华人科学家高锟以及两名美国科学家韦拉德-博伊尔(Willard Boyle)和乔治-史密斯(George Smith)，以奖励他们在光纤和半导体领域上的开创性研究。他们将分享1000万瑞典克朗(约合140万美元)的奖金。其中高锟将获得一半的奖金，两名获奖者各得四分之一的奖金。高锟的获奖理由为——“在光学通信领域光在光纤中传输方面所取得的开创性成就”。两位美国科学家的获奖理由为——“发明了一种成像半导体电路，即CCD(电荷耦合器件)感测器”。