典型线阵图像传感器结构、原理

线阵CCD的种类很多，分类方法也很多。不同类型的线阵 CCD具有不同的特点， 适于不同的应用。下面以TCD1206UD为例进行介绍。

TCD1206UD为典型的二相线CCD，这里就其基本结构、工作原理及其驱动电路等作一简单介绍。

TCD1206UD的基本结构

图12 - 12所示为TCD1206UD的基本结构原理图。它由2 236个PN结光电二极管构成光敏元阵列。其中前64个和后12个是用作暗电流检测而被这蔽的，图中用符号D_n表示在检测输出时要滤掉的信号；中间的2 160个光电二极管是曝光像敏单元，图中用S_n表示。每个光敏单元的尺寸为14μm 长、14μm高 ，中心距亦为14μm。光敏元阵列总长为30.24 mm光敏元的两侧是用作存储光生电荷的MOS电容阵列(图中存储栅)。MOS电容阵列两侧是转移栅电极SH，在它的两侧为CCD模拟移位寄存器，其输出部分由信号输出单元和补偿输出单元构成。

工作原理

TC1206UD在如图12-13所示的驱动脉冲作用下工作。当脉冲高电平到来时，正值φ₁电极下均形成深阱，同时的高电平使电极下的深势阱与MOS电容存储势阱沟通。如图12-14所示，MOS电容中的信号电荷包通过转移栅转移到模拟移位寄存器的φ₁极下的势阱中。当φ_SH由高变低时，φ_SH低电平形成的浅势阱将存储栅下势阱与φ₁极下的势阱隔离开。存储栅势阱进入光积分状态，而模拟移位寄存器将在φ₁与φ₂脉冲的作用下驱使转移到φ₁电极下势阱中的信号电荷向左转移，并经输出电路由OS电极输出。

  由于结构上的安排OS端首先输出13个虚设单元信号，再输出51个暗信号，然后连续输出S₁到S₂₁₆₀的有效像素单元信号，第S₂₁₆₀信号输出后，又输出9个暗信号，再输出2个奇偶检测信号，以后便是空驱动。空驱动数目可以是任意的。由于该器件是两列并行分奇偶传输的，所以在一个φ_SH

周期中至少要有1118个脉冲φ₁，即T_SH>1118T₁。图12-16中的φ_k为复位级的复位脉冲，复位一次输出一个信号。