CCD圖像傳感器（ChargedCoupLEDDevice）於1969年在貝爾試驗室研製成功，之後由日商等公司開始量產
，其發展曆程已經將近30多年，從初期的10多萬像素已經發展至目前主流應用的500萬像素。CCD又可分為線型（Linear）與麵型（Area）兩種，其中線型應用於影像掃瞄器及傳真機上
，而麵型主要應用於數碼相機（DSC）、攝錄影機、監視攝影機等多項影像輸入產品上。

　　

　　

伴隨著數碼相機、帶有攝像頭的手機等電子設備風靡全球，人類已經進入了全民數碼影像的時代，每一個人都可以隨時

、隨地、隨意地用影像記錄每一瞬間。帶領我們進入如此五彩斑斕世界的
，就是美國科學家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯發明的CCD（電荷耦合器件）圖像傳感器。

　　

百多年來，伴隨著暗箱、鏡頭和感光材料製作不斷取得突破，以及精密機械
、化(hua)學(xue)技(ji)術(shu)的(de)發(fa)展(zhan)，照(zhao)相(xiang)機(ji)的(de)功(gong)能(neng)越(yue)來(lai)越(yue)強(qiang)大(da)，使(shi)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)方(fang)便(bian)。但(dan)是(shi)，直(zhi)到(dao)幾(ji)十(shi)年(nian)前(qian)
，人(ren)們(men)依(yi)然(ran)隻(zhi)能(neng)將(jiang)影(ying)像(xiang)記(ji)錄(lu)在(zai)膠(jiao)片(pian)上(shang)。拍(pai)攝(she)影(ying)像(xiang)慢(man)慢(man)普(pu)及(ji)，但(dan)即(ji)時(shi)欣(xin)賞(shang)
、分享
、傳遞影像還非常困難。1969年，博伊爾和史密斯極富創意地發明了一種半導體裝置，可以把光學影像轉化為數字信號
，這一裝置，就是CCD圖像傳感器。

　　

　　

CCD圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)發(fa)明(ming)，實(shi)際(ji)上(shang)是(shi)應(ying)用(yong)愛(ai)因(yin)斯(si)坦(tan)有(you)關(guan)光(guang)電(dian)效(xiao)應(ying)理(li)論(lun)的(de)結(jie)果(guo)，即(ji)光(guang)照(zhao)射(she)到(dao)某(mou)些(xie)物(wu)質(zhi)上(shang)，能(neng)夠(gou)引(yin)起(qi)物(wu)質(zhi)的(de)電(dian)性(xing)質(zhi)發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)。但(dan)是(shi)從(cong)理(li)論(lun)到(dao)實(shi)踐(jian)
，道(dao)路(lu)卻(que)並(bing)不(bu)平(ping)坦(tan)。科(ke)學(xue)家(jia)遇(yu)到(dao)的(de)最(zui)大(da)挑(tiao)戰(zhan)，在(zai)於(yu)如(ru)何(he)在(zai)很(hen)短(duan)的(de)時(shi)間(jian)內(nei)
，將(jiang)每(mei)一(yi)個(ge)點(dian)上(shang)因(yin)為(wei)光(guang)照(zhao)而(er)產(chan)生(sheng)改(gai)變(bian)的(de)大(da)量(liang)電(dian)信(xin)號(hao)采(cai)集(ji)並(bing)且(qie)辨(bian)別(bie)出(chu)來(lai)。經(jing)過(guo)多(duo)次(ci)試(shi)驗(yan)
，博(bo)伊(yi)爾(er)和(he)史(shi)密(mi)斯(si)終(zhong)於(yu)解(jie)決(jue)了(le)上(shang)述(shu)難(nan)題(ti)。他(ta)們(men)采(cai)用(yong)一(yi)種(zhong)高(gao)感(gan)光(guang)度(du)的(de)半(ban)導(dao)體(ti)材(cai)料(liao)，將(jiang)光(guang)線(xian)照(zhao)射(she)導(dao)致(zhi)的(de)電(dian)信(xin)號(hao)變(bian)化(hua)轉(zhuan)換(huan)成(cheng)數(shu)字(zi)信(xin)號(hao)，使(shi)得(de)其(qi)高(gao)效(xiao)存(cun)儲(chu)
、編輯、傳輸都成為可能。簡單地說

，CCD圖像傳感器就像是膠片一樣，有了它，人們就再不用耗時費力地去衝洗膠片了。

　　

　　

CCD圖像傳感器作為一種新型光電轉換器現已被廣泛應用於攝像、圖像采集、掃描儀以及工業測量等領域。作為攝像器件，與攝像管相比
，CCD圖像傳感器有體積小
、重量輕
、分辨率高
、靈敏度高
、動態範圍寬、光敏元的幾何精度高、光譜響應範圍寬、工作電壓低、功耗小
、壽命長、抗震性和抗衝擊性好、不受電磁場幹擾和可靠性高等一係列優點。

　　

CCD圖像傳感器除了大規模應用於數碼相機外，還廣泛應用於攝像機、掃描儀
，以及工業領域等。此外，在醫學中為診斷疾病或進行顯微手術等而對人體內部進行的拍攝中，也大量應用了CCD圖像傳感器及相關設備。

　　

CCD是數碼相機的電子眼，它革新了攝影術，光可以被電子化地記錄下來，取代了膠片。這一數字形式極大地方便了對圖像的處理和發送，”諾貝爾獎評選委員會稱讚說，“無論是我們大海中深邃之地，還是宇宙中的遙遠之處
，它都能給我們帶來水晶般清晰的影像。”

　　

CCD圖像傳感器已成為攝錄一體機、打印機、傳真機
、攝像機、數碼相機、掃描儀、數字攝像機和多媒體係統的核心部件。

　　

在世界已進入信息時代的今天
，以數字化

、計算機、通訊、電視和多媒體為主要特征的信息革命正在興起。作為視覺傳感器的CCD攝像器件
，在光電圖像信息獲取與處理中起著極其重要的作用。CCD圖像傳感器的市場十分廣闊，前景十分看好。

　　

CCD圖像傳感器經過近30年的發展，已經成熟並實現了商品化。CCD圖像傳感器從最初簡單的8像元移位寄存器發展至今，已具有數百萬至上千萬像元。由於CCD圖像傳感器具有很大的潛在市場和廣闊的應用前景，因此

，國際上在這方麵的研究工作進行得相當活躍，美國、日本
、英國、荷蘭、德國、加拿大、俄羅斯、南韓等國家均投入了大量的人力、物力和財力，並在CCD圖像傳感器的研究和應用方麵取得了令人矚目的成果。美國和日本的器件和整機係統已進入了商品化階段。

　　

　　

中國CCD圖像傳感器的研製工作也在穩步地進行。第一代普通線陣CCD圖像傳感器（光敏元為MOS結構）和第二代對藍光響應特性好的（光敏元為光電二極管陣列）CCPD均已形成128、256、512、1024、1728
、2048、2500像元的係列產品，在實驗室已做出了3456
、4096像元的CCPD樣品；麵陣CCD圖像傳感器已研製出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。在實驗室已研製出了1024×1024，2048×2048像元的器件，基本上形成了係列化產品。隨著器件性能的改進，CCD攝像機也將得到迅速發展。

　　

除可見光CCD圖像傳感器外，中國還研製出了線陣64
、128
、256

、1024像元和麵陣32×64、128×128、256×256像元矽化鉑肖特基勢壘紅外CCD（Ptsi桽BIRCCD）。中國正在研製和開發的CCD有：512×512像元X射線CCD、512×512像元光纖麵板耦合CCD像敏器件
、512×512像元幀轉移可見光CCD
、1024×1024像元紫外CCD
、1024像元X射線CCD
、512×512像元PtSi桽BIRCCD、微光CCD和多光譜紅外CCD等。但由於受經費
、設備等因素影響
，中國CCD圖像傳感器的研究進展尚不夠迅速
，還沒有生產能力，與國際先進水平相比差距很大。就CCD的應用潛力而言，也最多不過發揮了1%左右。據悉，信息產業部下屬研究所已從美國和俄羅斯引進可見光和紅外CCD芯片生產線並開展試驗工作
，這將大大促進中國CCD芯片的產業化進程。