监控摄像机的基本知识（一）
   
什么是CCD？
CCD是一种固体图像传感器，它是电荷耦合器件（Charge coupled device）的英文简称，是1970年，美国贝尔实验室的W?B?博伊尔（W?B?Boyle）和G?E?史密斯（G?E?Smith）等人研制出来的。

CCD是在MOS晶体管的基础上发展起来的，其基本结构是MOS（金属—氧化物—半导体）电容结构。如图1所示。它是在半导体P型硅（si）作衬底的表面上用氧化的办法生成一层厚度约100nm~150nm的Sio2，再在Sio2表面蒸镀一层金属（如铝），在衬底和金属电极间加上一个偏置电压（称栅电压），就构成了一个MOS电容器。所以，CCD是由一行行紧密排列在硅衬底上的MOS电容器阵列构成的。

目前的CCD器件均采用光敏二极管代替过去的MOS电容器，它是在P 型Si衬底上扩散一个N+区域以形成P-N结二极管。将光电二极管反向偏置，就可在光电二极管中产生一个定向电荷区（称之为耗尽区）。在定向电荷区中，光生电子空穴分离，光生电子被收集在空间电荷区中。空间电荷区对带负电的电子而言、是一个势能特别低的区域，因此通常又称之为势阱。投射光产生的光生电荷就储存在这个势阱之中，势阱能够储存的最大电荷量又称之为势阱容量，势阱容量与所加栅压近似成正比。

光敏二极管和MOS电容器相比，光敏二极管具有灵敏度高，光谱响应宽，蓝光响应好，暗电流小等特点。如果将一系列的MOS电容器或光敏二极管排列起来，并以两相、三相或四相工作方式把相应的电极并联在一起，并在每组电极上加上一定时序的驱动脉冲，这样就具备了CCD图像传感器的基本功能。

CCD摄像机的组成
CCD黑白摄像机一般由CCD图像传感器、扫描驱动及同步信号产生部分、视频图像处理及放大部分、摄像镜头、电源等5大部分组成。

而CCD彩色摄像机的组成，是在上述5大部分的基础上增加彩色滤波器阵列、红外截止滤光片与彩色信号的处理电路等。至于网络摄像机的组成，除前面所说的摄像机的基本部分外，至少要增加能实现网络传输的功能，即要增加视频压缩处理与视频服务器等。