CCD (Charge Coupled Device) 電荷耦合器件，是一種金屬一氧化物--半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的新型器件，其基本結(jié)構(gòu)是一種密排的MOS電容器，能夠存儲(chǔ)由入射光在CCD像敏單元激發(fā)出的光信息電荷，并能在適當(dāng)相應(yīng)的時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)下，把存儲(chǔ)的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)自掃描，完成從光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。這種電信號(hào)通常是符合電視標(biāo)準(zhǔn)的視頻信號(hào)，可在電視屏幕上復(fù)原成物體的可見光像，也可以將信號(hào)存儲(chǔ)在磁帶機(jī)內(nèi)，或輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)行圖像增強(qiáng)、識(shí)別、存儲(chǔ)等處理。因此，CCD器件是一種理想的攝像器件。

       與真空攝像管相比，固體攝像器件有如下特點(diǎn)：

     （1）體積小、重量輕、耗電少、啟動(dòng)快、壽命長(zhǎng)和可靠性高。

     （2）光譜響應(yīng)范圍寬。一般的CCD器件可工作在4

     （5）可達(dá)很高的分辨率，線陣器件已有7000像元，可分辨最小尺寸7μm；面陣器件己達(dá)4096像元4096像元，CCD攝像機(jī)分辨率已超過(guò)1000線以上。

     （6）易與微光像增強(qiáng)器級(jí)聯(lián)耦合，能在低光條件下采集信號(hào)。

     （7）抗過(guò)度曝光性能。過(guò)強(qiáng)的光會(huì)使光敏元飽和，但不會(huì)導(dǎo)致芯片毀壞。

       基于以上特性，將CCD用于微光電視系統(tǒng)中，不僅可以提高系統(tǒng)終端顯示圖象的質(zhì)量，而且可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行增強(qiáng)、識(shí)別、存儲(chǔ)等操作。
   

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       現(xiàn)在，單獨(dú)的CCD器件的靈敏度雖然可以在低照度環(huán)境下工作，但要將CCD單獨(dú)應(yīng)用于微光電視系統(tǒng)還不可能，因此，可以將微光像增強(qiáng)器與CCD進(jìn)行耦合，讓光子在到達(dá)CCD器件之前使光子先得到增益。

       微光像增強(qiáng)器與CCD耦合方式有三種：

       ◆（1）光纖光錐耦合方式

       光纖光錐也是一種光纖傳像器件，它一頭大，另一頭小，利用纖維光學(xué)傳像原理，可將微光管光纖面板熒光屏(通常，Φ有效為Φ18、Φ25或Φ30mm)輸出的經(jīng)增強(qiáng)的圖像，耦合到CCD光敏面(對(duì)角線尺寸通常是12.7mm和16.9mm)上，從而可達(dá)到微光攝像的目的(如圖2)。

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       這種耦合方式的優(yōu)點(diǎn)是熒光屏光能的利用率較高，理想情況下，僅受限于光纖光錐的漫射透過(guò)率(≥60％)，缺點(diǎn)是：需要帶光纖面板輸入窗的CCD；對(duì)背照明模式CCD的光纖耦合，有離焦和MTF下降問(wèn)題；此外，光纖面板、光錐和CCD均為若干個(gè)像素單元陣列的離散式成像元件，因而，三陣列間的幾何對(duì)準(zhǔn)損失和光纖元件本身的疵病對(duì)最終成像質(zhì)量的影響等都是值得認(rèn)真考慮并予嚴(yán)格對(duì)待的問(wèn)題。

       ◆(2) 中繼透鏡耦合方式   

       采用中繼透鏡也可將微光管的輸出圖像耦合到CCD輸入面上，其優(yōu)點(diǎn)是調(diào)焦容易，成像清晰，對(duì)正面照明和背面照明的CCD均可適用；缺點(diǎn)是光能利用率低(≤10％)，儀器尺寸稍大，系統(tǒng)雜光干擾問(wèn)題需特殊考慮和處理。