CCDについて

質問

どなたか、CCDの原理について教えてください。お願いします(o_ _)o

回答No.1

gootara · ベストアンサー

電荷集合素子のことですね。

ＣＣＤはフォトダイオードを平面上に縦横格子状に並べた物で、その数は画素数と同じ数です。
２００万画素のＣＣＤカメラは２００万個のフォトダイオードが並んだＣＣＤを使っています。

原理は１個の受光部のフォトダイオードに入った光を電子に変換し、電子信号として取り出します。
これを２００万個のフォトダイオードがあるＣＣＤならその数分のフォトダイオードの電子信号を順次取り出して１つの画像を作り上げています。

参考URL：

http://www.sony.co.jp/Fun/DigitalDream/dv/dv1.html

お礼

詳しい説明、ありがとうございました(o_ _)o
URLも送っていただき助かります！

回答No.2

mmky

「CCDの原理について」という質問ですね。
＃１さんの回答もありますが、追加説明まで。
CCDの原理は意外と簡単なようで、理論的には意外と難しいのです。
チャージカップルドデバイス（charge coupled device)、この名前はアメリカの開発者がつけたものです。かれこれ30年前ですね。物理現象がそのように見えるので名前の通り、電荷が次々に移動していくデバイス（半導体部品といいましょう。）です。
半導体の表面に電子の少ない場所を作るのです。これを井戸（well)といいます。この井戸に光のエネルギーでたたき出された電子を入れるのです。
それで、井戸に入った電子（電荷）を隣に作った井戸に移すのです。これを繰り返して電子（電荷）を運ぶのです。運動会でバケツリレーやりますね。あれそのものですね。バケツリレーを半導体で実現した装置がCCDデバイス
です。構造もいたって簡単です。
CCDは、P型半導体素材の上にN型半導体を作るのです。薄いやつね。その上に
酸化膜（SiO2だよ)をつけて（これも薄いやつ）、その上に電極をつけただけ。電極に電圧をかけると酸化膜はコンデンサーだからN-PのNの表面に空ぼう層（電子の少ない領域）が出来ます。これが井戸＝バケツになります。
電極のないところから光が入ってきますと、薄いN型を通り抜けてP型に達しますが、そこで光の強さに応じた電子が発生します。その飛び出た電子は、
井戸につかまります。水入れるようなものだね。井戸に電子が入れば、いっせいに一列右側に運べというように電位をコントロールして、端まで達したら電気信号として取り出すのです。
だから原理的には電極の大きさで素子サイズは決まります。だたあまり小さくすると光も入りにくくなるね。超小型のレンズをデバイスの上に作ることで感度をよくしているということなので、現在はレンズの大きさで素子数が
決まっているのかな。そういうことで、
200万とか300万素子が作れるのですね。ノイズが小さければもっと大きな値も原理的にはできますね。
ということで、参考になれば
それから、古い技術なのであまり参考URLがないけど、USのURLに原理があるので英語がわかれば参考にしてください。
http://www.roe.ac.uk/~jcm/thesis/node50.html#fig:ccd