按一定的方式將一維線陣CCD的光敏單元及移位寄存器排列成二維陣列，即可以構(gòu)成二維面陣CCD。由于排列方式不同，面陣CCD常有幀轉(zhuǎn)移、隔列轉(zhuǎn)移、線轉(zhuǎn)移和全幀轉(zhuǎn)移等方式。

  幀轉(zhuǎn)移型面陣CCD

  圖12-9所示為三相幀轉(zhuǎn)移面陣CCD結(jié)構(gòu)圖。它由成像區(qū)（光敏區(qū)）、暫存區(qū)和水平讀出寄存器三部分構(gòu)成。成像區(qū)由并列的若干電荷耦合溝道組成（圖中的虛線方框），各溝道之間用溝阻隔開，水平電極橫貫各溝道。假定有M個(gè)轉(zhuǎn)移溝道，每個(gè)溝道有N個(gè)成像單元，整個(gè)成像區(qū)共有M×N個(gè)單元。暫存區(qū)是結(jié)構(gòu)和單元數(shù)都和成像區(qū)相同，暫存區(qū)與水平讀出寄存器均被遮蔽。

其工作過程如下：圖像經(jīng)物鏡成像到光敏區(qū)，當(dāng)光敏區(qū)的某一電極加有適當(dāng)?shù)钠珘簳r(shí)，光電荷將被收集到這些電極下方的勢(shì)阱里。這樣就將被攝的光學(xué)圖像變成了光積分電極下的電荷包圖像。

當(dāng)光積分周期結(jié)束時(shí)，加到成像區(qū)和存儲(chǔ)區(qū)電極上的時(shí)鐘脈沖使所收集到的信號(hào)電荷迅速轉(zhuǎn)移到存儲(chǔ)區(qū)水平讀出寄存器中，然后依靠加在存儲(chǔ)區(qū)的水平讀出寄存器上的驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)水平讀出寄存器經(jīng)輸出通道輸出一幀信息。當(dāng)?shù)谝粓?chǎng)讀出的同時(shí)，第二場(chǎng)信息通過光積分又收集到勢(shì)阱中。一旦第一場(chǎng)信息被全部讀出，第二場(chǎng)信息馬上就傳送給寄存器，使之連續(xù)地讀出。

這種面陣CCD的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，光敏單元的尺寸可以很小，模傳遞函數(shù)MTF較高，但光敏面積占總面積的比例小。