CCD的结构主要由下列功能块构成：

a.光敏区（成像区）由MOS光积分电容或PN结构光电二极管阵列构成，将投影进来的光图像转换成电荷图像阵列，而且阵列中的每一个像元势阱，能像水桶似的在固定时间间隔内累加电荷。

b.电荷移位寄存器阵列：存储和移位像元电荷的寄存器阵列，光敏区光转换并累集完电荷后，将整个阵列的像元电荷转移到电荷移位寄存器的对应阵列中，然后按照电视扫描的规律，逐行、逐列地将电荷移位输出。

c.转移栅：光敏区和电荷移位寄存器由转移栅相连。通过转移栅上的控制电压的高低将光敏阵列与电荷移位寄存器阵列连接起来。当光敏区光注入，并不断积累电荷时（又称光积分），转移栅上加低电压将它们隔离起来，反之当光敏区光积累完成后，转移栅加高电压，光敏区所积累的信号电荷通过转移栅转移到电荷移位寄存器阵列，这种转移是极快的，只需一个极短的正脉冲就可完成转移动作。所以光敏区和电荷移位寄存区的连通时间很短，绝大部分时间是隔离的，在隔离期间它们分别作光电转换和移位输出的动作。

d.电荷/电压转换器和电压放大器：将移位寄存器输出的电荷转换成电压，并将其放大输出形成视频信号。

从上述CCD的结构可以看出，只要控制光敏区上的转移栅上的电压，就可以控制电荷累加的时间长短，这就是电子快门的基础。当电荷累集结束，并在转移栅上加一极短脉冲后，电荷就转移至电荷移位寄存器了，也就是CCD已获取了光图像。下面只是将电荷传送出去的扫描过程了。

 CCD的类型

CCD的结构有几种类型，它们的主要区别是像元电荷转移的方式和路程的区别。现在的CCD主要有两种类型：

a.隔行转移型（Inter-Line Transfer,ILT）：最通用的类型之一，图6-4，它在两列有效光敏像元之间，插入一列光屏蔽的电荷移位寄存器和一列相对应的转移栅，当光敏像元光注入和电荷累积结束后，由每一列转移栅将像元电荷转移至相邻的列电荷移位寄存器中。然后，一列列电荷移位寄存器同时向下移位至一行移位寄存器，再由行移位寄存器移位输出。这种结构类型的主要优点是快门速度快，可任意地启动和停止光敏像元的曝光。所带来的缺点是由于电荷移位寄存器和光敏单元相邻，使光敏单元的有效光敏区减少，从而使像元的填充因子降低，动态范围降低，图像质量降低。

b.帧转移型（Frame Transfer,FT）：图6-5，有效像元的光敏区和电荷移位寄存器分别放置在两个区域，光敏区在光注入并且电荷累积后，用一个极短的脉冲由转移栅将光敏区像元的电荷转移到电荷移位寄存器阵列，转移栅完成转移后，又将这两个区隔离开来，光敏区作下幅图像的光注入，电荷移位寄存器逐行、逐列将像元电荷转移至电荷/电压转换器形成视频信号。由于不像隔行转移型结构那样，将光敏区和电荷移位寄存器交叉放在一起，有效光敏像元的尺寸就可以做得比较大，就会有较高的像元填充因子，较大的动态范围。帧转移的缺点是快门速度低，制造时的晶片印模尺寸大，从而增加了制造成本。