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| 附錄B
線性影像感測器
WHAT－何謂線性影像感測器？
影像感測器的分類大致如下圖B.1，其中大致可分為攝像管和固態攝像裝置兩種。攝像管是以電視為主的影像處理技術，它是運用量測、控制、分辨等知識組成。而固態攝像元件體積小、輕，可靠度高、耗電性低，可在低電壓下動作。
對一般的面型影像感測器而言，景物是透過攝像機的鏡頭將影像感應到2D的感測晶片上。而線性影像感測器因為其感測器是線性的，故在結構上有所不同。其感測器結構及感測原理大致如圖B.2所示。 在檢出固定方向光學狀態和1次元測定或用固定相對速度移動的物體攝像中，若使用線感測器的話，就方便多了。另外，若使用旋轉多面鏡之類光掃描器的話，就能２次元攝像。就利用此的代表例而言，有傳真機和皮帶式輸送帶上的物品攝像，來自人造衛星的攝像，播送用電視電影攝像等。
當光線由鏡頭進入感測器之後，透過固定鏡的反射，經過透鏡的集中及稜鏡的折射，將光線正確地投射在線性感測器之上。當然，距離越遠的物體其經過鏡片組後，在線性感測器成像的視野會越小。而相對的，物體越靠近感測器，所成像的視野就會越大，其感測器感測原理大致如下圖B.3所示。
感測器是如何運作的呢？現在以一般的面型CCD影像感測器來做個說明。若在CCD之MOS型感光元件之電極上加一個正電壓，則會在矽基板表面產生一個正電位，此正電位即為電位井。電極上所加的正電壓越大，電位井就越深，對電子的吸引力也就越大。以下圖B.4為例，若將光訊號視為雨滴、小水盆視為光感測元件、輸送帶可視為訊號傳送閘。所以電位井就好像水盆集水一樣，平面上每一點的雨量（光訊號）集中在水盆中。每個地方的光訊號強度不同，當然每一個水盆所成載得水量也不同。之後再透過水平移位將水盆一列一列地經由傳送帶傳到出去，光訊號就如此一步步地儲存下來。以上是面型影像感測器大致的運作原理，當然線性感測器也是如此。線性影像感測器因為是線性的，所以只有一列感光元件。但線性影像感測器雖然只有一維的陣列感光元件，但也因為它只有一維的規格，使得它的運作速度比面型感測器還快，這也是其優點之一。下圖B.4為感光元件蒐集光訊號的過程。
下圖B.5所示為線性感測器影像檢測的功能組成。由圖知它是由光電轉換、電荷儲存及依時間信號讀出的三種功能組成。當影像被感測器感應到，經過光電轉換將訊號讀取進來了之後，電荷訊號會依序讀出。所以線性感測器讀入的影像訊號對時間而言是個一維的時間訊號。
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