CCD是扫描仪最重要的部件，CCD是Charge Couple Device的缩写，称为电荷耦合器件，它是利用微电子技术制成的表面光电器件，可以实现光电转换功能。根据CCD的结构不同，可以被分为Linear CCD和点阵Area CCD两种。Linear CCD应用于图像扫描仪中；Area CCD一般用于摄像机中。这里主要介绍扫描仪常用的Linear CCD。
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    CCD是由许多组的光电二极管和电容组成。根据照射在CCD上的光强不同，CCD中的发光二极管产生电势变化，形成电流，这就是光电转化的过程。发光二极管产生的电势差会保存在与发光二极管并连的电容中。
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    线性CCD是由数千个发光二级管和MOS电容（金属氧化物半导体电容）组合在一起的单元组成，它们紧密地在一个方向上紧密排列，形成光感元素。这种CCD可以当作单一方向的图像输入，因此，如果它用来作为图像扫描仪的传感器，CCD或是扫描物必须有一者是移动的，这样才使扫描二维图像成为可能。传感器负责采集图像中的R,G,B三种颜色值，并且是平行放置的。CCD采集图像（扫描文档反射的光线）的同时，将它分解为RGB信号，并将这信号独立的输出。EPSON Perfection1640S有一种特殊的线性CCD，被称为6行交叉的彩色CCD,它使用2行负责采集一个颜色，因此一共有6行，并且CCD列交叉排列，占据一倍半的CCD单元宽度，它可以模仿更高的输入精度。如前所述，线性CCD是由数千个紧密排列的元素组成，这些元素由发光二级管和MOS电容组成，并通过移位寄存器组合在一起，在同一方向紧密排列，形成光感元素。

    在光感元素内部，光能被转化为电势差，具有临时保存信号的功能。光传感器的操作原理表述如下：当从扫描物反射回的光照射在发光二极管上时，发光二极管根据光的强度进行光电转化，并且产生电流，MOS电容以电位差的形式保存这些电流，而这些电流的大小是和光强成比例的。当读出开关闭合时，保存在MOS电容中的信号被发送到移位寄存器中。当信号发送完成后，读出开发断开，等待下一个的传输动作。移位寄存器从光传感器中接收信号变化，之后把它作为输出信号输出到控制板。移位寄存器结构如上图所示，地址数量是光传感器中发光二极器数量的两倍。移位寄存器中有一个输出单元，因此信号变化必须每次反映一个象素。通过下图的图示可以很容易地理解移位寄存器的结构，1和2是传输脉冲，光电转化信号变化被保存在移位寄存器中。
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    传输过程的解释如下：首先，如果传输脉冲2打开，每个信号变化会向右边邻近的寄存器漂移。而右端的电信号传输到输出单元。当传输脉冲2关闭，状态变为稳定的状态。下一步，传输脉冲1打开，信号变化向右边邻近的寄存器转输，当传输脉冲1关闭，状态变为稳定的状态。其后，重复这个过程，把每个象素点的信号变化转输到输出单元。这样，就完成了一个完整的扫描过程了。