KR0131569Y1 - 초전형 적외선 센서 - Google Patents

초전형 적외선 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR0131569Y1
KR0131569Y1 KR2019950055241U KR19950055241U KR0131569Y1 KR 0131569 Y1 KR0131569 Y1 KR 0131569Y1 KR 2019950055241 U KR2019950055241 U KR 2019950055241U KR 19950055241 U KR19950055241 U KR 19950055241U KR 0131569 Y1 KR0131569 Y1 KR 0131569Y1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pyroelectric
infrared sensor
pyroelectric element
terminal
high frequency
Prior art date
Application number
KR2019950055241U
Other languages
English (en)
Other versions
KR970045282U (ko
Inventor
김태호
이성수
Original Assignee
김광호
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김광호, 삼성전자주식회사 filed Critical 김광호
Priority to KR2019950055241U priority Critical patent/KR0131569Y1/ko
Priority to US08/708,773 priority patent/US5684303A/en
Priority to GB9619692A priority patent/GB2308887A/en
Priority to JP8270328A priority patent/JP2859590B2/ja
Publication of KR970045282U publication Critical patent/KR970045282U/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0131569Y1 publication Critical patent/KR0131569Y1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
    • G01J5/35—Electrical features thereof
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/10—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors
    • G01J5/34—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry using electric radiation detectors using capacitors, e.g. pyroelectric capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
    • H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H01L31/112—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by field-effect operation, e.g. junction field-effect phototransistor

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

본 고안은 전원에서 인가되는 노이즈 뿐 만 아니라 초전 소자 자체에서 발생하는 내부 노이즈 까지 제거 가능한 초전형 적외선 센서에 관한 것으로, FET의 드레인 전극에 제2필터를 설치하여 외부 리드선의 인덕턴스 성분에 의한 외부 고주파의 유도 노이즈를 제거할 뿐 만 아니라 초전 소자와 FET 사이에 제1필터를 마련하여 초전 소자 내부에서 발생하는 고주파 노이즈 까지 제1필터로서 제거함으로써, 하나의 초전소자를 사용하여도 충분한 인체 감지 신호를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Description

초전형 적외선 센서
제1도는 종래의 초전형 적외선 센서를 나타내는 설명도이고,
제2도는 종래의 또 다른 초전형 적외선 센서를 나타내는 설명도이며,
그리고 제3도는 본 발명에 따른 초전형 적외선 센서를 나타내는 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 초전 소자 2 : 전계 효과 트랜지스터(FET)
3 : 드레인 리드선 4 : 소스 리드선
5 : 접지 리드선 6 : 실드 캐이스
7 : 적외선 투과창 8 : 전원
11 : 초전 소자 12 : 전계 효과 트랜지스터(FET)
13 : 제1필터 14 : 제2필터
15 : 드레인 리드선 16 : 소스 리드선
17 : 접지 리드선 18 : 적외선 투과창
19 : 실드 캐이스
본 고안은 초전형 적외선 센서에 관한 것으로, 특히 전원에서 인가되는 노이즈 뿐 만 아니라 자체에서 발생하는 내부 노이즈 까지 제거가능한 초전형 적외선 센서에 관한 것이다.
제1도는 종래의 전계 효과 트랜지스터(FET)를 이용한 초전형 적외선 센서를 나타내는 설명도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 종래의 FET를 이용한 초전형 적외선 센서에는, 초전 소자(1), FET(2), 게이트 저항(Rg), 드레인 리드선(3), 소스 리드선(4), 접지 리드선(5), 실드 케이스(6), 적외선 투과창(7), 전원(8) 및 저항기(rD,rS)가 구비되어 있다. 여기서, FET(2)는 게이트 전극(G), 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)를 가지고 있고, 저항기(rD,rS)는 각각 실드 케이스 내의 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)에 각각 직렬로 접속되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면, 적외선 투과창(7)을 통하여 초전 소자(1)의 어느 쪽에선가 수광된 적외선 에너지의 변화에 따라 전하량의 변화가 발생한다. 이에 의한 게이트 전위(Rg 양단 전압으로 게이트 바이어스 전압이 된다.)의 변화에 의해 소스 전류가 제어되고, 이 변화는 센서 외부에 적당한 소스 저항(Rs)를 설치함으로써, Rs 단자간의 소스 전압의 변화로서 검출할 수 있다.
그러나 이러한 초전형 적외선 센서에서는 실드 케이스 외부의 리드선(3, 4, 5)은 고주파에 대하여 인덕턴스 성분을 가지고 있어, 외래 고주파 전파에 의해, 유도 노이즈를 발생한다. FET(2)에는 고주파 영역에서 게이트-드레인 전극간에 귀환 용량이 형성되어, 이것에 의한 귀환 때문에 예컨데 단자(3)에 발생한 고주파 노이즈가 게이트 전위에 영향을 주어 센서 외부의 소스 전압 검출 회로에 대하여 에러신호를 인가하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 도입된 것이 실드 케이스 내의 드레인 전극(D) 및 소스 전극(S)에 각각 직렬로 접속된 저항기(rD,rS)이다. 저항기(rD,rS)는 고주파 유도 노이즈에 대하여서는 리액턴스 성분에 의해 큰 임피던스로 작용하지만, 1㎐ 전후의 저주파 적외선 검출 신호에 대하여서는 직류적인 저항 소자로서 작용한다.
따라서, 센서로부터의 에러 신호의 주요인이 되는 리드선(3)에 유기되어 드레인 전극(D)에 입력하는 고주파 노이즈 및 소스 전극(S)로부터 출력되는 FET에 의해 증폭된 고주파 노이즈에 대하여, 저항기(rD,rS)는 억제 효과를 가지고, 센서 출력으로서 리드선(4)에 나타나는 에러 신호는 심하게 저하한다. 저항기(rD,rS)의 저항치는 검출 출력의 전압 효과가 실용적인 범위로 작게 억제되도록 선택된다.
제2도는 종래의 또 다른 초전형 적외선 센서를 나타내는 설명도이다. 이 도면에 도시된 바와 같은 초전형 적외선 센서에는 초전 소자(1), FET(2), 게이트 저항(Rg), 드레인 리드선(3), 소스 리드선(4), 접지 리드선(5), 잡음 방지용 캐패시터(6) 및 적외선 투과창(7)이 구비되어 있다.
이와 같은 구성의 초전형 적외선 센서는 제1도의 초전형 적외선 센서에서 고주파 노이즈 제거용 저항기(rD,rS)가 빠지고 대신에 잡음 방지용 캐패시터(6)가 사용되어 고주파 노이즈에 의한 에러 신호가 억제되고 점이 다를 뿐이다.
그러나, 상기와 같이 초전형 적외선 센서에 고주파 노이즈 제거용 저항기(rD,rS)나 혹은 잡음 방지용 캐패시터(6)가 사용되면, 전원에서 발생되는 고주파 유도 노이즈는 잘 제거되더라도 듀얼형 초전 소자에서 발생되는 내부 노이즈는 잘 제거되지 않는 문제점이 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제안된 것으로, 외부 전원에서 유입되는 유도 노이즈 뿐 만 아니라 듀얼 초전 소자에서 발생되는 내부 노이즈도 제거할 수 있어 초전 소자를 듀얼형으로 할 필요가 없는 초전형 적외선 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 초전형 적외선 센서는, 초전형 소자와 이 초전형 소자에서 검출된 신호를 증폭하기 위한 증폭 수단 및 이 증폭 수단에 상기 검출된 신호를 바이어스 전압으로 제공하기 위한 바이어스용 저항기를 구비한 초전형 적외선 센서에 있어서, 상기 초전형 소자와 상기 바이어스용 저항기 사이에 인체 검지가 가능한 주파수 대역의 신호를 통과시켜 상기 초전형 소자의 내부 노이즈를 차단시키는 제1필터링 수단; 및 상기 증폭 수단에 제공되는 전원 전압에 포함된 외부 노이즈를 제거하기 위한 제2필터링 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 한다.
본 고안에 있어서, 상기 증폭 수단은 전계 효과 트랜지스터로 이루어지며, 상기 제1필터링 수단은, 그 양 단자가 각각 상기 초전 소자의 일 단자 및 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 단자와 접속된 제1저항기; 및 그 양단자가 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 단자 및 상기 초전 소자의 다른 단자가 접속된 접지점과 각각 접속된 제1캐패시터;를 구비하며, 상기 제2필터링 수단은, 그 양 단자가 각각 상기 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자 및 상기 전원 전압 공급 단자와 접속된 제2저항기; 및 그 양단자가 각각 상기 전원 전압 공급 단자 및 상기 접지점과 접속된 제2캐패서터;를 구비하여 된 것이 바람직하다.
이하 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 초전형 적외선 센서를 설명한다.
제3도는 본 발명의 실시예를 나타내는 설명도이다. 이 도면에 도시된 바와 같이, 실시예의 초전형 적외선 센서에는 하나의 초전 소자(11), 전계 효과 트랜지스터(12), 바이어스용 저항기(Rg), 실드 케이스(19), 제1필터(13) 및 제2필터(14)가 구비된다. 여기서, 제1필터(13)는 양 단자가 각각 초전 소자(11)의 한 단자와 전계 효과 트랜지스터의 게이트 전극과 접속된 제1저항기(R1)와 양 단자가 각각 FET(12)의 게이트 전극과 접지점에 접속된 제1캐패시터(C1)으로 구성되어, 초전 소자(11)에서 생성된 인체 감지 신호 만을 통과시키도록 설계되어 초전 소자(11) 내부에서 발생된 고주파 노이즈를 차단하는 역할을 하며, 제2필터(14)는 양 단자가 각각 FET(12)의 드레인 전극과 전원 전극에 접속된 제2저항기(R2) 및 양 단자가 각각 전원 전극과 접지점에 접속된 제2캐패시터(C2)로 구성되어, 외부 전원 전압과 함께 유입되는 고주파 유도 노이즈를 제거하기 위한 것이다. 그리고 바이어스용 저항기(Rg)는 각각 FET(12)의 게이트 전극과 접지점에 접속된다.
이와 같은 구성에 의하면, 적외선 투과창(18)을 통하여 초전 소자(11)에서 수광된 적외선 에너지의 변화에 따라 전하량의 변화(즉, 인체 감지 신호)가 발생한다. 이 전하량의 변화에 의하여 바이어스용 저항기(Rg)에 형성되는 게이트 전위의 변화에 의해 소스 전류가 제어되고, 이 변화는 센서 외부에 적당한 소스 저항기(Rs)를 설치하여, Rs 단자간의 소스 전압의 변화로서 검출한다.
이 때, 초전 소자(11)에서 인체 감지 신호와 함께 발생된 고주파 노이즈는 제1필터(13)에서 차단되어 인체 감지 신호 만이 FET(12)의 게이트로 전달된다. 또한, 이 때 실드 케이스(19) 외부의 리드선(15,16,17)이 고주파에 대하여 가진 인덕턴스 성분으로 인하여 외래 고주파 전파에 의해 생성된 유도 노이즈는 제2필터(14)에 의해 제거된다.
따라서, 본 고안의 초전형 적외선 센서는 초전체 재료를 벌크(bulk)로 가공한 다음, 단일 소자로서 전극을 증착하고, 내부고주파 노이즈와 외부 전원 노이즈를 제거하기 위하여 제1필터(13) 및 제2필터(14)를 내장함으로써, 초전 소자를 종래와 같이 듀얼 구조로 구성하지 않아도 동일 출력의 인체 감지 신호를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 초전형 적외선 센서는 외부 리드선의 인덕턴스 성분에 의한 외부 고주파의 유도 노이즈 뿐 만 아니라 초전 소자 내부에서 발생하는 고주파 노이즈 까지 제1필터로서 제거함으로써, 하나의 초전 소자를 사용하여도 충분한 인체 감지 신호를 얻을 수 있는 장점이 있다.

Claims (4)

  1. 초전형 소자와 이 초전형 소자에서 검출된 신호를 증폭하기 위한 증폭 수단 및 이 증폭 수단에 상기 검출된 신호를 바이어스 전압으로 제공하기 위한 바이어스용 저항기를 구비한 초전형 적외선 센서에 있어서, 상기 초전형 소자와 상기 바이어스용 저항기 사이에 인체 검지가 가능한 주파수 대역의 신호를 통과시켜 상기 초전형 소자의 내부 노이즈를 차단시키는 제1필터링 수단; 및 상기 증폭 수단에 제공되는 전원 전압에 포함된 외부 노이즈를 제거하기 위한 제2필터링 수단;을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 초전형 적외선 센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증폭 수단은 전계 효과 트랜지스터로 이루어진 것을 특징으로 하는 초전형 적외선 센서.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1필터링 수단은, 그 양 단자가 각각 상기 초전 소자의 일 단자 및 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 단자와 접속된 제1저항기; 및 그 양단자가 상기 전계 효과 트랜지스터의 게이트 단자 및 상기 초전 소자의 다른 단자가 접속된 접지점과 각각 접속된 제1캐패시터;를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 초전형 적외선 센서.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2필터링 수단은, 그 양 단자가 각각 상기 전계 효과 트랜지스터의 드레인 단자 및 상기 전원 전압 공급 단자와 접속된 제2저항기; 및 그 양단자가 각각 상기 전원 전압 공급 단자 및 상기 접지점과 접속된 제2캐패시터;를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 초전형 적외선 센서.
KR2019950055241U 1995-12-30 1995-12-30 초전형 적외선 센서 KR0131569Y1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019950055241U KR0131569Y1 (ko) 1995-12-30 1995-12-30 초전형 적외선 센서
US08/708,773 US5684303A (en) 1995-12-30 1996-09-05 Pyroelectric infrared radiation detector
GB9619692A GB2308887A (en) 1995-12-30 1996-09-20 Pyroelectric infrared radiation detector
JP8270328A JP2859590B2 (ja) 1995-12-30 1996-10-11 焦電型赤外線センサ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2019950055241U KR0131569Y1 (ko) 1995-12-30 1995-12-30 초전형 적외선 센서

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR970045282U KR970045282U (ko) 1997-07-31
KR0131569Y1 true KR0131569Y1 (ko) 1998-12-01

Family

ID=19443662

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2019950055241U KR0131569Y1 (ko) 1995-12-30 1995-12-30 초전형 적외선 센서

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5684303A (ko)
JP (1) JP2859590B2 (ko)
KR (1) KR0131569Y1 (ko)
GB (1) GB2308887A (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100301747B1 (ko) * 1997-03-26 2001-09-03 이마이 기요스케 초전형적외선검출장치
US6340816B1 (en) 1998-02-27 2002-01-22 Honeywell International, Inc. Pyroelectric detector with feedback amplifier for enhanced low frequency response
FR2777080B1 (fr) * 1998-04-07 2002-01-18 Alain Maurice Ange Magagnini Dispositif electronique de detection a tres faible consommation pour exploiter de maniere continue un capteur a tres haute impedance interne: pyro-electrique, piezo-electrique, micro electrostatique
KR101383978B1 (ko) * 2010-07-01 2014-04-10 파나소닉 주식회사 대상물 검출 장치
JP2015049043A (ja) * 2013-08-29 2015-03-16 セイコーインスツル株式会社 赤外線検出装置
JP6662469B2 (ja) 2016-11-14 2020-03-11 株式会社村田製作所 赤外線検出回路及び赤外線センサ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60125530A (ja) * 1983-12-09 1985-07-04 Kureha Chem Ind Co Ltd 赤外線センサ
JPS62282230A (ja) * 1986-05-30 1987-12-08 Sumitomo Metal Mining Co Ltd 焦電型赤外線検知器
JPH0530105Y2 (ko) * 1987-05-29 1993-08-02
JPH0682073B2 (ja) * 1988-08-30 1994-10-19 株式会社村田製作所 焦電型赤外線センサ
US4947874A (en) * 1988-09-08 1990-08-14 R. J. Reynolds Tobacco Company Smoking articles utilizing electrical energy

Also Published As

Publication number Publication date
KR970045282U (ko) 1997-07-31
JPH09196755A (ja) 1997-07-31
US5684303A (en) 1997-11-04
GB2308887A (en) 1997-07-09
JP2859590B2 (ja) 1999-02-17
GB9619692D0 (en) 1996-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4626687A (en) Infrared sensor
KR0131569Y1 (ko) 초전형 적외선 센서
JPH0631777Y2 (ja) ノイズフィルタ
US4994742A (en) Hall effect device and magnetic coil circuits for magnetic field detection
US5654550A (en) Signal processor for pyroelectric infrared sensor
KR920001113B1 (ko) 초전(焦電)형 적외선 센서
EP0145457B1 (en) An infrared sensor
US5352895A (en) Pyroelectric device
SE8501865L (sv) Inkrets for en elektronisk hastighetsstyrenhet
JPS5943852B2 (ja) 信号ホ−ルド回路
KR100516529B1 (ko) 전자방사선포착용회로장치
US5155396A (en) Integrated interface circuit for processing the signal supplied by a capacitive sensor
JPS5737907A (en) Fm wave detector
JPH02130431A (ja) 焦電型赤外線センサ
JP6662469B2 (ja) 赤外線検出回路及び赤外線センサ
JPH07120527A (ja) 部分放電検出装置
US4484163A (en) Arrangement for biasing high-frequency active components
CA1206542A (en) Switched capacitor high-pass filter
JPH02503252A (ja) 高電圧増幅器
JPS583306A (ja) 弾性表面波装置
JPH0138982Y2 (ko)
CN1050194C (zh) 热电红外辐射探测器
JPH0328574Y2 (ko)
KR930008062Y1 (ko) 크로스토크(crosstalk) 측정회로
SU1564488A1 (ru) Датчик линейной плотности волокнистого материала

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
REGI Registration of establishment
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20010830

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee