CN107621742B - 透明窗清洁装置及配备透明窗清洁装置的相机装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种透明窗清洁装置及配备透明窗清洁装置的相机装置。本发明公开的透明窗清洁装置包括：透明材质的第一部件；设置于所述第一部件的电极层；电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成于所述第一部件上，并且所述电极层被施加电压，以使附着于所述第一部件的上部的液态异物移动。

Description

透明窗清洁装置及配备透明窗清洁装置的相机装置

技术领域

本发明涉及一种透明窗清洁装置及配备透明窗清洁装置的相机装置。

背景技术

最近，在汽车、无人机等装置中，作为视觉传感器的相机的采用越来越增加。如上所述的相机被设置成被暴露于外部，据此，存在着容易受外部的污染源的影响而导致视野受限的缺点。而且，污染源包括干灰尘、湿灰尘、液态异物、胶态的高粘度液态异物、粘度非常高的泥等。

用于去除上述的污染源的当前的常用技术是直接喷射表面活性剂的方法或利用刮水器(wiper)的物理去除方法，或者是将上述两种方式全部使用的方法。

然而，借助于上述方式的装置由于过度的周边装置而增加了用于设置及保持的成本，并且小型化受到限制。

因此，需要开发一种基于尺寸小且有效的新的方式的污染源去除结构。

[现有技术文献]

[专利文献]

(专利文献1)日本公开专利公报第2015-18106号

发明内容

本发明提供一种容易去除液态的污染物的透明窗清洁装置及具备这种透明窗清洁装置的相机装置。

根据本发明的一实施例的透明窗清洁装置可以包括：由透明材质构成的第一部件；设置于所述第一部件的电极层；以及电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成于所述第一部件上，其中，所述电极层被施加电压，以使附着于所述第一部件的上部的液态异物移动。

根据本发明的另一实施例的相机装置可以包括：暴露于外部的由透明材质构成的第一部件；电极层，设置于所述第一部件，并且被施加电压以使附着于所述第一部件的上部的液态异物移动；电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成在所述第一部件上；第二部件和第三部件，在光路径上布置于所述第一部件的后端；镜筒，设置有所述第二部件和第三部件；以及盖部件，为了固定所述第一部件而设置于所述镜筒。

根据本发明的追加实施例的相机装置可以包括：暴露于外部的由透明材质构成的第一部件；电极层，设置于所述第一部件，并且被施加电压，以使附着于所述第一部件的上部的液态异物移动；电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成在所述第一部件上；盖部件，固定设置有所述第一部件；以及镜筒，组装有所述盖部件，并设置有多个透镜。

根据本发明的又一实施例的透明窗清洁装置可以包括：暴露于外部的由透明材质构成的第一部件；电极层，设置于所述第一部件；电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成在所述第一部件上；疏水膜，形成在所述电介质层上，其中，所述电极层由第一电极和第二电极构成，而且所述第一电极和所述第二电极彼此相隔且交替地布置。

本发明具有容易去除污染物的效果。

附图说明

图1是示出根据本发明的第一实施例的配备透明窗清洁装置的相机装置的示意性的构成图。

图2是示出根据本发明的第一实施例的配备于透明窗清洁装置的形成有电极层、电介质层、疏水膜的第一部件的放大图。

图3是示出图2的第一部件的剖面图。

图4是示出根据本发明的第二实施例的配备透明窗清洁装置的相机装置的示意性的构成图。

图5是示出电极层的第一变形实施例的放大图。

图6是示出电极层的第二变形实施例的构成图。

图7是示出电极层的第三变形实施例的构成图。

图8是示出电极层的第四变形实施例的构成图。

符号说明

100、200：相机装置 110、210：镜筒

120、220：盖部件 130、230：第一部件

180、280、380、480、580、680：电极层

185、285：电介质层 190、290：疏水膜

具体实施方式

以下，参考附图而对本发明的优选实施形态进行说明。然而，本发明的实施形态可变形为多种其他形态，本发明的范围并不局限于以下说明的实施形态。并且，本发明的实施形态是为了向本发明所属的技术领域中具有平均知识的人员更加完整地说明本发明而提供的实施形态。在附图中，要素的形状及大小等可能为了更加明确的说明而被夸张而示出。

图1是示出根据本发明的第一实施例的配备透明窗清洁装置的相机装置的示意性的构成图，图2是示出根据本发明的第一实施例的配备于透明窗清洁装置的形成有电极层、电介质层、疏水膜的第一部件的放大图，图3是示出图2的第一部件的剖面图。

参照图1至图3，作为一例，根据本发明的第一实施例的配备透明窗清洁装置的相机装置100可被构成为包括：镜筒110、盖部件120、第一部件130、第二部件140、第三部件150、垫片(spacer)160、电极层180、电介质层185、疏水膜190。

镜筒110形成为通过在内表面具有至少一个台阶部来设置第二部件140、第三部件150以及垫片160。而且，镜筒110的上端部可以接合设置有盖部件120。

作为一例，镜筒110的外表面也可以形成为具有至少一个台阶部。

另外，在镜筒110可以配备有连接电极及布线图案(未示出)，以使外部电源被供应至上述电极层180。

盖部件120接合设置于镜筒110的上端部，并执行防止第一部件130的分离的功能。另外，盖部件120可以具有上表面开口的形状，以使第一部件130能够暴露于外部。

第一部件130被盖部件120约束，并且可以以布置于第二部件140和垫片160上部的方式固定设置于所述镜筒110。作为一例，第一部件130可以是第一透镜。例如，第一部件130可以是暴露于外部的透明材质的第一透镜。

另外，如在图3中更为详细地示出，在第一部件130的上表面可顺序层叠有电极层180、电介质层185、疏水膜190。

对此的详细的说明将在下文中进行。

第二部件140可以以布置于第一部件130的下部的方式设置于镜筒110的内表面。作为一例，第二部件140可以是第二透镜。而且，第三部件150可以以布置于第二部件140的下部的方式设置于镜筒110的内表面，作为一例，第三部件150可以是第三透镜。

换言之，第一部件130至第三部件150可以是设置于镜筒110的多个透镜。

只不过，在本实施例中，将第一部件130至第三部件150设置于镜筒110的情形，即，设置有第一透镜至第三透镜的情形作为一例而进行了说明，但是设置于镜筒110的透镜的数目并不局限于上述的数目，可以以多样的方式改变。

垫片160可以以如下方式设置于镜筒110：支撑第一部件130的底面，同时所述垫片160的内表面接触于第二部件140的外表面。垫片160执行使第二部件140及第一部件130能够更为稳定地设置于镜筒110的功能。

电极层180形成于第一部件130。作为一例，电极层180由具有条形形状的第一电极182和第二电极184彼此相隔且交替地布置。施加于电极层180的电流可以是直流(DC)电流或者交流(AC)电流，在其电流为AC电流的情况下，可以以频率和电压是恒定的信号或者混合的信号形式被施加。

据此，液态的异物(例如，水滴)可以移动。换言之，可以利用电润湿(electrowetting)现象而使附着的液态异物朝向第一部件130的外侧方向移动。

另外，电极层180可以由透明材质构成，作为一例，可以由铟锡氧化物(ITO：IndiumTin Oxide)构成。

而且，在电极层180可以连接有用于施加交替的电信号的继电器开关(未示出)。

只不过，电极层180并不局限于透明材质，在电极层180用在无需确保视野的装置的情况下，电极层180还可以由非透明材质构成。即，电极层180的材质不会受限。

电介质层185以使电极层180埋设的方式形成于第一部件130上。电介质层185是用于使电极层180绝缘的构成，并可以由透明的材质构成。如上所述，电介质层185以使电极层180埋设的方式形成，因此即使附着有液态的异物，也可以防止在电极层180的第一电极182和第二电极184发生短路。

疏水膜190形成在电介质层185上，并且，为了在水滴附着于表面的情况下减小与液态异物之间的接触角而形成在电介质层185上。据此，在电流施加于电极层180的情况下，能够更为容易地移动液态的异物。

作为一例，疏水膜190也可以由透明的材质构成。

如上所述，由于在作为暴露于外部的第一部件130的第一透镜上形成有电极层180、电介质层185及疏水膜190，所以能够使附着的液态异物向第一部件130的外侧移动。

据此，能够确保更为清晰的视野。

图4是示出根据本发明的第二实施例的配备透明窗清洁装置的相机装置的示意性的构成图。

参照图4，作为一例，根据本发明的第二实施例的配备透明窗清洁装置的相机装置200可被构成为包括：镜筒210、盖部件220、第一部件230、电极层280、电介质层285、疏水膜290。

镜筒210可以形成为通过在内表面具有至少一个台阶部来设置第一透镜212、第二透镜214、第三透镜216。

作为一例，镜筒210的外表面也可以以具有至少一个台阶部的方式形成。

盖部件220接合设置于镜筒210的上端部，并且执行防止设置于镜筒210的第一透镜212的损伤的功能。即，执行防止异物流入到设置于镜筒210的第一透镜212侧的功能。

另外，盖部件220可以通过螺纹结合而固定设置于镜筒210。只不过，本发明并不局限于此，盖部件220和镜筒210可以将粘接剂作为媒介而接合设置。

另外，连接电极及布线图案(未示出)可以配备于盖部件220，以使外部电源能够被供应至所述电极层280。

而且，盖部件220可以具有上表面开口的形状，以使第一部件230能够暴露于外部。

第一部件230固定设置于盖部件220，并且可以通过盖部件220的开口部而暴露于外部。作为一例，第一部件230可以是透明窗。换言之，第一部件230可以是暴露于外部的透明材质的透明窗。

另外，在第一部件230的上表面可顺序地层叠有电极层280、电介质层285、疏水膜290。

对此的详细的说明将在下文中进行。

电极层280形成于第一部件230。作为一例，电极层280由具有条形形状的第一电极282和第二电极284彼此相隔且交替地布置。施加于电极层280的电流可以是直流(DC)电流或者交流(AC)电流，在其电流为AC电流的情况下，可以以频率和电压是恒定的信号或者混合的信号形式被施加。

据此，水滴可以移动。换言之，可以利用电润湿(electrowetting)现象而使附着的液态异物朝向第一部件230的外侧方向移动。

另外，电极层280可以由透明材质构成，作为一例，可以由铟锡氧化物(ITO：IndiumTin Oxide)构成。

电介质层285以使电极层280埋设的方式形成于第一部件230上。电介质层285是用于使电极层280绝缘的构成，并可以由透明的材质构成。如上所述，电介质层285以使电极层280埋设的方式形成，因此即使附着有液态的异物，也可以防止在电极层280的第一电极282和第二电极284发生短路。

疏水膜290形成在电介质层285上，并且，为了在水滴附着于表面的情况下减小与液态异物之间的接触角而形成在电介质层285上。据此，在电流施加于电极层280的情况下，能够更为容易地使液态的异物移动。

作为一例，疏水膜290也可以由透明的材质构成。

如上所述，由于在作为暴露于外部的第一部件230的透明窗上形成有电极层280、电介质层285及疏水膜290，所以能够使附着的液态异物向第一部件230的外侧移动。

据此，能够确保更为清晰的视野。

图5是示出电极层的第一变形实施例的放大图。

参照图5，电极层380由第一电极382和第二电极384构成，并且第一电极382和第二电极384可以以相互交替的方式布置。

另外，在第一电极382和第二电极384可以在两侧面形成有彼此对应的凹凸部382a、384a。据此，即使很小尺寸的液态异物附着，该液态异物也会布置于第一电极382和第二电极384全部的上部。因此，可以利用电润湿现象而使液态杂物移动。

换言之，即使附着有很小的尺寸的液态异物，也能够使液态异物移动。

图6是示出电极层的第二变形实施例的构成图。

参照图6，电极层480可以由具有大致为圆形的形状的第一电极482和第二电极484交替地布置。即，在作为形成有电极层480的第一部件的透镜或透明窗为圆形的情况下，电极层480可以具有圆形形状，以对应于透镜或透明窗的形状。

而且，附着的液态异物可以沿着半径方向移动，并从透镜或透明窗消除。

图7是示出电极层的第三变形实施例的构成图。

参照图7，电极层580可以由具有大致为四边形的形状的第一电极582和第二电极584交替地布置。即，在作为形成有电极层580的第一部件的透镜或透明窗为四边形的情况下，电极层580可以具有四边形形状，以对应于透镜或透明窗的形状。

而且，附着的液态异物可以沿着竖直方向或水平方向移动，并从透镜或透明窗被消除。

图8是示出电极层的第四变形实施例的构成图。

参照图8，电极层680可以由具有大致为三角形的形状的第一电极682和第二电极684交替地布置。即，在作为形成有电极层680的第一部件的透镜或透明窗为三角形的情况下，电极层680可以具有三角形形状，以对应于透镜或透明窗的形状。

而且，附着的液态异物可以沿着垂直于三角形的三个边的方向移动，并从透镜或透明窗消除。

以上已对本发明的实施例进行了详细说明，然而本发明的权利范围并不局限于此，在不脱离权利要求书中记载的本发明的技术思想的范围内，可实现多样的修改和变形，这对于本技术领域中具有基本知识的人员来说不言而喻。

Claims (13)

1.一种透明窗清洁装置，包括：

由透明材质构成的第一部件；

设置于所述第一部件的电极层；以及

电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成于所述第一部件上，

其中，所述电极层由多个第一电极和多个第二电极构成，所述第一电极和所述第二电极彼此相隔且交替地布置，所述电极层被施加电压，以使附着于所述第一部件的上部的液态异物沿所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向移动而被去除，

所述电介质层完全填充所述第一电极和所述第二电极之间的间隙，

在所述第一电极和所述第二电极的两侧面，在所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向上形成有相互对应的凹凸部。

2.如权利要求1所述的透明窗清洁装置，其中，

所述第一电极和所述第二电极具有条形形状，并且交替地被施加交流或直流电压。

3.如权利要求1所述的透明窗清洁装置，其中，

所述电极层具有对应于所述第一部件的形状。

4.如权利要求3所述的透明窗清洁装置，其中，

所述电极层中，具有圆形或多边形形状的所述第一电极、所述第二电极彼此相隔预定间距而反复地布置。

5.如权利要求1所述的透明窗清洁装置，其中，

所述第一部件是暴露于外部的透镜或用于确保视野的透明窗中的任意一个。

6.如权利要求1所述的透明窗清洁装置，还包括形成于所述电介质层上的疏水膜，所述电介质层将所述疏水膜与所述第一部件分开，当电压被施加到所述电极层时附着于所述疏水膜的液态异物朝向所述第一部件的外侧移动。

7.如权利要求1所述的透明窗清洁装置，其中，

所述电极层和电介质层由透明材质构成。

8.如权利要求1所述的透明窗清洁装置，其中，

所述电介质层由透明材质构成，

所述电极层由非透明材质构成。

9.一种相机装置，包括：

暴露于外部的由透明材质构成的第一部件；

电极层，设置于所述第一部件，并且被施加电压以使附着于所述第一部件的上部的液态异物发生移动而被去除；

电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成于所述第一部件上；

第二部件和第三部件，在光路径上布置于所述第一部件的后端；

镜筒，设置有所述第二部件和第三部件；以及

盖部件，为了固定所述第一部件而设置于所述镜筒，

所述电极层由第一电极和第二电极构成，所述第一电极和所述第二电极彼此相隔且交替地布置，

所述电介质层完全填充所述第一电极和所述第二电极之间的间隙，

所述液态异物沿所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向移动而被去除，

在所述第一电极和第二电极的两侧面，在所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向上形成有相互对应的凹凸部。

10.如权利要求9所述的相机装置，还包括：

垫片，布置于所述第一部件和所述镜筒之间。

11.一种相机装置，包括：

暴露于外部的由透明材质构成的第一部件；

电极层，设置于所述第一部件，并且被施加电压，以使附着于所述第一部件的上部的液态异物发生移动而被去除；

电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成于所述第一部件上；

盖部件，固定设置有所述第一部件；以及

镜筒，组装有所述盖部件，并设置有多个透镜，

所述电极层由第一电极和第二电极构成，所述第一电极和所述第二电极彼此相隔且交替地布置，

所述电介质层完全填充所述第一电极和所述第二电极之间的间隙，

所述液态异物沿所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向移动而被去除，

在所述第一电极和第二电极的两侧面，在所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向上形成有相互对应的凹凸部。

12.一种透明窗清洁装置，包括：

暴露于外部的由透明材质构成的第一部件；

电极层，设置于所述第一部件；

电介质层，以使所述电极层埋设的方式形成在所述第一部件上；以及

疏水膜，形成在所述电介质层上，

其中，所述电极层由第一电极和第二电极构成，而且所述第一电极和所述第二电极彼此相隔且交替地布置，

所述电介质层完全填充所述第一电极和所述第二电极之间的间隙，所述电介质层将所述疏水膜与所述第一部件分开，

液态异物沿所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向移动而被去除，在所述第一电极和第二电极的两侧面，在所述第一电极和第二电极彼此隔开的方向上形成有相互对应的凹凸部。

13.如权利要求12所述的透明窗清洁装置，其中，

所述疏水膜由透明的材质构成。

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