CN109154580A - 清洁器及方法 - Google Patents

清洁器及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109154580A
CN109154580A CN201780031267.9A CN201780031267A CN109154580A CN 109154580 A CN109154580 A CN 109154580A CN 201780031267 A CN201780031267 A CN 201780031267A CN 109154580 A CN109154580 A CN 109154580A
Authority
CN
China
Prior art keywords
drop
electrode
voltage
cleaner
sub
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN201780031267.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109154580B (zh
Inventor
郑相国
李康镕
李大荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Myongji University
Original Assignee
Myongji University
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
Priority claimed from KR1020160060833A external-priority patent/KR20170130151A/ko
Priority claimed from KR1020160135941A external-priority patent/KR102010634B1/ko
Priority claimed from KR1020160135940A external-priority patent/KR20180045079A/ko
Priority claimed from KR1020160135942A external-priority patent/KR102010635B1/ko
Priority claimed from KR1020160135939A external-priority patent/KR20180045078A/ko
Priority claimed from KR1020170014622A external-priority patent/KR20180089817A/ko
Priority claimed from KR1020170057410A external-priority patent/KR101816480B1/ko
Application filed by Myongji University filed Critical Myongji University
Publication of CN109154580A publication Critical patent/CN109154580A/zh
Publication of CN109154580B publication Critical patent/CN109154580B/zh
Application granted granted Critical
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B11/00—Cleaning flexible or delicate articles by methods or apparatus specially adapted thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02—Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00—Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/56—Cleaning windscreens, windows or optical devices specially adapted for cleaning other parts or devices than front windows or windscreens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/62—Other vehicle fittings for cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/62—Other vehicle fittings for cleaning
    • B60S1/66—Other vehicle fittings for cleaning for cleaning vehicle exterior
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60S—SERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00—Cleaning of vehicles
    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/04—Wipers or the like, e.g. scrapers
    • B60S1/06—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive
    • B60S1/08—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven
    • B60S1/0818—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like
    • B60S1/0822—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means
    • B60S1/0825—Capacitive rain sensor
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/004—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on a displacement or a deformation of a fluid

Abstract

公开清洁车辆或摄像头等的玻璃的装置及方法。所述清洁器包括玻璃、连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)、层积于所述电极的上面的绝缘层(Dielectric Layer)及层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(Hydrophobic Layer)。在此，通过不同的直流电压施加到所述多个电极中多个电极的方式使所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。

Description

清洁器及方法
技术领域
本发明涉及清洁车辆或摄像头等的玻璃的装置及方法，更详细来讲涉及去除形成于玻璃表面的液滴(droplet)的技术。
并且，本发明涉及感测液滴(droplet)的摄像头液滴感测装置及方法。
进一步地，本发明涉及利用电湿润(Electrowetting-on-droplet)原理去除形成于表面的导电性液滴及非导电性液滴的清洁装置及方法。
背景技术
随着近来汽车部件电装化和智能车(smart car)的扩散，在努力尝试将多种行驶信息显示在车辆挡风玻璃(windshield)的HUD(Head-up-display)技术且将车辆挡风玻璃替换成透明显示器。
从而，能够有效去除车辆的挡风玻璃或替代其的透明显示器等处发生的雨水或灰尘之类的异物质的清洁技术的开发越发受到重视。
目前大部分的车辆通常利用雨刮器(wiper)去除污染要素。但是，雨刮器驱动时在挡风玻璃上进行反复运动，因此持续妨碍驾驶员的视野，而且可去除的面积也局限于弧(arc)形态。并且，雨刮器老化的情况下发生摩擦噪音且去除能力下降，因此具有需要定期更换雨刮器的问题。
并且，摄像头等设备直接暴露于外部环境。因此，下雨时淋湿等情况下水附着在摄像头表面。该情况下，由于没有去除所述水的另外的功能，因此摄像头性能显著下降在所难免。
进一步地，为了保持小型摄像头的视野干净，需要立即去除透镜表面发生的液滴，而为此持续驱动清洁装置的情况下不仅发生不必要的电能消耗，还降低清洁装置的寿命。因此，用于小型摄像头的清洁装置需要只在感测到透镜表面发生的液滴的情况下驱动的液滴感测技术。
发明内容
技术问题
本发明为了解决上述现有技术的问题，旨在提供适用电湿润技术去除形成于车辆或摄像头等的玻璃的液滴(droplet)、灰尘或霜的技术。
并且，本发明旨在提供利用摄像头盖玻璃的阻抗或摄像头拍摄的图像感测摄像头盖玻璃表面发生的液滴(droplet)的摄像头液滴感测装置及方法。
进一步地，本发明旨在提供利用电湿润(Electrowetting-on-dielectric)原理去除形成于表面的导电性液滴，利用介电电泳(dielectrophoresis)原理去除形成于表面的非导电性液滴的清洁装置及方法。
技术方案
为了达成如上所述的目的，本发明的一个实施例的清洁器包括：玻璃；连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)；层积于所述电极的上面的绝缘层(DielectricLayer)；以及层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(Hydrophobic Layer)。其中，所述液滴通过不同的直流电压施加到所述多个电极中多个电极的方式使所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。
本发明的另一实施例的清洁器包括：玻璃；连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)；层积于所述电极的上面的绝缘层(Dielectric Layer)；以及层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(Hydrophobic Layer)。其中，随着交流电压施加于所述电极，所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。
本发明的又一实施例的清洁器包括：基底层；以及排列于所述基底层上的电极。其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，随着特定电压施加于所述电极，附着于所述清洁器的表面的液滴振动，所述液滴随着所述振动向所述重力方向移动使所述清洁器上的所述液滴被去除。
本发明的又一实施例的清洁器包括：使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部；以及控制所述振动部的动作的控制部。其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，所述液滴随着所述振动向所述重力方向移动使得所述清洁器上的所述液滴被去除。
本发明的又一实施例的清洁器包括：使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部，所述振动部具有特定图案。其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，所述图案的纹理与所述液滴的移动方向相同使得所述液滴沿着所述纹理移动。
本发明的又一实施例的清洁器包括：使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部。其中，所述清洁器的表面具有所述液滴随着所述振动移动时使所述移动的方向及所述移动的方向的反方向的所述液滴的接触角变化大于其他方向的液滴的接触角变化的结构。
本发明的又一实施例的清洁器包括：基底层；以及排列于所述基底层上且具有至少一个子电极的电极。其中，所述子电极具有梳齿形状，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，随着特定电压施加于所述子电极，附着于所述清洁器的表面的液滴所述重力方向移动使得所述清洁器上的所述液滴、灰尘或霜中至少一种被去除。
本发明的又一实施例的清洁器包括：基底层；形成于所述基底层上且物理分离的第一电极及第二电极，所述第一电极具有至少一个第一子电极，所述第二电极具有一个以上的第二子电极。其中，所述第一子电极具有梳齿形状，所述第二子电极具有梳齿形状，多个所述子电极相互交叉地排列。
本发明的又一实施例的清洁器包括：多个第一子电极；以及与所述多个第一子电极交叉地排列的多个第二子电极。其中，所述多个第一子电极均被施加作为正的电压的第一电压且所述多个第二子电极均被施加比所述第一电压小的第二电压，所述清洁器的表面的液滴随着所述电压的施加向重力方向移动，所述液滴移动时所述移动的方向及所述移动的方向的反方向的所述液滴的接触角变化大于其他方向的液滴的接触角变化大。
本发明的又一实施例的清洁器包括：多个第一子电极；以及与所述多个第一子电极交叉地排列的多个第二子电极，其中，所述多个第一子电极中的一个被施加作为正的电压的第一电压且对应的第二子电极被施加比所述第一电压小的第二电压，之后所述第一电压施加于其他第一子电极且所述第二电压施加于其他第二子电极。其中，被施加所述第一电压及所述第二电压的子电极以外的所有子电极均未激活，随着所述电压的施加，所述清洁器的表面的液滴向被施加所述第一电压的方向移动，所述液滴移动时所述移动的方向的所述液滴的接触角变化比所述移动的方向的反方向的液滴的接触角变化大。
本发明的一个实施例的清洁结构体包括：基底层；以及排列于所述基底层上的电极。其中，随着特定电压施加于所述电极，附着于所述清洁结构体的表面的液滴振动，所述液滴随着所述振动向重力方向移动使得所述清洁结构体上的所述液滴被去除。
本发明的另一实施例的清洁结构体包括：基底层；排列于所述基底层上的第一电极及第二电极；以及排列于所述电极上的液滴支撑层。其中，所述第一电极及所述第二电极为物理分离的状态且相互交叉地排列。
本发明的又一实施例的清洁结构体包括：基底层；排列于所述基底层上的电极；以及排列于所述电极上的液滴支撑层。其中，所述电极具有所述液滴支撑层上的液滴随着振动所述液滴移动时使移动方向的所述液滴的接触角变化不同于其他方向的所述液滴的接触角变化的图案结构。
本发明的又一实施例的清洁结构体包括：基底层；排列于所述基底层上的电极；以及排列于所述电极上的液滴支撑层。其中，所述液滴支撑层上的液滴移动时移动方向与所述电极或所述液滴支撑层的纹理的方向相同。
本发明的又一实施例的清洁结构体包括：基底层；排列于所述基底层上的第一电极及第二电极；以及排列于所述电极上的液滴支撑层，所述第一电极具有至少一个第一子电极，所述第二电极具有一个以上的第二子电极。其中，多个所述第一子电极与多个所述第二子电极为物理分离的状态且相互交叉地排列，多个所述第一子电极彼此物理分离，多个所述第二子电极彼此物理分离。
本发明的又一实施例的感测摄像头液滴(droplet)的液滴感测装置包括：包括拍摄图像的摄像头模块及盖住所述摄像头模块的透镜的摄像头盖玻璃(Camera CoverGlass)的摄像头部；测定所述摄像头盖玻璃的阻抗的阻抗测定部；以及利用测定的所述阻抗感测所述摄像头盖玻璃上发生的所述液滴的控制部。
本发明的另一实施例的感测液滴(droplet)的液滴感测装置包括：测定玻璃的阻抗的阻抗测定部；以及利用测定的所述阻抗感测发生于所述玻璃的所述液滴的控制部。
本发明的又一实施例的清洁器包括：基板(substrate)；排列于所述基板上的至少一个电极(Electrode)；向所述电极以预先设定的基准频率为基准施加高频交流电压的电压施加部；以及以所述基准频率为基准按低频率对施加的所述高频交流电压进行接通断开(on/off)切换的切换部。
其中，导电性液滴(droplet)及非导电性液滴随着所述切换均被去除。
本发明的又一实施例的清洁器包括：基板(Substrate)；排列于所述基板上的至少一个电极(Electrode)；以及向所述电极施加特定电压，控制使得高频电压及低频电压以基准频率为基准在一个周期内均发生的频率发生部。其中，导电性液滴(droplet)及非导电性液滴能够随着所述高频电压及所述低频电压的施加被全部去除。
本发明的一个实施例的包括玻璃(Windshield Glass；Substrate)、连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)、层积于所述电极的上面的绝缘层(DielectricLayer)、层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(HydrophobicLayer)及向各所述电极施加直流电压的直流电压施加部的清洁器清洁玻璃的方法包括：接收液滴去除请求信号的步骤；根据接收的所述液滴去除请求信号向各所述电极按预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地(ground)与高(high)的步骤；以及经过预先设定时间或接收到液滴去除解除请求信号时中断施加所述直流电压的步骤。其中，通过将不同的直流电压施加到所述电极中多个电极的方式使所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。
本发明的另一实施例的包括玻璃(Windshield Glass；Substrate)、连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)、层积于所述电极的上面的绝缘层(DielectricLayer)、层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(HydrophobicLayer)及向所述电极施加交流电压的交流电压施加部的清洁器清洁玻璃的方法包括：接收液滴去除请求信号的步骤；根据接收的所述液滴去除请求信号向所述电极施加交流电压的步骤；以及经过预先设定时间或接收到液滴去除解除请求信号时，中断施加所述交流电压的步骤。其中，所述液滴随着交流电压施加于所述电极向所述玻璃的外侧方向移动。
本发明的一个实施例的清洁器的液滴去除方法包括：按照用户命令向电极施加特定电压使附着于清洁器的表面的液滴振动的步骤；以及使所述液滴随着所述振动向重力方向移动的步骤。其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，所述液滴随着所述振动移动时所述移动的方向及所述移动的方向的反方向的所述液滴的接触角变化比其他方向的液滴的接触角变化大。
本发明的一个实施例的由包括盖玻璃层(Cover glass layer)、连续地配置于所述盖玻璃层的上面的多个透明电极(Transparent electrode)及层积于所述透明电极的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性绝缘层(Hydrophobic and dielectric layer)的液滴感测装置执行的液滴感测方法包括：测定所述多个透明电极的阻抗的步骤；确认测定的所述阻抗是否变化的步骤；测定的所述阻抗变化的情况下判断为感测到液滴的步骤；以及感测到所述液滴时向所述透明电极施加电压去除所述液滴的步骤。
本发明的另一实施例的由包括盖住摄像头模块的透镜的盖玻璃层(Cover glasslayer)、连续地配置于所述盖玻璃层的上面的多个透明电极(Transparent electrode)及层积于所述透明电极的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性绝缘层(Hydrophobic anddielectric layer)的摄像头液滴感测装置执行的摄像头液滴感测方法包括：通过所述摄像头模块拍摄图像的步骤；分析拍摄的所述图像的步骤；所述分析的结果为所述图像失真成预定的圆形形态的情况下，判断为感测到所述液滴的步骤；以及感测到所述液滴时向所述透明电极施加电压以去除所述液滴的步骤。
本发明的一个实施例的由包括基板(Substrate)及排列于所述基板上的至少一个电极(Electrode)的清洁器执行的清洁方法包括：接收液滴去除请求信号的步骤；向所述电极以预先设定的基准频率为基准施加高频交流电压的步骤；以所述基准频率为基准按低频率对施加的所述高频交流电压进行接通断开(on/off)切换的步骤；以及经过预先设定时间或接收到液滴去除解除请求信号时，中断所述高频交流电压的施加及所述接通断开(on/off)切换的步骤。其中，导电性液滴(droplet)及非导电性液滴能够随着所述切换被全部去除。
根据本发明的一个实施例，能够提供可快速有效地去除发生于车辆挡风玻璃的雨水、灰尘、霜等污染要素的车辆用自我清洁玻璃(smart self-cleaning glass)。
并且，所述清洁器中电极的纹理与所述液滴的移动方向相同，因此能够加快所述液滴的去除速度且降低向所述电极施加的电压。
进一步地，无需周期性地更换清洁器(结构体)，因此能够显著降低事故的危险性。
进一步地，使得在恶劣天气等环境下也能够确保车辆的视野，因此有助于驾驶员的安全驾驶，而且降低车辆的重量与空气阻力，从而能够提高车辆的燃油效率。
根据本发明的实施例的摄像头液滴感测装置及方法，可利用摄像头盖玻璃的阻抗或摄像头拍摄的图像感测发生于摄像头盖玻璃表面的液滴(droplet)。
根据本发明的实施例的清洁装置及方法，可利用电湿润原理及介电电泳原理去除形成于表面的导电性液滴及非导电性液滴。
并且，通过适用电湿润技术及介电电泳技术，具有响应速度快且能量消耗少的优点，从而不仅能够适用于车辆用或移动用的小型摄像头，还能够适用于车辆挡风玻璃、物联网装置的图像传感器之类的多种领域。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁器的构成的示意图；
图2及图3是示出本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁器的构成的示意图；
图4是示出本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁过程的流程图；
图5是示出本发明的另一实施例的车辆玻璃清洁过程的流程图；
图6是示出本发明的另一实施例的车辆玻璃清洁器的实际清洁过程的示意图；
图7是示出本发明的实施例的车辆玻璃清洁器的实际使用场景；
图8是示出本发明的一个实施例的清洁器的液滴去除过程的示意图；
图9是示出本发明的一个实施例的清洁器的概略结构的示意图；
图10是示出本发明的一个实施例的电极图案的示意图；
图11是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴的流动的示意图；
图12是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴接触角的变化的示意图；
图13是示出液滴去除实验结果的示意图；
图14是概略示出本发明的另一实施例的清洁器的电极的示意图；
图15是示出本发明的一个实施例的清洁器的液滴去除过程的示意图；
图16是示出本发明的一个实施例的电极图案的示意图；
图17是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴的流动的示意图；
图18是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴接触角的变化的示意图；
图19是示出本发明的另一实施例的去除液滴时液滴的流动的示意图；
图20及图21是示出液滴去除实验结果的示意图；
图22是概略例示本发明的实施例的摄像头液滴感测装置的构成的示意图；
图23是例示有无液滴所对应的摄像头盖玻璃的阻抗变化的示意图；
图24是示出摄像头盖玻璃发生液滴的情况下拍摄的图像的例的示意图；
图25是示出本发明的实施例的摄像头液滴感测方法的流程图；
图26是示出本发明的另一实施例的摄像头液滴感测方法的流程图；
图27是示出本发明的实施例的清洁器的示意图；
图28是示出本发明的实施例的清洁器的电极图案的示意图；
图29是概略例示本发明的实施例的清洁器的构成的示意图；
图30至图33是用于说明本发明的实施例的清洁器的示意图；
图34是示出本发明的实施例的清洁方法的流程图。
具体实施方式
本说明书使用的单数表述方式在文中没有明确的其他意思的情况下表包括复数表述方式。本说明书中，″构成″或″包括″等术语不应被解释为说明书上记载的多种构成或多个步骤都必须含在其中，而是应该解释为可不包括其中部分构成要素或部分步骤，或还可以包括另外的构成要素或步骤。并且，说明书记载的″…部″，″模块″等术语表示处理至少一个功能或动作的单位，其可以以硬件或软件形式实现或通过硬件与软件的结合实现。
本发明涉及能够自我去除雨水、雾等液体等的液滴(Droplet)、灰尘、霜等的清洁器及其液滴去除方法。所述清洁器可以是单独设备，也可以是结合于其他设备的设备。
根据一个实施例，所述清洁器可以是包括外部玻璃的设备，例如车辆的摄像头、数码摄像机、便携摄像机、物联网的图像传感器等。当然，所述清洁器不限于摄像头，而是包括需要去除液滴的所有设备。
根据其他实施例，所述清洁结构体可相当于车辆的挡风玻璃。
当然，所述清洁结构体在能够去除液滴的前提下不限于摄像头、车辆的玻璃窗，可以进行多种变形。
这种清洁器暴露于外部环境，因此雨水等液滴可能会附着于清洁器的表面。
以往没有当雨水等附着于摄像头等的玻璃表面的情况下能够去除雨水等的方法，因此摄像头的性能难免下降。尤其，根据摄像头的影像控制车辆的特定功能的车辆的情况下，液滴导致影像品质下降可成为车辆事故的原因。
并且，以往当雨水等附着于车辆的挡风玻璃的情况下用雨刮器去除，因此如果雨刮器的更换不及时，则可能会导致事故危险性上升。
因此，液滴附着于表面时需要立即去除所述液滴，本发明公开液滴附着于表面的情况下能够立即去除液滴的清洁器。
并且，是一种不更换也能够在液滴附着于表面时立即去除所述液滴的能够替代雨刮器的技术。本发明公开能够在液滴附着于表面的情况下立即去除液滴以降低事故危险性的清洁结构体。
根据一个实施例，所述清洁器用电湿润(Electrowetting)技术去除液滴、灰尘或霜。尤其，所述清洁器可通过向电极施加特定电压的方法去除表面的液滴、灰尘或霜。在此，施加所述特定电压的方式包括一次向所有电极施加特定电压的交流方法及向电极依次施加特定电压的直流方法。
从另一角度来讲，所述清洁器可使表面发生振动以去除液滴。使所述清洁器的表面发生振动时，所述液滴与所述表面之间的附着力减弱，因此能够向重力方向移动去除所述液滴。例如，车辆摄像头等的清洁器的表面处于向重力方向倾斜的状态，因此所述液滴与所述表面之间的附着力减弱时所述液滴通过重力向重力方向移动，因此能够从所述清洁器脱离去除所述液滴。
从车辆控制角度来讲，下雨时雨水能够附着于摄像头的表面。该情况下，驾驶员输入雨水去除命令(液滴去除命令)时，控制部(未示出)向形成于所述摄像头的表面的电极施加特定电压去除所述雨水。所述特定电压可以由电源，例如车辆的蓄电池提供给所述摄像头。另外，所述控制部可以是车辆的电子控制单元(ECU；Electronic control unit)中的一个。
以下，参见附图对本发明的多种实施例进行详细说明。但为了便于说明将去除对象限定为液滴，但不限于液滴，不仅可以去除液滴(还包括微小液滴)，还可以去除灰尘、霜等。
图1是示出本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁器的构成的示意图。
本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁器100可以如图1适用于车辆挡风玻璃。
根据车辆玻璃清洁器100，通过MEMS工程制成的超小型芯片(chip)上图案化有彼此分离的多个电极。
作为清洁车辆玻璃的一个实施例，车辆玻璃清洁器100可以向各电极以不同的直流电压的条件(高(high)、接地(ground))施加电压以改变液滴(droplet)的表面张力。
该情况下，液滴(droplet)如图1所示，从被施加接地(ground)电压的电极向被施加高(high)电压的电极的方向(最终向车辆玻璃的外侧)移动。
作为清洁车辆玻璃的另一实施例，车辆玻璃清洁器100可以向电极施加低频交流电压使液滴振动以改变液滴的表面张力。
车辆玻璃以平面为基准具有预定的倾斜，因此液滴(droplet)在振动的同时向下方(最终向车辆玻璃的外侧)移动。
以下，参见图2及图3说明车辆玻璃清洁器100的构成。
图2及图3是示出本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁器的构成的示意图。
车辆玻璃清洁器100可包括车辆玻璃(Windshield Glass；Substrate)110、电极(Electrode)120、绝缘层(Dielectric Layer)130、疏水性层(Hydrophobic Layer)140及直流电压施加部150。
车辆玻璃110是车辆玻璃清洁器100的最下位层，起到车辆玻璃清洁器100的基板(Substrate)作用。
另外，电极120是透明电极，可连续地配置于车辆玻璃110的上面形成特定图案。
在此，电极120可具有直线形、流线形或环形，多个电极120形成的图案的形态不受限制。
另外，绝缘层130如图2及图3所示，可层积于电极120的上面，可填充各电极120之间的间隔。
作为参考，绝缘层130可含有选自由聚氯代对二甲苯、特氟龙及金属氧化膜构成的群组的一种以上的物质。
另外，疏水性层140是车辆玻璃清洁器100的最上位层，表面形成液滴且可以由与水之类的流体的亲和性低的物质构成。
因此，液滴能够容易在疏水性层140的表面移动。
另外，直流电压施加部150可以向各电极120按预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地和高电压。
此时，液滴在疏水性层140的表面，从被施加接地电压的电极向被施加高电压的电极的方向移动，最终移动到疏水性层140的最外侧，从而能够清洁车辆玻璃110。
作为车辆玻璃清洁器100的另一实施例，如图3所示，车辆玻璃清洁器100可包括盖玻璃110、电极120、绝缘层130、疏水性层140及交流电压施加部160。
即，另一实施例的车辆玻璃清洁器100是盖玻璃110、电极120、绝缘层130及疏水性层140均相同，直流电压施加部150被替换成交流电压施加部160的形态。
交流电压施加部160可向电极120施加交流电压，形成于疏水性层140的表面的液滴随着交流电压施加于电极120发生振动。
此时，由于车辆玻璃110倾斜，因此液滴能够沿着倾斜向疏水性层140的外侧移动清洁车辆玻璃110。
作为车辆玻璃清洁器100的又一实施例，车辆玻璃清洁器100可以包括盖玻璃110、电极120、绝缘层130、疏水性层140、直流电压施加部150、交流电压施加部160及电压模式选择部(未示出)。
即，又一实施例的车辆玻璃清洁器100是盖玻璃110、电极120、绝缘层130、疏水性层140、直流电压施加部150及交流电压施加部160均相同，且还增设有电压模式选择部(未示出)的形态。
根据车辆玻璃的设置情况，按照用户选择向电极120施加直流电压去除液滴或选择向电极120施加交流电压通过振动去除液滴的结果，电压模式选择部(未示出)可相应地利用直流电压施加部150及交流电压施加部(未示出)中任意一个向电极120施加电压。
图4是示出本发明的一个实施例的车辆玻璃清洁过程的流程图，图5是示出本发明的另一实施例的车辆玻璃清洁过程的流程图。
图4及图5的车辆玻璃清洁器100为结合在驾驶员可操作的车辆的电子系统的状态，以下以图2及图3示出的车辆玻璃清洁器100为主体说明图4及图5的流程图。
车辆玻璃清洁器100通过驾驶员操作的电子系统接收液滴去除请求信号(S410、S510)。
S410后，车辆玻璃清洁器100根据输入的液滴去除请求信号向各电极120按预先设定的周期依次施加作为直流电压的接地(ground)与高(high)(S420)。
此时，形成于疏水性层140的表面的液滴可通过以接地(ground)和高(high)交替地施加于各电极120的直流电压向疏水性层140的外侧移动清洁车辆玻璃110。
作为另一实施例，如图5所示，S510后，在S520步骤向电极120施加交流电压的情况下，形成于疏水性层140的表面的液滴因交流电压的施加而振动，能够沿着车辆玻璃110的倾斜向疏水性层140的外侧移动清洁车辆玻璃110。
S420或S520后，经过预先设定时间或从驾驶员接收到液滴去除解除请求信号时，车辆玻璃清洁器100中断向各电极施加直流电压或交流电压(S430、S530)。
图6是示出本发明的另一实施例的车辆玻璃清洁器的实际清洁过程的示意图。即，图6示出透镜部清洁器100去除发生于车辆玻璃110的灰尘与霜。
参见图6，本发明的实施例的车辆玻璃清洁器100还能够在附着有灰尘的表面上滚落或移动液滴。此时，液滴移动的过程中吸附周边的灰尘，因此能够在去除液滴的同时去除附着于表面的灰尘。
并且，本发明的实施例的车辆玻璃清洁器100与绝缘器的热线原理相同地电极120部分发热，因此能够去除表面发生的霜。
图7是本发明的实施例的车辆玻璃清洁器的实际使用场景。
大小为1μl、3μl、5μl的各液滴形成于疏水性层140的表面。
作为参考，多个电极120是透明电极。
(a)状态下向各电极120以预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地和高或施加交流电压时如(b)及(c)所示，各液滴向下方移动，最终可清洁成如(d)所示。当然，如图7所示，可能会残留有微小颗粒(particle)。
图8是示出本发明的一个实施例的清洁器的液滴去除过程的示意图，图9是示出本发明的一个实施例的清洁器的概略结构的示意图。图10是示出本发明的一个实施例的电极图案的示意图，图11是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴的流动的示意图。图12是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴接触角的变化的示意图，图13是示出液滴去除实验结果的示意图。
图8的(A)示出作为本发明的清洁器的摄像头的表面变化，图8的(B)示出液滴在本发明的玻璃结构体的移动。
如图8的(A)所示，摄像头的表面附着有液滴时将特定电压施加到电极的情况下，如右侧图像所示，摄像头表面中清洁区域的液滴被去除，其结果清洁区域变清晰。在此，所述清洁区域是拍摄照片所需的区域，可对应于透镜部。
如图8的(B)所示，玻璃结构体的表面附着有液滴时将特定电压施加到电极的情况下，雨水等液滴沿着玻璃结构体的斜面向重力方向移动。其结果液滴被去除。
尤其，本发明的玻璃结构体利用电湿润技术，由于电湿润技术具有响应速度快的特性，因此能够迅速去除所述液滴。
这种去除液滴的清洁器，尤其对应于清洁区域的所述清洁器的部分可具有图9的结构。
参见图9，本实施例的清洁器可包括基底层900、电极902、绝缘层904及疏水性层906。
基底层900可以是当受到外部污染与碰撞时保护所述清洁器的盖玻璃(coverglass)，例如可排列于透镜部(未示出)上。
根据一个实施例，基底层900可以是非湿润玻璃。
电极902例如可以是由ITO等构成的透明电极，可以形成于基底层900上且具有预定的图案。
根据一个实施例，电极902如图10所示，可包括梳齿结构(Comb structure)的第一电极1000及梳齿结构的第二电极1002。
第一电极1000可包括第一基底图案1010及至少一个第一分支图案(first branchpattern)1012。
第一基底图案1010的一部分与电源908或接地电连接，所述电源或所述接地向第一基底图案1010施加特定电压。另外，电源908可位于清洁器的内部或外部。
第一分支图案1012向与第一基底图案1010交叉的方向，优选的是垂直方向从第一基底图案1010伸长形成。其结果，第一基底图案1010被施加特定电压时，第一分支图案1012也被供应特定电压。
根据一个实施例，第一分支图案1012从第一基底图案1010延长，第一分支图案1012之间的间隔可相同。当然，第一分支图案1012与第二分支图案1020交叉的前提下第一分支图案1012之间的间隔中一部分互异也无妨。
第二电极1002可包括第二基底图案1022及至少一个第二分支图案1020。
第二基底图案1022的一部分与电源908或接地电连接，电源908或所述接地向第二基底图案1022施加特定电压。
第二分支图案1020向与第二基底图案1022交叉的方向，优选的是垂直方向从第二基底图案1022伸长形成。其结果，第二基底图案1022被施加特定电压时，第二分支图案1020也被供应特定电压。
并且，第二分支图案1020如图10所示地排列成与第一分支图案1012交叉。但是，第一分支图案1012与所述第二分支图案1020可物理分离。
根据一个实施例，第二分支图案1020从第二基底图案1022延长，第二分支图案1020之间的间隔可相同。当然，第一分支图案1012与第二分支图案1020交叉的前提下，第二分支图案1020之间的间隔中一部分互异也无妨。
另外，为了使清洁器的表面发生振动，可以向第一电极1000与第二电极1002中的一个施加第一电压且向另一个施加比所述第一电压低的第二电压。在此，可以使所述第一电压是正电压且所述第二电压是接地电压。
再次参见图9，绝缘层904排列于电极902上，可填充电极1000及1002之间的间隔。
根据一个实施例，绝缘层904可包括选自由聚氯代对二甲苯、特氟龙及金属氧化膜构成的群组的一种以上的物质。
疏水性层906形成于绝缘层904上，可以由与水之类的流体的亲和性低的物质构成。其结果，液滴能够在疏水性层906的表面轻易地移动。
以下说明具有这种结构的清洁器的清洁动作。
例如，用户输入液滴去除命令的情况下，电源908按照控制部的控制向电极100及1002中的一个施加第一电压且向另一个电极施加比所述第一电压低的第二电压。其结果，附着于所述清洁器的表面的液滴发生振动。
随着所述清洁器的表面振动，所述表面与液滴的附着力减小。该情况下，由于所述清洁器的表面处于向重力方向倾斜的状态，因此附着于所述表面的液滴如图11向重力方向滑动离开所述清洁器。即，从所述清洁器去除所述液滴。
尤其，本实施例的清洁器使用电湿润技术，因此液滴去除时间快且效率高。
根据一个实施例，液滴振动时液滴的移动方向与所述移动方向的反方向的接触角变化和其他方向的接触角变化可能互异。这种差异可有助于使液滴滑动。并且，由于所述接触角的变化差异，因此即使所述清洁器的表面的倾斜低也能够向重力方向滑动去除所述液滴。
根据另一实施例，电极1000及1002具有梳齿形状，分支图案1012及1020的纹理可向重力方向形成。其结果，液滴通过特定电压振动时如图12所示，向分支图案1012及1020的纹理方向的液滴的接触角变化增大。
即，液滴滑动的方向与电极1000及1002的纹理方向一致或近似，其结果液滴振动时液滴更容易滑动。因此，即使电极1000及1002被施加较低的电压也能够轻易地去除所述液滴。
从其他角度来讲，将清洁器构成为向液滴滑动的方向，即重力方向的液滴的接触角变化大于其他方向的接触角变化的情况下，能够轻易地去除所述液滴。
以下说明实际实验结果。
下雨天将一般摄像头和适用本发明的清洁器的摄像头装在车辆上后，一边行驶一边进行实际实验的结果如图13的(A)所示，可以确认适用清洁器的摄像头的表面的液滴(雨水)被去除，该影像明显拍摄得更清晰。
并且，下雨天用将玻璃结构体用作挡风玻璃的车辆进行实际实验的结果如图13的(B)所示，可以确认挡风玻璃的液滴被完全去除，挡风玻璃变清晰。
图14是概略示出本发明的另一实施例的清洁器的电极的示意图。只是，电极仅仅是排列方向不同，结构是相同的，因此仅示出了一个电极。当然，电极的分支可排列成相互交叉。
参见图14，电极中一个可包括基底图案1400及至少一个分支图案1402。
分支图案1402可包括分支部1410及从分支部1410凸出的至少一个凸出部1412。即，不同于图10的分支图案，本实施例的分支图案902可包括至少一个凸出部912。形成这种凸出部912的情况下可增大电极的整体表面积。
当然，电极的分支图案可以与图10的分支图案类似地相互交叉地排列。
除以上实施例的清洁器之外，在清洁器可去除液滴的前提下可对清洁器的结构进行多种变形。
根据一个实施例，清洁器可包括使附着于表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部。所述振动部具有特定图案。并且，所述清洁器的表面处于向重力方向倾斜的状态，所述图案的纹理与所述液滴的移动方向相同，因此所述液滴能够沿着所述纹理移动。
当然，随着所述振动，所述移动方向及所述移动方向的反方向的液滴的接触角变化可大于其他方向的接触角变化。
根据另一实施例，清洁器可包括使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以减小所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部。在此，所述清洁器的表面可具有使得所述液滴随所述振动移动时所述移动方向或所述移动方向的反方向的所述液滴的接触角变化大于其他方向的液滴的接触角变化的结构。
另外，所述振动部包括电极，所述电极的纹理可与所述液滴的移动方向相同。
根据又一实施例，清洁结构体可包括基底层、排列于所述基底层上的第一电极及第二电极及排列于所述电极上的液滴支撑层。在此，所述液滴支撑层可包括绝缘层及疏水性层。并且，所述第一电极及所述第二电极为物理分离的状态且相互交叉地排列。
根据又一实施例，清洁结构体包括基底层、排列于所述基底层上的电极及排列于所述电极上的液滴支撑层。在此，所述电极可具有使得所述液滴支撑层上的液滴随着振动发生移动时移动方向的所述液滴的接触角变化不同于其他方向的所述液滴的接触角变化的图案结构。
根据又一实施例，清洁结构体包括基底层、排列于所述基底层上的电极及排列于所述电极上的液滴支撑层。在此，所述液滴支撑层上的液滴移动时移动方向与所述电极或所述液滴支撑层的纹理的方向相同。
图15是示出本发明的一个实施例的清洁器的液滴去除过程的示意图。图16是示出本发明的一个实施例的电极图案的示意图，图17是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴的流动的示意图。图18是示出本发明的一个实施例的去除液滴时液滴接触角的变化的示意图，图19是示出本发明的另一实施例的去除液滴时液滴的流动的示意图。图20及图21是示出液滴去除实验结果的示意图。
图15示出本发明的清洁器的表面变化。如图15所示，清洁器的表面附着有液滴时将特定电压施加到电极的情况下，如右侧图像所示，表面的液滴被去除，因此表面清晰。
这种去除液滴的清洁器可具有图9的结构。只是，电极902的结构不同于图10的结构。
根据一个实施例，电极902可以如图16包括第一电极1600及第二电极1602。
第一电极1600包括第一子电极1600a至1600n，第二电极1602可包括第二子电极1602a至1602n。当然，优选的是第一子电极1600a至1600n的数和第二子电极1602a至1602n的数相同，但互异也无妨。
第一子电极1600a至1600n可分别具有梳齿结构(Comb structure)，第二子电极1602a至1602n也可分别具有梳齿结构。
第一子电极1600a至1600n分别物理分离，第二子电极1602a至1602n也分别物理分离。并且，第一子电极1600a至1600n与第二子电极1602a至1602n也物理分离。
从整体形状来看，第一电极1600及第二电极1602可分别具有梳齿形状。
以下，以第一子电极1600a及第二子电极1602a为代表说明子电极1600a至1600n、1602a至1602n的结构。虽然并未说明，但其他子电极1600b至1600n、1602b至1602n也可以具有与子电极1600a、1602a相同或相似的结构。
第一子电极1600a可包括第一基底图案1610，第一输入图案1612及至少一个第一分支图案(first branch pattern)1614。
第一基底图案1610连接于第一输入图案1612，执行将通过第一输入图案1612输入的特定电压传递到第一分支图案1614的作用。
第一输入图案1612电连接于电源908或接地。其结果，特定电压输入到第一输入图案1612。另外，电源908可位于清洁器的内部或外部。
根据另一实施例，无第一输入图案1612也无妨，该情况下特定电压可输入到第一基底图案1610的一部分。因此，第一基底图案1610的一部分可具有与电源908或接地电连接的结构。
第一分支图案1614向与第一基底图案1610交叉的方向，优选的是垂直方向从第一基底图案1610伸长形成。其结果，第一基底图案1610被施加特定电压时，第一分支图案1614也被供应特定电压。
根据一个实施例，第一分支图案1614从第一基底图案1610延长，第一分支图案1614之间的间隔可相同。当然，第一分支图案1614与第二分支图案1624交叉的前提下第一分支图案1614之间的间隔中一部分互异也无妨。
第二子电极1602a可包括第二基底图案1620、第二输入图案1622及至少一个第二分支图案(second branch pattern)1624。
第二基底图案1620连接于第二输入图案1622，执行将通过第二输入图案1622输入的特定电压传递到第二分支图案1624的作用。
第二输入图案1622电连接于电源908或接地。其结果，特定电压输入到第二输入图案1622。
根据另一实施例，无第二输入图案1622也无妨，该情况下特定电压可输入到第二基底图案1620的一部分。因此，第二基底图案1620的一部分可具有与电源908或接地电连接的结构。
第二分支图案1624向与第二基底图案1620交叉的方向，优选的是垂直方向从第二基底图案1620伸长形成。其结果，第二基底图案1620被施加特定电压时，第二分支图案1624也被供应特定电压。
并且，第二分支图案1624如图16所示，与第一分支图案1614交叉地排列。只是，第一分支图案1614与所述第二分支图案1624可物理分离。
根据一个实施例，第二分支图案1624从第二基底图案1620延长，第二分支图案1624之间的间隔可相同。当然，第一分支图案1614与第二分支图案1624交叉的前提下，第二分支图案1624之间的间隔中一部分互异也无妨。
通过所述交叉，第二分支图案1624以物理分离的状态排列于第一分支图案1614之间，第一分支图案1614可以以物理分离的状态排列于第二分支图案1624之间。
另外，为了去除清洁器的表面的液滴，可以向第一子电极1600a与第二子电极1602a中一个施加第一电压且向另一个施加比所述第一电压低的第二电压。在此，可以使所述第一电压是正电压且所述第二电压是接地电压。
再次参见图9，绝缘层904排列于电极902上，可填充电极1600及1602之间的间隔。
以下说明具有这种结构的清洁器的清洁动作。
首先，说明利用交流方式的清洁动作。
例如，用户输入液滴去除命令时，电源908按照控制部的控制向电极1600及1602中一个施加第一电压且向另一电极施加比所述第一电压低的第二电压。其结果，附着于所述清洁器的表面的液滴发生振动。在此，可以使得电极1600的子电极1600a至1600n均同时被施加所述第一电压，电极1602的子电极1602a至1602n均同时被施加所述第二电压。
随着所述清洁器的表面发生振动，所述表面与液滴的附着力减小。该情况下，由于所述清洁器的表面处于向重力方向倾斜的状态，因此附着于所述表面的液滴如图17向重力方向滑动而离开所述清洁器。即，所述清洁器上的所述液滴被去除。
尤其，由于本实施例的清洁器使用电湿润技术，因此液滴去除时间快且效率高。
根据一个实施例，液滴振动时液滴的移动方向及所述移动方向的反方向的接触角变化与其他方向的接触角变化可能会不同。这种差异可有利于使液滴滑动。并且，由于所述接触角的变化差异，因此即使所述清洁器的表面的倾斜低也能够向重力方向滑动去除所述液滴。
根据另一实施例，电极1600及1602具有梳齿形状，分支图案1612及1620的纹理可向重力方向形成。其结果，由于特定电压使得液滴振动时如图5所示，向分支图案1612及1620的纹理方向的液滴的接触角变化增大。
即，液滴滑动的方向与电极1600及1602的纹理方向一致或相似，其结果液滴振动时液滴更容易滑动。因此，即使将较低的电压施加到电极1600及1602也能够轻易地去除所述液滴。
从其他角度来讲，使清洁器构成为液滴滑动的方向，即重力方向的液滴的接触角变化大于其他方向的接触角变化时容易去除所述液滴。
以下说明利用直流方式的清洁动作。
直流方式是将特定电压依次施加到子电极1600a至1600n、1602a至1602n的方法。
例如，子电极1600a被施加作为正电压的第一电压，对应于子电极1600a的子电极1602a可被施加比所述第一电压低的第二电压。在此，所述第二电压可以是接地电压，其他子电极1600b至1600n、1602b至1602n是非激活状态。其结果，排列于子电极1600a及1602a上的液滴向被施加所述第一电压的方向移动。
之后，子电极1600b被施加第一电压，对应于子电极1600b的子电极1602b可被施加第二电压。在此，其他子电极1600a、1600c至1600n、1602a、1600c至1602n是非激活状态。其结果，从子电极1600a及1602a移动的液滴及排列于子电极1600b及1602b上的液滴向被施加所述第一电压的方向移动。
以上依次施加电压的过程执行至最后的子电极1600n及1602n被施加电压为止，这种依次施加电压的过程如图6所示。
之后，重复执行向子电极1600a至1600n、1602a至1602n依次施加电压的过程。其结果，能够轻易去除附着于清洁器的表面的液滴。
另外，直流方式时，液滴的移动方向的液滴的接触角变化可大于所述移动方向的反方向的接触角变化。
以下说明实际实验结果。图20的(a)示出液滴与亲水性灰尘的去除过程，图20的(b)示出液滴与疏水性灰尘的去除过程。
下雨天将本发明的清洁器装在车辆后行驶的过程中进行实际实验，其结果如图20的(a)所示，可以确认清洁器表面的液滴(雨水)被去除，该影像拍摄得明显更清楚。尤其，如图20的(a)所示，可以确认液滴被去除的同时灰尘也一并被去除。
并且，下雨天用将玻璃结构体用作挡风玻璃的车辆进行实际实验，其结果如图20的(b)所示，可以确认挡风玻璃的液滴被完全去除，挡风玻璃变清晰。尤其，去除液滴的同时还能够去除灰尘。
进一步地，如图21所示，可以确认清洁器的表面发生的霜也被去除。
除以上实施例的清洁器之外，在清洁器能够去除液滴、灰尘或霜的前提下可对清洁器的结构进行多种变形。
根据一个实施例，清洁器可包括使附着于表面的液滴振动以减小所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部。所述振动部具有特定图案。并且，所述清洁器的表面是向重力方向倾斜的，所述图案的纹理与所述液滴的移动方向相同，因此所述液滴能够沿着所述纹理移动。
图22是概略例示本发明的实施例的摄像头液滴感测装置的构成的示意图，图23是例示有无液滴所对应的摄像头盖玻璃的阻抗变化的示意图，图24是示出摄像头盖玻璃发生液滴的情况下拍摄的图像的例的示意图。以下，参见图22说明本发明的实施例的摄像头液滴感测装置的构成，参见图23及图24。
首先，参见图22，本发明的实施例的摄像头液滴感测装置包括摄像头部10、阻抗测定部20、控制部30及电压施加部40。
摄像头部10包括摄像头模块11及盖住摄像头模块11的透镜的摄像头盖玻璃(Cameracover glass)15。
摄像头模块11通过透镜拍摄被摄体生成图像。例如，摄像头模块11可构成为包括由制造成球面或非球面的玻璃之类的透明材质的元件构成且使光收敛或发散以生成光学像的透镜模块、将生成的光学像转换成电子信号的图像传感器(Image sensor)、包括对通过图像传感器生成的电子信号进行处理的各种电路的PCB等。
摄像头盖玻璃15包括盖玻璃层(Cover glass layer)16、透明电极(Transparentelectrode)17及疏水性绝缘层(Hydrophobic and dielectric layer)18。
盖玻璃层16是摄像头盖玻璃15的最下位层，起到直接盖住摄像头模块11的透镜的作用的同时起到摄像头盖玻璃15的基板(Substrate)作用。
透明电极17连续地配置于盖玻璃层16的上面形成预先设定的图案。例如，透明电极17可具有直线形、流线形或环形。多个透明电极17形成的图案的形态不受限制。
疏水性绝缘层18是摄像头盖玻璃15的最上位层，如图22所示，层积于多个透明电极17的上面填充各透明电极17之间。
例如，疏水性绝缘层18可包括选自由聚氯代对二甲苯、特氟龙及金属氧化膜构成的群组的一种以上的物质。
并且，疏水性绝缘层18的表面形成液滴(droplet)。
例如，疏水性绝缘层18可以由与水之类的流体的亲和性低的物质构成，因此液滴能够在疏水性绝缘层18的表面轻易地移动。
阻抗测定部20测定透明电极17的阻抗。为此，可以通过电压施加部40向透明电极17持续施加微电压。例如，可以细微地向每两个透明电极17施加作为直流电压的接地(ground)电压与高(high)电压。
控制部30利用通过阻抗测定部20测定的透明电极17的阻抗或通过摄像头模块11拍摄的图像判断摄像头盖玻璃15有无发生液滴。
即，控制部40确认通过阻抗测定部20测定的透明电极17的阻抗，当阻抗变化的情况下可判断为摄像头盖玻璃15发生了液滴。
例如，参见图23，如图23的左侧所示，摄像头盖玻璃15的透明电极17及疏水性绝缘层18可分别具有电阻(resistance)成分及电容(capacitor)成分。并且，如图23的右侧所示，摄像头盖玻璃15的疏水性绝缘层18表面发生的液滴本身可具有电阻(resistance)成分与电容(capacitor)成分。因此，摄像头盖玻璃15的疏水性绝缘层18表面发生液滴时，发生液滴的位置的透明电极17的阻抗发生变化。
并且，控制部40分析通过摄像头模块11拍摄的图像，分析结果为图像失真成预定的圆形形态的情况下可判断为摄像头盖玻璃15上发生了液滴。例如，如图24所示，如果摄像头盖玻璃15上发生多个液滴，拍摄的图像可失真成预定的圆形形态。
在此，控制部40为了判断图像失真成预定的圆形形态，可以检查图像上是否存在圆形的液滴形态或计算图像的清晰度。
即，控制部40在从图像发现了多个圆形的液滴形态或图像的清晰度低于预先设定的基准清晰度的情况下，可判断为图像失真成预定的圆形形态。
并且，控制部30在摄像头盖玻璃15上发生液滴的情况下，控制使得电压施加部40向透明电极17施加电压。
为了去除摄像头盖玻璃15上发生的液滴，电压施加部40按照控制部30的控制向透明电极17施加电压。
即，电压施加部40可向各透明电极17按预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地和高电压。
例如，液滴在疏水性绝缘层18的表面从被施加接地电压的电极向被施加高电压的电极的方向移动，最终移动到疏水性绝缘层18的最外侧，从而能够清洁摄像头盖玻璃15。
或者，电压施加部40可向透明电极17施加交流电压。
例如，交流电压施加于透明电极17时，形成于疏水性绝缘层18的表面的液滴因施加于透明电极17的交流电压而振动。并且，液滴由于振动与摄像头盖玻璃15的倾斜而沿着倾斜向疏水性绝缘层18的最外侧移动，从而能够清洁摄像头盖玻璃15。
图25是示出本发明的实施例的摄像头液滴感测方法的流程图。
在S2500步骤，摄像头液滴感测装置测定摄像头盖玻璃15的各透明电极17的阻抗。
在S2502步骤，摄像头液滴感测装置确认测定的透明电极17的阻抗是否变化。
在S2504步骤，摄像头液滴感测装置在透明电极17的阻抗变化的情况下，判断为感测到了液滴。
在S2506步骤，摄像头液滴感测装置在感测到液滴时向透明电极17施加电压去除液滴。
图26是示出本发明的另一实施例的摄像头液滴感测方法的流程图。
在S2600步骤，摄像头液滴感测装置通过摄像头模块11拍摄图像。
在S2602步骤，摄像头液滴感测装置分析拍摄的图像。
在S2604步骤，摄像头液滴感测装置在分析拍摄的图像的结果为图像失真成预定的圆形形态的情况下判断为感测到了液滴。
在此，摄像头液滴感测装置可以在检查图像上是否存在圆形的液滴形态或计算图像的清晰度后，从图像发现了多个圆形的液滴形态或图像的清晰度不足预先设定的基准清晰度的情况下，可判断为图像失真成预定的圆形形态。
在S2606步骤，摄像头液滴感测装置在感测到液滴时向透明电极17施加电压去除液滴。
图27是示出本发明的实施例的清洁器的示意图，图28是示出本发明的实施例的清洁器的电极图案的示意图。
本发明的实施例的清洁器可以如图27适用于摄像头透镜的盖玻璃(CoverGlass)。当然，本发明的实施例的清洁器不仅可以适用于摄像头透镜的盖玻璃，还可以适用于车辆挡风玻璃等需要去除形成于表面的液滴的所有物体，以下为了便于理解和说明本发明而假设本发明的实施例的清洁器100适用于摄像头透镜的盖玻璃进行说明。
清洁器100可通过在通过MEMS工程制造的超小型芯片(chip)上图案化彼此分离的多个电极形成，可向该多个电极施加直流电压或交流电压去除形成于表面的液滴。
例如，清洁器可向各电极以不同的直流电压的条件(高(high)、接地(ground))施加电压改变液滴(droplet)的表面张力。该情况下，液滴(droplet)从被施加高(high)电压向被施加接地(ground)电压的电极的方向(最终向摄像头透镜的盖玻璃的外侧)移动。
并且，清洁器可向电极施加低频交流电压使液滴振动以改变液滴的表面张力。如图27所示，若摄像头透镜以平面为基准具有预定的倾斜，液滴(droplet)则在振动的同时向下方(最终向摄像头透镜的盖玻璃的外侧)移动。
尤其，本发明的实施例的清洁器100为了去除导电性液滴以及非导电性液滴，向多个电极以预先设定的频率为基准施加高频交流电压及低频交流电压。即，清洁器通过向多个电极施加高频交流电压，对施加的高频交流电压以相对于高频交流电压的低频率进行接通断开(on/off)切换，向多个电极同时施加高频交流电压与低频交流电压将非导电性液滴与导电性液滴全部去除。
作为参考，向多个电极仅施加低频电压的情况下，导电性液滴的表面张力周期性地变化以低频率振动，通过这种振动移动，而非导电性液滴无变化。
并且，向多个电极仅施加高频电压的情况下，导电性液滴的表面张力周期性地变化以高频率振动，但只是扩散在表面变扁但不移动，而非导电性液滴的表面张力变化，但扩散在表面变扁但不振动且不移动。
反面，向多个电极施加的高频交流电压以低频率进行接通断开(on/off)切换时，导电性液滴及非导电性液滴均周期性地反复扩散在表面变扁的现象进行振动，通过这种振动移动而被去除。
本发明的实施例的多个电极区分为多个高(high)电压电极与多个接地(ground)电压电极，高(high)电压电极与接地(ground)电压电极在摄像头透镜的盖玻璃表面上连续地排列成在彼此分离的状态下交替。此时，多个高(high)电压电极及多个接地(ground)电压电极分别形成为一体，因此能够使得高(high)电压电极之间相连且接地(ground)电压电极之间相连。
例如，参见图28，高(high)电压电极与接地(ground)电压电极分别具有梳子(comb)形态，可配置成互不接触而是相咬合的形态。
图29是概略例示本发明的实施例的清洁器的构成的示意图，图30至图33是用于说明本发明的实施例的清洁器的示意图。以下，以图29为中心说明本发明的实施例的清洁器，参见图30至图33。
本发明的实施例的清洁器包括玻璃(Glass；Substrate)2900、电极(Electrode)2902、绝缘层(Dielectric Layer)2904、疏水性层(Hydrophobic Layer)2906、电压施加部2908及切换部2910。
玻璃2900是清洁器的最下位层，起到清洁器的基板(Substrate)的作用。
另外，电极2902是透明电极，可连续地配置于玻璃2900的上面形成特定图案。
即，电极2902如以上图28所述，形成为一体的多个高(high)电压电极与形成为一体的多个接地(ground)电压电极彼此交替地连续配置。
另外，绝缘层2904如图29所示，层积于电极2902的上面且可填充各电极2902之间的间隔。
作为参考，绝缘层2904可包括选自由聚氯代对二甲苯、特氟龙及金属氧化膜构成的群组的一种以上的物质。
另外，疏水性层2906是清洁器的最上位层，表面形成液滴，可由与水之类的流体的亲和性低的物质构成。因此，液滴能够轻易地在疏水性层2906的表面移动。
电压施加部2908向电极2902以预先设定的基准频率为基准施加高频交流电压。
切换部2910以相对于高频交流电压的低频率对高频交流电压进行接通断开(on/off)切换。例如，切换部2910可控制使得电压施加部2908以对应于低频率的周期发生高频交流电压。或者，切换部2910还可在电压施加部2908与电极2902之间进行接通断开(on/off)切换从电压施加部2908输出的高频交流电压。
如上，切换部2910可通过对高频交流电压进行接通断开(on/off)切换生成低频交流电压，形成于疏水性层2906的表面的导电性液滴及非导电性液滴随着高频交流电压与低频交流电压同时施加于电极120发生振动。
此时，若玻璃2900以平面为基准具有预定的倾斜，液滴因玻璃110倾斜而沿着倾斜向疏水性层2906的外侧移动，从而能够清洁玻璃2900。
作为另一实施例，本发明的实施例的清洁器可包括同时发生高频电压及低频电压的频率发生部(未示出)用以替代电压施加部2908及切换部2910。
频率发生部向电极2900施加特定电压，控制使得以基准频率为基准高频电压及低频电压在一个周期内均发生。因此，随着高频电压及低频电压施加于电极2902，导电性液滴及非导电性液滴均被去除从而能够清洁玻璃2900。
例如，参见图30，施加于电极2902的高频交流电压(High frequency)被接通断开切换为相对低的频率(Low frequency)时，液滴与疏水性层2906表面构成的接触角反复变化，因此非导电性液滴及导电性液滴均有规律地振动。
即，导电性液滴在低频交流电压施加于电极2902时，通过电湿润(Electrowetting-on-dielectric)原理振动，非导电性液滴在高频交流电压施加于电极120时，通过介电电泳(dielectrophoresis)原理振动。在此，介电电泳原理是没有极性的粒子暴露于不均匀的交流电场时，被诱导双极性(dipole)而向电场的梯度大或小的方向受力的现象。
例如，参见图31，导电性液滴如图31的(a)所示，能够通过电湿润的原理改变表面张力使得液滴与疏水性层2906表面的接触角发生变化。并且，非导电性液滴如图31的(b)所示，能够通过介电电泳的原理改变表面张力使得液滴与疏水性层2906表面的接触角发生变化。
如上，疏水性层2906表面发生的液滴振动时，液滴与疏水性层2906表面之间的粘附力(adhesion)减小。因此，疏水性层2906表面倾斜的情况下，本发明的实施例的清洁器驱动时如图32所示，疏水性层2906表面发生的液滴能够通过重力向下部滑行移动。图32的(a)示出导电性液滴振动滑动，(b)示出非导电性液滴振动滑动。
并且，疏水性层2906表面倾斜的情况下，疏水性层2906表面发生的液滴振动时，液滴的移动方向部分的接触角与移动方向的反方向部分的接触角之间发生差异。该差异帮助液滴向下方滑动，使得液滴在倾斜非常小的疏水性层2906表面也能够滑动。
并且，电极2902形成为以上图28所述的梳子(comb)形态，因此液滴与疏水性层2906表面的接触角并非在液滴的所有方向都均匀，而是如图33所示，电极2902的纹理方向发生的更大。并且，液滴在倾斜的表面振动时发生的移动方向与反方向的接触角差异在纹理方向上更大。因此如上所述，液滴的移动方向与反方向的接触角差异帮助液滴滑动，因此使液滴滑动的方向与电极2902的纹理方向一致能够促使液滴以更低的电压快速滑动。
如上，本发明的实施例的清洁器控制液滴方面不仅受到电极的纹理方向的影响，还受到接通断开(on/off)切换的频率的影响。因此，由于各液滴根据大小具有特定固有频率，因此施加具有与发生的液滴的大小对应的特定固有频率所对应的频率的电压时，液滴的振动更大，因此液滴能够在疏水性层2906表面更容易滑动。
图34是示出本发明的实施例的清洁方法的流程图。
在图34，本发明的实施例的清洁器可以是结合于车辆的摄像头模块(未示出)(例如，AVM S：Around View Monitoring System)的状态，以下以图29示出的清洁器为主体说明图34的流程图。
在S3400步骤，清洁器从接收驾驶员的请求的车辆的摄像头模块接收液滴去除请求信号。
在S3410步骤，清洁器根据接收的液滴去除请求信号向电极120以预先设定的频率为基准施加高频交流电压。
在S3420步骤，清洁器对高频交流电压以相对于施加的高频交流电压的低频率进行接通断开(on/off)切换。此时，高频交流电压可通过接通断开(on/off)切换生成低频交流电压，形成于疏水性层2906的表面的导电性液滴及非导电性液滴随着高频交流电压与低频交流电压施加于电极2902发生振动。
并且，非导电性液滴及导电性液滴沿着玻璃2900的倾斜向下滑动移动到疏水性层2906的外侧，从而能够清洁玻璃2900。
在S3430步骤，清洁器在经过预先设定时间或从驾驶员接收到液滴去除解除请求信号时，中断高频交流电压的施加及高频交流电压的接通断开(on/off)切换。
另外，从程序的角度容易理解上述实施例的构成要素。即，可以将各构成要素理解为各程序。并且可从装置的构成要素的角度轻易理解上述实施例的程序。
产业上的可应用性
本发明的范围示于下述权利要求范围，应解释为权利要求范围的意思及范围及从其等同概念导出的所有变更或变形形态均包含于本发明的范围。

Claims (55)

1.一种清洁器，其特征在于，包括：
玻璃；
连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)；
层积于所述电极的上面的绝缘层(Dielectrie Layer)；以及
层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(HydrophobicLayer)，
其中，通过不同的直流电压施加到所述多个电极中多个电极的方式使所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。
2.根据权利要求1所述的清洁器，其特征在于，还包括：
向各所述电极以预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地(ground)电压与高(high)电压的直流电压施加部，
所述液滴从被施加接地电压的电极向被施加高电压的电极的方向移动。
3.一种清洁器，其特征在于，包括：
玻璃；
连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)；
层积于所述电极的上面的绝缘层(Dielectric Layer)；以及
层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(HydrophobicLayer)，
其中，随着交流电压施加于所述电极，所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。
4.根据权利要求3所述的清洁器，其特征在于，还包括：
向所述电极施加交流电压的交流电压施加部，
所述液滴在所述振动时通过所述车辆玻璃的倾斜向所述疏水性层的外侧移动。
5.一种清洁器，其特征在于，包括：
基底层；以及
排列于所述基底层上的电极，
其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，随着特定电压施加于所述电极，附着于所述清洁器的表面的液滴振动，所述液滴随着所述振动向所述重力方向移动使所述清洁器上的所述液滴被去除。
6.根据权利要求5所述的清洁器，其特征在于：
所述液滴随着所述振动移动时移动方向及所述移动方向的反方向的液滴的接触角变化大于其他方向的接触角变化，所述电极的纹理与所述移动方向一致。
7.根据权利要求5所述的清洁器，其特征在于：
所述电极包括第一电极及第二电极，
所述第一电极具有第一基底图案及向与所述第一基底图案交叉的方向从所述第一基底图案伸长的第一分支图案，所述第二电极具有第二基底图案及向与所述第二基底图案交叉的方向从所述第二基底图案伸长的第二分支图案，
所述第一分支图案与所述第二分支图案相互交叉。
8.根据权利要求7所述的清洁器，其特征在于：
所述第一分支图案与所述第二分支图案的纹理和所述液滴的移动方向相同，所述第一电极被施加正电压且所述第二电极被施加接地电压。
9.根据权利要求5所述的清洁器，其特征在于：
所述清洁器是车辆的摄像头、数码摄像机、便携摄像机或物联网的图像传感器，所述基底层是玻璃。
10.根据权利要求5所述的清洁器，其特征在于：
向所述电极供应所述特定电压的电源位于所述清洁器的外部。
11.一种清洁器，其特征在于，包括：
使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部；以及
控制所述振动部的动作的控制部，
其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，所述液滴随着所述振动向所述重力方向移动使得所述清洁器上的所述液滴被去除。
12.根据权利要求11所述的清洁器，其特征在于：
所述液滴随着所述振动移动时，移动方向及所述移动方向的反方向的液滴的接触角变化大于其他方向的接触角变化。
13.根据权利要求11所述的清洁器，其特征在于：
所述振动部的纹理与所述移动的方向一致。
14.根据权利要求11所述的清洁器，其特征在于：
所述振动部排列于摄像头的透镜部上。
15.一种清洁器，其特征在于，包括：
使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部，
其中，所述振动部具有特定图案，
所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，所述图案的纹理与所述液滴的移动方向相同使得所述液滴沿着所述纹理移动。
16.根据权利要求15所述的清洁器，其特征在于：
随着所述振动，所述移动方向及所述移动方向的反方向的液滴的接触角变化大于其他方向的接触角变化。
17.一种清洁器，其特征在于，包括：
使附着于所述清洁器的表面的液滴振动以降低所述液滴与所述清洁器的表面的附着力的振动部，
其中，所述清洁器的表面具有所述液滴随着所述振动移动时使所述移动的方向及所述移动的方向的反方向的所述液滴的接触角变化大于其他方向的液滴的接触角变化的结构。
18.一种清洁器，其特征在于，包括：
基底层；以及
排列于所述基底层上且具有至少一个子电极的电极，
其中，所述子电极具有梳齿形状，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，随着特定电压施加于所述子电极，附着于所述清洁器的表面的液滴向所述重力方向移动使得所述清洁器上的所述液滴、灰尘或霜中至少一种被去除。
19.根据权利要求18所述的清洁器，其特征在于：
所述电极包括第一电极及第二电极，
所述第一电极及所述第二电极分别包括多个第一子电极及多个第二子电极，所述第一子电极与所述第二子电极分别具有梳齿形状且相互交叉地排列，所述子电极均物理分离。
20.根据权利要求19所述的清洁器，其特征在于：
所述多个第一子电极均被施加作为正的电压的第一电压且所述多个第二子电极均被施加比所述第一电压小的第二电压使得所述液滴振动，所述清洁器上的所述液滴、所述灰尘或所述霜随着所述振动被去除。
21.根据权利要求19所述的清洁器，其特征在于：
所述多个第一子电极中的一个被施加作为正的电压的第一电压且对应的第二子电极被施加比所述第一电压小的第二电压，之后所述第一电压施加于其他第一子电极且所述第二电压施加于其他第二子电极，
被施加所述第一电压及所述第二电压的子电极以外的所有子电极均不激活，
所述液滴移动时所述液滴的移动方向的接触角变化大于所述移动方向的反方向的接触角变化。
22.根据权利要求18所述的清洁器，其特征在于：
多个所述子电极中一个具有第一基底图案及向与所述第一基底图案交叉的方向从所述第一基底图案伸长的多个第一分支图案，多个所述子电极中另一个具有第二基底图案及向与所述第二基底图案交叉的方向从所述第二基底图案伸长的多个第二分支图案，
所述多个第一分支图案与所述多个第二分支图案为物理分离的状态且相互交叉，所述多个第一分支图案与所述多个第二分支图案的纹理与所述液滴的移动方向相同。
23.一种清洁器，其特征在于，包括：
基底层；
形成于所述基底层上且物理分离的第一电极及第二电极，
其中，所述第一电极具有至少一个第一子电极，所述第二电极具有一个以上的第二子电极，所述第一子电极具有梳齿形状，所述第二子电极具有梳齿形状，多个所述子电极相互交叉地排列。
24.根据权利要求23所述的清洁器，其特征在于：
随着多个所述子电极被施加特定电压，所述清洁器的表面的液滴振动，所述液滴随着所述振动移动时，移动方向及所述移动方向的反方向的液滴的接触角变化大于其他方向的接触角变化。
25.根据权利要求23所述的清洁器，其特征在于：
所述多个第一子电极均被施加作为正的电压的第一电压，所述多个第二子电极均被施加比所述第一电压小的第二电压使得所述清洁器的表面的液滴振动，所述清洁器上的所述液滴、灰尘及霜中至少一个随着所述振动被去除。
26.根据权利要求23所述的清洁器，其特征在于：
所述多个第一子电极中一个被施加作为正的电压的第一电压，对应的第二子电极被施加比所述第一电压小的第二电压，之后所述第一电压施加于其他第一子电极且所述第二电压施加于其他第二子电极，被施加所述第一电压及所述第二电压的子电极以外的所有子电极均未激活。
27.一种清洁器，其特征在于，包括：
多个第一子电极；以及
与所述多个第一子电极交叉地排列的多个第二子电极，
其中，所述多个第一子电极均被施加作为正的电压的第一电压且所述多个第二子电极均被施加比所述第一电压小的第二电压，所述清洁器的表面的液滴随着所述电压的施加向重力方向移动，所述液滴移动时所述移动的方向及所述移动的方向的反方向的所述液滴的接触角变化大于其他方向的液滴的接触角变化大。
28.一种清洁器，其特征在于，包括：
多个第一子电极；以及
与所述多个第一子电极交叉地排列的多个第二子电极，
其中，所述多个第一子电极中的一个被施加作为正的电压的第一电压且对应的第二子电极被施加比所述第一电压小的第二电压，之后所述第一电压施加于其他第一子电极且所述第二电压施加于其他第二子电极，
被施加所述第一电压及所述第二电压的子电极以外的所有子电极均未激活，随着所述电压的施加，所述清洁器的表面的液滴向被施加所述第一电压的方向移动，所述液滴移动时所述移动的方向的所述液滴的接触角变化比所述移动的方向的反方向的液滴的接触角变化大。
29.一种清洁结构体，其特征在于，包括：
基底层；以及
排列于所述基底层上的电极，
其中，随着特定电压施加于所述电极，附着于所述清洁结构体的表面的液滴振动，所述液滴随着所述振动向重力方向移动使得所述清洁结构体上的所述液滴被去除。
30.一种清洁结构体，其特征在于，包括：
基底层；
排列于所述基底层上的第一电极及第二电极；以及
排列于所述电极上的液滴支撑层，
其中，所述第一电极及所述第二电极为物理分离的状态且相互交叉地排列。
31.根据权利要求30所述的清洁结构体，其特征在于：
所述第一电极及所述第二电极中至少一个具有梳齿结构。
32.一种清洁结构体，其特征在于，包括：
基底层；
排列于所述基底层上的电极；以及
排列于所述电极上的液滴支撑层，
其中，所述电极具有所述液滴支撑层上的液滴随着振动所述液滴移动时使移动方向的所述液滴的接触角变化不同于其他方向的所述液滴的接触角变化的图案结构。
33.一种清洁结构体，其特征在于，包括：
基底层；
排列于所述基底层上的电极；以及
排列于所述电极上的液滴支撑层，
其中，所述液滴支撑层上的液滴移动时移动方向与所述电极或所述液滴支撑层的纹理的方向相同。
34.一种清洁结构体，其特征在于，包括：
基底层；
排列于所述基底层上的第一电极及第二电极；以及
排列于所述电极上的液滴支撑层，
其中，所述第一电极具有至少一个第一子电极，所述第二电极具有一个以上的第二子电极，
多个所述第一子电极与多个所述第二子电极为物理分离的状态且相互交叉地排列，多个所述第一子电极彼此物理分离，多个所述第二子电极彼此物理分离。
35.一种摄像头液滴感测装置，是感测摄像头液滴(droplet)的液滴感测装置，包括：
包括拍摄图像的摄像头模块及盖住所述摄像头模块的透镜的摄像头盖玻璃(CameraCover Glass)的摄像头部；
测定所述摄像头盖玻璃的阻抗的阻抗测定部；以及
利用测定的所述阻抗感测所述摄像头盖玻璃上发生的所述液滴的控制部。
36.根据权利要求35所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于：
所述控制部确认测定的所述阻抗，阻抗变化的情况下判断为发生了所述液滴。
37.根据权利要求35所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于，所述摄像头盖玻璃包括：
盖住所述摄像头模块的透镜的盖玻璃层(Cover glass layer)；
连续地配置于所述盖玻璃层的上面的多个透明电极(Transparent electrode)；以及
层积于所述透明电极的上面且表面形成所述液滴的疏水性绝缘层(Hydrophobic anddiele ctric layer)，
其中，所述阻抗测定部测定所述透明电极的阻抗。
38.根据权利要求37所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于：
所述透明电极及所述疏水性绝缘层分别具有第一电阻(resistance)成分及第一电容(capacitor)成分，所述液滴具有第二电阻成分与第二电容成分，
所述透明电极的阻抗随所述第二电阻成分与所述第二电容成分变化。
39.根据权利要求37所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于，还包括：
为了去除所述液滴而向所述透明电极施加电压的电压施加部，
其中，所述控制部在感测到所述液滴时控制使得所述透明电极被施加电压。
40.根据权利要求39所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于：
所述电压施加部向所述多个透明电极按预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地与高电压，或者向所述多个透明电极施加交流电压。
41.根据权利要求35所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于：
所述控制部分析通过所述摄像头模块拍摄的图像，所述分析的结果为所述图像失真成预定的圆形形态的情况下判断为感测到了所述液滴。
42.根据权利要求41所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于：
所述控制部检查所述图像中有无圆形的液滴形态后，从所述图像发现圆形的液滴形态的情况下判断为所述图像失真。
43.根据权利要求42所述的摄像头液滴感测装置，其特征在于：
所述控制部计算所述图像的清晰度后，所述图像的清晰度不足预先设定的基准清晰度的情况下判断为所述图像失真。
44.一种液滴感测装置，是感测液滴(droplet)的液滴感测装置，包括：
测定玻璃的阻抗的阻抗测定部；以及
利用测定的所述阻抗感测发生于所述玻璃的所述液滴的控制部。
45.一种清洁器，其特征在于，包括：
基板(Substrate)；
排列于所述基板上的至少一个电极(Electrode)；
向所述电极以预先设定的基准频率为基准施加高频交流电压的电压施加部；以及
以所述基准频率为基准按低频率对施加的所述高频交流电压进行接通断开(on/off)切换的切换部，
其中，导电性液滴(droplet)及非导电性液滴随着所述切换均被去除。
46.根据权利要求45所述的清洁器，其特征在于：
通过对所述高频交流电压进行接通断开(on/off)切换生成低频交流电压。
47.根据权利要求46所述的清洁器，其特征在于：
所述导电性液滴及所述非导电性液滴随着所述高频交流电压与所述低频交流电压同时施加于所述电极发生振动。
48.根据权利要求47所述的清洁器，其特征在于：
通过所述振动使所述非导电性液滴及所述导电性液滴与所述基板的表面的接触角变化以降低粘附力以使得所述非导电性液滴及所述导电性液滴通过所述基板的倾斜向所述基板的外侧移动。
49.一种清洁器，其特征在于，包括：
基板(Substrate)；
排列于所述基板上的至少一个电极(Electrode)；以及
向所述电极施加特定电压，控制使得高频电压及低频电压以基准频率为基准在一个周期内均发生的频率发生部，
其中，导电性液滴(droplet)及非导电性液滴能够随着所述高频电压及所述低频电压的施加被全部去除。
50.一种玻璃清洁方法，是包括玻璃(Windshield Glass；Substrate)、连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)、层积于所述电极的上面的绝缘层(DielectricLayer)、层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(HydrophobicLayer)及向各所述电极施加直流电压的直流电压施加部的清洁器清洁玻璃的方法，其特征在于，包括：
接收液滴去除请求信号的步骤；
根据接收的所述液滴去除请求信号向各所述电极按预先设定的周期依次交替地施加作为直流电压的接地(ground)与高(high)的步骤；以及
经过预先设定时间或接收到液滴去除解除请求信号时中断施加所述直流电压的步骤，
其中，通过将不同的直流电压施加到所述电极中多个电极的方式使所述液滴向所述玻璃的外侧方向移动。
51.一种玻璃清洁方法，是包括玻璃(Windshield Glass；Substrate)、连续地配置于所述玻璃的上面的多个电极(Electrode)、层积于所述电极的上面的绝缘层(DielectricLayer)、层积于所述绝缘层的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性层(HydrophobicLayer)及向所述电极施加交流电压的交流电压施加部的清洁器清洁玻璃的方法，其特征在于，包括：
接收液滴去除请求信号的步骤；
根据接收的所述液滴去除请求信号向所述电极施加交流电压的步骤；以及
经过预先设定时间或接收到液滴去除解除请求信号时，中断施加所述交流电压的步骤，
其中，所述液滴随着交流电压施加于所述电极向所述玻璃的外侧方向移动。
52.一种清洁器的液滴去除方法，其特征在于，包括：
按照用户命令向电极施加特定电压使附着于清洁器的表面的液滴振动的步骤；以及
使所述液滴随着所述振动向重力方向移动的步骤，
其中，所述清洁器的表面为向重力方向倾斜的状态，所述液滴随着所述振动移动时所述移动的方向及所述移动的方向的反方向的所述液滴的接触角变化比其他方向的液滴的接触角变化大。
53.一种液滴感测方法，由包括盖玻璃层(Cover glass layer)、连续地配置于所述盖玻璃层的上面的多个透明电极(Transparent electrode)及层积于所述透明电极的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性绝缘层(Hydrophobic and dielectric layer)的液滴感测装置执行，包括：
测定所述多个透明电极的阻抗的步骤；
确认测定的所述阻抗是否变化的步骤；
测定的所述阻抗变化的情况下判断为感测到液滴的步骤；以及
感测到所述液滴时向所述透明电极施加电压去除所述液滴的步骤。
54.一种摄像头液滴感测方法，由包括盖住摄像头模块的透镜的盖玻璃层(Coverglass layer)、连续地配置于所述盖玻璃层的上面的多个透明电极(Transparentelectrode)及层积于所述透明电极的上面且表面形成液滴(droplet)的疏水性绝缘层(Hydrophobic and dielectric layer)的摄像头液滴感测装置执行，包括：
通过所述摄像头模块拍摄图像的步骤；
分析拍摄的所述图像的步骤；
所述分析的结果为所述图像失真成预定的圆形形态的情况下，判断为感测到所述液滴的步骤；以及
感测到所述液滴时向所述透明电极施加电压以去除所述液滴的步骤。
55.一种清洁方法，由包括基板(Substrate)及排列于所述基板上的至少一个电极(Electrode)的清洁器执行，其特征在于，包括：
接收液滴去除请求信号的步骤；
向所述电极以预先设定的基准频率为基准施加高频交流电压的步骤；
以所述基准频率为基准按低频率对施加的所述高频交流电压进行接通断开(on/off)切换的步骤；以及
经过预先设定时间或接收到液滴去除解除请求信号时，中断所述高频交流电压的施加及所述接通断开(on/off)切换的步骤，
其中，导电性液滴(droplet)及非导电性液滴能够随着所述切换被全部去除。
CN201780031267.9A 2016-05-18 2017-05-15 清洁器及方法 Active CN109154580B (zh)

Applications Claiming Priority (15)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160060833A KR20170130151A (ko) 2016-05-18 2016-05-18 차량 유리 클리닝 장치 및 방법
KR10-2016-0060833 2016-05-18
KR10-2016-0135940 2016-10-19
KR10-2016-0135941 2016-10-19
KR10-2016-0135942 2016-10-19
KR10-2016-0135939 2016-10-19
KR1020160135941A KR102010634B1 (ko) 2016-10-19 2016-10-19 전기습윤을 이용하는 차량용 클리닝 구조체 및 이에 있어서 액적 제거 방법
KR1020160135939A KR20180045078A (ko) 2016-10-19 2016-10-19 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법
KR1020160135942A KR102010635B1 (ko) 2016-10-19 2016-10-19 전기습윤을 이용하는 차량용 클리닝 구조체 및 이에 있어서 액적 제거 방법
KR1020160135940A KR20180045079A (ko) 2016-10-19 2016-10-19 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법
KR1020170014622A KR20180089817A (ko) 2017-02-01 2017-02-01 카메라 액적 감지 장치 및 방법
KR10-2017-0014622 2017-02-01
KR10-2017-0057410 2017-05-08
KR1020170057410A KR101816480B1 (ko) 2017-05-08 2017-05-08 클리닝 장치 및 방법
PCT/KR2017/004996 WO2017200242A2 (ko) 2016-05-18 2017-05-15 클리닝 기기 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109154580A true CN109154580A (zh) 2019-01-04
CN109154580B CN109154580B (zh) 2022-06-07

Family

ID=60326559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780031267.9A Active CN109154580B (zh) 2016-05-18 2017-05-15 清洁器及方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11300533B2 (zh)
EP (1) EP3460460B1 (zh)
CN (1) CN109154580B (zh)
WO (1) WO2017200242A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110813926A (zh) * 2019-08-30 2020-02-21 中国空间技术研究院 一种基于反电润湿效应的油污表面自清洁装置和方法
CN111845634A (zh) * 2019-04-30 2020-10-30 明知大学产学协力团 具有多层结构的清洁器及其工作方法
CN114585452A (zh) * 2019-09-25 2022-06-03 里尔大学 用于清洁被液体覆盖的载体构件的装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10682675B2 (en) 2016-11-01 2020-06-16 Texas Instruments Incorporated Ultrasonic lens cleaning system with impedance monitoring to detect faults or degradation
US11237387B2 (en) 2016-12-05 2022-02-01 Texas Instruments Incorporated Ultrasonic lens cleaning system with foreign material detection
US10663418B2 (en) 2017-02-03 2020-05-26 Texas Instruments Incorporated Transducer temperature sensing
US10695805B2 (en) 2017-02-03 2020-06-30 Texas Instruments Incorporated Control system for a sensor assembly
US11042026B2 (en) 2017-02-24 2021-06-22 Texas Instruments Incorporated Transducer-induced heating and cleaning
US11420238B2 (en) 2017-02-27 2022-08-23 Texas Instruments Incorporated Transducer-induced heating-facilitated cleaning
WO2018169233A1 (en) 2017-03-14 2018-09-20 Lg Electronics Inc. Device for cleaning surface using electrowetting element and method for controlling the same
US11607704B2 (en) 2017-04-20 2023-03-21 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for electrostatic control of expelled material for lens cleaners
US10780467B2 (en) 2017-04-20 2020-09-22 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for surface wetting control
US10908414B2 (en) 2017-05-10 2021-02-02 Texas Instruments Incorporated Lens cleaning via electrowetting
KR102184915B1 (ko) * 2017-12-29 2020-12-01 명지대학교 산학협력단 스티커형 클리닝 기기 및 이의 동작 방법
CN110394335B (zh) * 2018-04-24 2022-09-06 塔工程有限公司 光学装置
CN110395217A (zh) * 2018-04-24 2019-11-01 塔工程有限公司 车辆用光学装置
US10821942B2 (en) * 2018-05-22 2020-11-03 Ford Global Technologies, Llc Lidar windscreen vibration control
CN108909675B (zh) * 2018-07-26 2021-08-24 京东方科技集团股份有限公司 一种玻璃及控制方法
CN109017230A (zh) * 2018-07-27 2018-12-18 京东方科技集团股份有限公司 一种挡风玻璃组件和驾驶设备
WO2020111669A1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-04 엘지전자 주식회사 전기습윤소자를 이용한 표면세정장치 및 이의 제어방법
EP3733461B8 (en) * 2019-04-30 2024-03-20 Myongji University Industry and Academia Cooperation Foundation Cleaning device having multi layer structure and method of operating the same
GB2584466B (en) * 2019-06-05 2024-01-03 Jaguar Land Rover Ltd Device for manipulating a substance
GB2619636B (en) * 2019-06-05 2024-02-28 Jaguar Land Rover Ltd Device for manipulating a substance
FR3101302B1 (fr) * 2019-09-30 2022-01-14 Valeo Systemes Dessuyage Dispositif de nettoyage d’un système de détection
FR3101303B1 (fr) * 2019-09-30 2021-09-03 Valeo Systemes Dessuyage Dispositif de nettoyage pour système de détection
EP3817511B1 (de) * 2019-10-29 2024-03-20 ZKW Group GmbH Kraftfahrzeugkomponente
US20230201890A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Volkswagen Aktiengesellschaft Acousto-vibratory sensor cleaning

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061205A (ja) * 1992-06-19 1994-01-11 Tokai Rika Co Ltd 水滴除去装置
US5668478A (en) * 1995-05-15 1997-09-16 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Windshield rain sensor
JP2002114538A (ja) * 2000-10-02 2002-04-16 Sentan Kagaku Gijutsu Incubation Center:Kk 液滴除去機能を有する機能性部材および液滴除去方法
KR20100035691A (ko) * 2007-05-24 2010-04-06 디지털 바이오시스템즈 전기습윤 기반의 디지털 미세유동
JP2012138768A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hitachi Kokusai Electric Inc ドーム型監視カメラシステム

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006044966A1 (en) * 2004-10-18 2006-04-27 Stratos Biosystems, Llc Single-sided apparatus for manipulating droplets by electrowetting-on-dielectric techniques
JP2013028072A (ja) * 2011-07-28 2013-02-07 Sharp Corp 防汚構造、及びその動作方法
US8978187B2 (en) * 2013-03-15 2015-03-17 Lighting Science Group Corporation System for electrostatic removal of debris and associated methods
GB2518136B (en) * 2013-07-22 2016-09-14 Echovista Gmbh Ultrasonically clearing precipitation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH061205A (ja) * 1992-06-19 1994-01-11 Tokai Rika Co Ltd 水滴除去装置
US5668478A (en) * 1995-05-15 1997-09-16 Itt Automotive Electrical Systems, Inc. Windshield rain sensor
JP2002114538A (ja) * 2000-10-02 2002-04-16 Sentan Kagaku Gijutsu Incubation Center:Kk 液滴除去機能を有する機能性部材および液滴除去方法
KR20100035691A (ko) * 2007-05-24 2010-04-06 디지털 바이오시스템즈 전기습윤 기반의 디지털 미세유동
JP2012138768A (ja) * 2010-12-27 2012-07-19 Hitachi Kokusai Electric Inc ドーム型監視カメラシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D.J.C.M.MANNETJE等: ""Electrically assisted drop sliding on inclined planes"", 《APPLIED PHYSICS LETTERS》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111845634A (zh) * 2019-04-30 2020-10-30 明知大学产学协力团 具有多层结构的清洁器及其工作方法
CN110813926A (zh) * 2019-08-30 2020-02-21 中国空间技术研究院 一种基于反电润湿效应的油污表面自清洁装置和方法
CN114585452A (zh) * 2019-09-25 2022-06-03 里尔大学 用于清洁被液体覆盖的载体构件的装置
CN114585452B (zh) * 2019-09-25 2023-10-24 里尔大学 用于清洁被液体覆盖的载体构件的装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017200242A2 (ko) 2017-11-23
EP3460460A4 (en) 2020-07-29
US11300533B2 (en) 2022-04-12
WO2017200242A3 (ko) 2018-01-11
CN109154580B (zh) 2022-06-07
EP3460460A2 (en) 2019-03-27
US20190277787A1 (en) 2019-09-12
EP3460460B1 (en) 2024-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109154580A (zh) 清洁器及方法
US10823956B2 (en) Device and method for cleaning camera lens part
KR102070249B1 (ko) 전기습윤을 이용하여 액적을 제거하는 클리닝 기기 및 이에 포함된 강한 내구성을 가지는 소수성막
KR20180086173A (ko) 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법
JP5948781B2 (ja) 水滴除去機能付カメラ
US8172159B2 (en) Surface to move a fluid via fringe electric fields
US20100122654A1 (en) Thermally controlled fluidic self-assembly
EP3478544B1 (en) Method for removing deposits on a lens of a camera of a motor vehicle considering a temperature of the lens, cleaning device, camera assembly as well as motor vehicle
US20240066565A1 (en) Sefl-cleaning device and method using electrical oscillation and mechanical oscillation
KR20170137359A (ko) 자동차용 카메라 렌즈 세척장치
KR102152644B1 (ko) 전기습윤 및 열에 의한 액적 제거장치 및 그 방법
KR102167285B1 (ko) 다층 구조를 가지는 클리닝 기기 및 이의 동작 방법
KR102010635B1 (ko) 전기습윤을 이용하는 차량용 클리닝 구조체 및 이에 있어서 액적 제거 방법
US20200346620A1 (en) Cleaning device having multi layer structure and method of operating the same
JP2013068735A (ja) カメラレンズ用ワイパー
KR102265258B1 (ko) 다중 전기 신호를 이용하는 클리닝 기기 및 이의 동작 방법
EP3733461B1 (en) Cleaning device having multi layer structure and method of operating the same
KR20180045078A (ko) 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법
KR102184915B1 (ko) 스티커형 클리닝 기기 및 이의 동작 방법
KR102070495B1 (ko) 다층 구조를 가지는 클리닝 기기 및 이의 동작 방법
CN111845634A (zh) 具有多层结构的清洁器及其工作方法
KR20180086174A (ko) 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법
CN107621742B (zh) 透明窗清洁装置及配备透明窗清洁装置的相机装置
KR102010634B1 (ko) 전기습윤을 이용하는 차량용 클리닝 구조체 및 이에 있어서 액적 제거 방법
US20240034279A1 (en) System and method for cleaning sensors of autonomous vehicles

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant