KR20180045078A - Cleaning device using electrowetting and method of removing droplet on the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cleaning apparatus using electrowetting and a droplet control method therefor.
카메라 등의 기기는 외부 환경에 그대로 노출된다. 따라서, 비가 오는 경우, 물에 젖는 경우 등에 카메라 표면에 물이 부착되게 된다. 이 경우, 상기 물을 제거할 별도의 기능이 없기 때문에, 카메라 성능이 상당히 저하될 수밖에 없었다. The camera and other devices are exposed to the external environment. Therefore, in the case of rain, when water is wet, water adheres to the camera surface. In this case, since there is no separate function for removing the water, the camera performance is inevitably lowered.
본 발명은 전기습윤을 이용하는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법을 제공하는 것이다.The present invention provides a cleaning device using electrowetting and a droplet removing method therefor.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기기는 기저층; 및 상기 기저층 위에 배열되는 전극을 포함한다. 여기서, 상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 특정 전압이 상기 전극으로 인가됨에 따라 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적이 진동하고, 상기 진동에 따라 상기 액적이 상기 중력 방향으로 이동하여 상기 클리닝 기기로부터 상기 액적이 제거된다. According to an aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus comprising: a base layer; And an electrode arranged on the base layer. Here, the surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity. As a specific voltage is applied to the electrode, the droplet attached to the surface of the cleaning device vibrates, and the droplet moves in the gravity direction The droplet is removed from the cleaning device.
본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 기기는 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부; 및 상기 진동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다. 여기서, 상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 진동에 따라 상기 액적이 상기 중력 방향으로 이동하여 상기 클리닝 기기로부터 상기 액적이 제거된다. According to another aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus including: a vibrating unit for vibrating a liquid droplet attached to a surface of the cleaning apparatus to reduce an adhesion force between the liquid droplet and a surface of the cleaning apparatus; And a control unit for controlling the operation of the vibrating unit. Here, the surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity, and the droplet moves in the gravity direction in accordance with the vibration to remove the droplet from the cleaning device.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클리닝 기기는 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부를 포함한다. 상기 진동부는 특정 패턴을 가진다. 여기서, 상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 패턴의 결이 상기 액적의 이동 방향과 동일하여 상기 액적이 상기 결을 따라 이동한다. A cleaning device according to another embodiment of the present invention includes a vibrating part for vibrating a droplet attached to a surface of the cleaning device to reduce the adhesion of the droplet and the surface of the cleaning device. The vibrating part has a specific pattern. Here, the surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity, and the droplets of the pattern are the same as the direction of movement of the droplet, so that the droplet moves along the droplet.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 클리닝 기기는 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부를 포함한다. 여기서, 상기 클리닝 기기의 표면은 상기 진동에 따라 상기 액적이 이동할 때 상기 이동 방향에서의 상기 액적의 접촉각 변화가 상기 이동 방향과 반대 방향에서의 액적의 접촉각 변화보다 크도록 하는 구조를 가진다. A cleaning device according to another embodiment of the present invention includes a vibrating part for vibrating a droplet attached to a surface of the cleaning device to reduce the adhesion of the droplet and the surface of the cleaning device. Here, the surface of the cleaning apparatus has a structure in which, when the droplet moves according to the vibration, the change in the contact angle of the droplet in the moving direction is larger than the change in the contact angle of the droplet in the direction opposite to the moving direction.
본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기기에서 액적 제거 방법은 사용자 명령에 따라 전극으로 특정 전압을 인가하여 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시키는 단계; 및 상기 진동에 따라 상기 액적을 중력 방향으로 이동시키는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 진동에 따라 상기 액적이 이동할 때 상기 이동 방향에서의 상기 액적의 접촉각 변화가 상기 이동 방향과 반대 방향에서의 액적의 접촉각 변화보다 크다. According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of removing droplets from a cleaning apparatus, the method comprising: applying a specific voltage to an electrode according to a user command to vibrate droplets adhering to a surface of the cleaning apparatus; And moving the droplet in the gravitational direction in response to the vibration. Here, the surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity, and when the droplet moves according to the vibration, the change in the contact angle of the droplet in the movement direction is larger than the change in the contact angle of the droplet in the direction opposite to the movement direction .
본 발명에 따른 클리닝 기기는 전기습윤을 이용하여 표면의 액적을 제거하므로, 액적을 빠르고 효율적으로 제거할 수 있다. The cleaning device according to the present invention removes droplets on the surface by using electro-wetting, so that droplets can be removed quickly and efficiently.
또한, 상기 클리닝 기기에서 전극의 결이 상기 액적의 이동 방향과 동일하므로, 상기 액적의 제거 속도가 더 빨라지고 상기 전극으로 인가되는 전압이 낮아질 수 있다. In addition, since the electrode of the cleaning apparatus is the same as the moving direction of the droplet, the removal speed of the droplet becomes faster and the voltage applied to the electrode may be lowered.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기기의 액적 제거 과정을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기기의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 패턴을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거시 액적의 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거시 액적 접촉각의 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 액적 제거 실험 결과를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 기기의 전극을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a droplet removing process of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing a schematic structure of a cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating an electrode pattern according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a flow of a droplet upon drop removal according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a change in the droplet contact angle upon removing a droplet according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing the results of the droplet removal experiment.
7 is a view schematically showing an electrode of a cleaning device according to another embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising "and the like should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .
본 발명은 빗물, 안개 등의 액체 등의 액적(Droplet)을 자체적으로 제거할 수 있는 클리닝 기기 및 이에 있어서 액적 제거 방법에 관한 것이다. 상기 클리닝 기기는 단독 기기일 수도 있고, 타 기기에 결합되는 기기일 수도 있다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a cleaning device capable of self-cleaning droplets such as rainwater, mist, and the like, and a droplet removing method therefor. The cleaning device may be a single device or a device coupled to another device.
일 실시예에 따르면, 상기 클리닝 기기는 외부 유리를 포함하는 기기, 예를 들어 차량의 카메라, 디지털 카메라, 모바일 카메라, 사물 인터넷의 이미지 센서 등일 수 있다. 물론, 상기 클리닝 기기는 카메라로 한정되지는 않으며, 액적이 제거될 필요가 있는 모든 기기를 포함한다. According to one embodiment, the cleaning device may be an appliance including an external glass, such as a camera of a vehicle, a digital camera, a mobile camera, an image sensor of the Internet of things, and the like. Of course, the cleaning device is not limited to a camera but includes all the devices for which a droplet needs to be removed.
이러한 클리닝 기기는 외부 환경에 노출되며, 그 결과 빗물 등의 액적이 클리닝 기기의 표면에 부착될 수 있다. Such a cleaning apparatus is exposed to the external environment, and as a result, droplets such as rainwater can be attached to the surface of the cleaning apparatus.
종래에는 빗물 등이 카메라 등의 유리 표면에 부착되는 경우 빗물 등을 제거할 수 있는 방법이 없었기 때문에, 카메라의 성능이 저하될 수밖에 없었다. 특히, 카메라의 영상을 기반으로 하여 차량의 특정 기능을 제어하는 차량의 경우, 액적으로 인한 영상 품질의 저하는 차량 사고의 원인이 될 수도 있다. Conventionally, when rainwater or the like adheres to a glass surface of a camera or the like, there is no way to remove rainwater or the like, and thus the performance of the camera has been inevitably degraded. In particular, in the case of a vehicle that controls a specific function of the vehicle based on the image of the camera, a drop in image quality due to droplets may cause a vehicle accident.
따라서, 액적이 표면에 부착되는 즉시 상기 액적의 제거가 필요하며, 본 발명은 액적이 표면에 부착되는 경우 즉시 액적을 제거할 수 있는 클리닝 기기를 제안한다. Accordingly, it is necessary to remove the droplet as soon as the droplet adheres to the surface, and the present invention proposes a cleaning device capable of removing the droplet immediately when the droplet adheres to the surface.
일 실시예에 따르면, 상기 클리닝 기기는 전기습윤(Electrowetting) 기술을 이용하여 액적을 제거한다. 특히, 상기 클리닝 기기는 특정 전압을 전극으로 인가하는 방법을 통하여 표면의 액적을 제거할 수 있다. According to one embodiment, the cleaning apparatus removes droplets using an electrorowetting technique. In particular, the cleaning apparatus can remove droplets on the surface by applying a specific voltage to the electrodes.
다른 관점에서는, 상기 클리닝 기기는 표면에 진동을 발생시켜 액적을 제거할 수 있다. 상기 클리닝 기기의 표면에 진동을 발생시키면, 상기 액적과 상기 표면 사이의 부착력이 약해져서 상기 액적이 중력 방향으로 이동하여 제거될 수 있다. 예를 들어, 차량 카메라 등의 클리닝 장치의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 따라서 상기 액적과 상기 표면 사이의 부착력이 약해지면 상기 액적이 중력에 의해 중력 방향으로 이동하며, 그 결과 상기 액적이 상기 클리닝 기기로부터 이탈되어 제거될 수 있다. In another aspect, the cleaning apparatus can generate vibration on the surface to remove droplets. When vibration is generated on the surface of the cleaning device, the adhesion force between the droplet and the surface is weakened, so that the droplet can be moved and removed in the gravity direction. For example, the surface of a cleaning device, such as a vehicle camera, is tilted in the direction of gravity, so that when the adhesion between the droplet and the surface is weakened, the droplet moves in the direction of gravity by gravity, It can be removed from the cleaning device and removed.
차량 제어 관점에서 살펴보면, 비가 내림에 따라 빗물이 카메라의 표면에 부착될 수 있다. 이 경우, 운전자가 빗물 제거 명령(액적 제거 명령)을 입력하면, 제어부(미도시)는 상기 카메라의 표면에 형성된 전극으로 특정 전압을 인가하여 상기 빗물을 제거할 수 있다. 상기 특정 전압은 전력원, 예를 들어 차량의 배터리로부터 상기 카메라로 공급될 수 있다. 한편, 상기 제어부는 챠량의 ECU(Electronic control unit) 중 하나일 수 있다. From the point of view of vehicle control, rain can be attached to the surface of the camera as it rains. In this case, when the driver inputs the rainwater removal command (droplet removal command), the control unit (not shown) can apply the specific voltage to the electrode formed on the surface of the camera to remove the rainwater. The specific voltage may be supplied to the camera from a power source, for example a battery of the vehicle. On the other hand, the controller may be one of electronic control units (ECU) of a charge amount.
이하, 본 발명의 다양한 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상술하겠다. Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기기의 액적 제거 과정을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 클리닝 기기의 개략적인 구조를 도시한 도면이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 패턴을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거시 액적의 흐름을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액적 제거시 액적 접촉각의 변화를 도시한 도면이고, 도 6은 액적 제거 실험 결과를 도시한 도면이다. FIG. 1 is a view showing a droplet removing process of a cleaning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view illustrating a cleaning device according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing an electrode pattern according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a view illustrating a flow of a droplet upon drop removal according to an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a view showing a change in a droplet contact angle upon dropping a droplet according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram showing a droplet removal experiment result.
도 1은 본 발명의 클리닝 기기로서 카메라의 표면 변화를 도시한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 카메라의 표면에 액적이 부착되었을 때 특정 전압을 전극으로 인가하면, 오른쪽 이미지에 보여지는 바와 같이 카메라 표면 중 클리닝 영역의 액적이 제거되며, 그 결과 클리닝 영역이 선명하여진다. 여기서, 상기 클리닝 영역은 사진 촬용을 위해 요구되는 영역으로서, 렌즈부에 대응할 수 있다. 1 shows a surface change of a camera as a cleaning device of the present invention. As shown in FIG. 1, when a specific voltage is applied to the electrode when a liquid droplet is attached to the surface of the camera, the droplet of the cleaning area of the camera surface is removed as shown in the right image, Loses. Here, the cleaning region is a region required for photographing, and can correspond to the lens portion.
이러한 액적을 제거하는 클리닝 기기, 특히 클리닝 영역에 해당하는 상기 클리닝 기기의 부분은 도 2의 구조를 가질 수 있다. A cleaning apparatus for removing such a droplet, particularly a portion of the cleaning apparatus corresponding to the cleaning region, may have the structure of FIG.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 클리닝 기기는 기저층(200), 전극(202), 절연층(204) 및 소수성층(206)을 포함할 수 있다. 2, the cleaning apparatus of this embodiment may include a
기저층(200)은 외부 오염과 충격으로부터 상기 클리닝 기기를 보호하는 커버 유리(cover glass)일 수 있으며, 예를 들어 렌즈부(미도시) 위에 배열될 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 기저층(200)은 비습윤 유리일 수 있다. According to one embodiment, the
전극(202)은 예를 들어 ITO 등으로 이루어진 투명 전극일 수 있으며, 기저층(200) 위에 소정 패턴을 가지고 형성될 수 있다. The
일 실시예에 따르면, 전극(202)은 도 3에 도시된 바와 같이 빗살 구조(Comb structure)의 제 1 전극(300) 및 빗살 구조의 제 2 전극(302)을 포함할 수 있다. According to one embodiment, the
제 1 전극(300)은 제 1 기저 패턴(310) 및 적어도 하나의 제 1 브랜치 패턴(first branch pattern, 312)을 포함할 수 있다. The
제 1 기저 패턴(310)의 일부분은 전력원(208) 또는 접지와 전기적으로 연결되며, 상기 전력원 또는 상기 접지로부터 특정 전압이 제 1 기저 패턴(310)으로 인가된다. 한편, 전력원(208)은 클리닝 기기의 내부에 위치할 수도 있고 외부에 위치할 수도 있다. A portion of the
제 1 브랜치 패턴(312)은 제 1 기저 패턴(310)과 교차하는 방향, 바람직하게는 수직 방향으로 하여 제 1 기저 패턴(310)으로부터 길이 연장되어 형성된다. 결과적으로, 제 1 기저 패턴(310)으로 특정 전압이 인가되면, 제 1 브랜치 패턴(312)에도 특정 전압이 공급되게 된다. The
일 실시에에 따르면, 제 1 브랜치 패턴들(312)이 제 1 기저 패턴(310)으로부터 연장되고, 제 1 브랜치 패턴들(312) 사이의 간격들이 동일할 수 있다. 물론, 제 1 브랜치 패턴들(312)과 제 2 브랜치 패턴들(320)이 교차하는 한 제 1 브랜치 패턴들(312) 사이의 간격들 중 일부는 다를 수도 있다. According to one embodiment, the
제 2 전극(302)은 제 2 기저 패턴(322) 및 적어도 하나의 제 2 브랜치 패턴(320)을 포함할 수 있다. The
제 2 기저 패턴(322)의 일부분은 전력원(208) 또는 접지와 전기적으로 연결되며, 전력원(208) 또는 상기 접지로부터 특정 전압이 제 2 기저 패턴(322)으로 인가된다. A portion of the
제 2 브랜치 패턴(320)은 제 2 기저 패턴(322)과 교차하는 방향, 바람직하게는 수직 방향으로 하여 제 2 기저 패턴(322)으로부터 길이 연장되어 형성된다. 결과적으로, 제 2 기저 패턴(322)으로 특정 전압이 인가되면, 제 2 브랜치 패턴(320)에도 특정 전압이 공급되게 된다. The
또한, 제 2 브랜치 패턴들(320)은 도 3에 도시된 바와 같이 제 1 브랜치 패턴들(312)과 교차하여 배열된다. 다만, 제 1 브랜치 패턴들(312)과 상기 제 2 브랜치 패턴들(320)은 물리적으로 분리될 수 있다. In addition, the
일 실시에에 따르면, 제 2 브랜치 패턴들(320)이 제 2 기저 패턴(322)으로부터 연장되고, 제 2 브랜치 패턴들(320) 사이의 간격들이 동일할 수 있다. 물론, 제 1 브랜치 패턴들(312)과 제 2 브랜치 패턴들(320)이 교차하는 한 제 2 브랜치 패턴들(320) 사이의 간격들 중 일부는 다를 수도 있다. According to one embodiment, the
한편, 클리닝 기기의 표면에 진동을 발생시키기 위해서, 제 1 전극(300)과 제 2 전극(302) 중 하나로 제 1 전압이 인가되고 다른 하나로 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압이 인가될 수 있다. 여기서, 상기 제 1 전압은 양의 전압이고 상기 제 2 전압은 접지 전압일 수 있다. Meanwhile, in order to generate vibration on the surface of the cleaning apparatus, a first voltage may be applied to one of the
도 2를 다시 참조하면, 절연층(204)은 전극(202) 위에 배열되며, 전극들(300 및 302) 사이의 간격을 채울 수 있다. Referring again to FIG. 2, the insulating
일 실시예에 따르면, 절연층(204)은 페럴린C, 테프론 및 금속 산화막으로 구성된 그룹으로부터 선택된 1종 이상의 물질을 포함할 수 있다.According to one embodiment, the insulating
소수성층(206)은 절연층(204) 위에 형성되며, 물과 같은 유체와 친화성이 낮은 물질로 이루어질 수 있다. 결과적으로, 액적이 소수성층(206)의 표면에서 용이하게 이동할 수 있다.The
이러한 구조를 가지는 클리닝 기기에서 클리닝 동작을 살펴보겠다. Let's take a look at the cleaning operation in a cleaning device having this structure.
예를 들어, 사용자가 액적 제거 명령을 입력하면, 전력원(208)은 제어부의 제어에 따라 전극들(300 및 302) 중 하나로 제 1 전압을 인가하고 다른 전극으로 상기 제 1 전압보다 낮은 제 2 전압을 인가한다. 결과적으로, 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적이 진동하게 된다. For example, when the user inputs a droplet removal command, the
상기 클리닝 기기의 표면이 진동함에 따라 상기 표면과 액적의 부착력이 감소한다. 이 경우, 상기 클리닝 기기의 표면이 중력 방향으로 기울어져 있기 때문에, 상기 표면에 부착된 액적이 도 4에 도시된 바와 같이 중력 방향으로 미끌어져서 상기 클리닝 기기로부터 이탈된다. 즉, 상기 액적이 상기 클리닝 기기로부터 제거된다. As the surface of the cleaning device vibrates, the adhering force between the surface and the droplet decreases. In this case, since the surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity, the droplet adhered to the surface slips in the gravity direction as shown in FIG. 4 and is released from the cleaning device. That is, the droplet is removed from the cleaning device.
특히, 본 실시예의 클리닝 기기가 전기습윤 기술을 사용하므로, 액적 제거 시간이 빠르고 효율적이다. Particularly, since the cleaning device of this embodiment uses the electrowetting technique, the droplet removal time is quick and efficient.
일 실시예에 따르면, 액적 진동시 액적의 이동 방향과 상기 이동 방향과 반대 방향에서의 접촉각 변화와 타 방향의 접촉각 변화가 다를 수 있다. 이러한 차이는 액적을 미끄러지게 하는데 유용할 수 있다. 또한, 상기 접촉각의 변화 차이로 인하여 상기 클리닝 기기의 표면의 경사가 낮음에도 불구하고 상기 액적이 중력 방향으로 미끄러져 제거될 수 있다. According to one embodiment, the change of the contact angle in the direction opposite to the moving direction of the droplet and the direction of movement in the droplet vibration may be different from the change in the contact angle in the other direction. This difference can be useful for slipping droplets. In addition, due to the difference in the contact angle, the droplet can be removed by sliding in the gravitational direction despite the low inclination of the surface of the cleaning apparatus.
다른 실시예에 따르면, 전극들(300 및 302)이 빗살 형상을 가지며, 브랜치 패턴들(312 및 320)의 결이 중력 방향으로 형성될 수 있다. 결과적으로, 특정 전압으로 인하여 액적이 진동할 때 도 5에 도시된 바와 같이 브랜치 패턴들(312 및 320)의 결 방향으로 하여 액적의 접촉각 변화가 커지게 된다. According to another embodiment, the
즉, 액적이 미끄러지는 방향과 전극들(300 및 302)의 결 방향이 일치하거나 유사하며, 그 결과 액적 진동시 액적이 더 용이하게 미끌어지게 된다. 따라서, 보다 낮은 전압이 전극들(300 및 302)로 인가될 지라도 상기 액적이 용이하게 제거될 수 있다. That is, the direction in which the droplet slides coincides with or is similar to the direction of the droplets in the
다른 관점에서 살펴보면, 액적이 미끌어지는 방향, 즉 중력 방향으로 액적의 접촉각 변화가 다른 방향의 접촉각 변화보다 크게 클리닝 기기를 구현하면, 상기 액적이 용이하게 제거될 수 있다. From another point of view, if the change in the contact angle of the liquid droplet in the direction in which the liquid droplet slides, i.e., in the gravity direction, is greater than the change in the contact angle in the other direction, the liquid droplet can be easily removed.
이하, 실제 실험 결과를 살펴보겠다. Hereinafter, actual experimental results will be described.
비가 오는 날 일반 카메라와 본 발명의 클리닝 기기가 적용된 카메라를 차량에 장착한 후 주행하면서 실제 실험한 결과, 도 6에 도시된 바와 같이 클리닝 기기가 적용된 카메라의 표면의 액적(빗물)이 제거되어 해당 영상이 훨씬 선명하게 촬영되었음을 확인할 수 있다. As shown in FIG. 6, droplets (rainwater) on the surface of the camera to which the cleaning device is applied are removed as shown in FIG. 6 as a result of mounting the general camera and the camera of the present invention on a rainy day, It can be confirmed that the image is taken more clearly.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 클리닝 기기의 전극을 개략적으로 도시한 도면이다. 다만, 전극들은 배열 방향만 다를 뿐 구조는 동일하므로, 하나의 전극만을 도시하였다. 물론, 전극들의 브랜치들은 상호 교차하도록 배열될 수 있다. 7 is a view schematically showing an electrode of a cleaning device according to another embodiment of the present invention. However, only one electrode is shown because the electrodes are the same in structure but different in arrangement direction. Of course, the branches of the electrodes may be arranged to cross each other.
도 7을 참조하면, 전극들 중 하나는 기저 패턴(700) 및 적어도 하나의 브랜치 패턴(702)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 7, one of the electrodes may include a
브랜치 패턴(702)은 브랜치부(710) 및 브랜치부(710)로부터 돌출된 적어도 하나의 돌출부(712)를 포함할 수 있다. 즉, 도 3의 브랜치 패턴과 달리, 본 실시예의 브랜치 패턴(702)은 적어도 하나의 돌출부(712)를 포함할 수 있다. 이러한 돌출부(712)가 형성되면, 전극의 전체 표면적이 넓어질 수 있다. The
물론, 전극들의 브랜치 패턴들은 도 3의 브랜치 패턴들과 유사하게 상호 교차하여 배열될 수 있다. Of course, the branch patterns of the electrodes may be arranged crossing each other similarly to the branch patterns of Fig.
위의 실시예들의 클리닝 기기 외에도, 클리닝 기기가 액적을 제거할 수 있는 한 클리닝 기기의 구조는 다양하게 변형될 수 있다. In addition to the cleaning apparatuses of the above embodiments, the structure of the cleaning apparatus can be variously modified as long as the cleaning apparatus can remove droplets.
일 실시예에 따르면, 클리닝 기기는 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부를 포함할 수 있다. 상기 진동부는 특정 패턴을 가진다. 또한, 상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 패턴의 결이 상기 액적의 이동 방향과 동일하여 상기 액적이 상기 결을 따라 이동할 수 있다. According to one embodiment, the cleaning device may include a vibrating part for vibrating a droplet attached to the surface to reduce the adhering force of the droplet and the surface of the cleaning device. The vibrating part has a specific pattern. Further, the surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity, and the droplets of the pattern are the same as the moving direction of the droplet, so that the droplet can move along the droplet.
물론, 상기 진동에 따라 상기 이동 방향 및 상기 이동 방향의 반대 방향에서의 액적의 접촉각 변화가 타 방향에서의 접촉각 변화보다 클 수 있다. Of course, the change in the contact angle of the liquid droplet in the direction opposite to the movement direction and the movement direction may be larger than the change in contact angle in the other direction according to the vibration.
다른 실시예에 따르면, 클리닝 기기는 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 클리닝 기기의 표면은 상기 진동에 따라 상기 액적이 이동할 때 상기 이동 방향 또는 상기 이동 방향의 반대 방향에서의 상기 액적의 접촉각 변화가 타 방향에서의 액적의 접촉각 변화보다 크도록 하는 구조를 가질 수 있다. According to another embodiment, the cleaning device may include a vibrating part that vibrates the droplet attached to the surface of the cleaning device to reduce the adhering force of the droplet and the surface of the cleaning device. Here, the surface of the cleaning apparatus has a structure such that when the liquid droplet moves in accordance with the vibration, the change in the contact angle of the liquid droplet in the moving direction or the direction opposite to the moving direction is larger than the change in the contact angle of the liquid droplet in the other direction .
한편, 상기 진동부는 전극을 포함하되, 상기 전극의 결은 상기 액적의 이동 방향과 동일할 수 있다. Meanwhile, the vibrating portion includes an electrode, and the result of the electrode may be the same as the moving direction of the droplet.
상기한 본 발명의 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be regarded as belonging to the following claims.
200 : 기저층
202 : 전극
204 : 절연층
206 : 소수성층
300 : 제 1 전극
302 : 제 2 전극
310 : 제 1 기저 패턴
312 : 제 1 브랜치 패턴
322 : 제 2 기저 패턴
320 : 제 2 브랜치 패턴200: base layer 202: electrode
204: insulating layer 206: hydrophobic layer
300: first electrode 302: second electrode
310: first base pattern 312: first branch pattern
322: second base pattern 320: second branch pattern
Claims (18)
기저층; 및
상기 기저층 위에 배열되는 전극을 포함하되,
상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 특정 전압이 상기 전극으로 인가됨에 따라 상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적이 진동하고, 상기 진동에 따라 상기 액적이 상기 중력 방향으로 이동하여 상기 클리닝 기기로부터 상기 액적이 제거되는 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. In the cleaning device,
Base layer; And
And an electrode arranged on the base layer,
The surface of the cleaning device is inclined in the direction of gravity. As the specific voltage is applied to the electrode, the droplet attached to the surface of the cleaning device vibrates, and the droplet moves in the gravity direction according to the vibration, And the liquid droplet is removed from the apparatus.
상기 제 1 전극은 제 1 기저 패턴 및 상기 제 1 기저 패턴과 교차하는 방향으로 하여 상기 제 1 기저 패턴으로부터 길이 연장된 제 1 브랜치 패턴들을 가지며, 상기 제 2 전극은 제 2 기저 패턴 및 상기 제 2 기저 패턴과 교차하는 방향으로 하여 상기 제 2 기저 패턴으로부터 길이 연장된 제 2 브랜치 패턴들을 가지되,
상기 제 1 브랜치 패턴들과 상기 제 2 브랜치 패턴들이 상호 교차하는 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. The method of claim 1, wherein the electrode comprises a first electrode and a second electrode,
Wherein the first electrode has first base patterns and first branch patterns extending in a direction intersecting the first base pattern and extending from the first base pattern and the second electrode has a second base pattern and a second base pattern, Having second branch patterns extending in length from the second base pattern in a direction crossing the base pattern,
Wherein the first branch patterns and the second branch patterns cross each other.
상기 전극 위에 배열되는 절연층; 및
상기 절연층 위에 배열되는 소수성층을 더 포함하되,
상기 액적은 상기 소수성층 위에 위치하는 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. The method according to claim 1,
An insulating layer arranged on the electrode; And
And a hydrophobic layer arranged on the insulating layer,
Wherein the droplets are positioned on the hydrophobic layer.
상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부; 및
상기 진동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하되,
상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 진동에 따라 상기 액적이 상기 중력 방향으로 이동하여 상기 클리닝 기기로부터 상기 액적이 제거되는 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. In the cleaning device,
A vibrating unit for vibrating a liquid droplet attached to a surface of the cleaning device to reduce an adhesion force between the liquid droplet and a surface of the cleaning device; And
And a control unit for controlling the operation of the vibrating unit,
Wherein a surface of the cleaning device is inclined in a gravitational direction and the droplet moves in the gravity direction according to the vibration to remove the droplet from the cleaning device.
상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부를 포함하며,
상기 진동부는 특정 패턴을 가지되,
상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 패턴의 결이 상기 액적의 이동 방향과 동일하여 상기 액적이 상기 결을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. In the cleaning device,
And a vibrating part for vibrating a liquid droplet attached to the surface of the cleaning device to reduce the adhesion of the liquid droplet and the surface of the cleaning device,
The vibrating part has a specific pattern,
Wherein a surface of the cleaning device is inclined in a gravitational direction, and the shape of the pattern is the same as the direction of movement of the droplet, so that the droplet moves along the texture.
상기 클리닝 기기의 표면에 부착된 액적을 진동시켜 상기 액적과 상기 클리닝 기기의 표면의 부착력을 감소시키는 진동부를 포함하되,
상기 클리닝 기기의 표면은 상기 진동에 따라 상기 액적이 이동할 때 상기 이동 방향 및 상기 이동 방향의 반대 방향에서의 상기 액적의 접촉각 변화가 타 방향에서의 액적의 접촉각 변화보다 크도록 하는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. In the cleaning device,
And a vibrating part for vibrating the droplet attached to the surface of the cleaning device to reduce the adhesion of the droplet and the surface of the cleaning device,
The surface of the cleaning device has a structure such that the change in the contact angle of the liquid droplet in the direction opposite to the movement direction and the movement direction when the liquid droplet moves according to the vibration is larger than the change in contact angle of the liquid droplet in the other direction Cleaning device.
상기 전극의 결은 상기 액적의 이동 방향과 동일한 것을 특징으로 하는 클리닝 기기. 17. The apparatus of claim 16, wherein the vibrating portion includes an electrode,
Wherein a shape of the electrode is the same as a moving direction of the droplet.
상기 진동에 따라 상기 액적을 중력 방향으로 이동시키는 단계를 포함하되,
상기 클리닝 기기의 표면은 중력 방향으로 기울어져 있으며, 상기 진동에 따라 상기 액적이 이동할 때 상기 이동 방향 및 상기 이동 방향의 반대 방향에서의 상기 액적의 접촉각 변화가 타 방향에서의 액적의 접촉각 변화보다 큰 것을 특징으로 하는 클리닝 기기에서 액적 제거 방법.
Applying a specific voltage to the electrode according to a user command to vibrate the droplet adhering to the surface of the cleaning apparatus; And
And moving the droplet in a gravitational direction in response to the vibration,
Wherein a surface of the cleaning device is inclined in a gravitational direction and a change in the contact angle of the liquid droplet in a direction opposite to the movement direction and the movement direction when the liquid droplet moves according to the vibration is larger than a change in contact angle of the liquid droplet in the other direction And removing the droplets from the cleaning device.
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