KR20210121871A - 카메라 렌즈 자동 세척 장치 - Google Patents

Abstract

에어 블랭킷(blanket)을 이용하여 로봇 등에 장착된 촬영 수단으로서 카메라의 렌즈를 주기적으로 또한 자동으로 세척하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 관한 것으로, 알루미늄 또는 스테인리스로 이루어지고, 하우징 내에서 상기 카메라를 유지시키는 블랭킷 및 상기 블랭킷에 장착되고, 상기 렌즈를 자동으로 세척하는 세척 모듈을 포함하고, 상기 세척 모듈은 상기 블랭킷에 마련된 공압 배출부, 상기 공압 배출부로 공압을 공급하는 공압 공급 부재, 상기 공압 공급 부재를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 공압 배출부에서는 미리 정해진 시간 간격으로 공압을 배출하는 구성을 마련하여, 렌즈의 손상없이 렌즈를 주기적으로 또한 자동으로 세척할 수 있다.

Description

카메라 렌즈 자동 세척 장치{Camera lens automatic cleaning device}

본 발명은 로봇의 촬영 또는 감시 장치에 장착된 카메라의 렌즈 부분을 자동으로 세척하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 관한 것으로, 특히 에어 블랭킷(blanket)을 이용하여 로봇 등에 장착된 촬영 수단으로서 카메라의 렌즈를 주기적으로 또한 자동으로 세척하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 카메라에 장착된 렌즈를 세척하기 위해서 세척용 헝겊을 항상 소지하고 다녀야 했고, 세척용 헝겊 외의 다른 것을 사용할 경우에는 렌즈에 흠집이 생길 우려가 있었다.

또 로봇 등에는 작업 정보(시점 정보, 종점 정보 등)를 얻기 위해 위치인식 카메라, 예를 들어 용접용 캔트리 로봇 시스템에서 비전 카메라가 마련되며, 비전 카메라에는 용접 작업시 주변의 흄, 분진, 먼지 등의 유입을 차단하여 비전 카메라 앵글이 오염되지 않도록 함으로써 촬상 된 영상의 품질을 높일 수 있도록 커버가 마련되어 있다.

이러한 비전 카메라에는 렌즈 부분을 청소할 수 없고, 단지 에어 실린더에 의해 커버가 병진 운동하도록만 구성되어 있어, 에어 실린더 구동을 위한 공압 라인 외에도 복잡한 전기 라인을 함께 갖추고 있기 때문에 기구부의 구성이 매우 복잡하여 유지 관리가 어렵다는 문제가 있었다. 즉 작업자가 주기적으로 카메라 부분을 소제해야 하는 문제가 있었다.

한편, 건물의 천장 또는 벽의 상부 등에 장착된 CCTV 등의 카메라 부분에서 오염 물질을 제거하기 위해서는 작업자가 손잡이가 마련된 거치봉을 이용해야 하는 문제도 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위한 기술의 일 예가 하기 문헌 1 내지 3 등에 개시되어 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에는 후방 감시용 카메라의 렌즈를 세척하는 렌즈 세척부를 자동차 카메라 렌즈 전방에 설치하고, 자동차 후방 감시용 카메라의 렌즈에 워셔액을 분사하는 워셔액 분사부를 카메라 하부에 설치하고, 상기 워셔액을 건조시키는 송풍 팬을 설치하여, 자동차의 점화 스위치가 온 되고 후방 감지 스위치가 온된 상태에서 세척 스위치를 온시키면, 상기 렌즈 세척부가 카메라 렌즈를 세척하고 워셔액 분사부로부터 워셔액이 카메라 렌즈로 분사되며 다음에 상기 송풍 팬으로부터 바람이 카메라 렌즈로 송풍되어 상기 워셔액을 건조시킴과 동시에 먼지를 날려보내 상기 후방 감시용 카메라를 자동으로 세척하는 자동차 후방 감시 카메라 세척기에 대해 개시되어 있다.

또 하기 특허문헌 2에는 전면 유리창이 부착된 카메라 하우징 내부에 카메라를 장착하며, 카메라 하우징을 내벽과 외벽으로 된 이중 벽으로 형성하여 내 외벽 사이에 공기 공급로가 구성되도록 형성하고, 공기공급로의 선후 양단부에 내측에 필터를 장착한 공기 공급구와 유리창의 표면부에 도입된 공기 분사구를 각각 형성하며, 공기 공급구에 타이머와 연결시킨 송풍 팬을 설치하여 된 기류를 이용한 카메라 하우징의 먼지 제거장치에 대해 개시되어 있다.

한편, 하기 특허문헌 3에는 적어도 하나의 벽을 가지는 탱크로서, 액체 및, 처리되어야 하는 하나 이상의 부품들을 담는 내부를 형성하는 탱크, 초음파 에너지를 탱크의 내부에 제공하는 하나 이상의 초음파 트랜스듀서 및 서로 평행한 제1 면 패널 및 제2 면 패널을 구비한 공기 블랭킷 반사기(air blanket reflector)로서, 상기 제1 면 패널 및 상기 제2 면 패널은 상기 탱크의 벽에 평행하고, 상기 제1 면 패널 및 상기 제2 면 패널은 공기를 포함하는 공동을 형성하며, 상기 제2 면 패널 전체는 상기 탱크의 벽에 인접하여 위치되고, 상기 제1 면 패널의 두께는 상기 탱크의 벽 두께보다 작고, 상기 공기 블랭킷 반사기는 상기 탱크 안의 액체 표면의 위로 상방향 연장되고 상기 공동의 상부에 배기(venting)를 구비하는, 공기 블랭킷 반사기를 포함하는 처리 장치에 대해 개시되어 있다.

대한민국 공개특허공보 제1997-0057846호(1997.07.31 공개) 대한민국 등록특허공보 제10-0189288호(1999.01.15 등록) 대한민국 등록특허공보 제10-1833948호(2018.02.23 등록)

상술한 바와 같은 특허문헌 1에 개시된 기술에서는 워셔액을 분사하는 워셔액 분사부를 적용하지만, 예를 들어 로봇의 촬영 수단으로 마련된 카메라 등에는 적용할 수가 없다는 문제가 있다.

또 상기 특허문헌 2에 개시된 기술에서는 CCTV 카메라용 먼지 제거 장치에서는 카메라 하우징의 내부에 송풍 팬 및 공기 공급로를 각각 설치해야 하기 때문에 제작 비용이 증가되며, 카메라 렌즈 부분을 직접 세척할 수 없다는 문제가 있었다.

한편, 상기 특허문헌 3에 개시된 공기 블랭킷 반사기는 정제기(refineries)의 열교환기 세정, 낙농 장비의 세정, 펄프 공정 장비 세정과 같은 초음파 적용 예들에서 유용하지만, 카메라의 렌즈 부분을 직접 세척할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로서, 로봇의 촬영 수단으로서 카메라의 렌즈 부분을 자동으로 또한 주기적으로 세척할 수 있는 카메라 렌즈 자동 세척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 카메라의 렌즈 부분에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있는 카메라 렌즈 자동 세척 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 카메라가 장착된 하우징의 내부의 이물질을 제거할 수 있는 카메라 렌즈 자동 세척 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치는 촬영 또는 감시 장치에 장착된 카메라의 렌즈 부분을 자동으로 세척하는 장치로서, 알루미늄 또는 스테인리스로 이루어지고, 하우징 내에서 상기 카메라를 유지시키는 블랭킷 및 상기 블랭킷에 장착되고, 상기 렌즈를 자동으로 세척하는 세척 모듈을 포함하고, 상기 세척 모듈은 상기 블랭킷에 마련된 공압 배출부, 상기 공압 배출부로 공압을 공급하는 공압 공급 부재, 상기 공압 공급 부재를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 공압 배출부에서는 미리 정해진 시간 간격으로 공압을 배출하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에서, 상기 공압 공급 부재는 공압 상태를 유지하는 공압 탱크, 상기 공압 배출부에 연결된 공압관, 상기 공압 탱크에서 상기 공압관으로 공압을 공급 또는 차단하는 솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에서, 상기 공압 배출부에는 상기 렌즈를 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구가 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에서, 상기 공압 배출부에는 상기 렌즈의 주변을 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구가 마련된 것을 특징으로 한다.

또 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에서, 상기 공압 배출부에는 상기 렌즈를 향해 공압을 배출하는 배출구가 마련되고, 상기 하우징에는 상기 배출구에서 배출된 공압을 배기하는 배기구가 마련된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 의하면, 로봇의 촬영 수단에 공압을 배출하는 다수의 배출구가 공압 배출부에 마련되고, 공압을 공급하는 공압 공급 부재를 제어하는 것에 의해 렌즈의 손상없이 렌즈를 주기적으로 또한 자동으로 세척할 수 있다는 효과가 얻어진다.

또 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 의하면, 렌즈의 주변을 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구를 마련하는 것에 의해 렌즈에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다는 효과도 얻어진다.

또한, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 의하면, 공압을 배출하는 배출구가 공압 배출부에 원호 형상으로 마련되고, 하우징에 공압을 배기하는 배기구를 마련하는 것에 의해 카메라 렌즈의 세척과 동시에 하우징 내의 이물질을 제거할 수 있다는 효과가 얻어진다.

도 1은 본 발명의 카메라 렌즈 자동 세척 장치가 적용되는 카메라 하우징의 사진,
도 2는 본 발명의 카메라 렌즈 자동 세척 장치의 구성 블록도,
도 3은 도 2에 도시된 블랭킷의 내부 상태를 설명하기 위한 사시도,
도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공압 배출부의 구조를 나타내는 단면도,
도 5는 도 4에 도시된 공압 배출부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면,
도 6은 도 4에 도시된 공압 배출부의 배치 상태의 다른 예를 나타내는 도면,
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공압 배출부의 구조를 나타내는 단면도,
도 8은 도 7에 도시된 공압 배출부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면.

본 발명의 상기 및 그 밖의 목적과 새로운 특징은 본 명세서의 기술 및 첨부 도면에 의해 더욱 명확하게 될 것이다.

본원에서 사용하는 용어 "공압"은 렌즈를 향해 배출되는 압축된 공기를 의미하며, "렌즈의 세척"은 예를 들어 카메라가 부착된 로봇에서의 작업 도중 이물질 등이 렌즈에 부착되는 것을 제거 또는 방지하는 것을 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 도면에 따라서 설명한다.

도 1은 본 발명의 카메라 렌즈 자동 세척 장치가 적용되는 카메라 하우징의 사진이고, 도 2는 본 발명의 카메라 렌즈 자동 세척 장치의 구성 블록도이다.

본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 예를 들어 로봇 등에 장착되는 비전 카메라의 하우징(100)을 구성하는 블랭킷(30)에 마련된 카메라(20)의 렌즈(10)를 세척하기 위해 마련되며, 상기 렌즈(10)를 자동으로 세척하는 세척 모듈을 포함한다.

즉, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치는 촬영 또는 감시 장치에 장착된 카메라의 렌즈(10) 부분을 자동으로 세척하는 장치로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 알루미늄 또는 스테인리스로 이루어지고, 상기 하우징(100) 내에서 카메라를 유지시키는 블랭킷(30) 및 상기 블랭킷(30)에 장착되고, 상기 렌즈(10)를 자동으로 세척하는 세척 모듈을 포함한다.

상기 세척 모듈은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 블랭킷(30)에 마련된 공압 배출부(40), 상기 공압 배출부(40)로 공압을 공급하는 공압 공급 부재, 상기 공압 공급 부재를 제어하는 제어부(80)를 포함하고, 상기 공압 공급 부재는 공압 상태를 유지하는 공압 탱크(70), 상기 공압 배출부(40)에 연결된 공압관(50), 상기 공압 탱크(70)에서 상기 공압관(50)으로 공압을 공급 또는 차단하는 솔레노이드밸브(60)를 포함한다.

상기 제어부(80)는 미리 정해진 조건, 즉 미리 정해진 시간 간격으로 렌즈(10)를 향해 공압을 배출하도록 솔레노이드밸브(60)를 제어하며, 공압 탱크(70) 내의 압력 상태 및 공압 상태도 제어한다. 이를 위해 상기 제어부(80)는 마이크로프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 이와 같은 솔레노이드밸브(60) 및 제어부(80)에는 전원부(미 도시)에 의해 필요한 전원이 공급될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에서는 카메라(20)의 작동 상태 등에 따라 미리 정해진 시간 간격, 예를 들어 제어부(80)에 의해 1분 간격으로 솔레노이드밸브(60)의 개폐를 자동으로 제어하는 것에 의해 카메라(20)의 렌즈(10)에 이물질이 묻지 않는 최적의 상태로 유지할 수 있다.

다음에 본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치에 적용되는 공압 배출부의 구조에 대해 도 3 내지 도 8에 따라 설명한다.

도 3은 도 2에 도시된 블랭킷의 내부 상태를 설명하기 위한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 공압 배출부의 구조를 나타내는 단면도이며, 도 5는 도 4에 도시된 공압 배출부의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.

본 발명에 따른 공압 배출부(40)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 블랭킷(30)의 내부에서 렌즈(10)를 향한 공압을 배출하는 다수의 배출구로 마련될 수 있다. 도 3 및 도 4에서는 4개의 배출구가 90도 간격으로 마련된 구조를 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고 3개 미만 또는 5개 이상으로 배출구가 마련될 수도 있다.

즉, 상기 공압 배출부(40)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(10)를 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구가 마련된다. 따라서, 다수의 배출구에서 배출되는 공압은 도 5의 화살표로 나타낸 바와 같이, 렌즈(10)를 향해 배출되므로, 렌즈(10)에 부착되는 이물질을 용이하게 제거할 수 있다.

또 본 발명에 따른 공압 배출부는 도 6에 도시된 바와 같은 구조로 마련될 수도 있다. 도 6은 도 4에 도시된 공압 배출부의 배치 상태의 다른 예를 나타내는 도면 이다.

즉, 본 발명에 따른 공압 배출부(40)에는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(10)의 주변을 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구를 마련할 수도 있다. 즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 공압 배출구(40)가 렌즈(10)의 주변을 향해 공압을 배출하도록 마련하므로, 예를 들어 로봇의 작업 도중에 이물질이 렌즈(10)를 향해 접근하는 것을 차단할 수 있다. 따라서, 렌즈(10)는 카메라(20)가 마련된 초기 상태로 유지될 수 있다. 또 도 5에 도시된 바와 같이 렌즈(10)를 향해 배출되는 구조에서 공압에 의한 렌즈(10)의 손상을 방지할 수도 있다.

다음에 공압 배출부(40)의 또 다른 구조에 대해 도 7 및 도 8에 따라 설명한다.

도 7은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 공압 배출부의 구조를 나타내는 단면도이고, 도 8은 도 7에 도시된 공압 배출구의 배치 상태의 일 예를 나타내는 도면이다.

상기 공압 배출부(40)에는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 렌즈(10)를 향해 공압을 배출하는 하나의 배출구가 마련되고, 상기 하우징(100)에는 상기 배출구에서 배출된 공압을 배기하는 배기구(101)가 마련된다.

즉, 공압 배출부(40)가 블랭킷(30)의 내주에 따라 원호 형상으로 이루어진다. 이에 따라 렌즈(10)의 상부의 원호 방향으로 공압이 배출되므로, 이물질의 제거가 렌즈(10)의 상부에서 하부로 이루어지고, 제거된 이물질은 하우징(100)의 상부에 마련된 배기구(101)로 배출되어 하우징(100) 내의 이물질도 제거할 수도 있다.

또 도 8에 도시된 구조에서는 배기구(101)가 하우징(100)의 상부에 마련된 구조를 나타내었지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 하우징(100)의 측면 또는 바닥 부분에 마련될 수도 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.

본 발명에 따른 카메라 렌즈 자동 세척 장치를 사용하는 것에 의해 렌즈의 손상없이 렌즈를 주기적으로 또한 자동으로 세척할 수 있다.

10 : 렌즈
20 : 카메라
30 : 블랭킷
40 : 공기 배출부

Claims (5)

1. 촬영 또는 감시 장치에 장착된 카메라의 렌즈 부분을 자동으로 세척하는 장치로서,
   알루미늄 또는 스테인리스로 이루어지고, 하우징 내에서 상기 카메라를 유지시키는 블랭킷 및
   상기 블랭킷에 장착되고, 상기 렌즈를 자동으로 세척하는 세척 모듈을 포함하고,
   상기 세척 모듈은 상기 블랭킷에 마련된 공압 배출부, 상기 공압 배출부로 공압을 공급하는 공압 공급 부재, 상기 공압 공급 부재를 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 공압 배출부에서는 미리 정해진 시간 간격으로 공압을 배출하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치.
2. 제1항에서,
   상기 공압 공급 부재는 공압 상태를 유지하는 공압 탱크, 상기 공압 배출부에 연결된 공압관, 상기 공압 탱크에서 상기 공압관으로 공압을 공급 또는 차단하는 솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치.
3. 제1항에서,
   상기 공압 배출부에는 상기 렌즈를 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구가 마련된 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치.
4. 제1항에서,
   상기 공압 배출부에는 상기 렌즈의 주변을 향해 공압을 배출하는 다수의 배출구가 마련된 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치.
5. 제1항에서,
   상기 공압 배출부에는 상기 렌즈를 향해 공압을 배출하는 배출구가 마련되고, 상기 하우징에는 상기 배출구에서 배출된 공압을 배기하는 배기구가 마련된 것을 특징으로 하는 카메라 렌즈 자동 세척 장치.
   

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