KR100690269B1 - Scanner for a bottom of a cubic body and data processing method for fabricating an insole using the same - Google Patents

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    • A43D1/02Foot-measuring devices
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Abstract

입체물의 저부 스캐너 및 이를 이용한 인솔 제조용 데이터 처리 방법을 개시한다. 개시된 스캐너는 본체 프레임을 포함한다. 본체 프레임의 상부면에 입체물이 재치되는 투명 재치대가 설치된다. 투명 재치대의 연직 하부인 본체 프레임의 저면에 입체물의 저부가 투영되는 투영경이 배치된다. 투영경에는 슬라이더가 연결되고, 슬라이더는 본체 프레임에 수평 이동 가능하게 연결된다. 슬라이더는 수평 이동 장치에 연결되어 투영경과 함께 수평 이동된다. 투명 재치대의 양측을 넘어선 슬라이더의 양측부에 하부로부터 경사지게 투명 재치대로 레이저 빔을 조사하는 한 쌍의 레이저 조사기가 장착된다. 입체물의 저부는 각 레이저 빔에 의해 스캐닝되어 투영경에 투영되고, 이 투영된 화상을 촬영하는 카메라가 본체 프레임의 상부면 일측에 설치된다.A bottom scanner of a three-dimensional object and a data processing method for manufacturing an insole using the same are disclosed. The disclosed scanner includes a body frame. The transparent mounting table on which the three-dimensional object is placed on the upper surface of the main frame is installed. The projection mirror on which the bottom of the three-dimensional object is projected is disposed on the bottom of the main body frame that is the vertical lower portion of the transparent mounting table. A slider is connected to the projection mirror, and the slider is connected to the main frame so as to be horizontally movable. The slider is connected to the horizontal moving device and moved horizontally with the projection mirror. A pair of laser irradiators which irradiate a laser beam with a transparent mounting part obliquely from the lower part is attached to both sides of the slider beyond both sides of a transparent mounting stand. The bottom of the three-dimensional object is scanned by each laser beam and projected onto the projection mirror, and a camera for photographing the projected image is provided on one side of the upper surface of the main frame.

Description

입체물의 저부 스캐너 및 이를 이용한 인솔 제조용 데이터 처리 방법{SCANNER FOR A BOTTOM OF A CUBIC BODY AND DATA PROCESSING METHOD FOR FABRICATING AN INSOLE USING THE SAME}SCANNER FOR A BOTTOM OF A CUBIC BODY AND DATA PROCESSING METHOD FOR FABRICATING AN INSOLE USING THE SAME}

도 1은 일반적인 신발의 구조를 나타낸 도면.1 is a view showing the structure of a typical shoe.

도 2는 본 발명에 따른 스캐너의 외관을 나타낸 사시도.2 is a perspective view showing the appearance of a scanner according to the present invention;

도 3은 도 2의 스캐너에서 외장을 제거하여 스캐너의 내부 구조를 나타낸 사시도.3 is a perspective view showing the internal structure of the scanner by removing the exterior from the scanner of FIG.

도 4는 각 구성요소들의 배치 관계를 명확하게 나타내기 위한 스캐너의 평면도.4 is a plan view of a scanner for clearly showing a disposition relationship of each component;

도 5는 본 발명에 따른 스캐너를 이용해서 인솔을 제조하기 위한 데이터 처리 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도.5 is a flowchart sequentially illustrating a data processing method for manufacturing an insole using a scanner according to the present invention.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 --Explanation of symbols for the main parts of the drawings-

20 : 본체 프레임 30 : 투명 재치대20: body frame 30: transparent mounting table

40 : 투영경 50 : 모터40: projection mirror 50: motor

51 : 벨트 60 : 슬라이더51: belt 60: slider

70,71 : 레이저 조사기 80 : 카메라70,71: laser irradiator 80: camera

본 발명은 입체물의 저부 스캐너 및 이를 이용한 인솔 제조용 데이터 처리 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 굴곡진 형상을 갖는 사람의 발바닥과 같은 입체물의 저부를 스캐닝하는 스캐너와, 이 스캐너에서 얻어진 데이터들을 이용해서 신발의 인솔을 인체 공학적으로 제조하기 위해 데이터를 처리하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a bottom scanner of a three-dimensional object, and a data processing method for manufacturing an insole using the same. A method of processing data to ergonomically manufacture shoe insoles.

일반적으로, 스캐너는 문서나 그림 등이 재치되는 평면 유리판 하부에 CCD 카메라와 광원이 설치된 구조로 이루어져 있다. 이러한 스캐너는 CCD 카메라가 수평 이동하는 것에 의해, 문서나 그림을 스캐닝하게 된다.In general, a scanner has a structure in which a CCD camera and a light source are installed under a flat glass plate on which documents or pictures are placed. Such a scanner scans a document or a picture by moving the CCD camera horizontally.

상기와 같은 2차원형 스캐너에 대한 기술의 진보로, 레이저를 이용해서 입체물을 스캐닝하는 3차원형 스캐너가 개발되었다. 이러한 3차원형 스캐너는 최근에 여러 분야에 응용되고 있는 실정인데, 그 중의 한 분야가 신발의 인솔을 3차원형 스캐너를 이용해서 제조하는 것이다.With the advances in the technology of the two-dimensional scanner as described above, a three-dimensional scanner for scanning a three-dimensional object using a laser has been developed. Such a three-dimensional scanner has recently been applied to various fields, one of which is to manufacture the shoe insole using a three-dimensional scanner.

도 1에는 일반적인 신발의 구조가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 지면에 닿게 되는 아웃솔(3:outsole)과, 아웃솔(3)의 표면에 부착된 인솔(2), 및 인솔(2)과 아웃솔(3)의 외곽에 연결되어 발 전체를 둘러싸는 외피(1)로 이루어져 있다. 외피(1)와 인솔(2) 및 아웃솔(3)은 별도로 제작된 후, 봉합 공정을 통해서 신발 구조를 이루게 된다.Figure 1 shows the structure of a typical shoe. As shown in Figure 1, the outsole (3: outsole) that is in contact with the ground, the insole (2) attached to the surface of the outsole (3), and the foot connected to the outside of the insole (2) and the outsole (3) It consists of an outer shell (1) surrounding the whole. Outer shell (1) and insole (2) and the outsole (3) is made separately, and forms a shoe structure through a sewing process.

특히, 인솔(2)은 사람의 발바닥과 맞대어지는 부분으로서, 인솔(2)이 갖는 형상에 따라 보행자의 발바닥에 인가되는 압력 분포가 결정된다. 따라서, 보행시에, 발바닥에 인가되는 압력이 발바닥의 소정 부위에 집중되지 않고 전체적으로 분포되도록 하는 기능을 인솔(2)이 가져야만, 보행자가 발의 피로를 최대한 덜 느끼게 된다.In particular, the insole 2 is a portion facing the sole of the person, and the pressure distribution applied to the sole of the pedestrian is determined according to the shape of the insole 2. Therefore, when walking, the insole 2 should have the function of causing the pressure applied to the sole to be distributed as a whole without being concentrated on a predetermined part of the sole, so that the pedestrian feels the fatigue of the foot as little as possible.

그런데, 현재 시중에서 판매되고 있는 각종 신발의 인솔은 한국인의 표준 족상에 따라 치수별로 제작되고 있다. 그러나, 사람의 족상은 개인별로 상이하기 때문에, 자신의 족상과 정확하게 부합하는 인솔을 갖는 신발을 구입하기가 어려웠다. 따라서, 기존의 인솔을 통해 발바닥에 인가되는 압력 분포 편차는 상당히 클 수 밖에 없었다. 결국, 발바닥의 일부분에만 압력이 집중되므로, 보행자가 쉽게 피로를 느끼는 경우가 많았다.By the way, insoles of various shoes currently on the market are manufactured by dimensions according to Korean standard footsteps. However, because the footsteps of a person differ from person to person, it was difficult to purchase shoes with insoles that exactly matched their footsteps. Therefore, the variation in pressure distribution applied to the soles through the existing insoles was inevitably large. As a result, since pressure is concentrated only on a part of the sole, pedestrians often feel tired.

이러한 문제를 해소하기 위해서는, 자신의 족상에 맞는 인솔을 비롯한 신발 전체를 특별 제작해야 하는데, 특별 제작에는 과다한 비용이 요구된다. 그러므로, 자신의 족상과 정확하게 부합하는 신발을 특별 제작하는 것은 일반 서민들에게는 현실적으로 무리가 있다.In order to solve this problem, it is necessary to specially manufacture the entire shoe including an insole suitable for one's foot, and special production requires excessive cost. Therefore, it is not practical for ordinary people to make special shoes that exactly match their footsteps.

본 발명은 상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 자신의 족상과 정확하게 부합하는 인솔 제작용 데이터를 얻을 수 있는 입체물의 저부 스캐너를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a three-dimensional bottom scanner capable of obtaining insole fabrication data that exactly matches its own foot.

본 발명의 다른 목적은, 상기된 스캐너로 얻어진 데이터를 이용해서 발바닥에 인가되는 압력 분포의 편차를 최대한 줄일 수 있는 인솔 제조용 데이터 처리 방 법을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a data processing method for insole manufacturing that can minimize the deviation of the pressure distribution applied to the sole using the data obtained with the scanner described above.

상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 스캐너는 본체 프레임을 포함한다. 본체 프레임의 상부면에 입체물이 재치되는 투명 재치대가 설치된다. 투명 재치대의 연직 하부인 본체 프레임의 저면에 입체물의 저부가 투영되는 투영경이 배치된다. 투영경에는 슬라이더가 연결되고, 슬라이더는 본체 프레임에 수평 이동 가능하게 연결된다. 슬라이더는 수평 이동 장치에 연결되어 투영경과 함께 수평 이동된다. 투명 재치대의 양측을 넘어선 슬라이더의 양측부에 하부로부터 경사지게 투명 재치대로 레이저 빔을 조사하는 한 쌍의 레이저 조사기가 장착된다. 입체물의 저부는 각 레이저 빔에 의해 스캐닝되어 투영경에 투영되고, 이 투영된 화상을 촬영하는 카메라가 본체 프레임의 상부면 일측에 설치된다.In order to achieve the above object of the present invention, the scanner according to the present invention includes a main body frame. The transparent mounting table on which the three-dimensional object is placed on the upper surface of the main frame is installed. The projection mirror on which the bottom of the three-dimensional object is projected is disposed on the bottom of the main body frame that is the vertical lower portion of the transparent mounting table. A slider is connected to the projection mirror, and the slider is connected to the main frame so as to be horizontally movable. The slider is connected to the horizontal moving device and moved horizontally with the projection mirror. A pair of laser irradiators which irradiate a laser beam with a transparent mounting part obliquely from the lower part is attached to both sides of the slider beyond both sides of a transparent mounting stand. The bottom of the three-dimensional object is scanned by each laser beam and projected onto the projection mirror, and a camera for photographing the projected image is provided on one side of the upper surface of the main frame.

상기된 구성으로 이루어진 스캐너로 얻어진 데이터를 이용해서 인솔을 제조하기 위한 데이터 처리 방법은 다음과 같은 단계로 이루어진다. 우선, 여러 가지 발바닥의 형상과 대응하는 표준 인솔 데이터 베이스를 구축한다. 그런 다음, 발바닥을 스캐너로 스캐닝하여 발바닥 형상 데이터를 획득한다. 이어서, 여러 표준 인솔 데이터 베이스 중 발바닥 형상 데이터와 가장 근접하는 어느 한 표준 인솔 형상을 선택한다. 그런 다음, 선택된 표준 인솔의 데이터에 따른 형상과 발바닥 데이터 형상을 중첩시켜, 1차로 변형된 인솔 형상 데이터를 획득한다. 이어서, 실제 발바닥에 인가되는 압력 분포를 측정하고, 이 압력 분포 데이터에 따라 1차 변형된 인솔의 형상 데이터를 보정하여, 2차로 변형된 인솔의 형상 데이터를 획득한다. The data processing method for manufacturing the insole using the data obtained with the scanner having the above-described configuration consists of the following steps. First, build a standard insole database that corresponds to the shape of the various soles. The sole is then scanned with a scanner to obtain the sole shape data. Then, one standard insole shape is selected that is closest to the sole shape data among several standard insole databases. Then, the shape of the sole according to the data of the selected standard insole and the shape of the sole data are superimposed to obtain the primary shape of the insole shape. Then, the pressure distribution actually applied to the sole is measured, and the shape data of the primary deformed insole is corrected according to the pressure distribution data, so as to obtain the shape data of the secondary deformed insole.                     

상기된 본 발명의 구성에 의하면, 발바닥과 같은 굴곡진 형상을 갖는 입체물의 저부를 레이저 빔으로 스캐닝하고 이를 카메라로 촬영하므로써, 입체물의 저부에 관한 데이터를 3차원으로 정확하게 획득할 수가 있게 된다. 그리고, 획득한 데이터를 이용해서 실제 압력 분포에 따른 인솔의 데이터를 얻을 수가 있게 되므로, 보행자가 가장 편함을 느낄 수 있는 인솔 제조가 가능해진다.According to the configuration of the present invention described above, by scanning the bottom of a three-dimensional object having a curved shape such as the sole with a laser beam and photographing it with a camera, it is possible to accurately obtain data about the bottom of the three-dimensional object in three dimensions. In addition, since the data of the insole according to the actual pressure distribution can be obtained using the obtained data, it is possible to manufacture the insole that the pedestrian can feel the most comfortable.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체물의 저부 스캐너 및 이를 이용한 인솔 제조용 데이터 처리 방법을 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a bottom scanner of a three-dimensional object and a data processing method for manufacturing insole using the same according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 스캐너의 외관을 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 스캐너에서 외장을 제거하여 스캐너의 내부 구조를 나타낸 사시도이며, 도 4는 각 구성요소들의 배치 관계를 명확하게 나타내기 위한 스캐너의 평면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 스캐너를 이용해서 인솔을 제조하기 위한 데이터 처리 방법을 순차적으로 나타낸 흐름도이다.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the scanner according to the invention, Figure 3 is a perspective view showing the internal structure of the scanner by removing the exterior from the scanner of Figure 2, Figure 4 clearly shows the arrangement relationship of each component 5 is a plan view of a scanner, and FIG. 5 is a flowchart sequentially showing a data processing method for manufacturing an insole using a scanner according to the present invention.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이, 스캐너는 스캐닝된 입체물의 데이터를 처리하는 컴퓨터(90)에 연결된다. 이러한 스캐너는 어느 한 측면부가 대략 삼각형상으로 돌출된 외장(10)을 갖는다. 직사각형의 개구부가 외장(10)의 상부면에 형성되는데, 개구부의 길이 방향은 외장(10)의 돌출부 방향과 일치한다. 사람의 발바닥과 같은 입체물이 재치되는 유리와 같은 투명 재질의 재치대(30)가 개구부에 설치된다. 따라서, 투명 재치대(30)의 길이 방향도 외장(10)의 돌출부 방향과 일치한다.First, as shown in FIG. 2, the scanner is connected to a computer 90 that processes data of the scanned stereoscopic object. Such a scanner has a sheath 10 in which either side portion protrudes in a substantially triangular shape. A rectangular opening is formed in the upper surface of the sheath 10, the longitudinal direction of the opening coincides with the direction of the protrusion of the sheath 10. A mounting table 30 made of a transparent material such as glass on which a three-dimensional object such as a person's sole is placed is provided in the opening. Therefore, the longitudinal direction of the transparent mounting table 30 also coincides with the direction of the protrusion of the sheath 10.

도 3 및 도 4에 외장(10)을 제거한 스캐너의 내부 구조가 도시되어 있다. 도 3 및 도 4를 참조로, 스캐너는 직사각틀 구조의 본체 프레임(20)을 포함한다. 투명 재치대(30)는 본체 프레임(20)의 상부면 중앙에 설치된다. 투명 재치대(30)를 통해 보이는 투영경(40)이 투명 재치대(30)의 연직 하부에 배치된다. 즉, 투명 재치대(30)에 재치된 발바닥이 투영경(40)에 투영된다. 한편, 투명 재치대(30)의 길이 방향을 따라 가이드 레일(21)이 본체 프레임(20)의 저면 중앙에 설치된다. 투영경(40)의 정중앙 밑면 부위가 가이드 레일(21)에 이동 가능하게 연결된다.3 and 4 show the internal structure of the scanner with the sheath 10 removed. 3 and 4, the scanner includes a body frame 20 having a rectangular frame structure. The transparent mounting table 30 is installed at the center of the upper surface of the main frame 20. The projection mirror 40 seen through the transparent mounting table 30 is disposed in the vertical lower portion of the transparent mounting table 30. That is, the sole mounted on the transparent mounting table 30 is projected on the projection mirror 40. On the other hand, the guide rail 21 is provided in the center of the bottom face of the main body frame 20 along the longitudinal direction of the transparent mounting base 30. The central bottom portion of the projection mirror 40 is movably connected to the guide rail 21.

투명 재치대(30)의 길이 방향을 따라 수평 이동하게 되는 슬라이더(60)가 투영경(40)에 연결된다. 슬라이더(60)는 투영경(40)의 이동 방향과 직교하는 방향으로 배치된다. 특히, 슬라이더(60)는 투명 재치대(30)의 폭보다 더 긴 길이를 가져서, 슬라이더(60)의 양측부가 투명 재치대(30) 및 투영경(40)으로부터 양측을 통해 돌출된다.The slider 60 which is horizontally moved along the longitudinal direction of the transparent mounting table 30 is connected to the projection mirror 40. The slider 60 is arranged in the direction orthogonal to the moving direction of the projection mirror 40. In particular, the slider 60 has a length longer than the width of the transparent mounting table 30 so that both sides of the slider 60 protrude through both sides from the transparent mounting table 30 and the projection mirror 40.

슬라이더(60)를 수평 이동시키기 위한 수평 이동 장치가 슬라이더(60)의 일단에 연결된다. 수평 이동 장치는 본체 프레임(20)의 일측 전면에 장착된 모터(50)를 포함한다. 여기서, 전면이란 외장(10)의 돌출 방향을 칭한다. 모터(50)는 연직 하방을 향하는 축을 갖는다. 모터(50)에 의해 무한궤도식으로 작동되는 벨트(51)의 일단이 모터(50)의 축에 연결된다. 벨트(51)의 타단은 모터(50)의 반대측인 본체 프레임(20)의 후면에 설치된 풀리(52)로 회전 가능하게 지지된다. 슬라이더(60)는 벨트(51)에 연결되어, 벨트(51)의 이동 방향으로 같이 이동하게 된다. 물론, 투영경(40)도 슬라이더(60)와 함께 이동하게 된다.A horizontal moving device for horizontally moving the slider 60 is connected to one end of the slider 60. The horizontal moving device includes a motor 50 mounted on one front side of the main body frame 20. Here, the front surface refers to the protruding direction of the exterior 10. The motor 50 has an axis that runs vertically downward. One end of the belt 51, which is operated in a caterpillar manner by the motor 50, is connected to the shaft of the motor 50. The other end of the belt 51 is rotatably supported by a pulley 52 provided on the rear surface of the main body frame 20 on the opposite side of the motor 50. The slider 60 is connected to the belt 51 and moves together in the moving direction of the belt 51. Of course, the projection mirror 40 also moves with the slider 60.

투명 재치대(30)에 재치된 발바닥의 저부를 향해 레이저 빔을 조사하는 한 쌍의 레이저 조사기(70,71)가 슬라이더(60)의 양측부에 설치된다. 투영경(40)에 투 영되는 발바닥의 형상이 각 레이저 조사기(70,71)와 간섭되지 않도록, 각 레이저 조사기(70,71)는 슬라이더(60)의 양단 맨끝에 설치된다. 특히, 각 레이저 조사기(70,71)는 투명 재치대(30)의 밑면으로 레이저 빔을 조사할 수 있도록, 투영경(40)의 표면과 소정의 예각을 이룬다. 즉, 각 레이저 조사기(70,71)는 상부를 향하면서 투영경(40)의 중앙을 향해 소정의 예각으로 기울어지게 배치된다.A pair of laser irradiators 70 and 71 for irradiating a laser beam toward the bottom of the sole placed on the transparent mounting table 30 is provided at both sides of the slider 60. Each laser irradiator 70, 71 is provided at both ends of the slider 60 so that the shape of the sole projected onto the projection mirror 40 does not interfere with the laser irradiators 70, 71. In particular, each laser irradiator 70, 71 forms a predetermined acute angle with the surface of the projection mirror 40 so that the laser beam can be irradiated to the underside of the transparent mounting table 30. That is, each of the laser irradiators 70 and 71 is disposed to be inclined at a predetermined acute angle toward the center of the projection mirror 40 while facing upward.

따라서, 투영경(40)에 투영되는 화상은 레이저 빔으로 스캐닝된 발바닥의 화상이다. 이러한 투영된 화상을 촬영하는 카메라(80)가 본체 프레임(20)의 전면 상부에 설치된다. 카메라(80)는 투영경(40)을 촬영해야 하므로, 본체 프레임(20)의 전면 상부 외측에 하부를 향하면서 경사지게 배치되어 투영경(40)을 향하게 된다. 외장(10)의 돌출부가 필요한 이유가 바로 카메라(80)의 배치 공간을 확보하기 위함이다.Thus, the image projected onto the projection mirror 40 is the image of the sole scanned with the laser beam. A camera 80 for capturing such projected images is installed on the front surface of the main body frame 20. Since the camera 80 needs to photograph the projection mirror 40, the camera 80 is disposed to be inclined downward toward the upper front outer side of the main frame 20 to face the projection mirror 40. The reason why the protrusion of the exterior 10 is needed is to secure an arrangement space of the camera 80.

상기된 컴퓨터(90)가 카메라(80)에 연결되어, 컴퓨터(90)에 입력된 데이터 처리 프로그램이 카메라(80)에서 촬영된 화상 데이터를 처리하므로써, 발바닥을 3차원 형상으로 모니터상에 디스플레이하게 된다.The computer 90 described above is connected to the camera 80 so that the data processing program input to the computer 90 processes the image data captured by the camera 80, thereby displaying the soles on the monitor in a three-dimensional shape. do.

상기와 같은 구성으로 이루어진 스캐너는 본 실시예에서는 인솔 제조를 위해 발바닥을 스캐닝하는 용도로 예시하였다. 그러나, 본 발명의 스캐너가 반드시 발바닥 스캐닝 용도로 국한되는 것은 아니고, 굴곡진 형상을 갖는 입체물 모두에 적용될 수 있음은 물론이다.The scanner having the configuration described above has been exemplified for the purpose of scanning the sole for manufacturing the insole in this embodiment. However, the scanner of the present invention is not necessarily limited to the sole scanning application, but can be applied to all three-dimensional objects having a curved shape.

다만, 본 발명의 스캐너는 신발의 인솔 제조를 위해 창안된 것이므로, 이하에서는 본 발명의 스캐너를 이용해서 인솔 제조를 위해 데이터를 처리하는 방법을 도 5를 참고로 하여 상세히 설명한다.However, since the scanner of the present invention was invented for manufacturing insoles of shoes, a method of processing data for insole manufacturing using the scanner of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 5.

도 5에 도시된 바와 같이, 단계 ST1에서, 여러 가지 형상을 갖는 표준 인솔에 관한 데이터 베이스를 구축한다. 표준 인솔의 데이터 베이스라 함은 여러 가지 치수의 신발에 채용된 실제의 각 인솔을 본 발명에 따른 스캐너로 스캐닝하여 획득한 데이터들을 말한다. 이러한 표준 인솔의 데이터들을 통해 모니터상에 디스플레이된 표준 인솔 형상들은 사람들의 각 발바닥 형상과 대응하는 형상을 갖지는 못한다. As shown in Fig. 5, in step ST1, a database of standard insoles having various shapes is constructed. The standard insole database refers to data obtained by scanning the actual insoles employed in shoes of various dimensions with the scanner according to the present invention. The standard insole shapes displayed on the monitor through the data of these standard insoles do not have a shape corresponding to each person's sole shape.

이러한 조건하에서, 단계 ST2에서와 같이, 상기된 본 발명의 스캐너를 이용해서 실제의 발바닥을 스캐닝하여 3차원 형상 데이터를 획득한다. Under these conditions, as in step ST2, the actual foot is scanned using the scanner of the present invention described above to obtain three-dimensional shape data.

이를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 발바닥을 투명 재치대(30)상에 올려 놓고, 모터(50)를 구동시킨다. 그러면, 벨트(51)의 이동에 의해, 슬라이더(60)와 투영경(40) 및 레이저 조사기(70,71)가 함께 이동된다. 이러한 이동 동작 중에, 레이저 조사기(70,71)로부터 레이저 빔이 투명 재치대(30)의 밑면으로 조사된다.This will be described in more detail as follows. The sole is placed on the transparent mounting table 30 to drive the motor 50. Then, by the movement of the belt 51, the slider 60, the projection mirror 40, and the laser irradiator 70, 71 move together. During this movement operation, the laser beam is irradiated from the laser irradiators 70 and 71 onto the underside of the transparent mounting table 30.

레이저가 조사된 발바닥 화상은 그대로 투영경(40)에 투영되고, 이 투영된 화상을 카메라(80)가 촬영하게 된다. 카메라(80)에서 촬영된 3차원 영상이 컴퓨터(90)로 전송되어, 모니터상에 발바닥의 3차원 형상이 그대로 디스플레이된다.The sole image irradiated with the laser is projected onto the projection mirror 40 as it is, and the camera 80 photographs the projected image. The three-dimensional image captured by the camera 80 is transmitted to the computer 90, and the three-dimensional shape of the sole is displayed on the monitor as it is.

그런 다음, 단계 ST3에서, 획득한 발바닥 형상 데이터와 가장 근접하는 형상을 갖는 표준 인솔 형상을 선택한다. 이러한 선택 작업은 발바닥 형상 데이터와 표 준 인솔 형상 데이터를 비교하는 프로그램에 의해 자동적으로 수행되어, 최적의 표준 인솔 형상이 선택된다.Then, in step ST3, a standard insole shape having a shape closest to the obtained sole shape data is selected. This selection is done automatically by a program that compares the sole shape data with the standard insole shape data, so that the optimal standard insole shape is selected.

상기와 같이 표준 인솔 형상이 선택되면, 단계 ST4에서, 발바닥 형상을 선택된 표준 인솔 형상에 중첩시킨다. 즉, 이러한 중첩 작업은, 실제의 발바닥 형상을 그대로 인솔 형상으로 가공하여 인솔로 사용할 수는 없고 한편 표준 인솔 형상은 각 개인의 발바닥 형상과 차이가 있으므로, 그 차이 정도의 수치를 최적으로 보정하기 위한 것이다. If the standard insole shape is selected as above, in step ST4, the sole shape is superimposed on the selected standard insole shape. In other words, this overlapping operation can not be used as insoles by processing the actual sole shape into the insole shape, while the standard insole shape is different from the sole shape of each individual. will be.

한 예로서, 발뒤꿈치 부분이 보통 사람보다 밑으로 더 돌출된 사람이라면, 보행시에 표준 인솔로는 보통 사람보다 발뒤꿈치에 매우 심한 압박을 받을 것이다. 그러나, 상기된 바와 같은 중첩 작업을 거치면, 실제의 발바닥 형상에 의해 표준 인솔 형상의 발뒤꿈치 부분이 더 밑으로 처지는 형상으로 변형된다. 그러므로, 보행시에, 발뒤꿈치에 가해지는 압박이 휠씬 줄어들 것이다.As an example, if the heel is more protruding below the average person, the standard insole will be much more pressured on the heel than the average person when walking. However, through the overlapping operation as described above, the heel portion of the standard insole shape is deformed further down by the actual sole shape. Therefore, when walking, the pressure on the heel will be much reduced.

상기와 같은 중첩 동작으로, 단계 ST5에서 1차로 변형된 인솔의 형상 데이터를 획득하게 된다.By the overlapping operation as described above, shape data of the insole that is primarily deformed in step ST5 is obtained.

여기까지의 단계를 거친 인솔 데이터를 공작 기계에 입력하여, 공작 기계가 입력된 데이터에 따라 인솔을 가공할 수도 있다. 이와 같은 인솔은 각 개인의 발바닥 형상과 대응하는 최적의 조건하에서 제조된 것이므로, 기존의 인솔보다 본 발명에 따른 방법을 제조된 인솔을 착용한 보행자가 느끼는 편안함은 크게 향상될 수 있을 것이다.The insole data that has passed the steps up to this point may be input to the machine tool, and the machine tool may process the insole according to the input data. Since the insole is manufactured under the optimum conditions corresponding to the sole shape of each individual, the comfort of the pedestrian wearing the insole manufactured by the method according to the present invention can be greatly improved than the conventional insole.

그러나, 본 발명에서는 여기에 부가하여, 다음과 같은 공정들을 추가로 실시 할 수도 있다.However, in the present invention, the following steps may be further performed.

계속 도 5를 참조하여, 단계 ST6과 같이, 발바닥에 인가되는 압력 분포를 측정한다. 실제로 발바닥에 인가되는 압력 분포를 측정하는 이유는, 비록 거의 동일한 발바닥 형상을 가진 사람들이어도, 사람보다 걷는 습관이 상이해서, 발바닥의 각 부분마다 인가되는 압력이 다르기 때문이다. 한 예로, 거의 동일한 발바닥 형상을 가진 사람들이지만, 발바닥 앞쪽에 힘을 주면서 걷는 습관을 갖는 사람도 있고 반면에 상기와는 정반대의 습관을 갖는 사람도 있을 것이다.5, the pressure distribution applied to the sole is measured as in step ST6. The reason for actually measuring the pressure distribution applied to the sole is that even though people with almost the same sole shape have different walking habits than humans, the pressure applied to each part of the sole is different. For example, some people have almost the same sole shape, but some people have a habit of walking with power in front of the sole, while others have the opposite habit.

이러한 점을 고려해서 발바닥 압력 분포를 측정한 후, 단계 ST7에서와 같이, 1차 변형된 인솔의 형상을 압력 분포 데이터에 따라 보정하는 작업을 실시한다. 이러한 보정 작업이 완료되면, 단계 ST8과 같이 2차 변형된 인솔의 형상 데이터가 획득된다.In consideration of this point, after the sole pressure distribution is measured, as in step ST7, the operation of correcting the shape of the primary deformed insole is performed according to the pressure distribution data. When this correction operation is completed, the shape data of the secondary deformed insole is obtained as in step ST8.

이러한 2차 변형된 인솔의 형상 데이터를 공작 기계에 입력하는 단계 ST9를 실시하면, 공작 기계는 입력된 데이터에 따라 각 개인에게 맞는 최적의 형상을 갖는 인솔을 가공하게 된다.When the step ST9 of inputting the shape data of the secondary deformed insole to the machine tool is performed, the machine tool processes the insole having an optimal shape for each individual according to the input data.

전술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 발바닥과 같은 굴곡진 형상을 갖는 입체물의 저부를 정확하게 스캐닝할 수가 있게 되므로, 이러한 스캐닝을 통해 얻어진 정확한 데이터를 여러 가지 용도로 적극 활용할 수가 있게 된다.As described above, according to the present invention, since it is possible to accurately scan the bottom of a three-dimensional object having a curved shape such as the sole of the foot, the accurate data obtained through such scanning can be actively utilized for various purposes.

특히, 인솔 제조용으로 사용할 경우에는, 각 개인에게 맞은 최적의 형상을 갖는 인솔을 제작할 수가 있게 되므로, 보행자가 느끼는 피로를 완화시킬 수가 있 게 된다.In particular, when used for insole manufacturing, it is possible to manufacture an insole having an optimal shape for each individual, it is possible to reduce the fatigue that pedestrians feel.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 입체물의 저부 스캐너 및 이를 이용한 인솔 제조용 데이터 처리 방법에 대해서 설명 및 도시하였으나 본 발명은 전술한 실시예에 의해 한정되지 않고 하기의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the above, the bottom scanner of the three-dimensional object according to a preferred embodiment of the present invention and a data processing method for manufacturing an insole using the same have been described and illustrated, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and is claimed in the following claims. Without departing from the gist of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various changes may be made.

Claims (8)

본체 프레임;Body frame; 상기 본체 프레임의 상부면에 설치되어, 입체물의 저부가 재치되는 투명 재치대;A transparent mounting table installed on an upper surface of the main body frame to mount a bottom of a three-dimensional object; 상기 투명 재치대의 연직 하부인 본체 프레임의 저면에 배치되어, 상기 투명 재치대에 재치된 입체물의 저부를 투영하는 투영경;A projection mirror disposed on a bottom surface of a main body frame that is a vertical lower portion of the transparent mounting table to project a bottom of a three-dimensional object placed on the transparent mounting table; 상기 투영경이 고정된 슬라이더;A slider to which the projection mirror is fixed; 상기 슬라이더를 수평 이동시키는 수평 이동 장치;A horizontal moving device for horizontally moving the slider; 상기 슬라이더에 설치되어, 상기 투명 재치대의 밑면으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 조사기; 및A laser irradiator installed on the slider to irradiate a laser beam to the underside of the transparent mounting table; And 상기 각 레이저 조사기에서 조사된 레이저 빔으로 스캐닝되어 상기 투영경에 투영된 화상을 촬영하는 카메라를 포함하는 입체물의 저부 스캐너.And a camera configured to scan an image projected onto the projection mirror by scanning with the laser beams irradiated from the respective laser irradiators. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 투영경은 본체 프레임의 저면에 설치된 가이드 레일에 이동 가능하게 지지된 것을 특징으로 하는 입체물의 저부 스캐너.And the projection mirror is movably supported by a guide rail provided on the bottom of the main frame. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 수평 이동 장치는The horizontal moving device 상기 본체 프레임에 장착된 모터; 및A motor mounted to the body frame; And 상기 모터에 의해 무한궤도식으로 회전하고, 상기 슬라이더가 고정된 벨트를 포함하는 것을 특징으로 하는 입체물의 저부 스캐너.The bottom scanner of the three-dimensional object, characterized in that it comprises a belt which is rotated in an orbit by the motor, the slider is fixed. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저 조사기는 슬라이더의 양측부에 설치된 한 쌍인 것을 특징으로 하는 입체물의 저부 스캐너.The laser scanner is a bottom scanner of the three-dimensional object, characterized in that the pair is provided on both sides of the slider. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 각 레이저 조사기는 투명 재치대의 밑면으로 레이저 빔을 조사하도록, 상기 투명 재치대의 수평면과 소정의 예각을 이루며 상부를 향해 배치된 것을 특징으로 하는 입체물의 저부 스캐너.Each of the laser irradiator is a bottom scanner of the three-dimensional object, characterized in that arranged to the upper portion at a predetermined acute angle with the horizontal plane of the transparent mounting table to irradiate the laser beam to the bottom of the transparent mounting table. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 카메라는 본체 프레임의 상부 일측면에 상기 투영경을 향해 배치된 것을 특징으로 하는 입체물의 저부 스캐너.The camera is a bottom scanner of the three-dimensional object, characterized in that arranged on the upper side of the main body toward the projection mirror. 복수개의 표준 인솔 데이터 베이스를 구축하는 단계;Establishing a plurality of standard insole databases; 상기 제 1 항 내지 제 6 항에 따른 스캐너로 발바닥을 스캐닝하여, 발바닥 형상에 관한 3차원 형상 데이터를 획득하는 단계;Scanning the sole with the scanner according to claim 1 to obtain three-dimensional shape data relating to the sole shape; 상기 표준 인솔 데이터 베이스의 형상 중 발바닥 형상 데이터와 대응하는 표준 인솔 형상을 선택하는 단계; 및Selecting a standard insole shape corresponding to the sole shape data among the shapes of the standard insole database; And 상기 선택된 표준 인솔 형상에 발바닥 형상을 중첩하여, 상기 중첩에 의해 변형된 인솔의 형상 데이터를 획득하는 단계를 포함하는 인솔 제조용 데이터 처리 방법.Superimposing the sole shape on the selected standard insole shape to obtain shape data of the insole deformed by the overlapping. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 중첩 단계 이후,After the overlapping step, 상기 발바닥의 압력 분포를 측정하는 단계; 및Measuring the pressure distribution of the sole; And 상기 압력 분포 데이터에 따라 상기 변형된 인솔의 형상을 보정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인솔 제조용 데이터 처리 방법.And correcting a shape of the deformed insole according to the pressure distribution data.
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