KR101237526B1 - Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively - Google Patents
Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively Download PDFInfo
- Publication number
- KR101237526B1 KR101237526B1 KR1020100128217A KR20100128217A KR101237526B1 KR 101237526 B1 KR101237526 B1 KR 101237526B1 KR 1020100128217 A KR1020100128217 A KR 1020100128217A KR 20100128217 A KR20100128217 A KR 20100128217A KR 101237526 B1 KR101237526 B1 KR 101237526B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reference marker
- coordinate synchronization
- coordinate
- point
- isosceles triangle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
- A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C13/00—Dental prostheses; Making same
- A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
- A61C13/0006—Production methods
- A61C13/0009—Production methods using a copying machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q35/00—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually
- B23Q35/04—Control systems or devices for copying directly from a pattern or a master model; Devices for use in copying manually using a feeler or the like travelling along the outline of the pattern, model or drawing; Feelers, patterns, or models therefor
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B17/00—Surgical instruments, devices or methods, e.g. tourniquets
- A61B2017/00681—Aspects not otherwise provided for
- A61B2017/00707—Dummies, phantoms; Devices simulating patient or parts of patient
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
고유좌표계를 가진 이종기기 사이의 공간좌표를 동기화시키는 좌표동기화 기구가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 좌표동기화용 기구는 좌표동기화대상물이 재현성 있게 고정되도록 상기 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 이식받을 기기상에 마련된 부분으로서 상기 기기상에서의 좌표를 알고 있는 고정부에 대응하는 구조를 갖는 고정수단을 구비한 기준 플레이트;와, 상기 좌표동기화대상물이 상기 기준 플레이트와 공간적으로 이격되도록 그 상대적 위치를 제한하는 적어도 세 개 이상의 기준마커부;와, 상기 기준마커부가 연결되고, 상기 기준마커부가 상기 기준 플레이트 상에서 정해진 방향으로만 이동가능하도록 제한하는 연결부재; 및 적어도 두 개 이상의 상기 기준마커부를 서로 연동하여 이동시키는 연동기구;를 포함한다.A coordinate synchronization mechanism for synchronizing spatial coordinates between heterogeneous devices having a unique coordinate system is disclosed. The coordinate synchronization mechanism according to an embodiment of the present invention has a structure corresponding to a fixed part that knows coordinates on the device as a part provided on a device to receive the coordinate data of the coordinate synchronization object so that the coordinate synchronization object is reproducibly fixed. A reference plate having a fixing means having a; and at least three reference marker portions for limiting their relative positions such that the coordinate synchronization object is spaced apart from the reference plate; and the reference marker portion is connected to the reference marker. A connection member for limiting the marker portion to be movable only in a predetermined direction on the reference plate; And an interlock mechanism for moving the at least two reference marker parts in association with each other.
Description
본 발명은 좌표동기화용 기구에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기기 좌표계를 따르는 기준원점과 좌표동기화대상물의 좌표데이터로부터 추출되는 목적원점 사이의 위상학적 관계를 매개체와 결합된 좌표동기화대상물 안에 재현가능하게 포함시킴으로써 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 손쉽게 기기의 좌표계로 이식시킬 수 있는 좌표동기화용 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a mechanism for coordinate synchronization, and more particularly, a topological relationship between a reference origin along an instrument coordinate system and an object origin extracted from coordinate data of a coordinate synchronization object to be reproduced in a coordinate synchronization object combined with a medium. The present invention relates to a coordinate synchronization mechanism that can easily insert coordinate data of a coordinate synchronization object into a coordinate system of a device.
CAD/CAM 기술의 발전은 산업 전반에 걸쳐 커다란 혁신을 불러왔으며, CAD/CAM 기술은 비단 생산을 목적으로 하는 산업분야에 국한되지 않고 개개의 환자에 최적화된 보철기구를 제작하는 의학분야에도 확산되고 있다.Advances in CAD / CAM technology have led to significant innovations throughout the industry, and CAD / CAM technology is not only limited to industries that are intended for production, but also to the medical field of manufacturing prosthetics optimized for individual patients. have.
치과분야에서도 CAD/CAM 기술이 발전함에 따라 이의 활용이 주된 관심으로 떠오르고 있는데, 이를 위해서는 필연적으로 구강내 인상모델의 3차원 스캐닝이 필수적이다. 이와 같이 영상을 통한 설계 및 가공은 정밀도와 효율면에서 유리할 뿐만 아니라 피시술자의 내원 회수를 줄이는 등 그 편의성이 종래 방식에 비해 월등히 향상되기 때문에 널리 보급될 것이라 예상된다.In the dental field, as CAD / CAM technology is developed, its use is emerging as a major concern. For this purpose, 3D scanning of an intraoral impression model is indispensable. As described above, the design and processing through the image are not only advantageous in terms of precision and efficiency, but also because the convenience is greatly improved compared to the conventional method, such as reducing the number of visits by the subject.
그런데 구강내 조직 또는 구강내 인상모델을 3차원 스캐닝하여 얻은 영상을 바탕으로 컴퓨터상에서 설계한 가공데이터(가공벡터)를 그대로 인상모델에 적용하기 위해서는 반드시 영상의 좌표데이터를 가공장치의 좌표계에 동기화시키는 과정이 수반되어야 한다.However, in order to apply the processed data (processing vector) designed on a computer based on the image obtained by 3D scanning of the intraoral tissue or the intraoral impression model, the coordinate data of the image must be synchronized with the coordinate system of the processing apparatus. The process must be involved.
종래에는 이러한 좌표동기화라는 목적을 달성하기 위한 일환으로 스캐닝 장치와 가공장치를 일체화시켜 하나의 좌표계를 공유하도록 만들기도 하였다. 그러나 이러한 방법은 전용장비로서의 가치만이 있기 때문에 범용성과 호환성은 전혀 기대할 수 없고, 장비마저도 고가를 형성하기 때문에 널리 보급되기에는 태생적인 한계가 있다.In the related art, in order to achieve the object of coordinate synchronization, a scanning system and a processing device are integrated to make one coordinate system share. However, since these methods have value only as dedicated equipment, they cannot be expected to be universal and compatible at all, and since equipment is expensive, there are limitations inherent in widespread use.
한편 다른 대안으로는 가공장치 좌표계와 스캐닝 장치 좌표계 사이의 관계를 미리 알고 있다는 전제 하에, 가공대상물을 특정 위치에 놓고 스캐닝을 함으로써 스캐닝 장치에 대한 가공대상물의 좌표데이터를 가공장치의 좌표계로 이식하기도 하였다. 그러나 이런 방법은 필수적으로 가공장치 좌표계와 스캐닝 장치 좌표계 사이의 관계를 미리 알고 있어야 한다는 제약이 따르고, 가공장치와 스캐닝 장치 중 어느 하나라도 변경되면 좌표계 변환을 처음부터 다시 설정해야만 한다는 단점이 있다. 즉 이러한 방법 역시 범용성과 호환성에 한계를 가진다는 것은 마찬가지다.On the other hand, on the other hand, on the premise that the relationship between the processing device coordinate system and the scanning device coordinate system is known in advance, the coordinate data of the processing object for the scanning device may be implanted into the coordinate system of the processing device by scanning the workpiece at a specific position. . However, this method is limited in that the relationship between the processing machine coordinate system and the scanning device coordinate system must be known in advance, and if any one of the processing device and the scanning device is changed, the coordinate system transformation must be set again from the beginning. In other words, these methods also have limitations in versatility and compatibility.
한편 가공대상물의 좌표데이터를 정의하는 좌표계와는 전혀 연관성이 없는 독립된 좌표계로 위 좌표데이터를 이식시키는 것은 비단 가공에만 국한되는 것은 아니다. 이를 테면, 좌표데이터가 취득된 대상물을 다른 장치로 이송하였을 경우 이송된 대상물의 좌표데이터를 이 장치의 좌표계로 이식할 필요가 있는 것이다.On the other hand, the transplantation of the above coordinate data into an independent coordinate system that has no relation to the coordinate system defining the coordinate data of the object is not limited to only machining. For example, when the object obtained from the coordinate data is transferred to another device, it is necessary to transplant the coordinate data of the transferred object into the coordinate system of the device.
따라서 후술될 본 발명의 일 적용분야로서 예시된 치과분야만이 아니라 고유좌표계를 가진 이종기기 사이의 공간좌표를 동기화시킬 필요가 있는 경우는 매우 다양하게 존재한다. 그러나 아직까지는 범용성과 호환성을 두루 가지면서 효율성 또한 높은 좌표동기화 방법 및 이를 구현할 기구장치는 소개되고 있지 않으므로, 이에 대한 개발이 시급한 실정이다.Therefore, there is a wide variety of cases where it is necessary to synchronize the spatial coordinates between heterogeneous devices having a unique coordinate system as well as the dental field illustrated as an application of the present invention to be described later. However, since the coordinate synchronization method and the device for implementing the same have not been introduced yet, which are both versatility and compatibility, it is urgent to develop them.
따라서 본 발명은 고유좌표계를 가진 이종기기 사이의 공간좌표를 효율적으로 동기화시킬 수 있는 좌표동기화용 기구로서, 범용성과 호환성을 두루 가져 다양한 분야에 적용될 수 있는 신규한 좌표동기화용 기구를 제공하는 것에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is a coordinate synchronization mechanism that can efficiently synchronize spatial coordinates between dissimilar devices having a unique coordinate system, and provides a novel coordinate synchronization mechanism that can be applied to various fields with universality and compatibility. There is a purpose.
본 발명에 따른 좌표동기화용 기구는, 좌표동기화대상물이 재현성 있게 고정되도록 상기 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 이식받을 기기상에 마련된 부분으로서 상기 기기상에서의 좌표를 알고 있는 고정부에 대응하는 구조를 갖는 고정수단을 구비한 기준 플레이트;와, 상기 좌표동기화대상물이 상기 기준 플레이트와 공간적으로 이격되도록 그 상대적 위치를 제한하는 적어도 세 개 이상의 기준마커부;와, 상기 기준마커부가 연결되고, 상기 기준마커부가 상기 기준 플레이트 상에서 정해진 방향으로만 이동가능하도록 제한하는 연결부재; 및 적어도 두 개 이상의 상기 기준마커부를 서로 연동하여 이동시키는 연동기구;를 포함한다.The coordinate synchronization mechanism according to the present invention has a structure corresponding to a fixed part that knows coordinates on the device as a part provided on a device to which the coordinate synchronization object is to be implanted so that the coordinate synchronization object is reproducibly fixed. A reference plate having a fixing means; and at least three reference marker parts for limiting their relative positions such that the coordinate synchronization object is spatially spaced from the reference plate; and the reference marker part is connected to the reference marker part. A connection member restricting the movable member to move only in a predetermined direction on the reference plate; And an interlock mechanism for moving the at least two reference marker parts in association with each other.
여기서 상기 기준마커부는 세 개일 수 있으며, 더 나아가 상기 세 개의 기준마커부가 상기 기준 플레이트 상에 설정된 기준평면과 평행한 평면상에서만 이동하는 것이 바람직할 수 있다.Here, the reference marker portion may be three, and furthermore, it may be preferable that the three reference marker portions only move on a plane parallel to the reference plane set on the reference plate.
그리고 상기 세 개의 기준마커부 상에 존재하는 기준점은 이등변삼각형을 이루도록 구성될 수 있다.And the reference point present on the three reference marker portion may be configured to form an isosceles triangle.
이 경우 상기 연결부재는 상기 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부가 상기 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점(一點)을 향해서만 이동하도록 제한하고, 나머지 하나의 제3 기준마커부는 상기 수선을 따라서만 이동하도록 제한할 수 있으며, 여기에는 상기 연결부재가 상기 제1/제2 기준마커부들이 상기 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 이동하도록 제한하는 것을 포함한다.In this case, the connecting member restricts the first / second reference markers located at both ends of the isosceles triangle base to move only toward one point on the waterline which bisects the base of the isosceles triangle and the other third reference. The marker part may be restricted to move only along the waterline, and the connecting member may include restricting the first / second reference marker parts to move only along the base of the isosceles triangle.
이에 따라 상기 연동기구는 상기 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부가 상기 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 상기 연결부재 또는 상기 제1/제2 기준마커부를 연동시킨다.Accordingly, the linkage mechanism may be configured such that the first and second reference markers positioned at both ends of the isosceles triangle base move symmetrically with respect to the waterline dividing the isosceles triangle base. Link wealth.
여기서 상기 수선 상의 일점은 상기 이등변삼각형의 수심, 무게중심, 외심 및 내심 중의 어느 하나일 수 있다.Here, one point on the water line may be any one of the depth, center of gravity, outer core and inner core of the isosceles triangle.
한편 본 발명의 제1 실시예에서, 상기 연결부재는 상기 기준평면 상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점(一點)을 향해서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 세 개의 컬럼이고, 상기 세 개의 기준마커부는 상기 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지도록 상기 컬럼에 고정되되 상기 컬럼의 병진이동에 따라 상기 세 개의 기준마커부가 그리는 궤적은 상기 수선상의 일점으로 수렴하고, 상기 연동기구는 세 개의 슬릿이 형성된 원판캠으로서, 상기 슬릿은 상기 원판캠의 중심에 대해 동일한 각도와 방향으로 어긋나 있는 120°등각 슬릿이고, 상기 슬릿이 상기 컬럼의 상단에 돌출 형성된 캠 팔로워에 각각 삽입되어 상기 원판캠이 상기 컬럼에 결합된다.On the other hand, in the first embodiment of the present invention, the connecting member is three columns connected to the reference plate to translate only toward one point on the waterline which bisects the base of the imaginary isosceles triangle on the reference plane. Three reference marker portions are fixed to the column to have the same height with respect to the reference plane, and the trajectory drawn by the three reference marker portions converges to one point on the water line according to the translational movement of the column. A slit formed disc cam, wherein the slit is a 120 ° equiangular slit that is shifted in the same angle and direction with respect to the center of the disc cam, and the slit is inserted into a cam follower formed to protrude from the top of the column. Is bound to the column.
그리고 상기 세 개의 컬럼은 정삼각형의 수심을 향해서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결될 수 있다.And the three columns can be connected to the reference plate to translate only toward the depth of the equilateral triangle.
또한 상기 세 개의 기준마커부 중 제3 기준마커부에 대응하는 기준마커부는 상기 컬럼 상에서 진퇴가능하게 장착될 수 있다.In addition, the reference marker portion corresponding to the third reference marker portion of the three reference marker portion may be mounted on the column to be retractable.
본 발명의 제2 실시예에서, 상기 연결부재는 상기 기준평면 상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 두 개의 컬럼과, 상기 가상의 이등변삼각형 밑변을 이등분하는 수선을 따라서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 하나의 컬럼이고, 상기 세 개의 기준마커부는 상기 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지도록 상기 컬럼에 고정되되 상기 컬럼의 병진이동에 따라 상기 세 개의 기준마커부가 그리는 궤적은 하나의 점으로 수렴하고, 상기 연동기구는 상기 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서 병진이동하는 상기 두 개의 컬럼이 상기 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 연동시킨다.In a second embodiment of the present invention, the connecting member comprises two columns connected to the reference plate so as to translate only along the base of the imaginary isosceles triangle on the reference plane, and to repair the bisecting of the imaginary isosceles triangle base. Therefore, only one column connected to the reference plate to translate, the three reference markers are fixed to the column to have the same height with respect to the reference plane, the three reference markers are drawn in accordance with the translation of the column The trajectory converges to a single point and the linkage interlocks the two columns translating along the base of the imaginary isosceles triangle to move symmetrically with respect to the waterline.
상기 연동기구는 상기 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서 병진이동하는 상기 두 개의 컬럼을 상기 기준 플레이트에 각각 슬라이딩 가능하게 연결하는 로드와, 상기 로드의 말단에 각각 형성된 기어로 이루어진 래크와, 상기 두 개의 래크를 상하로 두고 그 사이에 치합된 피니언으로 이루어질 수 있다.The linkage mechanism includes a rod comprising a rod configured to slidably connect the two columns translating along the base of the virtual isosceles triangle to the reference plate, the gears formed at the ends of the rod, respectively, The rack may be held upside down and engaged with pinions engaged therebetween.
또한 제2 실시예는 상기 세 개의 컬럼의 병진이동을 유도하는 가이드 플레이트로서, 상기 컬럼들의 병진이동 궤적에 대응하는 슬릿이 형성되고, 상기 컬럼들의 상단에 돌출 형성된 돌기가 상기 슬릿에 삽입되어 가이드되며, 상기 기준 플레이트에 바(bar)로 연결되어 고정되는 가이드 플레이트를 더 포함할 수 있다.In addition, the second embodiment is a guide plate for inducing the translation of the three columns, a slit corresponding to the translational trajectory of the columns is formed, a projection protruding on the top of the columns is inserted into the slit guide The guide plate may further include a guide plate fixed to and connected to a bar.
한편 본 발명의 제3 실시예에 따르면, 상기 연결부재는 상기 고정수단을 감싸면서 상기 기준평면 상의 회전축을 중심으로 회동가능하게 상기 기준 플레이트에 연결된 회동 프레임과, 상기 회동 프레임 상에 형성되어 상기 제1/제2/제3 기준마커부의 이동을 가이드하는 기준마커부 서포터로 이루어지고, 상기 제1/제2 기준마커부는 상기 기준마커부 서포터 상에 회전이 자유롭게 고정된 휠에 직선이동만이 가능하도록 삽입되어 있고, 또한 상기 기준마커부 서포터 내면에 형성된 나사산과 나사결합과 상기 휠의 회전에 따라 상기 기준마커부 서포터 상에서 진퇴하되 상기 제1/제2 기준마커부에 대한 나사 방향은 서로 반대이며, 상기 연동기구는 상기 휠의 외면에 형성된 이빨에 끼워지는 홈부를 그 양단에 구비한 바 형상의 핸들이고, 상기 핸들을 상기 이빨에 결합하여 회동시키면 상기 두 개의 휠이 동시에 회전하여 상기 제1/제2 기준마커부가 서로 반대방향으로 동일한 거리만큼 진퇴하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, according to the third embodiment of the present invention, the connecting member is formed on the rotating frame and the rotating frame connected to the reference plate to be rotatable about the rotation axis on the reference plane while surrounding the fixing means It consists of a reference marker portion supporter for guiding the movement of the 1 / second / third reference marker portion, the first / second reference marker portion can be only linear movement to the wheel freely fixed on the reference marker portion supporter And the screw thread formed on the inner surface of the reference marker part supporter and the retracted on the reference marker part supporter according to the rotation of the wheel, and the screw directions with respect to the first / second reference marker part are opposite to each other. The interlock mechanism is a bar-shaped handle having a groove portion at both ends thereof fitted to a tooth formed on an outer surface of the wheel, and the handle is the tooth. When rotated in combination with the two wheels at the same time is characterized in that the first and second reference marker parts are advancing by the same distance in the opposite direction to each other.
또한 상기 기준마커부 서포터 중 적어도 제1/제2 기준마커부에 대한 기준마커부 서포터의 상면은 원호면으로 형성되고, 상기 핸들의 홈부 주변에는 상기 기준마커부 서포터의 상면에 상보하는 원호면이 형성되어, 상기 원호면들 사이의 접촉에 의해 상기 핸들의 회동이 가이드될 수도 있다.In addition, the upper surface of the reference marker portion supporter for at least the first / second reference marker portion of the reference marker portion supporter is formed as an arc surface, the circular surface complementary to the upper surface of the reference marker portion supporter around the groove portion of the handle It may be formed, the rotation of the handle may be guided by the contact between the circular arc surface.
그리고 본 발명의 제4 실시예에 의하면, 상기 연결부재는 상기 고정수단을 감싸면서 상기 기준평면 상의 회전축을 중심으로 회동가능하게 상기 기준 플레이트에 연결된 회동 프레임과, 상기 회동 프레임 상에 형성되어 상기 제1/제2/제3 기준마커부의 이동을 가이드하는 기준마커부 서포터로 이루어지고, 상기 연동기구는 상기 제1/제2 기준마커부의 이동방향에 대해 수직을 이루는 평면상에서 회전가능하도록 상기 회동 프레임에 마련된 수평 서포터 상에 장착된 회전노브 또는 상기 제1/제2 기준마커부의 이동방향에 대해 상하방향으로 수직하게 마련된 수직 서포터를 따라 슬라이딩 가능하게 장착된 슬라이딩체와, 상기 회전노브의 회전중심을 지나는 선상에 대칭을 이루면서 편심된 두 개의 회동축에 회동가능하도록 각각 결합된 링크 또는 상기 슬라이딩체의 이동축에 대해 대칭을 이루면서 이격된 두 개의 회동축에 회동가능하도록 각각 결합된 링크로 이루어지고, 상기 제1/제2 기준마커부의 말단은 상기 링크의 자유단에 회동가능하게 결합된다.And according to the fourth embodiment of the present invention, the connecting member is formed on the rotating frame and the rotating frame connected to the reference plate to be rotatable about the axis of rotation on the reference plane while wrapping the fixing means; And a reference marker part supporter for guiding movement of the first and second reference marker parts, wherein the linkage mechanism is rotatable on a plane perpendicular to the moving direction of the first and second reference marker parts. A sliding body slidably mounted along a vertical supporter provided vertically in a vertical direction with respect to a rotation knob mounted on a horizontal supporter provided in the horizontal supporter or a moving direction of the first / second reference marker unit, and a rotation center of the rotary knob. Links or slabs, each coupled to be rotatable on two eccentric pivots symmetrically on a passing line It comprise a combined link respectively for the dingche movement axis yirumyeonseo symmetry so as to rotate the two rotation shafts spaced apart, said first / second reference terminal portion markers are rotatably coupled to the free end of the link.
여기서 상기 회전노브의 회전중심은 상기 제1/제2 기준마커부를 연결하는 중심선과 동일한 높이에 위치할 수 있다.The rotation center of the rotary knob may be positioned at the same height as the center line connecting the first and second reference markers.
그리고 상기 수평 서포터 또는 상기 슬라이딩체에는 절개홈이 형성되고, 상기 수평 서포터 또는 상기 슬라이딩체에는 상기 절개홈을 가로지르는 나사구멍이 형성되며, 상기 나사구멍에는 헤드가 구비된 나사핀이 결합되어 상기 절개홈 사이의 간극을 조정할 수도 있다.A cutting groove is formed in the horizontal supporter or the sliding member, and a screw hole crossing the cutting groove is formed in the horizontal supporter or the sliding member, and a screw pin having a head is coupled to the screw hole to the cutting hole. The gap between the grooves can also be adjusted.
한편 본 발명의 실시예에서, 상기 기준마커부의 말단은 상기 좌표동기화대상물을 천공하여 고정할 수 있는 첨단부로 형성되고, 상기 첨단부는 원뿔 또는 다각뿔 형상으로서 상기 뿔의 첨점이 기준점으로 정의될 수 있다.On the other hand, in the embodiment of the present invention, the end of the reference marker portion is formed as a tip that can be fixed by puncturing the coordinate synchronization object, the tip portion may be defined as a reference point of the tip of the horn as a cone or polygonal shape.
또는 대안적으로 상기 기준마커부의 말단에 상기 좌표동기화대상물에 결합되는 기준마커를 고정하기 위한 기준마커 홀더가 구비되는 것도 가능하다.Alternatively, a reference marker holder may be provided at the end of the reference marker portion to fix the reference marker coupled to the coordinate synchronization object.
이때 상기 기준마커와 기준마커 홀더는 나사결합으로 고정되고, 상기 기준마커의 상기 좌표동기화대상물에 결합되는 말단에는 회전을 방지하기 위한 절개면이 형성될 수 있다.In this case, the reference marker and the reference marker holder may be fixed by screwing, and an incision surface for preventing rotation may be formed at an end of the reference marker coupled to the coordinate synchronization object.
여기서 기준점을 결정하기 위한 상기 기준마커의 상면 또는 하면은 원을 추출할 수 있는 도형의 형상을 가지며, 상기 기준마커상의 기준점은 상기 원의 중심으로 정의될 수 있다.Here, the upper or lower surface of the reference marker for determining the reference point has a shape of a figure from which a circle can be extracted, and the reference point on the reference marker may be defined as the center of the circle.
또는 상기 기준마커는 상면 또는 하면이 원, 원에 내접하거나 외접하는 다각형 또는 원주의 일부를 포함하는 형상을 가진 음형 또는 양형의 입체물일 수 있다.Alternatively, the reference marker may be a three-dimensional object of a negative or positive shape having a shape including a portion of the upper or lower surface of the circle, a polygon inscribed or circumscribed to the circle or a circumference.
이때 상기 원의 중심은 상기 원의 원주상의 세 점 또는 상기 다각형의 꼭지점에서 선택된 세 개의 점으로 정의되는 원으로부터 추출되는 것이 바람직하다.The center of the circle is preferably extracted from a circle defined by three points on the circumference of the circle or three points selected from the vertices of the polygon.
또는 상기 기준마커는 원뿔 또는 다각뿔의 형상을 가진 음형 또는 양형의 입체물로서, 상기 기준마커상의 기준점은 상기 뿔의 첨점으로 정의되는 것도 가능하다.Alternatively, the reference marker may be a negative or positive solid having a conical or polygonal shape, and the reference point on the reference marker may be defined as a cub of the horn.
또한 상기 기준마커는 구 또는 구면의 형상을 포함한 음형 또는 양형의 입체물로서, 상기 기준마커상의 기준점은 상기 구 또는 구면의 중심으로 정의될 수도 있다.In addition, the reference marker is a negative or positive three-dimensional object including the shape of the sphere or sphere, the reference point on the reference marker may be defined as the center of the sphere or sphere.
본 발명에 따른 좌표동기화용 기구는, 상기 좌표동기화대상물에 재현성 있게 결합되는 좌표동기화매개물이 상기 기준마커부에 의해 상기 기준 플레이트와 공간적으로 이격되도록 그 상대적 위치가 제한될 수도 있다.In the coordinate synchronization mechanism according to the present invention, the relative position may be limited such that the coordinate synchronization medium reproducibly coupled to the coordinate synchronization object is spaced apart from the reference plate by the reference marker unit.
그리고 본 발명의 실시예는 상기 좌표동기화대상물이 구강내 치아 및/또는 치은의 형상을 본뜬 인상모델이고, 상기 좌표동기화매개물은 구내장착물인 경우에 특히 적합하도록 구성될 수 있다.And the embodiment of the present invention is an impression model that the coordinate synchronization object is modeled after the shape of the oral tooth and / or gingiva, the coordinate synchronization medium may be configured to be particularly suitable when the oral attachment.
본 발명의 실시예에 따른 좌표동기화용 기구에 의하면, 좌표동기화대상물 또는 좌표동기화매개물에 기준원점과 목적원점에 대한 상대적인 좌표정보를 매우 효율적으로 포함시킬 수 있고, 이에 따라 좌표동기화대상물의 영상 좌표데이터를 기기의 좌표계로 매우 용이하게 이식할 수 있다는 장점을 가진다.According to the coordinate synchronization mechanism according to an embodiment of the present invention, the coordinate synchronization object or coordinate synchronization medium can include relative coordinate information about the reference origin and the target origin very efficiently, and thus image coordinate data of the coordinate synchronization object Has the advantage that can be very easily ported to the coordinate system of the device.
또한 본 발명의 실시예에 의하면, 기준원점과 목적원점에 대한 상대적인 좌표정보를 포함한 좌표동기화대상물의 영상 좌표데이터를 한 번만 취득하면 좌표동기화에 필요한 모든 정보가 취득되기 때문에, 좌표동기화의 전체 과정이 매우 단순해진다는 이점이 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, if the image coordinate data of the coordinate synchronization object including the coordinate information relative to the reference origin and the target origin only once, all the information necessary for coordinate synchronization is obtained, so that the entire process of coordinate synchronization This has the advantage of being very simple.
도 1은 기준원점 좌표계와 목적원점 좌표계 사이의 관계를 모식적으로 보여주는 도면.
도 2는 세 개의 고정점이 이등변삼각형의 수심 상의 일점을 향하는 벡터를 따라서 이동하는 경우를 기하학적으로 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 좌표동기화용 기구를 도시한 도면.
도 4는 도 3의 좌표동기화용 기구를 사용하는 일련의 과정을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 좌표동기화용 기구를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 좌표동기화용 기구를 도시한 도면.
도 7은 도 6의 좌표동기화용 기구를 사용하는 일련의 과정을 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 좌표동기화용 기구 중 회전식 링크 연동기구가 구비된 실시예를 도시한 도면.
도 9는 도 8의 회전식 링크 연동기구 작동원리를 도해로 설명한 도면.
도 10은 도 8의 회전식 링크 연동기구의 다른 예를 보여주는 도면.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 좌표동기화용 기구 중 승강식 링크 연동기구가 구비된 실시예를 도시한 도면.
도 12는 본 발명의 실시예에 있어서 기준원점 좌표계(R)와 목적원점 좌표계(O)의 실제적인 위상학적 관계를 보여주는 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 적용될 수 있는 다양한 기준마커의 예를 보여주는 사시도.
도 14는 도 13의 기준마커를 좌표동기화매개물 상에 결합시키는 과정의 일례를 보여주는 평면도.1 is a diagram schematically showing a relationship between a reference origin coordinate system and a target origin coordinate system.
FIG. 2 is a geometrical view of a case where three anchor points move along a vector toward one point on the depth of an isosceles triangle; FIG.
3 shows a coordinate synchronization mechanism according to a first embodiment of the present invention.
4 shows a series of processes using the coordinate synchronization mechanism of FIG.
5 shows a coordinate synchronization mechanism according to a second embodiment of the present invention.
6 shows a coordinate synchronization mechanism according to a third embodiment of the present invention.
7 is a view showing a series of processes using the coordinate synchronization mechanism of FIG.
8 is a view showing an embodiment provided with a rotary link interlock mechanism of the coordinate synchronization mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a view illustrating the principle of operation of the rotary link interlock mechanism of FIG.
10 is a view showing another example of the rotary link linkage of FIG.
11 is a view showing an embodiment provided with a lift link interlock mechanism among coordinate synchronization mechanism according to a fourth embodiment of the present invention.
12 is a view showing the actual topological relationship between the reference origin coordinate system (R) and the target origin coordinate system (O) in the embodiment of the present invention.
13 is a perspective view showing an example of various reference markers that can be applied to an embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a plan view illustrating an example of a process of coupling the reference marker of FIG. 13 onto a coordinate synchronization medium. FIG.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시가능한 일 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서 당업자라면 자명하게 이해할 수 있는 공지의 구성에 대한 설명은 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 생략될 것이다. 또한 도면을 참조할 때에는 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등이 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있음을 고려하여야 한다.In the description of one embodiment of the present invention, descriptions of well-known configurations that will be apparent to those skilled in the art will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention. In addition, when referring to the drawings it should be considered that the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
우선 본 발명에 따른 좌표동기화용 기구를 설명하기에 앞서 기기 좌표계를 따르는 기준원점과 좌표동기화대상물의 좌표데이터로부터 추출되는 목적원점 사이의 위상학적 관계를 매개체와 결합된 좌표동기화대상물 안에 재현가능하게 포함시킨다는 것의 의미와, 이러한 과정의 결과로서 어떻게 좌표동기화대상물의 좌표데이터가 손쉽게 기기의 좌표계로 이식될 수 있는지에 대해 설명하기로 한다.First, prior to describing the coordinate synchronization mechanism according to the present invention, the topological relationship between the reference origin along the device coordinate system and the target origin extracted from the coordinate data of the coordinate synchronization object is reproducibly included in the coordinate synchronization object combined with the medium. It will be described as to the meaning of "to make it possible" and how the coordinate data of the coordinate synchronization object can be easily transferred to the coordinate system of the device as a result of this process.
이러한 기본 개념의 이해가 선행되면, 기준원점과 목적원점 사이의 위상학적 관계를 매개체와 결합된 좌표동기화대상물 안에 재현가능하게 포함시키는 과정을 현실적으로 구현시키는 본 발명의 다양한 실시예를 직관적으로 이해하는 것이 가능해질 것이다.
With an understanding of these basic concepts, it is intuitive to understand the various embodiments of the present invention that realistically implement the process of reproducibly including the topological relationship between the reference point and the target point in the coordinate synchronization object associated with the medium. It will be possible.
● 좌표동기화 방법론 Coordinate Synchronization Methodology
기준원점과 목적원점 사이의 위상학적 관계를 매개체와 결합된 좌표동기화대상물 안에 재현가능하게 포함시키는 일련의 과정은 다음과 같다.The process of reproducibly including the topological relationship between the reference point and the target point in the coordinate synchronization object combined with the media is as follows.
설명에 사용되는 용어 중 좌표동기화대상물이란 수치정보 또는 영상정보를 정의하는 좌표데이터가 추출될 것으로 예정된 물체를 말하며, 기기는 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 이식받을 기기를 의미한다.Among the terms used in the description, the coordinate synchronization object refers to an object on which coordinate data defining numerical information or image information is to be extracted, and the device means a device to which the coordinate data of the coordinate synchronization object is to be implanted.
그리고 좌표동기화대상물의 좌표데이터란 좌표동기화대상물에 수치정보 또는 영상정보를 정의하는 데이터로서, 영상정보를 정의하는 데이터는 좌표동기화대상물의 형태를 정의하는 데이터를 말하며, 수치정보를 정의하는 데이터는 좌표동기화대상물상에 표현된 또 다른 좌표정보, 예를 들면 컴퓨터상의 시뮬레이션을 통해 영상정보 데이터 상에 표현된 가공벡터(가공방향과 깊이, 위치, 형태 등을 정의하는 벡터정보)를 말한다.The coordinate data of the coordinate synchronization object is data defining numerical information or image information in the coordinate synchronization object, and the data defining the image information refers to data defining the shape of the coordinate synchronization object, and the data defining the coordinate information. Another coordinate information expressed on the synchronization object, for example, a process vector (vector information defining the processing direction and depth, position, shape, etc.) expressed on the image information data through computer simulation.
여기서 좌표동기화대상물은 위 가공벡터에 따라 직접적인 가공이 이루어지는 원형(元型)은 물론 좌표동기화 과정에서만 사용되는 복제품(複製品)을 모두 포함하는 개념이다. 즉 원형의 특성상 본 발명의 좌표동기화용 기구에 장착되기 어려운 경우에는 원형을 그대로 본 딴 복제품을 이용하여 좌표동기화를 수행할 필요가 있기 때문이다.Here, the coordinate synchronization object is a concept that includes not only a prototype that is directly processed according to the above processing vector but also a replica used only in the coordinate synchronization process. That is, when it is difficult to be mounted on the coordinate synchronization mechanism of the present invention due to the characteristics of the circle, it is necessary to perform coordinate synchronization using a replica of the original form as it is.
예컨대 본 발명에 따른 좌표동기화용 기구의 구체적인 실시예 부분에서 보다 상세히 언급되겠지만, 본 명세서에서는 좌표동기화대상물인 원형이 인체, 그 중에서도 특히 구강내 조직인 경우에 대한 것을 예로 하여 상세히 설명할 예정이다. 이처럼 좌표동기화대상물 자체가 기구상에 고정되는 것이 용이치 않은 경우에는 그 원형 전체 또는 중요부분에 대한 형상정보를 그대로 담은 복제품을 사용할 수밖에 없는 것이고, 따라서 좌표동기화대상물은 원형은 물론 그 복제품까지 포함되는 개념으로 정의내릴 필요가 있는 것이다.For example, although it will be mentioned in more detail in the specific embodiment of the coordinate synchronization device according to the present invention, the specification will be described in detail with reference to the case that the coordinate synchronization target object is a human body, especially the intraoral tissue. When the coordinate synchronization object itself is not easy to be fixed on the mechanism, it is inevitable to use a replica containing the shape information of the entire circle or the important part as it is, and thus the coordinate synchronization object includes not only the prototype but also the duplicate object. It needs to be defined as a concept.
물론 복제품을 이용하여 좌표동기화가 이루어진 후에는 복제품의 좌표데이터를 취득하여 시뮬레이션을 할 수도 있고, 아니면 원형의 좌표데이터에 대해 시뮬레이션을 하는 것도 가능하다. 이러한 좌표데이터의 취득대상은 선택적일 수 있으나, 원형의 좌표데이터를 취득할 수 있고 복제품으로는 복사할 수 없는 원형 내부의 구성이 시뮬레이션의 중요한 요소인 경우에는 원형의 좌표데이터를 취득하는 것이 요구된다. 예를 들면 임플란트 시술의 경우 원형은 치아를 포함하는 구강내 조직인데, 임플란트 시술에서는 치은과 치아의 교합면은 물론 치근과 치조골의 조직도 중요하기 때문에 원형인 인체의 구강내 조직에 대해 직접 좌표데이터를 취득해야 하는 것이다.
Of course, after the coordinate synchronization using the duplicated object, the coordinate data of the duplicated object can be acquired and simulated, or the circular coordinate data can be simulated. The object of acquiring such coordinate data may be optional. However, when the configuration of the circular interior that can acquire circular coordinate data and cannot be copied with a replica is an important element of the simulation, acquiring the circular coordinate data is required. . For example, in the case of an implant procedure, the prototype is an intraoral tissue containing teeth. In the implant procedure, the coordinates of the oral tissues of the human body, which are circular, are important because not only the occlusal surfaces of the gingiva and teeth but also the tissues of the root and alveolar bone are important. It must be acquired.
좌표동기화 방법의 기본 개념Basic concept of coordinate synchronization method
제1 단계First step
제1 단계는 기기상의 좌표를 알고 있는 위치에 구비된 고정부에 대응하는 구조를 갖는 기준 플레이트를 준비하는 단계이다. 기기의 고정부는 좌표동기화대상물이 재현성 있게 고정되도록 마련된 부분인데, 여기서 "재현성 있게 고정"된다는 것은 좌표동기화대상물이 기기상에 정해진 위치에 정해진 방향으로 항상 일관성 있게 고정될 수 있다는 것을 의미한다.The first step is to prepare a reference plate having a structure corresponding to the fixing part provided at a position where the coordinates on the device are known. The fixed part of the device is provided to reproducibly fix the coordinate synchronization object, where "reproducibly fixed" means that the coordinate synchronization object can always be fixed consistently in a predetermined direction at a predetermined position on the device.
다만 고정부의 의미는 좌표동기화대상물이 고정되는 부분이라는 의미이기 때문에 움직이지 않는 부분이라는 의미로 해석되어서는 안 된다. 고정부에 대한 물리적인 위치정보는 이미 기기의 좌표계에 대해 결정되어 있으며, 이동하는 고정부라도 이동된 새로운 위치에 대한 고정부의 좌표는 항상 기기가 파악하게 된다.However, because the fixed part means that the part of the coordinate synchronization object is fixed, it should not be interpreted as a non-moving part. The physical location information of the fixed part is already determined in the coordinate system of the device, and even if the moving fixed part, the coordinate of the fixed part for the new position moved is always recognized by the device.
기기상의 좌표정보를 알 수 있는 고정부 상에 정의된 어느 일점(一點)은 후술할 기준원점으로 설정된다. 이 기준원점은 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 이식할 때의 기준이 되며, 반드시 기기 좌표계의 원점일 필요는 없다.Any one point defined on the fixed part that can know the coordinate information on the device is set as a reference origin to be described later. This reference origin is used as a reference when transplanting coordinate data of a coordinate synchronization object, and is not necessarily the origin of the device coordinate system.
여기서 중요한 것은, 이 기준원점의 개념이 단순히 1차원적인 점의 개념만을 가진 것이 아니라 3차원 좌표축의 원점이라는 개념까지도 포함한다는 것이다. 즉 기준원점은 고정부 또는 기준 플레이트의 평면상에서 직교하는 두 개의 축과 상기 평면에 대한 법선축으로 구성된 3차원 좌표축의 원점으로 정의된다.What is important here is that the concept of the reference origin does not only have the concept of a one-dimensional point but also includes the concept of the origin of a three-dimensional coordinate axis. That is, the reference origin is defined as the origin of a three-dimensional coordinate axis consisting of two axes orthogonal to the plane of the fixed portion or the reference plate and a normal axis to the plane.
기준 플레이트는 이러한 기기의 고정부에 대응되는 형상을 가진 틀이며, 이에 따라 좌표동기화대상물의 입장에서 기준 플레이트 상의 기준원점과 기기 고정부 상의 기준원점은 동일한 것으로 취급된다.The reference plate is a frame having a shape corresponding to the fixed part of the device, so that the reference origin on the reference plate and the reference origin on the device fixation part are regarded as the same in terms of the coordinate synchronization object.
물론 기준 플레이트 상의 기준원점과 기기 고정부 상의 기준원점이 이미 알고 있는 위상학적 관계로 이격되어도 무방하다. 예를 들면, 기준 플레이트와 기기 고정부의 기준원점이 동일하지 않고, 그 사이에 높이차와 수평거리 또는 각도 등과 위상학적 이격 관계가 존재해도 관계없다. 중핵은 기준 플레이트 상의 기준원점과 기기 고정부 상의 기준원점에 대해 좌표동기화대상물이 이미 알고 있는 위상학적 관계로 재현성 있게 놓이는 것이다. 따라서 본 발명에서는 이를 모두 포괄하여 기기 고정부상의 기준원점과 기준 플레이드 상의 기준원점이 "동일하다"라고 표현하는 것에 유의해야 한다.
Of course, the reference origin on the reference plate and the reference origin on the fixture may be separated by a known topological relationship. For example, the reference origins of the reference plate and the device fixing part are not the same, and there may be a topological separation relationship between the height difference, the horizontal distance, the angle, and the like. The core is reproducibly placed in the topological relationship that the coordinate synchronization object already knows about the reference origin on the reference plate and the reference origin on the instrument fixture. Therefore, in the present invention, it is to be noted that the reference origin on the device fixing part and the reference origin on the reference plate are "identical" inclusive.
제2 단계Step 2
제2 단계는 기준 플레이트상에 정해진 기준원점과 좌표동기화대상물을 공간적으로 이격시키고, 적어도 세 개 이상의 고정점을 통해 이격된 좌표동기화대상물의 상대적 위치를 제한하는 단계이다.The second step is to spatially space the reference reference point and the coordinate synchronization object on the reference plate and limit the relative position of the coordinate synchronization object spaced through at least three fixed points.
이때 고정점들이 공간상에 배치되는 위상학적 관계가 매우 중요한데, 고정점들 사이의 위상학적 관계, 다시 말하면 고정점들을 연결한 가상의 선들에 의해 만들어진 도형으로부터 정의되는 하나의 점인 목적원점이 기준원점과 어떠한 위상학적 관계를 갖는지 수치적으로(즉 수학적으로) 인식될 수 있도록 설정되어야 한다.At this time, the topological relationship in which the fixed points are arranged in space is very important.The topological relationship between the fixed points, that is, the point of origin, which is a point defined from a figure made by imaginary lines connecting the fixed points, is the reference origin. It should be set so that it can be recognized numerically (that is, mathematically) with which topological relationship.
다만 전술한 바와 같이, 기준원점에는 3차원 좌표축의 원점이라는 개념이 포함되어 있기 때문에, 엄밀하게는 기준원점과 목적원점을 통해 표현되는 기준좌표계와 목적좌표계의 위상학적 관계를 의미하는 것으로 파악되어야 한다. 따라서 편의상 기준원점과 목적원점으로 간략히 기술하더라도 이들 각 원점에 3차원 좌표축의 원점이라는 개념이 포함되어 있음을 간과해서는 안 될 것이다.However, as mentioned above, since the reference origin includes the concept of the origin of the three-dimensional coordinate axis, it should be understood that it strictly means the topological relationship between the reference coordinate system and the target coordinate system expressed through the reference origin and the target origin. . Therefore, for convenience, it should not be overlooked that the concept of the origin of the three-dimensional coordinate axis is included in each of these origins even if they are briefly described as the reference origin and the objective origin.
고정점들의 위상학적 관계를 아는 것이 중요한 이유는, 좌표동기화대상물의 상대적 위치를 제한하는 고정점들 사이의 위상학적 관계로부터 추출되는 목적원점이 기준원점에 대해 공간적으로 어떤 지점에 있는지 알 수 있도록 고정점을 배치한 후 좌표동기화대상물(원형과 복제품을 포함하는 것임에 주의한다)의 좌표데이터를 취득할 때 이 고정점들을 그대로 좌표데이터에 포함시키면, 좌표데이터로부터 추출된 목적원점과 기준원점 사이의 위상학적 관계를 기준으로 하여 모든 좌표데이터를 기준원점에 대한 좌표데이터로 변환시킬 수 있기 때문이다.It is important to know the topological relationships of the fixed points, so that the target origin extracted from the topological relationship between the fixed points, which limits the relative position of the coordinate synchronization object, is fixed so as to know at what point in space relative to the reference origin. When the coordinate data of the coordinate synchronization object (including a circle and a replica) is acquired after the point is placed, and the fixed points are included in the coordinate data as it is, between the target origin extracted from the coordinate data and the reference origin This is because all coordinate data can be converted into coordinate data with respect to the reference origin based on the topological relationship.
여기서 좌표동기화대상물의 전체 또는 일부와 상보하는 형상을 가지고 있어 좌표동기화대상물에 재현성 있게 결합가능한 좌표동기화매개물이 더 포함될 수도 있으며, 이 경우 목적원점을 결정하는 고정점들은 좌표동기화매개물에 설정된다. 예를 들어, 좌표동기화대상물의 원형이 구강내 조직인 경우 그 복제품은 구강내 인상모델이고, 이 구강내 인상모델에는 좌표동기화매개물인 구내장착물이 재현성 있게 결합될 수 있으며, 이 구내장착물에 목적원점에 대한 위상학적 정보가 담긴다.Here, the coordinate synchronization medium having a shape complementary to all or part of the coordinate synchronization object may be included in the coordinate synchronization object reproducibly, and in this case, the fixed points for determining the target origin are set in the coordinate synchronization medium. For example, if the prototype of the coordinate synchronization object is an intraoral tissue, the replica is an intraoral impression model, and the intraoral impression model may be reproducibly coupled to the intraoral fixture, which is a coordinate synchronization medium. Contains topological information about the origin.
도 1은 이러한 목적원점(O)과 기준원점(R) 사이의 관계를 모식적으로 보여주는 도면이다. 이해의 편의를 돕고자 고정점(F)은 최소 개수인 세 개로 정하고, 고정점(F)들이 이루는 삼각형 평면은 기준원점(R)이 있는 기준 플레이트와 평행인 것으로 단순화하였다.1 is a diagram schematically showing the relationship between the target origin O and the reference origin R. FIG. In order to facilitate understanding, the fixed point F is set to the minimum number of three, and the triangular plane formed by the fixed points F is simplified to be parallel to the reference plate having the reference point R.
고정점들 사이의 위상학적 관계에 의해 결정되는 하나의 목적원점이 삼각형의 무게중심이라고 했을 때(물론 이 외에도 삼각형의 수심이나 내심 등 다양한 예가 가능하다), 이 목적원점의 위치정보는 고정점의 위치정보로부터 수학적으로 결정된다. 그리고 좌표동기화대상물의 좌표데이터가 목적원점에 부여된 3차원 좌표축에 대한 좌표값을 가질 때, 이 목적원점이 기준원점에 일치되도록 이동(변환)하면 이들 좌표데이터 역시 기준원점에 대한 좌표값으로 이동(변환)된다. 즉 좌표동기화대상물의 좌표데이터가 모두 기기의 좌표계로 이식된 것이다(전술한 바와 같이 좌표동기화대상물의 입장에서 기준 플레이트 상의 기준원점과 기기 고정부 상의 기준원점은 동일한 것으로 취급된다).When one objective origin determined by the topological relationship between the fixed points is the center of gravity of the triangle (of course, various examples such as the depth and inwardness of the triangle are possible), the position information of the objective origin is It is determined mathematically from the position information. When the coordinate data of the coordinate synchronization object have coordinate values for the three-dimensional coordinate axis assigned to the target origin, if the target origin moves (converts) to match the reference origin, these coordinate data also move to the coordinate values for the reference origin. (Converted) In other words, the coordinate data of the coordinate synchronization object are all implanted in the coordinate system of the device (as described above, the reference origin on the reference plate and the reference origin on the device fixing part are treated as the same in the position of the coordinate synchronization object).
다만 제2 단계를 실제로 구현하기 위해서는, 고정점들 사이의 위상학적 관계로부터 추출되는 목적원점이 기준원점에 대해 공간적으로 어떤 지점에 있는지 알 수 있도록 고정점을 배치하는 것이 관건이 된다. 본 발명의 실시예가 바로 제2단계에서의 고정점 배치를 구현하기 위한 기구에 관한 것이며, 제2단계의 이해는 후술할 본 발명의 실시예가 고정점들 사이의 움직임을 기구학적으로 제한 또는 연동시키는 방식의 이해를 통해 보다 명확해질 것이다.
However, in order to actually implement the second step, it is important to arrange the fixed point so that the target origin extracted from the topological relationship between the fixed points is located at a spatial point relative to the reference origin. An embodiment of the present invention is directed to a mechanism for implementing a fixed point arrangement in a second stage, and an understanding of the second stage is that an embodiment of the present invention, which will be described later, is used to kinematically limit or interlock the movement between the fixed points. An understanding of the method will make it clearer.
제3 단계Step 3
제3 단계는 고정점들에 의해 상대적 위치가 제한된 좌표동기화대상물과 기준 플레이트 사이의 공간에 매개체를 개입시켜 좌표동기화대상물과 기준 플레이트 사이의 공간관계를 동결(freezing)시키고, 이때 매개체에는 고정부에 상보하는 형상이 형성되는 단계이다. 이하에서는 좌표동기화매개물과 구별하기 위해, 좌표동기화대상물과 기준 플레이트 사이의 공간관계를 동결시키고 고정부에 재현성 있게 결합될 수 있는 상보 형상을 가진 위 매개체를 "동결 매개체"라 부르기로 한다.The third step freezes the spatial relationship between the coordinate synchronization object and the reference plate by intervening the medium in the space between the coordinate synchronization object and the reference plate whose relative position is limited by the fixed points. Complementary shape is formed step. Hereinafter, in order to distinguish it from the coordinate synchronization medium, the above medium having a complementary shape that can freeze the spatial relationship between the coordinate synchronization object and the reference plate and can be reproducibly coupled to the fixed part will be referred to as a "freezing medium".
제2 단계에서는 기준원점에 대한 목적원점의 배치가 수치적으로 인식가능하도록 고정점들이 배치되고, 좌표동기화대상물은 고정점들에 의해 기준 플레이트에 대한 상대적 위치만 제한되어 있는 상태이다. 즉 고정점들의 제한상태를 해제하면 좌표동기화대상물의 구속이 풀리게 되는 임시적인 상태이다.In the second step, the fixed points are arranged such that the arrangement of the target origin with respect to the reference origin is numerically recognizable, and the coordinate synchronization object is limited only to the relative position with respect to the reference plate by the fixed points. In other words, when the constraint state of the fixed points is released, the constraint of the coordinate synchronization object is released.
따라서 제3 단계는 임시적으로 상대적 위치가 제한된 좌표동기화대상물을 영구적으로 유지시키기 위한 단계이다. 즉 좌표동기화대상물과 기준 플레이트 사이의 공간관계를 제2 단계에서의 상태 그대로 굳혀버리는 단계라 할 수 있다.Therefore, the third step is to permanently maintain the coordinate synchronization object whose relative position is limited temporarily. In other words, it can be said that the spatial relationship between the coordinate synchronization object and the reference plate is solidified as it is in the second step.
이를 위해 좌표동기화대상물과 기준 플레이트 사이의 공간에 석고와 같은 경화성 재료인 동결 매개체를 도입시켜 굳히고, 이에 따라 좌표동기화대상물에는 고정부에 상보하는 형상을 가진 동결 매개체가 부착된다. 이에 따라 동결 매개체와 일체화된 좌표동기화대상물은 추후 기기의 고정부에 재현성 있게 고정될 수 있다.
To this end, a freezing medium, which is a curable material such as gypsum, is introduced into the space between the coordinate synchronization object and the reference plate, and thus, the freezing medium having a shape complementary to the fixed part is attached to the coordinate synchronization object. Accordingly, the coordinate synchronization object integrated with the freezing medium may be reproducibly fixed to the fixed part of the device later.
제4 단계4th step
제4 단계는 좌표동기화대상물과 기준 플레이트 사이의 위상학적 관계를 재현할 수 있도록 좌표동기화대상물에 대해 기준마커를 부여하는 단계이다.The fourth step is to assign a reference marker to the coordinate synchronization object so as to reproduce the topological relationship between the coordinate synchronization object and the reference plate.
제3 단계까지 거치면 수치적·수학적으로 기준원점과 고정원점 사이의 위상학적 공간관계를 인식할 수 있도록 고정점들의 위치가 영구적으로 확정된다.After the third stage, the positions of the fixed points are permanently determined so that the topological and the spatial relationship between the reference point and the fixed point can be recognized numerically and mathematically.
그런데 좌표동기화대상물 또는 이와 함께 좌표동기화매개물(이하에서는 좌표데이터의 취득대상을 단순히 좌표동기화대상물이라 칭하기로 한다)의 좌표데이터를 취득할 때 이 고정점들의 위치정보가 좌표데이터에 함께 포함되어야만 목적원점의 복원이 가능해진다.However, when acquiring the coordinate data of the coordinate synchronization object or coordinate synchronization medium (hereinafter, the object of obtaining coordinate data simply referred to as coordinate synchronization object), the position information of these fixed points must be included in the coordinate data together. Can be restored.
따라서 제4 단계는 좌표동기화대상물의 좌표데이터에 고정점의 좌표정보가 표현될 수 있는 기준마커를 좌표동기화대상물상에 부여하는 단계이며, 이에 따라 좌표데이터에는 기준마커의 영상정보가 포함된다.Therefore, the fourth step is to assign a reference marker on the coordinate synchronization object in which the coordinate information of the fixed point can be expressed in the coordinate data of the coordinate synchronization object, and thus the coordinate data includes image information of the reference marker.
이 기준마커의 영상정보로부터 하나의 기준점을 추출하고 이를 고정점과 동일하게 취급하면 좌표데이터 상에서 목적원점을 복원할 수 있게 된다.If one reference point is extracted from the image information of the reference marker and treated as the fixed point, the target origin can be restored on the coordinate data.
기준마커는 좌표동기화대상물상에 어떤 형상을 새겨 넣음으로써 부여될 수도 있다. 예를 들면, 원뿔 형상 기준마커의 첨점이 고정점과 일치하도록 좌표동기화상물에 음형의 기준마커를 새기는 것이다. 아니면 별도로 준비된 기준마커를 고정점 위치에 부착 또는 고정하는 것도 가능하다.The reference marker may be given by engraving some shape on the coordinate synchronization object. For example, a negative reference marker is engraved on the coordinate sync image so that the point of the cone reference marker coincides with the fixed point. Alternatively, it is possible to attach or fix a separately prepared reference marker at a fixed point position.
이 기준마커에 대해서는 뒤에서 보다 상세히 설명될 것인데, 한 가지 유의할 점은 기준마커에서 추출된 기준점과 고정점의 위치가 반드시 일치될 필요는 없다는 것이다. 목적원점을 재현할 수만 있다면 고정점과 일치하지 않는 지점에 기준점이 위치해도 무관하다. 예를 들어 목적원점과 고정점을 연결한 선상의 임의의 지점에 기준점이 위치한다면 목적원점의 복원이 가능하다.This reference marker will be described in more detail later. One thing to note is that the position of the reference point and the fixed point extracted from the reference marker does not necessarily have to match. If the reference point can be reproduced, the reference point can be located at a point that does not coincide with the fixed point. For example, if the reference point is located at any point on the line connecting the target point and the fixed point, the target point can be restored.
더 나아가 최종적인 목적원점은 기준마커로부터 취득되는 기준점에 의해 복원되는 것이기 때문에 제2 단계에서의 고정점은 좌표동기화대상물에 접근하기 용이한 위치에 예비적으로 부여되어 공간적으로 이격시키는 임시적 위치로도 이해될 수 있다. 특히 본 발명의 실시예에서, 제2 단계 이후의 동결과정이 석고로 이루어지는 경우에는 제2 단계상의 고정점 위치가 기준 플레이트에 대해 변화할 수 있기 때문에, 제4 단계에서 기준마커로부터 정의되는 기준점을 목적원점의 복원을 위한 고정점으로 재설정해주는 것이 유리할 수 있다.
Furthermore, since the final destination point is restored by the reference point obtained from the reference marker, the fixed point in the second stage is preliminarily given to a location easily accessible to the coordinate synchronization object, and is also a temporary location spaced apart. Can be understood. In particular, in the embodiment of the present invention, when the freezing process after the second step is made of gypsum, since the fixed point position on the second step may change with respect to the reference plate, a reference point defined from the reference marker is defined in the fourth step. It may be advantageous to reset to a fixed point for the restoration of the target origin.
제5 단계5th step
위와 같은 제1 단계 내지 제4 단계를 거치면, 기준원점에 대한 목적원점의 위상학적 정보를 담고 있는 동시에 기기의 고정부에 고정될 수 있는 좌표동기화대상물이 완성된다. 그 이후로는 다음과 같은 후속 단계가 수행된다.Through the first to fourth steps as described above, the coordinate synchronization object that can be fixed to the fixed part of the device while completing the topological information of the target origin for the reference origin is completed. Thereafter, the following subsequent steps are performed.
제5 단계는 스캐닝 장치 등을 통하여 기준마커를 포함하는 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 취득하고, 취득된 좌표데이터에 포함된 기준마커의 영상정보로부터 기준점을 추출한 후, 이미 알고 있는 기준점(=고정점)들 사이의 위상학적 관계로부터 목적원점을 복원시키는 단계를 포함한다. 목적원점을 복원시키는 작업은 대부분 영상정보를 처리하는 컴퓨터 프로그램상에서 쉽게 수행될 수 있다.In the fifth step, the coordinate data of the coordinate synchronization object including the reference marker is acquired through a scanning device, the reference point is extracted from the image information of the reference marker included in the acquired coordinate data, and the known reference point (= fixed point) is obtained. Restoring the origin of origin from the topological relationship between the elements. The task of restoring the target origin can be easily performed on a computer program that processes most image information.
그 다음 단계는 좌표동기화대상물을 기기의 고정부에 고정하고, 기준마커상의 기준점으로부터 복원된 목적원점과 기준원점 사이의 위상학적 관계를 기준으로 하여 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 기기의 좌표계로 이식시키는 단계이다. 좌표동기화대상물에 결합된 동결 매개체에는 기기의 고정부에 상보하는 형상이 구비되어 있으므로, 기준 플레이트에서와 완전히 동일한 포지션으로 기기의 고정부에 고정된다. 따라서 목적원점과 기준원점 사이의 위상학적 배치 역시 그대로 복원되므로, 제2 단계에서 설명되었던 좌표데이터의 기기 좌표계로의 이식이 가능해진다.The next step is to fix the coordinate synchronization object to the fixed part of the device, and to implant the coordinate data of the coordinate synchronization object into the coordinate system of the device based on the topological relationship between the reference point and the reference point restored from the reference point on the reference marker. Step. Since the freezing medium coupled to the coordinate synchronization object is provided with a shape complementary to the fixed part of the device, it is fixed to the fixed part of the device in the same position as that of the reference plate. Therefore, since the topological arrangement between the target origin and the reference origin is also restored as it is, it becomes possible to transplant the coordinate data described in the second step into the device coordinate system.
만일 좌표동기화대상물이 복제품이고 좌표동기화매개물에 포함된 기준마커로부터 기준점을 취득하여 목적원점을 정하는 경우로서 실제 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 원형으로부터 취득해야 하는 경우라 하더라도 좌표동기화, 즉 좌표계의 이식에는 아무런 문제가 없다. 이는 좌표동기화매개물이 좌표동기화대상물의 원형과 복제품 양자에 대해 항상 동일하면서도 재현성 있게 결합되기 때문에 그러한 것이다.If the coordinate synchronization object is a duplicate and the target point is determined by acquiring the reference point from the reference marker included in the coordinate synchronization medium, and the coordinate data of the actual coordinate synchronization object must be obtained from the prototype, There is no problem. This is because the coordinate synchronization parameters are always identical and reproducibly combined for both the prototype and the replica of the coordinate synchronization object.
여기서 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 기기 좌표계로 이식하기 위한 좌표변환은 기기상의 고정부에 좌표동기화대상물 고정하기 전후 언제라도 이루어질 수 있음은 물론이다.
Here, the coordinate transformation for transplanting the coordinate data of the coordinate synchronization object into the device coordinate system may be performed at any time before and after fixing the coordinate synchronization object to a fixed part on the device.
상기와 같은 제1단계 내지 제5 단계를 거치게 되면 좌표동기화대상물의 좌표데이터는 기기의 좌표계로 온전히 이식된다. 특히 본 좌표동기화 방법의 특징은 동결 매개체와 결합되고 기준마커가 직접 또는 좌표동기화매개물을 통해 부여된 좌표동기화대상물에 기준원점과 목적원점 및 좌표데이터에 관한 모든 정보가 담겨있다는 것이다.After the first to fifth steps as described above, the coordinate data of the coordinate synchronization object is completely transferred to the coordinate system of the device. In particular, the feature of this coordinate synchronization method is that the coordinate synchronization object, which is combined with the freezing medium and assigned by the reference marker directly or through the coordinate synchronization medium, contains all the information about the reference origin, the target origin, and the coordinate data.
이로 인해 스캐닝 장치를 통해 좌표동기화대상물의 좌표데이터는 오로지 한 번만 취득되면 충분하고, 그 이후에는 좌표데이터에 가공벡터를 추가하는 것과 같은 조작을 가해도 기준원점과 목적원점에 대한 정보는 계속 유효하게 사용될 수 있다.Therefore, the coordinate data of the coordinate synchronization object through the scanning device need only be acquired once, and after that, even if an operation such as adding a processing vector to the coordinate data is performed, the information about the reference origin and the target origin remain valid. Can be used.
또한 고정부가 대응되는 기기라면 어떠한 기기에도 적용할 수 있기 때문에, 전혀 새로운 기기라도 고정부만 대응시킨다면 좌표동기화대상물의 좌표데이터는 언제라도 이식될 수 있다.In addition, since the fixed part can be applied to any device, the coordinate data of the coordinate synchronization object can be implanted at any time if only the fixed part corresponds to the new device.
한 가지 유념할 점은, 전술한 내용상에는 기준마커가 제 4단계에서 부여되는 것으로 설명되어 있지만, 제2 단계의 고정점 배치과정에서 이루어질 수도 있다는 것이다. 즉 제2 단계와 제4 단계는 시간적 차이를 갖지 않고 동시에 수행될 수 있다. 또한 제2 단계와 제4 단계는 제3 단계 이후에 진행되는 것도 가능하다.One thing to note is that although the reference marker is described in the fourth step in the foregoing description, it may be made in the fixed point arrangement process of the second step. That is, the second step and the fourth step may be performed simultaneously without time difference. In addition, the second and fourth steps may be performed after the third step.
한 마디로 말하자면, 위에서 순차적으로 설명된 각 단계는 그 시간적 선후에 크게 얽매이지 않는다는 것이다. 위에서 설명한 각 단계는 좌표동기화 방법을 가장 쉽게 이해할 수 있는 순서로 짜여진 것이며, 일단 본 좌표동기화 방법을 이해한 이후라면 그 기술적 사상이 동일한 다양한 변형례가 도출될 수 있을 것임은 자명하다 할 수 있다.
In short, each of the steps described sequentially above is not much tied up in time. Each step described above is designed in the order in which the coordinate synchronization method is most easily understood, and it is obvious that various modifications having the same technical idea can be derived once the coordinate synchronization method is understood.
좌표동기화 방법의 발전 개념Development concept of coordinate synchronization method
제2 단계의 실천적 발전Practical development of the second phase
한편 본 발명에 따른 좌표동기화 방법을 구체적인 장치로 구현하기 위해서는, 특히 제2 단계를 현실적으로 적용가능한 수준까지 단순화시킬 필요성이 높다.On the other hand, in order to implement the coordinate synchronization method according to the present invention with a specific device, it is particularly necessary to simplify the second step to a practically applicable level.
실제적으로 제2 단계를 편리하게 작업하기 위해서는 고정점들이 사전에 설정된 공간벡터를 따라서만 이동하도록 기구적으로 제한할 필요가 있다. 고정점들의 이동이 기구적으로 제한된다는 것은 그 자유도가 감소한다는 것을 의미하기 때문에 측정해야 할 고정점 이동량의 개수가 적어질 뿐만 아니라 재현성이 향상된다는 것을 의미한다.In practice, in order to conveniently work with the second stage, it is necessary to mechanically limit the fixed points to move only along a predetermined space vector. Since the movement of the fixed points is mechanically limited, it means that the degree of freedom is reduced, which means that the number of fixed point movements to be measured is reduced as well as the reproducibility is improved.
특히 고정점들의 이동을 기구적으로 제한할 때, 두 개 이상의 고정점의 이동이 서로 연동되도록 하면 작업성과 재현성은 더욱 향상된다. 여러 개의 고정점이 항상 함께, 그리고 기구적으로 정해진 공간벡터를 따라서만 이동하게 되면 고정점 이동량의 측정 개수는 더욱 단순화되고, 심지어는 측정할 필요조차 없어지게 된다.In particular, when mechanically restricting the movement of the anchor points, if the movement of two or more anchor points are interlocked with each other, workability and reproducibility are further improved. If several fixed points are always moved together and only along a mechanically defined spatial vector, the number of measurements of the fixed point movement is further simplified and even eliminates the need for measurement.
그리고 고정점의 개수를 결정하는 것도 중요한데, 평면을 이루면서 고정점을 꼭지점으로 하는 위상학적 도형을 이룰 수 있는 최소 개수인 세 개로 고정점의 개수를 선정하는 것이 바람직하다. 이는 고정점의 개수를 네 개 이상으로 선정하면 그 고정점들이 하나의 평면상에 반드시 위치한다고 보장할 수 없고, 사각형 이상의 다각형은 결국 다수개의 삼각형으로 분해될 수 있으며, 좌표동기화대상물의 상대적 위치의 제한은 3점 지지로 충분히 가능하기 때문이다.In addition, it is important to determine the number of fixed points, and it is preferable to select the number of fixed points as three, which is the minimum number that can form a topological figure having a fixed point as a vertex in a plane. This means that if four or more fixed points are selected, the fixed points cannot be necessarily located on one plane, and polygons larger than a rectangle may eventually be decomposed into a plurality of triangles. This is because the limitation is sufficiently possible with three-point support.
따라서 본 발명에서는 고정점이 세 개로 선정되어 삼각형을 이루도록 배치되는데, 특히 도 2에 도시된 것처럼 각각의 고정점(F,F')이 이등변삼각형을 이루는 세 개의 점으로 배치되고 각 고정점(F,F')은 이등변삼각형의 평면상에 있는 목적원점(O)과의 가상의 연장선을 따라서만 이동할 수 있도록 제한된다.Therefore, in the present invention, three fixed points are selected and arranged to form a triangle. In particular, as shown in FIG. 2, each fixed point (F, F ') is arranged as three points forming an isosceles triangle, and each fixed point (F, F ') is constrained so that it can only move along an imaginary extension to the target origin O in the plane of the isosceles triangle.
이처럼 고정점(F,F')의 이동이 제한되면, 도 2에 나타난 것과 같이, 이등변삼각형의 형태와는 무관하게 항상 일정한 지점에 목적원점(O)이 위치하게 된다는 이점이 있다. 즉 좌표동기화대상물의 상대적 위치를 고정점으로 제한하는 순간 목적원점이 좌표동기화대상물 안에 포함되고, 고정점의 위치를 측정해야 하는 필요조건이 사라지게 된다.When the movement of the fixed point (F, F ') is limited, as shown in Figure 2, there is an advantage that the target origin (O) is always located at a constant point irrespective of the shape of the isosceles triangle. In other words, when the relative position of the coordinate synchronization object is limited to the fixed point, the target origin is included in the coordinate synchronization object, and the requirement to measure the position of the fixed point disappears.
이러한 고정점의 이동을 구현하기 위한 실례(實例)를 든다면, 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선 또는 수직선상에 목적원점이 위치하는 경우를 들 수 있다. 이를 기구적으로 구성한다면 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선 또는 수직선을 따라 하나의 고정점이 이동하고, 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 나머지 두 고정점들이 상기 수선에 대해 대칭을 이루도록 설정된 공간벡터를 따라서만 이동하도록 연동하는 것이다. 이러한 조건이 만족되면 목적원점은 항상 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선 또는 수직선상의 어느 한 점에 위치된다.An example for implementing the movement of the fixed point is a case where the target origin is located on a perpendicular line or a vertical line bisecting the base of the isosceles triangle. If it is mechanically constructed, one anchor point moves along a perpendicular or vertical line that bisects the base of the isosceles triangle, and only the other two anchor points located at both ends of the base of the isosceles triangle are symmetrical with respect to the waterline. It is linked to move. If this condition is satisfied, the target origin is always located at any point on the perpendicular or vertical line that bisects the base of the isosceles triangle.
특히 상기 공간벡터는 이등변삼각형의 밑변과 일치하는 벡터일 수 있으며, 이러한 경우 목적원점은 항상 이등변삼각형 밑변의 중점으로 고정된다.In particular, the spatial vector may be a vector coinciding with the base of the isosceles triangle, and in this case, the target origin is always fixed to the midpoint of the base of the isosceles triangle.
그리고 목적원점은 이등변삼각형의 평면상에서 직교하면서 목적원점을 교점으로 갖는 두 개의 축과, 상기 교점에 대한 법선인 축으로 이루어진 세 축의 원점으로 정의되며, 이는 제2 단계에서 상술한 내용과 동일하다.The object origin is defined as the origin of three axes which are orthogonal on the plane of the isosceles triangle and have three axes of the object origin as the intersections, and axes that are normal to the intersections, which are the same as described above in the second step.
한편 세 개의 고정점은 이등변삼각형의 일종인 정삼각형을 이루도록 배치될 수도 있으며, 이 경우 목적원점은 정삼각형의 수심(정삼각형에서 수심은 무게중심, 외심 및 내심과 일치하지만, 여기서는 고정점을 기준으로 하는 수심으로 정의한다)에 일치할 수 있다. 기구적으로는 원에 내접하는 정삼각형의 각 꼭지점인 고정점이 원중심과의 연장선을 따라서만 이동하도록 세 개의 고정점을 연동시키면 구현된다.On the other hand, the three fixed points may be arranged to form an equilateral triangle, which is a kind of isosceles triangle, in which case the objective origin is the depth of the equilateral triangle (in the equilateral triangle, the depth corresponds to the center of gravity, the outer and the inner, It can be defined as It is mechanically implemented by interlocking three anchor points so that the anchor points, which are the vertices of the equilateral triangles inscribed in the circle, move only along the extension line with the center of gravity.
또한 목적원점과 기준원점이 평행한 두 평면상에 각각 위치하고, 그 좌표가 상기 두 평면 사이의 수직관계를 정의하는 한 축에 대한 좌표값만 달리 갖도록 고정점들의 공간벡터가 설정될 수 있다. 즉 목적원점과 기준원점 사이에는 높이 차이만 있다는 것으로서, 두 평면 사이의 수직관계를 정의하는 한 축(예를 들면 Z축)에서 바라보면 목적원점과 기준원점이 겹쳐보이게 된다. 이러한 배치는 작업시 오류가 있는지 직관적으로 검증하기 용이하고, 좌표변환이 수작업으로도 이루어질 수 있을 정도로 매우 간단해진다는 이점을 가진다.
In addition, the spatial vector of the fixed points may be set such that the target origin and the reference origin are located on two parallel planes, respectively, and the coordinates have only coordinate values for one axis defining a vertical relationship between the two planes. In other words, there is only a height difference between the target origin and the reference origin, and when viewed from one axis (for example, Z axis) defining the vertical relationship between the two planes, the target origin and the reference origin overlap. This arrangement has the advantage that it is easy to intuitively verify if there is an error in the work, and that the coordinate transformation can be made so simple that it can be done manually.
● 좌표동기화용 기구 Coordinate Synchronization Mechanism
위에서는 개념적으로 구상한 좌표동기화 방법론의 개념과 이를 현실화시키기 위한 단순화 과정을 살펴보았다. 전술한 바와 같이, 기준원점과 목적원점 사이의 위상학적 관계를 매개체와 결합된 좌표동기화대상물 안에 수학적으로 재현가능하게 포함시키는 좌표동기화 방법 중 가장 핵심이 되는 부분은 제2 단계이며, 본 발명의 좌표동기화용 기구는 바로 제2 단계를 구현하기 위한 것임을 상기한다면 본 발명을 이해하는데 큰 도움이 될 것이다.Above, the concept of the concept of coordinate synchronization method that was conceptualized and the simplification process to realize it were examined. As described above, the most important part of the coordinate synchronization method for mathematically reproducibly including the topological relationship between the reference point and the target point in the coordinate synchronization object combined with the medium is the second step, and coordinates of the present invention. It will be very helpful to understand the present invention to recall that the mechanism for synchronization is just for implementing the second step.
이하에서는 좌표동기화용 기구(10)의 기본 구성 및 다양한 실시예를 차례로 설명할 것이다. 이 과정에서 전술한 좌표동기화 방법론에서 사용한 용어는 가능한 그대로 유지할 것이며, 중복되는 개념적 설명에 대해서는 필요한 한도 내에서 간략히 기재하거나 또는 생략하기로 한다.
Hereinafter, the basic configuration and various embodiments of the coordinate
좌표동기화용 기구의 기본 구성Basic composition of coordinate synchronization mechanism
본 발명에 따른 좌표동기화용 기구의 구조를 크게 나누어보면, 기준 플레이트와 기준마커부, 그리고 연결부재 및 연동기구로 이루어진다. 이는 각 실시예별로 세세한 구성에서는 차이가 있을지라도, 각 구성이 가진 기능 또는 역할의 본질적인 부분에 있어서는 동질성이 있기 때문에 이와 같이 대별될 수 있다. 이하에서는 각 실시예를 설명하기에 앞서, 모든 실시예에서 공통적인 각 구성요소의 핵심적인 기능과 역할에 대해 먼저 설명한다.Dividing the structure of the coordinate synchronization mechanism according to the present invention, it consists of a reference plate, a reference marker portion, and a connecting member and an interlock mechanism. This may be roughly classified in this way, although there are differences in the detailed configuration of each embodiment, since there is homogeneity in the essential part of the function or role of each configuration. Before describing each embodiment, the core functions and roles of each component common to all embodiments will be described first.
기준 플레이트는 좌표동기화대상물의 좌표데이터를 이식받을 기기상에 좌표동기화대상물이 재현성 있게 고정되도록 마련된 부분인 고정부에 대응하는 구조를 갖는 구성요소로서, 기기상에서 고정부의 좌표는 파악 가능하다. 기준 플레이트에 구비된 고정 구조는 기기의 고정부에 대응되므로, 이하에서는 "기준 플레이트의 고정부 또는 간략하게 고정부"라 칭한다.The reference plate is a component having a structure corresponding to a fixing part, which is a portion provided so that the coordinate synchronization object is reproducibly fixed on the device to which the coordinate data of the coordinate synchronization object is to be transplanted. Since the fixing structure provided in the reference plate corresponds to the fixing part of the device, hereinafter referred to as "fixing part or simply fixing part of the reference plate".
기준마커부는 적어도 세 개 이상이 구비되며, 좌표동기화대상물이 기준 플레이트와 공간적으로 이격되도록 그 상대적 위치를 제한하는 역할을 한다. 본 발명의 실시예에서 기준마커부는 그 일단이 첨부로 이루어진 핀(pin) 부재로 구성되며, 이 첨부가 좌표동기화대상물을 지지하여 기준 플레이트와 공간적으로 이격시킨다.At least three reference markers are provided and serve to limit the relative positions of the coordinate synchronization objects so as to be spaced apart from the reference plate. In an embodiment of the present invention, the reference marker portion is composed of a pin member having one end attached thereto, and the attachment supports the coordinate synchronization object to be spaced apart from the reference plate.
연결부재는 기준마커부가 연결되는 구성요소로서, 특히 기준마커부가 기준 플레이트 상에서 정해진 방향으로만 이동가능하도록 제한한다. 예를 들어, 기준마커부가 연결부재 상에서 정해진 방향으로만 슬라이딩 되도록 하거나, 또는 연결부재 자체가 기준 플레이트에 대해 일정한 방향으로만 슬라이딩하거나, 아니면 위 두 개의 슬라이딩 동작이 모두 가능하도록 구성하면 기준마커부는 제한된 방향을 따라서만 이동하게 될 것이다.The connecting member is a component to which the reference marker portion is connected, and in particular, restricts the reference marker portion to be movable only in a predetermined direction on the reference plate. For example, if the reference marker part slides only in a predetermined direction on the connecting member, or the connecting member itself slides only in a predetermined direction with respect to the reference plate, or if the above two sliding motions are configured, the reference marker part is limited. Will only move along the direction.
그리고 연동기구는 적어도 두 개 이상의 기준마커부가 서로 연동하여 함께 이동시키는 기구장치이다. 연동기구는 캠 기구나 나사 기구 등으로 구현 가능하며, 그 상세한 구성은 각 실시예에서 상세히 설명한다. 좌표동기화 방법론에서 전술한 바와 같이, 기준마커부로부터 정의되는 고정점들의 이동을 기구적으로 제한할 때 두 개 이상의 고정점의 이동이 서로 연동되도록 하면 작업성과 재현성이 더욱 향상될 수 있으며, 이는 특히 좌표동기화대상물이 연동되는 기준마커부에 대해 대칭적인 형상을 가진 경우에 유용하다.And the interlock mechanism is a mechanism device for moving at least two reference markers in conjunction with each other. The interlock mechanism can be implemented by a cam mechanism or a screw mechanism, and the detailed configuration thereof will be described in detail in each embodiment. As described above in the coordinate synchronization methodology, when the movement of two or more fixed points is interlocked with each other when mechanically restricting the movement of the fixed points defined from the reference marker unit, workability and reproducibility may be further improved. This is useful when the coordinate synchronization object has a symmetrical shape with respect to the reference marker to which the coordinate synchronization object is linked.
여기서 기준마커부는 세 개인 것이 유리한데, 전술한 바와 같이 세 개의 기준마커부는 공간상에서의 목적원점 좌표계 추출의 복잡성을 최소화시키기 때문이다.Here, it is advantageous to have three reference marker parts, as described above, because the three reference marker parts minimize the complexity of extracting the target origin coordinate system in space.
더 나아가 세 개의 기준마커부를 기준 플레이트 상에 설정된 기준평면과 평행한 평면상에서만 이동하도록 기계적으로 고정시키면, 기준원점과 목적원점의 각 좌표계는 평행을 이루기 때문에 기준원점과 목적원점 사이의 위상학적 관계는 회전이 없는 평행이동의 관계로 더욱 단순화될 수 있다.Furthermore, if the three reference markers are mechanically fixed to move only in a plane parallel to the reference plane set on the reference plate, the topological relationship between the reference point and the target point is parallel because each coordinate system of the reference point and the target point is parallel. Can be further simplified in the relation of parallel movement without rotation.
이때 세 개의 기준마커부 상에 존재하는 기준점은 이등변삼각형을 이루도록 구성될 수 있다. 이 경우 연결부재는 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부가 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점(一點)을 향해서만 이동하도록 제한하고, 나머지 하나의 제3 기준마커부는 수선을 따라서만 이동하도록 제한할 수 있다. 여기서 이등변삼각형 밑변에 대한 수선 상의 일점은 이등변삼각형의 수심은 물론 무게중심, 외심 및 내심 중의 어느 하나일 수 있다.In this case, the reference points present on the three reference marker parts may be configured to form an isosceles triangle. In this case, the connecting member restricts the first and second reference markers located at both ends of the isosceles triangle to move only toward one point on the waterline which bisects the base of the isosceles triangle, and the other third reference marker portion is repaired. You can restrict it to move along. Here, one point on the waterline for the isosceles triangle base may be any one of the center of gravity, the center of gravity, and the center of gravity of the isosceles triangle.
예를 들어, 기준마커부의 첨부가 이등변삼각형을 이루는 동시에 각 기준마커부의 슬라이딩 방향이 수선상의 일점을 향하도록 하고, 연결부재 역시 기준마커부의 슬라이딩 방향과 동일한 방향으로만 슬라이딩하도록 구성한다면, 위와 같은 기준마커부의 운동이 구현된다. 여기서 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점에는 밑변의 중점이 포함되며, 이 경우 제1/제2 기준마커부는 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 이동하게 된다.For example, if the attachment of the reference marker portion forms an isosceles triangle and the sliding direction of each reference marker portion faces one point on the waterline, and the connecting member is configured to slide only in the same direction as the sliding direction of the reference marker portion, The movement of the marker portion is implemented. Here, one point on the waterline that bisects the base of the isosceles triangle includes the midpoint of the base, and in this case, the first / second reference marker portion moves only along the base of the isosceles triangle.
이에 따라 연동기구는 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부가 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 연결부재 또는 제1/제2 기준마커부를 연동시키게 된다. 제3 기준마커부는 수선을 따라서만 이동하여 항상 수선상의 일점을 향하기 때문에 사실상 연동시킬 필요가 없다.Accordingly, the linkage mechanism interlocks the connecting member or the first and second reference markers so that the first and second reference markers positioned at both ends of the isosceles triangle bottom are moved symmetrically with respect to the waterline dividing the isosceles triangle. Since the third reference marker portion moves only along the waterline and always faces one point on the waterline, there is no need to actually interlock the third reference marker portion.
이하에서는 본 발명에 따른 좌표동기화용 기구의 다양한 실시예에 대해 상세히 설명한다. 다만 기준 플레이트와 기준마커부의 구성은 모든 실시예에 있어서 별다른 차이가 없고 전술한 내용과 중복되기 때문에 각 실시예는 연결부재와 연동기구의 구성을 중심으로 설명할 것이다.
Hereinafter, various embodiments of the coordinate synchronization mechanism according to the present invention will be described in detail. However, since the configuration of the reference plate and the reference marker portion is not different in all embodiments and overlaps with the foregoing, each embodiment will be described based on the configuration of the connection member and the interlock mechanism.
제1 실시예First Embodiment
본 발명의 좌표동기화용 기구의 제1 실시예(100)는 도 3에 도시되어 있다.A
제1 실시예(100)에서의 연결부재(140)는 기준평면 상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점(一點)을 향해서만 병진이동하도록 기준 플레이트(20)에 연결된 세 개의 컬럼(141)으로 구성된다. 이때 세 개의 기준마커부(30)는 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지도록 연결부재(140)인 컬럼(141)에 고정되며, 컬럼(141)의 병진이동에 따라 세 개의 기준마커부(30)는 수선상의 일점으로 수렴하는 궤적을 그리게 된다. 이 수렴하는 점이 목적원점이며, 기준마커부(30)가 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지므로 목적원점 좌표계와 기준원점 좌표계는 두 개의 좌표축이 이루는 평면이 서로 평행을 이루게 된다.The connecting
제1 실시예(100)에서의 기준 플레이트(20)는 대체로 정삼각형 모양을 가지고 있으며, 그 안쪽에 기준 플레이트의 고정부(21)가 형성되어 있다(고정부의 구조는 도 6 참조). 기준 플레이트(20)의 형상을 정삼각형으로 도시한 것은 연결부재(140)인 세 개의 컬럼(141)이 수선상의 일점을 향해 병진이동하는 것이 가시적으로 쉽게 파악되도록 하기 위한 예시일 뿐 본 실시예(100)의 본질적인 부분은 아니며, 기준 플레이트(20)의 형상은 각 실시예별로 차이가 있을 수 있다.The
그리고 연동기구(150)는 세 개의 슬릿(152)이 형성된 원판캠(151)으로서, 상기 슬릿(152)은 원판캠(151)의 중심에 대해 동일한 각도와 방향으로 어긋나 있는 120°등각 슬릿(152)이다. 이 원판캠(151)의 슬릿(152)은 컬럼(141)의 상단에 돌출 형성된 캠 팔로워(142)에 각각 삽입되며, 이에 따라 컬럼(141)과 원판캠(151)이 상대이동이 가능하게 결합된다.In addition, the
여기서 120°등각 슬릿(152)이 원판캠(151) 중심에 대해 동일한 각도와 방향으로 약간 어긋나있는 구조가 중요한데, 이러한 구성에 의하면 원판캠(151)이 컬럼(141) 상단의 캠 팔로워(142)에 슬라이딩 가능하게 결속되어 있기 때문에 원판캠(151)이 회전하면 세 개의 컬럼(141)은 항상 동일한 거리만큼씩 연동되어 함께 이동된다. 즉 이는 세 개의 기준마커부(30)가 연동한다는 것이며, 이러한 연동에 의해 세 개의 기준마커부(30)는 항상 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점을 향해서만 병진이동할 수 있다.Here, the structure in which the 120 ° isometric slit 152 is slightly shifted in the same angle and direction with respect to the center of the
만일 세 개의 기준마커부(30) 사이의 거리가 동일하면 수선상의 일점은 바로 수심이 될 것이다. 즉 세 개의 컬럼(141)은 정삼각형의 수심을 향해서만 병진이동하도록 기준 플레이트(20)에 연결된 것이다.If the distance between the three
다만 제1 실시예(100)는 여기서 더 나아가 세 개의 기준마커부(30) 중 제3 기준마커부(33), 다시 말하면 수선 위를 따라서만 이동하는 기준마커부(33)에 대해서는 컬럼(141) 상에서 진퇴가능하게 장착하였다. 이는 좌표동기화대상물(10)의 형상은 다양하기 때문에 정삼각형을 이루는 고정점들로 좌표동기화대상물(10)의 상대적 위치를 언제나 제한할 수 있으리라 보장할 수 없고, 따라서 제3 기준마커부(33)에 대해서 만큼은 컬럼(141) 상에서 진퇴가능하도록 구성한 것이다. 결국 세 개의 기준마커부(30)의 첨부는 특별한 경우에는 정삼각형을 이룰 수도 있겠지만 통상적으로는 이등변삼각형을 이룬다고 하는 것이 정확하다.
However, the
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 좌표동기화용 기구(100)를 사용하여 좌표동기화대상물(10)에 기준원점 좌표계와 목적원점 좌표계에 대한 정보를 모두 포함시키는 구체적인 과정을 보여준다. 여기서, 도 4에는 구성의 명확성을 위해 도면부호를 생략하며, 도 3의 도면부호를 그대로 따라 각 구성요소를 지정하여 설명하기로 한다.4 shows a specific process of including both the reference origin coordinate system and the information about the target origin coordinate system in the coordinate
도 4에 도시된 예는 좌표동기화대상물(10)이 구강내 조직의 형상을 본뜬 인상모델이고, 좌표동기화매개물(12)은 인상모델에 구현된 구강내 조직의 형상에 그대로 상보하는 형상이 새겨진 구내장착물인 경우이다. 참고로 구내장착물은 레진(resin)을 이용하여 인상모델 위에 씌워져 만들어진다. 4 is an impression model in which the coordinate
도 4의 (a)는 도 3에 도시된 좌표동기화용 기구(100)를 이용하여 구내장착물(좌표동기화매개물)(12)의 상대적 위치를 제한한 상태를 보여준다. 전술한 바와 같이, 이 상태에서 기준 플레이트(20)상에 기준원점 좌표계와 고정점으로부터 결정되는 목적원점 좌표계는 기준마커부(30)의 장착높이 정도에 대응되는 높이차를 가지는 평행한 두 평면상에 두 개의 좌표축이 포함되어 있다.FIG. 4A shows a state in which the relative position of the premises fixture (coordinate synchronization medium) 12 is limited by using the coordinate
(b)는 구내장착물(12)에 인상모델(좌표동기화대상물)(10)을 결합시키고, 기준 플레이트(20) 사이와의 공간에 동결 매개체(14)인 석고를 채워넣고 굳혀 구내장착물(12)과 기준 플레이트(20) 사이의 공간관계를 동결시킨 상태이며, 동결 매개체(14)인 석고가 굳으면서 그 하면에는 기준 플레이트의 고정부(21)에 상보하는 형상이 형성된다.(b) is combined with the impression model (coordinate synchronization object) 10 to the
(c)는 석고(14)가 완전히 경화된 후 기준마커부(30)를 후퇴시키고, 그 끝에 기준마커(60)를 장착한 상태이며, (d)는 기준마커부(30)를 다시 진입시켜 구내장착물(12)에 기준마커(60)를 결합시키는 과정을 보여준다(기준마커에 대해서는 뒤에서 상술한다). 기준마커부(30)는 항상 일점에 수렴하는 궤적으로 움직이도록 그 이동궤적의 공간벡터가 제한되어 있고, 석고(14)가 완전히 경화됨으로써 구내장착물(12)과 기준 플레이트(20) 사이의 공간관계가 동결되어 있기 때문에, 기준마커(60)의 기준점은 본래의 고정점에 대응하게 된다. 이에 따라 구내장착물(=구내장착물에 결합된 인상모델)은 목적원점과 기준원점에 대한 좌표정보를 모두 포함하는 상태로 완성된다.(c) retreats the
위 과정 이후에는 기준마커(60)를 포함하는 좌표동기화대상물(구강내 조직 또는 인상모델)(10)의 좌표데이터의 취득과 기기 좌표계로의 이식이 뒤따르며, 이에 대해서는 앞에서 상술된 좌표동기화 방법론의 해당부분을 참조하면 충분할 것이다.
After the above process, acquisition of coordinate data of the coordinate synchronization object (oral tissue or impression model) 10 including the
제2 실시예Second Embodiment
본 발명의 제2 실시예(200)는 제1 실시예(100)와 유사한데, 한 가지 차이점은 제1/제2 기준마커부(31,32)가 기준평면 상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 병진이동한다는 것이다. 즉 제2 실시예(200)는 세 개의 기준마커부(30)가 그리는 궤적들이 수렴하는 한 점이 이등변삼각형 밑변의 중점으로 설정되어 있으며, 이러한 특징을 가진 제2 실시예(200)는 도 5에 도시되어 있다.The
도 5에 도시된 바와 같이, 제2 실시예(200)에서의 연결부재(240)는 기준평면상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 병진이동하도록 기준 플레이트(20)에 연결된 두 개의 컬럼(241)과, 상기 가상의 이등변삼각형 밑변을 이등분하는 수선을 따라서만 병진이동하도록 기준 플레이트(20)에 연결된 나머지 하나의 컬럼(241')으로 구성된다.As shown in FIG. 5, the connecting
세 개의 기준마커부(30)는 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지도록 각 컬럼(241,241')에 고정되며, 컬럼(241,241')의 병진이동에 따라 세 개의 기준마커부(30)가 그리는 궤적은 하나의 점으로 수렴한다. 따라서 기준마커부(30) 자체의 구성은 제1 실시예(100)와 동일하지만, 컬럼(241,241')의 병진이동이 다르기 때문에 수렴하는 일점이 이등변삼각형 밑변의 중점으로 설정되는 것이다.The three
그리고 연동기구(250)는 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서 병진이동하는 두 개의 컬럼(241)이 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 연동시킨다.The
연동기구(250)도 제1 실시예(100)의 연동기구(150)와 다른데, 이는 두 개의 컬럼(241)이 수선에 대해 대칭을 이루면서 '이등변삼각형의 밑변을 따라서' 병진이동해야 하기 때문에, 이등변삼각형의 내부에 있는 일점(예컨대 수심)을 향해 컬럼(141)을 연동시켜 움직이는 제1 실시예(100)의 원판캠(151)으로는 구현이 어렵기 때문이다.The
이에 제2 실시예(200)에서의 연동기구(250)는, 도 5의 부분확대도에 도시된 것처럼, 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서 병진이동하는 두 개의 컬럼(241)을 기준 플레이트(20)에 각각 슬라이딩 가능하게 연결하는 로드(251)와, 로드(251)의 말단에 각각 형성된 기어로 이루어진 래크(252)와, 두 개의 래크(252)를 상하로 두고 그 사이에 치합된 피니언(253)으로 이루져 있다. 따라서 하나의 피니언(253)을 공유하는 두 개의 로드(251)는 항상 대칭을 이루면서 반대방향으로 이동하므로, 로드(251)에 연결된 두 개의 컬럼(241)과 기준마커부(30)의 연동이 구현된다.Accordingly, the
한편 제2 실시예(200)는 컬럼(241,241')의 슬라이딩 구조와 연동 구조가 모두 기준 플레이트(20)에 있기 때문에 컬럼(241,241') 상단의 지지가 부족할 수 있고, 이는 컬럼(241,241') 전체의 구조적 강건성을 약화시켜 목적원점 좌표계의 복원에 나쁜 영향을 미칠 수 있다. 따라서 제2 실시예(200)는 세 개의 컬럼(241,241')의 병진이동을 유도하는 가이드 플레이트(243)를 더 구비하는데, 가이드 플레이트(243)에는 컬럼(241,241')들의 병진이동 궤적에 대응하는 슬릿(244)이 형성되어 있어 컬럼(241)들의 상단에 돌출 형성된 돌기(242)가 이들 슬릿(244)에 삽입되어 가이드되도록 하였다. 가이드 플레이트(243)는 기준 플레이트(20)에 바(bar, 245)로 연결되어 고정된다.Meanwhile, in the
기타 그 밖의 내용은 제1 실시예(100)와 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명, 예를 들면 제2 실시예(200)를 사용하여 동기화하 과정 등에 대한 설명은 생략한다.
Since other contents are substantially the same as those of the
제3 실시예Third Embodiment
제3 실시예(300)는 연결부재(340) 자체가 이동하는 것은 없고, 기준마커부(30)가 연결부재(340) 상에서 정해진 방향으로만 진퇴하도록 결합되어 있다는 점에서 제1/제2 실시예(100,200)와 차이가 있다. 기준마커부(30)의 진퇴는 슬라이딩 운동이거나 또는 나사회전에 의한 직선운동일 수 있는데, 이는 주로 연동기구(350)가 평행이동식이냐 아니면 회전식이냐에 따라 좌우된다.The
제3 실시예(300)를 설명할 때에는, 전술한 내용 중 연동기구(150,250)가 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부(31,32)는 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 제1/제2 기준마커부(31,32)가 연동되고, 제3 기준마커부(33)는 수선을 따라서만 이동가능하다는 것을 전제로 하고 있음에 유념해야 한다.When describing the
본 발명의 제3 실시예(300)는 도 6에 도시되어 있는데, 제3 실시예(300)에서의 연결부재(340)는 기준 플레이트(20)(특히 기준 플레이트의 고정부)를 감싸면서 기준평면상의 회전축을 중심으로 회동가능하도록 기준 플레이트(20)에 연결된 회동 프레임(341)과, 회동 프레임(341) 상에 형성되어 제1/제2/제3 기준마커부(31,32,33)의 이동을 가이드하는 기준마커부 서포터(342)로 이루어진다.The
이때 제1/제2 기준마커부(31,32)는 기준마커부 서포터(342) 상에 회전이 자유롭게 고정된 휠(343)에 직선이동만이 가능하도록 삽입되어 있으며, 기준마커부 서포터(342) 내면에 형성된 나사산과 나사결합되어 있다. 따라서 휠(343)이 회전하게 되면 제1/제2 기준마커부(31,32)는 휠(343)과 함께 회전하고, 이에 따라 기준마커부 서포터(342) 내면과 각각 나사결합된 제1/제2 기준마커부(31,32)는 휠(343)의 회전방향에 따라 진퇴하게 된다. 본 발명의 제3 실시예(300)에서 휠(343)과 제1/제2 기준마커부(31,32)가 삽입 결합된 부분의 단면은 다각형을 이루고 있기 때문에 휠(343)과 제1/제2 기준마커부(31,32)는 휠(343)과 함께 회전하며, 또한 제1/제2 기준마커부(31,32)는 슬라이딩이 가능하게 휠(343)에 삽입되어 있기 때문에 나사운동에 따른 진퇴가 가능한 것이다.At this time, the first and second
여기서 중요한 것은 제1/제2 기준마커부(31,32)에 대한 나사 방향이 서로 반대라는 것이다. 이는 도 6의 부분확대도에 도시된 것과 같이, 연동기구(350)에 의해 제1/제2 기준마커부(31,32)가 삽입된 두 개의 휠(343)이 같은 방향으로 회전하면, 제1/제2 기준마커부(31,32)가 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하게 만들기 위해서이다. 특히 제3 실시예(300)는 제1/제2 기준마커부(31,32)가 서로 마주보고 진퇴시킴으로써, 세 개의 기준마커부(30)가 그리는 궤적들이 수렴하는 한 점이 이등변삼각형 밑변의 중점이 되도록 설정하였다.What is important here is that the screw directions to the first and second
그리고 제1/제2 기준마커부(31,32)를 연동시키는 연동기구(350)는 휠(343)의 외면에 형성된 이빨(344)에 끼워지는 홈부(352)를 그 양단에 구비한 바(bar) 형상의 핸들(351)이다. 이러한 구조를 가진 핸들(351)을 휠(343) 외면의 이빨(344)에 결합하여 회동시키면, 두 개의 휠(343)이 같은 방향으로 동시에 회전하여 제1/제2 기준마커부(31,32)가 서로 반대방향으로 동일한 거리만큼 진퇴하게 된다. 이에 따라 제1/제2 기준마커부(31,32)는 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하는 것이 가능해진다. 핸들(351)을 끼우고 돌렸을 때 연결부재(340)나 기준 플레이트(20) 또는 고정된 좌표동기화대상물(10)과 간섭이 생겨 더 이상 회전시킬 수가 없으면, 휠(343)에서 일시 탈거한 후 다시 끼워 돌리는 동작을 반복하면 된다.In addition, the
그런데 연동기구(350)인 핸들(351)을 탈착하면서 사용해야 할 뿐만 아니라 대향하는 두 개의 휠(343)을 동일한 각도만큼씩 회전시키기 위해서는 핸들(351)의 운동이 다른 부재에 접촉하여 가이드되는 것이 바람직할 수 있다. However, in order to rotate the two
따라서 제3 실시예(300)는 기준마커부 서포터(342) 중 제1/제2 기준마커부(31,32)에 대한 기준마커부 서포터(342)의 상면을 원호면으로 형성하고, 핸들(351)의 홈부(352) 주변에는 기준마커부 서포터(342)의 상면에 상보하는 원호면을 형성함으로써 두 원호면들 사이의 접촉에 의해 핸들(351)의 회동을 가이드하는 구성을 추가하였다.Accordingly, the
이와 같은 제3 실시예(300)의 장점은 여러 가지를 들 수 있다. 우선 제1/제2 실시예(100,200)와는 달리 컬럼(141,241) 구조가 없기 때문에 기구 전체의 사이즈가 슬림하고 콤팩트해진다. 또한 연결부재(340)가 기준 플레이트(20)상의 회전축을 중심으로 회동할 수 있기 때문에 좌표동기화대상물(10)의 탈착이 편리해진다. 그리고 장시간의 사용이나 충격 등에 의해 기준마커부(30)가 마모되거나 훼손되더라도 교체가 용이하다는 것도 장점으로 들 수 있다.Advantages of the
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 좌표동기화용 기구(300)를 이용하여 좌표동기화대상물(10)에 기준원점 좌표계와 목적원점 좌표계에 대한 정보를 모두 포함시키는 구체적인 과정을 보여주는 도면이며, 도 4에 도시된 제1 실시예(100)의 경우와 마찬가지로 인상모델과 구내장착물을 각각 좌표동기화대상물(10)과 좌표동기화매개물(12)로 사용한 경우이다.FIG. 7 is a view showing a specific process of including both the reference origin coordinate system and the information about the target origin coordinate system in the coordinate
도 7에 도시된 과정은 기본적으로 도 4에 도시된 제1 실시예(100)의 경우와 유사하다. 다만 핸들(351)을 이용하여 제1/제2 기준마커부(31,32)를 연동시킨다는 점과 연결부재(340)를 회동시켜 충분한 접근성을 확보한 상태에서 좌표동기화대상물(10)에 동결 매개체(14)인 석고를 결합시키거나 또는 좌표동기화대상물(10)을 기준 플레이트(20)로부터 탈거하는 등의 작업을 손쉽게 할 수 있다는 점에서 차이가 있다.
The process shown in FIG. 7 is basically similar to that of the
제4 실시예Fourth Embodiment
제4 실시예(400)는 전술한 제3 실시예(300)와 전체적인 구조는 유사하나, 연동기구(450)에 있어 차이가 있다. 즉 제3 실시예(300)를 나사식 연동이라 한다면, 제4 실시예(400)는 링크식 연동이라 할 수 있다.The
본 발명의 제4 실시예(400)는 도 8 내지 도 11에 도시되어 있는데, 제4 실시예(400)의 연결부재(440)는 기준 플레이트(20)(특히 기준 플레이트의 고정부)를 감싸면서 기준평면상의 회전축을 중심으로 회동가능하도록 기준 플레이트(20)에 연결된 회동 프레임(441)과, 회동 프레임(441) 상에 형성되어 제1/제2/제3 기준마커부(31,32,33)의 이동을 가이드하는 기준마커부 서포터(442)로 이루어진 구성에서는 제3 실시예(300)와 거의 동일하다.8 to 11, the connecting
그런데 제4 실시예(400)의 연동기구(450)는 링크식으로 구성되어 있으며, 그 구체적인 구성에 있어서는 두 가지로 구별될 수 있다.By the way, the
첫 번째 연동기구(450)는 회전운동에 의해 링크(456)가 움직이는 방식이며, 이는 도 8 내지 도 10에 도시되어 있다.The
이 연동기구(450)는 제1/제2 기준마커부(31,32)의 이동방향에 대해 수직을 이루는 평면상에서 회전가능한 회전노브(452)와, 회전노브(452)의 회전중심을 지나는 선상에 대칭을 이루면서 편심된 두 개의 회동축(453)에 회동가능하도록 각각 결합된 링크(456)로 이루어지는데, 이때 제1/제2 기준마커부(31,32)의 말단은 링크(456)의 자유단에 회동가능하게 결합된다. 회전노브(452)는 회동 프레임(441)에 마련된 수평 서포터(451) 상에 장착되며, 이 수평 서포터(451)는 대략적으로 제1/제2 기준마커부(31,32)의 중간에 위치한다.The
도 9에 도시된 것처럼, 회전노브(452)의 회전중심을 지나는 선과 두 개의 좌우 링크(456)의 길이방향 중심선이 일치하는 중립상태에서 회전노브(452)가 어느 일방향으로 회전하게 되면, 좌우 링크(456)의 회전단은 각각 상하 반대방향으로 동일한 각도만큼 회전하게 된다. 이때 각 링크(456)의 자유단은 제1/제2 기준마커부(31,32)의 말단에 회동가능하게 결합되어 있고, 제1/제2 기준마커부(31,32)는 이들을 연결하는 연장선 위를 따라서만 이동할 수 있으므로, 회전에 의해 중립상태에 있을 때보다 가까워진 링크(456) 사이의 수평간격만큼 제1/제2 기준마커부(31,32) 역시 서로 근접하는 방향으로 이동하게 된다. 특히 각 링크(456)의 회전단은 회전노브(452)의 회전중심을 지나는 선상에 대칭을 이루면서 편심되어 있기 때문에 제1/제2 기준마커부(31,32)의 이동거리는 동일하고, 따라서 제1/제2 기준마커부(31,32)는 서로 연동되어 있는 것이다. As shown in FIG. 9, when the
여기서 회전노브(452)의 회전중심은 도 8에 도시된 것과 같이, 제1/제2 기준마커부(31,32)를 연결하는 중심선과 동일한 높이에 위치할 수 있다. 그렇지만 도 10에 도시된 것처럼 회전노브(452)의 회전중심은 제1/제2 기준마커부(31,32)를 연결하는 중심선보다 높은 지점에 위치할 수도 있다(도 10은 연동기구의 구성을 명확히 보여주기 위해 회동 프레임의 도시는 생략하였다). 회전노브(452)의 회전중심이 제1/제2 기준마커부(31,32)를 연결하는 중심선과 동일한 높이에 위치하면 기구(400) 전체의 높이가 낮아져 콤팩트한 구조를 갖는다는 점이 장점이지만, 중립상태에 있을 때 두 링크(456)는 완전히 펼쳐진 상태이기 때문에 초기 회전시 링크(456)를 움직이기 힘들 수 있다. 물론 회전노브(452)의 회전중심이 높은 경우의 장단점은 이와 반대이다.As shown in FIG. 8, the rotation center of the
두 번째 연동기구(450)는 상하방향의 직선운동에 의해 링크(456)가 움직이는 방식인데, 이는 도 11에 도시되어 있다(도 11 역시 연동기구의 구성을 명확히 보여주기 위해 회동 프레임의 도시는 생략하였다).The
이 연동기구(450)는 제1/제2 기준마커부(31,32)의 이동방향에 대해 상하방향으로 수직하게 마련된 수직 서포터(454)를 따라 슬라이딩 가능하게 장착된 슬라이딩체(455)와, 슬라이딩체(455)의 이동축(=수직 서포터)에 대해 대칭을 이루면서 이격된 두 개의 회동축(453)에 회동가능하도록 각각 결합된 링크(456)로 이루어진다. 제1/제2 기준마커부(31,32)의 말단이 링크(456)의 자유단에 회동가능하게 결합된다는 것은 동일하다.The
도 11에 도시된 연동기구(450)는 슬라이딩체(455)의 상하이동에 따라 링크(456)가 움직인다는 점만이 다를 뿐 기본적인 원리는 위의 첫 번째 경우와 거의 유사하다. 슬라이딩체(455)의 상하이동에 의해 각 링크(456)의 자유단은 좌우로 동일한 거리만큼 대칭적으로 이동하기 때문에 제1/제2 기준마커부(31,32)는 서로 연동된다.The
한편 수평 서포터(451) 또는 슬라이딩체(455)에 절개홈(457)을 형성하고, 절개홈(457)을 가로지르도록 형성된 나사구멍을 수평 서포터(451) 또는 슬라이딩체(455)에 형성하면, 나사구멍에 헤드가 구비된 나사핀(458)을 결합시켜 절개홈(457) 사이의 간극을 조정할 수도 있다. 이 절개홈(457) 사이의 간극 조정에 의해 링크(456)의 움직임은 고정되며, 링크(456)의 고정은 좌표동기화대상물(10)의 상대적 위치를 제한하거나 동결과정에서 움직이지 않도록 지지할 때 유용하다.On the other hand, if the
위와 같은 제4 실시예(400)의 장점은 대부분의 마모성 부품(예를 들면, 기준마커부나 링크)들이 동일한 형상을 가지기 때문에 부품의 공용화가 이루어져 유지 및 보수에 유리하다는 것이다. 또한 연동기구에 복잡한 나사기구가 없기 때문에 구조가 단순해지고, 이에 따라 분해 및 조립이 간단해진다는 것도 장점이라 할 수 있다.
The advantage of the
도 12는 제1 실시예 내지 제4 실시예 모두에 대해 유효한 도면인데, 기준원점 좌표계(R)와 목적원점 좌표계(O)의 실제적인 위상학적 관계를 보여준다. 도면에 명확히 나타난 바와 같이, 실제에 있어서는 기준원점 좌표계(R)와 목적원점 좌표계(O)의 위상학적 관계는 최대한 단순화시키는 것이 정확성이나 재현성에 있어 유리하며, 이를 위해 본 발명의 실시예에서는 기준원점 좌표계(R)와 목적원점 좌표계(O)는 높이차 또는 높이차와 거리차로만 정의되는 위상학적 관계를 갖도록 설정되어 있다.
FIG. 12 is a drawing valid for all of the first to fourth embodiments, showing the actual topological relationship between the reference origin coordinate system R and the target origin coordinate system O. FIG. As clearly shown in the drawings, it is advantageous in terms of accuracy or reproducibility that the topological relationship between the reference origin coordinate system R and the target origin coordinate system O is as simple as possible, in this embodiment of the present invention. The coordinate system R and the target origin coordinate system O are set to have a topological relationship defined only by the height difference or the height difference and the distance difference.
기준마커Standard Marker
앞서 본 발명의 각 실시예에 대해 상세히 설명하였는데, 목적원점 좌표계를 복원할 수 있도록 각 기준마커부(30)가 좌표동기화대상물(10)에 부여하는 고정점은 목적원점 좌표계의 추출을 설명하기 위한 개념적인 점으로서, 실제에 있어서는 어떤 입체적 형상에서 정해진 규칙에 따라 추출되는 점을 찾아내어 이를 고정점으로 취급할 필요가 있다. 위에서 말한 어떤 입체적 형상이란 좌표동기화대상물(10)의 좌표데이터에 고정점의 추출을 위해 포함되는 것이며, 이 입체적 형상에서 추출된 고정점에 대응하는 점을 기준점이라 칭하기로 한 것은 전술한 바와 같다.As described above in detail with respect to each embodiment of the present invention, the fixed point that each
이러한 기준점의 추출은 여러 가지 방법을 통해 가능한데, 예를 들면 기준마커부(30)의 말단에 좌표동기화대상물(10)을 천공하여 고정할 수 있는 원뿔 또는 다각뿔 형상의 첨단부를 형성하고, 첨단부의 형상 그대로 만들어진 좌표동기화대상물(10) 내의 음형 중 뿔의 첨점을 기준점으로 설정할 수 있다.Extraction of such a reference point is possible through various methods, for example, to form a tip of a cone or polygonal shape that can be fixed by drilling the coordinate
그러나 기준마커부(30)의 말단을 이용해 기준점 추출을 위한 첨단부의 형상을 좌표동기화대상물(10) 내에 새기는 것이 항상 가능하지 않을 수 있으며, 형성된 첨단부의 형상이 항상 일정하리라 보장하기도 어렵다. 따라서 이에 대한 대안이 예비적으로 준비될 필요가 있다.However, it may not always be possible to engrave the shape of the tip for extracting the reference point using the end of the
그 대안으로는 미리 동일한 크기와 형상을 갖는 기준마커(60)를 미리 준비하고, 이를 좌표동기화대상물(10) 또는 좌표동기화매개물(12)에 결합시키는 것이 가능하다.Alternatively, it is possible to prepare the
기준마커(60)가 반드시 지녀야 할 특성은 그 입체적 형상으로부터 일관되게 하나의 점을 추출할 수 있어야 한다는 것이다. 이러한 기준마커(60)의 실시가능한 몇 가지 예를 도 13을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.A characteristic that the
기준마커(60)는 그 상면 또는 하면이 원을 추출할 수 있는 도형의 형상을 가지도록 만들어지며, 이때 기준마커(60)상의 기준점은 상기 원의 중심으로 정의될 수 있다.The
이러한 기준마커(60)의 예로는, 기준마커(60)는 상면 또는 하면을 원이나 원에 내접하거나 외접하는 다각형 또는 원주의 일부를 포함하는 형상을 가진 음형 또는 양형의 입체물을 들 수 있다. 이때 원의 중심은 원의 원주상의 세 점 또는 다각형의 꼭지점에서 선택된 세 개의 점으로 정의되는 원으로부터 추출된다.Examples of the
이는 원의 곡률반경을 정의하기 위해 필요한 최소한도의 점의 개수는 세 개이기 때문이며, 만일 세 개를 초과하는 점을 선택하였을 때 이들 좌표가 스캐닝 장치의 해상도 한계 등으로 인해 하나의 평면을 이루지 않는 비정형성을 가지게 되면 nC3의 개수(여기서 n은 선택된 점의 수로서, n>4인 자연수임)만큼의 데이터를 서로 맞추어야 해서 비효율적이기 때문이다.This is because the minimum number of points needed to define the radius of curvature of a circle is three, and if more than three points are selected, these coordinates do not form a single plane due to the resolution limitations of the scanning device, etc. This is because the non-formality is inefficient because the number of n C 3 (where n is the number of selected points, which is a natural number of n> 4) must be matched with each other.
이 외에도 기준마커(60)를 원뿔 또는 다각뿔의 형상을 가진 음형 또는 양형의 입체물로 만들 수 있으며, 이때 기준마커(60)상의 기준점은 뿔의 첨점으로 정의될 수 있다.In addition, the
또한 기준마커(60)를 구 또는 구면의 형상을 포함한 음형 또는 양형의 입체물로 형성할 수 있으며, 이 경우 기준마커(60)상의 기준점을 구 또는 구면의 중심으로 정의하는 것도 가능하다.
In addition, the
이러한 기준마커(60)를 사용하여 좌표동기화대상물(10) 또는 좌표동기화매개물(12)에 고정점, 즉 기준점을 부여하는 대략적인 과정이 도 14에 나타나 있다. 도시된 것과 같이, 기준마커부(30)의 첨부 말단에 기준마커(60)를 고정하기 위한 기준마커 홀더(34)를 구비하고, 여기에 기준마커(60)를 결합시킨후 좌표동기화대상물(10) 또는 좌표동기화매개물(12)의 정확한 위치에 결합(부착이나 삽입 등)시키면 된다.An approximate process for assigning a fixed point, that is, a reference point, to the coordinate
이때 기준마커(60)와 기준마커 홀더(34)는 나사결합으로 고정될 수 있으며, 기준마커(60)의 양단 중 좌표동기화대상물(10) 또는 좌표동기화매개물(12)에 결합되는 말단에는 회전을 방지하기 위한 절개면(미도시)이 형성될 수 있다. 이 절개면은 특히 좌표동기화대상물(10) 또는 좌표동기화매개물(12)에 삽입 고정시키는 경우에 기준마커(60)가 회전하거나 이탈되는 것을 방지하기 위한 것이다.
In this case, the
이상 본 발명의 바람직한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예들을 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 권리범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다.While the preferred embodiments of the present invention have been shown and described, it will be apparent to those skilled in the art that the present embodiments may be modified without departing from the spirit or spirit of the present invention. . Therefore, the scope of the present invention will be defined by the appended claims and equivalents thereof.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
R: 기준원점 F,F': 고정점
O: 목적원점
10: 좌표동기화대상물(인상모델)
12: 좌표동기화매개물(구내장착물)
14: 동결 매개체
100, 200, 300, 400: 좌표동기화용 기구
20: 기준 플레이트 21: 고정부
30: 기준마커부 31: 제1 기준마커부
32: 제2 기준마커부 33: 제3 기준마커부
34: 기준마커 홀더
140, 240, 340, 440: 연결부재
141,141': 컬럼 142: 캠 팔로워
241: 컬럼 242: 돌기
243: 가이드 플레이트 244: 슬릿
245: 바 341: 회동 프레임
342: 기준마커부 서포터 343: 휠
344: 이빨 441: 회동 프레임
442: 기준마커부 서포터
150, 250, 350, 450: 연동기구
151: 원판캠 152: 슬릿
251: 로드 252: 래크
253: 피니언 351: 핸들
352: 홈부 451: 수평 서포터
452: 회전노브 453: 회동축
454: 수직 서포터 455: 슬라이딩체
456: 링크 457: 절개홈
458: 나사핀 60: 기준마커Description of the Related Art
R: Reference origin F, F ': Fixed point
O: origin point
10: coordinate synchronization object (impression model)
12: coordinate synchronization medium (premises attachment)
14: freezing media
100, 200, 300, 400: mechanism for coordinate synchronization
20: reference plate 21: fixed part
30: reference marker portion 31: first reference marker portion
32: second reference marker portion 33: third reference marker portion
34: reference marker holder
140, 240, 340, 440: connecting member
141,141 ': Column 142: Cam Followers
241: column 242: protrusion
243: guide plate 244: slit
245
342: reference marker portion supporter 343: wheel
344: tooth 441: rotation frame
442: standard marker support
150, 250, 350, 450: interlock
151: disc cam 152: slit
251: Rod 252: rack
253: pinion 351: handle
352: groove 451: horizontal supporter
452: rotary knob 453: rotating shaft
454: vertical supporter 455: sliding body
456: link 457: incision groove
458: screw pin 60: reference marker
Claims (29)
상기 좌표동기화대상물이 상기 기준 플레이트와 공간적으로 이격되도록 그 상대적 위치를 제한하는 적어도 세 개 이상의 기준마커부;
상기 기준마커부가 연결되고, 상기 기준마커부가 상기 기준 플레이트 상에서 정해진 방향으로만 이동가능하도록 제한하는 연결부재; 및
적어도 두 개 이상의 상기 기준마커부를 서로 연동하여 이동시키는 연동기구;
를 포함하는 좌표동기화용 기구.A reference plate having a structure corresponding to a fixing portion that is provided on a device to receive the coordinate data of the coordinate synchronization object to be implanted so that the coordinate synchronization object is reproducibly reproduced thereon and knows the coordinates on the device;
At least three reference markers limiting their relative positions such that the coordinate synchronization object is spaced apart from the reference plate;
A connection member connected to the reference marker portion and restricting the reference marker portion to move only in a predetermined direction on the reference plate; And
An interlock mechanism for moving at least two or more of the reference marker units in cooperation with each other;
Coordinate synchronization device comprising a.
상기 기준마커부는 세 개인 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 1,
Coordinate synchronization mechanism, characterized in that the three reference markers.
상기 세 개의 기준마커부가 상기 기준 플레이트 상에 설정된 기준평면과 평행한 평면상에서만 이동하는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 2,
And said three reference marker portions move only on a plane parallel to the reference plane set on said reference plate.
상기 세 개의 기준마커부 상에 존재하는 기준점이 이등변삼각형을 이루는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 3,
Coordinate synchronization mechanism, characterized in that the reference point existing on the three reference markers form an isosceles triangle.
상기 연결부재는 상기 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부가 상기 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점(一點)을 향해서만 이동하도록 제한하고, 나머지 하나의 제3 기준마커부는 상기 수선을 따라서만 이동하도록 제한하는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.5. The method of claim 4,
The connecting member restricts the first and second reference markers positioned at both ends of the isosceles triangle base to move toward one point on the waterline which bisects the base of the isosceles triangle, and the other one of the third reference markers Coordinate synchronization mechanism characterized in that it is limited to move only along the waterline.
상기 연결부재는 상기 제1/제2 기준마커부가 상기 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 이동하도록 제한하는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 5,
And said connecting member restricts said first / second reference marker portion to move only along the base of said isosceles triangle.
상기 연동기구는 상기 이등변삼각형 밑변의 양끝에 위치한 제1/제2 기준마커부가 상기 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 상기 연결부재 또는 상기 제1/제2 기준마커부를 연동시키는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 5,
The linkage mechanism interlocks the connecting member or the first and second reference markers such that the first and second reference markers positioned at both ends of the isosceles triangle bottom are moved symmetrically with respect to the perpendicular line dividing the isosceles triangle. Coordinate synchronization device characterized in that.
상기 수선 상의 일점은 상기 이등변삼각형의 수심, 무게중심, 외심 및 내심 중의 어느 하나인 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 5,
One point on the waterline is any one of the depth, center of gravity, outer and inner core of the isosceles triangle.
상기 연결부재는 상기 기준평면 상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 이등분하는 수선상의 일점(一點)을 향해서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 세 개의 컬럼이고,
상기 세 개의 기준마커부는 상기 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지도록 상기 컬럼에 고정되되 상기 컬럼의 병진이동에 따라 상기 세 개의 기준마커부가 그리는 궤적은 상기 수선상의 일점으로 수렴하고,
상기 연동기구는 세 개의 슬릿이 형성된 원판캠으로서, 상기 슬릿은 상기 원판캠의 중심에 대해 동일한 각도와 방향으로 어긋나 있는 120°등각 슬릿이고, 상기 슬릿이 상기 컬럼의 상단에 돌출 형성된 캠 팔로워에 각각 삽입되어 상기 원판캠이 상기 컬럼에 결합되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 7, wherein
The connecting member is three columns connected to the reference plate to translate only toward one point on the waterline which bisects the base of the imaginary isosceles triangle on the reference plane,
The three reference marker parts are fixed to the column to have the same height with respect to the reference plane, and the trajectory drawn by the three reference marker parts converges to one point on the water line according to the translational movement of the column.
The interlock mechanism is a disc cam having three slits formed therein, the slits being 120 ° equiangular slits that are shifted in the same angle and direction with respect to the center of the disc cam, and the slits are respectively formed on a cam follower protruding from the top of the column. And the disc cam is inserted into and coupled to the column.
상기 세 개의 컬럼이 정삼각형의 수심을 향해서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.10. The method of claim 9,
And said three columns are connected to said reference plate to translate only toward the depth of the equilateral triangle.
상기 세 개의 기준마커부 중 제3 기준마커부에 대응하는 기준마커부는 상기 컬럼 상에서 진퇴가능하게 장착된 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.10. The method of claim 9,
And a reference marker portion corresponding to a third reference marker portion among the three reference marker portions is removably mounted on the column.
상기 연결부재는 상기 기준평면 상의 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 두 개의 컬럼과, 상기 가상의 이등변삼각형 밑변을 이등분하는 수선을 따라서만 병진이동하도록 상기 기준 플레이트에 연결된 하나의 컬럼이고,
상기 세 개의 기준마커부는 상기 기준평면에 대해 동일한 높이를 가지도록 상기 컬럼에 고정되되 상기 컬럼의 병진이동에 따라 상기 세 개의 기준마커부가 그리는 궤적은 하나의 점으로 수렴하고,
상기 연동기구는 상기 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서 병진이동하는 상기 두 개의 컬럼이 상기 수선에 대해 대칭을 이루면서 이동하도록 연동시키는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 7, wherein
The connecting member includes two columns connected to the reference plate to translate only along the base of the virtual isosceles triangle on the reference plane, and to the reference plate to translate only along the waterline which bisects the base of the hypothesis isosceles triangle. One column connected,
The three reference marker parts are fixed to the column to have the same height with respect to the reference plane, and the trajectories drawn by the three reference marker parts converge as one point according to the translational movement of the column.
And the linkage mechanism interlocks the two columns to be translated along the base of the imaginary isosceles triangle to move symmetrically with respect to the waterline.
상기 연동기구는 상기 가상의 이등변삼각형의 밑변을 따라서 병진이동하는 상기 두 개의 컬럼을 상기 기준 플레이트에 각각 슬라이딩 가능하게 연결하는 로드와, 상기 로드의 말단에 각각 형성된 기어로 이루어진 래크와, 상기 두 개의 래크를 상하로 두고 그 사이에 치합된 피니언으로 이루어진 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 12,
The linkage mechanism includes a rod comprising a rod configured to slidably connect the two columns translating along the base of the virtual isosceles triangle to the reference plate, the gears formed at the ends of the rod, respectively, A coordinate synchronization mechanism, characterized in that the rack is made upside down with pinions engaged therebetween.
상기 세 개의 컬럼의 병진이동을 유도하는 가이드 플레이트로서,
상기 컬럼들의 병진이동 궤적에 대응하는 슬릿이 형성되고, 상기 컬럼들의 상단에 돌출 형성된 돌기가 상기 슬릿에 삽입되어 가이드되며, 상기 기준 플레이트에 바(bar)로 연결되어 고정되는 가이드 플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 12,
A guide plate for inducing translation of the three columns,
A slit corresponding to the translational trajectory of the columns is formed, and projections protruding from the top of the columns are inserted into the slit and guided, and further comprising a guide plate connected to and fixed by a bar to the reference plate. Coordinate synchronization mechanism, characterized in that.
상기 연결부재는 상기 고정수단을 감싸면서 상기 기준평면상의 회전축을 중심으로 회동가능하게 상기 기준 플레이트에 연결된 회동 프레임과, 상기 회동 프레임 상에 형성되어 상기 제1/제2/제3 기준마커부의 이동을 가이드하는 기준마커부 서포터로 이루어지고,
상기 제1/제2 기준마커부는 상기 기준마커부 서포터 상에 회전이 자유롭게 고정된 휠에 직선이동만이 가능하도록 삽입되어 있고, 또한 상기 기준마커부 서포터 내면에 형성된 나사산과 나사결합과 상기 휠의 회전에 따라 상기 기준마커부 서포터 상에서 진퇴하되 상기 제1/제2 기준마커부에 대한 나사 방향은 서로 반대이며,
상기 연동기구는 상기 휠의 외면에 형성된 이빨에 끼워지는 홈부를 그 양단에 구비한 바 형상의 핸들이고, 상기 핸들을 상기 이빨에 결합하여 회동시키면 상기 두 개의 휠이 동시에 회전하여 상기 제1/제2 기준마커부가 서로 반대방향으로 동일한 거리만큼 진퇴하는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 7, wherein
The connecting member includes a rotation frame connected to the reference plate to be rotatable about a rotation axis on the reference plane while surrounding the fixing means, and formed on the rotation frame to move the first, second, and third reference marker parts. It consists of the standard marker supporters to guide the
The first and second reference marker parts are inserted to allow linear movement only on a wheel freely fixed on the reference marker part supporter, and the threads and screws formed on the inner surface of the reference marker part supporter and the Retreat on the reference marker portion supporter according to the rotation, but the screw direction to the first / second reference marker portion is opposite to each other,
The linkage mechanism is a bar-shaped handle having grooves fitted to teeth formed on an outer surface of the wheel at both ends thereof, and when the handle is coupled to the teeth and rotated, the two wheels simultaneously rotate so that the first / second 2. The coordinate synchronization mechanism of claim 2, wherein the reference marker portions are advanced by the same distance in opposite directions.
상기 기준마커부 서포터 중 적어도 제1/제2 기준마커부에 대한 기준마커부 서포터의 상면은 원호면으로 형성되고, 상기 핸들의 홈부 주변에는 상기 기준마커부 서포터의 상면에 상보하는 원호면이 형성되어, 상기 원호면들 사이의 접촉에 의해 상기 핸들의 회동이 가이드되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.16. The method of claim 15,
An upper surface of the reference marker portion supporter for at least a first / second reference marker portion among the reference marker portion supporters is formed as an arc surface, and an arc surface complementary to the upper surface of the reference marker portion supporter is formed around the groove portion of the handle. And the rotation of the handle is guided by the contact between the circular arc surfaces.
상기 연결부재는 상기 고정수단을 감싸면서 상기 기준평면상의 회전축을 중심으로 회동가능하게 상기 기준 플레이트에 연결된 회동 프레임과, 상기 회동 프레임 상에 형성되어 상기 제1/제2/제3 기준마커부의 이동을 가이드하는 기준마커부 서포터로 이루어지고,
상기 연동기구는 상기 제1/제2 기준마커부의 이동방향에 대해 수직을 이루는 평면상에서 회전가능하도록 상기 회동 프레임에 마련된 수평 서포터 상에 장착된 회전노브 또는 상기 제1/제2 기준마커부의 이동방향에 대해 상하방향으로 수직하게 마련된 수직 서포터를 따라 슬라이딩 가능하게 장착된 슬라이딩체와, 상기 회전노브의 회전중심을 지나는 선상에 대칭을 이루면서 편심된 두 개의 회동축에 회동가능하도록 각각 결합된 링크 또는 상기 슬라이딩체의 이동축에 대해 대칭을 이루면서 이격된 두 개의 회동축에 회동가능하도록 각각 결합된 링크로 이루어지고,
상기 제1/제2 기준마커부의 말단은 상기 링크의 자유단에 회동가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 7, wherein
The connecting member includes a rotation frame connected to the reference plate to be rotatable about a rotation axis on the reference plane while surrounding the fixing means, and formed on the rotation frame to move the first, second, and third reference marker parts. It consists of the standard marker supporters to guide the
The linkage mechanism may be a rotary knob mounted on a horizontal supporter provided in the pivot frame to be rotatable on a plane perpendicular to the direction of movement of the first / second reference marker portion, or the direction of movement of the first / second reference marker portion. A sliding body slidably mounted along a vertical supporter vertically provided in a vertical direction with respect to the link, and links or rotatably coupled to two eccentric pivots symmetrically on a line passing through the center of rotation of the rotary knob; A link coupled to each other so as to be rotatable to two spaced apart pivots symmetrically with respect to the moving axis of the sliding body,
And a distal end of the first / second reference marker portion is rotatably coupled to the free end of the link.
상기 회전노브의 회전중심이 상기 제1/제2 기준마커부를 연결하는 중심선과 동일한 높이에 위치한 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.18. The method of claim 17,
The center of rotation of the rotary knob is located at the same height as the center line connecting the first / second reference markers coordinate synchronization mechanism.
상기 수평 서포터 또는 상기 슬라이딩체에는 절개홈이 형성되고, 상기 수평 서포터 또는 상기 슬라이딩체에는 상기 절개홈을 가로지르는 나사구멍이 형성되며, 상기 나사구멍에는 헤드가 구비된 나사핀이 결합되어 상기 절개홈 사이의 간극을 조정하는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.18. The method of claim 17,
An incision groove is formed in the horizontal supporter or the sliding body, and a screw hole is formed in the horizontal supporter or the sliding body that crosses the incision groove, and a screw pin having a head is coupled to the screw hole to the incision groove. A coordinate synchronization mechanism, characterized in that to adjust the gap between.
상기 기준마커부의 말단은 상기 좌표동기화대상물을 천공하여 고정할 수 있는 첨단부로 형성되고, 상기 첨단부는 원뿔 또는 다각뿔 형상으로서 상기 뿔의 첨점이 기준점으로 정의되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 1,
The end of the reference marker portion is formed of a tip that can be fixed by drilling the coordinate synchronization object, the tip portion is a cone or polygonal shape of the coordinate synchronization mechanism characterized in that the point of the horn is defined as a reference point.
상기 기준마커부의 말단에는 상기 좌표동기화대상물에 결합되는 기준마커를 고정하기 위한 기준마커 홀더가 구비된 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 1,
And a reference marker holder for fixing a reference marker coupled to the coordinate synchronization object at the end of the reference marker portion.
상기 기준마커와 기준마커 홀더는 나사결합으로 고정되고, 상기 기준마커의 상기 좌표동기화대상물에 결합되는 말단에는 회전을 방지하기 위한 절개면이 형성된 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 21,
The reference marker and the reference marker holder is fixed to the screw coupling, the coordinate synchronization mechanism characterized in that the incision surface is formed on the end coupled to the coordinate synchronization object of the reference marker to prevent rotation.
상기 기준마커의 상면 또는 하면은 원을 추출할 수 있는 도형의 형상을 가지며, 상기 기준마커상의 기준점은 상기 원의 중심으로 정의되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 21,
An upper surface or a lower surface of the reference marker has a shape of a figure from which a circle can be extracted, and the reference point on the reference marker is defined as the center of the circle.
상기 기준마커는 상면 또는 하면이 원, 원에 내접하거나 외접하는 다각형 또는 원주의 일부를 포함하는 형상을 가진 음형 또는 양형의 입체물인 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.24. The method of claim 23,
The reference marker is a coordinate synchronization mechanism, characterized in that the upper surface or the lower surface is a three-dimensional object of the negative or positive shape having a shape including a circle, a polygon inscribed or circumscribed to the circle or a portion of the column.
상기 원의 중심은 상기 원의 원주상의 세 점 또는 상기 다각형의 꼭지점에서 선택된 세 개의 점으로 정의되는 원으로부터 추출되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.25. The method of claim 24,
And the center of the circle is extracted from a circle defined by three points on the circumference of the circle or three points selected from vertices of the polygon.
상기 기준마커는 원뿔 또는 다각뿔의 형상을 가진 음형 또는 양형의 입체물로서, 상기 기준마커상의 기준점은 상기 뿔의 첨점으로 정의되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 21,
The reference marker is a negative or positive solid having a conical or polygonal shape, and the reference point on the reference marker is a coordinate synchronization mechanism, characterized in that defined by the peak of the horn.
상기 기준마커는 구 또는 구면의 형상을 포함한 음형 또는 양형의 입체물로서, 상기 기준마커상의 기준점은 상기 구 또는 구면의 중심으로 정의되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.The method of claim 21,
The reference marker is a negative or positive solid including a spherical or spherical shape, the reference point on the reference marker is a coordinate synchronization mechanism, characterized in that defined by the center of the sphere or sphere.
상기 좌표동기화대상물에 재현성 있게 결합되는 좌표동기화매개물이 상기 기준마커부에 의해 상기 기준 플레이트와 공간적으로 이격되도록 그 상대적 위치가 제한되는 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.28. The method according to any one of claims 1 to 27,
And a relative position of the coordinate synchronization medium reproducibly coupled to the coordinate synchronization object is limited so that its relative position is spaced apart from the reference plate by the reference marker unit.
상기 좌표동기화대상물은 구강내 치아 및 치은 중 적어도 어느 하나 이상의 형상을 본뜬 인상모델이고, 상기 좌표동기화매개물은 구내장착물인 것을 특징으로 하는 좌표동기화용 기구.
29. The method of claim 28,
The coordinate synchronization object is an impression model that mimics the shape of at least one of oral teeth and gingiva, and the coordinate synchronization medium is an intraoral fixture.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100128217A KR101237526B1 (en) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020100128217A KR101237526B1 (en) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20120066880A KR20120066880A (en) | 2012-06-25 |
KR101237526B1 true KR101237526B1 (en) | 2013-02-26 |
Family
ID=46686088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020100128217A KR101237526B1 (en) | 2010-12-15 | 2010-12-15 | Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101237526B1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108775908B (en) * | 2018-06-28 | 2024-04-30 | 苏州富强科技有限公司 | Positioning adjusting frame and laser detection device with same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100847384B1 (en) | 2007-04-23 | 2008-07-18 | 허민석 | System and method for driving workpiece |
KR100977909B1 (en) | 2008-12-05 | 2010-08-24 | 이태경 | Control machining apparatus based on auto generated coordinate |
KR100998311B1 (en) | 2010-07-30 | 2010-12-03 | 정제교 | Method for synchronization of working coordinates by detecting haptic reference points |
-
2010
- 2010-12-15 KR KR1020100128217A patent/KR101237526B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100847384B1 (en) | 2007-04-23 | 2008-07-18 | 허민석 | System and method for driving workpiece |
KR100977909B1 (en) | 2008-12-05 | 2010-08-24 | 이태경 | Control machining apparatus based on auto generated coordinate |
KR100998311B1 (en) | 2010-07-30 | 2010-12-03 | 정제교 | Method for synchronization of working coordinates by detecting haptic reference points |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20120066880A (en) | 2012-06-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9848836B2 (en) | Method of creating an accurate bone and soft-tissue digital dental model | |
US8100692B2 (en) | Dental framework | |
CN107951538B (en) | Manufacturing method of 3D printing fibula reconstruction jaw bone surgical tool combining bone resection and titanium plate positioning | |
US9259291B2 (en) | Assisted dental implant treatment and replication system | |
KR100998311B1 (en) | Method for synchronization of working coordinates by detecting haptic reference points | |
KR101780189B1 (en) | Method and clamping fixture for producing a dental drilling template | |
CN109199586A (en) | A kind of laser bone-culting operation robot system and its paths planning method | |
CN102647962A (en) | Preoperative planning program for artificial hip joint replacement surgery and surgery support jig | |
JP2001523509A (en) | Surgical template assembly and method for implanting a perforated artificial dental root | |
US12048599B2 (en) | Scannable healing components | |
US10064700B2 (en) | Surgical guide kit apparatus and method | |
KR101237526B1 (en) | Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively | |
CN101836899B (en) | System and method for manufacturing dental implant surgical template | |
KR100881793B1 (en) | Holding device for a tooth replacement or basic framework model | |
KR101300224B1 (en) | Device for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively | |
KR101190643B1 (en) | Method for synchronization of coordinates among various instruments which have their own coordinates systems respectively | |
US20140297232A1 (en) | Scanning instrument | |
CN109288604A (en) | A kind of dentistry round bur drill bit caliberating device and scaling method | |
EP3287095A1 (en) | Dental implant with integrated scan body | |
KR100759057B1 (en) | Apparatus for duplicating artificial tooth | |
CN203122642U (en) | Dental implant positioning and navigating device and dental implant positioning and navigating device groups consisting of same | |
KR101119926B1 (en) | Apparatus and method for synchronization of coordinates using haptic device | |
KR20200020033A (en) | Method and apparatus for physically correcting a position error of machining device | |
KR20110092770A (en) | Registration plate for coordinates of image data | |
KR20190117069A (en) | Synchronization plate having a function of machining calibration |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
N231 | Notification of change of applicant | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160223 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170811 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |