KR101533756B1

KR101533756B1 - 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너

Info

Publication number: KR101533756B1
Application number: KR1020140009055A
Authority: KR
Inventors: 권하자; 강석진
Original assignee: 주식회사 오라픽스
Priority date: 2014-01-24
Filing date: 2014-01-24
Publication date: 2015-07-03
Also published as: CN104799812A; JP2015136615A; EP2898854A1

Abstract

본 발명에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너는 환자의 구강 내에 위치 가능한 하우징; 상기 하우징에 결합되어 상기 환자의 치아 일부를 촬영하는 촬영 유닛; 및 상기 하우징으로부터 연장되고, 상기 환자에게 물려 상기 하우징이 상기 구강 내에 고정되도록 하는 고정부를 포함하여, 사용자가 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너를 손으로 직접 잡고 수시로 이동시켜야 하는 불편함이 해소된다.

Description

구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너{Oral cavity fixed type three dimensions oral cavity scanner}

본 발명은 3차원 구강 스캐너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너에 관한 것이다.

인레이, 크라운, 브리지 등의 치과용 보철물을 제작하는 방법으로는 로스트 왁스법(lost wax process)을 이용하여 금속 재료나 세라믹스 재료를 주조하여 제작하는 방법이 있다.

최근에는 3차원 광학 카메라를 이용하여 치아 및 잇몸을 측정한 후 CAD/CAM 시스템으로 치과용 보철물을 설계 및 제작하는 방법이 로스트 왁스법을 대체하고 있는 추세다. 치아 및 잇몸을 측정하는 시스템의 일례로서는 세렉 시스템(Serec system)이 있다. 세렉 시스템은 치아의 형상을 3차원 광학 카메라를 이용한 3차원 구강 스캐너로 구강의 치아 및 잇몸을 측정한다. 3차원 광학 카메라로는 위상 시프트법이나 공간 코드화법으로 대표되는 비접촉 3차원 측정을 실행하는 카메라가 이용된다. 이와 같은 3차원 구강 스캐너와 CAD/CAM 시스템을 이용하여 치과용 보철물을 로스트 왁스법보다 효율성 있게 제작할 수 있으며, 구강 적합 정밀도가 우수한 치과용 보철물을 제작할 수 있다.

한국등록특허 제10-1283635호에 종래의 3차원 구강 스캐너의 일례가 개시되어 있다.

도 1은 종래의 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 종래의 3차원 구강 스캐너를 나타낸 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 종래의 3차원 구강 스캐너(1)는 케이스(10), 케이스(10)의 후방에 설치되어 레이저 광을 조사하는 레이저 다이오드(20), 케이스(10)의 전방에 연결되어 레이저 다이오드(20)에서 발생된 레이저 광을 구강 내의 피측정물(이 및 잇몸)(90)에 투광하고 피측정물(90)에서 반사된 광을 수광하는 측정노즐(36)이 형성된 투광부(30) 및 피측정물(90)에서 반사된 광을 촬영하는 촬영 유닛(40)을 포함한다.

한편, 이러한 종래의 3차원 구강 스캐너(1)를 이용하여 피측정물(이 및 잇몸)(90)의 3차원 영상을 획득하기 위해, 사용자는 손잡이부(50)를 잡고 투광부(30)를 구강 내부로 진입시킨 후 측정하고자 하는 이의 위치에 측정노즐(36)을 위치시켜야 한다.

이에 따라, 치아 및 잇몸의 3차원 영상을 획득하기 위해, 사용자가 손으로 종래의 3차원 구강 스캐너(1)의 손잡이부(50)를 직접 잡고 수시로 이동시켜야 하는 불편함을 겪는 문제점이 있다.

또한, 환자가 움직이는 경우 측정노즐(36)의 위치가 변경되어 획득된 3차원 영상의 화질이 저하되는 문제점이 있다. 나아가서, 고화질의 3차원 영상을 획득하기 위해서는 환자의 움직임에 신속하게 대응할 수 있는 숙련된 작업이 요구되는 문제점이 있다.

KR 한국등록특허 제10-1283635(2013.07.02)

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자가 치아 및 잇몸의 3차원 영상을 용이하게 획득할 수 있고, 환자가 움직이는 경우에도 치아 및 잇몸의 고화질 3차원 영상을 획득할 수 있으며, 비숙련자라도 용이하게 사용할 수 있는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성 하기 위한 본 발명에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너는 환자의 구강 내에 위치 가능한 하우징; 상기 하우징에 결합되어 상기 환자의 치아 일부를 촬영하는 촬영 유닛; 및 상기 하우징으로부터 연장되고, 상기 환자에게 물려 상기 하우징이 상기 구강 내에 고정되도록 하는 고정부를 포함한다.

여기서, 상기 고정부는 상기 하우징의 일측 또는 상기 하우징의 일측의 반대측으로부터 연장될 수 있다. 이때, 상기 하우징과 상기 고정부의 전체 형상은 상기 환자의 치아에 대응하는 활모양일 수 있다.

또한, 상기 고정부에는 상기 환자의 치아 손상을 방지하는 쿠션부재가 결합될 수 있다.

또한, 상기 촬영 유닛은 상기 환자의 이와 잇몸을 촬영하는 카메라 모듈과 상기 카메라 모듈을 이동시키는 카메라 모듈 이동장치를 포함할 수 있다. 이때, 상기 카메라 모듈 이동장치는 상기 카메라 모듈을 상기 환자의 이 상면에서 상기 환자의 잇몸쪽으로 이동시킬 수 있다. 또한, 상기 카메라 모듈 이동장치는 상기 하우징에 결합되는 고정부, 상기 고정부에 회전 가능하게 결합되는 스크류, 상기 고정부에 결합되고 상기 스크류를 회전시키는 회전모터 및 상기 스크류가 회전 가능하게 결합되고 상기 카메라 모듈이 결합되며 상기 스크류의 회전에 의해 상기 스크류의 축방향으로 이동하는 카메라 모듈 지지판을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 스크류는 상기 환자의 이의 축에 대해 사선방향으로 배치될 수 있다.

또한, 상기 촬영 유닛은 복수개로 이루어져 일부는 상기 하우징의 설측에 배치되고, 나머지 상기 하우징의 순측에 배치될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 사용자가 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너를 수시로 이동시켜야 하는 불편함이 해소된다.

또한, 환자가 머리 등을 움직여도 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너를 환자의 구강 내에 고정된 상태가 유지되어 고화질의 3차원 영상을 획득할 수 있고, 나아가서, 비숙련자라도 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너를 용이하게 사용할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 종래의 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 촬영 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 촬영 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 촬영 유닛의 배치관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너의 작용 및 효과를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 또한, 이하에서 사용되는 상하, 좌우 및 전후 등의 방향 또는 위치를 나타내는 용어는 첨부되는 도면을 기준으로 한 용어임을 밝혀둔다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 촬영 유닛을 나타낸 사시도이고, 도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 일실시예에 따른 촬영 유닛의 작용을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 촬영 유닛의 배치관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너를 개략적으로 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)는 하우징(110), 하우징(110)에 결합되어 차아(teeth, 齒牙)를 촬영하는 촬영 유닛(120) 및 하우징(110)으로부터 연장되고 환자에게 물려 하우징(110)이 구강 내에 고정되게 하는 고정부(130)를 포함할 수 있다.

하우징(110)과 고정부(130)의 전체 형상은 환자의 치아 형상에 대응하는 모양인 활모양의 형상일 수 있다.

하우징(110)의 일부에는 촬영 유닛(120)이 결합되는 촬영 유닛 결합부(111)가 형성될 수 있다. 촬영 유닛 결합부(111)는 촬영 유닛(120)의 카메라 모듈(121)이 치아를 바라 볼 수 있도록 하측이 개방된 홀 또는 홈 형태로 구현될 수 있다.

고정부(130)에는 환자가 고정부(130)를 무는 경우 환자의 치아 손상을 방지하는 쿠션부재(131)가 결합될 수 있다. 쿠션부재(131)의 재질로서는 고무, 스폰지 등이 이용될 수 있다.

촬영 유닛(120)은 도 4에서 도시되는 바와 같이, 치아의 일부를 촬영하는 카메라 모듈(121)과 카메라 모듈(121)을 이동시키는 카메라 모듈 이동장치(122)를 포함할 수 있다.

카메라 모듈(121)은 일반적으로 알려진 CCD(charge coupled device) 카메라 또는 CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 카메라로 구현될 수 있다. 이러한 카메라 모듈(121)은 카메라 모듈 이동장치(122)에 의해 이동되면서 치아를 이루는 이(tooth)들을 고속 촬영한다.

카메라 모듈 이동장치(122)는 하우징(110)의 촬영 유닛 결합부(111)의 인근에 고정되는 고정부(122-1), 고정부(122-1)에 회전 가능하게 결합되는 스크류(122-2), 고정부(122-1)에 결합되어 스크류(122-2)를 회전시키는 회전모터(122-3) 및 스크류(122-2)가 끼워지고 카메라 모듈(121)이 결합되며 스크류(122-2)의 회전에 의해 스크류(122-2)의 축방향으로 이동하는 카메라 모듈 지지판(122-4)을 포함할 수 있다.

스크류(122-1)는 카메라 모듈(121)이 치아의 설(舌)측 또는 순(脣)측에서 치아를 이루는 이들을 촬영할 수 있도록 치아를 이루는 이의 축(S)에 대해 사선방향으로 배치될 수 있다.

이러한 카메라 모듈 이동장치(122)는 도 5a 내지 도 5c에서 도시되는 바와 같이, 회전모터(122-3)의 회전력으로 카메라 모듈(121)을 상하로 이동시킨다.

한편, 촬영 유닛(120)은 도 6에서 도시되는 바와 같이, 한번에 윗니 또는 아랫니 전체의 절반 이상을 촬영할 수 있도록 복수개로 이루어져, 일부는 하우징(110)의 설(舌)측에 배치되고, 나머지는 하우징(110)의 순(脣)측에 배치될 수 있다.

따라서 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)는 구강 내에 한번 고정되어 윗니 또는 아랫니 전체의 절반 이상을 촬영할 수 있게 된다.

그리고 촬영 유닛(120)과 고정부(130)의 위치는 바뀔 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에서는 고정부(130)가 하우징(110)의 일측으로부터 연장되나, 도 7에서 도시되는 바와 같이, 본 발명의 다른 일실시예에서는 고정부(130)가 하우징(110) 일측의 반대측에서 연장된다.

따라서 본 발명의 일실시예 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너와 본 발명의 다른 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너 모두를 사용할 경우, 환자의 윗니 모두와 아랫니 모두의 3차원 영상을 획득할 수 있다.

다시 말하면, 도 3에서 도시되는 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)로 환자의 아랫니 우측 절반과 윗니 좌측 절반의 3차원 영상을 획득할 수 있고, 도 7에서 도시되는 바와 같은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구상 스캐너(100)를 사용하여 환자의 아랫니 좌측 절반과 윗니 우측 절반의 3차원 영상을 획득하여 환자의 윗니 모두와 아랫니 모두의 3차원 영상을 획득할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너의 작용 및 효과를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일실시예에 따른 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너의 작용 및 효과를 설명하기 위한 도면이다.

우선, 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)를 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)의 하면 즉, 촬영 유닛(120)의 촬영방향이 치아를 향하도록 환자의 구강 내에 배치하고, 환자가 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)를 물게 하여 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너(100)가 환자의 구강 내에 고정되도록 한다.

이렇게 하면, 제어부(도면에 미도시)는 회전모터(122-3)가 회전하도록 하여 카메라 모듈(121)이 하강시킨다. 그리고 제어부는 하강하는 카메라 모듈(121)이 도 8a 내지 도 8c에서 도시되는 바와 같이, 이의 상부면->이의 측면->이의 잇몸을 연속적으로 촬영하도록 하여 이와 잇몸의 3차원 영상을 획득한다. 여기서, 촬영 유닛(120)이 복수개로 이루어지는 경우에는 복수개의 이에 대한 3차원 영상을 획득할 수 있다.

이러한 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너(100)에 의해, 사용자는 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너(100)를 환자의 구강 내에 고정시킨 후 별도로 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너(100)를 움직일 필요가 없게 된다. 따라서 사용자가 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너(100)를 수시로 이동시켜야 하는 불편함이 해소된다.

또한, 환자가 머리 등을 움직여도 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너(100)가 환자의 구강 내에 고정된 상태가 유지되어 고화질의 3차원 영상을 획득할 수 있고, 비숙련자라도 구강 내 고정형 3차원 구강 스케너(100)를 용이하게 사용할 수 있게 된다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100: 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너 110: 하우징
120: 촬영 유닛 121: 카메라 모듈
122: 카메라 모듈 이동장치 130: 고정부
131: 쿠션부재

Claims

환자의 구강 내에 위치 가능한 하우징;
상기 하우징에 결합되어 상기 환자의 치아 일부를 촬영하는 촬영 유닛; 및
상기 하우징으로부터 연장되고, 상기 환자에게 물려 상기 하우징이 상기 구강 내에 고정되도록 하는 고정부를 포함하며,
상기 촬영 유닛은 상기 환자의 이와 잇몸을 촬영하는 카메라 모듈과 상기 카메라 모듈을 이동시키는 카메라 모듈 이동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
제1항에 있어서,
상기 고정부는 상기 하우징의 일측 또는 상기 하우징의 일측의 반대측으로부터 연장되는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
제1항에 있어서,
상기 하우징과 상기 고정부의 전체 형상은 상기 환자의 치아에 대응하는 활모양인 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서,
상기 고정부에는 상기 환자의 치아 손상을 방지하는 쿠션부재가 결합되는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
삭제
제1항에 있어서,
상기 카메라 모듈 이동장치는 상기 카메라 모듈을 상기 환자의 이 상면에서 상기 환자의 잇몸쪽으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
제1항에 있어서,
상기 카메라 모듈 이동장치는 상기 하우징에 결합되는 고정부, 상기 고정부에 회전 가능하게 결합되는 스크류, 상기 고정부에 결합되고 상기 스크류를 회전시키는 회전모터 및 상기 스크류가 회전 가능하게 끼워지고 상기 카메라 모듈이 결합되며 상기 스크류의 회전에 의해 상기 스크류의 축방향으로 이동하는 카메라 모듈 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
제7항에 있어서,
상기 스크류는 상기 환자의 이의 축에 대해 사선방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.
제1항에 있어서,
상기 촬영 유닛은 복수개로 이루어져 일부는 상기 하우징의 설측에 배치되고, 나머지 상기 하우징의 순측에 배치되는 것을 특징으로 하는 구강 내 고정형 3차원 구강 스캐너.