KR101852834B1 - 3-dimension scaner for oral cavity - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너는, 360도 화각을 가진 렌즈부; 및 패턴이 조사된 피사체로부터 패턴 영상을 수신하여 이를 기초로 상기 피사체의 3차원 영상을 생성하는 영상처리부;를 구비한 영상수신부;를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수 있다.A three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention includes: a lens unit having a 360 degree angle of view; And an image processing unit for receiving a pattern image from a subject irradiated with a pattern and generating a three-dimensional image of the subject based on the pattern image.

Description

3차원 구강 스캐너{3-DIMENSION SCANER FOR ORAL CAVITY}3-DIMENSION SCANER FOR ORAL CAVITY < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 3차원 스캐너에 관한 것으로 보다 상세하게는 구강의 3차원 영상을 획득할 수 있는 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a three-dimensional scanner, and more particularly, to a scanner capable of acquiring a three-dimensional image of the oral cavity.

레이저나 빛을 이용하는 비접촉식 3차원 스캐너는 그 활용 범위가 매우 다양하다. 엔지니어링, 영화, 애니메이션, 산업디자인, 의료, 미술품, 팬시, 문화재 복재 및 복원, 엔터테이먼트 등 사회에서 적용이 되지 않는 범위가 없을 정도로 활용 범위가 매우 넓다. Non-contact 3D scanners using laser or light have a wide range of applications. There is a wide range of applications such as engineering, film, animation, industrial design, medical, artwork, fancy, cultural materials, restoration and entertainment.

특히 산업 분야에서 제품의 제조 시간을 단축시키기 위해 많은 투자와 연구를 하는데 3차원 스캐너가 제품의 개발에서부터 양산하는 동안 여러 단계에서 비용을 절감하기 위한 목적으로 활용되고 있다. 현실에 존재하는 것을 3차원 디지털 데이터로 다룰 수 있다는 것은 많은 장점이 있다. 위험한 현장에서 매번 작업하지 않아도 되고, 언제든 필요한 정보를 컴퓨터에서 다시 열어볼 수 있고, 정확한 실물의 3차원 치수 및 형상 정보는 시뮬레이션 및 복제의 과정으로 미래를 좀 더 정확하게 예측 가능하게 해준다.Especially, in order to shorten the manufacturing time of the product in the industrial field, many investments and research are carried out, and the 3D scanner is used for the purpose of reducing costs at various stages during development and mass production of the product. Being able to handle what exists in reality as three-dimensional digital data has many advantages. You do not have to work every day in dangerous places, you can open the necessary information back to your computer at any time, and accurate real-world 3D dimension and shape information makes the future more accurate by simulation and duplication process.

또한 3차원 스캐너는 의료분야에서 교정기구, 치아 등을 제작하기 위해 환자의 모양에 맞는 맞춤형 기구를 제작하기 위해 사용된다. 이는 전통적으로 석고반죽을 통한 모형 제작방법을 바꾸고 있다. 스캔된 3차원 데이터로부터 전용 소프트웨어를 통해 교정기구, 보철물, 인공기관, 인공치아 등을 디자인하고 CAM 소프트웨어를 통해 가공한다. 특히 치과 부분에서 전통적으로 치아교정 및 수복 작업은 치료 대상 환자 치아의 음형 형상인 임프레션 체득 후, 수복 작업용 다이가 되는 양형 형상인 석고 캐스팅 제작 작업이 선결된다. 그리고 의사 진단에 따라 개별 환자에 따른 맞춤형 인공 의치 및 식립 의치를 모델링하고 생산하는 전반적인 공정이 수작업으로 진행된다. 특히, 인공의 치 및 식립 의치 가공 작업은 도재 적립 방식, 금형 몰드 기반 주조 성형 등 다양하고 복잡한 생산 공정을 거친다. 이러한 전반적인 가공 과정은 기공사의 숙련도 및 심리적인 결정에 전적으로 의존하게 된다. 인공 의치 및 매식 의치의 설계 및 생산 과정에 있어 정밀성, 적합성 향상을 위해 산업계의 생산 공정 기술을 차용하고자 하는 노력은 이미 27년 전 스위스의 NOBELBIO-CARE 및 CEREC 팀에 의해 시도되어 왔다. 이러한 기술도 치아 형상의 자유 곡면 설계가 용이하지 않았다. 또한, CAM/CNC/RP 등 가공용 생산 소재의 한계로 인해 인공치관 생산 및 성형에 난관을 겪었다. 이러한 난관을 극복하기 위해 꾸준히 기술 개발 및 임상실험을 지속하면서 기술적 도전을 지속해왔다. 근자에 디지털 기술과 인공 보철물 소재 기술의 진화가 가속화되면서 치과, 치기공 기술의 CAD/CAM 기술과의 조우는 시험의 기술을 넘어 융합 진화의 현실 기술로 변신하는 중이다. 현재 다양한 솔루션과 덴탈 전용 스캐너가 시장에서 활발하게 경쟁하고 있다.In addition, 3D scanners are used to create customized instruments for the shape of patients to make orthodontic appliances and teeth in the medical field. This traditionally changes the way the model is made through plastering. From the scanned three-dimensional data, the calibration tool, prosthesis, artificial organs, artificial teeth, etc. are designed and processed through CAM software through dedicated software. Traditionally, in orthodontics and restoration work, in particular, in the dental department, a gypsum casting production work which is a form of a sentence to become a die for restoration work is obtained after obtaining the impression which is the shape of the bone of the patient to be treated. In addition, the overall process of modeling and producing customized artificial and implanted dentures for individual patients according to the doctor's diagnosis is performed manually. In particular, artificial teeth and implant dentures are subjected to a variety of complicated production processes, such as porcelain fusing and die casting molding. This overall processing depends entirely on the skill and psychological decisions of the technician. Efforts have been made by NOBELBIO-CARE and CEREC teams in Switzerland 27 years ago to take advantage of industrial process technology to improve precision and conformity in the design and production of artificial and implanted dentures. This technique is not easy to design a free-form surface of a tooth shape. In addition, due to limitations of production materials for processing such as CAM / CNC / RP, it has been difficult to produce and mold artificial crown. In order to overcome these difficulties, we have been continuing our technological challenges while continuing our technological development and clinical experiments. As the digital technology and artificial prosthesis material technology have accelerated in recent years, the encounter with the CAD / CAM technology of the dental and dental technology is transforming into the reality technology of the convergent evolution beyond the test technology. Currently, various solutions and dental-only scanners are actively competing in the market.

한편 3차원 스캐너는 크게 레이저 방식과 카메라 방식으로 구분될 수 있고, 레이저 방식은 포인트 투영, 빔 투영 측정 방식으로 사물을 스캔할 수 있고, 카메라 방식은 호 투영, 영역 측정 방식으로 사물을 스캔할 수 있다.On the other hand, three-dimensional scanners can be classified into laser system and camera system, laser system can scan objects by point projection and beam projection measurement method, and camera system can scan objects by arc projection and area measurement method. have.

이러한 3차원 스캐너는 고속으로 사물을 측정할 수 있고, 탄력성 있는 제품의 정밀한 측정이 가능하고, 다양한 용도의 CAD와 작업이 가능하며 정확한 형상면 구현이 가능하다는 장점이 있어 각광 받고 있다. 그러나 3차원 스캐너는 측정 정밀도 면에서 접촉식이나 3차원 좌표 측정기(Coordinate Measuring Machine )에 비해 크게 떨어지는 문제가 있고, 측정 영역간 겹치는 형상으로 데이터 후처리가 필요하고, 다수의 영역 들을 결합하여 전체 영상을 획득할 때 오차가 크게 발생하고, 처리 속도가 지연되는 문제가 있다.These 3D scanners are attracting attention because they can measure objects at high speed, enable precise measurement of flexible products, enable CAD for various purposes, and realize accurate shape. However, there is a problem that the 3D scanner is much smaller than the contact type or the coordinate measuring machine (Coordinate Measuring Machine) in terms of measurement precision, and data post-processing is required in the overlapping shape between measurement areas. There is a problem in that an error occurs when acquiring and the processing speed is delayed.

또한 3차원 스캐너를 이용한 사물의 측정 방법 중 가장 일반적으로는 사물을 여러 각도에서 촬영한 다음 각 스캔의 매칭되는 포인트를 소프트웨어적으로 마우스만으로 찍어 줌으로써 복수의 스캔 영상을 결합(Merge)하는 것이다. 이러한 방식은 사용자의 숙련도에 따라서 결합된 영상들 간의 차이가 발생하여 정밀한 3차원 영상을 획득하는 데는 한계가 있고, Merge 작업 시 적지 않은 시간이 소요된다. Among the methods of measuring objects using a three-dimensional scanner, a plurality of scanned images are merged by shooting an object at various angles and then printing matching points of each scan with a software. This method has a limitation in acquiring a precise three-dimensional image due to a difference between combined images according to the skill of a user, and it takes a considerable amount of time to perform a merge operation.

3차원 스캐너의 3차원 영상 처리 속도를 증가시키기 위한 많은 연구 개발 덕분에 최근에는 3차원 영상 처리 속도가 수 분 정도까지 당겨졌으나, 의료 행위에서와 환자에게 진단 결과를 빠르게 피드백 할 필요가 있는 경우와 같이 빠른 결과를 획득할 필요가 있는 상황에서는 현 수준의 3차원 영상 획득 소요 시간이 만족할 만한 수준은 아닌 것으로 평가되고 있는 실정이다.Due to the many research and development efforts to increase the 3D image processing speed of the 3D scanner, the 3D image processing speed has recently been pulled up to several minutes. However, In the situation where it is necessary to acquire a fast result, it is evaluated that the time required to acquire the 3D image at the current level is not satisfactory.

특허문헌1: 한국특허공개공보 10-2011-0082759Patent Document 1: Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2011-0082759

본 발명은 종래 피사체의 3차원 영상 생성 시 피사체를 영역별로 구분하여 영역 별로 촬영하고 이를 합성하면서 발생하는 영상 오차 발생 문제와 데이터 처리 시간 지연 문제를 해결할 수 있는 3차원 스캐너를 제공함에 있다.The present invention provides a three-dimensional scanner capable of solving a problem of generation of an image error and a data processing time delay which occur when a subject is divided into regions and photographed according to regions and synthesized in a three-dimensional image of a subject.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너는, 반사판을 구비한 360도 화각을 가진 렌즈부; 및 패턴이 조사된 피사체로부터 패턴 영상을 수신하여 이를 기초로 상기 피사체의 3차원 영상을 생성하는 영상처리부;를 구비한 영상수신부;를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수 있다.A three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention includes: a lens unit having a 360 degree angle of view and having a reflection plate; And an image processing unit for receiving a pattern image from a subject irradiated with a pattern and generating a three-dimensional image of the subject based on the pattern image.

또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 렌즈부는 전방위렌즈, 미러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 비구면 렌즈를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.Also, the lens unit of the three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention may provide a three-dimensional scanner including an aspherical lens that is any one of a omnidirectional lens, a mirror-type lens, and a fish-eye lens.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너는 상기 패턴을 생성하여 상기 피사체로 조사하는 패턴제너레이터;를 더 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional scanner including a pattern generator for generating the pattern and irradiating the pattern with the object.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 패턴제너레이터는, 횡축 및 종축 중 적어도 어느 하나의 방향으로 회전 운동하는 마이크로미러를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.The pattern generator of the three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention may also provide a three-dimensional scanner including a micromirror that rotates in at least one of a horizontal axis and a vertical axis.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 패턴제너레이터는, 광원; 상기 광원으로부터 광을 라인 광으로 변환하는 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈; 및 상기 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈로부터의 라인 광을 상기 피사체로 반사하는 마이크로미러;를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.The pattern generator of the three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention may further include: a light source; A lens having a different radius of a vertical axis and a horizontal axis for converting light from the light source into line light; And a micromirror that reflects the line light from the lens having the radius of the vertical axis and the radius of the horizontal axis to the subject.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 패턴제너레이터는, 광원; 상기 광원으로부터 광을 미리 결정된 구조의 광으로 변환하여 출력하는 구조 광 패턴 렌즈; 상기 구조 광 패턴 렌즈로부터의 광을 상기 피사체로 반사하는 마이크로미러;를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.The pattern generator of the three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention may further include: a light source; A structured light pattern lens for converting light from the light source into light of a predetermined structure and outputting the light; And a micromirror that reflects light from the structured light pattern lens to the subject.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너는 상기 피사체에 상기 패턴제너레이터로부터의 패턴 조사 시점과 상기 영상수신부의 영상 수신 시점은 서로 동기화되는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.In addition, the three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention may provide a three-dimensional scanner in which the pattern irradiation time from the pattern generator and the image receiving time of the image receiving unit are synchronized with each other.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 렌즈부는 구강에 삽입되고 상기 영상처리부는 상기 구강의 3차원 영상을 생성하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a three-dimensional scanner, wherein the lens unit of the three-dimensional scanner is inserted into the oral cavity and the image processing unit generates a three-dimensional image of the oral cavity.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 패턴제너레이터는, 상기 광원의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 광원의 구동 시간 및 구동 주기를 제어하고 상기 광원의 구동 시간 및 구동 주기에 따라 상기 피사체에 조사되는 라인 패턴들 간의 간격과 라인 패턴들 각각의 굵기가 조절되는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, the pattern generator of the three-dimensional scanner further includes a control unit for controlling driving of the light source, wherein the control unit controls the driving time and the driving period of the light source, And the thickness of each of the line patterns is adjusted according to the driving time and the driving period.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 영상수신부는 상기 구강의 3차원 영상을 생성하고, 2차원으로 촬영된 영상을 분할하여 보여주는 디스플레이부;를 더 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, the image receiving unit of the three-dimensional scanner further comprises a display unit for generating a three-dimensional image of the oral cavity and dividing and displaying the two-dimensional image, You may.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 치아 가공 장치는 상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 밀링 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및 상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 밀링 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 밀링장치;를 포함하는 인공 치아 가공 장치를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an artificial tooth processing apparatus comprising: a data conversion apparatus for converting digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the same into a milling strip; And a milling device for generating an artificial tooth based on the milling strip received from the data conversion device.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인공 치아 가공 장치는, 상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 3차원 프린팅용 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및 상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 3차원 프린팅용 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 3차원 프린터;를 포함하는 인공 치아 가공 장치를 제공할 수도 있다.According to another embodiment of the present invention, there is provided an artificial tooth processing apparatus comprising: a data conversion device for converting digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting it into a three-dimensional printing strip; And a three-dimensional printer for generating an artificial tooth based on the three-dimensional printing strip received from the data conversion apparatus.

또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상기 영상수신부는, 촬영된 영상에 기초하여 상악, 하악, 치아 각각의 크기와 위치 정보, 치아들 간의 거리, 치열의 각도 정보를 포함하는 치아 파라미터 검출하여 표시하는 3차원 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, the image receiving unit of the three-dimensional scanner further includes a tooth receiving unit for receiving a tooth image including the size and position information of each of the upper and lower teeth, the distance between the teeth, A three-dimensional scanner for detecting and displaying a parameter may be provided.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너의 렌즈는 360도 화각을 가지는 비구면렌즈로 구성하여 영상수신부에서 측정되지 않은 피사체의 표면 영역의 존재 가능성을 제거함으로써 최소한의 촬영으로 피사체 표면 전체를 촬영하여 3차원 영상을 생성할 수 있으므로 3차원 영상의 정확도와 품질을 향상시켜 분해능을 크게 증가시킬 수 있다.The lens of the three-dimensional scanner according to the embodiment of the present invention is constituted by an aspheric lens having a 360 degree angle of view, thereby eliminating the possibility of the surface area of the subject which is not measured in the image receiving unit, Since the 3D image can be generated, the resolution and the resolution can be greatly increased by improving the accuracy and quality of the 3D image.

또한 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너의 렌즈는 360도 화각을 가지는 렌즈로 구성함에 따라 피사체의 전체 영역을 한번에 촬영할 수 있어 피사체의 부분 영역 영상의 결합에 따른 오차와 부분 영역 영상 수의 증가에 따른 오차의 누적 문제 해결하고 영상 결합에 따라 소요되는 데이터 처리 시간을 최소화하여 빠르게 3차원 영상을 생성할 수 있다.Further, since the lens of the three-dimensional scanner according to the embodiment of the present invention is constituted by the lens having the angle of view of 360 degrees, the whole area of the subject can be photographed at a time, so that the error due to the combination of the partial area image of the subject and the increase And it is possible to quickly generate a three-dimensional image by minimizing the data processing time required according to the combination of images.

또한 본 발명의 실시예는 피사체의 촬영 횟수를 최소화하여 작업자의 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 본 발명의 실시예가 의료용으로 사용하는 경우, 진료 및 진단 시간을 최소화하여 피시체의 대상인 환자와 술자의 만족감을 크게 증대시킬 수 있다.Further, the embodiment of the present invention minimizes the number of times of photographing of the subject, thereby improving the work efficiency of the operator. When the embodiment of the present invention is used for medical treatment, the patient and the surgeon The satisfaction can be greatly increased.

또한 본 발명의 실시예는 피사체의 촬영 횟수를 최소화하여 피사체를 복수 회 촬영 시 손 떨림 등의 인공적인 진동이나 기계적인 진동에 따른 복수의 촬영 영상 들간의 편차에 따른 3차원 영상의 정밀도가 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.In addition, the embodiment of the present invention minimizes the number of times of photographing of a subject and reduces the accuracy of a three-dimensional image due to a deviation between a plurality of photographed images due to artificial vibration such as hand tremor or mechanical vibration Can be solved.

또한 미러의 재반사 광을 전방위렌즈로 수신함에 따라 치아의 누락 없이 치열 전체의 내측 및 외측 전체 영역을 모두 촬영할 수 있다.In addition, by receiving the retroreflected light of the mirror through the omnidirectional lens, it is possible to photograph all the inner and outer regions of the entire dentition without missing teeth.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너의 블록도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너를 나타낸 도면.
도 3a 및 도 3b는 패턴제너레이터의 구성도.
도 4 및 도 5는 마이크로미러로부터 반사된 라인 패턴이 피사체에 조사되는 형태를 설명하기 위한 도면.
도 6은 마이크로미러의 90도 회전에 따른 라인 패턴의 방향을 달리한 것을 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 일부 영역이 구강에 삽입된 경우를 나타낸 도면.
도 9은 360도 화각을 가진 전방위 렌즈의 렌즈 곡률에 따른 빛의 수광 위치를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너를 구비한 인공 치아 가공 장치의 블록도.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전방위렌즈의 단면도.
도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 전방위렌즈의 단면도.
도 14 및 도 15는 영상수신부에 의해 촬영된 하악의 영상을 나타낸 도면.
도 16은 하악 치열궁에 관한 도면.
도 17은 하악 치열궁의 각을 나타낸 도면.
도 18은 각 형태별 치열궁선을 나타낸 도면.
도 19는 상악 및 하악의 치아들 간의 거리를 나타낸 도면.
도 20은 치열궁의 장경을 나타낸 도면.
도 21 몬슨구와 차악 치열구의 형태 및 교두 경사각을 나타낸 도면.
도 22 및 도 23은 하악대구치 임상치관의 형태와 크기를 나타낸 도면.
1 is a block diagram of a three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention;
2 illustrates a three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention.
Figs. 3A and 3B are block diagrams of a pattern generator. Fig.
Figs. 4 and 5 are diagrams for explaining a mode in which a line pattern reflected from a micromirror is irradiated to a subject. Fig.
6 is a view for explaining a direction of a line pattern according to a 90-degree rotation of a micromirror;
FIG. 7 illustrates a three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention. FIG.
8 is a view showing a case where a part of a region of a three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention is inserted into the oral cavity.
9 is a view showing a light receiving position according to a curvature of a lens of an omnidirectional lens having an angle of view of 360 degrees.
10 is a block diagram of an artificial tooth processing apparatus having a three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention.
11 is a sectional view of a omnidirectional lens according to an embodiment of the present invention.
12 and 13 are sectional views of omnidirectional lenses according to another embodiment;
14 and 15 are views showing a mandible image taken by the image receiving unit.
16 is a view of a mandible arch.
17 is a view showing an angle of a mandibular arch.
Fig. 18 is a view showing the dentition nodule according to each type. Fig.
19 is a view showing distances between maxillary and mandibular teeth;
20 is a longitudinal sectional view of a dental arch;
FIG. 21 is a view showing the shape of a Monson's sphere and a motor dental arch and a cusp angle; FIG.
Figures 22 and 23 are views showing the shape and size of the clinical crown of the mandibular molar.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 3차원 스캐너의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a detailed description will be given with reference to drawings of a three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of an apparatus may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너의 블록도이다.1 is a block diagram of a three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너(10)는 영상수신부(100) 및 패턴제너레이터(Patten Generator; 200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a 3D scanner 10 according to an embodiment of the present invention may include an image receiving unit 100 and a pattern generator 200.

또한 3차원 스캐너(10)는 제어장치(300)를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 제어장치(300)는 3차원 스캐너(10)와 별도의 모듈로 형성되어 3차원 스캐너(10)와 유선 및/또는 무선 방식으로 통신하여 데이터를 주고 받을 수도 있다.The controller 300 may be a separate module from the three-dimensional scanner 10 and may be a three-dimensional scanner 10 ) In a wired and / or wireless manner.

또한 패턴제너레이터(200)는 영상수신부(100)와 별도의 모듈로 구성될 수 있고, 함께 하나의 모듈로 구성될 수 있다.In addition, the pattern generator 200 may be configured as a separate module from the image receiving unit 100, and may be configured as a single module.

영상수신부(100)는 패턴제너레이터(200)로부터 생성된 패턴이 조사된 피사체(S)를 촬영할 수 있다.The image receiving unit 100 can take a subject S on which a pattern generated from the pattern generator 200 is irradiated.

즉 패턴제너레이터(200)로부터 출력된 패턴이 피사체(S)의 표면에 조사되고, 패턴 영상은 영상수신부(100)로 입력될 수 있다.That is, the pattern output from the pattern generator 200 is irradiated to the surface of the subject S, and the pattern image can be input to the image receiving unit 100.

영상수신부(100)는 패턴 영상을 수신하여 3차원 영상을 생성할 수 있다.The image receiving unit 100 may receive a pattern image and generate a three-dimensional image.

또한 영상수신부(100)는 패턴제너레이터(200)로부터의 패턴이 순차적으로 조사된 피사체(S)를 촬영하여 3차원 영상을 생성할 수 있다.The image receiving unit 100 may capture a subject S sequentially irradiated with a pattern from the pattern generator 200 to generate a three-dimensional image.

영상수신부(100)와 패턴제너레이터(200)는 일체형 모듈로 제작될 수 있고, 서로 분리되어 각각 조립될 수 있다.The image receiving unit 100 and the pattern generator 200 may be fabricated as an integrated module and may be assembled separately from each other.

또한 영상수신부(100)와 패턴제너레이터(200)는 상호간에 유선 및/또는 무선 통신을 수행할 수 있다.Also, the image receiving unit 100 and the pattern generator 200 can perform wired and / or wireless communication with each other.

영상수신부(100)는 제1 렌즈부(110) 및 영상처리부(130)를 포함할 수 있다. 또한 영상수신부(100)는 렌즈어레이부(120)를 더 포함할 수도 있다.The image receiving unit 100 may include a first lens unit 110 and an image processing unit 130. The image receiving unit 100 may further include a lens array unit 120.

제1 렌즈부(110)는 360도 화각을 가지는 렌즈(111)를 포함할 수 있고, 360도 화각을 가지는 렌즈(111)는 예를 들어 전방위 렌즈, 밀러형 렌즈, 어안렌즈 중 어느 하나가 될 수 있다.The first lens unit 110 may include a lens 111 having a 360 degree angle of view and the lens 111 having a 360 degree angle of view may be any one of an omnidirectional lens, .

제1 렌즈부(110)는 광학계의 설계에 따라서 다양하게 구성될 수 있다. 예컨대 제1 렌즈부(110)는 360도 화각을 가지는 렌즈(111) 만으로 구성되거나, 360도 화각을 가지는 렌즈(111)와 추가적인 광학계로 구성될 수도 있다.The first lens unit 110 may be variously configured according to the design of the optical system. For example, the first lens unit 110 may be composed of only the lens 111 having a 360 degree angle of view, or may be composed of a lens 111 having a 360 degree angle of view and an additional optical system.

360도 화각을 가지는 렌즈는 비구면 렌즈로써, 비구면 렌즈의 굴절률에 따라서 비구면 렌즈의 전면에 대응하는 피사체(S)의 영역(S1)뿐만 아니라, 비구면 렌즈의 측면 둘레에 대응하는 피사체(S)의 영역(S2)을 촬영할 수 있으며, 비구면 렌즈의 위치 보다 상부 방향으로 높은 영역에 대응하는 피사체(S)의 영역(S3)을 촬영할 수도 있다.The lens having the angle of view of 360 degrees is an aspherical lens which is formed by not only the area S1 of the subject S corresponding to the front face of the aspherical lens but also the area of the subject S corresponding to the side circumference of the aspheric lens, The region S3 of the subject S corresponding to the region higher than the position of the aspherical lens can be photographed.

360도 화각을 가지는 렌즈(111)로부터 피사체(S)의 전체의 영상을 획득할 수 있으므로, 피사체(S)의 부분 영역을 결합하는 과정을 최소화 할 수 있어 영상 결합에 따른 오차 문제를 크게 개선할 수 있어 3차원 영상의 분해능을 크게 높일 수 있다.Since the entire image of the subject S can be acquired from the lens 111 having the 360 degree angle of view, the process of combining the partial regions of the subject S can be minimized, The resolution of the three-dimensional image can be greatly increased.

영상처리부(130)는 렌즈어레이부(120)로부터 수신된 광을 전달 받아 3차원 영상을 형성할 수 있다.The image processing unit 130 may receive the light received from the lens array unit 120 and form a three-dimensional image.

영상처리부(130)는 촬상소자(131) 및 인쇄회로기판(132)을 포함할 수 있다.The image processing unit 130 may include an image pickup device 131 and a printed circuit board 132.

촬상소자(131)는 CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor), CCD(Charged Coupled Device) 또는 PSD(Position Sensitive Device) 등의 수광 소자일 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The image pickup element 131 may be a light receiving element such as a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS), a charge coupled device (CCD), or a position sensitive device (PSD).

인쇄회로기판(132)에는 촬상소자(131)가 실장될 수 있다. 또한 도시되지 않은 수동 소자 및 능동소자 들이 함께 인쇄회로기판(132)에 실장되어 촬상소자(131)로 취득된 영상정보를 제어장치(300)로 전달할 수 있다.The image pickup device 131 can be mounted on the printed circuit board 132. [ Passive elements and active elements, which are not shown, may be mounted on the printed circuit board 132 together to transmit the image information acquired by the image pickup element 131 to the control device 300. [

영상수신부(100)는 하나의 케이스에 수납될 수 있다. 그리고 3차원 스캐너(10)의 용도에 따라서 케이스의 사이즈가 결정될 수 있다.The image receiving unit 100 may be housed in one case. The size of the case can be determined according to the use of the three-dimensional scanner 10.

즉, 작은 수준의 피사체(S)를 촬영하거나 의료용(예컨대 구강 스캔 용)으로 본 발명의 실시예를 적용하는 경우 케이스는 사용자가 거치하기 용이한 수준의 사이즈를 가질 수 있고, 반도체 패턴 검사나 특정 공간 내의 특정 사물(예컨대 안면 인식) 등과 같이 비교적 큰 사이즈의 피사체(S)를 촬영하는 경우에는 영상수신부(100)가 보다 큰 케이스에 수납되어도 무방하고, 이 경우 영상수신부(100)를 구성하는 구성들의 사이즈도 커질 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.That is, in the case of photographing a small-sized subject S or applying the embodiment of the present invention for medical use (for example, oral scan), the case may have a size that is easy for the user to mount, The image receiving unit 100 may be housed in a larger case when photographing a relatively large sized subject S such as a specific object in the space (e.g., face recognition). In this case, the configuration of the image receiving unit 100 But the present invention is not limited thereto.

또한 케이스는 손잡이가 달린 총 타입(Gun type), 핸들 타입(Handle type), 펜 타입(Pen type)의 형상을 가질 수 있고, 케이스가 핸들 타입인 경우, 보다 상세하게는 파워 그립 타입(Power grip type), 그루밍 브러쉬(Grooming brush type)이 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 사용자가 케이스를 잡을 수 있는 사이즈와 형상이라면 어떤 것도 가능하다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 영상수신부(100)는 렌즈부(110)를 수납하는 케이스와 렌즈어레이부(120)를 수납하는 케이스 그리고 영상처리부(130)를 수납하는 케이스들이 서로 결합된 형태가 될 수도 있다.In addition, the case may have a shape of a gun type, a handle type, a pen type, and the case is a handle type, more specifically, a power grip type type, and grooming brush type. However, the present invention is not limited thereto, and any size and shape can be used so that the user can hold the case. However, the present invention is not limited thereto, and the image receiving unit 100 may be formed by combining a case for housing the lens unit 110, a case for housing the lens array unit 120, and a case for housing the image processing unit 130 It is possible.

또한 케이스에는 디스플레이 장치가 구비되어 영상수신부(100)로 수신된 영상을 영상 처리한 2차원 또는 3차원적 이미지 표시 그리고 동영상을 표시할 수 있다.In addition, the case may be provided with a display device to display a two-dimensional or three-dimensional image display in which the image received by the image receiving unit 100 is image-processed, and a moving image.

또한 디스플레이 장치는 3차원 스캐너(10)로부터 생성된 피사체(S)의 3차원 영상을 구획 별로 구분하여 표시할 수 있다. 예컨대, 비구면렌즈(111)로부터 촬영된 곡면형 영상을 평면으로 변환하고, 곡면형 영상을 복수 개로 분할하여 표시할 수도 있다.Also, the display device can display the three-dimensional images of the subject S generated from the three-dimensional scanner 10 by dividing the divided images. For example, the curved image photographed from the aspherical lens 111 may be converted into a plane, and the curved image may be divided into a plurality of images.

또한 영상수신부(100)가 생성한 구강의 3차원 영상을 디스플레이 장치는 2차원 영상으로 분할하여 표시할 수도 있다.Also, the display device may divide and display the three-dimensional image of the oral cavity generated by the image receiving unit 100 into two-dimensional images.

또한 영상수신부(100)는 생성한 3차원 모델의 영상과 촬영된 영상을 디스플레이 장치를 통해 표시할 수도 있다.Also, the image receiving unit 100 may display the generated three-dimensional model image and the photographed image through a display device.

또한 디스플레이 장치는 3차원 스캐너(10)에 설치되는 것에 한정하는 것은 아니고, 3차원 스캐너(10)로부터 3차원 영상을 수신하는 외부 기기가 될 수도 있다.Further, the display device is not limited to being installed in the three-dimensional scanner 10, and may be an external device that receives a three-dimensional image from the three-dimensional scanner 10.

또한 케이스에는 입력 수단이 설치되어 사용자가 입력 수단을 통해 명령 신호를 전송하면 영상수신부(100) 및 패턴제너레이터(200) 그리고 제어장치(300) 중 적어도 하나가 미리 정해진 동작을 수행할 수 있다. 또한 여기서의 입력 수단은 물리적인 버튼이나 터치를 인식하는 터치 입력 수단이 될 수 있다. 다만 입력 수단이 케이스에 설치된 것에 한정하는 것은 아니고, 입력 수단이 예컨대 패널 등과 같이 유선 또는 무선으로 사용자의 명령 신호를 구강 스캐너(10)로 전송하는 구강 스캐너(10)와 물리적으로 분리된 외부 장치가 될 수도 있다.Also, the case may be provided with input means, and at least one of the image receiving unit 100, the pattern generator 200, and the controller 300 may perform predetermined operations when the user transmits a command signal through the input means. The input means may be a physical button or a touch input means for recognizing a touch. However, the present invention is not limited to the case where the input means is installed in the case, and the input means may be an external device physically separated from the mouth scanner 10, for example, such as a panel, for transmitting a command signal of the user to the oral scanner 10, .

본 발명의 실시예는 구강에 패턴을 조사하고 패턴 영상을 촬영할 수 있다. 예를 들어 패턴제너레이터(200)로부터 생성된 패턴은 구강에 조사되고, 제1 렌즈부(110)는 구강에 삽입되어 구강의 패턴 영상을 촬영할 수 있다. 다만 본 발명의 실시예는 구강의 패턴 영상을 촬영하는 것에 한정하는 것은 아니고, 반도체 등과 같은 검사 대상물이나 사람의 제스처, 사람의 안면 등과 같은 사람의 신체 일 부위나 각종 사물 등에 조사된 패턴 영상을 촬영하여 3차원 영상을 생성할 수도 있다. An embodiment of the present invention can irradiate the oral cavity with a pattern and take a pattern image. For example, the pattern generated from the pattern generator 200 is irradiated to the oral cavity, and the first lens unit 110 is inserted into the oral cavity to take a pattern image of the oral cavity. However, the embodiment of the present invention is not limited to the photographing of the pattern image of the oral cavity, but it is also possible to take a pattern image irradiated on a body part of a person or various objects of a person such as a gesture of a test object or a human such as a semiconductor, Thereby generating a three-dimensional image.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너(10)는 삼각법(triangulation technique)을 이용하여 3차원 영상을 얻을 수 있다. 보다 상세하게는 패턴제너레이터(200)로부터 조사된 패턴이 피사체(S)에 조사되고, 피사체(S)로부터 반사된 빛은 영상수신부(100)에 입력된다. 이 경우, 패턴제너레이터(200)와 영상수신부(100)의 거리 정보와 영상수신부(100)의 시야에서 얻을 수 있는 영상수신부(100)의 각도 정보와 패턴제너레이터(200)의 각도 정보를 이용하여 영상수신부(100), 패턴제너레이터(200) 그리고 빛이 피사체(S)에 만나는 지점으로부터 형성되는 삼각형을 이용하여 삼각 계산을 통해 피사체(S)의 3차원적 정보를 획득할 수 있다. The three-dimensional scanner 10 according to the embodiment of the present invention can obtain a three-dimensional image using a triangulation technique. More specifically, the pattern irradiated from the pattern generator 200 is irradiated onto the subject S, and the light reflected from the subject S is input to the image receiving unit 100. The distance information between the pattern generator 200 and the image receiving unit 100 and the angle information of the image receiving unit 100 and the angle information of the pattern generator 200 obtained in the field of view of the image receiving unit 100, Dimensional information of the subject S through triangulation using the triangle formed from the receiving unit 100, the pattern generator 200, and the point where the light meets the subject S.

종래 삼각법에서는 목표로 하는 표면이 카메라에서 측정되지 않을 가능성을 해결하기 위하여 삼각법의 각도를 최대한 줄이는 시도를 하였으나 삼각법의 각도를 줄이면 그 만큼의 정확성이 떨어지는 문제를 수반하므로 한계가 있었다. 그러나 본원 발명의 실시예의 렌즈부(110)는 360도 화각을 가지는 비구면렌즈로 구성되어 영상수신부(100)에서 측정되지 않는 피사체(S)의 표면 영역의 존재 가능성을 제거함으로써, 삼각법의 각도를 최대한 증가시킬 수 있어 3차원 영상의 정확도를 크게 증가시킬 수 있다.In the conventional triangulation method, in order to solve the possibility that the target surface is not measured by the camera, an attempt has been made to reduce the angle of the triangulation as much as possible, but there has been a limit because the accuracy of the triangulation is decreased. However, since the lens unit 110 of the embodiment of the present invention is composed of an aspherical lens having a 360-degree angle of view to eliminate the possibility of the surface area of the subject S that is not measured by the image receiving unit 100, The accuracy of the three-dimensional image can be greatly increased.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention.

도 2에 따른 실시예를 설명함에 있어서, 다른 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고 공통된 기능과 그에 따른 효과에 대한 상세한 설명은 생략한다.In the following description of the embodiment according to FIG. 2, the same reference numerals are assigned to the same components as those of the other embodiments, and a detailed description of common functions and effects thereof is omitted.

도 2를 참조하면, 다른 실시예에 따른 영상수신부(100)는 렌즈부(110)와 렌즈어레이부(120) 및 영상처리부(130) 그리고 반사부재(140)를 포함할 수 있다.2, an image receiving unit 100 according to another embodiment may include a lens unit 110, a lens array unit 120, an image processing unit 130, and a reflection member 140. [

렌즈부(110)는 렌즈어레이부(120)의 광축에 수직하게 위치할 수 있다.The lens unit 110 may be positioned perpendicular to the optical axis of the lens array unit 120.

반사부재(140)는 렌즈부(110)를 통과한 빛을 반사하여 렌즈어레이부(120)로 전달할 수 있다.The reflection member 140 reflects light passing through the lens unit 110 and can transmit the light to the lens array unit 120.

반사부재(140)를 마련하여 렌즈부(110)가 좁은 공간에 삽입되어 좁은 공간 내를 촬영할 수 있도록 한다. 여기서의 좁은 공간은 예컨대 구강이 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.A reflective member 140 is provided to allow the lens unit 110 to be inserted into a narrow space so that the user can take a picture in a narrow space. The narrow space here may be, for example, oral cavity, but is not limited thereto.

한편 영상처리부(130)는 렌즈부(110)의 광축에 나란히 배치되어 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 예컨대 영상처리부(130)가 렌즈부(110)의 광축에 수직하게 배치된 경우, 렌즈부(110)와 영상처리부(130) 사이에는 반사부재(140)가 배치되어 렌즈부(110)를 통과한 광이 반사부재에 반사되어 영상처리부(130)로 전달되도록 할 수 있다.For example, when the image processing unit 130 is disposed perpendicularly to the optical axis of the lens unit 110, the image processing unit 130 may be mounted on the lens unit 110, A reflection member 140 may be disposed between the image processing unit 130 and the image processing unit 130 so that light passing through the lens unit 110 may be reflected by the reflection member and transmitted to the image processing unit 130.

도 3a 및 도 3b는 패턴제너레이터의 구성도이다. 그리고 도 4 및 도 5는 마이크로미러로부터 반사된 라인 패턴이 피사체에 조사되는 형태를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 6은 마이크로미러의 90도 회전에 따른 라인 패턴의 방향을 달리한 것을 설명하기 위한 도면이다.3A and 3B are block diagrams of a pattern generator. 4 and 5 are views for explaining a mode in which a line pattern reflected from the micromirror is irradiated to a subject. And FIG. 6 is a view for explaining the direction of the line pattern according to the 90-degree rotation of the micromirror.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 패턴제너레이터(200)는 광원부(210), 제2 렌즈부(220), 미러부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.3 to 5, the pattern generator 200 may include a light source unit 210, a second lens unit 220, a mirror unit 230, and a control unit 240.

광원부(210)는 광원(211)을 포함할 수 있다.The light source unit 210 may include a light source 211.

광원(211)은 발광다이오드, 레이저 다이오드(laser diode)중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 광을 생성하여 출력할 수 있는 어떠한 광원이라도 본 발명의 실시예를 구성할 수 있다.The light source 211 may be any one of a light emitting diode and a laser diode. However, the light source 211 is not limited thereto, and any light source capable of generating and outputting light may constitute an embodiment of the present invention.

광원부(210)는 제어부(240)로부터의 광원 제어 신호에 기초하여 광원(211)의 구동 여부 및 구동 시간을 조절할 수 있다. 일 예로 제어부(240)는 광원부(210)로 펄스변조신호를 전송할 수 있다. 그리고 광원부(210)는 펄스변조신호가 하이 레벨(High level)일 때 광원(211)을 턴-온(turn-on)하고, 펄스변조신호가 로우 레벨(Low level)일 때 광원(211)을 턴-오프(turn-off)할 수 있다. 또한 광원부(210)는 펄스변조신호가 하이 레벨을 유지하는 동안 광원(211)의 턴-온을 유지하고, 펄스변조신호가 로우 레벨을 유지하는 동안 광원(211)의 턴-오프를 유지할 수 있다.The light source unit 210 may control the driving of the light source 211 and the driving time based on the light source control signal from the control unit 240. For example, the control unit 240 may transmit the pulse modulation signal to the light source unit 210. The light source unit 210 turns on the light source 211 when the pulse modulation signal is at a high level and outputs the light source 211 when the pulse modulation signal is at a low level Can be turned off. The light source unit 210 may also maintain the turn-on of the light source 211 while the pulse modulation signal remains at the high level and maintain the turn-off of the light source 211 while the pulse modulation signal remains at the low level .

이와 같이 펄스변조신호에 의해 피사체(S)에 조사되는 패턴을 이루는 라인 패턴들 각각의 굵기와 서로간의 이격 거리가 조절될 수 있다.As described above, the thicknesses of the line patterns constituting the pattern irradiated onto the subject S by the pulse modulation signal and the distances between them can be adjusted.

광원부(210)로부터 출력된 광은 제2 렌즈부(220)를 통해 미러부(230)에 조사될 수 있다.The light output from the light source unit 210 may be irradiated to the mirror unit 230 through the second lens unit 220.

한편 광원부(210)로부터 출력되는 광의 파장대역은 가시광선 또는 적외선 계열이 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 예컨대 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue) 광원소자로 구성되거나 단일 파장의 빛을 조사하도록 구성될 수 있으며 선형 레이저 광을 조사하도록 구성될 수도 있다.On the other hand, the wavelength band of the light output from the light source 210 may be a visible ray or an infrared ray, but is not limited thereto. For example, red light, green light, and blue light source elements, or may be configured to irradiate light of a single wavelength, and may be configured to irradiate linear laser light.

제2 렌즈부(220)는 광원부(210)로부터의 출력된 광을 수신하여 라인(line) 광을 출력할 수 있다.The second lens unit 220 may receive the light output from the light source unit 210 and output line light.

제2 렌즈부(220)가 라인 광을 출력하기 위한 일 실시예를 설명한다. An embodiment in which the second lens unit 220 outputs line light will be described.

도 3a를 참조하면, 제2 렌즈부(220)는 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈(221)를 포함할 수 있다. 여기서의 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈의 일 예는 실린더렌즈가 될 수 있다.Referring to FIG. 3A, the second lens unit 220 may include a lens 221 having a radius of a vertical axis and a radius of a horizontal axis different from each other. An example of a lens in which the radii of the vertical axis and the horizontal axis are different from each other may be a cylinder lens.

실린더렌즈(221)는 일 예로 반원통(Semi-Cylinder) 형상을 가질 수 있다. 따라서 광원부(210)로부터 광을 수신하는 실린더렌즈(221)의 입사면은 비곡면이고, 수신한 광을 출사하는 실린더렌즈(221)의 출사면은 곡면이 될 수 있다. 그리고 실린더렌즈(221)의 입사면으로 수신된 광은 출사면을 통해 라인 형태의 광이 출력될 수 있다. 그리고 실린더렌즈(221)로부터 출력된 라인 광은 미러부(230)에 조사될 수 있다.The cylinder lens 221 may have a semi-cylindrical shape, for example. Therefore, the incident surface of the cylinder lens 221 that receives light from the light source 210 is non-curved, and the exit surface of the cylinder lens 221 that emits the received light may be a curved surface. The light received by the incident surface of the cylinder lens 221 can be output in the form of a line through the exit surface. The line light output from the cylinder lens 221 may be irradiated to the mirror portion 230. [

또한 제2 렌즈부(220)는 광원부(210)로부터의 출력된 광을 평행 광으로 변환하고, 평행 광을 라인 광으로 다시 변환하여 출력할 수 있다.Further, the second lens unit 220 converts the light output from the light source unit 210 into parallel light, and converts the parallel light into line light again.

제2 렌즈부(220)가 광원부(210)로부터의 출력된 광을 평행 광으로 변환하기 위한 일 실시예를 설명하면, 제2 렌즈부(220)는 평행광변환렌즈(222)를 포함할 수 있다. 평행광변환렌즈(222)는 일 예로 콜리메이팅(Collimating) 렌즈가 될 수 있다.The second lens unit 220 may include a parallel light conversion lens 222. The second lens unit 220 may include a parallel light conversion lens 222, have. The parallel light conversion lens 222 may be, for example, a collimating lens.

콜리메이팅 렌즈(222)는 광원부(210)로부터 출력된 광을 평행에 가깝게 광 경로를 형성하여 실린더렌즈(221)로 조사할 수 있다.The collimating lens 222 can irradiate the light output from the light source unit 210 to the cylinder lens 221 by forming an optical path close to parallel.

또한 도 3b를 참조하면, 제2 렌즈부(220)는 콜리메이트 렌즈(Collimator Lens: 224)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the second lens unit 220 may include a collimator lens 224.

콜리메이트 렌즈(224)는 후술할 마이크로미러(231)의 사이즈에 맞게 수신한 패턴 광을 크기를 조절하여 마이크로미러(231)에 조사할 수 있다. 즉 콜리메이트 렌즈(224)는 마이크로미러(231)의 사이즈에 매칭하여 수신한 광을 마이크로미터(231)에 포커싱(Focusing) 조사 할 수 있다.The collimator lens 224 can irradiate the micromirror 231 by adjusting the size of the received pattern light according to the size of the micromirror 231 to be described later. That is, the collimator lens 224 can match the size of the micromirror 231 and focus the received light on the micrometer 231.

한편 제2 렌즈부(220)는 실린더렌즈(221)와 콜리메이트 렌즈(224)를 모두 포함할 수 있고, 이 경우, 실린더렌즈(221)는 콜리메이트 렌즈(224)와 미러부(230) 사이에서 광축을 따라 콜리메이트 렌즈(224) 및 미러부(230)와 나란히 위치할 수 있고, 콜리메이트 렌즈(224)는 실린더렌즈(221)와 미러부(230) 사이에서 광축을 따라 실린더렌즈(221) 및 미러부(230)와 나란히 위치할 수도 있다.The second lens unit 220 may include both the cylinder lens 221 and the collimator lens 224. In this case, the cylinder lens 221 may be disposed between the collimator lens 224 and the mirror unit 230 And the collimator lens 224 can be located along the optical axis between the cylinder lens 221 and the mirror portion 230 and along the optical axis between the collimator lens 224 and the mirror portion 230, And the mirror portion 230. [0050]

미러부(230)는 렌즈부(220)로부터 출력된 라인 광을 반사하여 피사체(S)에 조사할 수 있다.The mirror unit 230 can reflect the line light output from the lens unit 220 and irradiate the light onto the subject S.

미러부(230)는 횡축 또는 종축 방향의 회전축, 즉 1 자유도를 가지고 회전 운동하거나, 횡축 및 종축 방향의 회전축, 즉 2 자유도를 가지고 회전 운동할 수 있다.The mirror portion 230 can be rotated with a rotation axis in the horizontal or vertical direction, that is, with a single degree of freedom, or with a rotation axis in the horizontal and vertical directions, that is, with two degrees of freedom.

또한 미러부(230)가 2 자유도를 가지는 경우, 횡축 및 중축 방향의 회전축을 동시에 또는 서로 독립적으로 제어할 수 있다.When the mirror portion 230 has two degrees of freedom, the axes of the horizontal axis and the middle axis can be controlled simultaneously or independently of each other.

미러부(230)는 마이크로미러(231)와 마이크로미러(231)의 회전 운동을 제어하는 미러제어부(232)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고 미러제어부(232)는 미러부(230)와 별도로 구성되거나 제어부(240)와 함께 구성될 수도 있다.The mirror unit 230 may include a mirror control unit 232 for controlling the rotation of the micro mirror 231 and the micro mirror 231. However, the present invention is not limited thereto. The mirror control unit 232 may be configured separately from the mirror unit 230 or may be configured together with the control unit 240.

마이크로미러는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기술에 의하여 제작될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.The micromirror can be manufactured by MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology, but is not limited thereto.

또한 마이크로미러(231)는 횡축 지지대와 종축 지지대로 구성될 수 있고, 미러제어부(232)의 제어 하에 일정한 주기로 횡축 좌우회전 운동 할 수 있고, 종축 상하회전 운동 할 수 있다. 또한 광원부(210)로부터의 광의 경로 상의 실린더렌즈(221)를 통과한 광이 마이크로미러(231)의 표면에 집광되어 조사되고, 마이크로미러(231)의 회전각도에 따라서 적어도 하나 이상의 라인 패턴을 피사체(S)에 조사할 수 있다.The micromirror 231 may include a transverse axis support and a vertical axis support. The micro mirror 231 may rotate in the horizontal axis and the vertical axis under a control of the mirror controller 232, and may vertically rotate up and down. The light passing through the cylinder lens 221 on the path of the light from the light source unit 210 is condensed on the surface of the micromirror 231 and irradiated. (S).

보다 상세하게는 미러제어부(232)가 마이크로미러(231)를 횡축 방향으로 1초에 N번 좌우 회전시키는 경우, 피사체(S)에 2N개의 라인 패턴이 형성될 수 있다. 또한 미러제어부(232)가 마이크로미러(231)를 종축 방향으로 1초에 M번 상하 회전시키는 경우, 2M개의 프레임 레이트의 화면 투영이 가능하게 된다.More specifically, when the mirror control unit 232 rotates the micromirror 231 by N times in one second in the horizontal direction, 2N line patterns can be formed on the subject S. When the mirror control unit 232 rotates the micromirror 231 by M times in one second in the vertical axis direction, it is possible to project a screen at a frame rate of 2M.

다음으로 영상수신부(100)는 피사체(S)에 순차적으로 조사된 패턴 영상을 수신할 수 있다. Next, the image receiving unit 100 can receive the pattern image sequentially irradiated to the subject S.

또한 패턴의 피사체(S)에 조사 시점과 영상수신부(100)의 패턴 영상 수신 시점은 서로 동기화될 수 있고, 이러한 동기화는 제어장치(300)에 의하여 수행될 수 있다.Also, the irradiation time point of the patterned object S and the pattern image reception time point of the image receiving unit 100 may be synchronized with each other, and such synchronization may be performed by the control device 300. [

이 경우 패턴제너레이터(200)로부터 생성되어 피사체(S)에 조사된 패턴은 피사체(S) 표면의 요철에 의해서 왜곡될 수 있고, 영상수신부(100)는 패턴의 왜곡 정보를 포함하는 패턴 영상을 수신하여 피사체(S)의 3차원 영상을 생성할 수 있다.In this case, the pattern generated by the pattern generator 200 and irradiated onto the subject S may be distorted by the unevenness of the surface of the subject S, and the image receiving unit 100 may receive the pattern image including the pattern distortion information A three-dimensional image of the subject S can be generated.

또한 영상수신부(100) 또는 제어장치(300)는 메모리를 구비할 수 있고, 순차적인 패턴이 피사체(S)에 조사됨에 따라 영상수신부(100)는 패턴 영상을 순차적으로 수신하여 메모리에 기억할 수 있다. 그리고 영상수신부(100)는 메모리에 기억된 영상 정보에 기초하여 3차원 좌표에 대한 데이터를 추출하고 와이어프레임을 구성하여 3차원 영상을 형성할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 메모리에 기억된 영상 정보는 외부 기기에 전달되고, 외부 기기에 의하여 피사체(S)의 3차원 영상이 형성될 수도 있다.The image receiving unit 100 or the control unit 300 may include a memory and the image receiving unit 100 sequentially receives the pattern image and stores the pattern image in the memory as a sequential pattern is irradiated onto the subject S . The image receiving unit 100 extracts data on three-dimensional coordinates based on the image information stored in the memory, and forms a wire frame to form a three-dimensional image. However, the present invention is not limited to this, image information stored in the memory may be transmitted to an external device, and a three-dimensional image of the subject S may be formed by an external device.

도 6을 참조하면, 또한 미러제어부(232)는 마이크로미러(231)를 90도 회전 시킬 수 있다. 즉 90도 회전 전 마이크로미러(231)의 횡축이 90도 회전 후 종축이 되도록 하고, 90도 회전 전 마이크로미러(231)의 종축이 90도 회전 후 횡축이 되도록 할 수 있다.Referring to FIG. 6, the mirror control unit 232 may rotate the micro mirror 231 by 90 degrees. That is, the horizontal axis of the micro mirror 231 before the rotation of 90 degrees is rotated 90 degrees and then the vertical axis, and the vertical axis of the micro mirror 231 before the rotation of 90 degrees is rotated by 90 degrees.

이 경우, 마이크로미러(231)에 집광 조사된 광은 피사체(S)에 수직 라인 패턴을 형성할 수 있고, 마이크로미러(231)의 종축 및 횡축 중 적어도 어느 하나의 축에 따른 회전 시 복수의 라인 패턴이 피사체(S)에 형성될 수 있다.In this case, the light converged on the micromirror 231 can form a vertical line pattern on the subject S, and when rotated along at least one of the longitudinal and transverse axes of the micromirror 231, A pattern can be formed on the subject S. [

한편 광원부(210)로부터의 광이 마이크로미러(231)에 직접 조사될 수도 있다.On the other hand, light from the light source unit 210 may be directly irradiated to the micromirror 231.

이 경우 마이크로미러(231)에 조사된 광을 반사시키기 위하여 광원부(210)로부터의 광 경로의 각도와 마이크로미러(231)와의 거리에 비례하여 마이크로미러(231)의 표면 치수가 커질 수 있다.In this case, the surface dimension of the micromirror 231 may be increased in proportion to the angle between the angle of the light path from the light source unit 210 and the distance from the micromirror 231 in order to reflect the light irradiated to the micromirror 231.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너를 나타낸 도면이다.7 is a view illustrating a three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 다른 실시예에 따르면 제2 렌즈부(220)는 광원부(210)로부터의 출력된 광을 수신하여 십자 형상의 광, 방사형 형상의 광을 출력할 수 있다.Referring to FIG. 7, according to another embodiment, the second lens unit 220 may receive the output light from the light source unit 210 and output cross-shaped light or radial light.

이와 같이 제2 렌즈부(220)가 다양한 구조의 형상을 가진 광을 출력하기 위하여 제2 렌즈부(220)는 구조 광(structured illumination) 패턴 렌즈(223)를 포함할 수 있다. The second lens unit 220 may include a structured illumination pattern lens 223 so that the second lens unit 220 outputs light having various shapes.

제2 렌즈부(220)는 구조 광 패턴 렌즈의 형상에 따라 다양한 구조를 가진 광을 출력하여 해당 형상의 광이 미러부(230)에 조사되도록 할 수 있다.The second lens unit 220 may output light having various structures according to the shape of the structured light pattern lens so that the light of the corresponding shape is irradiated to the mirror unit 230.

또한 제2 렌즈부(220)로부터의 출력되는 광의 구조는 피사체(S)의 종류에 따른 심도 측정 정도, 분해능과 초점 등에 따라 달라 질 수 있다.The structure of the light output from the second lens unit 220 may vary depending on the degree of depth measurement, resolution, focus, and the like depending on the type of the subject S.

한편 제2 렌즈부(220)는 설계에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 예컨대 제2 렌즈부(220)는 실린더렌즈(221)로 구성되거나, 구조 광 패턴 렌즈로 구성될 수 있고, 실린더렌즈(221)와 추가적인 광학계를 포함할 수 있으며, 구조 광 패턴 렌즈와 추가적인 광학계를 포함하여 구성될 수도 있다.Meanwhile, the second lens unit 220 may be configured in various ways according to the design. For example, the second lens unit 220 may be composed of a cylinder lens 221, or may be composed of a structured optical pattern lens, and may include a cylinder lens 221 and an additional optical system, .

영상수신부(100)에 의해 생성된 3차원 영상은 디스플레이 장치에 의해 표시될 수 있다.The three-dimensional image generated by the image receiving unit 100 may be displayed by a display device.

또한 디스플레이 장치는 영상수신부(100) 또는 패턴제너레이터(200) 중 적어도 어느 하나에 설치될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고, 별도로 구비되어 영상수신부(100)로부터 3차원 영상을 수신하여 표시할 수도 있다.Also, the display device may be installed in at least one of the image receiving unit 100 and the pattern generator 200, but the present invention is not limited thereto and may be separately provided to receive and display a three-dimensional image from the image receiving unit 100 .

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너의 일부 영역이 구강에 삽입된 경우를 나타낸 도면이고, 도 9은 360도 화각을 가진 전방위 렌즈의 렌즈 곡률에 따른 빛의 수광 위치를 나타낸 도면이다.FIG. 8 is a view showing a case where a part of a region of a three-dimensional scanner according to another embodiment of the present invention is inserted into an oral cavity, FIG. 9 is a view showing a light receiving position according to a curvature of a lens of an omni- FIG.

도 8을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너(10)는 영상수신부(100), 패턴제너레이터(200), 제어장치(300) 그리고 미러 장치(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the 3D scanner 10 according to another embodiment of the present invention may include an image receiving unit 100, a pattern generator 200, a control device 300, and a mirror device 400.

미러 장치(400)는 영상수신부(100)의 렌즈부(110)의 주변에 위치할 수 있다. 또한 미러 장치(400)는 렌즈부(110)의 일 둘레를 둘러싸며 위치할 수 있다.The mirror device 400 may be positioned around the lens unit 110 of the image receiving unit 100. Also, the mirror device 400 may surround and surround the lens unit 110.

또한 미러 장치(400)는 영상수신부(100)를 수납하는 케이스(20)에 설치될 수 있고, 렌즈부(110)의 일 둘레를 둘러싸며 케이스(20)에 배치될 수 있다.The mirror device 400 may be installed in the case 20 housing the image receiving unit 100 and may be disposed in the case 20 surrounding the lens unit 110.

또한 미러 장치(400)는 전체로써 U자 형상을 가질 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.In addition, the mirror device 400 may have a U-shape as a whole, but is not limited thereto.

또한 미러 장치(400)는 케이스에 탈착 가능한 형태로 케이스에 설치될 수도 있다.Also, the mirror device 400 may be installed in the case in a detachable form in the case.

3차원 스캐너(10)가 구강 촬영용으로 사용하는 경우, 영상수신부(100)의 제1 렌즈부(110)의 일 영역, 보다 상세하게는 360도 화각을 가진 렌즈(111) 중 적어도 일 영역이 구강에 삽입되어 구강을 촬영할 수 있도록 하고, 미러 장치(400)는 구강 외부에 위치하여 하악 및/또는 상악의 외측면으로부터 반사된 광을 재 반사하여 렌즈부(110)로 전달할 수 있다. When the three-dimensional scanner 10 is used for oral imaging, at least one region of the first lens unit 110 of the image receiving unit 100, more specifically, the lens 111 having a 360 degree angle of view, And the mirror device 400 may be positioned outside the oral cavity and may reflect the light reflected from the outer surface of the mandible and / or the maxilla to transmit the light to the lens unit 110.

전방위렌즈(111)의 제1 전방위영역(111a)에는 치아의 내측 법랑질 영역, 치아의 법랑질의 상부 영역 그리고 구강 내측 잇몸 영역을 포함한 영역에 반사된 패턴 영상이 입사될 수 있고, 전방위렌즈(111)의 제2 전방위영역(111b)에는 치아의 외측 법랑질과 구강 외측 잇몸 영역을 포함한 영역에서 반사되어 미러장치(400)의 내측에서 2차 반사된 패턴 영상이 입사할 수 있다. The pattern image reflected on the inner enamel area of the tooth, the upper area of the enamel of the tooth, and the area of the oral gingival area can be incident on the first omnidirectional area 111a of the omnidirectional lens 111, The pattern image of the second reflected area can be incident on the second omnidirectional area 111b of the mirror device 400 by reflection from the area including the outer enamel of the tooth and the outer gingival area of the oral cavity.

다만 이에 한정하는 것은 아니고, 전방위렌즈(111)의 렌즈의 곡률에 따라서 치아의 외측 법랑질 영역에서 반사된 광이 제1 전방위영역(111a)에 입사할 수도 있고, 미러장치(400)는 제1 전방위영역(111a)에 도달하지 못하는 광을 반사하는 구강 영역으로부터의 광을 제2 전방위영역(111b)으로 재반사 시킬 수도 있다.However, the present invention is not limited to this. Light reflected from the enamel region of the teeth may be incident on the first omnidirectional region 111a according to the curvature of the lens of the omnidirectional lens 111, The light from the oral cavity region that reflects light that does not reach the region 111a may be reflected back to the second omniazimuth region 111b.

한편 도면에 도시된 제1 전방위영역(111a)은 케이스(20)에서 노출된 전방위렌즈(111)의 중심 영역을 포함한 영역이고, 제2 전방위영역(111b)은 제1 전방위영역(111a)을 둘러싼 영역이나, 이에 한정하는 것은 아니고, 예를 들어 상기 제2 전방위영역(111b)은 구강의 구개편도와 인접한 영역이 될 수도 있다.On the other hand, the first omnidirectional region 111a shown in the figure is a region including the center region of the omnidirectional lens 111 exposed in the case 20, and the second omnidirectional region 111b includes the center region of the omnidirectional lens 111, For example, the second omnidirectional region 111b may be a region adjacent to the oral cavity of the oral cavity.

즉, 제1 전방위영역(111a)은 미러 장치(400)가 존재하지 않는 경우, 반사 광이 입사하는 영역이고, 제2 전방위영역(111b)은 제1 전방위영역(111a)을 제외한 영역이 되도록 하여, 전방위렌즈(111)의 영역 중에서 광이 입사되지 못하여 촬영 영역이 되지 못하는 영역을 제2 전방위영역(111b)으로 활용할 수 있도록 한다.That is, the first omnidirectional region 111a is a region where reflected light enters when the mirror device 400 is not present, and the second omnidirectional region 111b is a region excluding the first omnidirectional region 111a An area in which light is not incident and can not be photographed in the area of the omnidirectional lens 111 can be utilized as the second omnidirectional area 111b.

또한 영상수신부(100)는 제1 전방위영역(111a)으로부터 들어오는 광의 검출 동작과 제2 전방위영역(111b)으로부터 들어오는 광의 검출 동작을 순차적으로 진행할 수도 있다.Also, the image receiving unit 100 may sequentially perform the detection operation of the light coming from the first omni-directional region 111a and the detection of the light coming from the second omni-directional region 111b.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너를 구비한 인공 치아 가공 장치의 블록도이다.10 is a block diagram of an artificial tooth processing apparatus having a three-dimensional scanner according to an embodiment of the present invention.

도 10을 참조하면, 인공 치아 가공 장치(1)는 3차원 스캐너(10), 데이터변환장치(13) 그리고 밀링장치(15)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10, the artificial tooth processing apparatus 1 may include a three-dimensional scanner 10, a data conversion apparatus 13, and a milling apparatus 15.

데이터변환장치(13)는 3차원 스캐너(10)의해 3차원적으로 측정되어 디지털 데이터로 변환된 영상 정보를 수신하여 이를 3차원 데이터로 변환할 수 있다.The data conversion device 13 can receive image information that is three-dimensionally measured and converted into digital data by the three-dimensional scanner 10, and can convert the image information into three-dimensional data.

또한 데이터변환장치(13)는 제작 데이터를 생성하고, 이를 밀링 스트립으로 변환하여 밀링장치(15)로 제공할 수 있다.Further, the data conversion apparatus 13 may generate production data, convert it into a milling strip, and provide it to the milling apparatus 15.

CAD, CAM 기반의 데이터 변환장치가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 2차원 데이터를 3차원 데이터로 변환할 수 있는 장치라면 어떤 것이라도 가능하다.CAD, or CAM based data conversion apparatus. However, the present invention is not limited to this, and any apparatus that can convert two-dimensional data into three-dimensional data is possible.

밀링장치(15)는 데이터변환장치(13)로부터 수신한 밀링 스트립을 이용하여 인공 치아를 생성할 수 있다.The milling device 15 can generate an artificial tooth using the milling strip received from the data conversion device 13. [

밀링장치(15)는 공간적으로 2개의 방향으로 밀링 방향점이 결정된 2축 밀링 장치, 공간적으로 3개의 방향으로 밀링 방향점이 결정된 3축 밀링 장치, 공간적으로 3개축뿐만 아니라 텐션 브릿지(tension bridge)가 존재하여 무한히 다양하게 회전할 수 있는 4번째 축을 구비한 4축 밀링 장치 및 전술한 4축에 더하여 회전 가능한 스핀들(spindle)의 5번째 축을 구비한 5축의 밀링 장치가 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.The milling device 15 is a two-axis milling device in which milling direction points are spatially determined in two directions, a three-axis milling device in which milling direction points are spatially determined in three directions, and a tension bridge A four-axis milling apparatus having a fourth axis capable of rotating in various ways, and a 5-axis milling apparatus having a fifth axis of a spindle rotatable in addition to the four-axis axis described above. However, the present invention is not limited thereto .

또한 3차원 스캐너(10), 데이터변환장치(13) 및 밀링장치(15)는 유선 또는 무선으로 서로 통신할 수 있다.Further, the three-dimensional scanner 10, the data conversion device 13, and the milling device 15 can communicate with each other in a wired or wireless manner.

또한 다른 실시예에 따른 인공치아 가공 장치(1)는 3차원 스캐너(10)로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 3 차원 프린팅용 스트립으로 변환하는 데이터변환장치(13) 및 데이터변환장치(13)로부터 수신한 상기 3차원 프린팅용 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 3차원 프린터를 포함할 수도 있다.In addition, the artificial tooth processing apparatus 1 according to another embodiment of the present invention includes a data conversion apparatus (not shown) for converting digital data received from the three-dimensional scanner 10 into three-dimensional data to generate production data, And a three-dimensional printer for generating an artificial tooth on the basis of the three-dimensional printing strip received from the data conversion apparatus 13.

예를 들어 WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), 블루투스(Bluetooth) 방식 등의 무선 통신 방식 또는 시스템 구현 방식에 따라 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있으며, USB 3.0 통신 방식을 이용할 수도 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 데이터 전송이 가능한 통신 방식이라면 어떠한 것도 가능하다.For example, wireless communication methods such as WLAN (Wireless LAN), Wi-Fi, Wibro, WiMAX, HSDPA, and Bluetooth It is possible to use wired communication methods such as Ethernet, xDSL (ADSL, VDSL), HFC (Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC (Fiber to the Curb) and FTTH (Fiber To The Home) May be used. However, the present invention is not limited to this, and any communication method capable of data transmission is possible.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전방위렌즈의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of an omnidirectional lens according to an embodiment of the present invention.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 렌즈부(110)가 포함하는 일 예로써의 전방위렌즈(111)는 비구면렌즈가 될 수 있다. 촬상소자(131)는 전방위렌즈(111)로부터 전방위의 영상을 수신할 수 있다.Referring to FIG. 11, the omnidirectional lens 111, which is included in the lens unit 110 according to the embodiment of the present invention, may be an aspherical lens. The image pickup element 131 can receive an omnidirectional image from the omnidirectional lens 111. [

3차원 구강 스캐너(10)의 전방위렌즈(111)가 예를 들어 구강 내에 삽입된 상태에서 영상수신부(100)는 상악 및 하악 중 적어도 하나를 촬영할 수 있다.In a state where the omnidirectional lens 111 of the three-dimensional oral scanner 10 is inserted, for example, in the oral cavity, the image receiving unit 100 can photograph at least one of the upper and lower teeth.

전방위렌즈(111)는 복수의 굴절면과 복수의 반사코팅면을 포함할 수 있다.The omnidirectional lens 111 may include a plurality of refracting surfaces and a plurality of reflective coating surfaces.

전방위렌즈(111)는 두 개의 굴절면과 두 개의 반사코팅면을 포함할 수 있다.The omnidirectional lens 111 may include two refracting surfaces and two reflecting coated surfaces.

굴절부(111c), 수평부(113), 반사코팅(114), 내측오목부(115), 내측굴절부(116) 및 내측반사코팅(117)을 포함할 수 있다.And may include a refractive portion 111c, a horizontal portion 113, a reflective coating 114, an inner depression 115, an inner refractive portion 116 and an inner reflective coating 117.

상기 굴절부(111c)는 입사광이 굴절되도록 형성될 수 있고, 상기 수평부(113)는 상기 굴절부(111)의 끝 단에 수평하게 형성될 수 있고, 상기 반사코팅(114)은 상기 수평부(113)에 형성되어 내측반사코팅(117)으로부터 반사되는 입사광을 반사시켜 내측오목부(115)로 입사광을 제공할 수 있고, 상기 내측오목부(115)는 상기 반사코팅(114)을 통해 반사된 입사광을 후방으로 제공하도록 다시 굴절시킬 수 있으며, 상기 내측반사코팅(117)은 상기 내측굴절부(116)에 형성되어 굴절부로부터 입사되는 입사광을 반사코팅으로 반사시킬 수 있다.The reflective portion 111c may be formed to refract the incident light and the horizontal portion 113 may be formed horizontally at the end of the refraction portion 111. The reflective coating 114 may be formed on the horizontal portion 113, The reflective coating 114 may reflect incident light reflected from the inner reflective coating 117 to provide incident light to the inner recess 115. The inner recess 115 may reflect the reflective coating 114 The inner reflection coating 117 is formed on the inner refraction portion 116 so that incident light incident from the refraction portion can be reflected by the reflection coating.

전방위렌즈(111) 자체는 비구면이 아닌 구면으로 형성함으로써 가공의 용이성을 높이고, 제조 원가를 절감시킬 수 있다.The omnidirectional lens 111 itself is formed as a spherical surface rather than an aspherical surface, thereby enhancing the ease of machining and reducing the manufacturing cost.

또한 굴절부(111c)와 내측오목부(115) 및 내측굴절부(116)가 구면으로 형성되어 비구면시의 가공의 어려운 문제를 해결하면서도 전방위 촬영이 가능하도록 할 수 있다.In addition, the refracting portion 111c, the inner concave portion 115, and the inner refracting portion 116 are formed into spherical surfaces, so that it is possible to perform the omnidirectional photographing while solving the problem of difficult machining at the time of aspherical surface.

전방위렌즈(111)의 가상의 중앙축(CL)을 기준으로 내측굴절부(116)의 경사는 굴절부(111)의 경사보다 가파를 수 있다.The inclination of the inner refracting portion 116 may be steeper than the inclination of the refracting portion 111 based on the imaginary central axis CL of the omnidirectional lens 111. [

또한 내측오목부(115)는 초점을 맞추기 위하여 형성될 수 있다.The inner concave portion 115 may also be formed to focus.

또한 전방위렌즈(111)의 반사코팅(114)면에는 반사판이 설치될 수도 있다.A reflection plate may be provided on the reflection coating 114 of the omnidirectional lens 111.

또한 전방위렌즈(111)의 반사코팅(114)에 대응하는 면에는 반사코팅 없이 반사판이 설치될 수도 있다.Also, a reflection plate may be provided on the surface of the omnidirectional lens 111 corresponding to the reflection coating 114 without reflection coating.

도 12 및 도 13은 다른 실시예에 따른 전방위렌즈의 단면도이다.12 and 13 are sectional views of the omnidirectional lens according to another embodiment.

도 12 및 도 13을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방위렌즈(111)의 일 예를 설명하면, 전방위렌즈(111)는 일면에 볼록한 제1 입사면(111d)이 형성되고 타면에 제1 출사면(111e)이 형성되며, 상기 제1 입사면(111d) 중앙에 제1 반사면(111f)이 형성되는 제1 렌즈(111x) 및 일면에 제2 입사면(111g)이 형성되고 타면에 볼록한 제2 반사면(111h)이 형성되며, 상기 제2 반사면(111h) 중앙에 제2 출사면(111i)이 형성되는 제2 렌즈(111y)를 포함하여 구성될 수 있다.12 and 13, an example of the omnidirectional lens 111 according to another embodiment of the present invention will be described. In the omnidirectional lens 111, a first convex incidence surface 111d is formed on one surface, A first exit surface 111e is formed and a first lens 111x having a first reflection surface 111f is formed at the center of the first incident surface 111d and a second incident surface 111g is formed on a surface of the first lens 111x And a second lens 111y having a convex second reflecting surface 111h formed on the other surface and a second emitting surface 111i formed at the center of the second reflecting surface 111h.

제1 입사면(111d)을 통해 입사한 광선은 제1 출사면(111e) 및 제2 입사면(111g)의 접합면을 거쳐 제2 반사면(111h)에서 반사되고, 제2 반사면(111h)에서 반사된 광선은 제1 출사면(111e) 및 제2 입사면(111g)의 접합면을 거쳐 제1 반사면(111f)에서 반사된 후, 제1 출사면(111e) 및 제2 입사면(111g)의 접합면을 거쳐 제2 출사면(111i)을 통해 출사될 수 있다.The light ray incident through the first incident surface 111d is reflected by the second reflection surface 111h through the joining surface of the first emission surface 111e and the second incident surface 111g and is reflected by the second reflection surface 111h Is reflected by the first reflecting surface 111f via the joining surfaces of the first emitting surface 111e and the second emitting surface 111g and then reflected by the first emitting surface 111e and the second incident surface 111g, The light can be emitted through the second emission surface 111i through the junction surface of the first emission surface 111g.

제1 렌즈(111x) 및 제2 렌즈(111y)는 광선의 반사와 굴절을 이용한 반사굴절식 렌즈로서, 제1 렌즈(111x) 및 제2 렌즈(111y)를 통해 360도 전방위 영상을 획득할 수 있다.The first lens 111x and the second lens 111y are reflection refracting lenses that use reflection and refraction of light rays and can acquire a 360 degree omni-directional image through the first lens 111x and the second lens 111y have.

제1 반사면(111f) 및 제2 반사면(111h)에 가시광선을 반사시킬 수 있는 물질 예를 들어 알루미늄, 은 등의 물질이 코팅되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 반사면(111f) 및 제2 출사면(111i)은 도면상에 평평하게 도시되었으나 이는 하나의 실시형태일 뿐 볼록하거나 오목하게 형성될 수 있다.It is preferable that the first reflective surface 111f and the second reflective surface 111h are coated with a material capable of reflecting visible light such as aluminum or silver. In addition, although the first reflecting surface 111f and the second emitting surface 111i are shown flat on the drawing, they may be convex or concave only in one embodiment.

제1 렌즈(111x)는 외부의 광선이 입사하는 렌즈로서, 일면에 제1 입사면(111d)이 볼록하게 형성되고 제1 입사면(111d)을 통해 외부의 광선이 입사할 수 있다. 제1 렌즈(111x)의 타면에는 제1 출사면(111e)이 형성되어 제1 입사면(111d)으로 입사한 광선이 제1 출사면(111e)으로 출사할 수 있다. 또한, 제1 입사면(111d)의 중앙에 제1 반사면(111f)이 형성될 수 있다.The first lens 111x is a lens on which an external light beam is incident, and the first incident surface 111d is convex on one surface and an external light ray is incident on the first incident surface 111d. A first exit surface 111e is formed on the other surface of the first lens 111x so that light rays incident on the first incident surface 111d can be emitted to the first exit surface 111e. In addition, a first reflection surface 111f may be formed at the center of the first incident surface 111d.

제2 렌즈(111y)는 제1 렌즈(111x)와 접합하는 렌즈로서, 구체적으로 제2 렌즈(111y)의 일면에 제2 입사면(111g)이 형성되고, 제2 입사면(111g)이 제1 출사면(111e)과 접합할 수 있다. 제2 렌즈(111y)의 타면에는 볼록한 제2 반사면(111h)이 형성되고, 제2 반사면(111h)의 중앙에 제1 입사면(111d)을 통해 입사한 광선이 출사할 수 있는 제2 출사면(111i)이 형성될 수 있다.The second lens 111y is a lens that is bonded to the first lens 111x and specifically a second incident surface 111g is formed on one surface of the second lens 111y, 1 emission surface 111e. A convex second reflecting surface 111h is formed on the other surface of the second lens 111y and a second reflecting surface 111h is formed in the center of the second reflecting surface 111h, The emitting surface 111i can be formed.

외부로부터 입사하는 광선은 제1 입사면(111d)이 볼록하게 형성됨으로써 소정 각도로 굴절되어 모이게 된다. 이러한 이유로 제2 렌즈(111y)의 직경이 제1 렌즈(111x)의 직경보다 작은 것이 바람직하다.The light rays incident from the outside are refracted at a predetermined angle and gathered by forming the first incident surface 111d to be convex. For this reason, it is preferable that the diameter of the second lens 111y is smaller than the diameter of the first lens 111x.

또한 제1 출사면(111e)과 제2 입사면(111g)의 접합면이 평평하지 않게 형성하되, 서로 대응하도록 형성된 후 서로 밀착하여 접합될 수 있다.In addition, the joining surfaces of the first emitting surface 111e and the second emitting surface 111g are formed not to be flat, but may be formed so as to correspond to each other, and then they may be bonded to each other in close contact with each other.

도 11 내지 도 13에서 전방위렌즈(111) 구조의 일 예를 설명하였으나, 본 발명의 실시예에 따른 전방위렌즈(111)가 이에 한정하는 것은 아니다.11 to 13 illustrate the structure of the omnidirectional lens 111, the omnidirectional lens 111 according to the embodiment of the present invention is not limited thereto.

도 14 및 도 15는 영상수신부에 의해 촬영된 하악의 영상을 나타낸 도면이다.14 and 15 are views showing a mandible image photographed by the image receiving unit.

도 14 및 도 15를 참조하면, 본 발명의 실시예는 치아의 영역 별로 복수회 촬영하여 촬영된 복수의 영상을 합성할 필요 없이 한번의 촬영으로 치아 전체 영역을 촬영할 수 있으므로, 영상 합성에 따른 왜곡을 방지할 수 있고, 치아의 촬영 시간을 단축하여, 진담 및 검사 시간을 크게 단축시킬 수 있다.14 and 15, in the embodiment of the present invention, since the whole area of the teeth can be photographed by one shot without the need to synthesize a plurality of photographed images photographed a plurality of times for each area of a tooth, It is possible to shorten the time taken to take a tooth, thereby greatly reducing the time required for serious examination and examination.

전술한 본 발명의 실시예에 따르면, 종래의 패턴 투영 방식의 경우, 피사체(S)의 부분 영역 별로 패턴 영상을 촬영하여 이를 하나의 전체 영상으로 합성하는 과정을 거친다. 그러나 다수의 형상 영상을 모아서 전체 구조의 3차원 영상을 생성할 때, 영상들의 결합에 따른 오차가 누적되어 3차원 영상의 정확도가 크게 감소하는 문제가 있다. 아울러 다수의 형상의 영상들을 결합할 때의 데이터 처리 속도가 증가하는 문제가 있다. 그러나 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너(10)는 360도 화각의 렌즈(111)를 이용함에 따라 피사체(S)의 전제적인 영상을 한번에 획득할 수 있어 영상 결합에 따른 오차 문제 그리고 영상 결합에 소요되는 지연 시간 문제를 해결할 수 있다. 또한 구강과 같이 매우 복잡한 구조를 가지는 피사체(S)의 경우, 본 발명의 실시예의 효과는 더욱 극대화될 수 있다. 또한 구강의 치아 형상과 같이 아주 작은 영역에서 큰 변화를 가지는 피사체(S)의 부분 영역을 촬영하고 이를 합성하는 과정에서는 전술한 문제가 더 커지는 점을 고려해볼 때, 구강과 같이 매우 복잡한 구조를 가지는 피사체의 3차원 영상을 생성할 때 본원 발명의 실시예가 가진 효과는 더욱 극대화 될 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, in the case of the conventional pattern projection method, a pattern image is photographed for each partial region of the subject S and synthesized into a whole image. However, when a plurality of shape images are collected to generate a three-dimensional image of the entire structure, there is a problem that the accuracy of the three-dimensional image is greatly reduced due to accumulated errors due to the combination of images. In addition, there is a problem that data processing speed when combining images of a plurality of shapes increases. However, since the three-dimensional scanner 10 according to the embodiment of the present invention uses the lens 111 having a 360 degree angle of view, it is possible to acquire an integral image of the subject S at a time, It is possible to solve the delay time problem. In addition, in the case of a subject S having a very complicated structure such as oral cavity, the effect of the embodiment of the present invention can be further maximized. In addition, considering the fact that the above-described problem becomes more serious in the process of photographing a partial area of a subject S having a large change in a very small area such as a tooth shape of the oral cavity and synthesizing the partial area, The effect of the embodiment of the present invention can be further maximized when a three-dimensional image of a subject is generated.

도 16은 하악 치열궁에 관한 도면이고, 도 17은 하악 치열궁의 각을 나타낸 도면이고, 도 18은 각 형태별 치열궁선을 나타낸 도면이고, 도 19는 상악 및 하악의 치아들 간의 거리를 나타낸 도면이고, 도 20은 치열궁의 장경을 나타낸 도면이고, 도 21 몬슨구와 차악 치열구의 형태 및 교두 경사각을 나타낸 도면이고, 도 22 및 도 23은 하악대구치 임상치관의 형태와 크기를 나타낸 도면이다.FIG. 16 is a view showing a mandible arch, FIG. 17 is a view showing an angle of a mandible, FIG. 18 is a view showing a dental arch of each form, FIG. 19 is a view showing a distance between maxillary and mandibular teeth FIG. 20 is a view showing the long diameter of the dental arch, FIG. 21 is a view showing the shape and crown angle of the Monson and hammer teeth, and FIGS. 22 and 23 are views showing the shape and size of the mandibular molar clinical crown.

본 발명의 실시예에 따른 3차원 구강 스캐너(10)의 영상수신부(100)는 3차원 영상에 기초하여 상악 및 하악 그리고 치아 각각과 치아들 간의 거리에 대해 정밀하게 측정할 수 있다. 또한 영상수신부(100)로부터의 영상 데이터를 수신한 제어장치(300)에서 상악 및 하악 그리고 치아 각각과 치아들 간의 거리에 대해 정밀하게 측정할 수도 있다.The image receiving unit 100 of the three-dimensional oral scanner 10 according to the embodiment of the present invention can precisely measure the distance between each of the teeth and the maxilla and mandible and the teeth based on the three-dimensional image. In addition, the control device 300 receiving the image data from the image receiving unit 100 may precisely measure the distance between each of the maxilla and mandible, the teeth, and the teeth.

보다 상세하게는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 구강 스캐너(10)는 좌우 중절치 사시의 중암점에서 좌우 견치교두정을 이은선과 기준선이 만나는 점까지의 거리인 견치 고경(CH)을 측정할 수 있다. 또한 좌우 중절치 사이의 중앙점에서 좌우 제2대구치 원심협측교두정을 이은선과 기준선이 만나는 점까지의 거리인 제2대구치 고경(M2H)을 측정할 수 있고, 좌우 견치교두정간의 거리인 견치 폭경(CW)을 측정할 수 있고, 좌우 제1대구치 근심협측교두정간의 거리인 제1대구치간 폭경(M1W)을 측정할 수 있으며, 좌우 제2대구치 원심협측교두정간의 거리인 제2대구치간 폭경(M2W)을 측정할 수 있다. 또한 양견치간 거리(Intercanine distance), 견치 순면 최대풍융간의 거리(Canine-labial height of cotour), 양 제1대구치 근심설측교두정간의 거리(Intercanine distance), 양 제2대치구 근심설측교두를 기준으로 그 외측 치조제간의 거리, hamular notch간의 거리(Interhamular notch distance), 절치유두(Incidive papilla)와 중절치(Central Inciaor) 순면 최대풍융까지의 거리, 절치유두Incidive papilla)와 양 견치를 이은 선(Intercanine Iine)까지의 전후 관계치, 구개소와(Palatine fovea)와 중절치(Central Incisor) 순면 최대풍융까지의 거리를 의미하고, CI - LV는 중절치(Central incisor)로부터 전치부 순측전쟁 (Labial vestibule)까지의 수직거리, 제1대치구 근심설측교두정으로부터 구치부 협측전정(Buccal vrstibule)까지의 수직거리, Hamular notch로부터 기즌교합평면 (Occlusal plare)까지의 수직거리, Palatal vault로부터 교합면까지의 수직거리를 측정할 수 있다. 그리고 도면 19의 ①의 양 견치 교두정간의 거리, 도면 19의 ②의 제1대구치 근심설측교두정간의 거리, 도면 19의 ③의 제1소구치 협측교두정, 도면 19의 ④의 제2대구치 협측교두정, 치열궁 장경, 치관의 길이, 치근의 길이, 치관의 근원심경, 치경부의 근원심경, 치관의 협설경, 치경부의 협설경, 근심부의 치경선높이, 원심부의 치경선높이를 정밀하게 측정할 수 있다.More specifically, in the three-dimensional oral scanner 10 according to the embodiment of the present invention, the canine height (CH), which is the distance from the center of gravity of the right and left central incisors to the point at which the right and left canines meet, have. In addition, it is possible to measure the second molar height (M2H), which is the distance from the center point between the left and right incisors to the point where the second molar centrifugal angular contact pendulum meets the reference line, and the canine width CW) can be measured and the first molar width M1W as the distance between the left and right first molar mesial buccal limbs can be measured and the second molar width between the right and left second molar canals M2W) can be measured. Intercanine distance, canine-labial height of cotury, distance between the first molar and intercaneal distance of the lingual cusps, bilateral lingual cusp of the second molar, The distance between the lateral ridges, the distance between the hamular notch and the incidive papilla, the distance between the incidive papilla and the central inciaor innervation papilla, the incidive papilla, and the intercanine Iine (CI - LV) is the vertical distance from the central incisor to the labial vestibule, and the vertical distance from the central incisor to the labial vestibule Distance, vertical distance from buccal vestibule to buccal vestibule, vertical distance from Hamular notch to Occlusal plane, occlusal plane from Palatal vault The vertical distance can be measured. 19, the distance between the two canine tooth tips shown in FIG. 19, the distance between the first molar teeth of the first molar of FIG. 19, the first premolar contact bridge of FIG. 19, the second molar bridge of FIG. Precise measurement of the pontoon, the length of the dental arch, the length of the crown, the length of the root, the root of the crown, the root of the cervical spine, the sagittal plane of the crown, the sagittal plane of the cervical spine, can do.

또한 도 17에서의 좌측 견치각(LCA)의 egi의 각도, 우측 견치각(RCA)의 ace의 각도, 중절치각(IA)의 ceg의 각도 및 견치각(CA)의 좌우 견치각의 합의 평균(ace의 각도 + egi의 각도) / 2를 정밀하게 측정할 수 있다.In addition, the average of the angles of egi of the left canine angle LCA, the angle of ace of the right canine angle RCA, the angle of ceg of the central incisor angle IA, and the sum of the left and right canine angles of the canine angle CA the angle of ace + the angle of egi) / 2 can be precisely measured.

또한 영상수신부(100)는 촬영된 영상에 기초하여 이미 저장된 알고리즘에 따라 상악, 하악, 치아 각각의 크기와 위치 정보, 치아들 간의 거리, 치열의 각도 정보 등의 구강 구조에 대한 정밀한 산출 결과를 디스플레이 장치를 통해 표시할 수도 있다.Further, the image receiving unit 100 displays a precise calculation result of the oral structure such as the size and position information of each of the maxilla, mandible, and teeth, the distance between the teeth, and the angle information of the teeth according to the algorithm already stored, It can also be displayed via a device.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.

1: 인공 치아 가공 장치
10: 3차원 스캐너
13: 데이터변환장치
15: 밀링장치
100: 영상수신부
110: 렌즈부
111: 360도 화각을 가지는 렌즈
111a: 제1 전방위영역
111b: 제2 전방위영역
111c: 굴절부
113: 수평부
114: 반사코팅
115: 내측오목부
116: 내측굴절부
117: 내측반사코팅
111d: 제1 입사면
111e: 제1 출사면
111f: 제1 반사면
111x: 제1 렌즈
111g: 제2 입사면
111h: 제2 반사면
111i: 제2 출사면
111y: 제2 렌즈
120: 렌즈어레이부
130: 영상처리부
131: 촬상소자
132: 인쇄회로기판
140: 반사부재
200: 패턴제너레이터
210: 광원부
220: 제2 렌즈부
221: 실린더렌즈
222: 평행광변환렌즈
230: 미러부
231: 마이크로미러
232: 미러제어부
240: 제어부
300: 제어장치
400: 미러 장치
1: Artificial tooth processing device
10: 3D Scanner
13: Data conversion device
15: Milling device
100:
110:
111: Lenses with 360 degree angle of view
111a: first omnidirectional area
111b: the second omnidirectional area
111c:
113:
114: Reflective coating
115: inner concave portion
116: inner refraction portion
117: Inner reflective coating
111d: first incident surface
111e: first emitting surface
111f: first reflection surface
111x: first lens
111g: second incident surface
111h: second reflection surface
111i: 2nd emission surface
111y: second lens
120: Lens array part
130:
131:
132: printed circuit board
140: reflective member
200: Pattern generator
210:
220: second lens portion
221: Cylinder lens
222: parallel light conversion lens
230: mirror part
231: Micro mirror
232: mirror control unit
240:
300: Control device
400: Mirror device

Claims (19)

반사판을 구비한 360도 화각을 가진 렌즈부; 및
패턴이 조사된 피사체로부터 패턴 영상을 수신하여 이를 기초로 상기 피사체의 3차원 영상을 생성하는 영상처리부;를 구비한 영상수신부;를 포함하는
3차원 스캐너.
A lens unit having a reflection angle of 360 degrees; And
And an image processing unit for receiving the pattern image from the pattern-inspected object and generating a three-dimensional image of the object based on the pattern image,
3D Scanner.
제1 항에 있어서,
상기 렌즈부는
전방위렌즈, 미러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 비구면 렌즈를 포함하는
3차원 스캐너.
The method according to claim 1,
The lens unit
An aspherical lens which is any one of an omnidirectional lens, a mirror-type lens and a fisheye lens,
3D Scanner.
제1 항에 있어서,
상기 패턴을 생성하여 상기 피사체로 조사하는 패턴제너레이터;를 더 포함하는
3차원 스캐너.
The method according to claim 1,
And a pattern generator for generating the pattern and irradiating the pattern with the object
3D Scanner.
제3 항에 있어서,
상기 패턴제너레이터는,
횡축 및 종축 중 적어도 어느 하나의 방향으로 회전 운동하는 마이크로미러를 포함하는
3차원 스캐너.
The method of claim 3,
The pattern generator includes:
And a micromirror which rotates in at least one of a horizontal axis and a vertical axis
3D Scanner.
제3 항에 있어서,
상기 패턴제너레이터는,
광원;
상기 광원으로부터 광을 라인 광으로 변환하는 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈; 및
상기 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈로부터의 라인 광을 상기 피사체로 반사하는 마이크로미러;를 포함하는
3차원 스캐너.
The method of claim 3,
The pattern generator includes:
Light source;
A lens having a different radius of a vertical axis and a horizontal axis for converting light from the light source into line light; And
And a micromirror for reflecting the line light from the lens having the radius of the vertical axis and the radius of the horizontal axis different from each other to the subject
3D Scanner.
제3 항에 있어서,
상기 패턴제너레이터는,
광원;
상기 광원으로부터 광을 미리 결정된 구조의 광으로 변환하여 출력하는 구조 광 패턴 렌즈;
상기 구조 광 패턴 렌즈로부터의 광을 상기 피사체로 반사하는 마이크로미러;를 포함하는
3차원 스캐너.
The method of claim 3,
The pattern generator includes:
Light source;
A structured light pattern lens for converting light from the light source into light of a predetermined structure and outputting the light;
And a micromirror that reflects light from the structured light pattern lens to the subject
3D Scanner.
제3 항에 있어서,
상기 피사체에 상기 패턴제너레이터로부터의 패턴 조사 시점과
상기 영상수신부의 영상 수신 시점은 서로 동기화되는
3차원 스캐너.
The method of claim 3,
A pattern irradiation time point from the pattern generator to the subject,
The image receiving points of the image receiving unit are synchronized with each other
3D Scanner.
제1 항, 제4 항, 제5 항 및 제6 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 렌즈부는 구강에 삽입되고
상기 영상처리부는 상기 구강의 3차원 영상을 생성하는
3차원 스캐너.
7. A method according to any one of claims 1, 4, 5, and 6,
The lens portion is inserted into the oral cavity
The image processing unit generates a three-dimensional image of the oral cavity
3D Scanner.
제5 항 또는 제6 항에 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 패턴제너레이터는,
상기 광원의 구동을 제어하는 제어부;를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 광원의 구동 시간 및 구동 주기를 제어하고
상기 광원의 구동 시간 및 구동 주기에 따라 상기 피사체에 조사되는 라인 패턴들 간의 간격과 라인 패턴들 각각의 굵기가 조절되는
3차원 스캐너.
7. The method according to any one of claims 5 to 6,
The pattern generator includes:
And a control unit for controlling driving of the light source,
The control unit controls the driving time and the driving period of the light source
The interval between the line patterns irradiated to the subject and the thickness of each of the line patterns are adjusted according to the driving time and the driving period of the light source
3D Scanner.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항에 있어서
상기 영상수신부는 구강의 3차원 영상을 생성하고,
2차원으로 촬영된 영상을 분할하여 보여주는 디스플레이부;를 더 포함하는
3차원 스캐너.
8. A method according to any one of claims 1 to 7
The image receiving unit generates a three-dimensional image of the oral cavity,
And a display unit for dividing and displaying an image photographed in two dimensions
3D Scanner.
제8 항에 있어서
상기 영상수신부는 구강의 3차원 영상을 생성하고,
2차원으로 촬영된 영상을 분할하여 보여주는 디스플레이부;를 더 포함하는
3차원 스캐너.
The method of claim 8, wherein
The image receiving unit generates a three-dimensional image of the oral cavity,
And a display unit for dividing and displaying an image photographed in two dimensions
3D Scanner.
제9 항에 있어서
상기 영상수신부는 구강의 3차원 영상을 생성하고,
2차원으로 촬영된 영상을 분할하여 보여주는 디스플레이부;를 더 포함하는
3차원 스캐너.
The method of claim 9, wherein
The image receiving unit generates a three-dimensional image of the oral cavity,
And a display unit for dividing and displaying an image photographed in two dimensions
3D Scanner.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항의 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 밀링 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및
상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 밀링 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 밀링장치;를 포함하는
인공 치아 가공 장치.
A three-dimensional scanner according to any one of claims 1 to 7;
A data conversion device for converting the digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the generated production data into a milling strip; And
And a milling device for generating an artificial tooth based on the milling strip received from the data conversion device
Artificial tooth processing equipment.
제8 항의 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 밀링 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및
상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 밀링 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 밀링장치;를 포함하는
인공 치아 가공 장치.
A three-dimensional scanner according to claim 8;
A data conversion device for converting the digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the generated production data into a milling strip; And
And a milling device for generating an artificial tooth based on the milling strip received from the data conversion device
Artificial tooth processing equipment.
제9 항의 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 밀링 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및
상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 밀링 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 밀링장치;를 포함하는
인공 치아 가공 장치.
A three-dimensional scanner according to claim 9;
A data conversion device for converting the digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the generated production data into a milling strip; And
And a milling device for generating an artificial tooth based on the milling strip received from the data conversion device
Artificial tooth processing equipment.
제1 항 내지 제7 항 중 어느 하나의 항의 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 3차원 프린팅용 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및
상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 3차원 프린팅용 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 3차원 프린터;를 포함하는
인공 치아 가공 장치.
A three-dimensional scanner according to any one of claims 1 to 7;
A data conversion device for converting the digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the generated production data into a three-dimensional printing strip; And
And a three-dimensional printer for generating an artificial tooth based on the three-dimensional printing strip received from the data conversion apparatus
Artificial tooth processing equipment.
제8 항의 항의 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 3차원 프린팅용 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및
상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 3차원 프린팅용 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 3차원 프린터;를 포함하는
인공 치아 가공 장치.
A three-dimensional scanner according to claim 8;
A data conversion device for converting the digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the generated production data into a three-dimensional printing strip; And
And a three-dimensional printer for generating an artificial tooth based on the three-dimensional printing strip received from the data conversion apparatus
Artificial tooth processing equipment.
제9 항의 항의 3차원 스캐너;
상기 3차원 스캐너로부터 수신한 디지털 데이터를 3차원 데이터로 변환하여 제작 데이터를 생성하고 이를 3차원 프린팅용 스트립으로 변환하는 데이터변환장치; 및
상기 데이터변환장치로부터 수신한 상기 3차원 프린팅용 스트립에 기초하여 인공 치아를 생성하는 3차원 프린터;를 포함하는
인공 치아 가공 장치.
A three-dimensional scanner according to claim 9;
A data conversion device for converting the digital data received from the three-dimensional scanner into three-dimensional data to generate production data and converting the generated production data into a three-dimensional printing strip; And
And a three-dimensional printer for generating an artificial tooth based on the three-dimensional printing strip received from the data conversion apparatus
Artificial tooth processing equipment.
제1 항에 있어서,
상기 영상수신부는,
촬영된 영상에 기초하여 상악, 하악, 치아 각각의 크기와 위치 정보, 치아들 간의 거리, 치열의 각도 정보를 포함하는 치아 파라미터 검출하여 표시하는
3차원 스캐너.

The method according to claim 1,
Wherein the image receiver comprises:
Based on the photographed image, tooth parameters including the size and position information of each of the maxilla, mandible, and teeth, the distance between the teeth, and the angle information of the teeth are detected and displayed
3D Scanner.

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JP2002133439A (en) 2000-10-24 2002-05-10 Namco Ltd Image forming device, image forming method, and game device

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