KR101949635B1 - 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3d 스캐너장치 - Google Patents

이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3d 스캐너장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 대상물체에 빛을 출력하여 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 3D 스캐너장치로서, 하우징본체와, 상기 하우징본체에 설치되어, 스캔할 대상물체로 빛을 출력하여 전달하는 광원부와, 상기 광원부에서 출력된 빛이 상기 대상물체에서 반사되는 것을 촬영하여 상기 대상물체의 이미지를 획득하는 감지카메라부와, 상기 감지카메라부를 통해 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 제어부로 이루어지고, 상기 하우징본체에는 상기 광원부의 빛을 선형빔으로 출력되도록 선형빔출력수단이 더 마련되어, 광원부에서 출력되는 빛을 선형으로 대상물체에 전달되도록 하는 선형빔출력수단을 하우징본체에 마련하고, 선형빔출력수단의 회동캡이 회동되도록 구성하여 대상물체에 선형의 빛이 이동되며 전달되도록 함으로서, 작업자가 3D 스캐너장치를 이동시켜야 하는 불편한 문제가 발생하지 않게 되고, 회동캡에 방열장치를 설치하여 광원부의 열기를 효율적으로 방열되도록 하는 효과가 있다.

Description

이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치 { 3D Scanner Device with Movable Linear Beam Output Structure }
본 발명은 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광원부에서 출력되는 빛을 선형으로 대상물체에 전달되도록 하는 선형빔출력수단을 하우징본체에 마련하고, 선형빔출력수단의 회동캡이 회동되도록 구성하여 대상물체에 선형의 빛이 이동되며 전달되도록 함으로서, 작업자가 3D 스캐너장치를 이동시켜야 하는 불편한 문제가 발생하지 않게 되고, 회동캡에 방열장치를 설치하여 광원부의 열기를 효율적으로 방열되도록 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 관한 것이다.
종래의 스캐너는 문서나 그림 등이 재치되는 평면 유리판 하부에 CCD 카메라와 광원을 설치하고, CCD 카메라를 수평이동시켜 스캐닝하는 구조로서, 일반적인 2D 영상을 획득할 수 있었다.
최근에는 2D 영상뿐만 아니라 입체적인 물체를 스캐닝하여 그 물체의 3차원 입체 영상을 획득할 수 있는 3차원 스캐너가 개발되고 있다. 3차원 스캐너는 실물과 거의 똑같은 형상 정보를 사용자에게 제공할 수 있기 때문에, 금형 제작, 결함 검사, 3D 프린터의 형상 데이터 제공, 벤치마킹을 위한 역설계(reverse engeering) 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다.
이러한 3차원 스캐너는 접촉식, 비접촉식, 실루엣 방식으로 크게 구분된다. 이 중, 비접촉식 3차원 스캐너는 광학적 원리와 이미지 프로세싱을 이용하여 사물과 직접적인 접촉을 하지 않고 사물의 형상 정보를 획득하는 방식의 3차원 스캐너로서, 보다 세부적으로는 점군을 조합하는 포인트빔 방식, 직선의 변형 형태를 기하학적으로 해석하는 선형빔 방식, 격자 또는 스트라이프 무늬의 빔이 왜곡되는 것을 이용한 모아레 중첩 방식 등으로 구분된다.
최근에는 3차원 스캐너의 활용범위가 넓어지고 있어 작업자가 휴대하고 다니면서 대상물을 스캔하도록 된 휴대용 3차원 스캐너가 개발되고 있으며, 휴대성을 높이기 위해 크기를 줄여 경량화시키고 있다.
그러나, 휴대용 3차원 스캐너는 크기를 줄이면서 작업자가 수동으로 3차원 스캐너를 이동시켜야 하는 불편한 문제점이 있으며, 빛을 출력하는 과정에서 발생되는 열기를 방열시키지 못해 고열로 인한 기기의 파손이 빈번하게 발생되는 문제점이 상존하게 된다.
전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.
등록특허 제1436572호
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 광원부에서 출력되는 빛을 선형으로 대상물체에 전달되도록 하는 선형빔출력수단을 하우징본체에 마련하고, 선형빔출력수단의 회동캡이 회동되도록 구성하여 대상물체에 선형의 빛이 이동되며 전달되도록 함으로서, 작업자가 3D 스캐너장치를 이동시켜야 하는 불편한 문제가 발생하지 않게 되고, 회동캡에 방열장치를 설치하여 광원부의 열기를 효율적으로 방열되도록 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 대상물체에 빛을 출력하여 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 3D 스캐너장치로서, 하우징본체와, 상기 하우징본체에 설치되어, 스캔할 대상물체로 빛을 출력하여 전달하는 광원부와, 상기 광원부에서 출력된 빛이 상기 대상물체에서 반사되는 것을 촬영하여 상기 대상물체의 이미지를 획득하는 감지카메라부와, 상기 감지카메라부를 통해 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 제어부로 이루어지고, 상기 하우징본체에는 상기 광원부의 빛을 선형빔으로 출력되도록 선형빔출력수단이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 선형빔출력수단은 상기 하우징본체에 형성되고, 상기 광원부의 램프가 마련되는 작동홈과, 상기 작동홈에 회동되게 형성되고 상기 램프의 빛이 관통되도록 선형슬릿이 형성된 곡선의 회동캡과, 상기 작동홈에 설치되어 상기 회동패널을 회전시키는 구동모터로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동캡에는 상기 선형슬릿의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 간격유지수단이 더 마련되며, 상기 간격유지수단은 상기 선형슬릿의 일부를 덮으면서 배치되는 곡선의 간격조절패널과, 상기 간격조절패널을 이동시키는 작동실린더로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하우징본체에는 대상물체와의 거리를 감지하는 감지센서가 더 마련되고, 상기 감지센서는 상기 대상물체와의 거리를 상기 작동실린더에 전달하여 구동되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지카메라는 상기 하우징본체에 형성되는 설치홈에 회동되게 설치되며, 상기 설치홈에는 상기 감지카메라부를 회전시키도록 회전모터가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동캡에는 방열장치가 더 설치되며, 상기 방열장치는 상기 회동캡에 외면에 형성되는 연결바들과, 상기 연결바에 일면에 연결되는 곡선의 방열캡으로 이루어지며, 상기 방열캡에는 다수의 방열공이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동캡과 상기 방열캡은 방열코일핀에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동캡에는 일단이 작동홈에 배치되고, 타단이 상기 방열코일핀의 내부에 배치되도록 관통방열핀이 더 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 회동캡에는 상기 램프에서 출력된 빛을 상기 선형슬릿으로 전달하도록 집광수단이 더 마련되며, 상기 집광수단은 상기 회동캡의 내측면에 서로마주보게 설치되는 간격조절실린더와, 상기 간격조절실린더의 작동축에 하향경사지게 형성되는 경사안내패널로 이루어져, 상기 작동조절실린더의 구동에 의해 상기 경사안내패널의 간격이 조절되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경사안내패널에는 전면에 집광거울이 더 마련되고, 배면에는 방열펜이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 경사안내패널은 상기 작동축에 회동되게 힌지결합되고, 상기 작동축에는 상기 경사안내패널을 회전시키도록 회동실린더가 더 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명인 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치는 광원부에서 출력되는 빛을 선형으로 대상물체에 전달되도록 하는 선형빔출력수단을 하우징본체에 마련하고, 선형빔출력수단의 회동캡이 회동되도록 구성하여 대상물체에 선형의 빛이 이동되며 전달되도록 함으로서, 작업자가 3D 스캐너장치를 이동시켜야 하는 불편한 문제가 발생하지 않게 되고, 회동캡에 방열장치를 설치하여 광원부의 열기를 효율적으로 방열되도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 배면사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 회동캡을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 반사집광장치를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 반사집광장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 배면사시도이며, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 회동캡을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 반사집광장치를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 반사집광장치의 다른 실시예를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치의 작동상태를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치에 있어, 선형빔출력수단을 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이고, 도 14는 본 발명의 제 7 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이며, 도 15는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이고, 도 16은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이며, 도 17은 본 발명의 제 10 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이고, 도 18은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이며, 도 19는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치를 나타낸 도면이다.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치(10)(이하에서는 설명의 편의상 3D 스캐너장치라 명명함)는 대상물체(100)에 빛을 출력하여 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 3D 스캐너장치(10)로서, 이에 이와같은 3D 스캐너장치(10)는 하우징본체(20)와 광원부(30)와 감지카메라부(40)와 제어부(50)로 이루어진다.
상기 하우징본체(20)는 합성수지재 또는 금속재로 이루어지며, 내부에 작동공간이 마련된다. 이러한 하우징본체(20)는 도 1에서와 같이 직육면체 구조로 형성시키는 것이 바람직하다.
또한, 작업자가 파지할 수 있도록 도 1 및 도 2에서와 같이 저면에 홈부를 형성시키는 것이 바람직하다.
상기 광원부(30)는 상기 하우징본체(20)에 설치되어, 스캔할 대상물체(100)로 빛을 출력하여 전달하는 것으로서, 상기한 광원부(30)는 램프가 사용되며, 빛이 출력되는 것이면 어느것이 사용되어도 무방하다.
상기 감지카메라부(40)는 상기 광원부(30)에서 출력된 빛이 상기 대상물체(100)에서 반사되는 것을 촬영하여 상기 대상물체(100)의 이미지를 획득하도록 된 것으로서, 촬용된 이미지는 상기 제어부(50)로 전송하게 된다.
상기 제어부(50)는 상기 감지카메라부(40)와 전기적으로 연결되어, 상기 감지카메라부(40) 통해 획득된(촬영된) 이미지를 입체 형상으로 산출하게 된다.
상기 하우징본체(20)에는 송수신부를 더 마련하여, 상기 제어부(50)에서 입체 형상정보를 사용자의 단말기로 전송하도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성되는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치(10)는 광원부(30)로부터 출력된 빛이 대상물에 반사되거나 비추는 것을 감지카메라부(40)가 촬영한 후 촬영정보를 상기 제어부(50)에 전달하여 대상물의 입체형상을 형상화하도록 함으로서, 일련의 과정을 마치게 되며, 입체 형상화된 대상물체(100)의 정보는 하우징본체(20)의 단자 또는 송수신부를 통해 외부에 전달하게 된다.
이때, 상기 하우징본체(20)에는 상기 광원부(30)의 빛을 선형빔으로 출력되도록 선형빔출력수단(60)이 더 마련된다. 상기와 같이 빛을 선형으로 대상물에 비추어 촬영한 후 입체형상으로 정보를 형성시키는 것은 이미 알려지고 사용되어 지는 것이므로 보다 상세한 구성 및 결합관계의 설명은 생략한다.
본 발명에서의 특징인 상기 선형빔출력수단(60)은 상기 하우징본체(20)에 형성되고, 상기 선형빔출력수단(60)은 상기 광원부(30)의 램프가 마련되는 작동홈(61)과, 상기 작동홈(61)에 회동되게 형성되고 상기 램프의 빛이 관통되도록 선형슬릿(621)이 형성된 곡선의 측단면을 갖는 회동캡(62)과, 상기 작동홈(61)에 설치되어 상기 회동캡(62)을 회전시키는 구동모터(63)를 포함하며, 상기 램프에서 출력되는 빛이 상기 선형슬릿(621)을 관통하면서 선의 형태로 대상물에 전달되어 비추게 된다.
이때, 상기 구동모터(63)의 구동에 의해 상기 회동캡(62)을 회전시켜 선형으로 빛이 출력되는 방향을 조절할 수 있어, 대상물체(100)의 형상이나 위치에 따라 조절된 각도에서 출력되는 빛을 대상물체(100)에 전달할 수 있게 되고, 상기 구동모터(63)는 하우징본체(20)에 마련되는 구동버튼과 전기적으로 연결하여, 상기 구동버튼의 조작에 의해 작동되며, 다르게는 후술될 감지센서(21)의 신호를 전달받아 상기 구동모터(63)가 작동하여, 작업자가 3D 스캐너장치(10)를 이동시키지 않고 대상물체(100)를 스캔할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
상기 회동캡(62)의 양측면에 형성되는 마감패널과 상기 작동홈(61)의 내측에 설치되는 구동모터는 상호 축결합되어 상기 회동캡(62)이 회동되며, 상기 작동홈(61)의 내측에 설치되는 상기 구동모터(63)의 구동축이 상기 회동캡(62)의 마감패널에 나사체결 또는 융착되어 연결되거나 상기 마감패널의 축에 연결되어, 상기 구동모터(63)의 구동에 의해 상기 회동캡(62)을 회전시키게 된다. 상기 회동캡(62)은 도 4에 도시된 바와 같이 상부가 개방된 반원형의 관형상으로 형성되며, 양단부에 상기 마감패널이 일체로 형성된다.
이때, 상기 선형슬릿(621)은 도 4에 도시된 바와 같이 일정 폭으로 형성시키게 된다. 선형슬릿(621)의 폭이 너무 좁으면, 빛의 회절 현상으로 인해 상이 흐려질 수 있고, 상기 제어부(50)가 상의 패턴을 식별하기 어려워질 수 있다. 상기 선형슬릿(621)의 폭이 너무 넓으면, 대상물체(100)를 얼마나 많은 조각으로 나눠 스캐닝할 수 있는지를 나타내는 분해능이 떨어질 수 있다.
여기서, 상기 반사집광장치(70)는 도 5 및 도 6에서와 같이 상기 선형빔출력수단(60)의 회동캡(62) 내부에 설치되는 반사실린더(71)와, 상기 반사실린더(71)의 구동축(711)에 사선방향으로 용접 또는 나사체결되어 상기 광원부(30)의 빛을 반사하여 상기 회동캡(62)의 선형슬릿(621)으로 전달하는 반사거울(72)로 이루어져, 상기 반사거울(72)에 반사된 빛이 상기 선형슬릿(621)을 통해 대상물에 전달되도록 함으로서, 빛을 집중시켜 효율을 향상시킬 수 있게 되고, 상기 반사실린더(71)의 구동에 의해 상기 반사거울(72)에 반사되는 빛이 닿거나 관통되는 위치를 조절할 수 있게 된다.
이때, 상기 구동축(711)에는 반사모터(73)가 더 설치되고, 상기 반사모터(73)의 회전축에는 상기 반사거울(72)이 회전되게 설치되어, 상기 반사모터(73)의 구동에 의해 상기 반사거울(72)을 각도가 조절되도록 함으로서, 상기 반사거울(72)에서 반사되는 빛의 닿거나 관통되는 위치를 조절할 수 있게 된다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상기 회동캡(62)에는 상기 선형슬릿(621)의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 간격유지수단(622)이 더 마련되며, 상기 간격유지수단(622)은 상기 선형슬릿(621)의 일부를 덮으면서 배치되는 곡선의 간격조절패널(622a)과, 상기 간격조절패널(622a)을 이동시키는 작동실린더(622b)로 이루어져, 상기 작동실린더(622b)의 구동에 의해 상기 간격조절패널(622a)이 상기 선형슬릿(621)의 일부를 개방 또는 폐쇄함으로서, 상기 선형슬릿(621)의 폭을 조절하여 상기 선형슬릿(621)을 통해 출력되는 선형 빛의 폭을 조절하여 상기 감지카메라부(40)에서 선명하게 감지한 후 촬영할 수 있게 된다.
이때, 상기 제어부(50)에서는 선형 빛의 폭이 사전에 입력되어 상기 감지카메라부(40)에서 전달되는 영상의 선형 빛 폭이 입력된 것보다 넓거나 좁으면 신호를 상기 작동실린더(622b)에 전달하여 입력된 선형 빛의 폭에 맞게 구동시키게 된다.
도 12 를 참조하면, 상기 하우징본체(20)에는 대상물체(100)와의 거리를 감지하는 감지센서(21)가 더 마련되고, 상기 감지센서(21)는 상기 대상물체(100)와의 거리를 상기 작동실린더(622b)에 전달하여 구동되도록 함으로써, 상기 감지센서(21)에서 전달된 거리정보와 입력된 거리정보를 제어부(50)가 비교한 후 상기 작동실린더(622b)를 제어하여 상기 선형슬릿(621)의 개방되는 폭을 조절하여 선형 빛이 전달되도록 함으로서, 선명하게 촬영할 수 있게 된다.
도 13을 참조하면, 상기 감지카메라는 상기 하우징본체(20)에 형성되는 설치홈(22)에 회동되게 설치되며, 상기 설치홈(22)에는 상기 감지카메라를 회전시키도록 회전모터(221)가 더 설치된다. 상기 하우징본체(20)에는 작동버튼을 형성시켜 상기 작동버튼의 조작에 의해 상기 회전모터(221)가 구동되도록 하는 것이 바람직하며, 상기 회전모터(221)와 상기 감지센서(21)를 전기적으로 연결하여 상기 감지센서(21)의 신호를 전달받아 구동되도록 하는 것도 가능하며, 상기 회전모터(221)와 상기 구동모터(63)를 전기적으로 연결하여 상기 제어부(50)의 신호에 의해 구동되도록 함으로서, 빛을 출력하는 각도와 촬영하는 각도를 맞추도록 하는 것도 가능하다.
도 14를 참조하면, 상기 회동캡(62)에는 방열장치(623)가 더 설치되며, 상기 방열장치(623)는 상기 회동캡(62)에 외면에 형성되는 연결바(623a)들과, 상기 연결바(623a)에 일면에 연결되는 곡선의 방열캡(623b)으로 이루어지며, 상기 방열캡(623b)에는 다수의 방열공(623b')이 더 형성되어, 상기 관원부에서 발생되는 열기가 상기 연결바(623a)들을 통해 상기 방열캡(623b)으로 전달되어 방열되며, 상기 방열캡(623b)에는 상기 방열공(623b')들이 더 형성되어, 방열효율을 높이게 된다.
상기 회동캡(62)은 금속재로 형성시키는 것이 바람직하며, 상기 연결바(623a)는 상기 회동캡(62)에 용접하여 고정시키고, 상기 연결바(623a)의 단부에는 금속의 상기 방열캡(623b)을 용접하여 고정시키는 것이 바람직하다.
상기 방열캡(623b)은 일정간격을 유지하며 상기 회동캡(62)을 덮도록 구성되며, 상기 회동캡(62)과 동일한 형상을 갖도록 반원형의 캡구조로 형성되고, 상기 선형슬릿(621)과 마주보게 선형장홈이 형성된다.
이때, 상기 방열캡(623b)의 외면에는 다수의 외부방열핀을 더 형성시켜 열기를 방열시키도록 하는 것이 바람직하며, 상기 작동홈(61)에는 내측면에 냉각펜을 더 형성시켜 상기 냉각펜의 구동에 의해 상기 방열캡(623b)을 냉각시도록 하는 것이 바람직하다.
도 15을 참조하면, 상기 회동캡(62)과 상기 방열캡(623b)은 방열코일핀(624)에 의해 상호 연결된다.
상기 방열코일핀(624)은 일단이 회동캡(62)에 용접되고 타단이 상기 방열코일핀(624)의 내측면에 용접되어 고정된다. 상기 회동캡(62)에서 전달되는 열기가 상기 방열코일핀(624)을 따라 이동되면서 방출되므로, 방열효율을 높일 수 있게 된다.
도 16 을 참조하면, 상기 회동캡(62)에는 단부가 상기 방열코일핀(624)의 내부에 배치되는 관통방열핀(625)이 더 형성되어, 상기 회동캡(62) 내부의 열기를 외부로 전달할 수 있게 되며, 상기 회동캡(62) 내부로 노출된 상기 관통방열핀(625)이 상기 방열코일핀(624)의 내부에 배치되어, 상기 회동캡 내부의 열기를 방열코일핀(624)으로 전달하여 방열되도록 함으로써, 방열효율을 높일 수 있게 된다.
도 17 을 참조하면, 상기 회동캡(62)에는 상기 광원부(30)에서 출력된 빛을 상기 선형슬릿(621)으로 전달하도록 집광수단(626)이 더 마련되며, 상기 집광수단(626)은 상기 회동캡(62)의 내부에서 서로 마주보게 설치되는 간격조절실린더(626a)와, 상기 간격조절실린더(626a)의 작동축에 하향경사지게 형성되는 경사안내패널(626b)로 이루어져, 상기 작동조절실린더의 구동에 의해 상기 경사안내패널(626b)의 간격이 조절되도록 함으로써, 상기 경사안내패널(626b)들 사이로 전달되는 선형 빛의 폭을 조절할 수 있게 된다.
도 18을 참조하면, 상기 경사안내패널(626b)에는 전면에 집광거울(627)이 더 마련되고, 배면에는 방열펜(628)이 더 형성되어, 상기 집광거울(627)에 반사되는 빛이 상기 경사안내패널(626b)들 사이로 전달되어 빛의 전달효율을 높일 수 있게 되며, 상기 방열펜(628)의 구동에 의해 상기 경사안내패널(626b)의 열기를 방열시킬 수 있게 된다.
도 19을 참조하면, 상기 경사안내패널(626b)은 상기 작동축에 회동되게 힌지결합되고, 상기 작동축에는 상기 경사안내패널(626b)을 회전시키도록 회동실린더(629)가 더 설치되어, 상기 경사안내패널(626b)의 각도를 조절할 수 있도록 함으로서, 상기 경사안내패널(626b)들 사이로 빛이 집중되는 각도를 조절할 수 있게 된다.
이상에서 설명된 본 발명의 일 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
10 : 3D 스캐너장치 20 : 하우징본체
30 : 광원부 40 : 감지카메라부
50 : 제어부 60 : 선형빔출력수단
70 : 반사집광장치
21 : 감지센서 22 : 설치홈
221 : 회전모터
61 : 작동홈 62 : 회동캡
621 : 선형슬릿 622 : 간격유지수단
622a: 간격조절패널 622b : 작동실린더
623 : 방열장치 623a : 연결바
623b : 방열캡 623b' : 방열공
624 : 방열코일핀 625 : 관통방열핀
626 : 집광수단 626a : 간격조절실린더
626b : 경사안내패널 267 : 집광거울
268 : 방열펜 269 : 회동실린더
63 : 구동모터
71 : 반사실린더 711 : 구동축
72 : 반사거울 73 : 반사모터
100 : 대상물체

Claims (13)

  1. 대상물체에 빛을 출력하여 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 3D 스캐너장치로서,
    하우징본체;
    상기 하우징본체에 설치되어, 스캔할 대상물체로 빛을 출력하여 전달하는 광원부;
    상기 광원부에서 출력된 빛이 상기 대상물체에서 반사되는 것을 촬영하여 상기 대상물체의 이미지를 획득하는 감지카메라부; 및
    상기 감지카메라부를 통해 획득된 이미지를 입체 형상으로 산출하는 제어부로 이루어지고,
    상기 하우징본체에는 상기 광원부의 빛을 선형빔으로 출력되도록 선형빔출력수단이 마련되고,
    상기 선형빔출력수단에는 반사집광장치가 구비되며,
    상기 선형빔출력수단은 상기 하우징본체에 형성되되,
    상기 선형빔출력수단은 상기 광원부의 램프가 배치되는 작동홈과,
    상기 램프의 빛이 관통되도록 선형슬릿이 형성되며, 상기 작동홈에서 회동되도록 설치되는 곡선의 측단면을 갖는 회동캡과,
    상기 작동홈에 설치되어 상기 회동캡을 회전시키는 구동모터를 포함하며,
    상기 반사집광장치는 상기 선형빔출력수단의 회동캡 내부에 설치되는 반사실린더와,
    상기 반사실린더의 구동축에 사선방향으로 설치되어 상기 광원부의 빛을 반사하여 상기 회동캡의 선형슬릿으로 전달하는 반사거울을 포함하고,
    상기 구동축에는 반사모터가 더 설치되고, 상기 반사모터의 회전축에는 상기 반사거울이 회전되게 설치되어, 상기 반사모터의 구동에 의해 상기 반사거울을 각도가 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 회동캡에는 상기 선형슬릿의 일부를 개방 또는 폐쇄하도록 간격유지수단이 더 마련되며,
    상기 간격유지수단은 상기 선형슬릿의 일부를 덮으면서 배치되는 곡선의 간격조절패널과
    상기 간격조절패널을 이동시키는 작동실린더로 이루어진 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 하우징본체에는 대상물체와의 거리를 감지하는 감지센서가 더 마련되고, 상기 감지센서는 상기 대상물체와의 거리를 상기 작동실린더에 전달하여 구동되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지카메라는 상기 하우징본체에 형성되는 설치홈에 회동되게 설치되며, 상기 설치홈에는 상기 감지카메라부를 회전시키도록 회전모터가 더 설치된 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 회동캡에는 방열장치가 더 설치되며,
    상기 방열장치는 상기 회동캡의 외면에 형성되는 연결바들과,
    상기 연결바의 일단부에 연결되는 곡선의 측단면을 갖는 방열캡으로 이루어지며, 상기 방열캡에는 다수의 방열공이 더 형성된 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회동캡과 상기 방열캡은 방열코일핀에 의해 상호 연결되는 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 회동캡에는 단부가 상기 방열코일핀의 내부에 배치되는 관통방열핀이 더 형성된 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 회동캡에는 상기 램프에서 출력된 빛을 상기 선형슬릿으로 전달하도록 집광수단이 더 마련되며,
    상기 집광수단은 상기 회동캡의 내부에서 서로 마주보게 설치되는 간격조절실린더와,
    상기 간격조절실린더의 작동축에 하향경사지게 형성되는 경사안내패널로 이루어져, 상기 간격조절실린더의 구동에 의해 상기 경사안내패널의 간격이 조절되도록 하는 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 경사안내패널에는 전면에 집광거울이 더 마련되고, 배면에는 방열펜이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 경사안내패널은 상기 작동축에 회동되게 힌지결합되고, 상기 작동축에는 상기 경사안내패널을 회전시키도록 회동실린더가 더 설치된 것을 특징으로 하는 이동식 선형빔 출력구조를 갖는 3D 스캐너장치.
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