KR102213452B1 - 치아모형의 스캔 장치 - Google Patents

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KR102213452B1
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Abstract

본 발명은 치아모형의 스캔 장치에 관한 것으로, 스캔하려는 치아모형이 설치되는 기존의 교합기; 상기 교합기가 내부에 구비되어 상기 교합기에 설치되는 상기 치아모형을 스캔하여 가상의 3D 치아모형 데이터를 생성하는 스캐너; 및 상기 교합기를 얹힌 상태에서 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 지그; 를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 특징으로 하여 치과 또는 치과 기공소에서 치아모형 스캔 과정에서 필요한 스캔 장치에 관한 것으로, 스캐너의 삼차원 스캔 영역 내에 위치한 기존의 교합기를 항상 일정한 위치에 고정시킬 수 있으므로 스캔한 치아모형은 항상 동일한 삼차원 위치정보와 형태정보를 가지며 출력될 뿐만 아니라 치아모형의 스캔 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스캔 과정을 통해 영상으로 출력된 삼차원 치아모형 데이터가 인공치아 디자인 프로그램의 삼차원 공간인 X축, Y축, Z축(즉, 사람의 상하악)과 수평, 수직을 이루어 인공치아 디자인 시 착시현상이 발생되지 않고, 인체의 교합 평면에 쉽게 인공치아를 배열할 수 있는 효과도 있다.

Description

치아모형의 스캔 장치{SCANNING DEVICE OF TOOTH MODEL}
본 발명은 치아모형의 스캔 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 치과 또는 치과 기공소에서 치아모형 스캔에서 필요한 지그에 관한 것으로, 스캐너의 삼차원 스캔 영역 내에 위치한 기존의 교합기를 항상 일정한 위치에 고정시킬 수 있으므로 스캔한 치아모형은 항상 동일한 삼차원 위치정보와 형태정보를 가지며 출력될 뿐만 아니라 치아모형의 스캔 정확도를 높일 수 있는 치아모형의 스캔 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 인간에게 있어 치아는 구강 내에서 섭식, 발성.표정 발현 등 중요한 기능에 깊게 관계되는 것으로, 치아의 상실은 치명적인 문제가 된다. 이와 같이, 치아를 상실한 구강 내 구조를 재건해 주는 것을 치과 보철이라고 한다. 이때, 치과 보철 또는 인공치아를 제작하는 방법은 3D 캐드 프로그램의 일종인 디지털 치아 디자인 프로그램을 사용하는 방법이 근래에 많이 사용되고 있다.
상기 디지털 치아 디자인 프로그램은 3D 캐드 프로그램으로 치아를 디자인하기 위해 3D 스캐너의 일종인 치아모형 스캐너로 치아모형을 스캔하는 과정을 거치게 된다.
즉, 환자의 치아모형을 치아모형 스캐너로 가상의 3D 치아모형을 만들고, 상기 가상의 3D 치아모형은 상기 디지털 치아 디자인 프로그램상에서 출력되고, 이를 기반으로 인공치아를 디자인한다.
따라서, 치아모형 스캐너를 사용하여 치아모형을 디지털화하는 과정은 매우 중요한 과정으로서 인공치아 제작시 필요한 구강내 조직과 치아의 위치 및 형태를 정확히 기록하여야 한다.
그러나, 종래의 스캔 방법은 항상 다른 위치에서 스캔을 하기 때문에 스캔 과정을 통해 디지털화한 석고모형은 디지털 치아 디자인 프로그램 안에서도 위치가 일정하지 않아 인공치아 디자인 시 사람의 인체와 유사하지 않은 가상의 3D모형을 제공해 인공치아 디자인 시에 착시 등 많은 문제점을 야기한다.
관련 선행기술로는 공개특허공보 제10-2013-0014630호(발명의 명칭: 교합기 및 이를 사용한 3차원 측정장치, 공개일자: 2013년 02월 07일) 및 공개특허공보 제10-2010-0105461호(발명의 명칭: 교합기를 이용하여 치아 모형 이미지를 스캔하기 위한 장치, 등록일자: 2010년 09월 29일)가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 스캐너의 삼차원 스캔 영역 내에 위치한 기존의 교합기를 항상 일정한 위치에 고정시킬 수 있으므로 스캔한 치아모형은 항상 동일한 삼차원 위치정보와 형태정보를 가지며 출력될 뿐만 아니라 치아모형의 스캔 정확도를 높일 수 있는 치아모형의 스캔 장치를 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
상기와 같은 본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 아래와 같은 기술적 특징을 갖는다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치는, 스캔하려는 치아모형이 설치되는 기존의 교합기; 상기 교합기가 내부에 구비되어 상기 교합기에 설치되는 상기 치아모형을 스캔하여 가상의 3D 치아모형 데이터를 생성하는 스캐너; 및 상기 교합기를 얹힌 상태에서 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 지그; 를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그는, 평평하게 형성되어 상기 스캐너의 스캔 영역에 분리 결합이 가능하게 구비되는 플레이트와, 상기 플레이트의 상부 끝단에 형성되는 블록과, 상기 블록의 상부에 일체형으로 형성되되, 구멍이 형성되고, 상기 구멍을 통해 상기 지그에 얹히는 상기 교합기의 좌/우 중심을 확인할 수 있는 돌출부로 구성된다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그의 플레이트는 기존의 교합기가 얹혀지는 일면에 복수개의 돌기나 밀림방지 소재가 형성된다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그는 한 쌍으로 이루어지는 고정부를 더 구성하고, 상기 고정부는 상기 블록의 상부에 장착되되, 상기 돌출부를 기준으로 좌/우측에 장착되어 상기 지그에 얹히는 상기 교합기의 좌/우 위치를 고정시킨다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 고정부는 상기 지그에 얹히는 상기 교합기의 크기에 따라 좌/우 위치의 변경이 가능하다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 교합기에 닿는 상기 고정부의 일면에 복수개의 돌기나 걸림 소재가 형성되어 상기 교합기의 전/후 방향의 이동을 방지한다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그는 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면에 자석이 형성되고, 상기 스캐너는 상기 지그가 분리 결합이 가능하게 구비되는 상면에 자성체가 형성된다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그는 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면에 요홈이 형성되고, 상기 스캐너는 상기 지그가 분리 결합이 가능하게 구비되는 상면에 요철이 형성된다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그는 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면에 자석과 요홈이 형성되고, 상기 스캐너는 상기 지그가 분리 결합이 가능하게 구비되는 상면에 자성체와 요철이 형성된다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치에 있어서, 상기 지그에 형성되는 요철과 상기 스캐너에 형성되는 요홈은 일면이 평평하게 형성되어 상기 지그가 상기 스캐너로부터 회전을 방지한다.
본 발명은 상기와 같은 과제의 해결 수단을 통해 스캐너의 삼차원 스캔 영역 내에 위치한 기존의 교합기를 항상 일정한 위치에 고정시킬 수 있으므로 스캔한 치아모형은 항상 동일한 삼차원 위치정보와 형태정보를 가지며 출력될 뿐만 아니라 치아모형의 스캔 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 스캔 과정을 통해 영상으로 출력된 삼차원 치아모형 데이터가 인공치아 디자인 프로그램의 삼차원 공간인 X축, Y축, Z축(즉, 사람의 상하악)과 수평, 수직을 이루어 인공치아 디자인 시 착시현상이 발생되지 않고, 인체의 교합 평면에 쉽게 인공치아를 배열할 수 있는 효과도 있다.
본 발명의 다른 효과는 본 발명의 특징을 통해 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시 예를 통해 보다 분명하게 알 수 있고, 특허청구범위에 나타난 수단 및 조합에 의해 발휘될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1에 따른 교합기와 지그의 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 3은 도 1에 따른 교합기와 지그의 결합된 상태를 나타내는 사시도,
도 4는 도 1에 따른 지그와 스캐너의 분리된 상태를 나타내는 사시도,
도 5는 도 1에 따른 고정부의 이동 상태를 나타내는 사시도,
도 6은 도 1에 따른 고정부의 다른 일 실시예의 사시도,
도 7은 도 1에 따른 교합기에 스캔하려는 치아모형이 설치된 상태를 나타내는 도면.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예에 관련하여 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에서 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
도 1은 본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치의 일 실시예의 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 교합기와 지그의 분리된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 3은 도 1에 따른 교합기와 지그의 결합된 상태를 나타내는 사시도이고, 도 4는 도 1에 따른 지그와 스캐너의 분리된 상태를 나타내는 사시도이며, 도 5는 도 1에 따른 고정부의 이동 상태를 나타내는 사시도이고, 도 6은 도 1에 따른 고정부의 다른 일 실시예의 사시도이며, 도 7은 도 1에 따른 교합기에 스캔하려는 치아모형이 설치된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명에 따른 치아모형의 스캔 장치(100)는, 도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 교합기(110), 스캐너(120), 지그(130) 를 포함하여 이루어진다.
교합기(110)는 기존의 구성으로 스캔하려는 치아모형이 설치된다.
교합기(110)는 악골운동을 재현할 수 있는 기구로, 보철물 제작 시 교합관계를 평가하기 위해 사용된다.
교합기(110)는 상부지지판의 회전 형태의 운동으로 인하여 하부지지판을 기준으로 상부지지판이 3차원으로 운동하므로 하악 치아모형과 상악 치아모형을 용이하게 교합한다.
스캐너(120)는 교합기(110)가 내부에 구비되어 교합기(110)에 설치되는 치아모형을 스캔하여 가상의 3D 치아모형 데이터를 생성한다.
스캐너(120)는 즉, 치과용 삼차원 스캐너를 사용하여 치아석고 모형을 스캔할 경우 영상으로 출력된 석고 치아모형의 삼차원 스캔 데이터는 두가지 정보를 가진다.
하나는 스캔한 치아모형의 형태정보와 다른 하나는 스캔 영역 내의 치아모형의 삼차원 위치정보이다.
즉, 치아모형이 스캐너(120)에 놓여진 위치의 삼차원 위치정보를 가진다.
스캐너(120)는 교합된 하악 치아모형과 상악 치아모형의 중심을 기준으로 스캔한다.
스캐너(120)에서 스캔으로 생성한 가상의 3D 치아모형 데이터를 모니터로 전송되고, 치과나 치과 기공소 관련 사용자는 스캐너에서 전송된 3D 치아모형 데이터를 기준으로 하악 치아모형과 상악 치아모형의 최적의 교합상태를 계측하여 환자의 치료에 적용한다.
지그(130)는 교합기(110)를 얹힌 상태에서 스캐너(120)에 분리 결합이 가능하게 구비된다.
지그(130)는 플레이트(131), 블록(132), 돌출부(133) 그리고 고정부(134)로 구성된다.
플레이트(131)는 평평하게 형성되어 스캐너(120)의 스캔 영역에 분리 결합이 가능하게 구비된다.
구체적으로 살펴보면, 플레이트(131)는 상부에 기존의 스캐너(120)가 용이하게 얹히도록 평평하게 형성되고, 일단부는 라운드 형상으로 형성된다.
플레이트(131)는 기존의 교합기(110)가 얹혀지는 상부에 복수개의 돌기나 밀림방지 소재가 형성된다.
이러한 밀림방지 소재는 고무 등으로 이루어지는 것으로, 복수개의 돌기와 함께 플레이트부(131)의 상부에 얹혀지는 기존의 교합기(110)가 전/후 및 좌/우 방향으로 밀리는 것(움직이는 것)을 방지한다.
이로 인해 치아모형의 스캔 정확도를 높인다.
지그(130)는 스캐너(120)에 분리 결합이 가능하게 구비되는 것으로, 구체적으로 살펴보면, 지그(130)의 플레이트(131) 하면에 자석(M)이 형성되고, 스캐너(120)는 상면에 자성체(MG)가 형성된다.
플레이트(131)와 스캐너(120)는 플레이트(131)에 형성되는 자석(M)과 스캐너(120)에 형성되는 자성체(MG)로 인해 일정한 거리에 도달하면 자력으로 인해 자동으로 결합된다.
다른 일 실시예로, 지그(130)는 스캐너(120)에 분리 결합이 가능하게 구비되는 것으로, 즉, 지그(130)의 플레이트(131) 하면에 요홈(G)이 형성되고, 스캐너(120)는 상면에 요철(P)이 형성된다.
이러한 요홈(G)과 요철(P)은 요홈(G)과 요철(P)이 형성된 지그(130)의 플레이트(131)와 스캐너(120)의 결합관계를 더욱 향상시킨다.
지그(130)에 형성되는 요홈(G)과 스캐너(120)에 형성되는 요철(P)은 일면이 평평하게 형성되어 지그(130)가 스캐너(120)로부터 회전을 방지한다.
또 다른 일 실시예로, 지그(130)는 스캐너(120)에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면 즉, 플레이트(131)의 하면에 자석(M)과 요홈(G)이 형성되고, 스캐너(120)는 자성체(MG)와 요철(P)이 형성된다.
플레이트(131)의 하면에 자석(M)와 요홈(G)이 함께 형성되고, 스캐너(120)에 자성체(MG)와 요철(P)이 함께 형성되므로, 이들의 결합으로 인해 결합관계가 더욱 더 향상된다.
지그(130)에 형성되는 요홈(G)과 스캐너(120)에 형성되는 요철(P)은 일면이 평평하게 형성되어 지그(130)가 스캐너(120)와 결합시 스캐너(120)로부터 회전을 방지한다.
블록(132)은 교합기(110)가 얹혀지는 플레이트(131)의 상부 끝단에 형성된다.
구체적으로 살펴보면, 블록(132)은 플라스틱과 같은 합성수지 소재로 이루어져 플레이트(131)의 상부 끝단 즉, 라운드 형상으로 형성되는 일단부에 대응되는 타단부에 일체형으로 형성된다.
블록(132)은 플레이트(131)의 상부에 일체형으로 형성되되, 플레이트(131)로부터 단착지게 형성되어 플레이트(131)의 상부에 얹히는 교합기(110)가 밀착된다.
돌출부(133)는 블록(132)의 상부에 일체형으로 형성되되, 구멍(133a)이 형성되고, 구멍(133a)을 통해 지그(130)에 얹히는 교합기(110)의 좌/우 중심을 확인할 수 있다.
돌출부(133)는 블록(132)과 같이 플라스틱 소재로 이루어지고, 블록(132)의 상부에 일체형으로 형성된다.
돌출부(133)는 구멍(133a)이 형성되되, 길이방향으로 길게 형성되어 구멍(133a)을 통해 지그(130)의 플레이트(131) 상부에 얹히는 교합기(110)의 좌/우 중심을 확인할 수 있다.
돌출부(133)는 블록(132)의 상부에 형성되는 것으로, 교합기(110)의 상부 지지판이 상부방향으로 회전 운동하는데 방해되지 않을 정도의 높이로 이루어진다.
돌출부(133)는 높이 조절이 가능하게 형성되어 교합기(110)의 크기에 따라 변경이 가능하다.
고정부(134)는 지그(130)에 구성되는 것으로, 한 쌍으로 이루어지고, 블록(132)의 상부에 장착되되, 돌출부(133)를 기준으로 좌/우측에 장착되어 지그(130)에 얹히는 교합기(110)의 좌/우 위치를 고정시킨다.
구체적으로 살펴보면, 고정부(134)는 블록(132)의 상부에 장착되는 장착부재(134a)와 볼트와 같은 고정부재(134b)로 이루어져 고정부재(134b)의 회전을 이용하여 블록(132)으로부터 고정 및 분리된다.
고정부(134)는 돌출부(133)에 형성된 구멍(133a)을 통해 교합기(110)의 좌/우 중심을 확인한 후 고정부(134)의 고정부재(134b) 회전을 통해 교합기(110)의 좌/우방향으로 움직이지 않도록 좌/우 위치를 고정시킨다.
고정부(134)는 지그(130)에 얹히는 교합기(110)의 크기에 따라 좌/우 위치의 변경이 가능하다.
이는 기존의 다양한 크기를 가진 교합기를 스캐너의 스캔 영역에 위치하더라도 항상 동일한 위치에 놓일 수 있으므로 항상 동일한 치아모형 데이터를 얻을 수 있는 효과가 있다.
고정부(134)는 블록(132)의 상부를 레일과 같이 이용할 수 있어 교합기(110)의 크기에 따라 돌출부(133)를 기준으로 좌/우방향으로 이동이 가능하다.
고정부(134)는 교합기(110)에 닿는 일면 즉, 장착부재(134a)의 내측면에 복수개의 돌기나 걸림 소재가 형성되어 교합기(110)의 전/후방향의 이동을 방지한다.
이는 한 쌍의 고정부(134)를 통해 교합기(110)의 좌/우방향의 이동을 방지할 수 있으면서 전/후방향의 이동도 방지하여 치아모형의 스캔 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.
이상에서는 본 발명을 바람직한 실시 예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고, 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.
100 : 치아모형의 스캔 장치
110 : 교합기
120 : 스캐너
130 : 지그
131 : 플레이트
132 : 블록
133 : 돌출부
133a : 구멍
134 : 고정부
134a : 장착부재
134b : 고정부재
M : 자석
MG : 자성체
G : 요홈
P : 요철

Claims (10)

  1. 스캔하려는 치아모형이 설치되는 교합기;
    상기 교합기가 내부에 구비되어 상기 교합기에 설치되는 상기 치아모형을 스캔하여 가상의 3D 치아모형 데이터를 생성하는 스캐너; 및
    상기 교합기를 얹힌 상태에서 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 지그; 를 포함하여 이루어지되,
    상기 지그는,
    평평하게 형성되어 상기 스캐너의 스캔 영역에 분리 결합이 가능하게 구비되는 플레이트와,
    상기 플레이트의 상부 끝단에 형성되는 블록과,
    상기 블록의 상부에 일체형으로 형성되되, 구멍이 형성되고, 상기 구멍을 통해 상기 지그에 얹히는 상기 교합기의 좌/우 중심을 확인할 수 있는 돌출부로 구성되며,
    상기 지그는 한 쌍으로 이루어지는 고정부를 더 구성하고, 상기 고정부는 상기 블록의 상부에 장착되되, 상기 돌출부를 기준으로 좌/우측에 장착되어 상기 지그에 얹히는 상기 교합기의 좌/우 위치를 고정시키는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 지그의 플레이트는 교합기가 얹혀지는 일면에 복수개의 돌기나 밀림방지 소재가 형성되는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정부는 상기 지그에 얹히는 상기 교합기의 크기에 따라 좌/우 위치의 변경이 가능한 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 교합기에 닿는 상기 고정부의 일면에 복수개의 돌기나 걸림 소재가 형성되어 상기 교합기의 전/후 방향의 이동을 방지하는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 지그는 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면에 자석이 형성되고, 상기 스캐너는 상기 지그가 분리 결합이 가능하게 구비되는 상면에 자성체가 형성되는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 지그는 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면에 요홈이 형성되고, 상기 스캐너는 상기 지그가 분리 결합이 가능하게 구비되는 상면에 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 지그는 상기 스캐너에 분리 결합이 가능하게 구비되는 하면에 자석과 요홈이 형성되고, 상기 스캐너는 상기 지그가 분리 결합이 가능하게 구비되는 상면에 자성체와 요철이 형성되는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 지그에 형성되는 요홈과 상기 스캐너에 형성되는 요철은 일면이 평평하게 형성되어 상기 지그가 상기 스캐너로부터 회전을 방지하는 것을 특징으로 하는 치아모형의 스캔 장치.
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