KR102449041B1 - Oral 3D color scanner - Google Patents

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KR102449041B1
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(주) 휴비츠
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Abstract

본 발명은 구강내 침이나 보철물과 같은 반짝거리는 이물질이 있는 경우에도 명확한 영상을 확인할 수 있고, 또한, 모듈의 공간활용을 최대화하여 소형의 구강용 스캐너를 제공함으로써 진료자 및 환자 모두에게 효율적인 구강용 3D 컬러 스캐너에 관한 것으로서, 구강 내부로 인입 및 인출 가능하고, 길이방향으로 직교되는 일면에 개구부가 형성되어 상기 구강 또는 인체 내부로 상기 개구부를 통해 화상이 광의 형태로 내부로 유입되는 형태의 케이스를 가지는 3차원 구강 스캐너에 관한 것으로서, 구강 내부로 입사하도록 소정의 광을 조사하는 광원, 케이스 내부에 배치되어 상기 광원으로부터 반사된 광을 통과시키도록 상기 케이스 측벽에 배치된 한 쌍의 반사광 렌즈, 한 쌍의 반사광 렌즈로부터 투과된 광의 경로를 변경하는 한 쌍의 광 경로 변경부, 한 쌍의 광 경로 변경부로부터 반사된 광을 수용하여 각각의 영상 정보를 생성하도록 한 쌍의 이미지 센서가 결합 되도록 상기 광원의 폭방향에 배치된 양면 이미지 보드를 포함한다.The present invention can confirm a clear image even when there is a shiny foreign material such as a needle or prosthesis in the oral cavity, and also maximizes the space utilization of the module and provides a small oral scanner for efficient oral use for both clinicians and patients. It relates to a 3D color scanner, which can be drawn in and out of the oral cavity, and an opening is formed on one surface orthogonal to the lengthwise direction, so that an image is introduced into the oral cavity or into the human body through the opening in the form of light. The branch relates to a three-dimensional intraoral scanner, a light source for irradiating a predetermined light to be incident into the oral cavity, a pair of reflective lenses disposed on the sidewall of the case to pass the light reflected from the light source, which is disposed inside the case, one A pair of optical path changing units for changing the path of light transmitted from the pair of reflected light lenses, and a pair of image sensors to receive light reflected from the pair of light path changing units to generate respective image information. and a double-sided image board disposed in the width direction of the light source.

Description

구강용 3D 컬러 스캐너{Oral 3D Color Scanner}Oral 3D Color Scanner {Oral 3D Color Scanner}

본 발명은 구강용 3D 컬러 스캐너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구강내 침이나 보철물과 같은 반짝거리는 이물질이 있는 경우에도 명확한 영상을 확인할 수 있고, 또한, 모듈의 공간활용을 최대화하여 소형의 구강용 스캐너를 제공함으로써 진료자 및 환자 모두에게 효율적인 구강용 3D 컬러 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a 3D color scanner for the oral cavity, and more particularly, it is possible to confirm a clear image even when there is a shiny foreign substance such as a needle or prosthesis in the oral cavity, and also maximizes the space utilization of the module for a small oral use. It relates to a 3D color scanner for oral use that is effective for both practitioners and patients by providing a scanner.

일반적으로, 치과 병원 등에서는 환자의 치아에 대한 석고 모형을 제작하는 인상채득과정(impression taking)을 통해 환자의 손상된 치아에 대해 치료 및 진료를 수행한다. 보조적인 방법으로 엑스레이와 같은 방사선을 구강의 환부에 투사하여 2차원 화면을 획득하거나, 컴퓨터 단층(CT, Computer Tomography) 사진을 이용하기도 하였다.In general, a dental hospital or the like performs treatment and treatment on a damaged tooth of a patient through an impression taking process of producing a plaster model of the patient's teeth. As an auxiliary method, a two-dimensional screen was obtained by projecting radiation such as X-rays to the affected part of the oral cavity, or a computer tomography (CT) image was used.

그러나 이와 같은 방식은 환자에게 많은 불편함을 야기한다. 석고 모형을 만들기 위해서는 일정 시간 이상 동안 반고체 상태의 석고가 들어있는 틀을 입에 문 상태로 기다려야 하는데, 환자가 정확하게 물고 있지 못하거나, 물고 있는 중에 틀이 움직일 경우, 정확한 환자의 치아 모형이 만들어지지 못할 수 있다. 또한, 작업자의 숙련도에 따라 오차가 발생할 수 있으며, 틀을 정확하게 만들었다 하더라도, 기공사에서 틀에 따라 모형을 만드는 과정 중에 오차가 발생할 수도 있다. 특히, 석고틀 등을 여러 환자가 사용하기 때문에, 소독 등이 충분하게 이루어지지 않을 경우, 위생상 문제가 발생할 수도 있다.However, this method causes a lot of inconvenience to the patient. To make a plaster model, you have to wait for a mold containing a semi-solid plaster in your mouth for more than a certain period of time. can't In addition, errors may occur depending on the skill level of the operator, and even if the frame is made accurately, errors may occur during the process of making a model according to the frame at the technician. In particular, since several patients use a plaster mold, etc., if disinfection is not performed sufficiently, a sanitary problem may occur.

이에 따라, 최근에는 대한민국 등록특허 20-1628730(등록일: 2016.05.02)와, 대한민국 등록특허 10-1844746(등록일: 2018.03.26)에 개시된 바와 같이 광학기기를 이용하여 환자 구강 내부의 치아 상태를 물리적인 접촉 없이 3차원으로 스캐닝 또는 영상을 촬영하여 정확한 환자 치아의 형상 및 상태를 측정할 수 있는 기술이 활발하게 연구되고 있다.Accordingly, recently, as disclosed in Korean Patent No. 20-1628730 (registration date: May 02, 2016) and Republic of Korea Patent Registration No. 10-1844746 (registration date: March 26, 2018), the state of teeth inside the patient's mouth is physically measured using an optical device. A technology capable of accurately measuring the shape and condition of a patient's teeth by scanning or taking an image in three dimensions without human contact is being actively researched.

그러나 구강 내부에 보철물 또는 침과 같은 반짝거리는 이물질이 있는 경우에는 반사광에 노이즈가 생겨 결국 희뿌옇게 촬영되어 검사자가 육안으로 보기에 불편한 점이 있다. 또한, 스캐너의 부피가 커서 구강 내로 삽입하여 촬영하기에 불편함이 있어서 스캐너의 부피를 보다 더 작게 소형화할 필요성이 대두 된다.However, if there is a shiny foreign material such as a prosthesis or needle in the oral cavity, noise is generated in the reflected light and eventually the image is taken white, which is inconvenient for the examiner to see with the naked eye. In addition, since the volume of the scanner is large, it is inconvenient to insert it into the oral cavity and take pictures, so there is a need to make the volume of the scanner smaller.

본 발명의 목적은 구강에 침이나 보철물과 같은 반짝이는 이물질이 있더라도 명확한 영상을 획득할 수 있는 구강용 3D 컬러 스캐너를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a 3D color scanner for the oral cavity that can acquire a clear image even if there is a shiny foreign material such as a needle or a prosthesis in the oral cavity.

본 발명의 또 다른 목적은 스캐너의 내부 모듈구성을 효율적으로 하여 소형의 구강용 3D 컬러 스캐너를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a small-sized 3D color scanner for the oral cavity by efficiently configuring the internal module of the scanner.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너는,
구강 내부로 인입 및 인출 가능하고, 길이방향으로 직교되는 일면에 개구부가 형성되어 상기 구강(또는 인체) 내부로 개구부를 통해 광이 입사되고 출사되는 케이스를 가지는 3차원 구강 스캐너로,
구강 속으로 광을 조사하는 광원과, 케이스 내부에 배치되어 상기 광원으로부터 반사된 광을 통과시키도록 상기 케이스 측벽에 배치된 한 쌍의 반사광 렌즈와, 한 쌍의 반사광 렌즈로부터 투과된 광의 경로를 변경하는 한 쌍의 광 경로 변경부와, 한 쌍의 광 경로 변경부로부터 반사된 광을 수용하여 각각의 영상 정보를 생성하도록 한 쌍의 이미지 센서가 결합되도록 상기 광원의 폭 방향에 배치된 양면 이미지 보드를 포함할 수 있다.3D color scanner for oral cavity according to the present invention for achieving the above object,
A three-dimensional intraoral scanner having a case that can be drawn into and withdrawn into the oral cavity, an opening is formed on one surface perpendicular to the longitudinal direction, and light is incident and emitted through the opening into the oral cavity (or human body),
A light source for irradiating light into the oral cavity, a pair of reflected light lenses disposed on the side wall of the case to pass the light reflected from the light source disposed inside the case, and a pair of reflected light lenses to change the path of the transmitted light A double-sided image board disposed in the width direction of the light source so that a pair of light path changing units that may include

또한, 광 경로 변경부는 상기 양면의 이미지 보드 양단에 배치되어 광 경로를 변화시키는 한 쌍의 반사광 프리즘, 한 쌍의 미러 또는 한 쌍의 빔 스플리터 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the optical path changing unit may be any one of a pair of reflective light prisms, a pair of mirrors, or a pair of beam splitters disposed at both ends of the image board on both sides to change the optical path.

또한, 광원은 구강내부로 유입되기 전 편광필터(Polarizer)를 통과하고, 구강으로부터 반사된 반사광은 상기 한 쌍의 광 경로 변경부를 거치기 전 한 쌍의 검광자(Analyzer)를 통과할 수 있다.In addition, the light source passes through a polarizing filter (Polarizer) before being introduced into the oral cavity, and the reflected light reflected from the oral cavity may pass through a pair of analyzers before passing through the pair of light path changing units.

또한, 광원은 한 쌍의 광 경로 변경부를 지나기전 한 쌍의 광 지연자(Quarter Wave Plate)를 통과 할 수 있다.In addition, the light source may pass through a pair of light retarders (Quarter Wave Plate) before passing through the pair of light path changing units.

또한, 광원은 적색, 녹색, 청색 파장의 빛을 발생시킬 수 있다.In addition, the light source may generate light of red, green, and blue wavelengths.

또한, 조사된 광원은 DMD(Digital Micromirror Device)를 통과할 수 있다.In addition, the irradiated light source may pass through a digital micromirror device (DMD).

또한, 케이스 일측에 액체를 제거하여 상기 액체에 대한 반짝거림 반사광에 의한 영상의 흐려짐을 예방하도록 소형 모터를 장착한 팬이 더 구비될 수 있다.In addition, a fan equipped with a small motor may be further provided on one side of the case to remove the liquid to prevent blurring of the image due to the twinkling reflected light on the liquid.

본 발명은 구강내 반짝이는 물질 예를 들어, 보철물이나 침과 같은 이물질이 있는 경우에도 영상의 선명도를 높일 수 있는 구강용 3D 컬러 스캐너를 제공할 수 있다.The present invention can provide a 3D color scanner for the oral cavity, which can increase the sharpness of an image even when there is a shiny substance in the oral cavity, for example, a prosthesis or a foreign substance such as a needle.

또한, 본 발명은 구강 스캐너 내부의 모듈 구성을 효율적으로 하여 스캐너 크를 상대적으로 작게 구현할 수 있으므로 진단자나 환자 모두에게 효율적인 구강용 3D 컬러 스캐너를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide an effective 3D color scanner for the oral cavity to both the diagnostician and the patient because the size of the scanner can be implemented to be relatively small by efficiently configuring the module inside the oral scanner.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 평면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구가용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 분해 사시도이다.1 is a plan view showing a 3D color scanner for oral use according to an embodiment of the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a 3D color scanner for oral use according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view showing a 3D color scanner for oral use according to an embodiment of the present invention;
4 is a plan view showing a 3D color scanner for oral use according to another embodiment of the present invention;
5 is a cross-sectional view showing a 3D color scanner for spheres according to another embodiment of the present invention;
6 is an exploded perspective view showing a 3D color scanner for oral use according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated in different drawings. In addition, in describing the embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 또는 "구비"한다고 할 때, 이는 특별이 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함하거나 구비할 수 있는 것을 의미 한다.And throughout the specification, when a part is "connected" with another part, it includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. In addition, when a part "includes" or "includes" a certain component, it means that other components may be further included or provided without excluding other components unless otherwise stated. do.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a 3D color scanner for oral use according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 평면도, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 단면도, 도 3은 본 발명의 일 실예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 분해 사시도이다.Figure 1 is a plan view showing a 3D color scanner for oral use according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing a 3D color scanner for oral use according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is according to an embodiment of the present invention It is an exploded perspective view showing a 3D color scanner for oral use.

도 1 내지 3을 참조하면, 본 발명은 본 발명은 구강속으로 광을 조사하는 광원(50)과, 상기 광원(50) 앞에 배치되며 입사광의 초점을 맞추는 입사광 렌즈(15)와, 상기 입사광 렌즈(15) 앞에 배치되며 진동하는 빛을 한쪽 방향으로 통과시키는 편광필터(Polarizer)(25)와, 상기 케이스 내부에 배치되어 상기 광원(50)으로부터 반사된 광을 통과시키도록 상기 케이스 측벽에 배치된 한 쌍의 반사광 렌즈(10), 상기 광원(50)으로부터 방출된 빛을 반사시켜 치아 등의 구조물에서 반사된 반사광을 한 쌍의 반사광 렌즈(10)로 반사시키는 반사경(1)과, 상기 한 쌍의 반사광 렌즈(10)로부터 투과된 광을 수용하여 상기 편광필터(25)로부터 투과된 광의 파형을 분석하는 한 쌍의 검광자(Analyzer)(20)와, 상기 한 쌍의 검광자(20)를 투과한 광의 경로를 바꾸는 한 쌍의 미러(30)와, 상기 미러(30)로부터 반사된 광을 수용하여 영상 정보를 생성하는 한 쌍의 이미지 센서(45) 및 상기 한 쌍의 이미지 센서(45)가 결합 되도록 광원(50)의 폭방향 상단에 배치된 양면 이미지 보드(40)를 포함하여 구성될 수 있다.1 to 3, the present invention is a light source 50 for irradiating light into the oral cavity, an incident light lens 15 disposed in front of the light source 50 to focus the incident light, and the incident light lens (15) disposed in front and passing the vibrating light in one direction (Polarizer) 25, disposed inside the case and disposed on the sidewall of the case to pass the light reflected from the light source 50 A pair of reflective lenses 10, a reflective mirror 1 that reflects light emitted from the light source 50 to reflect the reflected light reflected from structures such as teeth to a pair of reflective lenses 10, and the pair A pair of analyzers 20 that receive the light transmitted from the reflected light lens 10 of the polarization filter 25 and analyze the waveform of the transmitted light, and the pair of analyzers 20 A pair of mirrors 30 that change the path of transmitted light, a pair of image sensors 45 that generate image information by receiving light reflected from the mirror 30, and the pair of image sensors 45 It may be configured to include a double-sided image board 40 disposed on the upper end of the width direction of the light source 50 to be coupled.

상기 양면 이미지 보드(40)는 한 쌍의 미러(30)에 의해 경로가 변경된 광을 한 쌍의 이미지 센서(45)로 보내기 위하여 한 쌍의 이미지 센서(45)가 장착된 것으로, 바람직하게는 상기 양면 이미지 보드(40)는 광원(50)의 중앙 위쪽에 위치하여 양쪽으로 상기 이미지 센서(45)가 배치된 양면 PCB 기판일 수 있다. The double-sided image board 40 is equipped with a pair of image sensors 45 to send the light whose path is changed by the pair of mirrors 30 to the pair of image sensors 45 , preferably the The double-sided image board 40 may be located above the center of the light source 50 and may be a double-sided PCB board in which the image sensors 45 are disposed on both sides.

상기 광원(50)은 패턴 광일 수 있으며, 바람직하게는 적색, 녹색, 청색 파장의 빛을 발생하는 R, G, B 광원일 수 있다. 또한, 상기 광원(50)은 반사경(1)에 도달하기 위하여 다수의 광경로 변경부(예를 들어, 미러, 프리즘, 빔스플리터 등)를 거칠 수 있다.The light source 50 may be patterned light, preferably R, G, and B light sources emitting light of red, green, and blue wavelengths. In addition, the light source 50 may pass through a plurality of light path changing units (eg, mirrors, prisms, beam splitters, etc.) in order to reach the reflector 1 .

또한, 본 발명은 광원(50)이 구강부로 입사될 때 DMD(Digital Micromirror Device)(60)를 투과할 수 있다. 상기 DMD(60)는 광원으로부터 나온 광이 입사광 프리즘(70)을 통과하기 전에 배치되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, when the light source 50 is incident into the oral cavity, it may pass through the DMD (Digital Micromirror Device) 60 . Preferably, the DMD 60 is disposed before the light emitted from the light source passes through the incident light prism 70 .

상기 DMD(Digital Micromirror Device)(60)는 표면에 극소의 거울을 무수히 배치한 칩으로, 거울 하나가 화소(pixel) 하나에 대응되는 것으로, 기존의 브라운관 방식이나 액정 방식, 플라스마 방식과 완전히 다른 투사 방식이다. The DMD (Digital Micromirror Device) 60 is a chip in which countless small mirrors are disposed on the surface. One mirror corresponds to one pixel, and projection completely different from the conventional CRT method, liquid crystal method, or plasma method. method.

즉, DMD 칩은 반사 디바이스로 더욱이 반사 효율이 높기 때문에 소자 자체에 남는 에너지가 거의 없다. 이 때문에 정지 화면과 문자 정보, 도면 등과 같은 고정 버튼을 장시간 계속해서 표시해도 다른 표시 방식에서 발생하는 달라붙는 현상은 발생하지 않는다. 또한, 자계(磁界)의 영향에 의한 색 번짐이나 화상의 일그러짐도 없고, 본래의 화상과 영상을 충실하고 정확히 재현할 수 있다.That is, since the DMD chip is a reflective device and has high reflective efficiency, there is little energy remaining in the device itself. For this reason, even if a fixed button such as a still image, text information, and drawings is continuously displayed for a long time, the sticking phenomenon occurring in other display methods does not occur. In addition, there is no color bleed or image distortion due to the influence of a magnetic field, and original images and images can be faithfully and accurately reproduced.

상기 DMD(60)를 투과한 광은 광 경로변경 수단(65)(예를 들어, 미러, 프리즘, 빔스플리터 등)을 이용하여 광이 구강에 반사된 경로로 입사되도록 할 수 있다.The light passing through the DMD 60 may be incident on a path reflected by the oral cavity using the light path changing means 65 (eg, a mirror, a prism, a beam splitter, etc.).

상기 편광필터(Polarizer)(25)는 광원(50)이 구강으로 입사되는 방향 즉, 본 발명에서는 상기 DMD(60)를 투과한 광이 필터 되도록 광원(50) 앞쪽에 위치함이 바람직하며, 구강 내부에서 반사된 광이 한 쌍의 반사광 렌즈(10)를 통과한 후 상기 편광필터(25)로부터 투과된 광의 파형을 분석하는 한 쌍의 검광자(Analyzer)(20)를 통해 파형을 분석하게 된다. The polarizer 25 is preferably positioned in front of the light source 50 in the direction in which the light source 50 is incident into the oral cavity, that is, in the present invention, the light transmitted through the DMD 60 is filtered. After the internally reflected light passes through a pair of reflected light lenses 10 , the waveform is analyzed through a pair of analyzers 20 that analyze the waveform of the light transmitted from the polarizing filter 25 . .

즉, 본 발명에서는 상기 편광필터(25) 및 검광자(20)에 의해 구강 내에 반짝거리는 물체의 반사광을 P 편광으로 투과하게 하여 제거할 수 있는 것이다. 다시 말해, 구강 내에 보철물과 같은 반짝거리는 물체가 있는 경우, 반사광을 P 편광으로 투과하게 하여 S 편광을 데이터로 활용함으로써 스캔된 화면에서 노이즈를 제거할 수 있다. 즉, 편광필터(25) 및 검광자(20)는 P 편광을 투과하고, P 편광에 수직한 S 편광은 반사시킬 수 있어 입사광의 편광상태를 직교성분으로 나누어 이미지 센서(45)로 보내질 수 있다. 이때, S 편광을 반사하는 반사면은 유전체다층막을 사용하여 코팅할 수 있으며, 이를 통해 광 손실을 최소화할 수 있다.That is, in the present invention, the polarization filter 25 and the analyzer 20 can remove the reflected light of the object shining in the oral cavity by transmitting it as P-polarized light. In other words, when there is a shiny object such as a prosthesis in the oral cavity, noise can be removed from the scanned screen by transmitting the reflected light as P-polarized light and using the S-polarized light as data. That is, the polarization filter 25 and the analyzer 20 can transmit P-polarized light and reflect S-polarized light perpendicular to the P-polarized light, so that the polarization state of the incident light can be divided into orthogonal components and sent to the image sensor 45. . In this case, the reflective surface that reflects the S-polarized light may be coated using a dielectric multilayer film, thereby minimizing light loss.

또한, 경우에 따라서는 S 편광을 데이터로 사용하였으나 해상도가 높지 않을 경우에는 P 편광을 선택적으로 스위칭 하여 이미지 데이터를 확보할 수도 있다. In addition, in some cases, S-polarized light is used as data, but when the resolution is not high, P-polarized light may be selectively switched to secure image data.

참고로, S 편광은 시료면에 입사하는 빛의 전기 벡터의 진동방향이 입사면 (시료면의 법선(法線)과 파면(波面) 법선(빛의 진행방향)을 포함하는 면)에 수직인 직선편광이며, P 편광은 시료면에 입사하는 빛의 전기 벡터의 진동 방향이 입사면(시료면의 법선과 파면 법선(빛의 진행 방향)을 포함하는 면)내에 포함되는 직선 편광이다.For reference, in S-polarized light, the direction of vibration of the electric vector of light incident on the sample plane is perpendicular to the incident plane (the plane including the normal to the sample plane and the normal to the wavefront (the direction of light propagation)). Linearly polarized light, and P-polarized light is linearly polarized light in which the vibration direction of the electric vector of the light incident on the sample plane is included in the incident plane (the plane including the normal of the sample plane and the wavefront normal (the direction of travel of light)).

한편, 본 발명에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너는 양면 이미지 보드(40) 일측에 팬(100)이 구비될 수 있다.On the other hand, the 3D color scanner for oral use according to the present invention may be provided with a fan 100 on one side of the double-sided image board 40.

상기 팬(100)은 소형 구동 모터와 연결되어 구강 내부로 공기를 불어 넣을 수 있게 장착될 수 있다. 이는, 구강 내부의 침이나 수분 등을 마르게 하는 효과가 있다. 즉, 본 발명에서 구강 내에 침이나 수분 등이 묻어 있을 경우에 입사된 광이 반짝거리는 현상 때문에 구강 내의 상태를 정확히 판단할 수 없기 때문에 팬(100)을 이용해 바람을 불어넣어 침과 같은 수분을 마르게 작용을 하는 것이다.The fan 100 may be connected to a small drive motor and mounted to blow air into the oral cavity. This has an effect of drying out saliva or moisture in the oral cavity. That is, in the present invention, when there is saliva or moisture in the oral cavity, it is impossible to accurately determine the state of the oral cavity due to the sparkling phenomenon of incident light. it will work

또한, 본 발명에서 팬(100)은 광원(50) 뒷 편에 장착되어 구강 내부로 바람이 불어지도록 회전함이 바람직하다.In addition, in the present invention, the fan 100 is preferably mounted on the back side of the light source 50 to rotate so that the wind blows into the oral cavity.

상기 한 쌍의 반사광 렌즈(10)는 구강에 삽입되어 반사경(1)에 의해 반사된 반사광이 검광자(20)를 통과하기 전 반사광의 초점을 맞춰주는 역할을 할 수 있다.The pair of reflected light lenses 10 may serve to focus the reflected light before it is inserted into the oral cavity and the reflected light reflected by the reflector 1 passes through the analyzer 20 .

한편, 검광자(20)를 통과한 반사광은 한 쌍의 미러(30)에 의해 양면 이미지 보드(40)에 장착된 한 쌍의 이미지 센서(45)로 도달하여 구강내 상태를 3D 컬러 화면으로 볼 수 있는 것이다. 상기 이미지 센서는 촬상소자(예를 들어, 카메라 등)일 수 있으며 3차원 영상과 2차원 영상을 획득하는 것이 가능하다.On the other hand, the reflected light passing through the analyzer 20 arrives at a pair of image sensors 45 mounted on the double-sided image board 40 by a pair of mirrors 30 to view the intraoral state in a 3D color screen. it can be The image sensor may be an imaging device (eg, a camera, etc.), and it is possible to acquire a 3D image and a 2D image.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 평면도, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 단면도, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너를 나타내는 분해 사시도이다.Figure 4 is a plan view showing a 3D color scanner for oral use according to another embodiment of the present invention, Figure 5 is a cross-sectional view showing a 3D color scanner for oral use according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is another embodiment of the present invention It is an exploded perspective view showing a 3D color scanner for the oral cavity.

도 4 내지 6을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예는 소정의 광을 발생시키는 광원(50)과, 상기 광원(50)으로부터 나온 광을 반사경(1)에 초점을 맞추도록 하는 입사광 렌즈(15), 상기 광원(50) 양측에 배치된 한 쌍의 반사광 렌즈(10), 상기 광원(50)으로부터 방출된 빛을 반사시켜 치아 등의 구강 구조물에 반사된 반사광이 한 쌍의 반사광 렌즈(10)로 되돌아 오도록 하는 반사경(1), 상기 광원(50) 상단에 배치된 양면 이미지 보드(40) 및 상기 양면 이미지 보드(40) 양측에 부착된 한 쌍의 이미지 센서(45), 상기 양면 이미지 보드(40) 측벽에 배치된 한 쌍의 광 지연자(Quarter Wave Plate)(22) 및 측벽에 배치된 한 쌍의 반사광 프리즘(32)을 를 포함하여 구성될 수 있다.4 to 6 , another embodiment of the present invention provides a light source 50 for generating a predetermined light, and an incident light lens 15 for focusing the light emitted from the light source 50 on the reflector 1 . ), a pair of reflected light lenses 10 disposed on both sides of the light source 50, a pair of reflected light lenses 10 by reflecting the light emitted from the light source 50 and reflecting the reflected light on oral structures such as teeth (10) A reflector 1 for returning to the light source 50, a double-sided image board 40 disposed on top of the light source 50, and a pair of image sensors 45 attached to both sides of the double-sided image board 40, the double-sided image board ( 40) A pair of light retarders (Quarter Wave Plate) 22 disposed on the sidewall and a pair of reflective light prisms 32 disposed on the sidewall may be configured to include.

상기 광원(50)은 패턴 광 일 수 있으며, 바람직하게는 적색, 녹색, 청색 파장의 빛을 발생시키는 R, G, B 광원 일 수 있다. 상기 광원(50)은 반사경(1)에 도달하기 위해 하나 이상의 광경로 변경부(예를 들어, 미러, 프리즘, 빔 스플리터 등)을 거칠 수 있다.The light source 50 may be pattern light, preferably R, G, and B light sources emitting light of red, green, and blue wavelengths. The light source 50 may pass through one or more optical path changing units (eg, a mirror, a prism, a beam splitter, etc.) to reach the reflector 1 .

또한, 본 발명은 광원(50)이 구강부로 입사될 때 DMD(Digital Micromirror Device)(60)를 투과할 수 있다. 상기 DMD(60)는 광원으로부터 나온 광이 입사광 프리즘(70)을 통과하기 전에 배치되는 것이 바람직하다.In addition, in the present invention, when the light source 50 is incident into the oral cavity, it may pass through the DMD (Digital Micromirror Device) 60 . Preferably, the DMD 60 is disposed before the light emitted from the light source passes through the incident light prism 70 .

상기 DMD(Digital Micromirror Device)(60)는 표면에 극소의 거울을 무수히 배치한 칩으로, 거울 하나가 화소(pixel) 하나에 대응되는 것으로, 기존의 브라운관 방식이나 액정 방식, 플라스마 방식과 완전히 다른 투사 방식이다. 즉, DMD 칩은 반사 디바이스로 더욱이 반사 효율이 높기 때문에 소자 자체에 남는 에너지가 거의 없다. 또한, 자계(磁界)의 영향에 의한 색 번짐이나 화상의 일그러짐도 없고, 본래의 화상과 영상을 충실하고 정확히 재현할 수 있다.The DMD (Digital Micromirror Device) 60 is a chip in which countless small mirrors are disposed on the surface. One mirror corresponds to one pixel, and projection completely different from the conventional CRT method, liquid crystal method, or plasma method. method. That is, since the DMD chip is a reflective device and has high reflective efficiency, there is little energy remaining in the device itself. In addition, there is no color bleed or image distortion due to the influence of a magnetic field, and original images and images can be faithfully and accurately reproduced.

상기 DMD(60)를 투과한 광은 광 경로변경 수단(예를 들어, 미러, 프리즘, 빔스플리터 등)을 이용하여 광이 구강에 반사된 경로로 입사되도록 할 수 있다.The light passing through the DMD 60 may be incident on a path reflected in the oral cavity using a light path changing means (eg, a mirror, a prism, a beam splitter, etc.).

상기 한 쌍의 반사광 렌즈(10)는 구강에 삽입되어 입사된 광이 반사되어 상기 광 지연자(20)에 도달하기 전 반사광의 초점을 맞춰주는 역할을 할 수 있다. The pair of reflected light lenses 10 may serve to focus the reflected light before it is inserted into the oral cavity and the incident light is reflected and reaches the light retarder 20 .

또한, 상기 광 지연자(Quarter Wave Plate)(22)는 서로 수직 방향으로 진동하는 직선 편광 사이에 1/4 파장의 광로차를 생기게 하는 복굴절판으로서, 본 발명에서는 반짝거리는 물체의 반사광을 P 편광으로 투과하게 하여 제거할 수 있다. 즉, 구강내에 보철물과 같은 반짝거리는 물체가 있을 경우, 상기 반짝거리는 물체에 의한 노이즈 반사광을 P 편광으로 투과하게 하여 S 편광을 데이터로 활용하여 스캔된 화면에서 노이즈를 제거할 수 있는 것이다.In addition, the light retarder (Quarter Wave Plate) 22 is a birefringent plate that creates a 1/4 wavelength optical path difference between linearly polarized light vibrating in a perpendicular direction to each other. It can be removed by penetrating it. That is, when there is a shiny object such as a prosthesis in the oral cavity, noise reflected by the shiny object is transmitted as P-polarized light, and S-polarized light can be used as data to remove noise from the scanned screen.

또한, 광 지연자(22)는 S 편광을 이미지 데이터로 이용하였으나, 만약 이용 도중 S 편광의 해상도가 선명하지 않을 경우, P 편광을 이용하여 이미지 데이터를 확보하도록 스위칭할 수도 있다. In addition, the optical retarder 22 uses S-polarized light as image data, but if the resolution of S-polarized light is not clear during use, it may be switched to use P-polarized light to secure image data.

참고로, S 편광은 시료면에 입사하는 빛의 전기 벡터의 진동방향이 입사면 (시료면의 법선(法線)과 파면(波面) 법선(빛의 진행방향)을 포함하는 면)에 수직인 직선편광이며, P 편광은 시료면에 입사하는 빛의 전기 벡터의 진동 방향이 입사면(시료면의 법선과 파면 법선(빛의 진행방향)을 포함하는 면)내에 포함되는 직선 편광이다.For reference, in S-polarized light, the direction of vibration of the electric vector of light incident on the sample plane is perpendicular to the incident plane (the plane including the normal to the sample plane and the normal to the wavefront (the direction of light propagation)). Linearly polarized light, and P-polarized light is linearly polarized light in which the oscillation direction of the electric vector of light incident on the sample plane is included in the incident plane (the plane including the normal to the sample plane and the wavefront normal (light propagation direction)).

한편, 상기 한 쌍의 반사광 프리즘(32)은 광 경로를 변경시킴과 동시에 빛을 파장별로 나누어 가르거나 내부 전반사를 통해 빛의 진행방향을 바꾸는데 사용할 수 있다.Meanwhile, the pair of reflective light prisms 32 can be used to change the light path and at the same time divide the light by wavelength or change the direction of the light through total internal reflection.

상기 양면 이미지 보드(40)는 한 쌍의 반사광 프리즘(32)에 의해 경로가 변경된 광을 한 쌍의 이미지 센서(45)로 보내기 위하여 한 쌍의 이미지 센서(45)가 장착된 것으로, 바람직하게는 상기 양면 이미지 보드(40)는 광원(50)의 중앙 위쪽에 위치하여 양쪽으로 상기 이미지 센서(45)가 배치된 양면 PCB 기판일 수 있다. The double-sided image board 40 is equipped with a pair of image sensors 45 to send the light whose path is changed by the pair of reflected light prisms 32 to the pair of image sensors 45, preferably The double-sided image board 40 may be located above the center of the light source 50 and may be a double-sided PCB board on which the image sensors 45 are disposed on both sides.

따라서, 한 쌍의 반사광 프리즘(32)을 통과한 반사광이 양면 이미지 보드(40)에 장착된 한 쌍의 이미지 센서(45)에 도달하여 구강내 상태를 3D 컬러 화면으로 볼 수 있는 것이다. 상기 한 쌍의 이미지 센서(45)는 촬상소자(예를 들어, 카메라 등)일 수 있으며 3차원 영상과 2차원 영상을 획득하는 것이 가능하다.Accordingly, the reflected light passing through the pair of reflected light prisms 32 reaches the pair of image sensors 45 mounted on the double-sided image board 40 to view the intraoral state in a 3D color screen. The pair of image sensors 45 may be an imaging device (eg, a camera, etc.), and it is possible to acquire a 3D image and a 2D image.

본 발명에 다른 실시예에 따른 구강용 3D 컬러 스캐너는 양면 이미지 보드(40) 일측에 팬(100)이 구비될 수 있다.In the oral 3D color scanner according to another embodiment of the present invention, the fan 100 may be provided on one side of the double-sided image board 40 .

상기 팬(100)은 소형 구동 모터와 연결되어 구강 내부로 공기를 불어 넣을 수 있게 장착될 수 있다. 이는, 구강 내부의 침이나 수분 등을 마르게 하는 효과가 있다. 즉, 본 발명에서 구강내에 침이나 수분 등이 묻어 있을 경우에 입사된 광이 반짝거리는 현상 때문에 구강내의 상태를 정확히 판단할 수 없기 때문에 팬(100)을 이용해 바람을 불어넣어 침과 같은 수분을 마르게 작용을 하는 것이다.The fan 100 may be connected to a small drive motor and mounted to blow air into the oral cavity. This has an effect of drying out saliva or moisture in the oral cavity. That is, in the present invention, when there is saliva or moisture in the oral cavity, it is impossible to accurately determine the state of the oral cavity due to the sparkling phenomenon of incident light. it will work

또한, 본 발명에서 팬(100)은 광원(50) 뒷 편에 장착되어 구강 내부로 바람이 불어지도록 회전하도록 함이 바람직하다.In addition, in the present invention, the fan 100 is preferably mounted on the back side of the light source 50 to rotate so that the wind blows into the oral cavity.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical spirit of the present invention. The protection scope of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can improve and change the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the protection scope of the present invention as long as it is apparent to those of ordinary skill in the art.

1 : 반사경 10 : 한 쌍의 반사광 렌즈
15 : 입사광 렌즈 20 : 검광자(Analyzer)
22 : 광 지연자 25 : 편광필터(Polarizer
30 : 한 쌍의 미러 32 : 한 쌍의 반사광 프리즘
40 : 양면 이미지 보드 45 : 이미지 센서
50 : 광원 60 : DMD(Digital Micromirror Device)
70 : 입사광 프리즘1: Reflector 10: A pair of reflected light lenses
15: incident light lens 20: analyzer
22: light retarder 25: polarizing filter (Polarizer)
30: a pair of mirrors 32: a pair of reflected light prisms
40: double-sided image board 45: image sensor
50: light source 60: DMD (Digital Micromirror Device)
70: incident light prism

Claims (7)

구강 내부로 인입 및 인출 가능하고, 길이방향으로 직교되는 일면에 개구부가 형성되어 상기 구강 또는 인체 내부로 개구부를 통해 광이 입사되고 출사되는 케이스를 포함하는 3차원 구강 스캐너로,
구강속으로 광을 조사하는 광원(50)과;
상기 광원의 후방에 설치되어 구강속으로 에어를 불어넣어 구강 내의 액체를 제거하여 구강내의 반짝거림 광에 의해 영상의 흐려짐을 예방하는 소형 모터를 장착한 팬과;
상기 광원(50) 앞에 배치되며 입사광의 초점을 맞추는 입사광 렌즈(15)와;
상기 입사광 렌즈(15) 앞에 배치되며 진동하는 빛을 한쪽 방향으로 통과시키는 편광필터(Polarizer)(25)와;
상기 케이스 내부에 배치되어 상기 광원(50)으로부터 반사된 광을 통과시키도록 상기 케이스 측벽에 배치되도록 결합되는 한 쌍의 반사광 렌즈(10)와;
구강 내에서 반사되는 반사광을 한 쌍의 반사광 렌즈(10)로 반사시키는 반사경(1)과;
상기 한 쌍의 반사광 렌즈(10)를 투과한 광을 수용하여 상기 편광필터(25)로부터 투과된 광의 파형을 분석하는 한 쌍의 검광자(20)와;
상기 한 쌍의 검광자(20)를 투과한 광의 경로를 바꾸는 한 쌍의 미러(30)와;
상기 미러(30)로부터 반사된 광을 수용하여 영상 정보를 생성하는 한 쌍의 이미지 센서(45) 및;
상기 한 쌍의 이미지 센서(45)가 결합 되도록 광원(50)의 폭방향 상단에 배치된 양면 이미지 보드(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 구강용 3D 컬러 스캐너.A three-dimensional intraoral scanner including a case that can be drawn into and withdrawn into the oral cavity, and an opening is formed on one surface orthogonal to the lengthwise direction so that light is incident and emitted through the opening into the oral cavity or the human body,
a light source 50 for irradiating light into the oral cavity;
a fan installed at the rear of the light source and equipped with a small motor for blowing air into the oral cavity to remove liquid in the oral cavity to prevent blurring of the image by the twinkling light in the oral cavity;
an incident light lens 15 disposed in front of the light source 50 and focusing the incident light;
a polarizer 25 disposed in front of the incident light lens 15 and passing the vibrating light in one direction;
a pair of reflected light lenses (10) disposed inside the case and coupled to be disposed on the sidewall of the case to pass the light reflected from the light source (50);
A reflector (1) for reflecting the reflected light reflected in the oral cavity to a pair of reflected light lenses (10) and;
a pair of analyzers 20 receiving the light transmitted through the pair of reflected light lenses 10 and analyzing the waveform of the light transmitted from the polarizing filter 25;
a pair of mirrors 30 for changing the path of the light passing through the pair of analyzers 20;
a pair of image sensors 45 for generating image information by receiving light reflected from the mirror 30;
3D color scanner for oral use, characterized in that it comprises a double-sided image board (40) disposed on the upper end of the width direction of the light source (50) so that the pair of image sensors (45) are coupled. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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