KR102470764B1 - How to scan the mouth and face using an optical lens for an oral scanner - Google Patents

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KR102470764B1 KR1020210031253A KR20210031253A KR102470764B1 KR 102470764 B1 KR102470764 B1 KR 102470764B1 KR 1020210031253 A KR1020210031253 A KR 1020210031253A KR 20210031253 A KR20210031253 A KR 20210031253A KR 102470764 B1 KR102470764 B1 KR 102470764B1
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Abstract

본 발명은 페이스 스캐너 또는 디지털 카메라 없이 구강 스캐너의 이미징 렌즈의 화각을 넓게 확보하여 빠른 얼굴 스캔이 가능하여 상기 얼굴 스캔과 구강 스캔을 통해 치아의 심미 디자인을 수행하기 위한 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것으로서, 구강 스캔을 진행하여 구강 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 구강 스캔 데이터 획득 후 팁 제거 또는 교체하고, 얼굴 스캔으로 전환하는 단계, 얼굴 스캔을 진행하여 얼굴 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득된 구강 스캔 데이터 및 얼굴 스캔 데이터를 취합하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention secures a wide angle of view of the imaging lens of the oral scanner without a face scanner or a digital camera, enabling quick face scan, using an optical lens for an oral scanner for performing aesthetic design of teeth through the face scan and oral scan. It relates to a method of scanning the oral cavity and scanning the face, comprising: performing an oral scan to obtain oral scan data; removing or replacing a tip after obtaining the oral scan data; and converting to a face scan by performing a face scan. The method may include obtaining data and collecting the acquired oral cavity scan data and face scan data.

Description

구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법{How to scan the mouth and face using an optical lens for an oral scanner}How to scan the mouth and face using an optical lens for an oral scanner}

본 발명은 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 페이스 스캐너 또는 디지털 카메라 없이 구강 스캐너의 이미징 렌즈의 화각을 넓게 확보하여 빠른 얼굴 스캔이 가능하며, 상기 얼굴 스캔과 구강 스캔을 취합하여 치아의 심미 디자인을 수행하기 위한 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for oral scan and face scan using an optical lens for an intraoral scanner, and more particularly, fast face scan is possible by securing a wide angle of view of an imaging lens of an intraoral scanner without a face scanner or a digital camera, It relates to a method of performing an oral scan and a face scan using an optical lens for an oral scanner for performing aesthetic design of teeth by combining the face scan and oral scan.

기존 삼각측량법에 사용되는 이미징 렌즈는 대구치(어금니) 크기를 스캔할 수 있을 정도의 화각으로 정해져 있고, 도 1에서와 같이 좁은 화각을 가지고 있다(통상적으로 스캔할 수 있는 범위 15 x 15 mm 이내).The imaging lens used in the existing triangulation method is set at an angle of view sufficient to scan the size of a molar (molar tooth), and has a narrow angle of view as shown in FIG. .

따라서, 구강 스캐너만 이용해서 얼굴 스캔을 하기에는 시간이 오래 걸리고 데이터도 부정확하기 때문에, 페이스 스캐너 또는 디지털 카메라를 이용하여 얼굴 촬영해야 하는 불편함이 있었다. 이에 관한 기술로는 대한민국 등록특허 10-1744079-0000(2017.05.31)를 참조할 수 있다.Therefore, since it takes a long time to perform a face scan using only an intraoral scanner and data is inaccurate, it is inconvenient to photograph a face using a face scanner or a digital camera. Regarding this, reference may be made to Korean Registered Patent No. 10-1744079-0000 (2017.05.31).

또한, 광원이 인상체 또는 석고 모델로부터 반사되어 광센서에 도달하면 삼각 측량법을 이용해 표면 데이터를 얻는 삼각측량법(대한민국 등록특허 10-2129915-0000(2020.06.29) 참조)은 이미징 렌즈의 화각이 가장 큰 대구치 즉, 어금니 까지만을 스캔하기 때문에 화각이 협소한 문제점과, 얼굴 크기의 면적을 어금니 면적만큼씩 스캔해서 이어 붙여야 하는 단점이 있었다.In addition, the triangulation method (refer to Korean Registered Patent No. 10-2129915-0000 (2020.06.29)) that obtains surface data using triangulation when a light source is reflected from an impression body or plaster model and reaches the optical sensor has the best angle of view of the imaging lens. Since only large molars, i.e. molars, were scanned, there was a problem that the angle of view was narrow, and the area of the face had to be scanned and attached by the size of the molars.

따라서, 화각이 좁은 구강 스캐너로만 얼굴 스캔하기에는 시간이 오래 걸리고 부정확한 데이터가 발생하는 문제점이 내포되어 있었다.Therefore, it takes a long time to scan a face only with an intraoral scanner having a narrow angle of view and inaccurate data are generated.

상기의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 페이스 스캐너 또는 디지털 카메라 없이 구강 스캐너의 이미징 렌즈의 화각을 넓게 확보하여 빠를 얼굴 스캔이 가능하도록 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to scan the oral cavity and face using an optical lens for an oral scanner that secures a wide angle of view of the imaging lens of the oral scanner without a face scanner or a digital camera to enable fast face scanning. in providing a way.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 광원을 출력하는 광 출력부, 상기 광 출력부에서 출력된 광을 좌우 또는 상하 치아로 반사시키는 2개 이상의 미러, 상기 광 출력부의 좌우에 배치되어 상기 미러로부터 반사된 치아를 촬영하는 2개 이상의 이미지 센서, 상기 센서 전단부에 위치하여 화각을 넓게 하기 위한 이미징 렌즈를 포함하는 구강 및 얼굴 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것으로, 구강 스캔을 진행하여 구강 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 구강 스캔 데이터 획득 후 팁 제거 및 얼굴 스캔으로 전환하는 단계, 얼굴 스캔을 진행하여 얼굴 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득된 구강 스캔 데이터 및 얼굴 스캔 데이터를 취합하는 단계를 포함할 수 있다.The present invention for achieving the above object is a light output unit for outputting a light source, two or more mirrors for reflecting the light output from the light output unit to left and right or upper and lower teeth, disposed on the left and right sides of the light output unit to prevent the mirror from An oral scan and a face scan method using an optical lens for an oral and facial scanner including two or more image sensors for photographing reflected teeth and an imaging lens located at the front end of the sensor to widen the angle of view, Acquiring intraoral scan data by performing oral scan, removing the tip and converting to face scan after acquiring the oral scan data, performing face scan to acquire face scan data, the acquired oral scan data and face It may include collecting scan data.

또한, 광 출력부는 DLP(Digital Light Processing)이며, 투사렌즈는 DLP 투사렌즈일 수 있다.Also, the light output unit is DLP (Digital Light Processing), and the projection lens may be a DLP projection lens.

또한, 얼굴 스캔은 구강 스캐너의 팁을 제거한 후 스테레오 비전 방식으로 이루어질 수 있다.In addition, the face scan may be performed in a stereo vision manner after removing the tip of the intraoral scanner.

또한, 구강 스캔 전 캘리브레이션 하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, a step of calibrating before the intraoral scan may be further included.

또한, 상기 이미징 렌즈의 화각은,In addition, the angle of view of the imaging lens,

h' = f x tanθ (h' : 센서크기, f : 초점거리, θ : 화각)h' = f x tanθ (h': sensor size, f: focal length, θ: angle of view)

식을 만족할 수 있다.expression can be satisfied.

또한, 이미징 렌즈의 초점거리 범위는

Figure 112021028104710-pat00001
를 만족하고, 화각의 범위는
Figure 112021028104710-pat00002
를 만족할 수 있다.In addition, the focal length range of the imaging lens is
Figure 112021028104710-pat00001
is satisfied, and the range of angle of view is
Figure 112021028104710-pat00002
can be satisfied.

한편, 본 발명은 광원을 출력하는 광 출력부, 상기 광 출력부에서 출력된 광을 좌우 또는 상하 치아로 반사시키는 2개 이상의 미러, 상기 광 출력부의 좌우에 배치되어 상기 미러로부터 반사된 치아를 촬영하는 2개 이상의 이미지 센서, 상기 센서 전단부에 위치하여 화각을 넓게 하기 위한 이미징 렌즈를 포함하는 구강 및 얼굴을 스캔하는 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것으로, 구강 스캔을 진행하여 구강 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 구강 스캔 데이터 획득 후 팁 교체 및 얼굴 스캔으로 전환하는 단계, 얼굴 스캔을 진행하여 얼굴 스캔 데이터를 획득하는 단계, 상기 획득된 구강 스캔 데이터 및 얼굴 스캔 데이터를 취합하는 단계를 포함할 수 있다. On the other hand, the present invention is a light output unit for outputting a light source, two or more mirrors for reflecting the light output from the light output unit to the left and right or upper and lower teeth, disposed on the left and right of the light output unit to photograph the teeth reflected from the mirrors It relates to a method for oral scan and face scan using an optical lens for scanning the oral cavity and face including two or more image sensors located at the front end of the sensor and an imaging lens for widening the angle of view, which performs oral scan Acquiring oral scan data, replacing the tip and switching to a face scan after acquiring the oral scan data, performing a face scan to obtain face scan data, collecting the acquired oral scan data and face scan data steps may be included.

또한, 상기 교체되는 팁은 (-)파워 렌즈 팁일 수 있다.Also, the replacement tip may be a (-) power lens tip.

또한, 얼굴 스캔은 구강 스캐너의 팁을 교체한 후 구조광 방식으로 이루어질 수 있다.In addition, the face scan may be performed in a structured light manner after replacing the tip of the intraoral scanner.

또한, 구강 스캔 전 캘리브레이션 하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, a step of calibrating before the intraoral scan may be further included.

또한, 상기 이미징 렌즈의 화각은,In addition, the angle of view of the imaging lens,

h' = f x tanθ (h' : 센서크기, f : 초점거리, θ : 화각)h' = f x tanθ (h': sensor size, f: focal length, θ: angle of view)

식을 만족할 수 있다.expression can be satisfied.

또한, 이미징 렌즈의 초점거리 범위는

Figure 112021028104710-pat00003
를 만족하고, 화각의 범위는
Figure 112021028104710-pat00004
를 만족할 수 있다.In addition, the focal length range of the imaging lens is
Figure 112021028104710-pat00003
is satisfied, and the range of angle of view is
Figure 112021028104710-pat00004
can be satisfied.

또한, 광 출력부는 DLP(Digital Light Processing)이며, 투사렌즈는 DLP 투사렌즈일 수 있다.Also, the light output unit is DLP (Digital Light Processing), and the projection lens may be a DLP projection lens.

본 발명은 구강 스캐너의 이미징 렌즈의 화각을 넓게 확보하여 빠른 얼굴 스캔이 가능하고, 팁을 제거하거나 교체하여 정확한 얼굴 스캔 데이터를 확보할 수 있는 장점이 있다.The present invention has the advantage of securing a wide angle of view of the imaging lens of the intraoral scanner, enabling rapid face scanning, and obtaining accurate face scan data by removing or replacing the tip.

도 1은 본 발명의 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 따른 초점거리 별 화각을 나타내는 그래프,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 제거한 경우의 스캐너 구성을 나타내는 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 제거하는 경우의 얼굴 스캔 확보 방법을 나타내는 순서도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 교체한 경우의 스캐너 구성을 나타내는 구성도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 교체하는 경우의 얼굴 스캔 확보 방법을 나타내는 순서도이다.
1 is a graph showing the angle of view for each focal length according to the method of oral scan and face scan using the optical lens for intraoral scanner of the present invention;
Figure 2 is a configuration diagram showing the configuration of the scanner when the tip of the oral scanner according to an embodiment of the present invention is removed;
3 is a flow chart showing a method for obtaining a face scan when removing the tip of an oral scanner according to an embodiment of the present invention;
Figure 4 is a configuration diagram showing the configuration of the scanner when replacing the tip of the intraoral scanner according to another embodiment of the present invention;
5 is a flowchart illustrating a method for securing a face scan when replacing a tip of an intraoral scanner according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. 이하의 실시 예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 또한, 도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and a method of achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning. Also, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In addition, terms such as include or have mean that features or elements described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added. In addition, in the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 따른 초점거리 별 화각을 나타내는 그래프, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 제거한 경우의 스캐너 구성을 나타내는 구성도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 제거하는 경우의 얼굴 스캔 확보 방법을 나타내는 순서도, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 교체한 경우의 스캐너 구성을 나타내는 구성도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구강용 스캐너의 팁을 교체하는 경우의 얼굴 스캔 확보 방법을 나타내는 순서도이다. 도 1 내지 도 5를 참조한다.Figure 1 is a graph showing the angle of view for each focal length according to the oral scan and face scan method using the optical lens for intraoral scanner of the present invention, Figure 2 is a case where the tip of the intraoral scanner according to an embodiment of the present invention is removed Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a scanner, Figure 3 is a flow chart showing a face scan securing method in case of removing the tip of the oral scanner according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is for oral according to another embodiment of the present invention A configuration diagram showing a configuration of a scanner when a tip of a scanner is replaced, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for securing a face scan when a tip of an intraoral scanner is replaced according to an embodiment of the present invention. See Figures 1 to 5.

본 발명은 페이스 스캐너 또는 디지털 카메라 없이 구강 스캐너의 이미징 렌즈의 화각을 넓게 확보하여 빠른 얼굴 스캔이 가능하도록 하는 것이다.The present invention is to secure a wide angle of view of an imaging lens of an intraoral scanner without a face scanner or a digital camera to enable fast face scan.

이를 위해서 본 발명은 광원을 출력하는 광 출력부, 상기 광 출력부에서 출력되어 측정물에서 반사된 광을 이미지 센서로 반사시키는 2개 이상의 미러, 상기 광 출력부의 좌우에 배치되어 상기 미러로부터 반사된 치아를 촬영하는 2개 이상의 이미지 센서, 상기 센서 전단부에 위치하여 화각을 넓게 하기 위한 이미징 렌즈를 포함하는 구강 스캐너를 이용하여 구강과 얼굴을 스캔하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 포함할 수 있다. 또한, 상기 광 출력부 전단에 투사렌즈를 포함할 수 있다.To this end, the present invention provides a light output unit for outputting a light source, two or more mirrors for reflecting the light output from the light output unit and reflected from the measurement object to an image sensor, disposed on the left and right sides of the light output unit and reflected from the mirrors. It may include an optical lens for an oral scanner that scans the mouth and face using an oral scanner including two or more image sensors for photographing teeth and an imaging lens located at the front end of the sensor to widen the angle of view. In addition, a projection lens may be included in front of the light output unit.

상기 광원은 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터 패턴일 수 있으며, 상기 광원을 중심으로 좌우 카메라는 스테레오 비젼(Stereo vision) 방식으로 측정하는 카메라 일 수 있다. 상기 투사렌즈는 DLP 투사렌즈일 수 있다.The light source may be a DLP (Digital Light Processing) projector pattern, and left and right cameras centered on the light source may be cameras that measure in a stereo vision method. The projection lens may be a DLP projection lens.

본 발명은 얼굴 스캐닝 시 화각을 넓이기 위한 방법을 제공하는 것이다.An aspect of the present invention is to provide a method for widening an angle of view during face scanning.

얼굴 스캐닝을 할 경우 구강 스캐너의 팁을 제거하여 스테레오 비젼 방식으로 얼굴 스캔을 실시할 수 있고, 또는 구강 스캐너의 팁을 (-)파워의 렌즈로 교체하여 구조광 방식으로 얼굴 스캔을 할 수 있다.In the case of face scanning, the tip of the intraoral scanner can be removed to perform a face scan in a stereo vision method, or the tip of the intraoral scanner can be replaced with a lens of (-) power to perform a face scan in a structured light method.

특히, 본 발명은 화각을 넓히기 위한 가장 바람직한 광학 조건을 제시한다.In particular, the present invention presents the most desirable optical conditions for widening the angle of view.

이하, 화각의 범위 계산하면 다음과 같다.Hereinafter, the range of the angle of view is calculated as follows.

이미징 렌즈의 화각을 구하기 위해서는 렌즈의 배율부터 구해야 한다.In order to obtain the angle of view of an imaging lens, the magnification of the lens must be obtained.

배율 m은 식 (1) 과 같다. (h : 대구치(어금니) 측정범위, h' : 센서 크기)Magnification m is the same as equation (1). (h: molar tooth measurement range, h': sensor size)

m = h/h' ...(1)m = h/h' ...(1)

또한, 배율은 이미징 렌즈의 물체거리 s 와 상거리 s'로 식을 표현하면,In addition, if the magnification is expressed in terms of the object distance s and the image distance s' of the imaging lens,

배율 m은 식 (2) 와 같다.Magnification m is the same as Equation (2).

m = s'/s ...(2)m = s'/s ...(2)

구강 스캐너의 핸드 피스 구동에 적합한 물체거리 s 와 배율 m으로 상거리 s'를 구할 수 있고, 상기 s'로부터 초점거리 f를 구할 수 있다.The image distance s' can be obtained with the object distance s and magnification m suitable for driving the hand piece of the intraoral scanner, and the focal length f can be obtained from the s'.

1/s - 1/s' = 1/f...(3)1/s - 1/s' = 1/f...(3)

초점거리(f)와 이미징 렌즈의 센서 크기(h')로부터 화각(θ)을 구하면 식 (4) 와 같다.The angle of view (θ) is obtained from the focal length (f) and the sensor size (h') of the imaging lens as shown in Equation (4).

h' = f x tanθ...(4)h' = f x tanθ...(4)

따라서 초점거리별 화각의 크기는 도 1과 같다.Therefore, the size of the angle of view for each focal length is the same as in FIG. 1 .

즉, 센서 사이즈가 커질수록 화각이 증가하고, 또한 초점거리가 짧을수록 화각이 증가한다.That is, as the size of the sensor increases, the angle of view increases, and as the focal length decreases, the angle of view increases.

따라서, 화각을 크게 하기 위한 바람직한 이미징 렌즈의 초점거리 범위는

Figure 112021028104710-pat00005
를 만족하고, 화각의 범위는
Figure 112021028104710-pat00006
를 만족해야 한다.Therefore, the focal length range of a preferred imaging lens for increasing the angle of view is
Figure 112021028104710-pat00005
is satisfied, and the range of angle of view is
Figure 112021028104710-pat00006
should satisfy

팁 제거 타입tip removal type

본 발명의 일 실시 예에서 팁 제거 타입은 구강 스캔 후 팁을 제거하여 스테레오 비젼 방식으로 얼굴 스캔이 이루어지는 것이다.In one embodiment of the present invention, the tip removal type is to perform a face scan in a stereo vision method by removing the tip after the intraoral scan.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 팁 제거 타입은 구강 스캔 전 캘리브레이션(calibration)을 한다. 그 후, 구강 스캔을 진행하고, 상기 구강 스캔 완료 후 구강 스캐너의 팁을 제거한다. 상기 팁 제거 후 스테레오 비전 방식으로 얼굴 스캔을 진행하고, 상기 구강 스캔 데이터와 얼굴 스캔 데이터를 취합하여 정확한 치아 형태를 모형화 할 수 있다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the tip removal type according to an embodiment of the present invention performs calibration before intraoral scanning. Thereafter, an intraoral scan is performed, and the tip of the intraoral scanner is removed after the intraoral scan is completed. After removing the tip, a face scan is performed in a stereo vision method, and an accurate tooth shape may be modeled by collecting the oral scan data and the face scan data.

본 실시 예에서의 바람직한 얼굴 스캔의 광학계 조건을 다음과 같이 할 수 있다. Preferred optical system conditions for face scan in this embodiment may be as follows.

- 초점거리 f : 17mm- Focal length f : 17mm

- 센서크기 h' : 10mm- Sensor size h' : 10mm

- 화각 θ : 30.46 deg- Angle of view θ : 30.46 deg

- 물체거리 s : 120mm- Object distance s : 120mm

- 측정범위 h : 64mm- Measuring range h : 64mm

즉, 광학계 초점거리 f 는 17mm보다 작거나 같아도 되고, 센서 크기 h' 또한 10mm보다 작아도 된다.That is, the focal length f of the optical system may be smaller than or equal to 17 mm, and the sensor size h' may also be smaller than 10 mm.

팁 교체 타입tip replacement type

본 발명의 다른 실시예에서 얼굴 스캔시 정확한 데이터를 획득하기 위하여 구강 스캐너의 팁을 교체하여 투사렌즈 앞에 (-)파워의 렌즈를 이용하여 구조광 방식으로 얼굴 스캔을 할 수 있다. In another embodiment of the present invention, in order to obtain accurate data during face scanning, the tip of the intraoral scanner can be replaced and a face scan can be performed using a structured light method using a lens of negative power in front of the projection lens.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 교체되는 팁은 DLP(Digital Light Processing) 투사렌즈 앞에 (-)파워의 렌즈를 연결할 수 있도록 장착되며, 상기 교체되는 팁으로 인하여 DLP(Digital Light Processing)에서 조사되는 패턴의 영역은 확장되어 커지게 된다. 따라서, 상기 커진 패턴 영역을 이미징 렌즈로 촬영할 수 있다.4 and 5, the replacement tip is mounted in front of a DLP (Digital Light Processing) projection lens so as to connect a lens of (-) power, and irradiation in DLP (Digital Light Processing) due to the replacement tip. The area of the pattern to be is expanded and becomes larger. Accordingly, the enlarged pattern area may be captured by an imaging lens.

즉, 본 실시 예에서의 얼굴 스캔은 구강 스캐너의 팁을 교체한 후 구조광 방식으로 이루어지는 것이다.That is, the face scan in this embodiment is performed by the structured light method after replacing the tip of the intraoral scanner.

도 2를 참고하면, 구강 스캔 전 캘리브레이션(calibration)을 실시한다. 그 후, 구강 스캔을 진행하고, 상기 구강 스캔 완료 후 팁을 교체한다. 상기 교체되는 팁은 (-)파워 렌즈 일 수 있으며, 그 후 상기 교체된 (-)파워 렌즈로 얼굴 스캔을 진행한다. 이렇게 함으로서 얼굴 스캔의 화각이 넓어질 수 있다.Referring to FIG. 2 , calibration is performed before intraoral scan. Thereafter, an intraoral scan is performed, and the tip is replaced after the intraoral scan is completed. The replacement tip may be a (-) power lens, and then a face scan is performed with the replaced (-) power lens. In this way, the angle of view of the face scan can be widened.

마지막으로 상기 구강 스캔 데이터와 상기 얼굴 스캔 데이터를 취합하여 정확한 치아 형태를 모형화할 수 있다.Finally, by combining the oral scan data and the face scan data, an accurate tooth shape may be modeled.

이상과 같이 본 발명에 따른 실시 예들을 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시 예들 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화 될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로 상술한 실시 예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.As described above, the embodiments according to the present invention have been reviewed, and the fact that the present invention can be embodied in other specific forms in addition to the above-described embodiments without departing from the spirit or scope is those skilled in the art. It is self-evident to Therefore, the foregoing embodiments should be regarded as illustrative rather than restrictive, and thus the present invention is not limited to the foregoing description and may be modified within the scope of the appended claims and their equivalents.

Claims (13)

광원을 출력하는 광 출력부, 상기 광 출력부에서 출력되어 측정물에서 반사된 광을 이미지 센서로 반사시키는 2개 이상의 미러, 상기 광 출력부의 좌우에 배치되어 상기 미러로부터 반사된 치아를 촬영하는 2개 이상의 이미지 센서, 상기 센서 전단부에 위치하여 화각을 넓게 하기 위한 이미징 렌즈를 포함하는 구강 및 얼굴 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것으로,
구강 스캔을 진행하여 구강 스캔 데이터를 획득하는 단계;
상기 구강 스캔 데이터 획득 후 팁 제거 및 얼굴 스캔으로 전환하는 단계;
얼굴 스캔을 진행하여 얼굴 스캔 데이터를 획득하는 단계;
상기 획득된 구강 스캔 데이터 및 얼굴 스캔 데이터를 취합하는 단계를 포함하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
A light output unit for outputting a light source, two or more mirrors for reflecting light output from the light output unit and reflected from the measurement object to an image sensor, and two or more mirrors disposed on the left and right sides of the light output unit for photographing the teeth reflected from the mirrors. It relates to a method of oral scan and face scan using an optical lens for oral and facial scanners including at least one image sensor and an imaging lens located at the front end of the sensor to widen the angle of view,
Obtaining oral scan data by conducting an intraoral scan;
After acquiring the intraoral scan data, removing the tip and switching to a face scan;
obtaining face scan data by performing a face scan;
A method of performing oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner comprising the step of collecting the acquired oral scan data and face scan data.
제1항에 있어서,
상기 광 출력부는 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터 패턴이며, 투사렌즈는 DLP 투사렌즈인 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 1,
The light output unit is a DLP (Digital Light Processing) projector pattern, and the projection lens is a method of oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner, characterized in that the DLP projection lens.
제1항에 있어서,
상기 얼굴 스캔은 구강 스캐너의 팁을 제거한 후 스테레오 비전 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 1,
The face scan method of oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner, characterized in that the stereo vision method after removing the tip of the oral scanner.
제1항에 있어서,
상기 구강 스캔 전 캘리브레이션 하는 단계를 더 포함하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 1,
A method of performing an oral scan and a face scan using an optical lens for an oral scanner, further comprising the step of calibrating before the oral scan.
제1항에 있어서,
상기 이미징 렌즈의 화각은,
h' = f x tanθ (h' : 센서크기, f : 초점거리, θ : 화각)
식을 만족하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 1,
The angle of view of the imaging lens is
h' = fx tanθ (h': sensor size, f: focal length, θ: angle of view)
A method of oral scan and face scan using an optical lens for an intraoral scanner, characterized in that it satisfies the equation.
제5항에 있어서,
상기 이미징 렌즈의 초점거리 범위는
Figure 112021028104710-pat00007
를 만족하고, 상기 이미징 렌즈의 화각 범위는
Figure 112021028104710-pat00008
를 만족하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 5,
The focal length range of the imaging lens is
Figure 112021028104710-pat00007
Satisfies, and the field of view range of the imaging lens is
Figure 112021028104710-pat00008
Oral scan and face scan method using an optical lens for an intraoral scanner, characterized in that satisfies the.
광원을 출력하는 광 출력부, 상기 광 출력부에서 출력되어 측정물에서 반사된 광을 이미지 센서로 반사시키는 2개 이상의 미러, 상기 광 출력부의 좌우에 배치되어 상기 미러로부터 반사된 치아를 촬영하는 2개 이상의 이미지 센서, 상기 센서 전단부에 위치하여 화각을 넓게 하기 위한 이미징 렌즈를 포함하는 구강 및 얼굴 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법에 관한 것으로,
구강 스캔을 진행하여 구강 스캔 데이터를 획득하는 단계;
상기 구강 스캔 데이터 획득 후 팁 교체 및 얼굴 스캔으로 전환하는 단계;
얼굴 스캔을 진행하여 얼굴 스캔 데이터를 획득하는 단계;
상기 획득된 구강 스캔 데이터 및 얼굴 스캔 데이터를 취합하는 단계를 포함하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
A light output unit for outputting a light source, two or more mirrors for reflecting light output from the light output unit and reflected from the measurement object to an image sensor, and two or more mirrors disposed on the left and right sides of the light output unit for photographing the teeth reflected from the mirrors. It relates to a method of oral scan and face scan using an optical lens for oral and facial scanners including at least one image sensor and an imaging lens located at the front end of the sensor to widen the angle of view,
obtaining oral scan data by conducting an intraoral scan;
After acquiring the intraoral scan data, switching to tip replacement and face scan;
obtaining face scan data by performing a face scan;
A method of performing oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner comprising the step of collecting the acquired oral scan data and face scan data.
제7항에 있어서,
상기 교체되는 팁은 (-)파워 렌즈 팁인 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 7,
The replacement tip is a method of oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner, characterized in that the (-) power lens tip.
제7항에 있어서,
상기 얼굴 스캔은 구강 스캐너의 팁을 교체한 후 구조광 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 7,
The face scan is a method of oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner, characterized in that the structured light method is performed after replacing the tip of the oral scanner.
제7항에 있어서,
상기 구강 스캔 전 캘리브레이션 하는 단계를 더 포함하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 7,
A method of performing an oral scan and a face scan using an optical lens for an oral scanner, further comprising the step of calibrating before the oral scan.
제7항에 있어서,
상기 이미징 렌즈의 화각은,
h' = f x tanθ (h' : 센서크기, f : 초점거리, θ : 화각)
식을 만족하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 7,
The angle of view of the imaging lens is
h' = fx tanθ (h': sensor size, f: focal length, θ: angle of view)
A method of oral scan and face scan using an optical lens for an intraoral scanner, characterized in that it satisfies the equation.
제11항에 있어서,
상기 이미징 렌즈의 초점거리 범위는
Figure 112021028104710-pat00009
를 만족하고, 상기 이미징 렌즈의 화각 범위는
Figure 112021028104710-pat00010
를 만족하는 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 11,
The focal length range of the imaging lens is
Figure 112021028104710-pat00009
Satisfies, and the field of view range of the imaging lens is
Figure 112021028104710-pat00010
Oral scan and face scan method using an optical lens for an intraoral scanner, characterized in that satisfies the.
제7항에 있어서,
상기 광 출력부는 DLP(Digital Light Processing) 프로젝터 패턴이며, 투사렌즈는 DLP 투사렌즈인 것을 특징으로 하는 구강 스캐너용 광학렌즈를 이용하여 구강 스캔 및 얼굴 스캔하는 방법.
According to claim 7,
The light output unit is a DLP (Digital Light Processing) projector pattern, and the projection lens is a method of oral scan and face scan using an optical lens for an oral scanner, characterized in that the DLP projection lens.
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