KR102531179B1

KR102531179B1 - 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치

Info

Publication number: KR102531179B1
Application number: KR1020200185673A
Authority: KR
Inventors: 김은중
Original assignee: 오스템임플란트 주식회사
Priority date: 2020-12-29
Filing date: 2020-12-29
Publication date: 2023-05-11
Also published as: WO2022146019A1; KR20220094447A

Abstract

본 발명의 일 실시예는 개방된 상부에 구강 스캐너 본체가 결합되는 케이싱; 상기 케이싱에 대하여 회전가능하도록 마련되는 회전부; 상기 구강 스캐너 본체 광학장치의 광축상에 배치되는 반사경; 및 상기 회전부에 연결되며, 상기 반사경을 통해 상기 구강 스캐너의 광학장치와 대면하는 패턴플레이트부; 를 포함하고, 상기 회전부의 회전축은 상기 광축과 상이하여, 상기 회전부의 회전에 연동하여 상기 반사경과 상기 패턴플레이트부의 이격거리는 변화되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치를 제공한다.

Description

구강 스캐너용 캘리브레이션 장치{CALIBRATION DEVICE FOR ORAL SCANNER}

본 발명은 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구강 스캐너의 정확도를 향상시키기 위하여 패턴플레이트 등을 활용하여 구강 스캐너를 캘리브레이션 하는 장치에 관한 것이다.

치과 보철제작 과정에서 인상채득은 정확한 보철물을 제작함에 있어 중요한 과정으로서, 종래에는 인상재를 사용하여 인상을 채득하고, 그 후 제작된 석고 모형을 바탕으로 보철물을 제작해왔으나, 인상재의 변형 및 석고 사용에 따른 오차가 있다는 단점이 있었다.

이에, 광학 3차원 스캐너를 사용하여 광학 3차원 카메라를 이용해 치아나 잇몸과 같은 구강 구조를 측정하고, CAD/CAM 시스템을 이용해 치과용 보철물이 제작되고 있으며, 특히 최근에는 두 대 이상의 카메라에서 얻어진 이미지를 이용하는 스테레오 비전(Stereo vision) 방식이 구강 스캐너에 적용되고 있다.

스테레오 비전 방식에서는 구강의 일 지점을 동일한 초점으로 하는 2 개의 이미지 데이터에 근거하여 3차원 거리 정보를 획득하는 바, 정확한 3차원 모델 데이터 획득을 위해서는 구강 스캐너에 캘리브레이션이 수시로 요구된다. 이와 같은 이유로 3차원 구강 스캐너에는 별도의 액세서리(accessory)로 캘리브레이션 툴(tool)이 크래들 형태로 제공되는 것이 일반적이다.

한편, 캘리브레이션시 패턴플레이트의 이미지를 다양한 각도 및 깊이에서 획득하는 것이 캘리브레이션의 정확도를 향상시키는 것에 도움이 되나, 종래의 캘리브레이션 장치에서는 각도 및 깊이가 상이한 패턴플레이트의 이미지를 다수개 획득하는 것에 한계가 있었기 때문에 캘리브레이션의 정확도가 낮다는 문제가 있었다.

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구조가 간단하며, 다양한 각도 및 깊이에서 패턴플레이트의 이미지를 획득할 수 있는 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면은 개방된 상부에 구강 스캐너 본체가 결합되는 케이싱; 상기 케이싱에 대하여 회전가능하도록 마련되는 회전부; 상기 구강 스캐너 본체 광학장치의 광축상에 배치되는 반사경; 및 상기 회전부에 연결되며, 상기 반사경을 통해 상기 구강 스캐너의 광학장치와 대면하는 패턴플레이트부; 를 포함하고, 상기 회전부의 회전축은 상기 광축과 상이하여, 상기 회전부의 회전에 연동하여 상기 반사경과 상기 패턴플레이트부의 이격거리는 변화되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 케이싱은, 상기 구강 스캐너 본체가 삽입되는 삽입부; 및 상기 삽입부와 결합되며, 상측에 원 형상의 개구가 형성되는 중공의 몸체; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 개구의 중심축은 상기 광축으로부터 소정거리 이격되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 회전부는, 상기 개구에 안착지지되는 링체; 및 상기 링체가 상기 몸체에 대해 자유롭게 회전되도록, 상기 링체와 상기 몸체 사이에 마련되는 볼; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 몸체의 상기 개구 둘레에는 상기 볼이 지지되는 복수개의 홈이 마련되고, 상기 링체 저면에는 상기 볼을 감싸도록 형성되는 함몰부가 그 둘레를 따라 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 홈은 인접한 홈과 등간격을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 패턴플레이트부는, 상기 회전부의 회전에 연동하여 그 길이방향 축을 기준으로 회전되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 패턴플레이트부의 길이방향 축은 상기 광축에 수직한 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 패턴플레이트부는, 일측이 상기 회전부에 고정되는 고정부; 상기 고정부에 대해 회전가능하도록 배치되며 단부에 패턴플레이트가 구비되는 회동부; 및 상기 회동부와 일체적으로 결합되며, 상기 회전부의 회전에 연동하여 토크를 발생시켜 상기 회동블록을 회동시키는 토크발생부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 토크발생부는, 상기 몸체의 내주면측을 향해 돌출되는 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 몸체는, 그 내주면에서 상기 개구의 중심 방향으로 연장되는 복수개의 돌출슬롯을 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 회전부의 회전에 따라, 상기 걸림돌기는 상기 돌출슬롯에 걸리게 되고, 상기 걸림돌기는 상기 돌출슬롯을 통과할 때까지 회전되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 걸림돌기는 상기 토크발생부의 상하좌우 각각에 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 토크발생부는 상기 돌출슬롯을 통과할 때마다, 90도씩 회전되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 회동부에는 제 1 자성부재가 배치되고, 상기 고정부의 상기 제 1 자성부재에 대응되는 위치에는 제 2 자성부재가 배치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 제 1 자성부재는 상기 회동부 둘레의 상하좌우 방향에 배치되며, 상기 제 2 자성부재는 상기 고정부의 상하 방향에 배치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 광축을 기준으로 회전되며, 상기 케이싱의 반경방향으로 연장되는 암을 포함하는 가이드부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 암에는 반경방향으로 연장되는 가이드홈; 이 형성되고, 상기 패턴플레이트부는 상기 가이드홈의 좌우를 왕복이동가능하도록 상기 가이드홈에 지지되어, 상기 가이드부의 회전시 상기 회전부 및 상기 패턴플레이트부가 회전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 패턴플레이트가 상기 개구의 둘레를 회전함에 따라 광축에 위치하는 반사경에 대한 상대적인 거리가 변화하고, 동시에 패턴플레이트가 길이방향 축을 중심으로 회전되어 반사경에 대한 각도가 변경되는 바, 캘리브레이션시 패턴플레이트의 이미지를 다양한 각도 및 깊이에서 획득할 수 있고, 이에 캘리브레이션의 정확도가 향상될 수 있다.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 의한 회전부의 회전을 나타낸 도면이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 의한 패턴플레이트부의 분해 사시도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 의한 캘리브레이션부의 그 길이방향 축을 기준으로 하는 회전을 나타내는 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 의한 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치의 작동과정을 나타낸 도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.

본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 와 같은 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들 또는 단계들을 설명하기 위해 사용될 수 있으나, 해당 구성 요소들 또는 단계들은 서수에 의해 한정되지 않아야 한다. 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성 요소 또는 단계를 다른 구성 요소들 또는 단계들로부터 구별하기 위한 용도로만 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 에 참조된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치(1000)는 구강 스캐너의 광학장치를 캘리브레이션 하는 장치로서, 케이싱(100), 회전부(200), 패턴플레이트부(300), 반사경(400)을 포함한다.

케이싱(100)은 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치(1000)의 외주표면을 형성하는 것으로서, 구강 스캐너 본체(1)가 삽입되는 삽입부(110)와 중공의 몸체(120) 및 상기 몸체(120)의 하부를 폐쇄하는 바닥부(130)로 이루어진다. 상세하게는, 삽입부(110)는 양단이 개방된 중공의 형상으로서 일단에 구강 스캐너 본체(1)가 삽입되어 지지된다. 일반적으로 구강 스캐너는, 광학장치 및 이미징 보드가 배치되는 구강 스캐너 본체(1)와 내부에 반사경(400)이 배치된 프로브 팁으로 이루어지며, 광학장치는 구강 스캐너 본체(1)의 개구부를 향해 광을 조사하는 광원과 개구부를 통해 유입되는 광을 이미징 보드에 집광시키는 한 쌍의 촬상장치로 이루어진다.

이 때, 프로브 팁은 피검자의 구강 내에 삽입되어 환자의 구강 스캐닝이 진행되는 바, 반사부재에 환자의 구강 습기가 찰 수 있고, 이에 프로브 팁을 장착한 채로 캘리브레이션 수행하는 경우 캘리브레이션의 정확도가 떨어질 수 있다. 따라서, 반사부재의 부정적 영향을 최소화하기 위해서는 케이싱(100)에는 프로브 팁이 제거된 구강 스캐너 본체(1)만이 삽입됨이 바람직하다.

바람직하게는, 구강 스캐너 본체(1)가 삽입부(110)에 고정될 수 있도록, 삽입부(110)는 구강 스캐너 본체(1)의 단부 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 보다 바람직하게는, 구강 스캐너 본체(1)의 단부에는 그 둘레방향을 따라 형성된 홈이 형성되며, 삽입부(110) 내주면 둘레에는 상기 홈에 대응되는 돌기가 형성될 수 있다. 이 경우, 구강 스캐너 본체(1)를 삽입부(110)에 삽입될 때, 상기 홈과 상기 돌기가 결합하여 구강 스캐너 본체(1)가 삽입부(110)에 단단히 고정될 수 있다.

바람직하게는, 도 1 및 도 2 에 참조된 바와 같이, 구강 스캐너 본체(1)는 케이싱(100)의 중심에 삽입될 수 있고, 이 경우 케이싱(100)의 중심축(C)과 광학장치에 의한 광축(C)은 일치한다. 이하에서는, 케이싱(100)의 중심축(C)과 광축(C)이 동일한 것을 전제로 서술한다.

몸체(120)는 삽입부(110) 하부에 결합되는 중공의 형상으로서, 도 2 에 도시된 바와 같이 원통형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형상이 적용될 수 있음은 물론이다. 구강 스캐너 본체(1)의 광원에서 발광된 광은 상기 삽입부(110)와 몸체(120)의 상면에 형성되는 원형 형상의 개구(121)를 통과하여, 후술할 몸체(120) 내부에 배치되는 반사경(400)으로 조사된다.

이 때, 도 3 에 참조된 바와 같이, 개구(121)의 중심축(R1)은 광원에 의한 광축(C)으로부터 소정거리 이격된다. 즉, 개구(121)의 중심축(R1)과 몸체(120)의 중심축(C)이 상이한 것이다. 이 경우, 후술할 바와 같이, 패턴플레이트부(300)는 개구(121)의 중심축(R1)을 기준으로 회전되나, 반사경(400)은 광축(C)을 기준으로 회전되는 바, 패턴플레이트부(300)의 회전에 따라 반사경(400)과 패턴플레이트부(300)의 이격거리가 계속적으로 변화되고, 이에 패턴플레이트부(300)에 대한 이미지를 다양한 깊이에서 획득할 수 있다.

한편, 상기 개구(121)에는 패턴플레이트부(300)와 함께 회전할 수 있도록 구성된 회전부(200)가 배치된다. 회전부(200)는 링체(210) 및 볼(220)로 이루어진다. 상세하게는, 링체(210)는 개구(121)에 안착지지되는 링의 형상으로서, 그 직경은 개구(121)의 직경과 동일하다.

바람직하게는, 링체(210)의 저면에는 복수개의 볼(220)이 배치될 수 있다. 상세하게는, 몸체(120)의 상면 개구(121) 둘레에는 상기 볼(220)이 지지될 수 있는 복수개의 볼홈(122)이 마련되고, 링체(210) 저면에는 상기 볼(220)을 감싸도록 형성되는 함몰부(211)가 원주방향을 따라 연장되도록 형성된다. 이 경우, 몸체(120)에 대한 회전부(200)의 회전이 원활해질 수 있다.

보다 바람직하게는, 상기 볼홈(122)은 인접한 볼홈(122)과 등간격을 형성되도록 배치될 수 있고, 이 경우 상기 볼(220)이 몸체(120) 둘레를 따라 등간격으로 배치될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴플레이트부(300)는 후술할 반사경(400)을 통해 구강스캐너 본체(1) 내부의 광학장치와 대면하고, 이는 패턴플레이트(310), 고정부(330) 및 회동부(320)를 포함한다.

도 4를 참조하면, 패턴플레이트(310)는 정사각형의 형상으로 형성될 수 있으며, 다양한 패턴이 형성될 수 있다. 예를 들면, 패턴은 격자 무늬에서 상하 및 좌우로 인접한 격자와 격자 사이의 명암이 선명하게 구분되도록 형성된 것일 수 있다.

패턴플레이트(310)는 회동부(320) 상에 안착된다. 이 때, 패턴플레이트(310)의 경사 각도는 패턴플레이트부(300)의 길이방향 축(R2)을 기준으로 40도 이상 50도 미만이 되도록 설정됨이 바람직하다. 패턴플레이트(310)가 그 길이방향 축(R2)을 기준으로 직교가 되도록 배치되는 경우 패턴플레이트(310)에 형성된 각 패턴들이 동일한 면에 대한 동일한 깊이 정보(또는 높이 정보)를 가지는 단점이 있는 바, 패턴플레이트(310)를 패턴플레이트부(300)의 길이방향 축(R2)에 대하여 소정 각도로 경사 배치함으로써 캘리브레이션 효과를 증대시키도록 설계된 것이다. 이를 위해, 패턴플레이트(310)가 안착되는 회동부(320)의 상면을 그 길이 방향에 대해 소정 각도로 경사지는 경사면(321)으로 형성함이 바람직하다.

고정부(330)는 패턴플레이트부(300)와 회전부(200)의 링체(210)를 연결하는 것으로서, 상세하게는, 고정부(330)는 후술할 회동부(320)가 통과할 수 있는 관통구(331)가 구비되는 블록 형상으로 형성되고, 일측에는 링체(210)의 저면에 형성된 홈에 결합가능한 결합돌기(332)가 형성된다. 상기 결합돌기(332)가 링체(210) 저면의 홈에 끼워맞춤 결합되면, 고정부(330)와 패턴플레이트부(300)가 일체적으로 결합될 수 있다. 이에, 회전부(200)의 링체(210)가 회전하는 경우, 패턴플레이트부(300)는 개구(121) 둘레를 따라 회전된다. 이 때, 결합방식은 이에 한정되는 것은 아니고, 나사결합등 다양한 방식이 적용될 수 있음은 물론이다. 고정부(330)의 타측에는 후술할 가이드부(500)의 가이드홈(521)에 안착가능한 가이드돌기(333)가 형성된다.

한편, 전술한 바와 같이 스테레오 비전 방식의 구강 스캐너에서는 구강의 일 지점을 동일한 초점으로 하는 2 개의 이미지 데이터에 근거하여 3차원 거리 정보를 획득하는 바, 정확한 3차원 모델 데이터 획득을 위해서는 구강 스캐너에 캘리브레이션이 수시로 요구된다. 이 때, 패턴플레이트(310)의 이미지를 다양한 각도에서 획득하면 캘리브레이션의 정확도가 향상될 수 있다. 이에, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴플레이트(310)는, 개구(121)의 중심축(R1)을 따라 회전됨과 함께 상기 패턴플레이트부(300)의 길이방향 축(R2)을 기준으로 회전되는 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴플레이트부(300)는 회동부(320) 및 토크발생부(340)를 포함한다. 전술한 바와 같이 회동부(320)의 일측 경사면(321)에는 패턴플레이트(310)가 안착되고, 타측에는 상기 고정부(330)의 관통구(331)를 통과하도록 형성되는 회전샤프트(322)가 형성된다. 상기 회전샤프트(322)의 반대측에는 토크발생부(340)가 구비된다.

상세하게는, 토크발생부(340)는 고정부(330)를 사이에 두고 회동부(320)에 일체적으로 결합된다. 그 중심에는 상기 회전샤프트(322)가 통과될 수 있는 샤프트공(341)이 마련된 판상의 형상으로 형성되며, 상기 회전샤프트(322)는 샤프트공(341)에 끼워맞춤 결합될 수 있다. 바람직하게는, 상기 토크발생부(340)에 의해 상기 회전샤프트(322)에 토크가 가해질 때, 상기 회전샤프트(322)와 상기 토크발생부(340)가 미끄러지는 것을 방지하기 위하여, 상기 토크발생부(340)는 슬립방지부(350)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

예를 들면, 도 4 에 참조된 바와 같이, 회전샤프트(322) 및 토크발생부(340)의 단부 각각에 제 1 슬립방지홈(323) 및 제 2 슬립방지홈(343)이 형성되고, 슬립방지부(350)에는 상기 제 1 슬립방지홈(323) 및 제 2 슬립방지홈(343)에 대응되는 슬립방지돌기(351)가 형성되어 상호간에 결합되면, 토크가 토크발생부(340)에 작용될 때, 토크발생부(340)와 회전샤프트(322)간의 상대적인 회전을 방지할 수 있다.

아울러, 도 5 에 참조된 바와 같이 토크발생부(340)는 몸체(120)의 내주면측을 향해 돌출되는 걸림돌기(342)를 포함한다. 관련하여, 몸체(120)의 내주면에는 상기 개구(121)의 중심측으로 연장되도록 형성되는 복수개의 돌출슬롯(123)이 배치된다. 이 때, 돌출슬롯(123)은 상기 걸림돌기(342)가 상기 돌출슬롯(123)에 걸릴 수 있을 정도로 연장됨이 바람직하다.

이에, 회전부(200)의 회전에 따라 걸림돌기(342)가 돌출슬롯(123)에 걸리게 되면, 걸림돌기(342)에는 그 이동방향 반대측으로 힘이 가해지고, 그 결과 토크발생부(340) 중심에 토크가 작용하여, 토크발생부(340)가 그 중심축(R2)을 기준으로 회전하게 된다. 이어서, 걸림돌기(342)가 회전되어 상기 돌출슬롯(123)의 최하단 아래에 위치하게 되면, 상기 걸림돌기(342)는 더이상 돌출슬롯(123)에 걸리지 않기 때문에 토크발생부(340)는 다음 돌출슬롯(123)을 향해 이동하게 된다. 이 때, 전술한 바와 같이, 토크발생부(340)는 회동부(320)의 회전샤프트(322)와 일체적으로 결합되는 바, 토크발생부(340)의 회전시 회동부(320)도 회전된다.

즉, 토크발생부(340)의 걸림돌기(342)가 돌출슬롯(123)을 넘어가며 발생하는 토크에 의해, 회동부(320)가 회전되고, 동시에 회동부(320)의 경사면(321)에 위치되는 패턴플레이트(310)의 각도가 변경되는 것으로서, 그 결과 패턴플레이트(310)의 이미지를 다양한 각도에서 획득할 수 있는 것이다.

바람직하게는, 상기 걸림돌기(342)는 토크발생부(340)의 외측면 둘레 상하좌우에 인접한 걸림돌기(342)와 등간격을 형성하도록 배치될 수 있다. 이 경우, 걸림돌기(342)가 하측으로 회전되어 돌출슬롯(123)을 통과할 때, 인접한 걸림돌기(342)는 상측으로 회전되어 다음 돌출슬롯(123)에 걸릴 수 있게 된다.

보다 바람직하게는, 상기 토크발생부(340)는 돌출슬롯(123)을 통과할 때마다, 90도씩 회전될 수 있다. 여기서, 걸림돌기(342)가 돌출슬롯(123)을 넘어갈 때, 90도만큼 회전하도록 돌출슬롯(123)의 높이를 조절할 수도 있으나, 이 경우 회전에 많은 힘이 가해져야 하기 때문에 비효율적이다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 토크발생부(340)가 90도 만큼 회전되기 전에 걸림돌기(342)의 돌출슬롯(123)에 대한 걸림이 해제된 경우에도 토크발생부(340)가 남은 각도만큼 회전될 수 있도록, 고정부(330) 및 회동부(320)는 자성부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상세하게는, 도 4에 참조된 바와 같이, 회동부(320)에는 회전샤프트(322)를 중심으로 그 둘레 상하좌우 방향에 90도 간격을 유지하도록 제 1 자성부재(324)가 배치되며, 고정부(330)에는 관통구(331)를 중심으로 그 둘레 상하 방향에 제 2자성부재(334)가 배치된다. 이에, 상기 회동부(320)가 45도 이상 회전되는 경우, 회동부(320)의 좌우에 위치하는 제 1 자성부재(324)와 상기 고정부(330)의 제 2자성부재(334) 간에 인력이 작용하여, 걸림돌기(342)에 의한 토크가 발생되지 않더라도 자력에 의하여 회동부(320)가 90도까지 회전될 수 있다.

다만, 이에 한정되는 것은 아니고, 자성부재는 회동부(320) 대신 토크발생부(340)에 형성되어도 무방하다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치(1000)는 상기 회전부(200)를 회전하도록 구성된 가이드부(500)를 더 포함할 수 있다. 가이드부(500)는 바닥부(130)의 중심부에 설치되며, 광축(C)을 중심으로 회전된다. 아울러, 가이드부(500)는 케이싱(100)의 중심부로부터 반경방향을 향해 연장되는 암(520)을 포함하며, 상기 암(520)의 회전축에는 광축(C)을 전술한 패턴플레이트(310)로 반사하도록 소정 각도로 경사진 반사경(400)이 배치된다. 즉, 가이드부(500)의 회전에 따라 반사경(400)은 광축(C)을 중심으로 제자리 회전된다.

이 때, 상기 반사경(400)의 중심과 상기 패턴플레이트(310)의 중심 사이의 축은 암(520)의 길이방향 축과 평행할 수 있다.

한편, 패턴플레이트부(300)는 광축(C)을 기준으로 회전되는 것이 아니라, 상기 광축(C)에서 소정거리 이격되는 회전부(200)의 회전축(R1)을 기준으로 회전되는 바, 암(520)에 대한 고정부(330)의 위치가 계속해서 변경된다. 이에, 암(520)에 고정부(330)가 일체적으로 결합되는 경우, 패턴플레이트부(300)가 회전될 수 없다. 따라서, 상기 암(520)에는 암(520)의 길이방향으로 연장되는 가이드홈(521)이 형성되고, 상기 가이드홈(521)에는 전술한 고정부(330)의 가이드돌기(333)가 지지됨이 바람직하다.

즉, 사용자에 의해 가이드부(500)의 암(520)이 회전되면, 이에 지지되는 가이드돌기(333)에 힘이 가해져, 가이드돌기(333)는 회전부(200)와 함께 개구(121) 둘레를 따라 회전하며, 가이드홈(521)의 좌우를 왕복하게 된다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 의한 가이드부(500)는 사용자가 케이싱(100) 외측에서 상기 가이드부(500)를 회전시킬 수 있도록 광축(C)을 중심으로 상기 바닥부(130)을 관통하여 외측으로 돌출하는 핸들부(510)를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 핸들부(510)에는 길이방향으로 연장되는 연장부가 결합될 수 있고, 이 경우 사용자는 연장부를 회전시켜 가이드부(500)에 토크를 보다 쉽게 가할 수 있을 것이다. 다만, 가이드부(500)는 이와 같이 사용자에 의해 수동으로 회전되는 것에 한정되는 것은 아니고 모터 등에 의하여 자동으로 회전될 수 있을 것이다.

이하에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치(1000)의 작동과정에 대해 상세히 서술한다. 사용자에 의해, 가이드부(500)에 토크가 가해지는 경우, 도 6 에 참조된 바와 같이 가이드부(500)는 광축(C)을 기준으로 회전되며, 그 암(520)의 가이드홈(521)에 연결되는 패턴플레이트부(300) 및 패턴플레이트부(300)와 일체적으로 연결되는 회전부(200)는 몸체(120) 상측에 형성된 개구(121)둘레를 따라 그 중심축(R1)에 대하여 회전된다. 아울러, 상기 회전에 연동하여, 패턴플레이트부(300)의 토크발생부(340)에 형성된 걸림돌기(342)가 몸체(120) 내주면의 돌출슬롯(123)에 걸리고, 그 결과 패턴플레이트(310)가 안착되는 회동부(320)에 패턴플레이트부(300)의 길이방향으로 가해지는 토크가 가해져, 패턴플레이트(310)는 패턴플레이트부(300)의 길이방향 축(R2)을 중심으로 회전된다.

즉, 패턴플레이트(310)의 개구(121) 중심축(R1)에 대한 회전에 따라 반사경(400)과의 상대적인 거리가 변화되고, 동시에 패턴플레이트(310)가 길이방향 축(R2)을 중심으로 회전되어 반사경(400)에 대한 각도가 변경되는 바, 캘리브레이션시 패턴플레이트(310)의 이미지를 다양한 각도 및 깊이에서 획득할 수 있고, 이에 캘리브레이션의 정확도가 향상될 수 있다.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1 구강 스캐너 본체
1000 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치
100 케이싱
110 삽입부
120 몸체
121 개구
122 볼홈
123 돌출슬롯
130 바닥부
200 회전부
210 링체
211 함몰부
220 볼
300 패턴플레이트부
310 패턴플레이트
320 회동부
321 경사면
322 회전샤프트
323 제 1 슬립방지홈
324 제 1 자성부재
330 고정부
331 관통구
332 결합돌기
333 가이드돌기
334 제 2 자성부재
340 토크발생부
341 샤프트공
342 걸림돌기
343 제 2 슬립방지홈
350 슬립방지부
351 슬립방지돌기
400 반사경
500 가이드부
510 핸들부
520 암
521 가이드홈
C 광축, 케이싱의 중심축
R1 개구의 중심축, 회전부의 중심축
R2 패턴플레이트부 길이방향축

Claims

개방된 상부에 구강 스캐너 본체가 결합되는 케이싱;
상기 케이싱에 대하여 회전가능하도록 마련되는 회전부;
상기 구강 스캐너 본체 광학장치의 광축상에 배치되는 반사경; 및
상기 회전부에 연결되며, 상기 반사경을 통해 상기 구강 스캐너의 광학장치와 대면하는 패턴플레이트부; 를 포함하고,
상기 회전부의 회전축은 상기 광축과 상이하여, 상기 회전부의 회전에 연동하여 상기 반사경과 상기 패턴플레이트부의 이격거리는 변화되고,
상기 케이싱은,
상기 구강 스캐너 본체가 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부와 결합되며 상측에 원 형상의 개구가 형성되는 중공의 몸체를 포함하고,
상기 개구의 중심축은 상기 광축으로부터 소정거리 이격되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 회전부는,
상기 개구에 안착지지되는 링체; 및
상기 링체가 상기 몸체에 대해 자유롭게 회전되도록, 상기 링체와 상기 몸체 사이에 마련되는 볼; 을 포함하는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 몸체의 상기 개구 둘레에는 상기 볼이 지지되는 복수개의 홈이 마련되고,
상기 링체 저면에는 상기 볼을 감싸도록 형성되는 함몰부가 그 둘레를 따라 연장되도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 5 항에 있어서,
상기 홈은 인접한 홈과 등간격을 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 패턴플레이트부는, 상기 회전부의 회전에 연동하여 그 길이방향 축을 기준으로 회전되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 패턴플레이트부의 길이방향 축은 상기 광축에 수직한 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 8 항에 있어서,
상기 패턴플레이트부는,
일측이 상기 회전부에 고정되는 고정부;
상기 고정부에 대해 회전가능하도록 배치되며 단부에 패턴플레이트가 구비되는 회동부; 및
상기 회동부와 일체적으로 결합되며, 상기 회전부의 회전에 연동하여 토크를 발생시켜 회동블록을 회동시키는 토크발생부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 9 항에 있어서,
상기 토크발생부는, 상기 몸체의 내주면측을 향해 돌출되는 걸림돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 몸체는, 그 내주면에서 상기 개구의 중심 방향으로 연장되는 복수개의 돌출슬롯을 포함하는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 회전부의 회전에 따라, 상기 걸림돌기는 상기 돌출슬롯에 걸리게 되고,
상기 걸림돌기는 상기 돌출슬롯을 통과할 때까지 회전되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 12 항에 있어서,
상기 걸림돌기는 상기 토크발생부의 상하좌우 각각에 형성되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 토크발생부는 상기 돌출슬롯을 통과할 때마다, 90도씩 회전되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 14 항에 있어서,
상기 회동부에는 제 1 자성부재가 배치되고,
상기 고정부의 상기 제 1 자성부재에 대응되는 위치에는 제 2 자성부재가 배치되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 15 항에 있어서,
상기 제 1 자성부재는 상기 회동부 둘레의 상하좌우 방향에 배치되며,
상기 제 2 자성부재는 상기 고정부의 상하 방향에 배치되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 광축을 기준으로 회전되며, 상기 케이싱의 반경방향으로 연장되는 암을 포함하는 가이드부; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.
제 17 항에 있어서,
상기 암에는 반경방향으로 연장되는 가이드홈; 이 형성되고,
상기 패턴플레이트부는 상기 가이드홈의 좌우를 왕복이동가능하도록 상기 가이드홈에 지지되어, 상기 가이드부의 회전시 상기 회전부 및 상기 패턴플레이트부가 회전되는 것을 특징으로 하는, 구강 스캐너용 캘리브레이션 장치.