KR102607610B1 - 3d 스캐너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스캐너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 그립형 3D 스캐너에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 구체적으로는 피검자의 치아를 포함하여 구강 내부를 스캐닝할 수 있는 스캐너에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 스캔 대상물로 구조광을 조사하는 프로젝터 유닛; 스캔 대상물로 조명광을 조사하고, 상기 프로젝터 유닛과는 개별적으로 구비되는 조명광 유닛; 상기 구조광과 조명광이 조사된 스캔 대상물에 대한 이미지를 생성하는 카메라 유닛; 그리고 상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 모듈 브라켓을 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

Description

3D 스캐너{3D scanner}

본 발명은 스캐너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 그립형 3D 스캐너에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 구체적으로는 피검자의 치아를 포함하여 구강 내부를 스캐닝할 수 있는 스캐너에 관한 것이다.

3D 스캐너는 대상물을 3D 형태로 스캔하는 장치이며, 소형 3D 스캐너로서 구강 스캐너가 제공되고 있다. 구강 스캐너(intra oral scanner)는 일련의 2D 이미지를 생성하여 궁극적으로는 피검자의 구강 내부를 3차원으로 스캐닝하기 위한 스캐너라 할 수 있다. 구강 스캐너는 특히 치아와 잇몸 등 구강 내부 구조물의 형상과 구조를 3차원적으로 모델링하기 위한 장치라 할 수 있다. 구강 스캐너는 그립형(grip-type) 3D 스캐너의 일종이며, 사용자가 손으로 스캐너를 잡고 사용하는 스캐너(handheld scanner)로서 대상물인 구강을 스캔하게 된다.

3차원 모델링을 위하여 구강 스캐너를 통해 광학 이미지를 획득해야 하며, 패턴광(patterned light) 내지는 구조광(structural light)을 치아 등의 표면에 조사하여 그 이미지를 광학 카메라로 촬영하여 광학 이미지를 획득하게 된다.

광학 이미지는 피씨(PC)로 전달되어 피씨에서 3D 모델링이 수행된다. 피씨는 패드(pad) 형태로 구비될 수 있으며 터치 디스플레이를 포함할 수 있다. 즉, 3D 모델링이 디스플레이될 수 있다. 따라서, 대상물을 직접 스캔하는 스캐너와 스캔 데이터를 수신받고 데이터 처리를 통해서 3D 모델링을 수행하는 피씨를 포함하여 이를 스캔 시스템이라 할 수 있다. 물론, 스캔 시스템 전체를 스캐너라 할 수도 있다.

구강 스캐너에서 패턴광 내지는 구조광을 조사하기 위하여 프로젝터가 사용된다. 일례로 디엘피(DLP, digital light processing, 디지털 광학 기술) 방식의 프로젝터가 사용될 수 있다. 디엘피는 DMD(digital micromirror device)을 채용하며, DMD 칩은 표면에 극소의 거울을 무수히 배치한 칩이다. DMD 칩에서는 거울 하나가 하나의 화소에 대응되므로, 디엘피 방식은 종래의 브라운관 방식, 액정 방식 그리고 플라스마 방식과는 완전히 다르다고 할 수 있다.

구강 스캐너는 사용자가 본체를 잡고 본체에서 연장되어 구비되는 프로브팁을 피검자의 구강 내로 삽입하여 구강을 스캔하는 장치라 할 수 있다. 따라서, 사용이 간편하도록 하기 위하여 점차 저중량 및 소형으로 제작되고 있다.

그러나, 소형의 구강 스캐너라 하더라도 내부에는 매우 다양한 전장 부품들이 구비되어야 한다. 특히, 프로젝터 유닛과 카메라 유닛 등이 구비됨으로써, 소형의 구강 스캐너에 전장 부품들을 최적으로 배치하는 것이 용이하지 않다.

특히, 구강 스캐너의 전장 부품들에서 발생되는 열을 효과적으로 방열시키기가 용이하지 않다.

일례로, 카메라 유닛을 제어하는 카메라 유닛 프로세서는 다른 전장 부품들에 비해 효과적인 방열이 필요한데, 별도로 히트 싱크 등을 설치하는 경우, 필요 이상으로 구강 스캐너 전체의 무게가 증가할 수밖에 없다. 카메라 유닛 프로세서뿐만 아니라 프로젝터 유닛 프로세서와 전원이나 통신과 같은 기본적인 구강 스캐너의 작동을 제어하는 메인 프로세서를 위한 효과적인 방열 필요성이 제기된다. 물론, 다른 복수 개의 전장 부품들 전체를 효과적으로 방열할 필요성도 제기된다.

종래의 구강 스캐너는 와이어를 통해서 외부로부터 전원을 인가받는 유선 방식의 구강 스캐너라 할 수 있다. 이러한 유선 방식의 구강 스캐너는 데이터 통신 또한 유선으로 수행되는 것이 일반적이다. 즉, 광학 이미지들에 대한 데이터를 피씨로 송신하는 경우, 무선이 아닌 유선으로 수행되는 것이 일반적이다.

따라서, 유선 구강 스캐너는 유선으로 인해 사용이 불편한 문제가 발생되며, 데이터 송신 및 수신을 위해 번거로운 작업이 요구될 수밖에 없었다.

이러한 이유로, 유선 구강 스캐너가 아닌 무선 구강 스캐너의 필요성이 대두되고 있으나, 전술한 바와 같이 소형 및 경량 구강 스캐너를 구현하기 위하여 무선 구강 스캐너가 제공되는데 많은 어려움이 있다. 일례로, 충전을 위한 배터리가 부가됨으로써 배터리 장착 공간이 필요하게 되어, 특히 소형 무선 구강 스캐너를 구현하기가 어렵다. 물론, 배터리가 부가되는 경우 배터리 무게로 인해 경량 무선 구강 스캐너를 구현하기도 어렵다고 할 수 있다.

그러나, 이러한 어려움에도 불구하고 경량 및 소형 무선 구강 스캐너가 제공될 필요성은 아무리 강조해도 지나치지 않을 것이다.

한편, 프로젝터 유닛에서 광을 조사하는 각도와 카메라 유닛에서 광을 수광하는 각도 사이의 각도(이하 "삼각측량각도"이라 한다)는 최적으로 기설정되고 세팅되어야 한다. 이는 헤이즈(haze) 현상 등을 최소화하여 선명한 광학 이미지를 획득함으로써 정확한 3차원 모델링을 구현하기 위함이다.

상기 삼각측량각도는 매우 정밀하게 설정되어야 하며, 구강 스캐너의 제조 및 사용 과정에서도 정밀한 삼각측량각도가 고정 및 유지될 필요가 있다. 그러나, 실제 구강 스캐너의 제조 과정에서 삼각측량각도에 오차가 발생되어 정확한 3차원 모델링 구현이 용이하지 않다. 아울러, 카메라 유닛과 프로젝터 유닛이 서로 분리되어 구비되는 경우, 오차가 발생된 삼각측량각도를 보정하는 것이 여의치 않다고 할 수 있다.

그러므로, 제조 과정에서 정밀한 삼각측량각도가 고정 및 유지될 수 있고, 필요한 경우 삼각측량각도를 용이하게 보정할 수 있는 구강 스캐너가 제공될 필요가 있다.

구강 내부를 스캔하기 위해서 프로젝터 유닛은 구조광을 조사하게 된다. 그리고, 컬러 이미지를 획득하기 위하여 조명광을 사용한다. 일반적으로 프로젝터 유닛은 RGB 즉 레드광, 그린광 그리고 블루광을 사용하며, 특히 조명광을 위해서 RGB 각각에 해당하는 LED를 발광시키게 된다. 따라서, 프로젝터 유닛의 구조가 복잡하면 크기 또한 커지게 된다. 즉, RGB 각각을 조사하기 위한 미러들이 프로젝터 유닛 내부에 구성되어야 하기 때문이다.

이러한 이유로 컴팩트하고 제어가 용이한 구강 스캐너가 제공될 필요가 있다.

본 발명은 기본적으로 종래 스캐너의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예를 통해서 조립이 용이하고 소형화 및 경량화를 구현할 수 있는 스캐너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통해서 효과적인 방열을 구현할 수 있는 스캐너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통해서 삼각측량각도를 용이하게 조정할 수 있는 스캐너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통해서 무선으로 사용이 편리한 스캐너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통해서 구조광을 조사하는 블루 LED와 조명광을 조사하는 백색 LED를 개별적으로 장착하여 보다 컴팩트하고 제작 및 제어가 용이한 스캐너를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스캔 대상물로 구조광을 조사하는 프로젝터 유닛; 스캔 대상물로 조명광을 조사하고, 상기 프로젝터 유닛과는 개별적으로 구비되는 조명광 유닛; 상기 구조광과 조명광이 조사된 스캔 대상물에 대한 이미지를 생성하는 카메라 유닛; 그리고 상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 모듈 브라켓을 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

상기 프로젝터 유닛은 외형을 형성하고 내부에 블루 구조광을 조사하기 위한 단일 블루 LED를 수용하는 프로젝터 하우징을 포함하고, 상기 카메라 유닛은 외형을 형성하는 카메라 하우징을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 조명광을 조사하는 LED를 포함하는 조명광 유닛은 상기 프로젝터 하우징의 외부에 구비되어 프로젝터 유닛과는 별도로 제작 및 장착될 수 있다. 구조광 조사를 위한 제어와 조명광 조사를 위한 제어 또한 개별적으로 구분될 수 있다.

상기 모듈 브라켓에는 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면에 형성될 수 있다. 모듈 브라켓의 일측에서 프로젝터 하우징이 장착되고, 모듈 브라켓의 타측에서 프로젝터 하우징이 장착될 수 있다. 즉, 모듈 브라켓 사이에서 상기 프로젝터 하우징과 카메라 하우징은 서로 마주보도록 위치될 수 있다.

상기 모듈 브라켓에는 상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면이 형성될 수 있다.

상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면은, 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면 사이에 형성될 수 있다. 따라서, 하나의 모듈 브라켓을 통해서 카메라 유닛, 프로젝터 유닛 그리고 조명광 유닛이 서로 결합되어 하나의 카메라/프로젝터 모듈을 형성할 수 있다.

상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면은, 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면 보다 전방에 위치됨이 바람직하다.

따라서, 모듈 브라켓을 통해서, 단일 카메라 유닛과 단일 프로젝터 유닛이 서로 마주보도록 위치시키고 카메라 유닛과 프로젝터 유닛 사이에 조명광 유닛을 장착시킬 수 있다.

상기 조명광 유닛은 백색 조명광을 조사하기 위한 백색 LED를 포함할 수 있다. 즉, 단일 백색 LED를 통해서 용이하게 조명광을 조사할 수 있다. 이는 조명광 조사를 위한 조명광 유닛을 더욱 용이하게 제작할 수 있음을 의미한다.

상기 조명광은 구조광 조사와 구조광 조사 사이에서 조사되는 것이 바람직하다. 따라서, 주조광 조사와 조명과 조사의 제어는 서로 다른 피씨비를 통해서 제어될 수 있다.

상기 백색 LED는 단일 LED이며, 상기 백색 LED는 상기 프로젝터 하우징과 카메라 하우징 사이에 구비됨이 바람직하다.

상기 조명광 유닛은 적외선 방출기와 상기 백색 LED 및 상기 적외선 방출기의 작동을 제어하는 조명광 피씨비를 포함하고, 상기 조명광 피씨비는 상기 블루 LED의 작동을 제어하는 프로젝터 피씨비와 개별적으로 구비됨이 바람직하다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 카메라/프로젝터 모듈을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하는 본체; 그리고 상기 본체의 전방에 구비되어 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하는 프로브팁을 포함하고, 상기 카메라/프로젝터 모듈은, 스캔 대상물로 구조광을 조사하는 프로젝터 유닛; 스캔 대상물로 조명광을 조사하고, 상기 프로젝터 유닛과는 개별적으로 구비되는 조명광 유닛; 상기 구조광과 조명광이 조사된 스캔 대상물에 대한 이미지를 생성하는 카메라 유닛; 그리고 상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 카메라/프로젝터 모듈을 형성하는 모듈 브라켓을 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

상기 스캔어셈블리는, 방열 공간을 형성하기 위해 내부가 빈 채널을 갖도록 상대적으로 배치된 카메라 피씨비, 프로젝터 피씨비 및 중간 피씨비를 포함하는 피씨비를 갖는 것이 바람직하다.

상기 카메라/프로젝터 모듈의 적어도 일부가 상기 피씨비의 채널 내부에 삽입된 상태에서 상기 피씨비와 결합되는 것이 바람직하다.

상기 프로젝터 유닛은 외형을 형성하고 내부에 블루 구조광을 조사하기 위한 단일 블루 LED를 수용하는 프로젝터 하우징을 포함하고, 상기 카메라 유닛은 외형을 형성하는 카메라 하우징을 포함함이 바람직하다.

상기 모듈 브라켓에는 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면에 형성됨이 바람직하다.

상기 모듈 브라켓에는 상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면이 형성됨이 바람직하다.

상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면은, 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면 사이에 형성됨이 바람직하다.

상기 조명광 유닛은 백색 조명광을 조사하기 위한 단일 백색 LED를 포함하며, 상기 조명광은 구조광 조사와 구조광 조사 사이에서 조사됨이 바람직하다.

상기 조명광 유닛은, 상기 프로젝터 하우징과 상기 카메라 하우징과 별도로 구비되며, 상기 프로젝터 하우징과 상기 카메라 하우징의 외부에 구비됨이 바람직하다.

상기 조명광 유닛은, 상기 백색 LED의 작동을 제어하는 조명광 피씨비를 포함하며, 상기 조명광 피씨비는 상기 블루 LED의 작동을 제어하는 프로젝터 피씨비와 개별적으로 구비됨이 바람직하다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 스캔 대상물로 광을 조사하는 프로젝터 유닛; 상기 광이 조사된 스캔 대상물에 대한 이미지를 생성하는 카메라 유닛; 상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 모듈 브라켓; 그리고 상기 모듈 브라켓을 매개로 형성되며 상기 프로젝터 유닛에서 광을 조사하는 각과 상기 카메라 유닛에서 광을 수광하는 각 사이의 각도인 삼각측량각도를 조절하도록, 상기 모듈 브라켓에 구비되는 삼각측량각도 조절기를 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

상기 삼각측량각도 조절기는, 상기 프로젝터 유닛 또는 카메라 유닛 중 적어도 어느 하나와 상기 모듈 브라켓 사이의 결합 각도를 조절하도록 구비될 수 있다.

상기 삼각측량각도 조절기는, 특정 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 제1조절기와 상기 특정 평면과 수직 교차되는 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 제2조절기를 포함함이 바람직하다.

상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛 중 어느 하나는 상기 모듈 브라켓과의 결합 각도가 고정되며, 상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛 중 다른 하나는 상기 삼각측량각도 조절기에 의해서 상기 모듈 브라켓과의 결합 각도가 조절될 수 있다.

상기 프로젝터 유닛은, 프로젝터 하우징과 상기 프로젝터 하우징에 결합되는 프로젝터 배럴을 포함하고, 상기 카메라 유닛은, 카메라 하우징과 상기 카메라 하우징에 결합되는 카메라 배럴을 포함할 수 있다. 여기서, 카메라 배럴과 프로젝터 배럴은 각각 1개씩 구비됨이 바람직하다. 즉, 하나의 카메라 유닛과 하나의 프로젝터 유닛이 구비됨이 바람직하다. 커넥터 하우징의 일측에 1개의 카메라 배럴 그리고 타측에 1개의 카메라 배럴이 구비될 수 있다. 따라서, 커넥터 하우징, 카메라 유닛 그리고 프로젝터 유닛 사이의 결합이 매우 용이할 수 있다. 즉, 카메라/프로젝터 모듈이 매우 간단하고 용이하게 제작 및 장착될 수 있다.

상기 카메라 배럴과 프로젝터 배럴은 커넥터 하우징 내부에 위치된다. 즉, 커넥터 하우징의 일측으로 카메라 배럴과 프로젝터 배럴이 삽입되어 위치된다. 그리고, 커넥터 하우징의 타측은 광이 투과되도록 개구되어 있다. 커넥터 하우징의 타측에는 광필터가 구비될 수 있다.

커넥터 하우징은, 배럴들을 수용하여 배럴들을 보호하고 프로프팁으로 광이 안정적으로 조사되도록 안내하고 아울러 프로브팁으로부터 광이 안정적으로 입사되도록 안내하도록 구비될 수 있다.

상기 프로젝터 하우징은 상기 모듈 브라켓의 일측에 결합되고, 상기 카메라 하우징은 상기 모듈 브라켓의 타측에 결합됨이 바람직하다. 그리고 이들 사이의 결합은 면접 결합임이 바람직하다.

상기 모듈 브라켓에는, 일측에 상기 프로젝터 하우징이 안착되는 프로젝터 안착면이 형성되고, 타측에 상기 카메라 하우징이 안착되는 카메라 안착면이 형성될 수 있다. 상기 모듈 브라켓은 육면체 형상을 가질 수 있으며, 서로 대향되는 면에 각각 프로젝터 하우징과 카메라 하우징이 안착될 수 있다.

상기 브라켓 모듈 또는 상기 프로젝터 하우징에는 결합 위치를 결정하기 위한 위치결정턱이 구비될 수 있다. 상기 브라켓 모듈 또는 상기 카메라 하우징에는 결합 위치를 결정하기 위한 위치결정턱이 구비될 수 있다.

상기 카메라 안착면의 중앙에는 개구부가 형성되고, 상기 개구부로 삽입된 미세 볼트가 상기 프로젝터 안착면과 상기 프로젝터 하우징을 순차적으로 삽입되어 상기 브라켓 모듈과 상기 프로젝터 하우징이 결합될 수 있다. 따라서, 모듈 브라켓에 프로젝터 하우징이 먼저 결합된 후 모듈 브라켓에 카메라 하우징이 결합될 수 있다.

상기 미세 볼트는 동일면에서 3개 이상 구비될 수 있으며, 4 개인 것이 더욱 바람직하다.

상기 브라켓 모듈은 상기 카메라 안착면 일측에서 수평 연장되는 제1결합부와 상기 카메라 안착면 타측에서 수직 연장되는 제2결합부를 포함함이 바람직하다. 제1결합부와 제2결합부를 통해서 브라켓 모듈과 카메라 하우징은 또 다른 결합면을 갖게 된다.

상기 제1결합부와 제2결합부에는 각각 2 개의 미세 볼트가 삽입되어 상기 브라켓 모듈과 상기 카메라 하우징이 결합될 수 있다.

상기 제1조절기는 상기 제1결합부의 미세 볼트들의 상대적인 조임 편차를 통해 상기 특정 평면에 대한 삼각측량각도를 조절하도록 구비되고, 상기 제2조절기는 상기 제2결합부의 미세 볼트들의 상대적인 조임 편차를 통해 상기 특정 평면과 수직 교차되는 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 것이 바람직하다.

상기 일체형 모듈을 포함하는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하는 본체를 포함하고, 상기 스캔어셈블리는, 카메라 피씨비와 상기 카메라 피씨비와 소정 간격을 갖고 마주보도록 구비되는 프로젝터 피씨비를 포함할 수 있다.

상기 카메라 하우징은 상기 모듈 브라켓의 상부에 위치하고 상기 프로젝터 하우징은 상기 모듈 브라켓의 하부에 위치하며, 상기 프로젝터 하우징의 양측은 각각 상기 카메라 피씨비 및 프로젝터 피씨비에 장착되는 것이 바람직하다.

따라서, 프로젝터 유닛과 프로젝터 피씨비의 결합 위치 및 각도는 항상 고정될 수 있다. 그리고 프로젝터 유닛과 모듈 브라켓의 결합 위치 및 각도는 항상 고정될 수 있다. 반면에 삼각측량각도 조절기로 인해 모듈 브라켓과 카메라 유닛의 결합 각도는 조절 가능하게 된다. 왜냐하면 카메라 유닛은 별도로 카메라 피씨비에 결합되지 않기 때문이다. 그러므로, 용이하게 삼각측량각도를 조정하는 것이 가능하게 된다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 카메라 유닛 및 프로젝터(digital light processing) 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하는 본체; 그리고 상기 본체의 전방에 구비되어 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하는 프로브팁을 포함하고, 상기 스캔어셈블리는, 상기 프로젝터 유닛의 일측과 결합하는 카메라 피씨비; 상기 카메라 피씨비와 소정 간격을 갖고 마주보도록 구비되며, 상기 프로젝터 유닛의 타측과 결합하는 프로젝터 피씨비; 상기 카메라 유닛과 프로젝터 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 모듈 브라켓; 그리고 상기 모듈 브라켓을 매개로 형성되며 상기 프로젝터 유닛에서 광을 조사하는 각과 상기 카메라 유닛에서 광을 수광하는 각 사이의 각도인 삼각측량각도를 조절하도록, 상기 모듈 브라켓에 구비되는 삼각측량각도 조절기를 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

상기 스캔어셈블리가 일체로 상기 하우징에 삽입 고정되는 것이 바람직하다.

상기 카메라 피씨비 그리고 상기 프로젝터 피씨비는, 상기 스캔어셈블리가 상기 본체의 길이 방향으로 내부에 빈 공간이 형성된 채널을 갖도록, 상대적으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 채널의 측방향으로 상기 채널 내외로 공기를 유동시키도록 상기 카메라 피씨비 또는 상기 프로젝터 피씨비에 구비되는 팬을 포함하고, 상기 하우징에는 상기 채널의 후방에서 상기 채널 내외로 공기가 유동되도록 구비되는 후방 연통구와 상기 채널의 전방 상측에서 상기 채널 내외로 공기가 유동되도록 구비되는 상부 연통구가 형성될 수 있다.

상기 삼각측량각도 조절기는, 특정 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 제1조절기와 상기 특정 평면과 수직 교차되는 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 제2조절기를 포함할 수 있다.

상기 모듈 브라켓과 카메라 하우징 사이에서 4 개의 결합점을 형성하고 결합 각도를 조절하기 위하여, 상기 제1조절기와 제2조절기는 각각 2 개의 미세 볼트를 포함할 수 있다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하는 본체; 그리고 상기 본체의 전방에 구비되어 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하는 프로브팁을 포함하고, 스캔어셈블리는 상기 본체의 길이 방향으로 구비되는 피씨비를 포함할 수 있다. 상기 피씨비에는 각종 전장 구성들이 실장되고 상기 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛과 연결될 수 있다.

상기 피씨비는 내부에 공기의 유동 공간을 형성하는 채널을 갖는 것이 바람직하다. 상기 채널이 형성하는 공간 중 일부분은 배터리로 채워질 수 있다.

상기 스캔어셈블리는, 카메라 피씨비, 상기 카메라 피씨비와 소정 간격을 갖고 마주보도록 구비되는 프로젝터 피씨비; 그리고 중간 피씨비를 포함할 수 있다. 상기 중간 피씨비는, 상기 카메라 피씨비의 상부와 프로젝터 피씨비의 상부에서, 상기 카메라 피씨비와 프로젝터 피씨비 사이에 고정되도록 될 수 있다. 이러한 피씨비들을 서브 피씨비라 할 수 있으며, 서브 피씨비들의 배치 및 결합 관계를 통해서 채널을 갖는 피씨비가 구비될 수 있다. 이러한 채널은 단면이 사각형이며 3면은 서브 피씨비들로 형성되고 한면은 개구될 수 있다.

상기 카메라 유닛과 프로젝터 유닛은 상기 카메라 피씨비와 프로젝터 피씨비 사이에서 각각 상기 카메라 피씨비 및 프로젝터 피씨비와 연결되도록 구비될 수 있다.

상기 카메라 유닛과 프로젝터 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 모듈 브라켓을 포함할 수 있다. 이러한 모듈 브라켓을 통해서 단일 카메라/프로젝터 모듈이 형성될 수 있다. 상기 카메라 유닛은 상기 모듈 브라켓의 상부에 위치하고, 상기 프로젝터 유닛은 상기 모듈 브라켓의 하부에 위치할 수 있다.

여기서, 편의상 본체를 기준으로 버튼과 같은 조작부가 구비되는 부분을 상부 그리고 그 반대 부분을 하부라 할 수 있다.

상기 프로젝터 유닛의 양측은 각각 상기 카메라 피씨비 및 프로젝터 피씨비에 장착되는 것이 바람직하다. 즉, 프로젝터 유닛은 카메라 피씨비와 프로젝터 피씨비 사이에 삽입된 형태로 결합됨이 바람직하다. 따라서, 피씨비의 전방은 별도의 피씨비로 막혀있지 않고 카메라/프로젝터 모듈에 의해서 일부분이 막혀있게 된다. 그리고 개방된 일부분을 통해서는 공기가 유동될 수 있다. 이를 통해서 강제 유동하는 공기에 의해서 카메라/프로젝터 모듈의 방열이 수행될 수 있다.

상기 스캔어셈블리가 일체로 상기 하우징에 삽입 고정되는 것이 바람직하다. 즉, 미리 조립된 상태로 스캔어셈블리가 하우징에 장착됨으로써 본체의 조립이 매우 용이할 수 있다.

구체적으로, 상기 카메라 피씨비, 상기 프로젝터 피씨비 그리고 상기 중간 피씨비는, 상기 스캔어셈블리가 상기 본체의 길이 방향으로 내부에 빈 공간이 형성된 채널을 갖도록, 상대적으로 배치되는 것이 바람직하다.

상기 채널의 측방향으로 상기 채널 내외로 공기를 유동시키도록, 상기 카메라 피씨비 또는 상기 프로젝터 피씨비에 팬이 구비됨이 바람직하다.

상기 하우징에는 상기 채널의 후방에서 상기 채널 내외로 공기가 유동되도록 구비되는 후방 연통구와 상기 채널의 전방 상측에서 상기 채널 내외로 공기가 유동되도록 구비되는 상부 연통구가 형성될 수 있다. 또한, 상기 하우징에는 상기 팬과 대향되는 위치에 측방 연통구가 형성될 수 있다.

상기 팬이 공기를 흡입하는 경우, 외부 공기는 상부 연통구와 팬을 지나 채널 내부로 유입된다. 유입된 공기는 채널 전방과 후방으로 유동된 후 각각 후방 연통구와 상부 연통구를 통해 하우징 외부로 배기된다.

따라서, 공기의 유동 경로에 구비되는 구성들을 용이하게 냉각시킬 수 있다.

상기 중간 피씨비는 전원 공급을 제어하는 전원 피씨비를 포함하고, 상기 전원 피씨비와 마주보는 상기 본체의 상면에 조작 버튼이 위치될 수 있다. 상기 조작 버튼은 조이 스틱 형태로 구비될 수 있다. 그리고 조작 버튼은 전원 피씨비에 장착되며, 일부는 하우징을 관통하여 하우징 외부에서 조작 버튼을 조작할 수 있도록 함이 바람직하다.

상기 중간 피씨비의 양쪽에서 상기 카메라 피씨비와 상기 프로젝터 피씨비가 상기 중간 피씨비에 수직으로 구비되며, 상기 중간 피씨비는 상기 카메라 피씨비의 상부 및 상기 프로젝터 피씨비의 상부 사이에 개재되는 것이 바람직하다.

상기 중간 피씨비에 구비되어 배터리의 전후를 지지하는 배터리 홀더를 포함하고,

상기 배터리 홀더는, 상기 중간 피씨비와 배터리 사이에서 이격 공간을 형성하도록 구비된다. 즉, 배터리 홀더는 채널 전후로 공기 유동 공간을 형성하도록, 상기 채널의 내부에서 상기 배터리를 상기 중간 피씨비의 하방으로 이격되도록 지지하는 것이 바람직하다. 따라서, 중간 피씨비와 배터리는 충분한 간격을 갖고 서로 이격된다.

상기 프로젝터 피씨비에는 팬이 장착되고, 상기 카메라 피씨비에는 상기 팬과 마주보도록 카메라 컨트롤러가 장착됨이 바람직하다. 즉, 팬에서 유입되는 공기는 직접 카메라 컨트롤러로 제공됨이 바람직하다. 따라서, 카메라 컨트롤러를 직접 공냉시키는 것이 가능하게 된다.

상기 팬을 통해 상기 카메라 피씨비를 향해 유입된 공기는, 상기 채널의 전방으로 유동되어 상기 카메라 유닛을 냉각시킨 후, 상기 본체의 상부로 배출될 수 있다.

상기 팬을 통해 상기 카메라 피씨비를 향해 유입된 공기는, 상기 채널의 후방으로 유동되어 상기 카메라 피씨비 또는 프로젝터 피씨비에 장착된 와이파이 모듈을 냉각시킨 후, 상기 본체의 후방으로 배출될 수 있다.

아울러, 채널 후방으로 유동되는 공기는 배터리 홀더를 관통하게 되며 따라서 배터리 홀더를 방열하게 된다.

상기 하우징은, 상기 본체의 전방에서 상기 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛과 결합된 커넥터 하우징을 포함할 수 있다. 상기 커넥터 하우징은 프로브팁과 결합되며, 결합 후 상기 프로브팁은 상기 커넥터 하우징을 수용하게 된다. 여기서, 스캔어셈블리는 상기 커넥터 하우징을 포함할 수 있다.

상기 하우징은, 상기 본체의 후방에서 상기 카메라 피씨비 및 프로젝터 피씨비와 결합된 후방 하우징을 포함할 수 있다.

상기 하우징은, 전방 개구부, 상부 개구부 그리고 후방 개구부를 갖는 메인 하우징을 포함하고, 상기 스캔어셈블리는, 상기 커넥터 하우징과 결합된 후 상기 메인 하우징에 삽입 결합되도록 구비될 수 있다.

상기 스캔어셈블리는, 상기 후방 하우징과 결합된 후 상기 메인 하우징과 결합되도록 구비될 수 있다.

상기 하우징은, 전방 개구부, 상부 개구부 그리고 후방 개구부를 갖는 메인 하우징과 상기 메인 하우징과 결합되어 상기 상부 개구부를 폐쇄하는 커버 하우징을 포함할 수 있다. 상기 스캔어셈블리는, 상기 상부 개구부를 통해 상기 메인 하우징 내부로 삽입된 후, 상기 커넥터 하우징이 상기 전방 개구부를 폐쇄하도록 후방에서 전방으로 이동되어, 상기 메인 하우징에 결합될 수 있다.

상기 하우징은, 상기 본체의 후방에서 상기 카메라 피씨비 및 프로젝터 피씨비와 결합된 후방 하우징을 포함하며, 상기 커넥터 하우징이 상기 메인 하우징의 전방 개구부를 폐쇄함에 따라, 상기 후방 하우징이 상기 메인 하우징의 후방 개구부를 폐쇄할 수 있다.

상기 후방 하우징은, 상기 메인 하우징 및 커버 하우징에 적어도 일부분이 후방에서 전방으로 삽입되어 고정될 수 있다.

상기 하우징의 일측 또는 양측에는, 외부와 상기 본체 내부 사이에 공기가 유동되기 위한 측방 연통부가 형성될 수 있다.

상기 하우징의 전방 상부에는, 외부와 상기 본체 내부 사이에 공기가 유동되기 위한 상부 연통부가 형성될 수 있다.

상기 하우징은, 배터리 삽입구, 상기 배터리 삽입구를 선택적으로 폐쇄하는 패터리 커버가 장착되는 배터리 커버 장착부, 충전기의 젠더가 삽입되기 위한 젠더 삽입구가 형성된 후방 하우징을 포함할 수 있다.

상기 후방 하우징에는, 외부와 상기 본체 내부 사이에 공기가 유동되기 위한 후방 연통부가 형성될 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통해서 조립이 용이하고 소형화 및 경량화를 구현할 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통해서 효과적인 방열을 구현할 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통해서 삼각측량각도를 용이하게 조정할 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통해서 무선으로 사용이 편리한 스캐너를 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통해서 구조광을 조사하는 블루 LED와 조명광을 조사하는 백색 LED를 개별적으로 장착하여 보다 컴팩트하고 제작 및 제어가 용이한 스캐너를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너의 결합 사시도;
도 2는 도 1에 도시된 스캐너의 분리 사시도;
도 3은 분 발명의 일실시예에 따른 스캐너의 부분 단면도;
도 4 및 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 본체의 분해 사시도;
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 본체에서 후방 하우징과 프로젝터 피씨비를 제거한 사시도,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 카메라/프로젝터 모듈의 사시도;
도 8은 도 7에 도시된 카메라/프로젝터 모듈의 분해 사시도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)에 대해서 상세히 설명한다.

본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)는 본체(10)와 프로브팁(15)을 포함하여 이루어질 수 있다. 편의상 스캐너(1)는 구강을 스캔하기 위한 구강 스캐너(1)를 전제로 설명한다. 따라서, 본 실시예에서의 스캐너는 구강 스캐너에 한정되지 않는다.

상기 본체(10)는 사용자가 손으로 잡고 조작할 수 있도록 구비되며, 내부에는 각종 전장 구성들이 구비된다. 상기 프로브팁(15)은 피검자의 구강으로 삽입되는 구성으로 상기 본체(10)의 전단에 착탈 가능하게 구비된다.

구강 스캐너는, 구조광 내지 패턴광을 피검물(일례로, 피검자 구강 내의 치아나 잇몸)에 조사하기 위해 구비되는 디엘피(digital light processing) 유닛 내지 프로젝터 유닛을 포함한다. 그리고, 피검물로부터 입사된 광으로부터 화상을 생성하는 카메라 유닛을 포함할 수 있다. 이러한 프로젝터 유닛과 카메라 유닛은 전원을 공급받아 작동하는 전장 구성들의 일례라 할 수 있다. 프로젝터 유닛과 카메라 유닛을 포함하는 스캔어셈블리에 대한 상세한 사항은 후술한다.

상기 프로젝터 유닛과 카메라 유닛을 포함하는 전장 구성들은 상기 본체(10)에 구비될 수 있다. 더욱 구체적으로는 본체(10)의 내부에 구비될 수 있다. 그러므로, 본체(10) 외부로부터 전원이 공급(유선 형태의 구강 스캐너)되거나 본체 내부에 전원이 공급되는 배터리가 내장(무선 형태의 구강 스캐너)될 수 있다.

유선 형태의 구강 스캐너는 본체(10)에 와이어가 연결되며 와이어는 외부 전원과 연결될 수 있다. 따라서, 구강 스캐너를 사용하는 경우 와이어가 항상 외부 전원과 연결되어 있어야 하므로 사용 범위 및 취급에 일정한 제약이 따를 수밖에 없다.

본 실시예에 따른 구강 스캐너 또한 유선 형태의 구강 스캐너일 수 있지만, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 무선 형태의 구강 스캐너인 것이 바람직하다. 이를 위해서, 본 실시예에 따른 구강 스캐너(1)는 본체(10), 프로브팁(15) 그리고 충전대(2)를 포함하여 이루어질 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 충전대는 테이블 등과 같은 대상물에 지지되는 형태로 형성될 수 있으며, 외부 전원과 와이어(2d)를 통해 연결될 수 있다. 유선 스캐너의 경우 상기 와이어(2d)는 본체(10)와 직접 연결된다고 할 수 있다.

충전대(2)에는 구강 스캐너의 본체(10) 후단 중 일부분이 삽입될 수 있는 삽입 슬롯(2a)이 형성될 수 있다. 구강 스캐너의 본체(1)가 삽입 슬롯(2a)의 상부 및 전방을 통해서 상기 삽입 슬롯(2a)에 삽입되어 고정될 수 있다.

상기 삽입 슬롯(2a)의 후방에는 본체(10) 후단의 일부분을 감싸면서 지지하기 위한 후방 지지부(2f)가 형성될 수 있다. 상기 후방 지지부(2f)는 대략 5도 내지 15도 가량 후방으로 기울어지도록 형성될 수 있다. 따라서, 상기 삽입 슬롯(2a)과 후방 지지부(2f)에 본체(10)의 일부분이 지지됨으로써 본체(10)가 쓰러지지 않고 안정적으로 충전대(2)에 고정될 수 있다.

한편, 상기 충전대(2)에는 함몰부(2b)가 형성될 수 있다. 상기 함몰부(2b)는 상기 삽입 슬롯(2a)의 내부에 형성되며 하방으로 함몰된 형태로 형성될 수 있다. 상기 함몰부(2b)는 상기 후방 지지부(2f)의 전방에 형성될 수 있다. 상기 함몰부는 상기 본체(10)의 후면 전체가 아닌 후면 일부분만 삽입되도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 상기 본체(10)의 후면에는 돌출된 배터리 커버(60)가 구비된다. 상기 배터리 커버는 나사 결합을 통해서 본체(10)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다. 상기 배터리 커버(60)는 원형 단면을 갖고 본체(10)의 후면에서 후방으로 돌출되도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 구강 스캐너(1)가 세워진 위치에서 하방으로 돌출되도록 형성됨이 바람직하다. 그리고 원형 단면을 갖고 돌출된 배터리 커버(60)의 적어도 일부분이 상기 함몰부(2b)에 삽입될 수 있다. 따라서, 배터리 커버(60)의 착탈이 용이하면서도 배터리 커버(60)를 이용하여 본체(10)를 충전대(2)에 용이하게 고정시킬 수 있다. 특히, 상기 충전대(20)의 삽입 슬롯(2a), 후방 지지부(2f) 그리고 함몰부(2b)를 통해서 본체(10)가 정위치에서 충전대에 고정 및 지지될 수 있다.

상기 충전대(2)는 상기 본체(10) 내부에 구비되는 배터리를 충전시키기 위한 구성이다. 따라서, 상기 충전대(2)에는 젠더(2c)가 구비될 수 있다. 상기 젠더(2c)는 상부로 돌출되어 구비될 수 있다. 따라서, 상부에서 하부로 본체(10)가 충전대에 삽입되어 고정될 때, 젠더(2c)가 본체(10) 내부로 삽입되어 본체 내부에 구비되는 리셉터클에 삽입되어 충전이 수행될 수 있다.

상기 젠더(2c)는 상기 함몰부(2b)의 전방에 구비될 수 있다. 그리고, 상기 함몰부(2b)의 함몰 면적 및 함몰 깊이는 상기 젠더(2c)의 사이즈 및 돌출 높이 보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 본체를 충전대에서 고정 및 분리하는 경우, 대부분의 힘은 함몰부(2b)와 배터리 커버(60) 사이에서 발생되도록 할 수 있다. 아울러, 함몰부(2b)와 배터리 커버(60)가 서로 형합함에 따라 본체가 정위치에서 충전대에 고정되도록 할 수 있다. 즉, 별도로 젠더(2c)의 위치를 고려하여 본체를 충전대(2)에 고정시킬 필요없이, 본체(10)가 삽입 슬롯(2a)에서 하방으로 이동됨에 따라 자동적으로 젠더(2c)가 본체 내부에 구비되는 리셉터클에 삽입되도록 할 수 있다.

상기 본체(10)는 복수 개의 하우징(20, 30, 40, 50)을 포함할 수 있다. 상기 복수 개의 하우징은 서로 결합하여 내부에 복수 개의 전장 구성들을 수용하고 본체의 외형을 형성하게 된다.

구체적으로, 상기 본체(10)는 본체 하우징(20, 30)을 포함할 수 있다. 본체 하우징은 후술하는 후방 하우징(50)과 결합될 수 있다.

본체 하우징(20, 30)은 메인 하우징(30)과 커버 하우징(20)을 포함할 수 있다. 상기 메인 하우징(30)과 커버 하우징(20)은 본체(10)의 대부분을 형성하며 사용자가 손으로 본체(10)를 잡을 수 있는 부분을 형성하게 된다.

상기 본체(10)의 전방에는 프로브팁(15)과 결합하기 위한 커넥터 하우징(40)이 구비될 수 있다. 상기 프로브팁(15)은 상기 커넥터 하우징(40)을 수용하는 형태로 상기 커넥터 하우징(40)에 결합될 수 있다. 즉, 프로브팁(15)이 커넥터 하우징(40)과 결합됨으로써 본체(10)에 결합될 수 있다. 특히, 프로브팁(15)은 커넥터 하우징(40)을 수용하면서 본체 하우징(20, 30) 또는 메인 하우징(30)에 착탈 가능하게 형합 결합될 수 있다.

상기 본체(10)의 후방에는 후방 하우징(50)이 구비될 수 있다. 상기 후방 하우징(50)은 본체(10)의 후면을 막도록 구비되며, 상기 후방 하우징(50)에 젠더(2c)가 삽입되기 위한 구조와 배터리 커버(60)가 삽입되기 위한 구조가 형성될 수 있다. 또한, 상기 후방 하우징(50)에는 본체(10) 내부와 공기 연통을 위한 구조가 형성될 수 있다.

상기 본체(10)는 사용자가 손으로 잡고 구강 스캐너를 조작하기 위한 구성이다. 상기 구강 스캐너는 구강 스캔이 필요한 경우에만 전원이 인가되도록 할 필요가 있다. 이를 위해서 상기 본체(10) 특히 본체 하우징(20, 30)에는 사용자가 조작하기 위한 버튼(70)이 마련될 수 있다. 그리고, 버튼(70) 인근에 배터리 디스플레이(71)가 구비될 수 있다. 도 2에는 버튼(70)이 커버 하우징(20)에 구비된 일례가 도시되어 있다.

상기 버튼(70)과 배터리 디스플레이(71)는 본체(10) 내부에서 본체 외부로 노출되도록 구비될 수 있다. 즉, 커버 하우징(20)에 구비되는 개구부들을 통해서 외부로 노출될 수 있다.

일례로, 사용자가 버튼(70)을 짧은 시간 동안 누르면 배터리 디스플레이(71)에서는 배터리의 충전 잔량을 LED 눈금 개수 또는 LED 색을 통해서 사용자에게 알릴 수 있다. 일례로, LED 눈금 개수가 최대인 경우 충전이 최대로 된 것으로 나타낼 수 있으며, LED 색을 초록색으로 발광시켜 충전이 충분히 된 것으로 나타낼 수 있다. 반대로, LED 눈금 개수가 적거나 LED 색을 빨간색으로 발광시켜 충전이 필요함을 나타낼 수 있다.

일례로, 사용자가 버튼(70)을 상대적으로 긴 시간 동안 누르면 구강 스캐너가 피검체를 스캔할 수 있다. 이때, 후술하는 바와 같이 본체(10)가 진동함으로써 스캔 준비가 완료되었음을 사용자에게 알릴 수 있다.

사용자는 버튼(70)을 길게 누르고 진동이 발생된 후, 프로브팁을 피검자의 구강 내부로 삽입하여 구강 내부를 스캔할 수 있다. 스캔이 종료되면 다시 버튼(70)을 누름으로써 스캔을 종료시킬 수 있다.

도 3을 통해서 본체(10)와 프로브팁(15)의 결합 관계 및 삼각측량각도에 대해서 상세히 설명한다.

도시된 바와 같이, 프로브팁(15)은 중공 형태로 형성되며 반사경(16)과 윈도우(15b)를 포함하여 형성된다. 즉, 프로프팁은 빛의 이동 경로를 형성하게 된다.

본체(10)는 프로브팁(15)의 일단에 삽입되면서 프로브팁(15)과 결합된다. 이때, 커넥터 하우징(40)은 프로브팁(15) 내부에 삽입된다.

프로젝터 유닛(90)에서 조사된 광은 커넥터 하우징(40) 내부와 프로브팁(15) 내부를 거쳐 반사경(16)에 반사된 후 윈도우(15b)를 통과하여 구강 내부로 조사된다. 조사된 광은 구강 내부 즉 스캔 대상물에서 반사되며, 역순으로 카메라 유닛(80)에서 수광하여 이미지를 생성할 수 있다.

여기서, 광이 조사되는 중심선과 광이 수광되는 중심선 사이의 각도를 삼각측량각도(θ)라 할 수 있다. 상기 삼각측량각도는 이차원각도로 설정되며 설정된 각도는 고정 유지되도록 함이 매우 바람직하다. 이차원각도라 함은 광이 조사되는 중심선과 광이 수광되는 중심선이 동일 평면에 구비됨을 의미하게 된다.

그러나, 실제 구강 스캐너의 제조 과정에서 삼각측량각도에 오차가 발생되어 정확한 3차원 모델링 구현이 용이하지 않다. 즉, 중심선들이 동일 평면에서 벗어날 수 있으며, 삼각측량각도(세타)가 정확하게 설정되지 않을 수 있다. 다시 말하면 삼각측량각도는 2차원적인 오차뿐만 아니라 3차원적인 오차를 가질 수 있게 된다.

본 실시예에 따르면, 삼각측량각도의 정밀성을 확보하고 유지하기 위하여 카메라 유닛(80)과 프로젝터 유닛(80)을 하나의 모듈(100)로 제작하는 것이 바람직하다. 즉, 카메라/프로젝터 모듈을 형성한 후 이를 이용하여 후술하는 바와 같이 스캔어셈블리(300)를 제작할 수 있다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여 본체(10)의 구성에 대해서 보다 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 스캐너(1)의 본체(10)는 제작이 매우 용이하도록 구성된다. 내부 전장 구성들을 하나의 어셈블리로 제작한 후, 어셈블리를 하우징(20, 30)에 삽입하여 고정시켜 본체(10)가 조립 제작될 수 있다. 여기서의 하우징(20, 30)은 본체의 대부분을 형성하므로 본체 하우징이라 할 수 있으며, 서로 결합되거나 일체로 형성된 하우징일 수 있다.

순차적으로 카메라/프로젝터 모듈(100) 조립한 후 조립된 카메라/프로젝터 모듈(100)을 이용하여 스캔어셈블리(300) 조립되며, 조립된 스캔어셈블리(300)를 이용하여 본체(10)가 조립될 수 있다. 조립된 스캔어셈블리(300)가 일체로 하우징(20, 30)에 삽입 고정되므로, 조립이 매우 용이하다고 할 수 있다.

구체적으로, 카메라/프로젝터 모듈(100)과 복수 개의 보드(board) 내지는 피씨비(PCB)를 단일 스캔어셈블리(300)로 제작하고, 이를 메인 하우징(30)에 삽입 장착한 후 커버 하우징(20)을 메인 하우징(30)에 결합시킬 수 있다. 이때, 스캔어셈블리(300)는 커넥터 하우징(40)과 미리 결합된 후 메인 하우징(30)에 장착될 수 있다. 물론, 카메라/프로젝터 모듈(100)이 커넥터 하우징(40)을 포함할 수도 있다. 즉, 카메라/프로젝터 모듈(100)은 카메라 유닛(80), 프로젝터 유닛(90) 그리고 커넥터 하우징(40)이 서로 결합되어 형성되고, 이후 피씨비(200)와 결합하여 스캔어셈블리(300)가 형성될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본체(10)는 스캔어셈블리(300)와 이를 수용하는 하우징(20, 30)을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 스캔어셈블리(300)가 메인 하우징(20)에 장착된 후, 커버 하우징(30)과 메인 하우징(20)이 결합됨으로써 본체(10)가 조립될 수 있다. 물론, 부가적으로 후방 하우징(50)이 메인 하우징(20) 및 커버 하우징(30)과 결합됨으로써, 본체(10)의 조립이 완료될 수 있다.

따라서, 복수 개의 구성들을 메인 하우징(30)이나 커버 하우징(20)에 각각 결합시키지 않고, 미리 단일 어셈블리(300)로 구성한 후 이를 메인 하우징(30)에 장착할 수 있으므로, 제조가 매우 용이하다고 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스캔어셈블리(300)는 카메라/프로젝터 모듈(100)과 피씨비(200)를 포함하여 이루어질 수 있다. 스캔어셈블리(300)의 전방에는 커넥터 하우징(40)이 결합되고 후방에는 후방 하우징(50)이 결합될 수 있다.

피씨비(200)에는 각종 전장 구성들이 장착되며, 복수 개의 서브 피씨비들로 이루어짐이 바람직하다. 구체적으로는 서브 피씨비들이 채널 형상을 갖도록 배치되는 것이 바람직하다.

피씨비(200)는 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230)를 포함할 수 있다. 카메라 피씨비(220)는 프로젝터 피씨비(230)와 소정 간격을 두고 마주보도록 배치될 수 있다.

카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230) 사이에는 중간 피씨비(210)가 구비될 수 있다. 중간 피씨비(210)는 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230)의 상부에 위치할 수 있다. 여기서 상기 피씨비(200)는 본체(10)의 길이 방향을 따라 길게 연장되도록 구비될 수 있다.

따라서, 상기 피씨비(200)는 내부에 본체(10)의 전방에서 후방으로 연장되는 채널(201)을 형성하게 된다. 즉, 사각형의 단면을 갖는 채널에서, 삼면이 각각 카메라 피씨비(220), 프로젝터 피씨비(230) 그리고 중간 피씨비(210)로 막혀 있고, 한면이 개방되도록 피씨비들이 배치될 수 있다. 물론, 개방된 한면은 하우징(20, 30)에 의해서 막히게 될 것이다.

한편, 중간 피씨비(210)가 생략되는 경우에도 마찬가지로 두면이 각각 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230)에 의해 막히는 채널이 형성될 수 있다. 물론, 개방된 두면은 하우징(20, 30)에 의해서 막히게 될 것이다.

또한 채널의 전방과 후방은 공기의 유출입이 가능하도록 개방됨이 바람직하다. 즉, 채널의 전방과 후방에는 공기의 유출입을 허용하도록 피씨비가 구비되지 않는 것이 바람직하다.

채널(201)을 갖는 피씨비(200)는 스캔어셈블리(300)의 기본 구조 내지는 프레임을 형성하게 된다. 아울러, 채널(201) 내부는 전장 부품들의 효과적인 방열을 가능하게 하는 방열 경로 및 배터리의 장착 공간을 형성하게 된다.

한편, 피씨비(200) 전방에는 카메라/프로젝터 모듈(100)이 구비된다. 피씨비(200)는 카메라/프로젝터 모듈(100)과 결합하여 스캔어셈블리(300)를 형성하게 된다. 즉, 피씨비(200)와 카메라/프로젝터 모듈(100)이 서로 결합되어 스캔어셈블리의 기본 프레임을 형성하게 된다. 카메라 유닛(80)은 피씨비(200)의 전방 상부에 위치하고 프로젝터 유닛(90)은 피씨비(200)의 전방 하부에 위치하게 된다. 특히, 카메라 유닛(80)과 프로젝터 유닛(90)은, 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230) 사이에서 각각 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230)와 연결되도록 구비됨이 바람직하다.

상기 프로젝터 유닛(90)의 적어도 일부분은, 양쪽에서 각각 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230)에 결합함이 바람직하다. 카메라/프로젝터 모듈(100)이 하나의 모듈로 이루어지므로, 프로젝터 유닛(90)이 양쪽에서 피씨비들(220, 230)에 고정됨에 따라, 카메라 유닛(80)도 피씨비(200)에 고정된다고 할 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 스캔어셈블리(300)의 전방에는 커넥터 하우징(40)과 카메라/프로젝터 모듈(100)이 구비되며, 후방에는 피씨비(200)가 구비된다. 피씨비(200) 후방에는 후방 하우징(50)이 구비될 수 있으며, 베터리(61) 및 배터리 커버(60)가 더 구비될 수 있다.

따라서, 스캔어셈블리(300)는 각종 전장 구성들이 일체로 조립된 상태이며, 일체의 스캔어셈블리(300)가 하우징 즉 본체 하우징(20, 30)과 결합되면서 본체(10)가 형성될 수 있다. 구체적으로는 스캔어셈블리(300)가 메인 하우징(20) 및 커버 하우징(30)과 결합되면서 본체(10)가 형성될 수 있다.

메인 하우징(20)은 메인 바디(21)를 포함할 수 있다. 메인 바디(21) 전방에는 프로브팁(15)에 삽입되는 삽입 리브(25)와 삽입 깊이를 제한하는 단턱(27)이 형성될 수 있다. 그리고 삽입 리브(25)에는 삽입 방향 및 삽입 위치를 안내하는 돌기(25)가 형성될 수 있다. 물론, 프로브팁에는 돌기(25)에 대응되는 슬롯이 형성될 수 있다. 돌기(25)가 프로브팁(15)에 형성되고 슬롯)이 삽입 리브(25)에 형성될 수도 있다.

메인 하우징(20) 특히 메인 바디(21)에는 전방 개구부(24), 상부 개구부(22) 그리고 후방 개구부(23)가 형성될 수 있다. 스캔어셈블리(300)는 상부 개구부(22)로 삽입된 후 전방으로 이동하게 된다. 이때, 스캔어셈블리(300)의 전방에 구비되는 커넥터 하우징(40)의 적어도 일부는 메인 하우징의 전방 개구부(24)를 관통하게 된다. 그리고, 후방 하우징(50)은 메인 하우징의 후방 개구부(23)을 폐쇄하게 된다.

도 5에는 메인 하우징(20)과 스캔어셈블리(300)가 결합된 모습을 도시하고 있다. 편의상 스캔어셈블리(300)에 후방 하우징(50)과 배터리 커버(60)가 분리된 모습이 도시되어 있다. 즉, 후방 하우징(50)은 스캔어셈블리(300)가 메인 하우징(20)에 결합된 후 스캔어셈블리(300) 또는 메인 하우징(20)과 결합하는 것도 가능할 것이다.

메인 하우징(20)과 스캔어셈블리(300)가 결합된 후 커버 하우징(30)이 메인 하우징(20)과 결합될 수 있다. 즉, 메인 하우징(20)의 상부 개구부(22)를 폐쇄하도록 메인 하우징(20)과 커버 하우징(30)이 결합될 수 있다. 특히, 커버 하우징(30)은 후방에서 전방으로 슬라이딩되면서 메인 하우징(20)과 결합될 수 있다.

커버 하우징(30)은 메인 바디(31)를 포함하고, 메인 바디(31)에는 버튼 개구부(32)와 엘이디 개구부(33)가 형성될 수 있다. 그리고 채널(201)에서부터 본체(10) 외부로 공기가 배출되기 위한 연통구(34)가 형성될 수 있다. 이를 상부 연통구(34)라 할 수 있다.

메인 바디(31)에는 삽입 후크(36)가 형성될 수 있다. 상기 삽입 후크(36)는 메인 하우징(20)의 메인 바디(21)에 형성되는 삽입홈(28)에 삽입되어 메인 하우징(20)과 커버 하우징(30)의 결합이 수행될 수 있다.

메인 바디(31)의 후방에는 후방 개구부(38)가 형성될 수 있으며, 상기 후방 개구부(38)는 후방 하우징(50)에 의해서 막히게 된다.

메인 바디(31)의 측방에는 외부 공기가 내부로 유입되거나 배출되기 위한 연통구(35)가 형성될 수 있다.

메인 하우징(20), 스캔어셈블리(300) 그리고 커버 하우징(30)이 결합된 후, 하우징(20, 30)의 체결홀(37)과 후방 하우징의 체결홀(52)을 미세볼트가 관통하여 본체(10)결합이 완료될 수 있다. 체결홀(52)이 복수 개 구비될 수 있으며, 이 경우 복수 개의 미세 볼트나 스크류를 이용하여 본체(10)의 조립이 완료될 수 있다.

여기서 체결홀(52)는 후방 하우징(50)과 제1배터리 홀더(140)의 체결홀(53)과 위치가 다름을 알 수 있다. 상기 체결홀(53)은 본체(10) 내부에 위치됨을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 배터리가 내장되어 무선으로 이용할 수 있는 스캐너(1)가 제공될 수 있다.

배터리(160)가 내장됨에 따라, 배터리 장착 공간이 별도로 필요하게 되므로, 본체(10)를 설계하는 것이 용이하지 않다. 즉, 피씨비 설계 및 배치가 용이하지 않다. 또한 전장 구성들이 집적된 스캐너의 본체(10)는 사용 시 열이 발생될 수 있으므로 효과적인 방열 또한 필요하다. 특히, 본체(10)가 과열되는 경우 프로브팁(15)으로 열이 전달될 수 있다. 이 경우, 스캔 대상자의 구강에 과열된 프로브팁(15)이 삽입될 수 있다. 따라서, 본체(10)의 효과적인 방열이 매우 중요하다고 할 수 있다.

이하에서는, 도 4 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)의 방열 및 배터리 장착 구조에 대해서 상세히 설명한다.

도 4에는 피씨비(200) 전체가 구비된 스캔어셈블리(300)가 도시되어 있으며, 도 6에는 카메라 피씨비(220)가 생략된 스캔어셈블리(300)가 도시되어 있다.

도시된 바와 같이, 피씨비(200)는 서로 소정 간격 이격되어 내부에 채널(201)을 갖는 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230)가 구비된다. 그리고 카메라 피씨비(220) 또는 프로젝터 피씨비(230)에는 팬(232)이 구비된다. 팬(232)은 팬 하우징(231)이 피씨비에 장착됨으로써 피씨비를 관통하여 공기를 유동시키게 된다. 즉, 채널(201)의 수직 방향으로 공기가 팬이 장착된 피씨비를 관통하고 채널(201)의 길이 방향을 따라 공기가 유동하도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 팬(232)은 프로젝터 피씨비(230)에 구비될 수 있다. 도 6에는 프로젝터 피씨비(230)에 팬(232)이 장착된 상태에서 프로젝터 피씨비(230)가 생략된 모습을 도시하고 있다. 팬(232)은 외부에서 채널 내부로 공기가 유입되도록 구비될 수 있다. 즉, 팬(232)이 구동되면 채널(201)의 외부에서 공기가 프로젝터 피씨비(230)를 관통하여 채널 내부로 유입되고, 채널(201)의 전방과 후방으로 유동하여 채널 외부로 배출될 수 있다.

피씨비(200)에는 복수 개의 전장 소자들이 실장되고 특히 채널(201) 내측에서 이러한 전장 소자들이 실장될 수 있다. 따라서, 채널(201) 내부 공간에 실장되는 전장 소자들은 팬(232)의 구동에 의해 유동하는 공기에 의해서 용이하게 방열될 수 있다.

복수 개의 전장 소자들 중에서 카메라 컨트롤러(225)에 대한 방열이 매우 중요할 수 있다. 왜냐하면 2D 이미지를 생성하기 위하여 매우 큰 부하가 걸리는 구성이기 때문이다. 본 실시예에 따르면, 카메라 컨트롤러(225)는 팬(232)과 마주보는 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 카메라 피씨비(220)에 카메라 컨트롤러(225)가 장착되며, 특히 실장 위치는 카메라 피씨비(220)의 내면 즉 채널 내부인 것이 바람직하다. 이 경우 채널 외부의 차가운 공기가 채널(201) 내부로 유입되면서 가장 먼저 카메라 컨트롤러(225)를 방열시키게 된다. 따라서, 매우 효과적으로 방열을 수행할 수 있다. 그리고, 팬 하우징(231)의 두께는 채널(201)의 폭의 절반 이상인 것이 바람직하다. 즉, 매우 강한 공기의 유동이 직접 카메라 컨트롤러를 향하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 채널(201)의 후방에는 와이파이 모듈(226)이 구비될 수 있다. 스캐너 본체(10)와 피씨 사이에는 통신이 수행된다. 무선 스캐너의 경우에는 와이파이 모듈(226)을 통해서 무선 통신이 수행될 수 있다. 따라서, 와이파이 모듈(226)의 방열도 필요할 수 있다.

와이파이 모듈(226)은 카메라 피씨비(220) 또는 프로젝터 피씨비(230)에 구비될 수 있다. 특히, 공기의 유동 경로 상에 위치하도록 채널 내부에서 피씨비에 장착됨이 바람직하다.

피씨비(200)는 중간 피씨비(210)를 포함한다. 그리고 중간 피씨비(210)은 전원 피씨비(215)와 입력 피씨비(216)을 포함할 수 있다. 전원 피씨비(215)를 통해서 전원이 본체(10)에 공급된다. 그리고 입력 피씨비(216)를 통해 버튼(70)의 조작과 표시 LED(71)의 작동이 제어될 수 있다. 전원 피씨비(215)는 카메라 피씨비(220)와 프로젝터 피씨비(230) 사이에 구비된 중간 피씨비(210)라 할 수 있으며 중간 피씨비의 일부분일 수 있다. 그리고 전원 피씨비(215)의 후방에 리셉터클(162)이 구비될 수 있다.

배터리(160)를 포함하는 경우, 배터리의 단자가 배터리 홀더를 통해서 전원 피씨비()와 전기적으로 연결된다. 배터리는 사용 도중에 발열이 발생될 수 있다. 구체적으로 배터리의 열은 배터리의 측면을 통해서 주위로 전달되거나 배터리 홀더를 통해서 주위로 전달될 수 있다. 이때 열이 피씨비나 주변 전장 구성으로 전달되는 것은 바람직하지 않다.

본 실시예에 따르면, 배터리에서 발생될 수 있는 열이 효과적으로 방열될 수 있으며 주위로 전달되는 것을 효과적으로 줄일 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.

이를 위해서, 본 실시예에 따르면 중간 피씨비(210)에 구비되어 배터리(160)의 전후를 지지하고, 배터리를 중간 피씨비로부터 이격시켜 지지하는 배터리 홀더(140, 150)가 구비될 수 있다. 배터리 홀더(140, 150)는 제1배터리 홀더(140)와 제2배터리 홀더(150)를 포함하며 각각 플러스 단자와 마이너스 단자에 대응될 수 있다. 즉, 제1배터리 홀더(140)는 배터리의 후방을 지지하도록 구비되고, 제2배터리 홀더(150)는 배터리의 전방을 지지하도록 구비될 수 있다.

제1배터리 홀더(140)와 제2배터리 홀더(150) 사이에는 배터리 튜브(161)가 구비될 수 있다. 배터리 튜브(161)는 배터리(160)의 삽입을 안내하고 배터리를 수용하는 구성이라 할 수 있다. 절연 및 단열 재질로 배터리 튜브가 형성됨이 바람직하다. 여기서, 배터리 튜브(161)는 양단이 제1배터리 홀더(140)와 제2배터리 홀더(150)에 형성된 튜브 지지부에 안착되어 끼워맞춤 형태로 고정되게 된다.

배터리(160)의 양쪽 단자뿐만 아니라 배터리 외주면을 통해 외부로 열이 전달될 수 있다. 이때, 배터리 튜브(161)로 인해 배터리 외주면이 주변 다른 구성과 직접 접촉되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 배터리 튜브에 의해서 배터리의 열이 외부로 전달되는 것을 최소화할 수 있다.

배터리(160)는 원기둥 형태로 형성될 수 있다. 배터리 튜브(161)는 배터리의 외경보다 내경이 큰 원통 행태로 형성된다. 따라서, 피씨비(200)에서 별도로 배터리(160)가 장착되기 위한 공간이 필요하다. 이러한 이유로 본체(10)의 체적이 증가될 우려가 있다.

본 실시예에서는 피씨비(200)에 형성된 채널(201)에 적어도 배터리(160) 또는 배터리 튜브(161)의 일부분이 삽입되도록 하여 체적 증가를 감소할 수 있다. 아울러, 채널(201) 내에서 배터리(160)와 피씨비 사이 또는 배터리 튜브(161)와 피씨비 사이에 공기 유동 공간을 형성하여, 방열 성능을 효과적으로 높일 수 있다.

그리고 채널(201) 외부에 위치되는 배터리(160) 또는 배터리 튜브(161)에는 피씨비(200)가 생략된다. 구체적으로, 상기 카메라 피씨비와 상기 프로젝터 피씨비에는 상기 제1홀더 후방에서 상기 배터리 튜브가 위치되는 피씨비 절개부(202)가 형성될 수 있다. 상기 배터리 튜브(161)의 상부의 일부분은 상기 피씨비 절개부 상부에서 상기 카메라 피씨비와 프로젝터 피씨비 사이에 위치될 수 있다. 따라서, 스캔어셈블리(200)에서 피씨비(200)의 후방에서 하부 일부분은 배터리 튜브가 노출되도록 형성될 수 있다. 이를 통해서 배터리가 장착되는 부분에 피씨비(200)를 생략할 수 있어서 재료비 절감 및 무게 감소 효과를 기대할 수 있다.

본체(10)는 배터리 커버(60)를 포함한다. 구체적으로는 후방 하우징(50)의 후방에서 후방 하우징(50)과 결합되는 배터리 커버(60)를 포함한다. 배터리 커버를 제거한 후 배터리를 본체(10)에 삽입하고, 이후 배터리 커버(60)를 장착하게 된다.

제1배터리 홀더(140)에는 상기 배터리가 상기 본체 내부로 삽입되기 위한 배터리 개구부가 형성되며, 상기 배터리 커버(60)가 상기 배터리 개구부와 선택적으로 결합하게 된다.

상기 배터리 커버(60)는, 상기 배터리(160)와 상기 제1배터리 홀더(140)를 전기적으로 연결하고 상기 배터리(160) 및 제1배터리 홀더(140)를 상기 본체를 절연하도록 구비된다. 이를 위해서, 배터리 커버(60)는 그립부(60a)와 전도부(60b)를 포함하여 이루어질 수 있다. 전도부(60b)에는 그립부(60a)와 결합되기 위한 결합홀(60c)가 형성될 수 있다. 그립부(60a)는 절연 재질로 전도부(60b)를 감싸도록 구비되며, 본체(10) 외부로 노출되도록 구비될 수 있다. 전도부(60b)는 제1배터리 홀더(140)와 직접 결합되는 구성으로 전도체 재질로 형성될 수 있다. 그리고, 전도부(60b)가 제1배터리 홀더(140)와 결합되면, 전도부(60b)는 배터리(160)와 접촉된다. 따라서, 배터리(160)와 제1배터리 홀더(140) 사이에 전도부(60b)가 개재되어 전기적 연결이 수행될 수 있다.

여기서, 제1배터리 홀더(140)는 1차적으로 후방 하우징(50)에 의해 절연되고 2차적으로는 하우징(20, 30)에 의해서 절연될 수 있다. 또한, 전도부(60b)가 제1배터리 홀더(140)와 결합될 때, 그립부(60a)의 일부분은 후방 하우징(50) 내부로 삽입된다. 따라서, 그립부(60a)를 통해 본체(10)의 절연이 효과적으로 이루어질 수 있다.

상기 후방 하우징(50) 제1배터리 홀더(140)는 미세 볼트를 통해 결합될 수 있다. 이 경우, 후방 하우징(50) 스캔어셈블리(100)를 이루게 된다. 그리고 후방 하우징을 포함하는 스캔어셈블리(100)가 메인 하우징(20) 및 커버 하우징(30)과 결합되고 나서, 후방 하우징(50)과 커버 하우징(30)이 미세 볼트를 통해 결합될 수 있다. 즉, 후방 하우징(50)에는 제1배터리 홀더(140)와 결합되는 결합홀과 커버 하우징과 결합되는 결합홀이 구비되며, 그 위치는 서로 다르다. 따라서, 절연이 이루어질 수 있다.

상기 후방 하우징에는 외부 전원 단자가 연결되기 위한 리셉터클(162)이 구비되고, 상기 리셉터클은 상기 본체 내부에서 상기 중간 피씨비(210)에 장착됨이 바람직하다. 보다 구체적으로는 후방 하우징(50)에는 리셉터클 개구부(51)가 구비되고 이를 통해서 외부에서 내부로 상기 리셉터클(162)로 접근할 수 있다. 따라서, 후방 하우징 외부에서 본체 내부로 USB 단자나 젠더(2c)가 삽입되어 리셉터클에 결합될 수 있다. 이를 통해 외부 전원으로부터 본체에 전원을 공급하거나 본체 내의 배터리를 충전할 수 있다.

상기 후방 하우징(50)에는 본체 외부와 상기 공기 유동 공간 사이의 공기 연통을 위한 후방 연통구(54)가 형성됨이 바람직하다.

상기 후방 연통구(54)는 상기 리셉터클 개구부(51)과 배터리 개구부(55) 사이에 형성될 수 있다. 배터리 개구부(55)는 배터리 장착을 위해서 배터리가 후방 하우징(50)을 관통하는 부분이라 할 수 있다. 따라서, 본체 외부와 배터리 상부 공간 사이에서 공기의 유동이 발생될 수 있다. 즉, 채널(201)을 통한 공기의 유동이 발생될 수 있다.

상기 제1배터리 홀더(140)에는 상기 후방 연통구(54)와 마주보며 상기 후방 연통구와 상기 공기 유동 공간 사이의 공기 연통을 위한 연통홀(143)이 형성됨이 바람직하다. 연통홀(143)을 관통하여 공기가 유동하게 된다. 따라서, 유동되는 공기에 의해서 제1배터리 홀더(140)의 공기 접촉 면적이 증가하여 제1배터리 홀더(140)가 냉각될 수 있다. 이는 배터리의 열이 제1배터리 홀더(140)를 통해 중간 피씨비(210)로 전달되는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 연통홀(143)을 통해서 공기가 채널의 길이 방향으로 효과적으로 유동되도록 할 수 있다. 상기 연통홀은 복수 개 형성될 수 있으며 관통홀 형태와 홈 형태로 다양하게 형성될 수 있다.

공기의 유동은 팬(232) 구동에 의해서 발생될 수 있다. 즉, 방열을 위해서 본체 내부에서 공기의 유동을 강제할 수 있다.

상기 팬(232)은 상기 제2배터리 홀더(150)의 전방에 위치하며, 상기 제2배터리 홀더(150)에는 상기 제1배터리 홀더(140)의 연통홀(143)과 마주보는 위치의 연통홀(151)이 형성됨이 바람직하다. 제2배터리 홀더의 연통홀(151)도 복수 개 형성될 수 있으며, 관통홀 형태와 홈 형태로 다양하게 형성될 수 있다.

즉, 채널(201)은 배터리(160)가 구비되는 후방 부분과 팬(232)이 구비되는 전방 부분으로 이루어지고, 배터리가 구비되는 후방 부분은 제2배터리 홀더(150)와 제1배터리 홀더(140)에 형성되는 연통홀들을 통해서 공기가 유동되게 된다. 팬이 구동되면 본체의 측면에서 채널 내부로 공기가 유입되고, 유입된 공기는 제2배터리 홀더의 연통홀(151), 제1배터리 홀더의 연통홀(143) 그리고 후방 연통구(54)를 지나면서 본체 외부로 배출될 수 있다. 이때, 유동되는 공기는 채널 내부 그리고 배터리 튜브(161)의 상부에 위치하는 전장 구성들을 냉각시키게 된다. 특히 와이파이 모듈(226)을 냉각시킬 수 있다.

또한, 유입된 공기는 채널 전방으로 유동하면서 카메라/프로젝터 모듈(100)을 냉각시키고 커버 하우징에 형성된 연통구(34))를 통해서 본체 외부로 배출될 수 있다. 여기서, 카메라 유닛(80)의 이미지 센서(82)를 냉각시킬 수 있다.

결국, 팬(232)에 의해서 발생되는 공기의 유동은 채널 내부의 전기 소자, 홀더(140, 150) 그리고 카메라/프로젝터 모듈(100)을 냉각시키게 된다. 따라서, 본체의 효과적인 방열이 수행될 수 있다. 특히, 방열을 필요로 하는 카메라 컨트롤러(225), 와이파이 모듈(226) 그리고 이미지 센서(82)를 효과적으로 냉각시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)에서 방열을 위한 구조와 배터리 장착 구조에 대해서 상세히 설명하였다.

이하에서는 도 7 및 도 8을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)에서 카메라 유닛(80)과 프로젝터 유닛(90)을 일체로 형성한 카메라/프로젝터 모듈에 대해서 상세히 설명한다.

도 7은 카메라/프로젝터 모듈을 도시하고 있고, 도 8은 카메라/프로젝터 모듈의 분해된 모습을 도시하고 있다.

본 실시예 따르면, 카메라 유닛(80)과 프로젝터 유닛(90)을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈(100)을 형성하는 모듈 브라켓(85)이 구비될 수 있다.

상기 모듈 브라켓(85)을 매개로 프로젝터 유닛(90)에서 광을 조사하는 각과 카메라 유닛(80)에서 광을 수광하는 각 사이의 각도인 삼각측량각도(θ, 도 3 참조)가 결정될 수 있다. 즉, 모듈 브라켓(85)을 이용하여 프로젝터 유닛과 카메라 유닛 사이의 삼각측량각도를 정확하게 결정할 수 있다.

삼각측량각도는 선명한 광학 이미지를 획득함으로써 궁극적으로 정확한 3차원 모델링을 구현하기 위해 매우 정밀하게 설정되고 유지되어야 한다.

모듈 브라켓(85)을 이용하여 결정된 삼각측량각도는 제조 과정이나 조립 과정 또는 사용 과정에서 미세하게 어긋날 우려가 있다. 그리고 삼각측량각도의 오차는 실제로는 3차원적으로 발생될 수 있으므로 이러한 오차를 정밀하게 보정하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 이유로, 본 실시예에 따르면 모듈 브라켓(85)에 삼각측량각도 조절기(86, 87)가 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 삼각측량각도 조절기(86, 87)는, 상기 프로젝터 유닛(90) 또는 카메라 유닛(80) 중 적어도 어느 하나와 상기 모듈 브라켓(85) 사이의 결합 각도를 조절하도록 구비될 수 있다. 모듈 브라켓(85)을 매개로 프로젝터 유닛(90)과 카메라 유닛(80)이 특정 삼각측량각도를 갖는 모듈이 형성되는데, 모듈 브라켓에 대한 프로젝터 유닛이나 카메라 유닛의 결합 각도가 달라짐에 따라 특정 삼각측량각도가 변경되기 때문이다.

보다 구체적으로, 상기 삼각측량각도 조절기(86, 87)는, 특정 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 제1조절기(86)와 상기 특정 평면과 수직 교차되는 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비되는 제2조절기(87)를 포함함이 바람직하다. 따라서, 제1조절기(86)와 제2조절기(87)를 통해서 3차원으로 형성되는 삼각측량각도를 매우 정밀하게 보정할 수 있다.

상기 프로젝터 유닛(90)은, 프로젝터 유닛의 몸체를 형성하는 프로젝터 하우징(93)과 상기 프로젝터 하우징에 결합되는 프로젝터 배럴(91)을 포함한다. 상기 프로젝터 하우징(93) 내부에 광을 발생시키고 공급하는 LED와 렌즈 같은 구성들이 배치된다, 상기 카메라 유닛은, 카메라 유닛의 몸체를 형성하는 카메라 하우징(83)과 상기 카메라 하우징에 결합되는 카메라 배럴(81)을 포함할 수 있다. 상기 카메라 하우징(83) 내부에 반사경이나 렌즈와 같은 구성들이 배치된다.

상기 프로젝터 하우징(93)은 상기 모듈 브라켓(85)의 일측에 결합되고, 상기 카메라 하우징(83)은 상기 모듈 브라켓(83)의 타측에 결합됨이 바람직하다. 즉, 프로젝터 하우징과 카메라 하우징은 모듈 브라켓(83)을 매개로 대향되도록 위치함이 바람직하다.

상기 프로젝터 하우징(93)에는 피씨비(200)와 결합하기 위한 결합부(94)가 구비된다. 일례로 미세 볼트 결합을 위해 결합홀이 복수 개 형성될 수 있다.

상기 모듈 브라켓은 일례로 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 상면에 카메라 하우징(83)이 결합되면 하면에 프로젝터 하우징(93)이 결합될 수 있다. 그리고 전면에는 조명광을 제공하기 위한 구성들이 구비될 수 있다. 즉, 카메라 배럴과 프로젝터 배럴 사이의 중간에 조명광을 제공하기 위한 구성들이 모듈 브라켓에 장착될 수 있다.

구체적으로, 조명광 유닛(98)은 조명광 LED(98a)를 포함할 수 있다. 조명광 LED는 백색광을 조사하는 LED임이 바람직하다. 즉, RGB LED들이 모두 발광하여 백상광을 조사하는 것이 아닌 단일 백색광 LED인 것이 바람직하다.

조명광 유닛(98)은 조명광 피씨비(98b)를 포함할 수 있다. 조명광 피씨비는 상대적으로 작은 크기를 갖고 프로젝터 피씨비와 연결될 수 있다. 조명광 피씨비(98b)에서 조명광 LED(98a)의 작동을 제어할 수 있다.

본 실시예에서 프로젝터 모듈(90)은 구조광을 조사하도록 구비되고 조명광 유닛(98)은 조명광을 조사하도록 구비될 수 있다. 즉, 양자가 구성적으로 분리되고 각각 작동을 제어하는 피씨비도 구성적으로 분리될 수 있다.

구체적으로, 프로젝터 모듈(90)의 프로젝터 하우징(93) 내부에는 구조광을 조사하기 위한 LED가 구비된다. 구체적으로는 블루광을 조사하는 블루 LED가 구비될 수 있다. 치아 표면을 상세히 그리고 명확히 스캔하기 위해서는 파장이 상대적으로 짧을 수록 바람직하다. 따라서, 블루광 LED를 통하여 구조광을 조사할 수 있다. 다시 말하면, 구조광 조사를 위해서 RGB LED들을 사용하지 않고 단일 블루광 LED를 사용할 수 있다.

이러한 이유로, 프로젝터 모듈 특히 프로젝터 하우징(93) 내부의 구성 및 구조가 단순해지고, 따라서 프로젝터 하우징(93)을 더욱 컴팩트하게 제작할 수 있다. 물론, 구조광을 조사하기 위한 제어 로직도 더욱 단순화시킬 수 있다. 아울러, 컴펙트한 프로젝터 하우징(93)으로 인해 컴팩트한 스캐너의 제작이 가능하게 된다.

조명광은 컬러 이미지를 생성하기 위하여 구비되며, 본 실시예에서는 프로젝터 모듈(90)과는 별도로 구비되며 별도로 위치된다.

구체적으로, 조명광 유닛(98) 특히 조명광 LED(98a)는 프로젝터 유닛(90)과 카메라 유닛(80) 사이에 위치될 수 있다. 더욱 구체적으로 조명광 LED(98a)는 프로젝터 하우징(93)과 카메라 하우징(83) 사이에 구비되며, 이들 하우징 전방에 위치될 수 있다.

특히, 조명광 LED(98a)는 프로젝터 하우징(93)과 카메라 하우징(83)을 연결하는 모듈 브라켓(85)에 구비됨이 바람직하다. 모듈 브라켓(85)의 전방에 조명광 LED(98a)가 구비됨으로써, 조명광은 삼각측량각도의 정중앙으로 조명광을 조사할 수 있다.

조명광 유닛(98)의 피씨비(98b)에 조명광 LED(98a)가 장착될 수 있으며, 조명광 피씨비(98b)는 체결부재(98c)에 의해서 모듈 브라켓(85)에 장착될 수 있다. 체결부재는 나사 또는 볼트일 수 있다.

본 실시예에 따르면, 구조광은 즉 블루 구조광은 복수회 조사하며 블루 구조광과 블루 구조광 조사 사이에 백색 조명광을 조사할 수 있다. 백색 조명광을 통해서 스캔 대상물의 색상 정보를 제공할 수 있으며, 동시에 2차원 이미지의 오류 판단을 빠르고 용이하게 할 수 있다. 따라서, 정확한 스캔이 가능하게 된다.

상기 브라켓 모듈(85)에는, 일측(일례로 하면)에 상기 프로젝터 하우징(93)이 안착되는 프로젝터 안착면이 형성되고, 타측(일례로 상면)에 상기 카메라 하우징(83)이 안착되는 카메라 안착면(85b)이 형성될 수 있다. 즉, 브라켓 모듈(83)은 프로젝터 하우징(93)과 서로 대응되는 안착면을 통해서 결합되며, 도 8에는 프로젝터 하우징(93)의 안착면(95)가 도시되어 있다. 브라켓 모듈(85)는 카메라 하우징(83)과 서로 대응되는 안착면을 통해서 결합되며, 도 8에는 브라켓 모듈(85)의 안착면(85b)가 도시되어 있다.

상기 브라켓 모듈(85)의 전방 특히 전면에는 조명광 유닛이 안착되는 안착면(85e)이 형성될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 카메라 유닛, 프로젝터 유닛 그리고 조명광 유닛이 하나의 모듈로 제작 및 형성될 수 있다. 일례로, 이러한 유닛들인 단일 모듈 브라켓을 통해서 하나의 모듈로 제작될 수 있다. 다시 말하면, 서로 개별적으로 형성되고 개별적인 제어를 받는 유닛들이 하나의 모듈(카메라/프로젝터 모듈)로 제공될 수 있다. 이러한 모듈은 채널을 갖는 피씨비와 결합되어 스캔어셈블리를 형성할 수 있다.

전술한 바와 같이, 백색광 조사 시점과 구조광 조사 시점을 서로 상이하다. 또한, 백색광을 조사하는 LED와 구조광을 조사하는 LED는 서로 구분되어 있다. 이는 물리적인 위치 구분뿐만 아니라 제어적인 구분도 가능함을 알 수 있다. 즉, 백색 LED는 조명광 피씨비를 통해서 작동이 제어되며, 블루 LED는 프로젝터 피씨비를 통해서 작동이 제어됨을 알 수 있다. 물론, 스캐너 전체적인 제어는 메인 컨트롤러를 통해서 수행될 수 있다.

한편, 조명광 유닛(98)은 적외선 방출기(98d)를 포함할 수 있다. 적외선 방출기는 적외선 LED 즉 IR LED일 수 있다.

구강 내부는 체온에 의해서 주위보다 온도가 높을 수 있다. 또한 입김으로 인해 습도도 주위 습도보다 높을 수 있다. 따라서, 프로브팁(15) 내부에 구비되는 반사경(16)에 김이 서릴 수 있다. 김이 서리게 되면 형성되는 이미지의 품질이 저하될 우려가 있다.

따라서, 적외선 방출기를 통해서 반사경의 온도를 높일 수 있다. 즉, 반사경의 온도를 현저히 높히지 않고 대략 섭씨 2-3도 이상만 높히더라도 김 서림을 현저히 방지할 수 있다.

또한, 적외선 방출기를 통해서 원격에서 반사경을 가열할 수 있으므로, 별도로 열전달을 위한 열선이나 열전도체를 구비하지 않을 수 있다. 따라서, 프로브팁 자체를 매우 단순하게 형성하는 것이 가능하게 된다.

아울러, 적외선 LED를 조명광 유닛(98)으로 형성하고 아울러 조명광 피씨비를 통해 제어하도록 함으로써, 단순한 구성 및 단순한 제어 로직이 가능하게 된다.

모듈 브라켓(85)에 대한 프로젝터 하우징(93)과 카메라 하우징(83)의 결합 구조를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 프로젝터 안착면(95)을 통해 상기 브라켓 모듈(85)과 상기 프로젝터 하우징은 면접으로 결합되어 고정될 수 있다. 상기 브라켓 모듈 또는 상기 프로젝터 하우징에는 결합 위치를 결정하기 위한 위치결정턱(97)이 구비됨이 바람직하다. 따라서, 위치결정턱(97)을 통해 브라켓 모듈과 프로젝터 하우징이 서로 결합되는 위치가 결정되고, 양자 사이에서 정확한 위치에서 면접이 수행된 후, 미세 볼트 등을 이용하여 견고한 결합이 수행될 수 있다.

여기서 미세 볼트(96) 등은 카메라가 안착되는 안착면과 프로젝터가 안착되는 안착면을 통과하는 것이 바람직하다. 상기 카메라 안착면(85b)의 중앙에는 개구부(85a)가 형성되고, 상기 개구부(85a)로 삽입된 미세 볼트가 상기 프로젝터 안착면과 상기 프로젝터 하우징(95)을 순차적으로 삽입되어 상기 브라켓 모듈과 상기 프로젝터 하우징이 결합될 수 있다. 상기 미세 볼트(96)는 동일면에서 3개 이상 구비되는 것이 바람직하다. 특히 미세 볼트 결합점이 삼각형 내지는 사각형을 이루도록 하여 면접 결합이 견고히 유지될 수 있다.

상기 브라켓 모듈(85)은 상기 카메라 안착면(85b) 일측에서 수평 연장되는 제1결합부(85c)와 상기 카메라 안착면 타측에서 수직 연장되는 제2결합부(85d)를 포함할 수 있다.

상기 제2결합부(85d)는 카메라 안착면 타단에서 수직 상부로 연장되어 형성되므로, 위치결정턱의 역할을 수행할 수 있다.

상기 제1결합부(85c)와 제2결합부(85d)에는 각각 2 개의 미세 볼트(86, 87)가 삽입되어 상기 브라켓 모듈과 상기 카메라 하우징이 결합될 수 있다. 물론, 제1결합부(85c)와 제2결합부(85d)에 대응되는 결합부들이 카메라 하우징에 형성되어야 한다. 그리고, 이들 결합부들에는 미세 볼트가 삽입되기 위한 홀이 형성될 수 있다. 도 8에는 제2결합부(85d)에 대응되는 홀(84)이 카메라 하우징에 형성된 것을 도시하고 있다. 제1결합부(85c)에 대응되는 관통홀도 형성될 것이다.

미세 볼트(86)는 카메라 하우징의 관통홀에서부터 제1결합부(85c)의 홀로 삽입될 것이며, 미세 볼트(87)은 제2결합부(85d)의 관통홀에서부터 카메라 하우징의 홀(84)로 삽입될 것이다.

여기서, 제1결합부(85c)에 구비되는 2개의 미세 볼트는 카메라 하우징의 기하학적 중심점에서 양쪽에 각각 위치됨이 바람직하다. 제2결합부(85d)에 구비되는 2개의 미세 볼트 또한 카메라 하우징의 기하학적 중심점에서 양쪽에 각각 위치됨이 바람직하다. 이러한 중심을 나타내기 위해서 별도의 중심홀이 형성될 수 있다. 이러한 중심홀은 모듈 브라켓(85) 또는 카메라 하우징(93)에 형성될 수 있다.

상기 제1조절기(86)는 상기 제1결합부의 미세 볼트들의 상대적인 조임 편차를 통해 상기 특정 평면에 대한 삼각측량각도를 조절하도록 구비된다. 즉, 제1결합부(85c)에 구비되는 두 개의 미세 볼트가 제1조절기라 할 수 있다. 그리고 상기 제2조절기(87)는 상기 제2결합부의 미세 볼트들의 상대적인 조임 편차를 통해 상기 특정 평면과 수직 교차되는 평면에서 상기 삼각측량각도를 조절하도록 구비된다. 즉, 제2결합부(85d)에 구비되는 두 개의 미세 볼트(87)가 제2조절기라 할 수 있다.

따라서, 제1결합부(85c)와 제2결합부(85d)의 위치를 양자의 결합면의 양단에 위치시키고, 제1결합부를 제2결합부에 대해서 수직으로 형성함으로써, 3차원적인 삼각측량각도를 용이하게 보정할 수 있다. 그리고 브라켓 모듈(85)과 카메라 유닛(80)의 결합점이 4각형을 이루기 때문에 보정되거나 결정된 삼각측량각도가 추후 어긋나는 것을 현저히 줄일 수 있다. 즉, 4 개의 결합점을 이용하여 양자를 결합시킴과 동시에 각각의 결합점에서의 브라켓 모듈과 케메라 유닛 사이의 이격을 조절함으로써 삼각측량각도를 보정할 수 있게 된다.

한편, 카메라 유닛과 프로젝터 유닛은 커넥터 하우징(40)과 결합되어 카메라/프로젝터 모듈을 형성한다. 이를 위하여, 카메라 하우징(83)과 프로젝터 하우징(93)에는 각각 결합홀(83a, 93a)가 형성될 수 있다. 모듈 상태에서 배젤(81, 91)은 커넥터 하우징 내부에 위치하게 된다.

카메라 하우징(83)은 카메라 피씨비에 직접 체결되지 않을 수 있으므로, 카메라 하우징(83)의 양측에 결합홀(83a)를 형성할 수 있다. 그러나, 프로젝터 하우징(93)은 일측에서 결합부(94)를 통해서 프로젝터 피씨비에 직접 체결될 수 있다. 따라서, 결합홀(93a)는 결합부(94)에 대향되는 위치에 타측에 형성될 수 있을 것이다.

1 : 스캐너 2 : 충전대
10 : 본체 15 : 프로브팁
16 : 반사경 20 : 메인 하우징
30 : 커버 하우징 40 : 커넥터 하우징
50 : 후방 하우징 60 : 배터리 커버
70 : 버튼 80 : 카메라 유닛
90 : 프로젝터 유닛 98 : 조명광 유닛
100 : 카메라/프로젝터 모듈 140 : 제1배터리 홀더
150 : 제2배터리 홀더 160 : 배터리
161 : 배터리 튜브 200 : 피씨비
210 : 중간 피씨비 220 : 카메라 피씨비
230 : 프로젝터 피씨비 300 : 스캔어셈블리

Claims (20)

1. 스캔 대상물로 구조광을 조사하는 프로젝터 유닛;
   스캔 대상물로 조명광을 조사하고, 상기 프로젝터 유닛과는 개별적으로 구비되는 조명광 유닛;
   상기 구조광과 조명광이 조사된 스캔 대상물에 대한 이미지를 생성하는 카메라 유닛; 그리고
   상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 모듈 브라켓을 포함하고,
   상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛은 상기 모듈 브라켓을 매개로 대향되도록 위치되며, 상기 모듈 브라켓을 매개로 상기 프로젝터 유닛에서 광을 조사하는 각과 상기 카메라 유닛에서 광을 수광하는 각 사이의 각도인 삼각측량각도가 결정됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 프로젝터 유닛은 외형을 형성하고 내부에 블루 구조광을 조사하기 위한 단일 블루 LED를 수용하는 프로젝터 하우징을 포함하고,
   상기 카메라 유닛은 외형을 형성하는 카메라 하우징을 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 모듈 브라켓에는 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면에 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 모듈 브라켓에는 상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면이 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면은, 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면 사이에 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면은, 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면 보다 전방에 위치됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
7. 제 2 항에 있어서,
   상기 조명광 유닛은 백색 조명광을 조사하기 위한 백색 LED를 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 조명광은 구조광 조사와 구조광 조사 사이에서 조사되는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 백색 LED는 단일 LED이며, 상기 백색 LED는 상기 프로젝터 하우징과 카메라 하우징 사이에 구비됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 조명광 유닛은 적외선 방출기와 상기 백색 LED 및 상기 적외선 방출기의 작동을 제어하는 조명광 피씨비를 포함하고,
    상기 조명광 피씨비는 상기 블루 LED의 작동을 제어하는 프로젝터 피씨비와 개별적으로 구비됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
11. 카메라/프로젝터 모듈을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하는 본체; 그리고
    상기 본체의 전방에 구비되어 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하는 프로브팁을 포함하고,
    상기 카메라/프로젝터 모듈은,
    스캔 대상물로 구조광을 조사하는 프로젝터 유닛;
    스캔 대상물로 조명광을 조사하고, 상기 프로젝터 유닛과는 개별적으로 구비되는 조명광 유닛;
    상기 구조광과 조명광이 조사된 스캔 대상물에 대한 이미지를 생성하는 카메라 유닛; 그리고
    상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛을 서로 연결하여 하나의 일체형 카메라/프로젝터 모듈을 형성하는 모듈 브라켓을 포함하고,
    상기 프로젝터 유닛과 상기 카메라 유닛은 상기 모듈 브라켓을 매개로 대향되도록 위치되며, 상기 모듈 브라켓을 매개로 상기 프로젝터 유닛에서 광을 조사하는 각과 상기 카메라 유닛에서 광을 수광하는 각 사이의 각도인 삼각측량각도가 결정되며,
    상기 모듈 브라켓에는 상기 프로젝터 유닛과 카메라 유닛 사이에서 상기 조명광 유닛이 장착되는 안착면이 형성을 특징으로 하는 3D 스캐너.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스캔어셈블리는,
    방열 공간을 형성하기 위해 내부가 빈 채널을 갖도록 상대적으로 배치된 카메라 피씨비, 프로젝터 피씨비 및 중간 피씨비를 포함하는 피씨비를 갖는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 카메라/프로젝터 모듈의 적어도 일부가 상기 피씨비의 채널 내부에 삽입된 상태에서 상기 피씨비와 결합되는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 프로젝터 유닛은 외형을 형성하고 내부에 블루 구조광을 조사하기 위한 단일 블루 LED를 수용하는 프로젝터 하우징을 포함하고,
    상기 카메라 유닛은 외형을 형성하는 카메라 하우징을 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 모듈 브라켓에는 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면에 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 모듈 브라켓에는 상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면이 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 조명광 유닛이 결합되는 안착면은, 상기 프로젝터 하우징이 결합되는 안착면과 상기 카메라 유닛이 결합되는 안착면 사이에 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
18. 제 14 항에 있어서,
    상기 조명광 유닛은 백색 조명광을 조사하기 위한 단일 백색 LED를 포함하며, 상기 조명광은 구조광 조사와 구조광 조사 사이에서 조사되는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 조명광 유닛은, 상기 프로젝터 하우징과 상기 카메라 하우징과 별도로 구비되며, 상기 프로젝터 하우징과 상기 카메라 하우징의 외부에 구비됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 조명광 유닛은, 상기 백색 LED의 작동을 제어하는 조명광 피씨비를 포함하며, 상기 조명광 피씨비는 상기 블루 LED의 작동을 제어하는 프로젝터 피씨비와 개별적으로 구비됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.

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