KR102607617B1 - 3d 스캐너 및 이를 포함하는 스캔 시스템 - 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 스캐너 및 스캔 시스템에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하며, 배터리 홀과 터미널 홀이 구비되는 본체; 반사경을 갖고, 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하도록 상기 본체의 전방에 구비되는 프로브팁; 그리고 상기 배터리 홀과 결합되는 배터리 터미널과 상기 터미널 홀과 연통되어 외부로부터 전원이 연결되기 위한 터미널이 삽입되는 터미널 개구부가 구비되는 배터리 커버를 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

Description

3D 스캐너 및 이를 포함하는 스캔 시스템{3D scanner and a scanning system including the same}

본 발명은 스캐너에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 그립형 3D 스캐너에 관한 것이다. 본 발명은 더욱 구체적으로는 피검자의 치아를 포함하여 구강 내부를 스캐닝할 수 있는 스캐너 및 스캔 시스템에 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, 무선 구강 스캐너의 필요성과는 별개로 종래 유선 구강 스캐너에 익숙한 사용자는 여전히 유선 구강 스캐너를 선호할 수 있다. 이러한 이유로 구강 스캐너 제조 측면에서는 무선 구강 스캐너와 유선 구강 스캐너를 별도로 제작할 필요가 있다. 이 경우에는 스캐너 내부 설계에서부터 스캐너 외형 설계에 이르기까지 서로 다른 설계가 필요하게 되어 제조비의 상승이 필연적으로 수반될 수밖에 없다.

따라서, 사용자의 성향에 따라 하나의 구강 스캐너를 무선으로 사용하거나 유선으로 사용할 수 있도록 할 필요가 있다. 즉, 동일한 구강 스캐너를 사용자의 선호에 따라서 무선과 유선 중 어느 하나의 형태로 쉽게 사용할 수 있는 구강 스캐너를 제공할 필요가 있다.

구강 내부를 스캔하는 스캐너의 경우, 프로브팁은 스캔 대상자의 구강 내부로 삽입된다. 따라서, 스캔이 완료가 되면 프로브팁은 세척/살균을 위해 구강 스캐너 본체에서 분리되어야 한다.

프로브팁은 내부가 비어 있으며 말단으로 갈수록 단면적이 좁아지는 형태를 갖는다. 그리고 프로브팁의 말단 내부에는 빛을 반사하는 반사경이 있으며, 반사경 인근에는 빛이 통과하는 윈도우가 형성된다. 따라서, 윈도우를 통해서 타액이 프로브팁 내부로 유입되어 윈도우와 반사경을 오염시키게 된다.

그러므로 프로브팁을 전체적으로 세척/살균하는 것은 용이하지 않고, 특히 반사경이나 윈도우를 세척/살균하는 것은 더욱 더 용이하지 않다.

이러한 이유로 프로브팁의 세척/살균에 소요되는 수고와 시간을 없애거나 최소화할 수 있는 방안이 요구된다고 할 수 있다.

한편, 구강 스캐너는 2D 이미지를 획득하고 획득된 2D 이미지들을 이용하여 피씨에서 3D 모델링을 수행하게 된다. 상부 치아와 하부 치아를 포함하는 전체 구강에 대한 3D 모델링을 수행하기 위해서는 정해진 복수 개의 스캔 단계들을 거쳐야 한다.

스캔 단계들은 피씨의 디스플레이에서 시각적으로 안내될 수 있다. 그리고 각각의 단계에서의 스캔 결과나 상태가 디스플레이에서 시각적으로 표시될 수 있다. 사용자는 한 손으로 스캐너를 잡은 상태에서 스캔을 수행하며 스캔 단계들을 디스플레이를 통해서 모니터링할 수 있다. 또한, 디스플레이는 터치 디스플레이로 제공될 수 있다. 따라서, 사용자는 다른 손으로 터치 디스플레이를 터치하면서 스캔 단계들을 진행할 수 있다. 즉, 스캔 단계 설정, 3D 모델링의 이동이나 확대/축소, 환경 설정 등을 일일이 손으로 터치하면서 수행하거나 피씨와 연결된 마우스 조작으로 수행하여야 한다. 그러므로, 스캔을 수행하면서 또는 스캔을 수행하는 도중에 피씨의 디스플레이 조작이 용이하지 않은 문제가 발생된다.

공개특허공보 제10-2021-0024469호(2021.03.05) 공개특허공보 제10-2020-0134145호(2020.12.01)

본 발명은 기본적으로 종래 스캐너의 문제를 해결하고자 함을 목적으로 한다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 사용자 입력이 용이한 스캐너를 제공하고자 한다. 특히 스캐너 자체에서 다양한 입력을 수행할 수 있는 스캐너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 피씨의 디스플레이에서의 복수 개의 사용자 입력을 스캐너의 조이스틱을 통해서 수행하여 사용이 편리한 스캔 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 조이스틱의 위치와 공기 연통구의 위치를 최적으로 배치하여 방열 성능을 효과적으로 높이면서도 조이스틱의 조작이 용이한 스캐너를 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 피씨의 디스플레이에 조이스틱 영역을 표시하여 조이스틱을 통한 다양한 조작과 이에 대응되는 명령을 사용자가 용이하게 파악할 수 있는 스캔 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 피씨의 디스플레이에 대한 직접 터치나 마우스 조작이 없더라도, 스캐너의 조이스틱을 통해서 용이하게 디스플레이를 조작할 수 있는 스캔 시스템을 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하며, 배터리 홀과 터미널 홀이 구비되는 본체; 반사경을 갖고, 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하도록 상기 본체의 전방에 구비되는 프로브팁; 그리고 상기 배터리 홀과 결합되는 배터리 터미널과 상기 터미널 홀과 연통되어 외부로부터 전원, 통신 또는 전원과 통신이 연결되기 위한 터미널이 삽입되는 터미널 개구부가 구비되는 배터리 커버를 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

상기 터미널 홀은 전원만 연결되도록 구비되거나, 통신만 연결되도록 구비될 수 있다. 상기 터미널 홀은 전원과 통신이 모두 연결되도록 구비될 수 있다. 어느 경우나 단일 터미널 홀일 수 있다.

상기 배터리 홀과 터미널 홀은 본체의 후방에 위치됨이 바람직하다. 즉, 본체의 후방에 위치하는 후방 하우징에 형성됨이 바람직하다.

상기 배터리 커버는, 상기 배터리 터미널이 구비되는 결합부와 상기 결합부를 수용하는 커버 하우징을 포함함이 바람직하다.

상기 커버 하우징 내부에는 방열 공간이 형성되며, 상기 결합부가 상기 커버 하우징 내측에 삽입된 후, 상기 결합부는 상기 커버 하우징 내부에 구비되는 결합 보스를 통해서 상기 커버 하우징과 나사 또는 볼트 결합될 수 있다.

상기 커버 하우징은 절연 재질로 형성되며, 상기 배터리 터미널은 전도체로 형성됨이 바람직하다.

상기 배터리 커버는 단면이 좌우 폭이 상하 폭보다 큰 타원 또는 트랙 형상으로 형성되며, 좌측과 우측 어느 하나에 상기 배터리 터미널이 구비되며 다른 하나에 상기 터미널 개구부가 구비됨이 바람직하다.

상기 배터리 터미널은 상기 배터리 커버의 전방에 돌출되어 상기 배터리 홀에 삽입 가능하도록 형성되며, 상기 터미널 개구부는 상기 배터리 커버를 관통하여 형성될 수 있다.

상기 터미널 홀 내측에는 상기 배터리 터미널과 전기적 및 기계적으로 연결되는 배터리 홀더가 구비될 수 있다.

상기 배터리 터미널은 상기 배터리 홀에 삽입된 상태에서 상기 본체에 대한 상기 배터리 커버의 회전 중심을 형성함이 바람직하다.

상기 배터리 커버는, 상기 본체에 대해 수직 위치에서 상기 배터리 터미널이 상기 배터리 홀더에 삽입 가능하도록 구비되며, 삽입 후 상기 본체에 대해 수평 위치로 회전되어 상기 배터리 터미널이 상기 배터리 홀더에 분리가 불가하도록 결합됨이 바람직하다.

상기 배터리 터미널의 반경 방향 외측 및 상기 터미널 개구부 인근에는 상기 배터리 커버의 회전을 제한하는 걸림부가 형성될 수 있다.

상기 걸림부는, 상기 본체 및 상기 배터리 커버 사이에서 상기 배터리 커버의 회전에 따른 탄성 변형되는 돌기와 상기 돌기가 삽입되는 홈을 포함할 수 있다.

상기 돌기와 홈은 적어도 2개소에 구비될 수 있다.

상기 배터리 커버는 본체에 삽입된 후 대략 90도 회전하여 결합 완료되도록 할 수 있다. 즉, 배터리 커버는 본체에 수직인 위치에서 90도 회전하여 본체에 결합 완료될 수 있다. 이때, 배터리 커버는 본체에 수평임이 바람직하다. 반대 방향으로 90도 회전하면 본체로부터 배터리 커버를 분리할 수 있다.

전술한 목적을 이루기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따르면, 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하며, 배터리 홀과 터미널 홀이 구비되는 본체; 반사경을 갖고, 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하도록 상기 본체의 전방에 구비되는 프로브팁; 상기 배터리 홀과 결합되는 배터리 터미널과 상기 터미널 홀과 연통되어 외부로부터 전원이 연결되기 위한 터미널이 삽입되는 터미널 개구부가 구비되는 배터리 커버; 그리고 상기 배터리와 상기 터미널 중 상기 터미널을 우선하여 상기 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛으로 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 3D 스캐너가 제공될 수 있다.

상기 전원공급장치는, 상기 터미널을 통한 전원 공급 유무를 판단하는 제1순위 판단부와 상기 배터리를 통한 전원 공급 유무를 판단하는 제2순위 판단부를 포함함이 바람직하다.

상기 전원공급장치는, 상기 제1순위 판단부에서 상기 터미널을 통한 전원이 공급되는 것으로 판단될 때 상기 제2순위 판단부의 스위치를 온에서 오프로 전환하는 것이 바람직하다.

상기 배터리 커버의 일측에 상기 배터리 터미널이 구비되고 타측에 상기 터미널 개구부가 구비되며, 상기 배터리 터미널은 상기 배터리 커버의 상기 본체에 대한 회전 결합 시 회전 중심을 형성하고, 상기 터미널 개구부에 삽입된 상기 터미널은 상기 배터리 커버의 회전 분리 시 회전을 제한하도록 구비됨이 바람직하다.

상기 배터리 커버는, 상기 본체에 대해 수직인 위치에서 상기 배터리 터미널이 상기 배터리 홀에 삽입되며, 삽입 후 상기 본체에 대해 평행한 위치로 회전하여 상기 배터리 터미널이 상기 본체에 분리 불가하게 결합됨이 바람직하다.

상기 배터리 커버가 상기 본체에 대해 평행한 위치에서 상기 터미널 홀과 상기 터미널 개구부는 일직선 상에 위치되어 상기 터미널이 상기 배터리 커버를 통과하여 상기 본체 내부에 접속되는 것이 바람직하다.

상기 배터리 터미널의 반경 방향 외측 및 상기 터미널 개구부 인근에는, 상기 배터리 커버가 상기 본체에 대해 평행한 위치에서, 상기 배터리 커버의 회전을 제한하는 걸림부가 형성됨이 바람직하다.

상기 걸림부는, 상기 본체 및 상기 배터리 커버 사이에서 상기 배터리 커버의 회전에 따른 탄성 변형되는 돌기와 상기 돌기가 삽입되는 홈을 포함함이 바람직하다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 사용자 입력이 용이한 스캐너를 제공하고자 한다. 특히 스캐너 자체에서 다양한 입력을 수행할 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 피씨의 디스플레이에서의 복수 개의 사용자 입력을 스캐너의 조이스틱을 통해서 수행하여 사용이 편리한 스캔 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 조이스틱의 위치와 공기 연통구의 위치를 최적으로 배치하여 방열 성능을 효과적으로 높이면서도 조이스틱의 조작이 용이한 스캐너를 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 피씨의 디스플레이에 조이스틱 영역을 표시하여 조이스틱을 통한 다양한 조작과 이에 대응되는 명령을 사용자가 용이하게 파악할 수 있는 스캔 시스템을 제공할 수 있다.

본 발명의 일실시예를 통하여, 피씨의 디스플레이에 대한 직접 터치나 마우스 조작이 없더라도, 스캐너의 조이스틱을 통해서 용이하게 디스플레이를 조작할 수 있는 스캔 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너의 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 스캐너의 분해 사시도,
도 3은 본 실시예에 따른 스캐너의 스캔어셈블리의 일례를 도시하고,
도 4는 도 1에 도시된 스캔어셈블리에서 카메라 피씨비가 분리된 모습을 도시하고,
도 5는 본 실시예에 따른 스캐너의 카메라/프로젝터 모듈의 일례를 도시하고,
도 6은 본 실시예에 따른 스캐너의 프로브팁과 보조팁이 분리된 모습을 도시하고,
도 7은 도 6의 프로브팁의 후방을 도시하고,
도 8은 본 실시예에 따른 스캐너의 프로브팁과 본체 전방에 대한 단면을 도시하고,
도 9는 본 실시예에 따른 스캐너의 배터리 커버의 분리된 모습을 도시하고,
도 10은 본 실시예에 따른 스캐너의 본체 후방과 배터리 커버가 분리된 모습을 도시하고,
도 11은 본 실시예에 따른 스캐너의 전원공급장치의 구성도이며,
도 12는 본 실시예에 따른 스캐너 및 스캔 시스템의 제어 구성도이며,
도 13은 본 실시예에 따른 스캐너의 제어 플로우를 도시하고,
도 14는 본 실시예에 따른 스캔 시스템에서 피씨의 디스플레이 화면 일례를 도시하고,
도 15는 본 실시예에 따른 스캔 시스템에서 피씨의 디스플레이 화면 다른예를 도시하고,
도 16 내지 도 20은 본 실시예에 따른 스캔 시스템의 뷰 모드에서 조이스틱 입력과 자이로 포인터의 연동에 의한 3D 모델링의 변화들에 대한 일례들을 도시하고 있다.

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. 편의상 스캐너(1)는 구강을 스캔하기 위한 구강 스캐너(1)를 전제로 설명한다. 따라서, 본 실시예에서의 스캐너는 구강 스캐너에 한정되지 않는다.

본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)는 본체(10)와 프로브팁(15)을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고, 프로브팁(15)을 수용하는 보조팁(18)을 포함할 수 있다.

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. 본체(10)에서 투사되는 광이 프로브팁(15)을 통해 피검자의 구강 내부로 안내된다. 그리고, 구강 내부의 반사광이 프로브팁(15)을 통해 본체(10)의 카메라 모듈로 안내된다. 보조팁(18)은 프로브팁(15)을 감싸도록 구비되며, 프로브팁(15)에 착탈 가능하게 구비된다. 보조팁(18)은 프로브팁(15)이 구강 내에서 노출되는 것을 방지하는 기능을 수행할 수 있다. 특히, 보조팁(180)은 프로브팁(15)의 전체 또는 대부분을 감싸도록 구비되어 프로브팁(15)의 내부와 외부가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

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 와이어(2d)가 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, 필요에 따라서 어느 하나의 형태로 사용할 수 있도록 제작될 수 있다. 즉, 와이어(2d)와 연결된 터미널(2)이 본체와 결합된 상태에서는 유선 스캐너로 사용할 있고, 터미널(2)이 본체와 분리된 상태에서는 무선 스캐너로 사용할 수 있다. 다시 말하면, 무선 전용 스캐너와 유선 전용 스캐너가 별도로 제작되지 않고, 하나의 스캐너를 무선으로 사용하거나 유선으로 사용할 수 있다.

한편, 무선 스캐너로 사용하기 위해서는 본체(10) 내부에 배터리가 구비되어 있어야 한다. 상기 배터리는 교체나 충전을 위해서 본체(10)에서 분리될 필요가 있다.

배터리의 장착 및 분리를 위해서 배터리 커버(60)가 본체(10)에 구비될 수 있다. 구체적으로 본체(10)의 후방에 배터리 커버(60)가 구비될 수 있다. 배터리 커버(60)는 본체에 결합 및 분리 가능하도록 구비될 수 있다. 또한, 유선 스캐너로 사용하기 위하여 터미널(2)이 본체에 결합될 수 있다. 터미널(2)은 배터리 커버(60)를 통해서 본체(10)와 결합될 수 있다. 그러므로, 본 실시예에 따르면 본체를 내부 구성을 변형하지 않고 필요에 따라 무선 스캐너와 유선 스캐너 중 어느 하나로 사용할 수 있다.

본체(10)는 내부 전장 구성을 수용하는 하우징(20, 30)을 포함할 수 있다. 그리고 하우징(20, 30)에 착탈 가능하게 배터리 커버(60)가 구비될 수 있다.

하우징(20, 30)은 메인 하우징(20)과 보조 하우징(30)을 포함할 수 있다. 메인 하우징(20)과 보조 하우징(30)이 결합되어 본체(10)의 외형을 형성할 수 있다. 보조 하우징이 메인 하우징에 후방에 위치되기 때문에 이를 후방 하우징이라 할 수 있다.

구체적으로, 메인 하우징(20)은 사용자가 스캐너 사용을 위해서 손으로 잡는 부분을 형성할 수 있다. 메인 하우징(20)은 내부가 빈 형태로 형성되며, 후방을 통해서 스캔어셈블리(300, 도 3 참조)가 메인 하우징(20) 내부로 삽입될 수 있다.

메인 하우징(20)에 스캔어셈블리(300)가 삽입된 후, 메인 하우징(20)과 후방 하우징(30)이 결합될 수 있다. 이를 통해서, 하우징(20, 30) 내부에 스캔어셈블리(300)가 수용될 수 있다.

하우징(20, 30)에는 입력부가 구비되며, 입력부를 통해서 사용자 인터페이서(UI)가 구현될 수 있다. 입력부는 버튼 형태로 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 조이스틱(70, joy stick) 형태로 입력부가 구비될 수 있다. 또한, 조이스틱(70)은 메인 하우징(20)에 구비될 수 있다. 조이스틱(70)을 통한 사용자 입력에 대한 상세한 사항은 후술한다.

전원 연결 여부 또는 배터리 충전 상태 등을 표시하기 위한 디스플레이(71)가 하우징(20, 30)에 구비될 수 있다. 구체적으로, 디스플레이(71)는 복수 개의 슬릿 형태로 형성될 수 있으며, 슬릿 각각에 LED가 구비될 수 있다. 본체 내부에 LED가 구비되며, LED의 발광 빛이 슬릿을 통해 외부로 노출될 수 있다. 따라서, LED의 수는 슬릿수만큼 구비되며, 각각의 LED는 각각의 슬릿에 대응될 수 있다. 발광되는 LED 개수를 통해서 배터리 충전 상태를 파악할 수도 있다. 물론, 발광되는 색이나 점멸 등을 통해서 스캐너의 현재 상태를 파악할 수도 있다.

메인 하우징(20)에는 데코레이션 패널(25)이 구비될 수 있다. 데코레이션 패널(25)은 하우징(20, 30)과는 다른 색상으로 형성되어 심미감을 높일 수 있다. 일례로, 하우징(20, 30)은 밝은 색상으로 형성되고 데코레이션 패널(25)은 어두운 색상으로 형성될 수 있다. 그리고 데코레이션 패널(25)은 본체(10)의 좌우에 나란히 구비될 수 있다. 데코레이션 패널(25)은 메인 하우징(20) 외부에서 끼움 결합되도록 구비될 수 있다.

한편, 조이스틱(70)과 디스플레이(71)는 좌측 데코레이션 패널(25)에 구비되며, 우측 데코레이션 패널(미도시)에는 디스플레이와 동일한 형태의 슬릿들이 형성될 수 있다. 우측 데코레이션 패널의 슬릿들은 본체 내부와 외부 사이에 공기가 유동될 수 있도록 관통 슬릿으로 형성될 수 있다. 또한, 우측 데코레이션 패널의 색상과 형상은 좌측 데코레이션 패널(25)와 동일할 수 있으며, 다만 우측 데코레이션 패널에는 조이스틱과 같은 입력부가 구비되지 않을 것이다.

도 1에 도시된 스캐너(1)를 기준으로 사용자는 오른손으로 스캐너(1)를 잡아 스캔을 수행할 수 있다. 이때, 엄지 손가락으로 조이스틱(70)을 조작할 수 있다. 스캐너(1)는 좌우 폭이 상하 높이보다 길게 형성될 수 있다. 즉 횡단면이 타원 내지는 트랙(track) 형상을 가질 수 있다. 도 1에 도시된 스캐너 상태에서는 하방으로 대상물을 스캔할 수 있다. 다시 말하면, 본 실시예에 따른 스캐너(1)는 좌우 폭이 상하 폭보다 길게 형성되며, 좌우 폭의 수직 방향으로 대상물을 스캔할 수 있다.

이러한 스캐너(1)의 형상으로 인해 동일한 스캐너(1)를 통해서 왼손 사용과 오른손 사용이 모두 가능하게 된다. 다시 말하면 오른손용과 왼손용을 별도로 제작할 필요가 없다. 스캐너 본체(10)의 단면과 프로브팁(15)의 단면이 좌우 대칭 그리고 상하 대칭으로 형성될 수 있다. 특히 본체와 프로브팁이 결합하는 단면 형상이 좌우 대칭 및 상하 대칭으로 형성될 수 있다. 이러한 단면은 타원 형상이나 트랙 형상일 수 있다. 이러한 형상적 특성으로 인해 프로브팁(15)을 180도 회전시킨 후 본체(10)에 결합시키는 것이 가능하다. 즉, 도 1에 도시된 스캐너(1)에서, 프로브팁(15)과 보조팁(18)을 본체에서 분리시키고 이들을 180도 회전시킨 후 다시 본체(10)에 결합될 수 있다. 이 경우 스캐너(1)는 왼손용으로 전환될 수 있다. 왼손 사용자가 본체(10)를 잡고 왼손 엄지를 통해 조이스틱(70)을 조작할 수 있고 하방을 향해 대상물을 스캔할 수 있다.

한편, 본실시예에 따른 스캐너(1)를 통해서 구강을 스캔하는 경우 상부 치아와 하부 치아를 모두 스캔하게 된다. 편의상 하부 치아 전체를 스캔한 후 상부 치아 전체를 스캔하게 된다. 이후 하부 치아와 상부 치아를 교합하게 된다. 물론, 스캔 순서를 변경될 수 있다. 사용자가 스캐너 본체(10)를 잡는 위치가 고정된다고 하면, 도 1에 도시된 기준으로 오른손 사용자는 하부 치아를 용이하게 스캔할 수 있다. 반면에 상부 치아를 스캔하기는 용이하지 않다. 이때, 본 실시예에 따르면, 프로브팁을 180도 회전시켜 본체에 결합시킬 수 있으므로, 상부 치아도 용이하게 스캔할 수 있다. 다시 말하면, 하부 스캔이 종료하면 프로브팁의 결합 방향만 180도 회전시킨 후 상부 스캔을 용이하게 할 수 있게 된다.

따라서, 본 실시예에 따르면, 본체(10)에 결합되는 프로브팁(15)의 결합 위치만 180도로 전환함으로써, 왼손용/오른손 전환 그리고 상부/하부 스캔 전환을 용이하게 수행할 수 있다.

배터리 커버(60)는 기본적으로 본체(10)에 착탈 가능하게 구비되며, 결합부(50)와 커버 하우징(55)을 포함할 수 있다. 결합부(50)는 본체(10) 특히 후방 하우징(30)과 결합되는 부분이며, 커버 하우징(55)은 결합부(50)의 후방을 차폐하는 부분이라 할 수 있다. 커버 하우징(55)은 본체(10) 최후방 부분의 외형을 형성하게 된다. 또한, 본 실시예에 따르면, 배터리 커버(60)는 와이어(2d)를 본체(10) 내부와 전기적 연결하기 위한 통로 내지는 콘센트 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 캐터리 커버(60)를 콘센트 커버라고 할 수 있다. 이에 대한 상세한 사항은 후술한다.

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 하우징(20, 30) 또는 메인 하우징(20)에 착탈 가능하게 형합 결합될 수 있다.

이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 스캐너의 조립 순서에 대해서 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)가 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(20)에 삽입 장착한 후 후방 하우징(30)을 메인 하우징(20)에 결합시킬 수 있다. 이때, 스캔어셈블리(300)는 커넥터 하우징(40)과 미리 결합된 후 메인 하우징(20)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, 도 5 참조), 프로젝터 유닛(90, 도 5 참조) 그리고 커넥터 하우징(40)이 서로 결합되어 형성되고, 이후 피씨비(200)와 결합하여 스캔어셈블리(300)가 형성될 수 있다.

도 3에 도시된 스캔어셈블리(300)가 메인 하우징(20)의 후방에서 전방으로 삽입되어 장착된다. 이후, 메인 하우징(20)은 후방 하우징(30)과 결합된다. 이후 배터리 커버(60)가 후방 하우징(30)과 결합될 수 있다. 이때, 스캔어셈블리(300)의 커넥터 하우징(40)은 메인 하우징(20)의 전방에 적어도 일부분이 노출되게 된다.

따라서, 복수 개의 구성들을 메인 하우징(20)이나 후방 하우징(30)에 각각 결합시키지 않고, 미리 단일 어셈블리(300)로 구성한 후 이를 메인 하우징(20)에 장착할 수 있다. 물론, 후방 하우징(30)과 스캔어셈블리를 미리 결합시킨 후 메인 하우징과 후방 하우징이 결합될 수 있다. 따라서, 제조가 매우 용이하다고 할 수 있다.

이하에서는 도 3 및 도 4를 참조하여 스캔어셈블리(300)에 대해서 상세히 설명한다.

스캔어셈블리(300)는 카메라/프로젝터 모듈(100)과 피씨비(200)를 포함하여 이루어질 수 있다.

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

구체적으로, 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. 도 3을 기준으로, 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 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) 특히 메인 하우징(20)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 유동 공기가 공급될 수 있도록 개방됨이 바람직하다. 즉, 채널의 전방과 후방에는 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. 여기서, 카메라 유닛과 프로젝터 유닛은 커넥터 하우징(40)을 통해서 결합 및 연결되어 하나의 카메라/프로젝터 모듈(100)을 형성할 수 있다.

중간 피씨비(210)에는 조이스틱(70)과 디스플레이(71)가 장착될 수 있으며, 조이스틱(70)과 디스플레이(71)은 메인 하우징 외부로 노출되게 된다.

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. 물론, 본 실시예에서는 프로브팁(15)을 보조팁(18)이 감싸기 때문에 보조팁의 온도는 프로브팁(15)의 온도보다 낮을 수 있다. 그럼에도 불구하고 효과적인 방열은 필요하다고 할 수 있다.

이하에서는, 도 3 및 도 4을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너(1)의 방열 및 배터리 장착 구조에 대해서 상세히 설명한다.

도 3에는 피씨비(200) 전체가 구비된 스캔어셈블리(300)가 도시되어 있으며, 도 4에는 카메라 피씨비(220)가 분리된 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 관통하며, 채널(201)의 길이 방향을 따라 공기가 유동할 수 있다.

구체적으로, 팬(232)은 프로젝터 피씨비(230)에 구비될 수 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 유동된 후 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(203, 도 12 참조)에 대한 방열이 매우 중요할 수 있다. 왜냐하면 2D 이미지를 생성하기 위하여 매우 큰 부하가 걸리는 구성이기 때문이다. 본 실시예에 따르면, 카메라 컨트롤러(203)는 팬(232)과 마주보는 위치에 구비되는 것이 바람직하다. 즉, 카메라 피씨비(220)에 카메라 컨트롤러(203)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(203)를 방열시키게 된다. 따라서, 매우 효과적으로 방열을 수행할 수 있다.

상기 채널(201)의 후방에는 와이파이 모듈(206)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. 물론, 유선 스캐너의 경우에도 통신은 와이파이 모듈을 통해서 무선으로 통신할 수 있다. 따라서, 와이파이 모듈(206)의 방열도 필요할 수 있다.

와이파이 모듈(206)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)를 통해 조이스틱(70)의 조작과 표시 LED 디스플레이(71)의 작동이 제어될 수 있다. 그리고 프로젝터 피씨비(230)의 후방에 리셉터클(162)이 구비될 수 있다. 리셉터클(162)은 터미널(2)과 결합되도록 구비될 수 있다.

배터리를 포함하는 경우, 배터리의 단자가 배터리 홀더(140, 150)를 통해서 전원 피씨비와 전기적으로 연결된다. 전원 피씨비는 별도로 구비될 수 있으며, 중간 피씨비(210)가 전원 피씨비 기능을 수행할 수 있다. 본 실시예에서는 일례로 프로젝터 피씨비(230)에서 전원 피씨비 기능을 수행할 수 있다.

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 전원 피씨비에 구비되어 배터리의 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 배터리의 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.

배터리의 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.

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

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

그리고 채널(201) 외부에 적어도 일부가 위치되는 배터리 또는 배터리 튜브(161)에는 피씨비(200)가 생략될 수 있다. 구체적으로, 상기 카메라 피씨비(220)와 상기 프로젝터 피씨비(230)에는 상기 제2홀더(150) 후방에서 상기 배터리 튜브가 위치되는 피씨비 절개부(202)가 형성될 수 있다. 피씨비 절개부(202)는 카메라 피씨비와 프로젝터 피씨비 모두에 형성될 수 있다. 상기 배터리 튜브(161)의 상부의 일부분 그리고 전방의 일부분은 상기 피씨비 절개부 상부에서 상기 카메라 피씨비와 프로젝터 피씨비 사이에 위치될 수 있다. 이를 통해서 배터리가 장착되는 부분에 피씨비(200)를 생략할 수 있어서 재료비 절감 및 무게 감소 효과를 기대할 수 있다.

여기서, 제2배터리 홀더(160)은 채널(201) 내부 내지는 채널(201) 인근에 위치됨을 알 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이 제2배터리 홀더(160)는 팬(232) 근처 특히 팬(232)의 후방 근처에 위치됨을 알 수 있다. 따라서, 팬에 의한 공기 유동에 의해서 제2배터리 홀더(160)가 용이하게 방열될 수 있다.

한편, 제1배터리 홀더(140)는 제2배터리 홀더(160)의 후방에 위치하여 팬에 의한 방열이 용이하지 않을 수 있다. 그러나, 후술하는 바와 같이 배터리 커버(60)의 구조에 의해서 제1배터리 홀더(140)의 방열이 수행될 수 있으며 제1배터리 홀더(140)의 열이 외부로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

한편, 팬(232)은 하우징(20)의 연통부(21, 도 2 참조)와 마주보도록 구비될 수 있다. 팬(232)이 작동하면 하우징(20)의 연통부(21)를 통해서 외부에서 내부로 공기가 유입된다. 상기 연통부는 복수 개의 슬릿 형태로 형성될 수 있다.

하우징(20) 내부 그리고 채널(201) 내부로 유입된 공기는 채널 내부에서 유동하게 된다. 이때 각종 전장 구성들을 냉각시키게 된다. 그리고 카메라/프로젝터 모듈을 냉각시킬 수 있고 특히 이미지센서(82, 도 5 참조)를 냉각시킬 수 있다.

냉각시킨 공기는 채널(201) 외부로 빠져 나가게 되며 우측 데코레이션 패널의 연통부를 통해 하우징 외부로 배출되게 된다. 우측 데코레이션 패널의 연통부는 채널(201)의 개방된 면과 마주보도록 형성될 수 있다.

도 2에 도시된 스캐너를 기준으로, 팬의 작동에 의해서 본체(10)의 하부에서 공기가 본체 내부로 유입되고, 본체 내부를 냉각시킨 공기는 본체(10)의 우측을 통해서 배출될 수 있다.

구체적으로, 도 2에 도시된 바와 같이 연통부(21)는 사용자가 본체(10)를 잡는 손바닥과는 반대편에 위치한다. 따라서, 사용자의 손에 의해 공기의 유입이 방해받지 않게 된다. 또한, 엄지 손가락으로 조이스틱(70)을 조작할 수 있도록 사용자가 본체(10)를 잡는다. 엄지 손가락의 길이를 고려하면, 디스플레이(25)와 반대편에 위치하는 연통구를 통한 공기의 배출이 방해받지 않게 된다. 결국, 본 실시예에 따르면 사용자의 편의성이 증진되고 원활한 공기의 유동이 가능하여 방열 성능을 높일 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.

이하에서는 도 5를 참조하여 본 실시예에 따른 카메라/프로젝터 모듈에 대해서 상세히 설명한다.

본 실시예에 따르면 카메라/프로젝터 모듈(100)은 단일 모듈로 구비될 수 있다. 구체적으로는 카메라 유닛(80)과 프로젝터 유닛(90)을 서로 연결하여 하나의 일체형 모듈을 형성하는 커넥터 하우징(40)이 구비될 수 있다. 따라서, 카메라/프로젝터 모듈은 카메라 유닛(80), 프로젝터 유닛(90) 그리고 커넥터 하우징(40)을 포함할 수 있다.

상기 커넥터 하우징(40)을 매개로 프로젝터 유닛(90)에서 광을 조사하는 각과 카메라 유닛(80)에서 광을 수광하는 각 사이의 각도인 삼각측량각도가 결정될 수 있다. 즉, 커넥터 하우징(40)을 이용하여 프로젝터 유닛(80)과 카메라 유닛)90) 사이의 삼각측량각도를 정확하게 결정할 수 있다.

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

일반적으로 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.

본 실시예에 따르면, 커넥터 하우징(40)의 일측에서 카메라 유닛(80)과 프로젝터 유닛(90)이 각각 삽입된 후 커넥터 하우징(40)과 형합 결합되도록 할 수 있다.

구체적으로, 카메라 유닛(80)은 내부에 광경로가 형성되는 카메라 하우징(80a)을 포함하고, 카메라 하우징(80a)의 전방 일부분은 커넥터 하우징(40)의 후방에서 삽입될 수 있다. 또한, 프로젝터 유닛(90)은 내부에 광경로가 형성되는 프로젝터 하우징(90a)을 포함하고, 커넥터 하우징(40)의 전방 일부분은 커넥터 하우징(40)의 후방에서 삽입될 수 있다. 이때, 카메라 하우징(80a)의 상면, 하면 그리고 우측면이 커넥터 하우징(40)의 우측 공간 내부로 삽입되어 형합될 수 있다. 그리고 프로젝터 하우징(90a)의 상면, 하면 그리고 좌측면이 커넥터 하우징(40)의 좌측 공간 내부로 삽입되어 형합될 수 있다. 즉, 커넥터 하우징(40)에 대해서 카메라 하우징(80a)와 프로젝터 하우징(90a)은 "V"자 형태로 삽입된다고 할 수 있다.

커넥터 하우징(40)은 후방에서 전방으로 갈수록 폭이 작아지는 사다리꼴 형태로 형성될 수 있다. 따라서, 커넥터 하우징(40)의 형상을 통해서 통해서 먼저 삼각측량각도를 정확하게 결정할 수 있다.

먼저, 커넥터 하우징(40)의 상면 및 하면(40a)을 평행하도록 형성할 수 있다. 상면과 하면은 서로 대칭으로 형성될 수 있으므로 상면과 하면은 동일한 도면 부호를 부여할 수 있다. 그리고, 커넥터 하우징(40)의 내부로 카메라 하우징(80a)과 프로젝터 하우징(90a)은 상기 커넥터 하우징(40)의 상면(40a) 및 하면과 평행하도록 삽입되어 고정될 수 있다. 이는 삼각측량각도가 동일 평면에 형성됨을 의미하고 동일 평면으로 유지됨을 의미하게 된다.

다음으로, 커넥터 하우징(40)의 좌측면 및 우측면(40b)이 이루는 각도는 삼각측량각도와 동일하도록 할 수 있다. 여기서, 커넥터 하우징(40)의 좌측면과 우측면은 동일한 도면 부호를 부여할 수 있다. 그리고, 커넥터 하우징(40)의 내부로 카메라 하우징(80a)이 상기 커넥터 하우징(40)의 우측면과 평행하도록 삽입되어 고정될 수 있다. 물론, 커넥터 하우징(40)의 내부로 프로젝터 하우징(90a)이 상기 커넥터 하우징(40)의 좌측면과 평행하도록 삽입되어 고정될 수 있다. 이는 커넥터 하우징을 통해 형성된 삼각측량각도가 카메라 유닛(80) 및 프로젝터 유닛(90)이 형성하는 삼각측량각도와 동일하게 형성되고 유지됨을 의미하게 된다.

커넥터 하우징(40)에 삽입되는 카메라 하우징(80a)과 프로젝터 하우징(90a)의 전방에는 각각의 베럴(미도시)이 위치하게 된다. 커넥터 하우징(40)의 전방에는 광필터 내지는 편광 유닛(41)이 구비될 수 있다.

커넥터 하우징(40)에 각각 삽입되는 카메라 하우징(80a)과 프로젝터 하우징(90a)은 각각 4개의 결합부(81, 91)를 통해서 커넥터 하우징(40)과 결합될 수 있다. 이러한 결합부들은 커넥터 하우징(40), 카메라 하우징(80a) 그리고 프로젝터 하우징(90a)의 형합에 의해 형성되는 삼각측량각도를 견고히 고정 유지하기 위한 것이라 할 수 있다.

먼저, 커넥터 하우징(40)과 카메라 하우징(80a)은 상면 2개소 그리고 하면 2개소의 결합부(81)를 통해서 결합될 수 있다. 일례로 미세 나사나 볼트를 통해서 결합될 수 있다. 그리고 상면의 결합 개소와 하면의 결합 개소는 서로 일직선 상에 형성할 수 있다. 이러한 결합 개소 및 결합 위치로 인해, 세팅된 삼각측량각도는 동일 평면에서 동일한 각도로 매우 견고하고 고정 및 유지될 수 있다.

카메라 하우징(80a)에는 이미지센서(82)가 장착될 수 있다. 구체적으로는 카메라 하우징(80a)이 프로젝터 하우징(90a)과 마주보는 위치에 장착될 수 있다. 이미지센서(82)는 스캔 이미지를 생성하는 구성이며, 이미지 생성 과정에서 열이 발생될 수 있다.

상기 카메라 하우징(80a)에는 이미지센서(82)가 장착되기 위한 장착 플레이트(83)가 구비될 수 있다. 장착 플레이트(83)는 직사각형 형상으로 형성될 수 있으며 본체(10)의 길이 방향에 대해서 경사진 평판 형태로 형성될 수 있다.

카메라 하우징(80a)과 프로젝터 하우징(90a) 사이에는 전술한 채널(201)과 연통되는 모듈 채널(101)이 형성된다. 즉 빈 공간이 형성된다. 상기 장착 플레이트(83)가 채널(101)의 일면을 형성할 수 있다. 모듈 채널(101)은 피씨비(200)의 채널(201)의 전방에 위치될 수 있다. 팬(232) 구동에 의해 공기가 채널(101)로 유입되어 배출될 수 있다. 따라서, 이미지센서(82)가 상기 모듈 채널(101)의 일면을 형성함으로써 이미지센서(82)가 매우 효과적으로 방열될 수 있다.

한편, 커넥터 하우징(40)은 본체(10)에 프로브팁(15)이 결합될 때 프로브팁(15)에 삽입되는 구성이라 할 수 있다. 즉, 커넥터 하우징(40)도 프로브팁(15)과 결합되기 위한 구성이라 할 수 있다. 이때, 커넥터 하우징(40)과 프로브팁(15)이 매우 정확한 위치에서 정확하게 결합될 필요가 있다. 왜냐하면, 프로브팁(15)과 카메라/프로젝터 모듈(100) 사이에 정확한 얼라인을 구현함이 바람직하기 때문이다. 이를 위해서 커넥터 하우징(40)과 프로브팁(15)에는 다양한 구성들이 구비될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

이하에서는 도 6 내지 도 8을 통해서, 프로브팁(15)에 대해서 상세히 설명한다. 아울러 보조팁(18)에 대해서도 상세히 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이 프로브팁(15)은 보조팁(18)과 유사한 형상으로 형성되며 실질적으로 프로브팁(15) 전체가 보조팁(18) 내부로 삽입되도록 형성될 수 있다. 따라서, 프로브팁(15)의 체적은 보조팁(180)의 체적보다는 작게 형성된다.

프로브팁(15)의 일단은 본체(10)와 결합되는 부분으로 커넥터 하우징(40)이 삽입되는 부분이라 할 수 있다. 프로브팁(15)의 타단 내부에는 반사경(16)이 구비된다. 반사경은 실질적으로 빛을 90도로 반사하도록 구비될 수 있다. 즉, 프로젝터 유닛을 통해 조사된 빛은 프로브팁(15) 내부 공간을 거쳐 반사경(16)에서 반사되어 90도 굴절할 수 있다. 굴절된 빛은 윈도우(17)를 통해 프로브팁(15) 외부로 조사된다.

여기서, 윈도우(17)는 개구된 부분으로 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 따라서 윈도우(17)를 통해서 빛뿐만 아니라 공기나 타액 등의 이물질도 관통될 수 있다.

상기 프로브팁(15)을 구강에 삽입하여 스캔하는 경우, 상기 프로브팁 외부뿐만 아니라 프로브팁의 내부가 오염될 수 있다. 따라서 특정 대상자에 대한 스캔이 종료하면 프로브팁의 교체와 세척/살균이 필요하게 된다. 그러나 프로브팁의 잦은 교체 및 세척/살균은 여간 번거로운 일이 아니다. 특히 프로브팁의 내부를 살균하는 것은 용이하지 않으며 잦은 세척/살균으로 인한 반사경의 손상 우려가 있게 된다. 아울러, 프로브팁은 스테인레스 재질이 아닌 플라스틱 재질로 형성될 수 있는데, 이 경우 프로브팁이 구강 내에서 직접 노출되는 경우, 프로브팁의 청결 및 살균 상태에 대해서 스캔 대상자의 우려 및 반감이 발생할 여지가 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 실시예에서는 보조팁(18)이 구비될 수 있다. 즉, 프로브팁(15)을 수용하여 프로브팁(15)의 내외부가 대상자의 구강 내에서 노출되는 것을 방지하기 위한 보조팁(18)이 구비될 수 있다.

보조팁(18)은 내부에 프로브팁(15)이 삽입 및 형합되도록 형성됨이 바람직하다. 실질적으로 프로브팁(15)의 전후 전체가 보조팁(18) 내부로 삽입되도록 형성됨이 바람직하다. 보조팁(180)과 프로브팁(15)의 결합은 대상자에 대한 스캔 직전에 대상자가 보는 앞에서 수행될 수 있다. 그리고 보조팁(180)은 일회용이라는 설명도 대상자에게 할 수 있다. 따라서, 프로브팁(15)에 대한 스캔 대상자의 우려를 미연에 방지할 수 있게 된다.

프로브팁(15)과 본체(10)의 결합 위치 그리고 프로브팁(15)과 보조팁(18)의 결합 위치는 중요하다. 즉, 서로 정확한 위치에서 결합되어야 한다.

먼저, 프로브팁(15)이 본체에 결합될 때 정확한 위치에서 결합되는 것이 바람직하다. 프로브팁(15)의 내부 전방에는 반사경(16)이 구비된다. 따라서 반사경과 카메라/프로젝터 모듈(100) 사이의 각도는 어긋나지 않도록 프로브팁(15)과 본체(10)의 결합이 중요하다고 할 수 있다. 즉, 정확한 얼라인이 가능하도록 양자가 결합됨이 바람직하다.

이러한 이유로, 프로브팁(15)의 후단(15f)은 트랙 형상의 단면을 갖도록 형성될 수 있다. 특히 프로브팁(15)의 후단(15f)의 내벽은 트랙 형상의 단면을 가지는 것이 바람직하다. 다시 말하면 프로브팁(15)의 후단에는 트랙 형상의 개구부가 형성됨이 바람직하다. 이러한 개구부를 통해서 본체(10)가 삽입 결합되게 된다.

다각형의 개구부 형상의 경우 제조가 용이하지 않고, 형합 시 부분적으로 큰 응력이 가해질 수 있다. 그러나 트랙 형상의 경우 전체적으로 곡면 형합이 가능하게 된다. 물론, 일부 구간에서는 평면 형합이 가능할 수도 있다. 이러한 형상으로 인한 형합이 용이하고 정확한 얼라인 상태에서 양자의 형합 결합이 가능하게 된다.

다음으로, 보조팁(180)이 프로브팁(15)에 결합될 때 정확한 위치에서 결합되는 것이 바람직하다. 보조팁(18)의 전방에는 프로브팁(15)의 윈도우(17)와 대응되는 보조팁 윈도우(18a)가 형성된다. 프로브팁의 윈도우(17)와 보조팁 윈도우(18a)가 모두 일치하도록 맞닿는 것이 바람직하다. 물론, 프로브팁의 윈도우(17)를 보조팁 윈도우(18a)가 모두 포함하도록 보조팁 윈도우(18a)의 크기가 더 클 수도 있다.

여기서, 보조팁(18)가 프로브팁(15)와 결합할 때 정확한 위치에서 결합되는 것이 중요함을 알 수 있다. 왜냐하면, 어긋난 위치에서 양자가 결합되는 경우, 프로브팁 윈도우(17)의 일부분이 보조팁 윈도우(18a)에 의해 막힐 수 있고, 정상적인 화각 확보가 어려울 수 있기 때문이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 프로브팁(15)과 보조팁(18)은 얇은 두께를 가지며 내부가 비어있는 형태로 형성될 수 있다. 그리고 보조팁(18)은 사용 후 세척/살균을 수행하지 않고 1회 사용으로 폐기되는 일회용으로 제공됨이 바람직하다. 따라서, 보조팁(18)은 작은 외력에서는 자체 형상이 유지될 수 있는 합성수지 재질로 형성됨이 바람직하다. 다만, 보조팁(18)의 두께는 프로브팁(15)의 두께보다 작은 것이 바람직하다.

본 실시예에 따른 스캐너의 사용 형태를 보면 보조팁(18)에 프로브팁(15)이 끼워지는 형태이다. 즉, 보조팁(18)에 프로브팁(15)이 억지끼움 형태로 삽입될 수 있다. 따라서, 스캔 중에 보조팁(18)이 헐거워 이동되거나 빠지는 경우가 발생되지 않을 수 있다. 이러한 삽입 및 끼움 결합이 용이하도록 하기 위해서, 보조팁(18)과 프로브팁(15)의 단면 크기는 후방으로 갈 수록 증가하도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 보조팁(18)의 후단(18f) 단면 형상은 프로브팁(15)의 후단(15f)의 단면 형상과 동일하여 양자가 형합하도록 함이 바람직하다. 즉, 프로브팁(15)의 후단 둘레 전체의 외면에서 보조팁(18)의 후단 둘레 전체가 면접하도록 함이 바람직하다. 이를 통해서 양자가 결합될 때 정확한 위치로 자동적으로 정렬될 수 있다. 이를 통해, 보조팁(18)의 후단 개구부(18g)에 프로브팁이 정확한 위치로 삽입될 수 있다. 마찬가지로, 프로브팁(15)의 후단 개구부(15g)에 커넥터 하우징 및 본체가 정확한 위치로 삽입될 수 있다.

한편, 프로브팁(15)의 윈도우(17)는 개방되어 있는 반면 보조팁의 윈도우(18a)는 차폐됨이 바람직하다. 즉, 빛의 통과는 허용하나 공기 및 액체의 통과는 허용되지 않도록 함이 바람직하다. 이를 위해서, 보조팁의 윈도우(18a)의 둘레에는 글라스 프레임(18b)이 형성될 수 있다. 상기 글라스 프레임(18b)은 보조팁의 윈도우(18a)의 둘레에서 상부로 소정 길이 돌출된 형태로 형성될 수 있다.

상기 보조팁은 단일 몸체 내지는 바디로 형성될 수 있다. 즉, 단일 바디의 일부분으로 글라스 프레임이 형성될 수 있다. 그리고 글라스 프레임에 글라스(19)가 결합될 수 있다.

구체적으로, 도 8에 도시된 바와 같이 글라스 프레임(18b)은 사각형 형상을 가질 수 있다. 글라스 프레임(18b)의 전변과 좌우 양변은 연속적인 곡면으로 연장되다가 함몰된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 글라스 프레임(18b)의 후변은 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 이러한 글라스 프레임(18b)은 보조팁의 윈도우(18a)에 사각형 형상으로 소정 높이를 갖는 프레임이라 할 수 있다.

상기 글라스 프레임(18b)에는 투명한 글라스(19)가 삽입 고정될 수 있다. 상기 글라스 프레임(18b)의 높이는 글라스(19)의 두께보다 같거나 크게 형성될 수 있다.

상기 글라스(19)는 글라스 프레임(18b)에 끼움 결합이 되도록 형성될 수 있다. 그리고 글라스(19)와 글라스 프레임(18b)의 면적은 보조팁의 윈도우(18a)의 면적보다 크게 형성됨이 바람직하다.

따라서 글라스(19)로 인해서 빛의 통과는 허용하나 오염물질의 출입은 배제하게 되어 매우 위생적이고 안전한 스캐너를 제공할 수 있게 된다.

여기서, 글라스(19)의 두께는 보조팁의 두께보다 큰 것이 바람직하다. 보조팁의 두께는 매우 얇을 수 있다. 합성수지 재질로 보조팁을 제작하면 얇은 두께라 하더라도 분리 상태인 보조팁은 일상적인 취급 시에는 파손되지 않지만 외력에 의해서 파손될 수 있다. 따라서, 사용이 완료된 보조팁의 글라스(19)에 외력이 가해지면, 보조팁의 윈도우 부분이 파손되어 보조팀으로부터 글라스(19)를 용이하게 분리할 수 있다.

따라서, 보조팁(18) 자체와 글라스(19)의 재질이 상이하더라도 사용 완료 후 양자가 쉽게 분리될 수 있다. 이는 폐기 또는 재사용이 용이할 수 있음을 의미하게 된다.

전술한 바와 같이, 프로브팁(15)이 본체(10) 특히 카메라/프로젝터 모듈(100)과 결합되는 위치는 매우 중요하다. 본체(10)와 프로브팁(15)이 형합하는 단면 형상뿐만 아니라 결합 기울기 또한 매우 중요하다고 할 수 있다. 즉, 프로브팁(15)이 정확한 회전 각도에서 프로브팁(15)과 결합하더라도, 상하 기울기 편차나 좌우 기울기 편차를 갖고 부정확하게 결합될 수 있기 때문이다.

도 5 및 도 7을 통해서 프로브팁(15)과 커넥터 하우징(40)의 결합 관계에 대해서 상세히 설명한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 프로브팁(15) 내부에는 좌우에 가이드 리브(15a)가 한쌍씩 구비될 수 있다. 즉, 좌측에 상하로 2개 우측에 상하로 2개 구비될 수 있다. 상기 각각의 가이드 리브(15a)는 커넥터 하우징(40)의 좌측면 또는 우측면(40b)과 맞닿도록 구비될 수 있다. 즉, 커넥터 하우징(40)이 프로브팁(15)에 삽입됨에 따라 커넥터 하우징의 좌측면과 우측면(15b)은 가이드 리브(15a)에서 슬라이딩될 수 있다. 따라서, 커넥터 하우징(40)이 삽입될 때 좌우 기울어짐이 방지될 수 있다.

가이드 리브(15a)에 의해 커넥터 하우징(40)이 좌우 편차 없이 삽입될 수 있으나, 삽입 및 결합 완료 시 좌우 기울어짐이 발생될 수 있다. 이러한 문제를 방지하기 위하여 커넥터 하우징(40)의 전방에는 좌우에 돌기(42)가 구비될 수 있다. 돌기(42)는 2개 형성될 수 있으며 좌측 상부에 1개 그리고 우측 하부에 1개 형성될 수 있다. 상기 돌기(42)는 커넥터 하우징(40)의 최전방에서 전방으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 돌기(42)에 대응되는 스토퍼(15e)가 프로브팁(15) 내부에 구비될 수 있다. 프로브팁(15)과 커넥터 하우징(40)의 결합이 완료되면, 돌기(42)와 스토퍼(15e)가 맞닿게 되거나, 돌기(42)가 스토퍼(15e) 내부로 삽입될 수 있다. 따라서, 돌기(42) 및 스토퍼(15e)에 의해서 프로브팁(15)는 좌우 기울기 편차없이 커넥터 하우징(40)과 결합하는 것이 가능하게 된다.

프로브팁(15) 내부에는 상하에 스토퍼(15b)가 한쌍씩 구비될 수 있다. 즉, 상측에 좌우로 2개 하측에 좌우로 2개 구비될 수 있다. 상기 스토퍼(15b)에 대응되는 돌기(43)가 커넥터 하우징(40)에 구비될 수 있다. 상기 돌기(43)는 복수 개 구비되며 각각의 돌기가 각각의 스토퍼(15b)에 대응될 수 있다. 프로브팁(15)과 커넥터 하우징(40)의 결합이 정확히 수행되면, 상기 돌기(43)가 스토퍼(15b)에 맞닿거나, 상기 돌기(43)가 스토퍼(15b) 내부에 삽입될 수 있다.

따라서, 상기 돌기(43)와 스토퍼(15b)에 의해서 프로브팁(15)은 상하 기울기 없이 정확한 위치에서 커넥터 하우징(40)과 결합될 수 있다.

한편, 스캔어셈블리(100) 특히 커넥터 하우징(40)은 메인 하우징(20)의 후방에서 삽입되어 일부분이 메인 하우징(20) 전방에서 노출되도록 메인 하우징(20)과 결합된다. 따라서, 스캔어셈블리(100)와 메인 하우징(20)이 정확한 위치에서 결합되도록 하는 것이 중요하다.

이를 위해서 커넥터 하우징(40)의 상면과 하면 후방에는 한쌍의 스토퍼(44)가 구비될 수 있다. 상면(40a)의 좌우에 한쌍 그리고 하면의 좌우에 한쌍으로 스토퍼(44)가 구비될 수 있다. 커넥터 하우징(40)이 메인 하우징(20)에 삽입될 때 상기 스토퍼(44)가 메인 하우징(20) 내부에 걸림으로써 양자 간의 결합이 정확하게 이루어질 수 있다.

여기서, 도 5에 도시된 돌기(43)과 도 7에 도시된 스토퍼(15b) 구성은 다른 형합 구성들로 대체될 수 있다.

구체적으로, 돌기(43)가 생략되고 스토퍼(15b)는 가이드 리브로 대체될 수 있다. 즉 커넥터 하우징(40)의 상면과 하면에 한쌍씩 맞닿도록 프로브팁(15) 내부에 가이드 리브가 구비될 수 있다.

도 7에 도시된 가이드 리브(15a)는 커넥터 하우징(40)의 양쪽 측면에 각각 접하도록 구비되어 양자 사이에 마찰력을 발생시킨다. 마찬가지로, 돌기(43)도 가이드 리브로 대체되어 커넥터 하우징(40)의 상하면에 각각 접하도록 구비되어 양자 사이에 마찰력을 발생시킬 수 있다.

결국, 가이드 리브는 커넥터 하우징(40)과 프로브팁(15)이 결합될 때, 커넥터 하우징의 좌우상하면에서 마찰력을 제공함과 아울러 얼라인 기능을 수행하게 된다. 특히 커넥터 하우징의 일면에서 2 개의 마찰 개소를 형성하여 더욱 효과적인 얼라인 기능을 수행할 수 있다.

여기서, 도 5에 도시된 경사면(45)와 도 7에 도시된 후크 구조(15c, 15d)는 다른 형합 구성들로 대체될 수 있다.

구체적으로, 경사면(45)은 볼플런저(ballplunger)로 대체될 수 있다. 마찰 등에 의해서 볼을 누르면 스프링의 탄성에 의해서 볼이 하강하고, 볼을 누르는 힘이 제거되면 볼이 원위치되는 구성이라 할 수 있다. 볼플런저는 미도시되어 있지만 일반적인 구성이라 상세한 설명은 생략한다.

상기 볼플런저에 대응되도록 프로브팁(15) 내부에는 미도시된 홈이 형성될 수 있다. 프로브팁(15)이 커넥터 하우징(40)에 결합됨에 따라 프로브팁이 볼을 누르게 된다. 그리고, 결합이 완료될 때에는 볼이 상기 홈에 삽입되어 볼이 원위치로 이동한다. 따라서, 볼과 홈 사이에 걸림력이 발생된다.

볼이 원위치로 이동하는 소리에 의해서 커넥터 하우징(40)과 프로브팁(15)이 정확히 결합됨을 직관적으로 알 수 있다.

볼플런저는 커넥터 하우징의 상면에 좌우 두 개 하면에 좌우 두 개 구비됨이 바람직하다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 보조팁(18)이 더 구비될 수 있다. 프로브팁(15)이 먼저 커넥터 하우징(40)과 결합된 후 보조팁(18)이 프로브팁(15)과 결합될 수 있다. 그리고 필요에 따라 보조팁(18)은 프로브팁(15)에서 분리될 수 있다. 이때 프로브팁(15)이 커넥터 하우징(40)과 분리되지 않고 결합이 유지됨이 바람직하다. 즉, 힘을 가하여 보조팁(18)이 프로브팁(15)으로부터 분리될 때, 프로브팁(15)은 커넥터 하우징에서 분리되지 않도록 함이 바람직하다.

보조팁(18)은 프로브팁(15)에 끼워맞춤 결합되는데, 스캔 시 보조팁과 프로브팁(15) 사이의 슬립은 방지되어야 한다. 따라서, 프로브팁(15)과 커넥터 하우징(40) 사이의 결합력은 보조팁을 프로브팁으로부터 분리하는 보조팁 분리힘보다 커야 한다.

프로브팁(15)의 좌우의 가이드 리브(15a)에 의한 마찰력이 보조팁 분리힘을 견디게 된다. 이러한 가이드 리브(15a)의 마찰력은 프로브팁의 좌우에 형성된다. 따라서, 프로브팁의 상하에도 이러한 마찰력을 인위적으로 제공하는 것이 바람직할 수 있다.

프로브팁(15)의 상하에는 후크 리브(15c) 및 후크 돌기(15d)가 형성될 수 있다. 후크 리브(15c)는 프로브팁(15)의 좌우 일부분이 길이 방향으로 절단되어 일정 탄성을 가지도록 형성될 수 있다. 즉, 후크 리브는 일측이 고정되고 타측이 자유단이 캔틸레버(cantilever) 형태로 형성될 수 있다.

상기 후크 돌기(15d)는 상기 후크 리브의 자유단 측에 형성되며, 프로브팁(15)의 내측 즉 중심 방향으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 후크 돌기(15b)에 대응되는 경사면(45)인 커넥터 하우징(40)의 상면과 하면에 구비될 수 있다. 상기 경사면(45)은 후방으로 갈수록 벌어지는 형상 즉 발산하는 형상으로 형성될 수 있다.

프로브팁(15) 내부로 커넥터 하우징(40)이 삽입됨에 따라, 후크 돌기(15d)는 경사면(45)과 접하게 된다. 그리고, 프로브팁(15)과 커넥터 하우징(40)의 결합이 완료되면 후크 리브(15c)는 최대로 탄성 변형되어 후크 돌기(15d)와 경사면(45) 사이의 마찰력은 최대가 된다. 즉, 프로브팁(15)의 좌우측뿐만 아니라 상부와 하부에에서도 보조팁 분리힘을 지지하는 마찰력이 발생하게 된다.

결국, 보조팁을 프로브팁에서 분리할 때, 프로브팁과 커넥터 하우징 사이에는 좌우 그리고 상하로 보조팁 분리힘을 극복할 수 있는 결합력이 존재하게 된다. 따라서, 보조팁이 프로브팁에서 분리될 때 프로브팁과 커넥터 하우징의 결합은 견고히 유지될 수 있다.

한편, 프로브팁(15)을 커넥터 하우징(40)에서 분리할 때 마찰력들에 의해 분리가 어려울 수 있다. 이때, 사용자는 후크 리브(15c)의 고정단 부분을 누를 수 있다. 이 경우 후크 리브(15c)는 더욱 탄성 변형되어 후크 돌기(15f)와 경사면(45) 사이의 마찰력이 해제될 수 있다. 따라서, 사용자는 양쪽의 후크 리브를 누른 상태에서 프로브팁(15)을 잡아당겨 프로브팁(15)를 커넥터 하우징(45)로부터 용이하게 분리할 수 있게 된다. 물론, 후크를 누르지 않고도 보조팁 분리힘보다 큰 힘으로 프로브팁(15)을 잡아당겨서 프로브팁(15)를 커넥터 하우징(45)로부터 분리할 수도 있을 것이다.

이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여 배터리 커버(60)를 통한 배터리 장착 구조를 설명한다. 또한 배터리 커버(60)를 통한 터미널(2) 장착 구조를 설명한다.

본체의 하우징(20, 30) 특히 후방 하우징(30)에 배터리가 장착되기 위한 배터리 홀(31)이 구비되며, 배터리 홀 내측에는 제1배터리 홀더(140)가 구비될 수 있다. 그리고 제1배터리 홀더(140)에는 배터리 삽입구(145)가 형성될 수 있다. 배터리는 배터리 홀(31)과 배터리 삽입구(145)를 통해 본체 내부로 삽입될 수 있다.

배터리가 장착된 후 배터리 홀(31)은 배터리 터미널(51)에 의해 막히게 되며, 배터리 터미널(51)은 제1배터리 홀더(140) 및 배터리와 전기적으로 접속된다. 일례로 배터리 터미널(51)은 배터리의 양극과 접속되도록 형성될 수 있다.

배터리 터미널(51)은 배터리 홀(31)에 삽입된 후 회전에 의해서 제1배터리 홀더(140)에 걸림 결합이 되도록 구비될 수 있다. 일례로, 도 10에 도시된 바와 같은 위치 및 자세에서, 배터리 컵(60)을 반시계 방향으로 소정 각도(일례로 90도 내외)로 회전시킨 후 배터리 터미널(51)이 배터리 홀(31) 및 제1배터리 홀더(140)에 삽입될 수 있다. 그리고 시계 방향으로 소정 각도만큼 회전시키면 배터리 터미널(51)은 제1배터리 홀더(140)에 걸림 결합될 수 있다. 도 10에는 후방 하우징(30) 배터리 커버(60)가 결합된 상태를 분리 도시한 것이라 할 수 있다.

배터리 커버(60)는 결합부(50)와 커버 하우징(55)을 포함할 수 있다. 결합부(50)에는 배터리 터미널(51)이 구비된다. 배터리 터미널(51)은 전기적 연결을 위해 전도 금속재질로 형성될 수 있다. 그리고, 결합부(50)는 절연 플라스틱 재질로 형성될 수 있다. 결합부(50)는 후방 하우징(30)의 후단 형상 그리고 배터리 커버(60)의 후단 형상에 대응되어 트랙 형상을 가질 수 있다.

상기 배터리 터미널(51)과 결합부 사이에는 터미널 베이스(52)가 구비될 수 있다. 터미널 베이스(52)는 결합부(50)의 전방에 돌출되도록 결합될 수 있다. 미세 볼트 등을 통한 결합이 가능하다. 즉, 터미널 베이스(52)와 배터리 터미널(51)은 하나의 구성일 수 있다. 즉 단일 몸체로 형성될 수 있다.

상기 결합부(50)는 커버 하우징(55)과 결합될 수 있다. 커버 하우징과 결합부(50)는 미세 볼트 등을 통해 결합이 가능하다. 이러한 결합을 위해서 커버 하우징 내부에는 결합 보스(57)이 구비될 수 있다. 결합 보스(57)는 복수 개 구비될 수 있다. 여기서 배터리 커버(55)를 통한 절연 확보를 위해 결합부(50)는 상기 커버 하우징(55) 내측에 삽입 결합됨이 바람직하다. 그리고, 커버 하우징(55)의 내측에는 방열 공간(56)이 형성될 수 있다. 즉 실질적으로 커버 하우징(55) 내부는 빈 공간으로 형성되어 배터리 터미널(51) 및 터미널 베이스(52)로부터 전달되는 열이 커버 하우징(55) 외측으로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있다.

결합부(50)의 일측에는 배터리 터미널(51)이 구비되며 타측에는 터미널 개구부(50a)가 형성될 수 있다. 트랙 형상의 결합부(50)이므로 결합부는 좌측 원형 영역과 우측 원형 영역으로 구분될 수 있다. 우측 원형 영역에 배터리 터미널(51)이 구비되고 좌측 원형 영역에 터미널 개구부(50a)가 형성된다. 여기서, 터미널 개구부(50a)는 후방 하우징의 개구부(35)와 커버 하우징의 개구부(56)와 연통된다.

따라서, 터미널(2)은 배터리 커버(60)를 관통하고 후방 하우징의 개구부(35)로 삽입되어 하우징 내부에서 전기적 결선이 이루어질 수 있다. 그리고 무선으로 스캐너를 사용할 경우에는 터미널(2)이 분리될 수 있다. 여기서, 개구부(35)는 터미널 홀이라 할 수 있다. 따라서, 하우징 특히 후방 하우징(30)에는 배터리가 삽입되는 배터리 홀과 터미널이 삽입되는 터미널 홀이 위치할 수 있다. 그리고, 배터리 삽입 방향과 터미널 삽입 방향은 동일한 것이 바람직하다.

그러므로, 본 실시예에 따른 배터리 커버(60)는 배터리의 장착 및 탈착을 위해 구비됨과 동시에 터미널(2)의 장착 및 탈착을 위해 구비된다고 할 수 있다.

배터리 터미널(51)은 삽입 블레이드(53)을 포함하고 삽입 블레이드(53)는 트랙 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 삽입 블레이드(53)는 2개의 곡선부와 2개의 직선부를 가질 수 있다. 삽입 블레이드(53)의 직선부에는 삽입 돌기(54)가 구비될 수 있다. 상기 삽입 돌기(54)는 반경 방향 외측으로 돌출되어 형성될 수 있다. 삽입 블레이드(54)의 외곽들을 연결하면 하나의 원형 형상을 가질 수 있다. 상기 삽입 돌기(54)는 블레이드(54)에서 형성하는 원형보다 반경 방향으로 더욱 외측으로 돌출되도록 형성될 수 있다.

한편, 터미널 베이스(52)는 원형으로 소정 두께를 갖도록 형성된다. 터미널 베이스(52)의 직경은 배터리 홀(31)의 직경보다 작게 형성된다. 따라서, 배터리 커버(60)와 후방 하우징(30)의 결합 시 터미널 베이스(52)는 배터리 홀(31)에 삽입될 수 있다. 그리고, 상기 터미널 베이스(52)와 배터리 홀(31)은 배터리 커버(60)의 회전 중심을 형성할 수 있다. 이러한 회전 중심은 타원 또는 트랙 형상의 일측 영역에 위치한다. 따라서, 타측 영역에서 힘을 가하면 배터리 커버를 회전시키기 위한 힘을 용이하게 가할 수 있다. 즉, 레버 형태로 배터리 커버를 회전시킬 수 있어서 편리하다.

상기 블레이드(54)를 통해 형성되는 원형의 외경은 제1배터리 홀더의 배터리 삽입구(145)의 내경보다 작은 것이 바람직하다. 반면, 삽입 돌기의 외곽을 연결하난 원형의 외경은 배터리 삽입구(145)의 내경보다 큰 것이 바람직하다. 따라서, 제1배터리 홀더(140)에는 삽입 돌기 회피홈(141)이 형성될 수 있다.

2 개의 삽입 돌기(54)는 서로 반대 위치에 형성되며, 2 개의 삽입 돌기 회피홈(141)도 배터리 삽입구(145)에 서로 반대 위치에 형성될 수 있다. 배터리 커버(50)가 후방 하우징(30)에 분리되는 위치에서, 삽입돌기(54) 및 삽입 블레이드(54)는 배터리 삽입구(145)에 삽입될 수 있다. 삽입 완료 후 배터리 커버(50)는 결합 위치로 회전할 수 있다. 이때 삽입돌기(54)와 삽입 블레이드(54)는 회전하게 되며 제1배터리 홀더(140)의 내측에서 걸림이 수행된다.

즉, 삽입돌기(54)와 삽입 블레이드(54)는 길이 걸림턱(142)에서 원주 방향으로 회전하게 된다. 그리고, 원주 걸림턱(143)에 의해서 삽입돌기(54)와 삽입 블레이드(54)의 회전이 제한된다. 삽입돌기(54)와 삽입 블레이드는 터미널 베이스(53)와 회전 슬롯(53a)를 통해서 이격된다. 회전 슬롯(53a)에 의해서 삽입돌기(54) 및 삽입 블레이드(54)는 길이 걸림턱(142)에서 걸린 상태로 회전 가능하게 된다.

한편, 상기 원주 걸림턱(143)은 배터리 커버가 닫힘 상태에서 더욱 닫힘 방향으로 회전하는 것을 제한하고 또한 배터리 커버가 열림 상태에서 더욱 열림 방향으로 회전하는 것을 제한하도록 할 수 있다.

여기서, 원주 걸림턱(143)은 2 개의 삽입 블레이드(54)와의 사이에서 배터리 커버의 회전을 제한하기 위한 구성이라 할 수 있다. 그리고, 삽입돌기(54) 및 삽입돌기 회피홈(141)은 배터리 커버(50)의 삽입 위치, 삽입 방향 그리고 삽입 자세를 결정하기 위한 구성이라 할 수 있다.

배터리 커버(60)과 후방 하우징(30)의 결합이 완료되면 배터리 커버(60)는 일정 힘 미만에서는 결합이 유지되도록 할 필요가 있다. 즉, 결합된 상태가 유지됨이 바람직하다. 이를 위해서 결합력 유지 수단이 필요하다. 그리고 배터리 커버(60)를 분리하기 위해서는 결합력을 초과하는 힘이 배터리 커버(60)에 가해질 필요가 있다.

결합력 유지를 위해서, 후방 하우징에는 후크(33)와 배터리 커버(50)에는 후크 홈(50b)가 형성될 수 있다. 후크는 누름에 의해서 전방으로 변형되며 후크 홈(50b)에 삽입될 수 있다. 즉, 배터리 커버(60)가 결합 방향으로 회전함에 따라 후크는 전방으로 변형되다가 결합이 완료되면 후방으로 복원되어 후크 홈(50b)에 삽입될 수 있다. 따라서, 후크와 후크 홈(50b) 사이의 결합력에 의해서 배터리 커버(60)와 후방 하우징(30)의 결합이 유지될 수 있다.

유사한 형태로, 후방 하우징에는 돌기 홈(32)가 구비되고 배터리 커버(50)에는 탄성돌기(50d)가 형성될 수 있다. 배터리 커버(60)가 결합 방향으로 회전함에 따라 탄성돌기는 탄성 변형되고 결합이 완료되면 복원된다. 복원된 탄성돌기(50d)는 돌기 홈(32)에 삽입될 수 있다. 따라서, 탄성돌기(50d)와 돌기 홈(32) 사이의 결합력에 의해서 배터리 커버(60)와 후방 하우징(30)의 결합이 유지될 수 있다.

본 실시예에 따르면 이러한 결합 유지 구성들(33, 50b, 32, 50d)은 후방 하우징(30)와 배터리 커버(60)가 면접 결합되는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 결합 유지 구성들이 외부로 노출되지 않는다. 또한, 결합 유지를 위해 별도의 사용자 조작이 필요하지 않다. 즉, 배터리 커버(60)를 후방 하우징(30)에 결합시키는 조작만으로 결합 유지 구성들이 제기능을 수행할 수 있다.

또한, 배터리 커버(60)의 장착과 분리를 위해서 배터리 커버는 대략 90도 정도의 회전만으로도 족하다. 따라서, 배터리 커버(60)의 장착과 분리가 매우 용이하고 소요되는 시간도 매우 짧게 된다. 그러므로, 사용이 매우 편리하다.

전술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 스캐너는 필요에 따라 유선 스캐너와 무선 스캐너 중 어느 하나로 사용할 수 있다.

배터리를 이용하여 무선 스캐너로 사용하는 도중 배터리가 방전되거나 충전 잔량이 적은 경우 새로운 배터리를 교체할 필요가 있다. 이때, 배터리 교체에 소요되는 번거로운 수고가 필요할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 배터리가 장착된 상태에서도 유선으로 사용할 수 있는 스캐너가 제공될 수 있다. 물론, 배터리가 장착되지 않은 상태에서 유선으로 사용할 수 있는 스캐너가 제공될 수 있다. 다시 말하면, 본 실시예에 따르면, 배터리가 장착되고 터미널(2)가 연결된 상태에서 전원 공급에 충돌이 발생되지 않고 사용할 수 있다.

도 11에는 전원 공급 구성도 또는 회로도가 도시되어 있다.

터미널(2) 즉 외부 어댑터를 통해서 전원이 공급되는 경우 강압회로(162)를 거쳐 전원공급장치(164)로 전원이 공급된다. 배터리(160)을 통해 전원이 공급되는 경우 승압회로(163)를 거쳐 전원공급장치(164)로 전원이 공급된다. 이때, 기구적 또는 전기적인 배터리 역삽방지부(160a)가 구비될 수 있다.

전원공급장치(164)는 전원 우선 순위를 결정하고 결정된 우선 순위의 전원을 프로젝터 유닛(90)과 카메라 유닛(80)에 공급한다. 즉, 본체(10)에서 사용되는 전원의 순위를 판단하게 된다.

먼저, 전원공급장치(164)는 1순위로 터미널(2)을 통해서 전원을 공급하도록 구비됨이 바람직하다. 이를 위해서 1순위 판단부(164a)가 구비된다. 1순위 판단부를 통해서 터미널로부터 전원이 공급되는지 유무가 모니터링될 수 있다.

전원공급장치(164)는 2순위로 배터리(160)를 통해서 전원을 공급하도록 구비됨이 바람직하다. 이를 위해서 2순위 판단부(164b)가 구비된다. 2순위 판단부(164b) 또는 승압회로(163) 전단을 통해서 배터리로부터 전원이 공급되는지 유무가 모니터링될 수 있다.

터미널(2)을 통해서만 전원이 공급되는 경우, 제1순위 판단부(164a)를 통해서 전원이 공급되는 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 전원공급장치(164)는 제2순위 판단부(164b)를 통한 전원 공급을 차단한다. 즉, 배터리를 통해 전원이 공급될 수 있는 전기적 연결을 해제한다. 즉, 제2순위 판단부(164b)는 스위칭 기능을 수행할 수 있으며, 제1순위 판단부(164a)를 통한 전원 연결이 확인되면 제2순위 판단부(164b)의 전기적 연결을 해제한다. 따라서, 터미널(2)로 전원이 공급되는 도중에 배터리가 삽입되더라도, 배터리를 통한 전원 공급은 차단될 수 있다.

배터리(160)를 통해서만 전원이 공급되는 경우, 제1순위 판단부(164a)를 통해 전원이 공급되지 않는다는 것으로 판단될 수 있다. 그리고, 이 경우 디폴트로 제2순위 판단부(164b)를 통해서 전원이 공급될 수 있다. 배터리 전원 특히 전압이 모너터링되며 배터리 전압이 낮은 경우 알람 등이 수행될 수 있다. 즉, 배터리 교체 또는 터미널 연결을 위한 알람이 발생될 숭 lT다

배터리(160)를 통한 전원 공급 도중에 터미널(2)이 연결될 수 있다. 이 경우, 제1순위 판단부(164a)를 통한 전원 공급이 발생됨을 파악할 수 있다. 터미널(2)로부터 전원이 공급되는 것으로 판단되면, 제2순위 판단부(164b)를 통한 전원 공급이 차단되며, 제1순위 판단부(164a)를 통한 전원 공급이 진행된다. 즉, 양쪽에서 전원이 인가되는 경우 배터리로부터의 전원을 사용하는 것이 더욱 우선한다고 할 수 있다.

배터리(160)와 터미널(2)을 통해서 전원이 동시에 공급되는 경우, 터미널(2)을 통한 전원이 우선적으로 사용되는데, 터미널(2)의 연결이 해제될 수 있다. 이때, 제1순위 판단부(164a)로부터 터미널 연결 해제를 파악할 수 있다. 그리고 제2순위 판단부(164b)를 통한 배터리 전원이 인가되도록 할 수 있다.

전원공급장치(164)를 통한 전원이 인가되면, 전원은 프로젝터 유닛(90)으로 공급되면 마찬가지로 카메라 유닛(80)으로도 공급된다. 카메라 유닛(80)에는 스위치(165)를 통해서 전원이 공급된다. 즉, 카메라 구동 신호에 따라 스위치(165)가 동작을 하고, 스위치가 온될 때마다 전원이 카메라 유닛(80)으로 공급될 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 유선 사용을 위한 터미널 전원 연결과 무선 사용을 위한 배터리 전원 연결을 사용할 수 있다. 그리고, 전원 연결 사이의 충돌을 미연에 방지할 수 있다. 그러므로 사용 도중에도 필요에 따라 신속하게 전원 공급 방식을 변경하는 것이 가능하게 된다.

한편, 본 실시예에 따르면 배터리(160)의 충전이 가능할 수 있다. 즉, 어댑터를 통해서 외부 전원이 공급되고 배터리가 장착된 상태에서, 외부 전원을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 이를 위해서 배터리 충전회로(166)가 구비될 수 있다.

배터리 충전회로(166)는 강압회로(162)와 배터리(160) 사이에 구비되며, 선택적으로 배터리를 충전시킬 수 있다. 전술한 바와 같이, 외부 전원을 이용 가능한 상태에서는 배터리 전원을 사용하지 않는다. 따라서, 이때 외부 전원을 통해서 배터리를 충전할 수 있다.

한편, 스캐너의 전원은 스캔 중에 가장 많이 사용된다. 즉, 프로젝터 유닛과 카메라 유닛이 구동될 때 즉 스캔 모드에서 가장 많은 전력이 소비되며, 대기 중이거나 3D 모델링을 모니터링 하는 뷰 모드에서는 전력 소모가 매우 적다. 물론, 스캔 모드 중에서도 스캔 진행 중과 스캔 휴지 중으로 나뉠 수도 있다. 따라서, 스캔 진행 중에 전력 소모가 가장 크다고 할 수 있다.

따라서, 외부 전원에 대한 전력 소모가 작은 조건에서만 배터리의 충전이 가능함이 바람직하다. 즉, 배터리 충전 조건은 스캔 모드가 아닐 것이거나 스캔 중이 아닐 것일 수 있다.

배터리 충전 조건이 만족되면 외부 전원은 배터리에 인가되어 배터리가 충전될 수 있다. 물론, 배터리 충전 조건이 만족되지 않으면 배터리가 충전되지 않을 것이다.

이러한 이유로, 본 실시예에 따르면 무선 전원 및 통신으로 기본 사용이 가능하고, 배터리 충전을 위해서 별도로 배터리 교체를 필요로 하지 않는, 스캐너를 제공하는 것이 가능하게 된다.

이하에서는 도 12를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 스캐너 및 스캐닝 시스템의 제어 구성에 대해서 상세히 설명한다.

스캐너의 본체(10)는 사용자가 손으로 잡고 대상물을 스캔하기 위한 구성이다.

스캐너는 스캐너의 기본 제어를 수행하기 위한 메인 컨트롤러(202), 카메라 유닛의 제어를 수행하기 위한 카메라 컨트롤러(203) 그리고 프로젝터 유닛의 제어를 수행하기 위한 프로젝터 컨트롤러(205)가 구비될 수 있다. 이들 컨트롤러 사이에는 통신을 통해서 제어 명령 송수신 및 피드백이 수행될 수 있다.

카메라 컨트롤러(203)의 제어에 의해 이미지 센서(82)에서 이미지를 생성하게 된다.

스캐너는 피씨와 유/무선 통신하기 위한 통신 유닛(206)을 포함할 수 있다. 무선 통신을 위한 와이파이 모듈이나 블루투스 모듈 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 통신 유닛(206)을 통해서 생성한 이미지 데이터를 피씨(11)로 전달할 수 있다. 사용자 인터페이스(UI)를 위한 입력을 피씨(11)로 전달할 수 있다. 특히 입력부 일례로 조이스틱(70)을 통한 입력을 피씨(11)로 전달할 수 있다.

조이스틱(70)을 통해서 클릭 입력 그리고 4 방향의 방향 입력이 가능할 수 있다. 따라서, 서로 다른 사용자 입력을 하나의 조이스틱(70)을 통해서 수행할 수 있다. 또한, 조이스틱(70) 입력은 후술하는 바와 같이 자이로스코프(72)를 이용한 자세 입력을 통해서 더욱 다양한 사용자 인터페이스를 구현할 수 있다.

LED 디스플레이(71)는 조이스틱(70) 인근에 위치하여 전원 인가 여부, 배터리 충전량 등을 표시할 수 있다. LED 색상 변화나 눈금 개수 변화 등을 통해서 다양한 사용자 인터페이스를 구현할 수 있다.

본체 내부에는 자이로스코프(gyroscope, 72)가 구비될 수 있다. 상기 자이로스코프는 본체(10)의 자세 정보를 제공하도록 구비될 수 있다. 자이로스코프는 3축에 대한 회전 변위 정보를 제공할 수 있다. 또한 자이로스코프는 각속도 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 자이로스코프를 통해서 스캐너 본체가 어떤 자세를 갖고 있는지 그리고 스캐너 본체가 어느 방향을 향하고 있는지에 대한 정보를 파악할 수 있다.

자이로스코프에 대한 본체의 자세 정보는 피씨(11) 디스플레이(12) 상에서 자이로 포인터로 전환될 수 있다. 즉, 사용자가 본체를 조작하여 본체의 자세를 변경하는 입력을 하는 경우, 자이로 포인터는 이에 동기화되어 디스플레이 상에서 이동할 수 있다.

따라서, 자이로스코프(72)는 후술하는 바와 같이 조이스틱(70)과 함께 사용자 인터페이스로 이용될 수 있다.

전원제어장치(164)는 넓게는 도 11에 도시된 구성들을 모두 포함할 수 있다. 즉, 전원 공급 구성(터미널과 배터리) 및 전원을 사용하는 구성(프로젝터 유닛과 카메라 유닛 등)을 제외하고, 이들 사이의 구성들을 모두 넓게는 전원제어장치(164)라 할 수 있다.

전원제어장치(164)는 좁게는 배터리와 터미널을 통해 전원 공급을 선택적으로 공급하는 구성이라 할 수 있다. 특히, 터미널 전원 공급을 배터리 전원 공급보다 우선하여 전원 공급을 수행하는 장치라 할 수 있다.

피씨(11)은 디스플레이(12), 컨트롤러(13) 및 통신 유닛(14)를 포함할 수 있다. 즉, 피씨는 데스크 탑 컴퓨터일 수 있으며 패드 형태의 컴퓨터일 수 있다. 스캐너 프로그램이 탑재된 피씨(11)는 컨트롤러(13)의 제어의 의해서 작동되며, 스캐너와 통신 유닛(14)을 통해 통신하게 된다.

스캐너로부터 송신된 이미지들을 3D 모델링하고 이러한 결과를 시각적으로 디스플레이(12)에 표시하게 된다. 스캔 진행 과정에 따라 3D 모델링 과정들을 순차적으로 디스플레이에 표시할 수 있다.

사용자는 스캐너를 통해 스캔을 수행하면서 디스플레이(12)를 통해서 스캔 과정이 정상적으로 진행되는지를 파악할 수 있다. 또한, 디스플레이(12)를 통해 안내되는 스캔 단계들을 순차적으로 수행할 수 있다.

본 실시예에 따른 스캐너는 무선 통신 및 유선 전원 스캐너, 무선 통신 및 무선 전원 스캐너, 유선 통신 및 유선 전원 스캐너, 유선 통신 및 무선 전원 스캐너 중 어느 하나로 사용될 수 있다.

이를 위하여, 본체 내부에는 배터리가 장착될 수 있으며, 결선 어셈블리(400)이 제공될 수 있다.

유선 전원 연결과 유선 통신 연결을 필요에 따라서 각각 수행하기 위하여 별도의 터미널 홀(56)이 본체(10)에 구비될 수 있다. 그러나, 본 실시예에서는 하나의 터미널 홀이 구비됨이 바람직하다.

즉, 하나의 터미널에 유선 통신선과 유선 전원선이 연결될 수 있다. 즉, 유선 통신선 및 유선 전원선이 복합된 와이어(2d)가 본체(10)와 단일 결선될 수 있다.

결선 어셈블리(400)는 유선공급장치(410, PSM, Power supply unit)을 포함할 수 있다. 상기 유선공급장치은 유선 전원을 공급하는 것뿐만 아니라 유선 통신을 수행하도록 구비될 수 있다.

일례로, 유선공급장치은 유선 이더넷(ethernet) 신호가 흐르는 통로를 제공할 수 있다. 또한, 유선공급장치은 어댑터(430)를 통해서 제공되는 전원을 본체로 공급하는 통로를 제공할 수 있다.

이를 위해서, 유선공급장치은 어댑터(430)로부터 전원을 입력받는 포트와 유선통신신호를 입력받는 포트를 가질 수 있다. 양자의 포트는 구분될 수 있다. 그리고, 양자의 포트는 통신선(401)과 전원선(402)가 분리 불가하게 구비되거나, 분리 가능하게 구비될 수 있다.

유선공급장치은 통신선(401)으로부터 입력되는 통신 신호와 전원선으로부터 입력되는 전원을 복합된 와이어(2d)로 통합하여 본체로 제공하게 된다.

만약, 어댑터(430)가 외부 상용 전원과 미연결인 경우, 무선 전원 스캐너로 사용될 수 있으며, 통신선(401)이 피씨(11)와 미연결인 경우, 무선 스캐너로 사용될 수 있다. 따라서, 결선 어셈블리를 어떻게 사용하는지에 따라서 다양한 형태로 스캐너를 사용할 수 있다.

이하에서는 도 13을 참조하여 본 실시예에 따른 스캐너의 제어방법에 대해서 상세히 설명한다.

본 실시예에 따른 스캐너는 전술한 바와 같이, 전원에 대해서 유선 또는 무선 사용이 가능하고 통신에 대해서 유선 또는 무선이 가능할 수 있다.

스캐너 사용을 위해 부팅을 시작하면, 먼저 본체(10)의 터미널 홀(35)를 통해서 외부와의 전원 연결 및 유선통신 연결 여부를 확인하는 제1확인단계(S10, S20)가 수행될 수 있다. 제1확인단계는 유선 전원 연결 여부를 확인하는 단계(S10)와 유선 통신 연결 여부를 확인하는 단계(S20)로 구비될 수 있다.

유무선 연결의 확인뿐만 아니라 본체(10) 내부의 배터리(160)의 유무와 배터리 충전도를 확인하는 제2확인단계(S12, S18)가 수행될 수 있다. 제2확인단계(S12, S18)은 배터리 유무를 확인하거나 배터리 충전도를 확인하는 것을 개별적으로 수행할 수도 있다.

일례로, 유선 전원을 사용(S11)하는 도중에는 제2확인단계로서 배터리의 유무를 모니터링하는 단계(S12)가 진행될 수 있으며, 무선 전원을 사용(S17)하는 도중에는 제2확인단계로서 배터리의 충전량을 모니터링하는 단계(S17)가 진행될 수 있다.

먼저, 제1확인단계(S10)에서 유선 전원 연결이 확인되면 스캐너는 유선 전원을 이용하여 작동(S11)하게 된다. 또한, 제1확인단계(S20)에서 유선 통신 연결이 확인되면 스캐너는 유선 통신을 이용하여 작동(S21)하게 된다.

제1확인단계(S10, S20)에서 유선 전원 및 유선 통신이 연결됨으로 확인이 되면, 스캐너는 제2확인단계(S12, S18)의 확인 결과에 무관하게, 외부 전원 및 유선 통신을 이용하여 스캐너가 작동하게 된다.

본체(10)의 터미널 홀(35)는 단일 터미널 홀이며, 단일 터미널 유선 전원과 유선 통신이 연결될 수 있다.

이를 위해서, 전술한 바와 같이, 단일 터미널 홀(35)은 유선공급장치(410)과 복합 와이어(2d)를 통해서 연결될 수 있다. 유선공급장치(410)는 본체(10) 측과 피씨(11) 측 사이에서 이더넷 신호를 절연하는 기능을 수행할 수 있다. 이를 위해서, 유선공급장치 내부에는 트랜스포머가 내장됨이 바람직하다. 상기 유선공급장치(410)는 DC 전원선과 유선 통신선을 통합하여 출력할 수 있다.

외부 전원을 이용하여 스캐너가 작동하는 도중(S11), 제2확인단계(S12)는 지속적으로 수행됨이 바람직하다. 이때, 배터리의 유무 및 배터리 완충 여부를 파악할 수 있다.

구체적으로, 배터리 장착 확인(S13) 결과 배터리가 장착되어 있으면 배터리 완충 여부 확인(S14)를 수행한다. 배터리가 미완충이면, 스캔 모드 여부 또는 스캔 진행 중 여부를 확인(S15)하게 된다.

배터리가 장착 중이고, 배터리가 미완충이면 배터리가 충전될 수 있다. 특히, 스캔 모드 또는 스캔 진행이 아닌 경우 배터리가 충전(S16)될 수 있다.

여기서, 배터리의 충전 조건은 배터리 장착 및 미완충일 수 있다. 또한, 배터리 충전 조건은 스캔 모드 또는 스캔 진행이 아닐 것임을 포함할 수 있다. 이러한 배터리 충전 조건을 확인하는 단계들을 제3확인단계(S13, S14, S15)라 할 수 있다.

제1확인단계(S10, S20)에서 외부 전원 및 유선 통신이 미연결됨으로 확인되고, 상기 제2확인단계(S12, S18)에서 배터리 장착이 확인되면, 상기 배터리의 전원 및 무선 통신을 이용하여 스캐너가 작동하게 된다.

배터리를 이용하여 스캐너가 작동하는 도중, 상기 제1확인단계(S10, S20)는 지속적으로 수행될 수 있다.

유선 연결의 해제는 터미널 홀(35)에서의 터미널 분리, 피씨와 유선 통신선의 분리, 플러그와 콘센트의 분리, 어댑터와 유선공급장치의 분리 그리고 통신선과 유선공급장치의 분리 등 매우 다양하게 나타날 수 있기 때문이다.

안정적인 통신 및 전원 제공 환경을 위해서는 무선 보다는 유선이 바람직하다. 따라서, 상기 배터리 및 무선 통신 이용(S17, S22)하여 상기 3D 스캐너가 작동하는 도중, 제1확인단계에서 외부 전원 및 유선 통신이 연결됨으로 확인되면, 외부 전원 및 유선 통신을 이용(S11, S21)하여 상기 3D 스캐너가 작동하는 것으로 전환됨이 바람직하다.

한편, 무선 전원을 이용하는 경우, 배터리 충전 전여량이 표시될 수 있으며 필요한 경우 알림이 수행(S19)될 수 있다.

이하에서는 도 14 및 도 15를 참조하여 피씨의 디스플레이(12)에 대해서 상세히 설명한다.

먼저, 스캔을 수행하기 위해서 피씨에서는 스캔 프로그램을 실행하여야 한다. 즉, 스캔을 진행하기 위한 준비를 시작해야 하며, 이때 스캐너(1)와 피씨(11) 사이에 통신 연결이 수행되어야 한다.

스캔 준비가 완료되면, 도 14에 도시된 바와 같이 디스플레이(12)는 복수 개의 영역으로 구분되고, 각각의 영역마다 해당 정보가 표시될 수 있다.

디스플레이(12)에는 스캔단계 표시영역(12a)이 나타나고 조이스틱 영역(12d)이 나타날 수 있다. 중앙 상부에 스캔단계 표시영역(12a)이 나타나고 복수 개의 스캔단계들이 아이콘 형태로 나타날 수 있다. 또한, 스캐너 연결 상태를 표시하기 위한 스캐너 상태영역(12b)가 디스플레이에 나타날 수 있다.

스캔단계 표시영역(12a)에는 상악 전체 스캔, 갈아낸 치아 상세(충치 치료용) 스캔, 임플란트용 스캔, 하악 전체 스캔, 갈아낸 치아 상세 스캔, 임플란트용 스캔 그리고 상악과 하악의 교합 단계들이 순차적으로 진행될 수 있다. 상악 후 하악 스캔이 수행될 수 있으며, 반대로 하악 후 상악 스캔이 수행될 수도 있다.

진행 완료 단계는 컬러 아이콘 및 체크 표시가 나타나고, 진행 중 단계는 체크 표시가 없는 밝은 아이콘 표시가 나타나고, 미진행 단계는 체크 표시가 없는 흑백 아이콘 표시가 나타날 수 있다. 따라서, 아이콘 상태를 통해서 직관적으로 세부 스캔 단계들의 진행 상태를 파악할 수 있다.

스캐너 상태영역(12b)에는 연결된 스캐너의 종류가 아이콘 형태로 나타날 수 있다. 또한, 배터리 잔량이 표시될 수 있으며, 와이파이 연결 아이콘이 표시될 수 있다. 한편, 스캐너의 아이콘은 현재 스캐너의 방향이나 자세에 따라서 변경될 수 있다. 즉, 현재의 스캐너의 방향과 자세는 스캐너에 내장된 자이로스코프를 통해서 파악할 수 있다. 이러한 스캐너 아이콘을 통해서 정상적으로 스캔이 진행되고 있음을 파악할 수 있다.

스캔의 시작은 조이스틱(70)의 중앙 버튼을 클릭함으로써 시작될 수 있다. 이러한 조작은 조이스틱 영역(12d)의 조이스틱 아이콘을 통해서 사용자가 시각적으로 인식하여 수행할 수 있다. 스캔 시작을 위해서 조이스틱(70) 중앙에는 "스캔" 또는 "Scan" 문자가 표시될 수 있다.

스캔단계 표시영역(12a)에서 스캔단계들은 좌측에서 우측으로 이동하게 되며, 스캔이 완료된 단계는 컬러 아이콘으로 변하게 되며 체크 마크가 표시될 수 있다. 스캔이 완료되지 않은 단계는 흑백으로 표시될 수 있다.

투명도 표시영역(12f)에는 각 스캔 단계에서 생성된 3D 모델링의 투명도를 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이되는 3D 모델링의 투명도를 변경할 수 있다.

스캔이 진행됨에 따라 3D 모델링이 메인영역(12c)에 표시될 수 있다. 스캔이 진행됨에 따라 표시되는 모델링은 점차 상세히 그리고 넓은 영역으로 확대될 수 있다. 상기 메인영역(12c)에는 현재 획득 이미지와 정상적으로 스캔이 진행되는지 여부를 파악할 수 있는 화면, 스캔 라이브 화면 그리고 모델링 화면 등 복수 개의 화면으로 분할될 수 있다. 즉, 필요에 따라서 다양한 화면이 메인영역(12c)에 나타날 수 있다.

본 실시예에 따르면 사용자 입력은 조이스틱(70)을 통해서 수행될 수 있다. 터치스크린이나 마우스 조작을 위한 입력도 가능할 수 있다. 스캔 과정 중에서 사용자는 스캐너를 잡고 있으므로, 터치스크린이나 마우스를 통한 입력은 용이하지 않을 수 있다. 본 실시예에서는 스캐너 자체가 다양한 입력 기능을 가지기 때문에 사용이 편리하다.

구체적으로, 조이스틱(70)은 상하좌우 입력 및 중앙 입력이 가능하여 총 5개의 서로 다른 입력이 가능하다.

조이스틱 영역(12d)는 디스플레이(2)의 우측 하단에 나타날 수 있다. 조이스틱 아이콘 및 상하좌우 입력에 대응되는 입력 표시 및 중앙 입력에 대응되는 입력 표시가 나타날 수 있다.

그리고, 조이스틱 영역(12d)의 상부에는 입력표시 설명영역(12e)이 나타날 수 있다. 일례로, 메인영역(12c)에 표시된 3D 모델링의 줌 인/아웃은 조이스틱의 상부/하부 입력일 수 있다. 그리고 3D 모델링의 이동은 좌측 입력일 수 있으며 3D 모델링의 회전은 우측 입력일 수 있다. 또한 중앙 입력은 현재 메인영역의 표시 화면을 해제하는 입력일 수 있다.

여기서, 조이스틱 영역(12d)을 통한 입력은 현재의 스캔 단계나 메인영역의 표시 화면에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 스캔 단계의 변경을 위한 입력이나 도구 설정을 위한 입력도 조이스틱을 통해 수행될 수 있다. 따라서, 입력표시 설명영역(12e)을 통해서 사용자는 조이스틱을 용이하게 사용할 수 있다.

도 15에 도시된 바와 같이, 디스플레이(12)에는 도구 영역(12g)가 표시될 수 있다. 도구 영역에는 컬러맵, 3D 모델링의 자르기(trim), 녹화, 촬영 등 다양한 도구들이 아이콘으로 표시될 수 있다.

조이스틱(70)의 좌우 입력을 통해서 도구들의 서치할 수 있으며, 중앙 입력을 통해서 특정 도구를 선택할 수 있다.

이하에서는 도 16 내지 도 20을 참조하여, 조이스틱(70)과 자이로스코프(72)를 사용하는 사용자 인터페이스 실시예에 대해서 상세히 설명한다. 도 14 및 도15를 통해 설명한 사항과 동일한 사항에 대해서는 설명을 생략한다.

본 실시예에 따르면, 3D 모델링이 메인 영역(12c)에 디스플레이되는 뷰모드에서 3D 모델링을 보다 상세히 살펴볼 수 있는 사용자 인터페이스를 제공할 수 있다.

먼저, 조이스틱(70)은 클릭 입력과 복수 개의 방향 입력을 제공하도록 구비되며, 각각의 입력에 대해서 서로 다른 입력 신호를 발생시킨다. 중앙의 조작부를 누르는 클릭 입력과 상하좌우로 조작부를 밀어내는 방향 입력이 가능할 수 있다. 따라서, 사용자는 조이스틱(70)을 통해서 서로 다른 5 가지의 입력을 수행할 수 있다.

다음으로, 자이로스코프(72)는 본체(10)의 자세 정보를 제공하도록 구비될 수 있다. 사용자가 본체(10)를 잡고 본체를 움직이면 본체의 움직임 변위나 움직임 속도 변화를 감지할 수 있다. 즉, 이러한 변동치가 사용자의 입력이라 할 수 있다.

도 16에 도시된 바와 같이, 뷰모드가 시작되면, 메인 영역(12c)에 3D 모델링이 표시되고, 현재의 본체 자세에 대응해서 디스플레이의 특정 위치에 자이로 포인터(12h)가 표시될 수 있다. 디스플레이되는 3D 모델링은 상악과 하악 스캔 후 전체가 교합된 상태에 대한 일례이다.

그리고, 메인 영역(12c) 하부에는 뷰모드를 종료하기 위한 아이콘(12i)이 표시될 수 있다. 뷰모드 시작 시 자이로 포인터는 종료 아이콘(12i) 상에 위치됨이 바람직하다. 왜냐하면, 별도의 자세 입력을 하지 않고 조이스틱 입력만으로 뷰모드를 종료시킬 수 있기 때문이다.

디스플레이(12)에는 조이스틱 아이콘이 표시될 수 있으며, 조이스틱 아이콘은 조이스틱 형상에 대응되어 형성될 수 있다. 조이스틱 아이콘은 조이스틱 영역(12d)에 표시될 수 있다.

조이스틱 아이콘은 중앙의 조작부와 상하좌우 그리고 중앙에 각각의 입력에 대응되는 기호들이 표시될 수 있다.

그리고, 조이스틱 영역(12d)의 상부에는 각각의 조이스틱 입력이 어떠한 명력에 해당하는지에 대한 설명이 표시될 수 있다. 이를 입력표시 설명영역(12e)라 할 수 있다. 단어를 통해서 입력표시를 설명할 수 있다.

뷰모드에서 사용자가 본체를 움직이면 이에 연동되어 자이로 포인터는 디스플레이 상에서 이동되게 된다. 즉, 조이스틱(70)이 조작이 없더라도 자이로 포인터가 이동하게 된다.

도 17은 조이스틱에서 클릭 입력에 대한 모습에 대한 일례를 도시하고 있다. 클릭 입력은 뷰모드 종료(exit) 명령을 하도록 구비될 수 있으며, 조이스틱의 조작부에 종료(exit) 문자가 표시될 수 있다. 자이로 포인터(12h)를 종료 아이콘(12i) 상에 위치시킨 후 클릭 입력을 하면 뷰모드가 종료될 수 있다. 따라서, 자이로 포인터의 조작(즉, 본체의 자세 조작)과 조이스틱의 클릭 입력을 통해서 뷰모드가 종료될 수 있다.

클릭 입력은 자이로 포인터(12h)가 종료 아이콘(12i)이 아닌 다른 위치에 있을 때도 가능하다. 이때, 클릭 입력 위치에서 자이로 포인터가 일정 시간 표시될 수 있다. 이러한 자이로 포인터의 클릭 표시로 인해 클릭 입력이 정상적으로 수행됨을 알 수 있다.

도 18은 조이스틱에서 줌인/줌아웃 입력을 하는 모습에 대한 일례를 도시하고 있다.

조이스틱 조작부의 상측 방향 입력은 줌인 즉 확대 입력이며 하측 방향 입력은 줌아웃 즉 축소 입력일 수 있다.

디스플레이 상에서는 자이로 아이콘(12h)가 표시되고 하측 방향으로 조이스틱의 입력이 반복됨에 따라 3D 모델링은 점차 축소될 수 있다.

구체적으로는, 현재 자이로 아이콘이 표시되며 조이스틱을 하측 방향으로 입력하면, 줌아웃 자이로 아이콘 즉 마이너스 표시를 갖는 자이로 아이콘이 생성되어 표시된다. 이후 하측 방향으로 입력을 반복하면 점차 3D 모델링이 축소될 수 있다.

반대로, 조이스틱을 상측 방향으로 입력하면, 줌인 자이로 아이콘 즉 플러스 표시를 갖는 자이로 아이콘이 생성되어 표시된다. 이후 상측 방향으로 입력을 반복하면 점차 3D 모델링이 확대될 수 있다.

한편, 조이스틱 아이콘(12d)는 조이스틱 조작에 연동되어 표시될 수 있다. 사용자가 조이스틱에서 하측 방향 입력을 하면 조이스틱의 조작부도 하측 방향으로 이동된 상태로 표시될 수 있다.

도 19는 조이스틱에서 이동(move) 입력을 하는 모습에 대한 일례를 도시하고 있다.

조이스틱 조작부의 좌측 방향 입력은 이동 입력이며, 3D 모델링의 이동 방향은 자이로 아이콘을 통해서 수행할 수 있다.

사용자가 조이스틱 조작부의 좌측 방향 입력을 한 상태에서, 사용자가 자이로 아이콘을 좌측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 3D 모델링은 좌측으로 이동하게 된다. 반대로 사용자가 조이스틱 조작부의 좌측 방향 입력을 한 상태에서, 사용자가 자이로 아이콘을 우측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 3D 모델링은 우측으로 이동하게 된다. 즉, 자이로 아이콘의 이동 방향에 따라서, 3D 모델링은 이동하게 된다.

이와는 달리, 자이로 아이콘을 이동시킨 후 사용자가 조이스틱 조작부를 좌측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 3D 모델링은 자이로 아이콘 인근으로 이동되도록 할 수도 있다.

따라서, 3D 모델링의 이동은 자이로 아이콘의 위치 또는 이동 조작과 조이스틱의 좌측 방향 조작이 모두 반영되어야 수행될 수 있다. 그러므로, 매우 직관적이고 용이한 사용자 인터페이스를 구현할 수 있다.

도 20은 조이스틱에서 회전(rotate) 입력을 하는 모습에 대한 일례를 도시하고 있다.

조이스틱 조작부의 우측 방향 입력은 회전 입력이며, 3D 모델링의 회전 방향은 자이로 아이콘을 통해서 수행할 수 있다.

사용자가 조이스틱 조작부의 우측 방향 입력을 한 상태에서, 사용자가 자이로 아이콘을 상측으로 이동시키면, 3D 모델링은 상부 방향으로 회전할 수 있다. 사용자가 자이로 아이콘을 좌측 방향으로 이동시키면, 3D 모델링은 좌측 방향으로 회전할 수 있다.

이와는 달리, 자이로 아이콘을 이동시킨 후 사용자가 조이스틱 조작부를 우측으로 이동시킬 수 있다. 이때, 3D 모델링은 자이로 아이콘을 기준으로 회전하도록 할 수도 있다.

따라서, 3D 모델링의 회전은 자이로 아이콘의 위치 또는 이동 조작과 조이스틱의 우측 방향 조작이 모두 반영되어야 수행될 수 있다. 그러므로, 매우 직관적이고 용이한 사용자 인터페이스를 구현할 수 있다.

3D 스캐너는 대상자의 구강 내부를 스캔하도록 구비될 수 있다. 사용자가 스캐너 본체를 잡고 대상자의 구강 내부에 프로브팁을 삽입시킨 상태에서 스캔이 수행된다.

스캔 단계 완료 전 현재의 스캔 3D 모델링을 대상자에가 보여주면서 구강 상태를 설명할 필요가 있다. 이때, 디스플레이에 표시되는 3D 모델링을 이동, 회전, 확대 및 축소 등 다양하게 변동시켜 보여 줄 필요가 있다. 이러한 모델링의 변동 표시를 위해서 디스플레이의 터치나 별도의 마우스가 조작이 필요할 수 있다.

그러나, 디스플레이의 터치나 별도의 마우스 조작은 사용자가 스캐너 본체를 내려 놓고 수행하여야 한다. 따라서, 매우 비효율적이며 비위생적이라 할 수도 있다.

본 실시예에서는 스캐너 본체에 디스플레이의 조작을 위한 사용자 인터페이스 구성들이 구비된다. 즉, 조이스틱과 자이로스코프가 구비될 수 있다. 따라서, 사용자는 스캔 과정에서 본체를 잡고 스캔을 수행하고, 본체를 잡은 상태를 유지하면서 디스플레이의 조작을 할 수 있다.

따라서, 사용자 동선이 매우 간명하며, 매우 효율적이며 위생적이라 할 수 있다.

1 : 스캐너 10 : 스캐너 본체
15 : 프로브팁 18 : 보조팁
20 : 메인 하우징 30 : 후방 하우징
25 : 데코레이션 패널 50 : 배터리 커버 결합부
55 : 커버 하우징 60 : 배터리 커버
70 : 조이스틱(입력부) 71 : 본체 디스플레이

Claims (20)

1. 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하며, 배터리 홀과 터미널 홀이 구비되는 본체;
   반사경을 갖고, 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하도록 상기 본체의 전방에 구비되는 프로브팁; 그리고
   상기 배터리 홀과 결합되는 배터리 터미널과 상기 터미널 홀과 연통되어 외부로부터 전원, 통신 또는 전원과 통신이 연결되기 위한 터미널이 삽입되는 터미널 개구부가 구비되는 배터리 커버를 포함하는 3D 스캐너.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 배터리 커버는, 상기 배터리 터미널이 구비되는 결합부와 상기 결합부를 수용하는 커버 하우징을 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 커버 하우징 내부에는 방열 공간이 형성되며, 상기 결합부가 상기 커버 하우징 내측에 삽입된 후, 상기 결합부는 상기 커버 하우징 내부에 구비되는 결합 보스를 통해서 상기 커버 하우징과 나사 또는 볼트 결합됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 커버 하우징은 절연 재질로 형성되며, 상기 배터리 터미널은 전도체로 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
5. 제 2 항에 있어서,
   상기 배터리 커버는 단면이 좌우 폭이 상하 폭보다 큰 타원 또는 트랙 형상으로 형성되며, 좌측과 우측 어느 하나에 상기 배터리 터미널이 구비되며 다른 하나에 상기 터미널 개구부가 구비됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 배터리 터미널은 상기 배터리 커버의 전방에 돌출되어 상기 배터리 홀에 삽입 가능하도록 형성되며, 상기 터미널 개구부는 상기 배터리 커버를 관통하여 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 터미널 홀 내측에는 상기 배터리 터미널과 전기적 및 기계적으로 연결되는 배터리 홀더가 구비되는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 배터리 터미널은 상기 배터리 홀에 삽입된 상태에서 상기 본체에 대한 상기 배터리 커버의 회전 중심을 형성함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 배터리 커버는, 상기 본체에 대해 수직 위치에서 상기 배터리 터미널이 상기 배터리 홀더에 삽입 가능하도록 구비되며, 삽입 후 상기 본체에 대해 수평 위치로 회전되어 상기 배터리 터미널이 상기 배터리 홀더에 분리가 불가하도록 결합됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 배터리 터미널의 반경 방향 외측 및 상기 터미널 개구부 인근에는 상기 배터리 커버의 회전을 제한하는 탄성돌기와 상기 탄성돌기가 삽입되는 돌기 홈이 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 탄성돌기는 상기 본체 및 상기 배터리 커버 사이에서 상기 배터리 커버의 회전에 따라 탄성 변형되면서 상기 돌기 홈에 삽입됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 본체 및 상기 배터리 커버 사이에서 상기 배터리 커버가 결합 방향으로 회전함에 따라 전방으로 변형되는 후크와 상기 배터리 커버의 결합이 완료되면 상기 후크가 후방으로 복원되어 삽입되는 후크 홈을 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
13. 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛을 갖는 스캔어셈블리와 상기 스캔어셈블리를 수용하는 하우징을 포함하며, 배터리 홀과 터미널 홀이 구비되는 본체;
    반사경을 갖고, 상기 프로젝터 유닛에서 조사한 광 및 스캔 대상물로부터 반사된 광의 통과 경로를 제공하도록 상기 본체의 전방에 구비되는 프로브팁;
    상기 배터리 홀과 결합되는 배터리 터미널과 상기 터미널 홀과 연통되어 외부로부터 전원이 연결되기 위한 터미널이 삽입되는 터미널 개구부가 구비되는 배터리 커버; 그리고
    상기 배터리와 상기 터미널 중 상기 터미널을 우선하여 상기 카메라 유닛 및 프로젝터 유닛으로 전원을 공급하는 전원공급장치를 포함하는 3D 스캐너.
14. 제 13 항에 있어서,
    상기 전원공급장치는, 상기 터미널을 통한 전원 공급 유무를 판단하는 제1순위 판단부와 상기 배터리를 통한 전원 공급 유무를 판단하는 제2순위 판단부를 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전원공급장치는, 상기 제1순위 판단부에서 상기 터미널을 통한 전원이 공급되는 것으로 판단될 때 상기 제2순위 판단부의 스위치를 온에서 오프로 전환하는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
16. 제 13 항에 있어서,
    상기 배터리 커버의 일측에 상기 배터리 터미널이 구비되고 타측에 상기 터미널 개구부가 구비되며, 상기 배터리 터미널은 상기 배터리 커버의 상기 본체에 대한 회전 결합 시 회전 중심을 형성하고, 상기 터미널 개구부에 삽입된 상기 터미널은 상기 배터리 커버의 회전 분리 시 회전을 제한하도록 구비됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 배터리 커버는, 상기 본체에 대해 수직인 위치에서 상기 배터리 터미널이 상기 배터리 홀에 삽입되며, 삽입 후 상기 본체에 대해 평행한 위치로 회전하여 상기 배터리 터미널이 상기 본체에 분리 불가하게 결합됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 배터리 커버가 상기 본체에 대해 평행한 위치에서 상기 터미널 홀과 상기 터미널 개구부는 일직선 상에 위치되어 상기 터미널이 상기 배터리 커버를 통과하여 상기 본체 내부에 접속되는 것을 특징으로 하는 3D 스캐너.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 배터리 터미널의 반경 방향 외측 및 상기 터미널 개구부 인근에는, 상기 배터리 커버가 상기 본체에 대해 평행한 위치에서, 상기 배터리 커버의 회전을 제한하는 걸림부가 형성됨을 특징으로 하는 3D 스캐너.
20. 제 19 항에 있어서,
    상기 걸림부는, 상기 본체 및 상기 배터리 커버 사이에서 상기 배터리 커버의 회전에 따른 탄성 변형되는 돌기와 상기 돌기가 삽입되는 홈을 포함함을 특징으로 하는 3D 스캐너.
    
    
    
    
    
    

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