KR20120006757U

KR20120006757U - 전신 스캐닝 장치

Info

Publication number: KR20120006757U
Application number: KR2020110002388U
Authority: KR
Inventors: 박찬홍
Original assignee: 박찬홍
Priority date: 2011-03-23
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2012-10-05

Abstract

본 고안은 턴 테이블과 연동하여 측정 대상자 또는 대상물을 회전시키고, 하나의 스캐너를 상하로 이동시키면서 인체 굴곡에 따라서 스캐너의 각도 조정을 이루면서 3차원 스캐닝하도록 된 전신 스캐닝 장치에 관한 것으로, 상하방향으로 세워진 기둥을 구비하고, 상기 기둥을 따라서 승하강하는 이동대를 구비하며, 상기 기둥의 하단부에는 호형의 받침대가 장착된 몸체부; 상기 몸체부의 이동대를 승하강시키기 위한 제1 구동원을 구비하고, 상기 제1 구동원의 작동에 따라서 상기 이동대를 기둥을 따라 상하로 승하강시키는 승강부; 상기 이동대의 일측에 회동가능하도록 장착된 고정대상에 측정 대상자를 스캐닝하는 스캐너를 장착한 스캐닝부; 상기 이동대 상에서 스캐너를 회동시키는 제2 구동원을 구비하고, 상기 제2 구동원의 작동에 따라서 상기 스캐너를 측정 대상자의 굴곡에 따라서 전후방향으로 경사 회동시키는 회동부; 및 상기 몸체부의 호형 받침대에 인접하여 배치되고, 측정 대상자가 위치되어 회전하는 턴 테이블부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.
본 고안은 간단한 구조를 통하여 저가(低價)의 비용으로도 장치의 구입, 설치 및 보수 유지가 용이하고, 의료 부분뿐만 아니라, 보안 검색 분야에도 사용 가능하고, 새로운 모델링을 필요로 하는 제품 디자인 부분이나, 각종 문화재들을 복원하는 고고학 분야 및 산업 전반에 걸쳐서 다양하게 활용할 수 있다.

Description

전신 스캐닝 장치{SCANNER FOR A HUMAN BODY}

본 고안은 인체를 전신 스캐닝하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 턴 테이블과 연동하여 측정 대상자 또는 측정 대상물을 회전시키고, 하나의 스캐너를 상하로 이동시키면서 인체 굴곡에 따라서 스캐너의 각도 조정을 이루면서 3차원 스캐닝하는 간단한 구조를 통하여 인체의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 여러 부위를 선택적으로 자유롭게 스캐닝할 수 있도록 된 전신 스캐닝 장치에 관한 것이다.

일반적으로 인체는 척추선을 중심으로, 어께, 머리, 팔 및 다리가 좌우 대칭을 이루며, 인체의 좌우 대칭에 의한 균형잡힌 자세는 인체의 조직 및 기관의 기능에 중요한 인자(factor)로 작용한다.

인체의 비만 또는 운동 부족으로 인하여 신체 균형이 불균형해지면, 근육의 발달, 조정력, 순환 능력 및 내장 기관의 변위에 의해서 각종 질병이 유발된다. 이에 따라서, 비만 클리닉, 보건소, 정형 외과 또는 척추 클리닉 등 체형 분석을 위한 수요가 증가하고 있다.

이와 같은 인체의 계측 방법으로는 계측 기구를 이용하여 육안으로 직접 수치를 재는 수작업 방식과, 디지탈 카메라로 측정 대상자를 촬영한 후, 촬영된 영상 자료를 컴퓨터로 분석하는 2D 촬영방식, 또는 다수의 스캐너를 활용하여 3차원으로 인체를 촬영하는 3차원 측정 방식이 있다.

종래의 다수의 스캐너를 이용하는 3차원 측정 방식은 측정 대상자가 위치하는 부스(booth) 형의 몸체부를 구비하고, 이와 같은 몸체부에서 수직하게 승강 이동하는 이동부를 구비하며, 상기 이동부에 설치되어 측정 대상자를 중심으로 복수 배치되고, 측정 대상자를 복수의 둘레 영역별로 분할하여 광 패턴 이미지를 투사 및 캡쳐하는 복수의 스캐너를 구비한다.

그리고 이와 같은 이동부의 승강 이동과 승강 이동에 따른 수직 구간별 위치에서 다수의 스캐너들을 제어하는 제어부를 포함하고, 이와 같은 제어부의 제어에 따라, 이동부에 설치된 복수의 스캐닝부는 측정 대상자를 중심으로 수직하게 승강 이동하고, 이동에 따른 수직 구간별 위치에서 광 패턴 이미지를 측정 대상자의 둘레 영역별로 투사하고, 측정 대상자의 둘레 영역별 표면에 생성된 광 패턴 이미지를 캡쳐하여 측정 대상자를 입체적으로 스캐닝하는 구조로 이루어진다.

따라서, 이와 같은 종래의 3차원 전신 스캐닝 장치는 부스형의 대형 몸체부에서 다수의 스캐너들이 이동하면서 측정 대상자의 신체를 측정하는 것으로서, 전체적으로 시스템의 크기가 대형이고, 고가(高價)의 시스템 비용으로 구입, 설치 및 관리 유지에 어려움이 큰 문제점을 갖는다.

또한 이와 같은 종래의 3차원 전신 스캐닝 장치는 인체를 부분적으로 측정할 수 있는 기능을 구비하지 못한 것이 대부분이다.

즉, 3차원 전신스캐닝은 인체의 전신뿐만 아니라, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 여러 부위를 촬영하는 경우가 있는데, 이에 대해서 적절하게 선택적으로 촬영할 수 없는 문제점이 있다.

예를 들면, 유아의 두상 변형은 크게 질병으로 인한 두상 변형과, 두상이 놓인 자세로 인한 두상 변형으로 구분되고 있는데, 후자의 경우 교정 가능한 것으로 알려져 있다.

먼저, 질병으로 인한 두상 변형에는, 두개골이 자라는 머리뼈 자체에 이상이 있어서 두개골이 자라지 않거나 이상한 모양으로 자라는 두개골 유합증과, 뇌에 이상이 있어서 두개골이 자라지 않는 소두증과, 뇌에 물이 차서 두개골의 뼈에 이상이 생기는 수두증 등이 있다.

두상이 놓인 자세로 인한 두상 변형에는, 선천적인 요인과 후천적인 요인으로 나뉘는데, 선천적인 요인으로 다산(Multi-births, 쌍둥이 이상)인 경우 자궁이 협소한 관계로 자궁 속에 있는 아기의 두상이 자궁 속에서 압력을 받아 변형이 올 수 있으며, 분만중 산고가 길어지면 유아가 산관(Birth trauma)에 있는 시간도 길어져 두상 변형이 생기는 것을 들 수 있다. 후천적인 요인으로는 자세성 변형(Positional deformity)을 들 수 있는데, 이는 유아의 잠자는 자세(Sleeping position), 목 근육의 이상으로 발생하는 사경(Torticollis)인 경우, 두상이 어느 한쪽으로 지속적으로 유지될 때 두상 변형이 생길 수 있으며, 또한 유모차나 카시트 등 딱딱한 기구에 장기간 두상의 한쪽이 유지될 때에도 두상 변형이 생길 수 있다.

선천적인 두상 변형은 의학적으로 대개 생후 약 4주 이내에 두상 변형이 정형으로 되돌아 오지만, 현재 의학계 자료에 의하면 약 5~10% 정도에서 유아들은 두상 변형이 유지된다고 보고되고 있으며, 또한 질병이 아닌 선천적인 두상 변형이나 후천적인 두상 변형의 경우 둘 다 심한 경우 두상 변형으로 인해 유아의 안면 비대칭, 사시, 윗니와 아랫니가 맞지 않는 부정교합, 그리고 뇌의 발달장애를 초래할 수 있다고 보고되고 있다.

따라서, 이러한 두상 변형으로 인한 폐해를 방지하기 위해서는 사전에 두상 변형 여부에 대한 검사가 이루어질 필요가 있다.

그러나 종래의 3차원 전신스캐닝 장치는 이와 같은 다양한 인체의 부분 촬영 필요성에 적절하게 대응할 수 없는 대형기기이어서, 별도의 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 여러 부위를 촬영하기 위한 장치를 필요로 하는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위한 것으로서, 턴 테이블과 연동하는 하나의 스캐너를 상하로 이동시키고, 인체의 굴곡에 따라서 경사조절시켜서 신체에 대한 다양한 3차원 영상을 얻는 간단한 구조를 통하여 저가(低價)의 비용으로도 장치의 구입, 설치 및 보수 유지가 용이하도록 개선된 전신 스캐닝 장치를 제공함에 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은, 하나의 장치로도 인체의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 여러 부위를 선택적으로 자유롭게 스캐닝할 수 있어서 다용도로 장치를 활용할 수 있도록 개선된 전신 스캐닝 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 측정 대상자를 3차원으로 스캐닝하기 위한 장치에 있어서,

상하방향으로 세워진 기둥을 구비하고, 상기 기둥을 따라서 승하강하는 이동대를 구비하며, 상기 기둥의 하단부에는 호형의 받침대가 장착된 몸체부;

상기 몸체부의 이동대를 승하강시키기 위한 제1 구동원을 구비하고, 상기 제1 구동원의 작동에 따라서 상기 이동대를 기둥을 따라 상하로 승하강시키는 승강부;

상기 이동대의 일측에 회동가능하도록 장착된 고정대상에 측정 대상자를 스캐닝하는 스캐너를 장착한 스캐닝부;

상기 이동대 상에서 스캐너를 회동시키는 제2 구동원을 구비하고, 상기 제2 구동원의 작동에 따라서 상기 스캐너를 측정 대상자의 굴곡에 따라서 전후방향으로 경사 회동시키는 회동부; 및

상기 몸체부의 호형 받침대에 인접하여 배치되고, 측정 대상자가 위치되어 회전하는 턴 테이블부;를 포함하여 측정 대상자의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 부위를 선택적으로 3차원 스캐닝하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치를 제공한다.

또한 본 고안은 바람직하게는 상기 몸체부는 기둥을 감싸는 커버를 추가 포함하고, 상기 커버에는 이동대가 승하강하는 긴 절개홈이 일측면에 형성되며, 상기 호형의 받침대는 180도의 원호형 구조로 이루어지고, 그 하부면에는 다수의 휠이 장착되어 몸체부의 이동이 가능하도록 구성되는 한편, 상기 커버의 일측에는 제어 판넬이 장착되고, 상기 제어 판넬에는 전신 스켄, 상체 스켄, 하체 스켄, 안면 스켄 또는 두상 스켄을 사용자가 입력할 수 있는 터치 스크린이 장착된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치를 제공한다.

그리고 본 고안은 바람직하게는 상기 승강부는 제1 구동원으로서 기둥의 하단측에 고정된 윈치를 포함하고, 상기 윈치에는 와이어의 일단부가 권취 가능하도록 연결되며, 상기 와이어는 기둥의 상단에 마련된 시브(shieve)를 경유하여 그 타단이 이동대에 연결되는 한편, 상기 이동대는 다각형 단면의 기둥상에서 상하 슬라이딩 가능하도록 장착된 다각형 슬라이더로 이루어짐으로써 상기 제1 구동원인 윈치의 작동으로 와이어의 당김 및 풀림 작동을 통하여 상기 기둥상에서 이동대의 승하강 작동이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치를 제공한다.

또한 본 고안은 바람직하게는 상기 스캐닝부는 이동대의 끝단에 회동축을 통하여 회전가능하도록 고정대가 장착되고, 상기 고정대에는 스캐너가 일체로 고정되어 고정대의 경사 회동에 따라서 스캐너의 전,후방 경사각도의 조절이 이루어지도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치를 제공한다.

그리고 본 고안은 바람직하게는 상기 회동부는 제2 구동원으로서, 이동대의 일측에 동축(同軸)으로 장착된 피스톤과, 상기 피스톤의 로드를 전,후진시키는 구동 모터를 구비하며, 상기 피스톤의 로드 끝단은 상기 고정대로부터 연장된 회동축의 캠 레버에 회전가능하도록 연결되어 상기 제2 구동원인 피스톤의 작동에 따라서 상기 피스톤 로드가 전진하면 캠 레버를 통하여 상기 고정대의 회동축을 정회전시켜서 스캐너를 후방으로 경사 회동시키고, 상기 피스톤 로드가 후진하면 캠 레버를 통하여 상기 고정대의 회동축을 역회전시켜서 스캐너를 전방으로 경사 회동시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치를 제공한다.

또한 본 고안은 바람직하게는 상기 턴 테이블부는 몸체부의 받침대 전방에 배치되며, 측정 대상자의 스캐닝 선택 부위에 따라서 180도 내지 360도 회전하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치를 제공한다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치는 측정 대상자가 위치되어 회전하는 턴 테이블부를 구비하고, 이에 연동하는 하나의 스캐너를 상하로 이동시키면서 인체의 굴곡에 따라서 경사조절시켜서 신체에 대한 다양한 3차원 영상을 얻게 된다. 따라서 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치는 간단한 구조를 통하여 저가(低價)의 비용으로도 장치의 구입, 설치 및 보수 유지가 용이한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치에 의하면 하나의 장치로도 인체의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 여러 부위를 선택적으로 자유롭게 스캐닝할 수 있다. 예를 들면, 측정 대상자의 스캐닝 선택 부위에 따라서 턴 테이블부 상에서 180도 내지 360도 회전시키면서 인체의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등을 3차원 스캐닝할 수 있기 때문에 하나의 장치로서 다용도로 활용할 수 있는 우수한 효과가 얻어진다.

뿐만 아니라, 본 고안에 의하면 인체에 적용하는 의료 부분뿐만 아니라, 공항 검색대와 같은 보안 검색 분야에도 사용 가능하고, 새로운 모델링을 필요로 하는 제품 디자인 부분이나, 각종 문화재들을 복원하는 고고학 분야 및 산업 전반에 걸쳐서 다양하게 활용할 수 있는 우수한 효과를 갖는다.

도 1은 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치를 전체적으로 도시하고, 전신 스캐닝하는 상태를 도시한 외관 사시도이다.
도 2는 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치의 작동 구조를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치를 전체적으로 도시하고, 스캐너가 경사 조절된 상태를 도시한 외관 사시도이다.
도 4는 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치에 구비된 회동부에 의해서 스캐너가 전후방향으로 회동하는 작동상태를 도시한 외관 사시도이다.
도 5는 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치에 의해서 이루어지는 전신 스캐닝 작업의 흐름도를 도시한 설명도이다.
도 6은 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치에 의해서 이루어지는 두상 비대칭 3차원 측정 프로그램을 도시한 설명도이다.
도 7은 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치에 의해서 이루어지는 안면 비대칭 3차원 측정 분석 프로그램을 도시한 설명도이다.
도 8은 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치에 의해서 이루어지는 상,하반신 3차원 측정 분석 프로그램을 도시한 설명도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.

본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 도 1에 전체적으로 도시된 바와 같이, 턴 테이블부(200) 상에 올려진 측정 대상자(H) 또는 측정 대상물(Ha)을 회전시키면서 3차원으로 스캐닝하기 위한 장치이다.

본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 상하방향으로 세워진 기둥(112)을 구비하고, 상기 기둥(112)을 따라서 승하강하는 이동대(120)를 구비하며, 상기 기둥(112)의 하단부에는 호형의 받침대(130)가 장착된 몸체부(110)를 구비한다.

이와 같은 몸체부(110)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 직립된 기둥(112)을 구비하고, 이와 같은 기둥(112)을 감싸는 커버(114)를 포함한다.

또한, 이와 같은 커버(114)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 이동대(120)가 승하강하는 긴 절개 홈(116)이 일측면에 형성되며, 상기 호형의 받침대(130)는 180도의 원호형 구조로 이루어진다.

그리고 상기 받침대(130)의 하부에는 다수의 휠(132)이 장착되어 몸체부(110)의 이동이 가능하도록 구성되고, 상기 커버(114)의 일측에는 제어 판넬(140)이 장착되는데, 이와 같은 제어 판넬(140)에는 전신 스켄, 상체 스켄, 하체 스켄, 안면 스켄 또는 두상 스켄을 사용자가 입력할 수 있는 터치 스크린(142)이 장착되어 있다.

또한 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 상기 몸체부(110)의 이동대(120)를 승하강시키기 위한 제1 구동원(152)을 구비하고, 상기 제1 구동원(152)의 작동에 따라서 상기 이동대(120)를 기둥(112)을 따라 상하로 승하강시키는 승강부(150)를 구비한다.

이와 같은 승강부(150)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 구동원(152)으로서 기둥(112)의 하단측에 고정된 윈치(winch)를 포함하는데, 이와 같은 윈치는 전원 공급에 의해서 와이어(154)의 일단부를 권취시키거나, 권취 상태를 풀어주도록 된 것이다.

이와 같이 윈치에 그 일단부가 권취 가능하도록 연결된 와이어(154)는 상기 기둥(112)의 상단에 마련된 시브(shieve)(156) 측으로 연장되어 기둥(112) 상에 회전가능하도록 장착된 시브(156)에 걸리게 되며, 그 타단은 이동대(120)에 연결된다.

상기 이동대(120)는 다각형 단면의 기둥(112) 상에서 상하 슬라이딩 가능하도록 장착된 다각형 슬라이더로 이루어진 것으로서, 상기 제1 구동원(152)인 윈치의 작동을 통하여 와이어(154)의 당김 또는 풀림 작동이 이루어지고, 이를 통하여 상기 기둥(112) 상에서 이동대(120)의 승하강 작동이 이루어진다.

이와 같은 구조에서, 상기 기둥(112)은 예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 육각 단면으로 이루어지고, 상기 이동대(120)를 구성하는 슬라이더(slider)(122)는 이에 결합하는 육각 단면의 구조로 이루어져서 상기 육각 기둥(112) 상에서 상하로 이동가능한 구조로 이루어질 수 있다.

이와 같은 다각형의 결합구조는 상기 제1 구동원(152)인 윈치의 작동으로 기둥(112) 상에서 이동대(120)가 와이어(154)에 의해서 상하로 이동할 때, 그 원주방향으로는 회전이 방지되어 안정된 상태로 상하 이동이 이루어질 수 있도록 한다.

또한 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 상기 이동대(120)의 일측에 회동가능하도록 장착된 고정대(174) 상에 측정 대상자(H)를 스캐닝하는 스캐너(172)를 장착한 스캐닝부(170)를 구비한다.

이와 같은 스캐닝부(170)는 하나의 스캐너(172)를 활용하는데, 이와 같은 하나의 스캐너(172)는 상기 이동대(120)의 끝단에 회동축(176)을 통하여 회전가능하도록 장착된 고정대(174)에 견고히 안착된다.

즉, 상기 고정대(174)에는 하나의 스캐너(172)가 종(從) 방향으로 세워져서 일체로 고정되며, 상기 고정대(174)의 일측으로 연장되는 회동축(176)을 중심으로 한 고정대(174)의 경사 회동에 따라서 상기 스캐너(172)의 전,후방 경사각도의 조절이 이루어지도록 구성된 것이다.

그리고 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 상기 이동대(120) 상에서 스캐너(172)를 회동시키는 제2 구동원(182)을 구비하고, 상기 제2 구동원(182)의 작동에 따라서 상기 스캐너(172)를 측정 대상자(H)의 굴곡에 따라서 전후방향으로 경사 회동시키는 회동부(180)를 구비한다.

이와 같은 회동부(180)는 제2 구동원(182)으로서, 이동대(120)의 일측에 동축(同軸)으로 장착된 피스톤(184)과, 상기 피스톤(184)의 로드(184a)를 전,후진시키는 구동 모터(186)를 구비한다.

즉, 상기 회동부(180)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 피스톤(184)의 로드(184a) 끝단이 고정대(174)로부터 연장된 회동축(176)의 캠 레버(188)에 회전가능하도록 연결되는 데, 이와 같은 캠 레버(188)는 직선형의 구조로서 그 일단은 회동축(176)에 일체로 형성되고, 타단은 피스톤(184)의 로드(184a) 끝단에 회전가능하도록 연결된다.

따라서, 상기 회동부(180)는 이와 같은 구조를 통하여 상기 회동축(176)에 연결된 고정대(174)를 전후로 회동시키고, 결과적으로는 고정대(174)에 장착된 스캐너(172)를 회동시키게 된다.

이와 같은 회동부(180)는 제2 구동원(182)인 구동 모터(186)에 전원이 공급되어 상기 피스톤(184)의 로드(184a)를 전,후진시키게 되면, 피스톤(184)의 로드(184a)가 전진하면서 캠 레버(188)를 통하여 상기 고정대(174)의 회동축(176)을 정회전시켜서 스캐너(172)를 후방으로 경사 회동시키고, 상기 피스톤(184)의 로드(184a)가 후진하게 되면 캠 레버(188)를 통하여 상기 고정대(174)의 회동축(176)을 역회전시켜서 스캐너(172)를 전방으로 경사 회동시키게 된다.

또한 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 상기 몸체부(110)의 호형 받침대(130)에 인접하여 배치되고, 측정 대상자(H)가 위치되어 회전하는 턴 테이블부(200)를 포함한다.

이와 같은 턴 테이블부(200)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 몸체부(110)의 받침대(130) 전방에 배치되며, 측정 대상자(H)의 스캐닝 선택 부위에 따라서 180도 내지 360도 회전하도록 구성된 것으로서, 그 내부에는 턴 테이블부(200)를 회전시키기 위한 별도의 구동원(미 도시), 예를 들면 모터 등이 구비된 통상적인 구조이다.

이와 같은 턴 테이블부(200)에는 측정 대상자(H)인 사람이 도 1에 도시된 바와 같이 올라서거나, 또는 도 3에 도시된 바와 같은 특정 구조의 측정 대상물(Ha)이 올려져서 180도 내지 360도의 각도로 회전하게 된다.

상기와 같이 구성된 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 측정 대상자(H)의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 부위를 선택적으로 3차원 스캐닝할 수 있다.

이를 위하여 측정 대상자(H)는 도 1에 도시된 바와 같이, 턴 테이블부(200)상에 올라가서 대기하고, 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)를 조작하는 작업원은 커버(114)의 일측에 마련된 제어 판넬(140)의 터치 스크린(142) 상에서 전신 스켄, 상체 스켄, 하체 스켄, 안면 스켄 또는 두상 스켄을 선택하여 입력하게 된다.

예를 들어서, 전신 스켄을 선택하여 동작시키게 되면, 스캐닝부(170)의 스캐너(172)는 최초의 촬영 위치인 예를 들면, 기둥(112)의 최하단 홈 포지션 위치에서 3차원 영상을 최초로 스캐닝하게 되며, 이때 턴 테이블부(200)는 360도 회전하여 측정 대상자(H)를 스캐너(172)의 전방에서 360도 회전시키게 된다.

그리고 이와 같은 최하단 위치에서 스캐너(172)에 의한 측정 대상자(H)의 360도 스캔작업이 이루어지면, 다음으로는 승강부(150)의 제1 구동원(152)이 작동하여 스캐너(172)를 일정 높이 상승시킨다.

이때, 제1 구동원(152)인 윈치는 와이어(154)를 당겨서 이동대(120)를 상향으로 슬라이딩 이동시키며, 일정 높이 상승이동하면 그 자리에서 정지작동이 이루어지고, 턴 테이블부(200)는 재차 회전하여 스캐너(172)에 의한 측정 대상자(H)의 2차 360도 스캔작업이 이루어진다.

또한 이와 같이 스캔작업이 이루어지면, 다시 제1 구동원(152)인 윈치의 작동으로 스캐너(172)의 일정 높이 상승이 재차 이루어지고, 다시 턴 테이블부(200)의 회전과 동시에 스캐너(172)에 의한 360도 스캔작업이 이루어지며, 이와 같은 작업을 측정 대상자(H)의 전신 전체에 걸쳐서 다수 회 반복실시하여 전신을 스캐닝하게 된다.

이와 같이 전신 스캐닝 작업이 이루어지면, 도 5에 도시된 바와 같이, 3차원 데이터를 추출하여 별도의 모니터 상에 측정 대상자(H)를 3차원 그래픽으로서 표시하게 되며, 이와 같은 3차원 그래픽 스캐닝 영상을 이용하여 원하는 작업을 실시하게 된다.

한편, 이와 같은 과정에서 측정 대상자(H)의 인체에는 굴곡이 형성되어 있는데, 이와 같은 경우, 스캐닝부(170)는 스캐닝 작업의 정확도를 향상시키기 위하여 측정 대상자(H)의 인체 굴곡에 따라서 스캐너(172)를 전,후방향으로 경사 회동시키게 된다.

이와 같은 경우, 회동부(180)가 동작하데 되며, 이때에는 회동부(180)의 제2 구동원(182)인 피스톤(184)의 구동 모터(186)가 동작하게 되어 피스톤(184)의 로드(184a)를 전,후진시키게 되고, 이때 피스톤(184)의 로드(184a)가 전진하면 캠 레버(188)를 통하여 상기 이동대(120) 상에서 고정대(174)의 회동축(176)을 정회전시키게 되어 스캐너(172)를 후방으로 경사 회동시키고, 피스톤(184)의 로드(184a)가 후진하면 캠 레버(188)를 통하여 상기 고정대(174)의 회동축(176)을 역회전시켜서 스캐너(172)를 전방으로 경사 회동시키게 된다.

이와 같은 회동부(180)의 작동은 인체의 굴곡이 심한 부분, 특히 두상 부분의 스캐닝 작업에서 이루어지게 되며, 이와 같은 스캐너(172)의 경사각도 조정을 통하여 더욱 정확한 3차원 스캐닝 영상을 얻을 수 있게 된다.

이와 같은 일련의 전신 스캐닝 작업이 도 5에 도시되어 있으며, 이와 같이 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 측정 대상자(H)의 전신을 3차원 그래픽 영상으로 스캐닝할 수 있다.

또한 이와 같이 전신 스캐닝 작업이 이루어지면, 3차원 데이터를 추출하여 모니터상에 측정 대상자(H)를 3차원 그래픽으로서 표시하게 되며, 이와 같은 3차원 그래픽 스캐닝 영상을 이용하여 체형 신체 데이터를 추출하거나, 체형 변형율 측정 또는 비만 클리닉에서 필요한 각종 신체 정보를 획득하게 된다.

그리고 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 도 6에 도시된 바와 같이, 두상 비대칭 3차원 측정 스캐닝 작업에도 적용할 수 있다.

이와 같은 경우, 측정 항목으로는 두상 크기, 둘레 길이, 두상 전단면 면적, 전후좌우 길이 및 비대칭 부위 지름 등을 측정하게 되며, 분석 항목으로는 두상 절단면 생성, 좌우 두상 비대칭 길이 분석, 교정 전후 절단면 비교, 각 측정항목 비교파일 작성 등이 이루어질 수 있다.

또한 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 도 7에 도시된 바와 같이, 안면 비대칭 3차원 측정 스캐닝 작업을 실시할 수 있다.

이와 같은 경우, 측정 항목으로는 두개 단면 둘레길이, 두개 단면 면적, 두개 체적(정수리-단면), 전후 길이(수직), 좌우 길이(수평), 원형 비율, 안면 비대칭 최대값 등이 이루어질 수 있다.

그리고 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 도 8에 도시된 바와 같이, 상/하반신 3차원 측정 스캐닝 작업을 실시할 수 있다.

이와 같은 경우, 측정 항목으로는 인체부위 절단면 둘레길이 및 면적 측정, 부분 체적 측정, 인체 각 부위 길이측정들을 스캐닝 작업하게 되며, 분석 항목으로는 부위별 절단면 생성, 기간별 각 측정항목 분석, 교정 전후 절단면 측정항목 비교분석, 각 측정항목 비교파일작성 및 출력 등이 이루어질 수 있다.

이와 같이 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 측정 대상자(H)가 위치되어 회전하는 턴 테이블부(200)를 구비하여 측정 대상자(H)의 360도 회전이 이루어지고, 이에 연동하는 하나의 스캐너(172)를 상하로 이동시키면서 인체의 굴곡에 따라서 경사조절시켜서 신체에 대한 다양한 3차원 영상을 얻게 된다. 따라서 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)는 다수의 스캐너(172)와 대형 구조가 불필요한 간단한 구조를 통하여 저가(低價)의 비용으로도 장치의 구입, 설치 및 보수 유지가 용이하게 된다.

또한 본 고안에 따른 전신 스캐닝 장치(100)에 의하면 하나의 장치로도 인체의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 여러 부위를 선택적으로 자유롭게 스캐닝할 수 있으며, 측정 대상자(H)의 스캐닝 선택 부위에 따라서 턴 테이블부(200) 상에서 180도 내지 360도 회전시키면서 인체의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등을 3차원 스캐닝할 수 있다. 따라서 하나의 장치로서도 다용도로 활용할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 본 고안에 의하면 인체에 적용하는 의료 부분뿐만 아니라, 공항 검색대와 같은 보안 검색 분야에도 사용 가능하고, 새로운 모델링을 필요로 하는 제품 디자인 부분이나, 각종 문화재들을 복원하는 고고학 분야 및 산업 전반에 걸쳐서 다양하게 활용할 수 있어서 편리한 것이다.

본 고안은 상기에서 도면을 참조하여 특정 실시 예에 관련하여 상세히 설명하였지만 본 고안은 이와 같은 특정 구조에 한정되는 것은 아니다. 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 고안의 기술 사상 및 권리범위를 벗어나지 않고서도 본 고안을 다양하게 수정 또는 변경시킬 수 있을 것이다. 예를 들면, 상기 승강부는 리니어 모터를 이용하거나, 체인 및 스프로켓을 이용하여 이동대를 승하강시키는 구조로 이루어질 수 있으며, 회동부는 피스톤과 캠 레버를 이용하는 대신에 직접 회전모터를 이용하여 이동대 상에서 고정대를 일정각도로 경사시키는 구조로 이루어질 수도 있음은 물론이다. 그렇지만 그와 같은 단순한 수정 또는 변형 구조들은 모두 명백하게 본 고안의 권리범위 내에 속하게 됨을 미리 밝혀 두고자 한다.

100...... 전신 스캐닝 장치
110..... 몸체부 112...... 기둥
114..... 커버 116...... 절개 홈
120..... 이동대 122...... 슬라이더(slider)
130....... 받침대 132..... 휠
140...... 제어 판넬 142...... 터치 스크린
150...... 승강부 152...... 제1 구동원
154...... 와이어 156...... 시브(shieve)
170...... 스캐닝부 172...... 스캐너
174...... 고정대 176...... 회동축
180...... 회동부 182...... 제2 구동원
184...... 피스톤 184a..... 로드
186...... 구동 모터 188...... 캠 레버
200...... 턴 테이블부 H...... 측정 대상자
Ha...... 측정 대상물

Claims

측정 대상자를 3차원으로 스캐닝하기 위한 장치에 있어서,
상하방향으로 세워진 기둥을 구비하고, 상기 기둥을 따라서 승하강하는 이동대를 구비하며, 상기 기둥의 하단부에는 호형의 받침대가 장착된 몸체부;
상기 몸체부의 이동대를 승하강시키기 위한 제1 구동원을 구비하고, 상기 제1 구동원의 작동에 따라서 상기 이동대를 기둥을 따라 상하로 승하강시키는 승강부;
상기 이동대의 일측에 회동가능하도록 장착된 고정대상에 측정 대상자를 스캐닝하는 스캐너를 장착한 스캐닝부;
상기 이동대 상에서 스캐너를 회동시키는 제2 구동원을 구비하고, 상기 제2 구동원의 작동에 따라서 상기 스캐너를 측정 대상자의 굴곡에 따라서 전후방향으로 경사 회동시키는 회동부; 및
상기 몸체부의 호형 받침대에 인접하여 배치되고, 측정 대상자가 위치되어 회전하는 턴 테이블부;를 포함하여 측정 대상자의 전신, 두상, 상,하반신 또는 비대칭 안면 등의 부위를 선택적으로 3차원 스캐닝하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치.
제 1항에 있어서, 상기 몸체부는 기둥을 감싸는 커버를 추가 포함하고, 상기 커버에는 이동대가 승하강하는 긴 절개홈이 일측면에 형성되며, 상기 호형의 받침대는 180도의 원호형 구조로 이루어지고, 그 하부면에는 다수의 휠이 장착되어 몸체부의 이동이 가능하도록 구성되는 한편, 상기 커버의 일측에는 제어 판넬이 장착되고, 상기 제어 판넬에는 전신 스켄, 상체 스켄, 하체 스켄, 안면 스켄 또는 두상 스켄을 사용자가 입력할 수 있는 터치 스크린이 장착된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치.
제 1항에 있어서, 상기 승강부는 제1 구동원으로서 기둥의 하단측에 고정된 윈치를 포함하고, 상기 윈치에는 와이어의 일단부가 권취 가능하도록 연결되며, 상기 와이어는 기둥의 상단에 마련된 시브(shieve)를 경유하여 그 타단이 이동대에 연결되는 한편, 상기 이동대는 다각형 단면의 기둥상에서 상하 슬라이딩 가능하도록 장착된 다각형 슬라이더로 이루어짐으로써 상기 제1 구동원인 윈치의 작동으로 와이어의 당김 및 풀림 작동을 통하여 상기 기둥상에서 이동대의 승하강 작동이 이루어지는 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치.
제 1항에 있어서, 상기 스캐닝부는 이동대의 끝단에 회동축을 통하여 회전가능하도록 고정대가 장착되고, 상기 고정대에는 스캐너가 일체로 고정되어 고정대의 경사 회동에 따라서 스캐너의 전,후방 경사각도의 조절이 이루어지도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치.
제 1항에 있어서, 상기 회동부는 제2 구동원으로서, 이동대의 일측에 동축(同軸)으로 장착된 피스톤과, 상기 피스톤의 로드를 전,후진시키는 구동 모터를 구비하며, 상기 피스톤의 로드 끝단은 상기 고정대로부터 연장된 회동축의 캠 레버에 회전가능하도록 연결되어 상기 제2 구동원인 피스톤의 작동에 따라서 상기 피스톤 로드가 전진하면 캠 레버를 통하여 상기 고정대의 회동축을 정회전시켜서 스캐너를 후방으로 경사 회동시키고, 상기 피스톤 로드가 후진하면 캠 레버를 통하여 상기 고정대의 회동축을 역회전시켜서 스캐너를 전방으로 경사 회동시키도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치.
제 1항에 있어서, 상기 턴 테이블부는 몸체부의 받침대 전방에 배치되며, 측정 대상자의 스캐닝 선택 부위에 따라서 180도 내지 360도 회전하도록 구성된 것임을 특징으로 하는 전신 스캐닝 장치.