KR20180043921A - Scanner Having All direction View Angle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전방위 화각을 가진 스캐너에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전방위 렌즈의 360도 화각을 이용하여 최소한의 촬영 만으로도 피사체의 전체 영역을 촬영할 수 있는 전방위 화각을 가진 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a scanner having a full-field angle of view. And more particularly, to a scanner having an omnidirectional angle of view capable of photographing an entire area of a subject using only a minimum photographing using a 360-degree angle of view of the omnidirectional lens.
레이저나 빛을 이용하는 비접촉식 스캐너는 그 활용 범위가 매우 다양하다. 엔지니어링, 영화, 애니메이션, 산업디자인, 의료, 미술품, 팬시, 문화재 복재 및 복원, 엔터테이먼트 등 사회에서 적용이 되지 않는 범위가 없을 정도로 활용 범위가 매우 넓다. Non-contact scanners that use laser or light have a wide range of applications. There is a wide range of applications such as engineering, film, animation, industrial design, medical, artwork, fancy, cultural materials, restoration and entertainment.
특히 산업 분야에서 제품의 제조 시간을 단축시키기 위해 많은 투자와 연구를 하는데 스캐너가 제품의 개발에서부터 양산하는 동안 여러 단계에서 비용을 절감하기 위한 목적으로 활용되고 있다. 현실에 존재하는 것을 3차원 디지털 데이터로 다룰 수 있다는 것은 많은 장점이 있다. 위험한 현장에서 매번 작업하지 않아도 되고, 언제든 필요한 정보를 컴퓨터에서 다시 열어볼 수 있고, 정확한 실물의 3차원 치수 및 형상 정보는 시뮬레이션 및 복제의 과정으로 미래를 좀 더 정확하게 예측 가능하게 해준다.Especially, in order to shorten the manufacturing time of the product in the industrial field, many investments and research are carried out, and the scanner is used for the purpose of reducing the cost at various stages during the development and mass production of the product. Being able to handle what exists in reality as three-dimensional digital data has many advantages. You do not have to work every day in dangerous places, you can open the necessary information back to your computer at any time, and accurate real-world 3D dimension and shape information makes the future more accurate by simulation and duplication process.
또한 스캐너는 의료분야에서 교정기구, 치아 등을 제작하기 위해 환자의 모양에 맞는 맞춤형 기구를 제작하기 위해 사용된다.Scanners are also used in the medical field to create customized instruments for the shape of patients to make orthodontic appliances, teeth, and so on.
다만, 종래의 스캐너는 구강에 삽입되어 단지 최대 몇 개의 치아만을 촬영할 수 있어, 구강에 삽입되는 시간이 증가함에 따른 환자의 불편함이 가중되는 문제가 있다. 또한 인공 치아 등의 제조를 위해 환자의 구강내의 치아에 대한 3차원 모델을 생성 시 복수의 촬영에 따라 생성된 영상을 합성할 때 발생하는 누적 오차로 인하여 제작된 인공 치아의 정밀도가 크게 떨어지는 문제가 있다.However, the conventional scanner is inserted into the oral cavity to photograph only the maximum number of teeth, and there is a problem that the inconvenience of the patient is increased due to an increase in time to be inserted into the oral cavity. In addition, there is a problem in that the precision of the manufactured artificial tooth is greatly reduced due to the cumulative error occurring when the images generated according to the plurality of photographs are synthesized when generating the three-dimensional model of the teeth in the oral cavity of the patient for the production of artificial teeth have.
또한 피사체를 스캔하는데 소요되는 시간의 증가와 복수개의 영상을 합성하는데 소요되는 시간의 증가에 따른 많은 빠른 시간에 양의 인공물을 제조하는데 한계점가 있다.Also, there is a limitation in manufacturing positive artifacts in a very short time due to an increase in time required for scanning a subject and an increase in time required for synthesizing a plurality of images.
이와 관련하여 선행기술 일본특허공개공보 JP5784381 B2는 구면형 반사경을 이용하여 상악 또는 하악의 전체 치아를 촬영할 수 있는 스캐너를 개시하고 있으나, 넓은 화각을 가진 어안렌즈의 경우 렌즈의 외각 영역에서 수신되는 영상의 왜곡이 심한 문제가 있다.In this regard, JP5784381 B2 discloses a scanner capable of photographing the entire teeth of an upper or lower mandible using a spherical reflector. However, in the case of a fish-eye lens having a wide angle of view, There is a serious problem of distortion.
또한 구강 내의 치아의 경우 구강의 가장자리를 둘러싸며 배치되는 특징이 있어 어안렌즈만으로는 상악 또는 하악 전체 치열을 한번에 촬영하지 못하는 문제가 있다.In addition, in the case of teeth in the oral cavity, there is a problem that the fisheye lens is disposed to surround the edge of the oral cavity.
본 발명의 실시예는 전방위 화각을 가지고, 복잡한 구조를 가지는 피사체라도 한번에 스캔 할 수 있는 스캐너를 제공할 수 있다.The embodiment of the present invention can provide a scanner capable of scanning at a time even a subject having a complex angle of view and having a full angle of view.
본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너는, 전방위렌즈; 피사체로부터 반사된 광을 상기 전방위렌즈로 반사하는 콘미러; 상기 전방위렌즈로부터의 광의 효율을 향상시키는 렌즈어레이부; 및 상기 렌즈어레이부로부터의 광을 수신하여 이미지센서;를 포함하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수 있다.A scanner having a full-field angle of view according to an embodiment of the present invention includes: a omnidirectional lens; A cone mirror for reflecting the light reflected from the subject to the omnidirectional lens; A lens array unit for improving the efficiency of light from the omnidirectional lens; And an image sensor receiving the light from the lens array unit and providing the scanner with a full-field angle of view.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 콘미러는 측면에 반사판을 구비한 원뿔 형상인 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, the cone mirror of the scanner having a full-field angle of view may also be provided with a scanner having a panoramic angle shape with a reflecting plate on the side thereof.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너는 상기 전방위렌즈로부터 전달된 광의 경로를 변환하여 상기 렌즈어레이부로 전달하는 미러부;를 더 포함하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a scanner having an omnidirectional angle of view further including a mirror unit for converting a path of light transmitted from the omnidirectional lens and transmitting the converted light to the lens array unit .
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 렌즈어레이부는, 상기 전방위렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면 및 타면이 볼록한 제1 렌즈;를 포함하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, the lens array unit of the scanner having the omnidirectional angle of view further includes a scanner having a full-field angle of view including a first lens receiving light transmitted from the omnidirectional lens and convex on one surface and the other surface You may.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 렌즈어레이부는, 상기 제1 렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면 및 타면이 볼록한 제2 렌즈;를 더 포함하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, the lens array portion of the scanner having a full-field angle of view further includes a second lens which receives the light transmitted from the first lens and convex on one surface and the other surface, . ≪ / RTI >
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 렌즈어레이부는, 상기 제2 렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면이 오목하고 타면이 볼록한 제3 렌즈;를 더 포함하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a scanner having a full-field angle of view, the lens array unit including a third lens having a concave surface and a convex surface convex on one side thereof, Lt; RTI ID = 0.0 > scanner. ≪ / RTI >
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 렌즈어레이부는, 상기 제3 렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면이 볼록하고 타면이 오목한 제4 렌즈;를 더 포함하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, the lens array unit of the scanner having the full angle of view angle may further include a fourth lens having a convex surface and a concave surface, the first lens having a convex surface on one side, Lt; RTI ID = 0.0 > scanner. ≪ / RTI >
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 제2 렌즈의 타면과 상기 제3 렌즈의 일면은 서로 접촉하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to another aspect of the present invention, there is also provided a scanner having an omnidirectional angle of view such that the other surface of the second lens of the scanner having the omnidirectional angle of view and one surface of the third lens are in contact with each other.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 제1 내지 제4 렌즈 및 상기 이미지센서는 제1 광축을 따라 나란히 배치되고, 상기 전방위렌즈 및 상기 콘미러는 상기 제1 광축과 수직한 제2 광축을 따라 나란히 배치되는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.Further, the first to fourth lenses and the image sensor of the scanner having a full-field angle of view according to another embodiment of the present invention are arranged side by side along a first optical axis, and the omnidirectional lens and the cone- It is also possible to provide a scanner having a full-field angle of view that is arranged along a second vertical optical axis.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 굴절률변동렌즈는 상기 렌즈어레이부와 상기 이미지센서 사이에 위치하여 인가되는 전압에 따라서 굴절률이 변동되는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a scanner having an omnidirectional angle of view whose refractive index varies according to a voltage applied between the lens array unit and the image sensor, It is possible.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 상기 전방위 화각을 가진 스캐너는 상기 이미지센서로부터 수신된 광을 영상처리하여 상기 피사체의 3차원 영상을 생성하는 전방위 화각을 가진 스캐너를 제공할 수도 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a scanner having the omnidirectional angle of view of a scanner having an omnidirectional angle of view, a scanner having an omnidirectional angle of view that images a light received from the image sensor to generate a three- You may.
본 발명의 실시예는 굴절률변동렌즈를 적용하여 기존 렌즈광학계에서 구현하기 어려운 포커싱을 이동할 수 있어 종래의 어안개열의 렌즈가 심도를 높게 설계하여 근거리 중거리 원거리를 한번에 영상을 담아낼 수 없는 문제를 해결할 수 있다.The embodiment of the present invention is able to move the focusing which is hard to realize in the existing lens optical system by applying the refractive index variable lens, and thus the lens of the conventional fisheye lens is designed to have a high depth to solve the problem that the image can not be stored at a distance, .
또한 본 발명의 실시예는 전방위 화각을 가지는 스캐너를 이용하여 피사체의 부분 영역이 아닌 전체 영역을 촬영할 수 있어 촬영된 화상의 품질이 향상될 수 있다.Further, in the embodiment of the present invention, the entire area of the subject, not the partial area, can be photographed using a scanner having a full-field angle of view, so that the quality of the photographed image can be improved.
또한 피사체의 3차원 모델 생성 시 복수의 촬영으로 인한 화상의 합성 과정에서 비롯되는 누적 오차 문제를 해결할 수 있고, 화상의 합성 과정에서 소요되는 데이터 처리 시간을 최소화할 수 있으며, 피사체를 한번 촬영하여 3차원 모델을 생성함으로써 3차원 모델의 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to solve the cumulative error problem caused by the image synthesis process due to a plurality of shots when generating a three-dimensional model of a subject, minimize the data processing time required in the image synthesis process, By creating a dimensional model, the accuracy of the 3D model can be greatly improved.
또한 본 발명의 실시예가 의료용으로 이용되는 경우, 스캔 시간의 최소화에 따른 술자와 환자의 만족감을 증가시킬 수 있다.Also, when the embodiment of the present invention is used for medical use, satisfaction of surgeon and patient can be increased due to minimization of scan time.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너는 외부 전압에 의해 굴절률이 가변하는 굴절률변동렌즈를 이용하여 초점 조절에 따른 오토 포커싱 및 심도 측정이 가능하여 모터 구동부품으로 인한 소음, 진동 및 제한 적인 수명 등의 문제 발생을 방지할 수 있다.In addition, the scanner having an omnidirectional angle of view according to the embodiment of the present invention can perform auto focusing and depth measurement according to the focus using a refractive index variable lens whose refractive index is varied by an external voltage, It is possible to prevent the occurrence of problems such as service life.
또한 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너는 굴절률변동렌즈의 굴절률 조절에 따른 피사체의 초점 영역과 콘미러의 굴절률 변화에 따른 피사체의 초점 영역을 서로 달리할 수 있으므로 한 번의 촬영으로 피사체 상의 두 개의 초점 영역을 촬영할 수 있어 촬영 시간 감소 및 촬영 횟수 감소에 따른 영상 데이터의 분해능을 향상시킬 수 있다.Also, since the scanner having a full-angle-of-view angle according to the embodiment of the present invention can change the focus area of the subject according to the refractive index of the refractive index varying lens and the focus area of the subject according to the refractive index change of the cone mirror, Two focus areas can be photographed, which can improve the resolution of the image data due to the reduction of the photographing time and the decrease in the number of photographing times.
또한 본 발명의 실시예를 구강 스캐너로 사용하는 경우 구강의 타액 등에 따른 광 반사 방지를 위한 파우더를 구강에 도포할 필요 없이 구강의 타액이 문제되는 수준까지 증가하기 전에 구강의 스캔이 가능하다. In addition, when the embodiment of the present invention is used as an oral scanner, it is not necessary to apply powder to the oral cavity to prevent light reflection according to saliva of the oral cavity, and the oral cavity can be scanned before the saliva of the oral cavity increases to a problem level.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 내부 구조를 나타낸 도면.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방위화각을 가진 스캐너의 단면도.
도 2는 전방위 렌즈의 단면도.
도 3은 전방위 렌즈의 정면도.
도 4는 제1 렌즈의 단면도.
도 5는 제2 렌즈의 단면도.
도 6은 제3 렌즈의 단면도.
도 7은 제4 렌즈의 단면도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 길이 방향을 따라 절단한 단면도.
도 9는 액체렌즈를 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 길이 방향에 따라 절단한 단면도.
도 10은 액체렌즈에 인가되는 전압에 따라 초점이 달라지는 것을 나타낸 도면.
도 11은 액체렌즈의 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a diagram illustrating an internal structure of a scanner having a full-field angle of view according to an embodiment of the present invention. FIG.
1B is a cross-sectional view of a scanner having a full-field angle of view according to another embodiment of the present invention;
2 is a sectional view of the omnidirectional lens;
3 is a front view of the omnidirectional lens.
4 is a sectional view of the first lens.
5 is a sectional view of a second lens;
6 is a sectional view of the third lens.
7 is a sectional view of the fourth lens.
8 is a cross-sectional view of a scanner having an omnidirectional angle of view according to another embodiment of the present invention taken along the longitudinal direction.
9 is a sectional view taken along the longitudinal direction of a scanner having a full-field angle of view according to another embodiment of the present invention including a liquid lens.
10 is a view showing that the focus changes according to a voltage applied to a liquid lens;
11 is a sectional view of a liquid lens;
이하, 본 발명의 실시예에 의한 전방위 화각을 가진 스캐너의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a scanner having an omnidirectional angle of view according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the size and thickness of an apparatus may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein but may be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification. The dimensions and relative sizes of the layers and regions in the figures may be exaggerated for clarity of illustration.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다 (comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/ 또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.The terminology used herein is for the purpose of describing embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In the present specification, the singular form includes plural forms unless otherwise specified in the specification. &Quot; comprise "and / or" comprising ", as used in the specification, means that the presence of stated elements, Or additions.
도 1a는 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 내부 구조를 나타낸 도면이다.FIG. 1A is a view showing an internal structure of a scanner having a full-field angle of view according to an embodiment of the present invention.
도 1a를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)는 전방위렌즈(100), 렌즈어레이부(200), 프리즘(300), 이미지센서(400) 그리고 콘미러(500)를 포함할 수 있다.1A, a
전방위렌즈(100), 렌즈어레이부(200), 미러부(300), 이미지센서(400) 그리고 콘미러(500)는 하나의 케이스에 수납될 수 있다. The
렌즈어레이부(200)와 이미지센서(400)는 제1 광축(O.1)을 따라 배치되고, 전방위렌즈(100)와 콘미러(500)는 제1 광축(O.1)에 수직한 제2 광축(O.2)에 배치될 수 있다. 그리고 미러부(300)는 제2 광축(O.2)을 따라 이동하는 광의 경로를 제1 광축(O.1)으로 변경할 수 있다.The
미러부(300)는 광의 경로를 변환하는 미러가 될 수 있고, 프리즘이 될 수도 있다. 따라서 실시예에 따른 스캐너(10)의 전방위렌즈(100)와 콘미러(500)가 위치한 영역이 예를 들어 구강에 삽입되는 경우, 하악 또는 상악을 촬영할 수 있다. 즉 미러부(300)는 피사체의 스캔을 위해 스캐너(10)의 이동 방향과 수직한 영역 상에 피사체가 위치하는 경우, 용이하게 피사체로부터의 반사광을 수신할 수 있도록 한다.The
콘미러(500)는 원뿔 형상을 가질 수 있다. 콘미러(500)는 측면과 밑면을 포함할 수 있다. 또한 제2 광축(O.2)은 콘미러(500)의 꼭지점과 밑면의 중심점을 지날 수 있다.The
콘미러(500)의 측면은 반사판(510)으로 형성될 수 있고, 반사판(510)은 니켈도금으로 형성 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 광반사 효율이 높은 성질 및/또는 광 반사에 따른 광의 왜곡률이 낮은 성질을 가진 물질이라면 어떤 재료라도 가능하다.The side surface of the
콘미러(500)의 반사판(510)은 밑면(520)과의 이루는 각도에 따라서 화각이 달라질 수 있다. 또한 360도 전방에 대응하는 피사체로부터 반사된 광은 콘미러(500)에 반사되어 전방위렌즈(100)로 전달될 수 있다.The angle of view of the
콘미러(500)는 구강과 같은 복잡한 구조 그리고 치열이 구강의 가장자리에 위치하는 구조적 특징에도 불구하고, 콘미러(500)의 측면(510)의 전체 영역에 대응하는 피사체로부터의 반사광을 수신할 수 있어, 피사체 전체 영역을 한번에 촬영할 수 있도록 한다.The
렌즈어레이부(200)은 전방위렌즈(100)로부터 전달될 광의 광효율을 향상시켜 이미지센서(400)로 전달 할 수 있다.The
렌즈어레이부(200)는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다.The
렌즈어레이부(200)는 제1 내지 제4 렌즈(210, 220, 230, 240)를 포함할 수 있다.The
제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220)는 미리 설정된 거리만큼 이격되어 배치되고, 제2 렌즈 및 제3 렌즈(220, 230)는 서로 접촉하여 배치될 수 있다. 또한 제3 렌즈(230)와 제4 렌즈(240)는 미리 설정된 거리만큼 서로 이격되어 배치될 수 있다.The
또한 도면에는 도시되지 않았지만, 렌즈어레이부(200)는 적어도 하나의 렌즈를 더 포함할 수 있다. 또한 도면에는 도시되지 않았지만, 렌즈어레이부(200)는 제4 렌즈(240)와 이미지센서(400) 사이 배치된 적어도 하나의 렌즈를 더 포함할 수 있다. 이와 같이 렌즈어레이부(200)가 적어도 하나의 렌즈를 더 포함하는 경우, 포함된 렌즈는 제1 광축(O.1)을 따라 배치될 수 있다.Also, although not shown in the drawing, the
한편 렌즈가 광축을 따라 배치되는 것은, 광축이 렌즈의 중심점을 지나고, 복수의 렌즈들은 서로 평행하게 배치될 수 있음을 의미한다.On the other hand, the fact that the lens is disposed along the optical axis means that the optical axis passes through the center point of the lens, and that the plurality of lenses can be disposed parallel to each other.
이미지센서(400)는 전변환소자로써 입력된 광을 전기적인 신호로 변경할 수 있다. 또한 이미지센서(400)는 입력된 광에 의해 발생된 전자를 출력하거나 광에 의해 발생된 전자를 전압으로 바꾸어 출력할 수 있다.The
또한 실시예에 따른 스캐너(10)는 영상처리부를 더 구비하여 이미지센서(400)로부터 출력된 전기적인 신호를 디지털 신호로 변환할 수 있다. 또한 색상의 농도를 조절하여 외부의 화상과 가장 가까운 화상으로 조절할 수도 있다. 또한 영상처리부는 아날로그디지털변환기를 포함할 수 있고, 이미지센서(400)로부터의 출력 신호를 증폭하여 자체의 아날로그디지털변환기에 전달하기 위하여 증폭기를 포함할 수도 있다. 또한 디지털신호로부터 화상 이미지를 얻기 위하여 이미지 신호 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 영상처리부는 이미지센서(400)로 일체로 구성될 수 있고, 별도의 독립된 구성으로 형성될 수도 있다.In addition, the
또한 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)는 이미지센서(400)로부터 출력된 신호를 이용하여 피사체의 2차원 또는 3차원 화상을 생성할 수 있는 영상처리장치를 더 포함할 수 있다.The
또한 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)는 통신부를 더 포함할 수 있고, 영상처리장치로부터 생성된 2차원 및/또는 3차원 화상을 통신부를 통해 외부 장치로 전송할 수 있고, 외부 장치는 수신한 화상을 표시할 수 있고, 수신한 화상을 통해 피사체의 3차원 모델을 생성할 수 있다. 또한 외부 장치는 3차원 모델에 대응하는 인공물을 제조할 수도 있는 3차원 프린터 또는 밀링장치가 될 수도 있다. 또한 외부 장치는 필요에 따라 CAD/CAM(computer-aided design and computer-aided manufacturing) 소프트웨어가 설치된 장치가 될 수도 있다.In addition, the
또한 여기서의 스캐너(10)는 외부 장치와 유선 및/또는 무선으로 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등의 무선 통신 방식을 이용하는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시스템 구현 방식에 따라 유에스비(Universal Serial Bus), 이더넷(Ethernet), xDSL(ADSL, VDSL), HFC(Hybrid Fiber Coaxial Cable), FTTC(Fiber to The Curb), FTTH(Fiber To The Home) 등의 유선 통신 방식을 이용할 수도 있다. 또한 근거리 통신 기술인 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee, NFC(Near Field Communication) 등이 이용될 수 있다.Also, the
또한 여기서의 외부 장치는 컴퓨팅 장치가 될 수 있고, 외부 장치는 버스(Bus)와 버스에 연결된 적어도 하나의 메모리 장치, 적어도 하나의 프로세서, 복수의 프레젠테이션 장치, 입/출력 포트, 입/출력 장치 그리고 전원공급장치를 포함할 수 있다. 메모리 장치는 하드디스크, 휘발성메모리, 버퍼 등을 포함할 수 있다. 그리고 프로세서는 단말기(20)의 데이터 통신 전반을 제어할 수 있다. 그리고 프레젠테이션 장치는 그래픽카드, 모니터 장치, 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 그리고 입/출력 포트는 디지털 카메라, 프린터, 마이크, 스피커, 외부 저장장치 등과 같은 주변장치의 연결을 제공할 수 있다. 그리고 입/출력 장치는 디지털 카메라, 프린터, 스피커, 외부 저장 장치 등이 될 수 있다.Also, the external device may be a computing device, and the external device may include at least one memory device connected to a bus and a bus, at least one processor, a plurality of presentation devices, input / output ports, input / output devices, And may include a power supply. The memory device may include a hard disk, volatile memory, a buffer, and the like. And the processor can control overall data communication of the terminal 20. [ And the presentation device may include a graphics card, a monitor device, and a display device. The input / output port can provide connection of peripheral devices such as a digital camera, a printer, a microphone, a speaker, and an external storage device. The input / output device may be a digital camera, a printer, a speaker, or an external storage device.
도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방위화각을 가진 스캐너의 단면도이다.1B is a cross-sectional view of a scanner having a full-field angle of view according to another embodiment of the present invention.
도 1b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 전방위화각을 가진 스캐너(10)는 광가이드부(250)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1B, the
광가이드부(250)는 제1 렌즈(210)와 제2 렌즈(220) 사이에 배치되고, 제1 및 제2 렌즈(210, 220)를 고정 지지함과 아울러 내측면을 따라 돌출부(251)가 형성되어, 제1 렌즈(210)의 가장자리 영역으로부터 출력되는 광을 차단할 수 있다. 따라서 콘미러(500)의 화각을 벗어난 각도 범위 내에서 입력되는 불필요한 반사 광을 차단할 수 있다. 여기서 불필요한 반사광은 3차원 영상 데이터 생성에 필요한 반사 광을 희석 시키는 등의 문제로 인하여 3차원 영상 데이터의 품질을 저해할 수 있으므로 광가이드부(250)를 통해 불필요한 반사광을 차단함으로써 3차원 영상의 해상도를 크게 증가시킬 수 있다.The
또한 돌출부(251)의 돌출 정도에 따라서 콘미러(500)의 화각 범위 내에서도 불필요한 반사 광을 차단할 수 있다.Unnecessary reflected light can be blocked even within the angle of view of the
도 2는 전방위 렌즈의 단면도이고, 도 3은 전방위 렌즈의 정면도이고, 도 4는 제1 렌즈의 단면도이고, 도 5는 제2 렌즈의 단면도이고, 도 6은 제3 렌즈의 단면도이며, 도 7은 제4 렌즈의 단면도이다.2 is a sectional view of the omnidirectional lens, Fig. 3 is a front view of the omnidirectional lens, Fig. 4 is a sectional view of the first lens, Fig. 5 is a sectional view of the second lens, Is a sectional view of the fourth lens.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)의 전방위 렌즈(100)는 일면(110)과 타면(120) 각각은 오목한 면이 될 수 있다. 그리고 일면(110)은 제1 전방위렌즈의 오목면(110)으로, 타면(120)은 제2 전방위렌즈의 오목면(120)으로 정의할 수 있다.Referring to FIG. 2, one
본 발명의 실시예에 따른 전방위렌즈(100)는 360도 화각을 가진 렌즈가 될 수 있다. 따라서 콘미러(500)로부터 수신되는 전방위영상을 수신할 수 있다.The
또한 전방위렌즈(100)는 콘미러(500)로부터 반사된 광을 분산하여 화각을 퍼트려주는 역할을 할 수 있다. 이러한 기능을 효과적으로 수행하기 위한 전방위렌즈(100)의 구체적인 형상은 아래와 같다.Further, the
제1 전방위렌즈의 오목면(110)의 곡률 반경(First radius of curvature of concave surface)은 8mm(Concave: CC) 보다 상세하게는 8.000mm(CC), 제2 전방위렌즈의 오목면(120)의 곡률 반경(Second radius of curvature of concave surface)은 4.370mm(CC) 보다 상세하게는 4.370mm(CC)가 되는 것이 바람직하다. 또한 제1 전방위렌즈의 오목면(110)의 곡률 반경의 공차(Radius tolerance)는 +- 0.0297mm가 될 수 있고, 제2 전방위렌즈의 오목면(120)의 곡률 반경의 공차는 +- 0.0111mm가 될 수 있다.The first radius of curvature of the
여기서의 곡률 반경은 전방위렌즈(100)의 정점과 곡률 중심 사이의 거리로 정의할 수 있다.Here, the radius of curvature can be defined as the distance between the vertex of the
또한 제1 및 제2 전방위렌즈의 오목면(110, 120)의 표면 정밀도를 나타내는 파워(Power)와 일레규렐리티(Irregularity)의 비율은 3:1 보다 상세하게는 3.0: 1.0이 될 수 있다. Power는 표면 정밀도를 나타내는 유형 중 하나로 렌즈의 곡면을 정밀 보정한 곡률 반경을 가진 참조용 표면과 비교하여 나타내는 수치이고, Irregularity 또한 표면 정밀도를 나타내는 유형 중 하나로 렌즈의 표면 모양이 참조 대상 표면의 모양과 얼만큼 다른지를 나타내는 것이다.The ratio of power to irregularity representing the surface precision of the
또한 전방위렌즈(100)는 광학부품(Optical Component)과 광학부품을 둘러싼 하우징(Housing)으로 구성될 수 있고, 광학부품의 직경을 나타내는 광학 부품 직경(Clear Aperture Diameter: C. A. DIA)의 경우, 제1 전방위렌즈의 오목면(110)은 4.160mm 보다 상세하게는 4.160mm이 될 수 있고 제2 전방위렌즈의 오목면(120)은 3.720mm 보다 상세하게는 3.720mm가 될 수 있다.Further, the
또한 전방위렌즈(100)의 하우징의 직경(Edge Diameter: Edge DIA)은 5mm 보다 상세하게는 5.00mm가 될 수 있다. 그리고 직경 공차(Diameter tolerance: DIA TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm가 될 수 있다.Further, the diameter of the housing of the omnidirectional lens 100 (Edge Diameter: Edge DIA) may be 5.00 mm, more specifically 5 mm. Diameter tolerance (DIA TOL) can be + - 0.0250mm more than + - 0.025mm.
또한 전방위렌즈(100)의 센터 두께(Center Thickness)는 전방위렌즈(100)의 중심에서 측정한 두께로써 0.6mm 보다 상세하게는 0.600mm가 될 수 있다. 그리고 두께 공차(Thickness tolerance: THI TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm가 될 수 있다.The center thickness of the
또한 전방위렌즈(100)의 웨지 각도(Wedge angle)는 2초(2')가 될 수 있다.Also, the wedge angle of the
다만 한편 전술한 공차는 생산 환경에 따라서 달라질 수 있고, 제시된 수치는 일 예이다.However, the above-mentioned tolerances may vary depending on the production environment, and the numerical values given are examples.
한편 전방위렌즈(100)의 일면(110)은 콘미러(500)와 마주하고, 타면(120)은 미러부(300)과 마주할 수 있다.On the other hand, one
또한 전방위렌즈(100)는 비구면으로 형성될 수도 있다.Further, the
도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)의 제1 렌즈(210)는 일면(211)과 타면(212) 각각은 볼록한 면이 될 수 있다. 그리고 일면(211)은 제1-1 렌즈의 볼록면(211)으로, 타면(212)은 제1-2 렌즈의 볼록면(212)으로 정의할 수 있다.Referring to FIG. 4, one
본 발명의 실시예에 따른 제1 렌즈(210)는 소정의 에너지 이상의 광을 이미지센서(400)에 모아주는 역할을 할 수 있다.The
이러한 기능을 효과적으로 수행하기 위한 제1 렌즈(210)의 구체적인 형상은 아래와 같다.The specific shape of the
제1-1 렌즈의 볼록면(211)의 곡률 반경(First radius of curvature of convex surface)은 18.18mm(CX) 보다 상세하게는 18.180mm(Convex: CX), 제1-2 렌즈의 볼록면(212)의 곡률 반경(Second radius of curvature of convex surface)은 18.18mm(CX) 보다 상세하게는 18.180mm(CX)가 되는 것이 바람직하다. 또한 제1-1 렌즈의 볼록면(211)의 곡률 반경의 공차(Radius tolerance)는 +- 0.1085mm가 될 수 있고, 제1-2 렌즈의 볼록면(212)의 곡률 반경의 공차는 +- 0.1085mm가 될 수 있다.The first radius of curvature of the
여기서의 곡률 반경은 제1 렌즈(210)의 정점과 곡률 중심 사이의 거리로 정의할 수 있다.Here, the radius of curvature can be defined as the distance between the apex of the
또한 제1-1 및 제1-2 렌즈의 볼록면(211, 212)의 파워와 일레규렐리티의 비율은 3:1 보다 상세하게는 3.0: 1.0이 될 수 있다. In addition, the ratio of the power and the degree of illusoryness of the
또한 제1 렌즈(210)는 광학부품(Optical Component)과 광학부품을 둘러싼 하우징(Housing)으로 구성될 수 있고, 광학부품의 직경을 나타내는 광학 부품 직경(C. A. DIA)의 경우 제1-1 렌즈의 볼록면(211)은 3.86mm 보다 상세하게는 3.860mm이 될 수 있고, 제1-2 렌즈의 볼록면(212)은 3.68mm 보다 상세하게는 3.680mm이 될 수 있다.The
또한 제1 렌즈(210)의 하우징의 직경(Edge DIA)은 5mm 보다 상세하게는 5.00mm이 될 수 있다. 그리고 직경 공차(DIA TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm이 될 수 있다.In addition, the diameter of the housing of the first lens 210 (Edge DIA) may be 5.00 mm, more specifically 5 mm. And the diameter tolerance (DIA TOL) can be + - 0.0250mm more than + - 0.025mm.
또한 제1 렌즈(210)의 센터 두께(Center Thickness)는 제1 렌즈(210)의 중심에서 측정한 두께로써 2mm 보다 상세하게는 2.000mm가 될 수 있다. 그리고 두께 공차(THI TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm가 될 수 있다.Also, the center thickness of the
또한 제1 렌즈(210)의 웨지 각도(Wedge angle)는 2초(2')가 될 수 있다.Also, the wedge angle of the
다만 한편 전술한 공차는 생산 환경에 따라서 달라질 수 있고, 제시된 수치는 일 예이다.However, the above-mentioned tolerances may vary depending on the production environment, and the numerical values given are examples.
한편 제1 렌즈(210)의 일면(211)은 미러부(300)와 마주하고, 타면(212)은 제2 렌즈(220)와 마주할 수 있다.One
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)의 제2 렌즈(220)는 일면(221)과 타면(222) 각각은 볼록한 면이 될 수 있다. 그리고 일면(221)은 제2-1 렌즈의 볼록면(221)으로, 타면(222)은 제2-2 렌즈의 볼록면(222)으로 정의할 수 있다.5, one
본 발명의 실시예에 따른 제2 렌즈(220)는 색수차를 개선하는 역할을 할 수 있다. 이러한 기능을 효과적으로 수행하기 위한 제2 렌즈(220)의 구체적인 형상은 아래와 같다.The
제2-1 렌즈의 볼록면(221)의 곡률 반경(First radius of curvature of convex surface)은 26.2mm 보다 상세하게는 26.200mm(Convex: CX), 제2-2 렌즈의 볼록면(222)의 곡률 반경(Second radius of curvature of convex surface)은 4.5mm(CX) 보다 상세하게는 4.500mm(CX)가 되는 것이 바람직하다. 또한 제2-1 렌즈의 볼록면(221)의 곡률 반경의 공차(Radius tolerance)는 +- 0.2725mm가 될 수 있고, 제2-2 렌즈의 볼록면(222)의 곡률 반경의 공차는 +- 0.0074mm가 될 수 있다.The first radius of curvature of the
여기서의 곡률 반경은 제2 렌즈(220)의 정점과 곡률 중심 사이의 거리로 정의할 수 있다.Here, the radius of curvature may be defined as the distance between the apex of the
또한 제2-1 및 제2-2 렌즈의 볼록면(221, 222)의 파워와 일레규렐리티의 비율은 3:1 보다 상세하게는 3.0: 1.0이 될 수 있다. In addition, the ratio of the power and the degree of illus- trativity of the
또한 제2 렌즈(220)는 광학부품(Optical Component)과 광학부품을 둘러싼 하우징(Housing)으로 구성될 수 있고, 광학부품의 직경을 나타내는 광학 부품 직경(C. A. DIA)의 경우 제2-1 렌즈의 볼록면(221)은 4.5mm 보다 상세하게는 4.500mm이 될 수 있고, 제2-2 렌즈의 볼록면(222)은 4.68mm 보다 상세하게는 4.680mm이 될 수 있다.The
또한 제2 렌즈(220)의 하우징의 직경(Edge DIA)은 6mm 보다 상세하게는 6.00mm이 될 수 있다. 그리고 직경 공차(DIA TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm이 될 수 있다.Also, the diameter of the housing of the second lens 220 (Edge DIA) may be 6.00 mm, more specifically 6 mm. And the diameter tolerance (DIA TOL) can be + - 0.0250mm more than + - 0.025mm.
또한 제2 렌즈(220)의 센터 두께(Center Thickness)는 제2 렌즈(220)의 중심에서 측정한 두께로써 2mm 보다 상세하게는 2.000mm가 될 수 있다. 그리고 두께 공차(THI TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm가 될 수 있다.Also, the center thickness of the
또한 제2 렌즈(220)의 웨지 각도(Wedge angle)는 2초(2')가 될 수 있다.Further, the wedge angle of the
다만 한편 전술한 공차는 생산 환경에 따라서 달라질 수 있고, 제시된 수치는 일 예이다.However, the above-mentioned tolerances may vary depending on the production environment, and the numerical values given are examples.
한편 제2 렌즈(220)의 일면(221)은 제1 렌즈(210)와 마주하고, 타면(222)은 제3 렌즈(230)와 마주할 수 있다.Meanwhile, one
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)의 제3 렌즈(230)는 일면(231)은 오목한 면이 될 수 있고, 타면(232)은 볼록한 면이 될 수 있다. 그리고 일면(231)은 제3 렌즈의 오목면(231)으로, 타면(232)은 제3 렌즈의 볼록면(232)으로 정의할 수 있다.Referring to FIG. 6, the
본 발명의 실시예에 따른 제3 렌즈(230)는 제2 렌즈(220)와 함께 색수차를 개선하는 역할을 할 수 있다. 이러한 기능을 효과적으로 수행하기 위한 제3 렌즈(230)의 구체적인 형상은 아래와 같다.The
제3 렌즈의 오목면(231)의 곡률 반경(First radius of curvature of concave surface)은 4.5mm(CC) 보다 상세하게는 4.500mm(CC), 제3 렌즈의 볼록면(232)의 곡률 반경(Second radius of curvature of convex surface)은 17mm(CX) 보다 상세하게는 17.000mm(CX)가 되는 것이 바람직하다. 또한 제3 렌즈의 오목면(231)의 곡률 반경의 공차(Radius tolerance)는 +- 0.0074mm가 될 수 있고, 제3 렌즈의 볼록면(232)의 곡률 반경의 공차는 +- 0.0952mm가 될 수 있다.The first radius of curvature of the
여기서의 곡률 반경은 제3 렌즈(230)의 정점과 곡률 중심 사이의 거리로 정의할 수 있다.Here, the radius of curvature can be defined as the distance between the apex of the
또한 제3 렌즈의 오목면(231) 및 제3 렌즈의 볼록면(232)의 파워와 일레규렐리티의 비율은 3:1 보다 상세하게는 3.0: 1.0이 될 수 있다. Also, the ratio of the power and the degree of illusoryness of the
또한 제3 렌즈(230)는 광학부품(Optical Component)과 광학부품을 둘러싼 하우징(Housing)으로 구성될 수 있고, 광학부품의 직경을 나타내는 광학 부품 직경(C. A. DIA)의 경우 제3 렌즈의 오목면(231)은 4.68mm 보다 상세하게는 4.680mm이 될 수 있고, 제3 렌즈의 볼록면(232)은 4.94mm 보다 상세하게는 4.940mm이 될 수 있다.The
또한 제3 렌즈(230)의 하우징의 직경(Edge DIA)은 6mm 보다 상세하게는 6.00mm이 될 수 있다. 그리고 직경 공차(DIA TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm이 될 수 있다.In addition, the diameter of the housing of the third lens 230 (Edge DIA) may be 6.00 mm, more specifically 6 mm. And the diameter tolerance (DIA TOL) can be + - 0.0250mm more than + - 0.025mm.
또한 제3 렌즈(230)의 센터 두께(Center Thickness)는 제3 렌즈(230)의 중심에서 측정한 두께로써 0.6mm 보다 상세하게는 0.600mm가 될 수 있다. 그리고 두께 공차(THI TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm가 될 수 있다.The center thickness of the
또한 제3 렌즈(230)의 웨지 각도(Wedge angle)는 2초(2')가 될 수 있다.Also, the wedge angle of the
다만 한편 전술한 공차는 생산 환경에 따라서 달라질 수 있고, 제시된 수치는 일 예이다.However, the above-mentioned tolerances may vary depending on the production environment, and the numerical values given are examples.
한편 제3 렌즈(230)의 일면(231)은 제2 렌즈(220)와 마주하고, 타면(232)은 제4 렌즈(240)와 마주할 수 있다.On the other hand, one
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)의 제4 렌즈(240)는 일면(241)은 볼록한 면이 될 수 있고, 타면(242)은 오목한 면이 될 수 있다. 그리고 일면(241)은 제4 렌즈의 볼록면(241)으로, 타면(242)은 제4 렌즈의 오목면(242)으로 정의할 수 있다.Referring to FIG. 7, the
본 발명의 실시예에 따른 제4 렌즈(240)는 소정의 에너지 이상의 광을 이미지센서(400)에 모아주는 역할을 할 수 있다.The
이러한 기능을 효과적으로 수행하기 위한 제4 렌즈(240)의 구체적인 형상은 아래와 같다.The specific configuration of the
제4 렌즈의 볼록면(241)의 곡률 반경(First radius of curvature of convex surface)은 6.6mm(CX) 보다 상세하게는 6.600mm(CX), 제4 렌즈의 오목면(242)의 곡률 반경(Second radius of curvature of concave surface)은 59.14mm(CC) 보다 상세하게는 59.140mm(CC)가 되는 것이 바람직하다. 또한 제4 렌즈의 볼록면(241)의 곡률 반경의 공차(Radius tolerance)는 +- 0.0134mm가 될 수 있고, 제4 렌즈의 오목면(242)의 곡률 반경의 공차는 +- 1.1808mm가 될 수 있다.The first radius of curvature of the
여기서의 곡률 반경은 제4 렌즈(240)의 정점과 곡률 중심 사이의 거리로 정의할 수 있다.Here, the radius of curvature can be defined as the distance between the apex of the
또한 제4 렌즈의 볼록면(241) 및 제4 렌즈의 오목면(242)의 파워와 일레규렐리티의 비율은 3:1 보다 상세하게는 3.0: 1.0이 될 수 있다. Further, the ratio of the power and the degree of illus- trativity of the
또한 제4 렌즈(240)는 광학부품(Optical Component)과 광학부품을 둘러싼 하우징(Housing)으로 구성될 수 있고, 광학부품의 직경을 나타내는 광학 부품 직경(C. A. DIA)의 경우 제4 렌즈의 볼록면(231)은 5.12mm 보다 상세하게는 5.120mm이 될 수 있고, 제4 렌즈의 오목면(242)은 4.88mm 보다 상세하게는 4.880mm이 될 수 있다.The
또한 제4 렌즈(240)의 하우징의 직경(Edge DIA)은 6mm 보다 상세하게는 6.00mm이 될 수 있다. 그리고 직경 공차(DIA TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm이 될 수 있다.In addition, the diameter of the housing of the fourth lens 240 (Edge DIA) may be 6.00 mm, more specifically 6 mm. And the diameter tolerance (DIA TOL) can be + - 0.0250mm more than + - 0.025mm.
또한 제4 렌즈(240)의 센터 두께(Center Thickness)는 제4 렌즈(240)의 중심에서 측정한 두께로써 1.7mm 보다 상세하게는 1.700mm가 될 수 있다. 그리고 두께 공차(THI TOL)는 +- 0.025mm 보다 상세하게는 +- 0.0250mm가 될 수 있다.Also, the center thickness of the
또한 제4 렌즈(240)의 웨지 각도(Wedge angle)는 2초(2')가 될 수 있다.Also, the wedge angle of the
다만 한편 전술한 공차는 생산 환경에 따라서 달라질 수 있고, 제시된 수치는 일 예이다.However, the above-mentioned tolerances may vary depending on the production environment, and the numerical values given are examples.
한편 제4 렌즈(240)의 일면(241)은 제3 렌즈(240)와 마주하고, 타면(242)은 이미지센서(400)와 마주할 수 있다.On the other hand, one
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 길이 방향을 따라 절단한 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a scanner having an omnidirectional angle of view according to another embodiment of the present invention taken along the longitudinal direction.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)는 콘미러커버(530)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the
콘미러커버(530)는 콘미러(500)의 밑면(520)과 측면(510)을 둘러싸며 배치될 수 있다.The
콘미러커버(530)는 콘미러(500)의 밑면(520)과 접촉하며 밑면(520)을 지지하는 콘미러커버하측부(531)와 콘미러커버하측부(531)로부터 상부 방향으로 수직하게 연장되어 콘미러(500)의 측면(510)에 마주하는 콘미러커버측부(532)를 포함할 수 있다.The
콘미러커버(530)는 석영이 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 광 산란 및 광 굴절이 일어나지 않거나 광 산란 및 광 굴절에 따른 광의 이동 경로 변화가 미미한 수준을 유지하면서 광이 통과할 수 있는 물질이라면 가능하다.The
도 9는 액체렌즈를 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너의 길이 방향에 따라 절단한 단면도이다. 그리고 도 10은 액체렌즈에 인가되는 전압에 따라 초점이 달라지는 것을 나타낸 도면이고, 도 11은 액체렌즈의 단면도이다.9 is a sectional view taken along the longitudinal direction of a scanner having a full-field angle of view according to another embodiment of the present invention including a liquid lens. 10 is a view showing that the focus is changed according to a voltage applied to the liquid lens, and FIG. 11 is a sectional view of the liquid lens.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)는 렌즈어레이부(200)와 이미지센서(400) 사이에서 제1 광축(O.1)을 따라 배치된 굴절률변동렌즈(600)를 더 포함할 수 있다.9 to 11, a
또한 스캐너(10)는 영상처리부(30)를 포함하고, 영상처리부(30)는 이미지센서(400)로부터 전달받은 신호를 데이터 처리하여 피사체의 3차원 모델을 생성할 수 있을 뿐만 아니라, 이미지센서(400) 구동 제어 및 굴절률변동렌즈(600)를 제어할 수 있는 제어 기능을 가질 수 있고, 이러한 제어 기능은 별도의 프로세서에 의해 수행될 수도 있다.In addition, the
영상처리부(30)는 굴절률변동렌즈(600)에 인가되는 전압을 조절할 수 있고, 굴절률변동렌즈(600)에 인가되는 전압에 따라서 도 10과 같이 광의 초점이 조절될 수 있다.The
굴절률변동렌즈(600)는 광축에 대하여 고정 배치되어 통과하는 광의 굴절률을 제어 신호에 기초하여 가변 할 수 있다. The refractive index
굴절률변동렌즈(600)는 다양하게 구성 있다. 예컨대 가변 굴절판 형태로 구성될 수 있다. 가변 굴절판으로 구성된 굴절률변동렌즈(600)는 인가되는 구동전압에 반응하여 광학적 배향 변화되는 다수의 액정 셀들을 포함할 수 있다. 예컨대, 다수의 액정 셀들은 매트릭스 기재에 분산된 형태일 수 있고, 굴절률 및/또는 시야각을 조절할 수 있다. 따라서 구동전압이 가해지면, 가변 굴절판의 굴절률은 변화하게 되는데, 도 11에 도시된 바에 따르면 전압이 인가되지 않는 경우(예컨대, 0V) 굴절률의 변화 없이 광이 그대로 투과할 수 있다. 그러나 일정 전압이 인가되면 가변 굴절판의 굴절률은 변화하여 광학중심으로부터 가장자리로 가면서 공간적인 구배(기울기, gradient)를 가지도록 하여 초점(A, B)거리를 변화시킬 수 있다.The refractive index
즉 굴절률변동렌즈(600)에 인가되는 전압에 따라서 굴절률이 달라져 초점거리를 조절할 수 있다. 또한 초점거리 조절에 따라 오토 포커싱 기능을 구현할 수도 있다.That is, the refractive index varies according to the voltage applied to the refractive index
한편, 굴절률변동렌즈(600)는 가변 굴절판 이외에도 압전소자를 이용하여 구성될 수 있으며, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 액추에이터를 이용하여 구성될 수 있으며, 액체 렌즈를 이용하여 구성될 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 렌즈를 광축(O.1)에 대하여 전진 또는 후진시키지 않고 고정한 상태에서도 굴절률을 가변 할 수 있는 구조라면 어떠한 구성이든 치환하여 사용할 수 있다.The refractive index
본 발명의 실시예는 굴절률변동렌즈(600)의 굴절률 가변에 따라서 피사체의 적어도 하나의 초점면이 결정되고, 피사체로부터 반사된 광의 강도는 초점면의 다양한 위치에서 측정될 수 있다. 그리고 반사된 광의 최대 강도를 통해 알아낸 점의 위치를 기초로 3차원 영상이 생성될 수 있다.The embodiment of the present invention determines at least one focal plane of the subject according to the refractive index variable of the refractive
도 11을 참조하여 굴절률변동렌즈(600)가 액체 렌즈로 구성되는 경우를 보다 상세하게 설명한다.The case where the refractive index
액체 렌즈(600)는 제1 보호 유리(611), 제2 보호 유리(612), 제1 및 제2 보호 유리(611, 612) 사이에 적층된 오일층(613)과 수용액층(614), 이것들의 주변부에 배치되어 전압을 인가하기 위한 제1 전극부(615)와 제2 전극부(616), 제1 및 제2 전극부(615, 616) 사이를 절연하는 제1 절연부(617)와 제2 절연부(618)를 포함할 수 있다.The
액체 렌즈(600)는 외부로부터 공급된 전원이 제1 및 제2 전극부(615, 616)에 인가됨으로써, 오일층(613)의 곡률 반경과 두께가 변화되어, 액체 렌즈(600)를 통과한 광의 초점의 위치를 변화시킬 수 있다.The
보다 상세하게는 제1및 제 2전극부(615, 616)에 소정의 전압이 인가되는 경우, 오일층(613)의 곡률 반경과 두께가 커질 수 있다. 그리고 전압의 크기를 크게 함으로써 초점 거리를 짧게 할 수 있다.More specifically, when a predetermined voltage is applied to the first and
또한 액체 렌즈(600)가 전압에 의해 굴절률이 변화는 것으로 설명하였으나 이에 한정하는 것은 아니고, 압력 조절에 따라 굴절률이 변할 수도 있다.Also, the refractive index of the
이러한 일 예로써 액체 렌즈인 굴절률변동렌즈(600)는 렌즈의 유동을 위한 별도의 서보 모토를 필요로 하지 않아 제조 비용이 크게 절감되는 효과가 있다. 또한 정밀한 굴절률가변이 가능하고, 미리 기억된 굴절률 변화에 기초해 획득된 영상으로부터 빠르고 정밀하게 3차원 영상 정보를 획득할 수 있다.In this case, the refractive index
또한 360도 화각을 가지는 전방위렌즈(100)로부터 피사체의 전체의 영상을 획득할 수 있으므로, 피사체의 부분 영역을 결합하는 과정을 최소화 할 수 있어 영상 결합에 따른 오차 문제를 크게 개선할 수 있다. 따라서 3차원 영상의 분해능을 크게 높일 수 있다.Since the entire image of the subject can be obtained from the
한편 영상처리부(30)는 굴절률변동렌즈(600)가 굴절률을 가지지 않는, 즉 평면렌즈가 되도록 할 수 있다. 이 경우, 스캐너(10)는 피사체의 동영상 촬영을 할 수 있다.On the other hand, the
본 발명의 실시예에 따른 전방위 화각을 가진 스캐너(10)는 의료용 스캐너로 사용될 수 있다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 스캐너(10)는 구강 스캐너가 될 수 있다. 스캐너(10)의 콘미러(500)와 전방위렌즈(100)가 위치한 영역은 구강에 삽입되어 하악 또는 상악을 촬영할 수 있다.The
본 발명의 실시예는 스캐너(10)는 한 번의 촬영으로 하악 또는 상악 전체를 촬영할 수 있다.In the embodiment of the present invention, the
또한 본 발명의 실시예는 반도체 검사를 위한 스캐너와 공간 내의 사물을 스캔하거나, 공간 내의 사물을 확대하여 스캔할 수 있으며 예컨대 공간 내의 사람의 안면 인식하기 위해 사용될 수도 있다.The embodiments of the present invention may also be used to scan an object in a space with a scanner for semiconductor inspection, enlarge and scan an object in the space, for example, to recognize the face of a person in a space.
본 발명의 실시예는 360도 화각을 가진 전방위렌즈로부터의 영상 수신 및 360도 화각 내의 피사체의 전체 영역에 대한 스캔을 수행할 수 있다.Embodiments of the present invention can perform image reception from an omnidirectional lens having a 360 degree angle of view and scan over an entire area of a subject in a 360 degree angle of view.
또한 전방위렌즈와 콘미러로부터 피사체 전체 영역에 대한 영상을 얻어 3D 영상을 생성하므로 피사체의 부분 영역들 각각의 영상을 결합하는 과정을 생략 또는 최소화할 수 있어 영상들의 결합에 따른 오차와 정확도 저하 그리고 분해능 저하를 방지하여 고품질 그리고 정확도가 매우 우수한 3차원 영상을 생성할 수 있다.Also, since the 3D image is generated by acquiring the image of the entire area of the subject from the omnidirectional lens and the cone mirror, the process of combining the images of the partial areas of the subject can be omitted or minimized, It is possible to generate a high quality and highly accurate three-dimensional image.
또한 본 발명의 실시예에 따른 스캐너를 이용하여 스테레오 방식 또는 스틸 방식으로 촬영할 수 있고, 피사체의 1 회 촬영, 피사체의 복수 회 촬영 그리고 전방위렌즈를 별도의 이동 수단을 통해 이동시키며 피사체를 촬영 할 수도 있다.In addition, it is also possible to take a picture in a stereo or a still mode using a scanner according to an embodiment of the present invention, to photograph a subject once, take a plurality of pictures of the subject, move the omnidirectional lens through another moving means, have.
또한 실시예에 따른 스캐너는 촬영 횟수를 최소화할 수 있어, 작업자의 작업량을 크게 줄이고, 본 발명의 실시예가 의료용으로 사용하는 경우, 환자의 진료 및 치료 시간을 줄여 환자의 진료의 만족감을 증대시킬 수 있다.In addition, since the scanner according to the embodiment can minimize the number of times of photographing, the workload of the operator can be greatly reduced, and when the embodiment of the present invention is used for medical treatment, the patient's medical care and treatment time can be reduced, have.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
10: 전방위 화각을 가진 스캐너
100: 전방위렌즈
110: 제1 전방위렌즈의 오목면
120: 제2 전방위렌즈의 오목면
200: 렌즈어레이부
210: 제1 렌즈
211: 제1-1 렌즈의 볼록면
212: 제1-2 렌즈의 볼록면
220: 제2 렌즈
221: 제2-1 렌즈의 볼록면
222: 제2-2 렌즈의 볼록면
230: 제3 렌즈
231: 제3 렌즈의 오목면
232: 제3 렌즈의 볼록면
240: 제4 렌즈
241: 제4 렌즈의 볼록면
242: 제4 렌즈의 오목면
300: 미러부
400: 이미지센서
500: 콘미러
510: 반사판
520: 밑면
530: 콘미러커버부
531: 콘미러커버하측부
532: 콘미러커버측부
600: 굴절률변동렌즈, 액체렌즈
611: 제1 보호 유리
612: 제2 보호 유리
611: 제1 보호 유리
612: 제2 보호 유리
613: 오일층
614: 수용액층
615: 제1 전극부
616: 제2 전극부
617: 제1 절연부
618: 제2 절연부10: Scanner with omnidirectional angle of view
100: omnidirectional lens
110: concave surface of the first omnidirectional lens
120: concave surface of the second omnidirectional lens
200: Lens array part
210: first lens
211: convex surface of the 1-1 lens
212: convex surface of the 1-2 lens
220: second lens
221: 2-1 convex surface of the lens
222: 2-2 convex surface of the lens
230: Third lens
231: concave surface of the third lens
232: convex surface of the third lens
240: fourth lens
241: convex surface of the fourth lens
242: concave surface of the fourth lens
300: mirror part
400: Image sensor
500: Cone mirror
510: reflector
520: bottom surface
530: Cone mirror cover part
531: Cone mirror cover lower side
532: Cone mirror cover side
600: refractive index variable lens, liquid lens
611: First protective glass
612: Second protective glass
611: First protective glass
612: Second protective glass
613: Oil layer
614: aqueous solution layer
615:
616:
617: first insulating portion
618:
Claims (7)
피사체로부터 반사된 광을 상기 전방위렌즈로 반사하는 콘미러;
상기 전방위렌즈로부터의 광의 효율을 향상시키는 렌즈어레이부;
상기 렌즈어레이부로부터의 광을 수신하여 이미지센서; 및
광의 초점을 조절하는 굴절률변동렌즈;
를 포함하는
전방위 화각을 가진 스캐너.Omnidirectional lens;
A cone mirror for reflecting the light reflected from the subject to the omnidirectional lens;
A lens array unit for improving the efficiency of light from the omnidirectional lens;
An image sensor for receiving light from the lens array unit; And
A refractive index variable lens for adjusting the focus of light;
Containing
Scanner with omnidirectional angle of view.
상기 콘미러는 측면에 반사판을 구비한 원뿔 형상인
전방위 화각을 가진 스캐너.The method according to claim 1,
The cone mirror has a conical shape with a reflector on its side
Scanner with omnidirectional angle of view.
상기 전방위렌즈로부터 전달된 광의 경로를 변환하여 상기 렌즈어레이부로 전달하는 미러부;를 더 포함하는
전방위 화각을 가진 스캐너.The method according to claim 1,
And a mirror unit for converting a path of light transmitted from the omnidirectional lens and transmitting the converted light to the lens array unit
Scanner with omnidirectional angle of view.
상기 렌즈어레이부는,
상기 전방위렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면 및 타면이 볼록한 제1 렌즈;를 포함하는
전방위 화각을 가진 스캐너.The method according to claim 1,
The lens array unit includes:
And a first lens which receives light transmitted from the omnidirectional lens and is convex on one surface and the other surface
Scanner with omnidirectional angle of view.
상기 렌즈어레이부는,
상기 제1 렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면 및 타면이 볼록한 제2 렌즈;를 더 포함하는
전방위 화각을 가진 스캐너.5. The method of claim 4,
The lens array unit includes:
And a second lens which receives light transmitted from the first lens and is convex on one surface and the other surface
Scanner with omnidirectional angle of view.
상기 렌즈어레이부는,
상기 제2 렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면이 오목하고 타면이 볼록한 제3 렌즈;를 더 포함하는
전방위 화각을 가진 스캐너.6. The method of claim 5,
The lens array unit includes:
And a third lens which receives the light transmitted from the second lens and convex on one side and convex on the other side
Scanner with omnidirectional angle of view.
상기 렌즈어레이부는,
상기 제3 렌즈로부터 전달된 광을 수신하고 일면이 볼록하고 타면이 오목한 제4 렌즈;를 더 포함하는
전방위 화각을 가진 스캐너.
The method according to claim 6,
The lens array unit includes:
And a fourth lens which receives light transmitted from the third lens and is convex on one side and concave on the other side
Scanner with omnidirectional angle of view.
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KR102032870B1 (en) * | 2018-08-10 | 2019-11-08 | 한국전광(주) | Barrel cleaning apparatus using laser |
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2016
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