KR20190142425A

KR20190142425A - 3차원 물체 데이터의 레이어링 방법 및 3d 프린팅 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190142425A
Application number: KR1020197037198A
Authority: KR
Inventors: 큉샤오 유; 샹페이 첸; 진쳉 왕
Original assignee: 상하이 유니온 테크놀로지 코포레이션
Priority date: 2017-05-17
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-12-26
Also published as: KR102149934B1; CN107139456B; EP3626429A4; WO2018209928A1; EP3659782A1; KR102149933B1; KR20200003420A; CN107139456A; EP3626429A1; EP3626429B1

Abstract

3차원 물체 데이터를 레이어링하기 위한 방법 및 장치, 및 3D 프린팅 방법 및 장치. 상기 3D 프린팅 방법은 상기 3D 프린팅 장치에 적용된다. 3D 프린팅 장치는 광-경화 물질(photo-curing meterials)을 수용하기 위한 컨테이너 및 컴포넌트 플랫폼을 포함한다. 상기 3D 프린팅 방법은 경화될 광경화성 물질을 채우기 위해 컴포넌트 플랫폼과 미리 설정된 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하는 단계; 간격 내에 채워진 광경화성 물질을 치아 모델의 레이어 이미지에 따라 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화시키는 단계; 및 상기 단계를 반복하여 패턴화된 경화 레이어들의 축적을 통해 컴포넌트 플랫폼 상에 치아 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 치아 구조는 치아 부분 및 상기 치아 부분을 지지하기 위해 사용되는 치아 홀더 부분(tooth holder portion)을 포함하며; 상기 치아 구조를 프린팅하는 과정에서, 치아 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 치아 홀더 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작은 것을 특징으로 한다.

Description

3차원 물체 데이터의 레이어링 방법 및 3D 프린팅 방법 및 장치 {LAYERING METHOD FOR THREE-DIMENSIONAL OBJECT DATA, AND 3D PRINTING METHOD AND DEVICE}

본 발명은 3D 프린팅 분야, 특히 3차원 물체데이터를 레이어링하기 위한 방법 및 장치, 및 3D 프린팅 방법 및 장치에 관한 것이다.

3D 프린팅은 일종의 빠른 프로토타이핑(prototyping) 기술이다. 디지털 모델 파일을 기반으로 분말형 금속, 플라스틱 및 수지와 같은 접착성 물질을 사용하여 레이어 별로(layer-by-layer) 인쇄하여 물체를 구성하는 기술입니다. 3D 프린팅 장치는 이러한 프린팅 기술을 수행함으로써, 3D 물체를 제조한다. 3D 프린팅 장치는 높은 성형 정밀도로 인해 몰드, 맞춤형 상품, 의료 기기 및 보철 분야에서 광범위하게 적용된다. 또한, 상부 노출에 기반한 3D 프린팅 장치와 비교하여, 하부 노출에 기반한 3D 프린팅 장치는 컨테이너의 바닥에 두꺼운 광경화성 물질 레이어만이 필요하고, 따라서, 바닥 노출에 기초한 3D 프린팅 장치는 많은 개인화된 제품 제조업체에 의해 선호된다. 특히, 인공 치아 제조시 인공 치아를 빠르고 정확하게 제조할 수 있는 능력으로 인해 치과 진단 및 치료의 작업 효율을 효과적으로 향상시킨다.

3D 프린팅 장치를 통해 레이어 별로 프린팅하는 동안 인공 치아에 대한 환자와 의사의 외관 요구에 따라 각 레이어의 두께가 가능한 한 작아야한다는 점을 충족해야 한다. 그러나, 인공치아의 외관 요구에 따라 치아 구조 전체를 인쇄하는 것은 프린팅 시간이 너무 길어진다.

본 발명은 3차원 물체 데이터를 레이어링 하기 위한 방법 및 장치, 및 3D 프린팅 방법 및 장치를 제공하고, 인공치아 등의 형성 단계에서 너무 많은 시간이 걸리는 문제를 해결한다.

상기 및 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 3D 프린팅 방법을 제공하고, 3D 프린팅 방법은 3D 프린팅 장치에 적용되며, 3D 프린팅 장치는 컨테이너 및 컴포넌트 플랫폼을 포함하고, 상기 컨테이너는 광경화성 물질을 수용하기 위해 사용되며, 상기 3D 프린팅 방법은, 경화될 광경화성 물질을 채우기 위해 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면(preset reference printing-surface) 사이의 간격을 조정하는 단계; 상기 간격 내에 채워진 광경화성 물질을 치아 모델의 레이어 이미지에 따라 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화시키는 단계; 및 상기 단계들을 반복하여 패턴화된 경화 레이어의 축적을 통해 컴포넌트 플랫폼 상에 치아 구조를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 치아 구조는 치아 부분 및 상기 치아 부분을 지지하기 위해 사용되는 치아 홀더 부분(tooth holder portion)을 포함하며; 상기 치아 구조를 프린팅하는 과정에서, 치아 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 치아 홀더 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작다.

일부 실시예에서, 상기 치아 부분을 형성하기 위한 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 상기 치아 홀더 부분을 형성하기만을 위한 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작다.

일부 실시예에서, 상기 경화될 광경화성 물질을 채우기 위해 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하는 방법은, 상기 치아 모델에 표지된 단면 레이어의 두께에 기초하여, 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하는 단계를 포함하고, 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하는데 사용되는 치아 홀더 부분 모델을 포함하며; 상기 표지된 단면 레이어의 두께는 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께 및 치아 홀더 부분에서 적어도 하나의 단면 레이어의 두께를 포함하고, 치아 부분 모델의, 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작다.

일부 실시예에서, 경화될 광경화성 물질을 채우기 위해 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하는 방법은, 치아 모델의 치아 부분 모델의 각각의 단면 레이어의 두께에 따라 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 적어도 2회 조정하는 단계; 및/또는 치아 모델의 치아 홀더 부분 모델의 적어도 2개의 단면 레이어의 두께에 따라 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 간격 내에 채워진 광경화성 물질을 치아 모델의 레이어 이미지에 따라 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화시키는 방법은, 상기 간격 내에 채워진 광경화성 물질에 대해 조정된 간격에 기초하여 적어도 하나의 단면 레이어에 상응하는 레이어 이미지를 조사하는 단계를 포함한다.

본 발명은 치아 모델을 형성하는 단면 레이어를 얻기 위해 치아 모델을 레이어링하는 단계를 포함하는 3차원 물체 데이터를 레이어링하는 방법을 제공하며, 상응하는 레이어에서 상기 치아 모델의 레이어 이미지는 각각의 단면 레이어에 묘사되고; 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하는데 사용되는 치아 홀더 부분 모델을 포함하며, 상기 레이어링 단계에서, 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작게 설정되고, 및/또는 상기 치아 부분 모델, 치아 홀더 부분 모델 및 이들 사이의 교차 단면 레이어가 설정된다.

일부 실시예에서, 3차원 물체 데이터를 레이어링하는 방법은 획득된 교차 단면 레이어 표지 명령에 기초하여 상기 치아 모델 상에 교차 단면을 표지하는 단계; 또는 적어도 부분적인 교차 단면 레이어에 묘사된 각각의 레이어 이미지에서 치아 특징 정보 및/또는 지지 특징 정보를 식별하는 단계, 및 식별결과에 기초하여 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 단면 레이어를 결정하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 치아 모델을 레이어링하는 방법은 프리셋 레이어 두께에 따라 상기 치아 모델을 레이어링하고 교차 단면 레이어를 표지하는 단계; 또는 표지된 교차 단면 레이어를 경계로 하여, 치아 부분 모델의 레이어 두께(들)에 따라 치아 부분 모델을 레이어링하고, 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께(들)에 따라 치아 홀더 부분 모델을 레이어링하는 단계를 포함한다.

일부 실시예에서, 치아 모델을 레이어링하는 방법은 치아 모델에 대해 적어도 하나의 단면 레이어 두께 마커를 설정하는 단계를 포함한다.

본 발명은 광경화성 물질을 수용하기 위해 사용되는 컨테이너(container); 경화 레이어의 축적을 통해 3D 컴포넌트를 형성하기 위해, 조사(irradiation)후 수득된 패턴화된 경화 레이어를 부착하는데 사용되는 컴포넌트 플랫폼(component flatform); 상기 컴포넌트 플랫폼에 연결되고, 경화시킬 광 경화성 물질을 채우기 위해 제어된 방법으로 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하기 위해 사용되는 Z-축 구동기구(Z-axis drive mechanism); 상응하는 치아 구조를 형성하기 위해, 상기 간격 내에 채워진 광경화성 물질을 치아 모델의 레이어 이미지에 따라 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화시키는데 사용되고, 상기 치아 구조는 치아 부분 및 치아 부분을 지지하기 위한 치아 홀더 부분을 포함하는 노출 디바이스(exporsure device); 및 Z-축 구동기구에 연결되고, Z-축 구동기구를 제어하여 간격을 조정하고, 간격을 조정하기 위해 Z-축 구동기구를 제어하는 동안 다음의 조건을 만족하는 제어 디바이스(Control device);를 포함하는 3D 프린팅 장치를 제공한다: 상기 치아 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 상기 치아 홀더 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작음; 또한, 상기 제어 디바이스는 상기 노출 디바이스와 연결되며, 상응하는 레이어 이미지를 조사하도록 노출 디바이스를 제어하기 위해 사용된다.

일부 실시예에서, 상기 치아 부분을 형성하기 위한 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 치아 홀더 부분만을 형성하기 위한 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작다.

일부 실시예에서, 상기 제어 디바이스는 저장유닛을 포함하고, 상기 저장유닛은 레이어링된 치아 모델의 파일을 저장하도록 설정되고, 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함한다.

일부 실시예에서, 상기 저장유닛은 단면 레이어 두께 마커 및/또는 단면 레이어가 속하는 모델의 마커를 저장하도록 추가적으로 설정되고, 상기 단면 레이어 두께 마커는 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께를 식별하기 위해 사용되며; 상기 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작고; 상기 제어 장치는 처리유닛(processing unit)을 더 포함하고, 상기 처리유닛은 저장된 단면 레이어 두께 마커 및/또는 단면 레이어가 속하는 모델의 마커에 기초하여 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하도록 설정된다.

일부 실시예에서, 상기 저장유닛은 교차 단면 레이어 마커를 저장하도록 추가적으로 설정되고, 상기 교차 단면 레이어 마커는 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 단면 레이어를 식별하기 위해 사용되며; 상기 제어 장치는 처리유닛을 추가로 포함하고, 상기 처리유닛은 교차 단면 레이어에 의해 결정된 치아 모델의 치아 부분 모델 및 상기 치아 부분 모델의 각각의 단면 레이어의 두께에 기초하여 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하도록 설정되며; 교차 단면 레이어 및 적어도 2개의 치아 홀더 부분 모델의 단면 레이어의 두께에 의해 결정된 치아 모델의 치아 홀더 부분 모델 및 상기 교차 단면 레이어에 기초하여 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정한다.

일부 실시예에서, 상기 제어 장치는 조정된 간격에 기초하여 이미지를 조사하도록 상기 노출 장치를 제어하는데 사용된다.

본 발명은 3차원 물체 데이터를 레이어링하기 위한 장치를 추가로 제공하며, 상기 장치는 치아 모델을 저장하도록 설정되고, 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함하는 저장유닛; 치아 모델을 형성하는 치아 모델 단면 레이어를 수득하기 위해 저장된 치아 모델을 레이어링하고, 상응하는 레이어에서 레이어링된 치아 모델의 이미지는 각각의 단면 레이어에 묘사되는 처리유닛을 포함하며, 상기 처리유닛에 의해 레이어링 되는 동안, 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작게 설정된다.

일부 실시예에서, 상기 처리유닛은 레이어링하는 동안 치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어를 표지하고/표지하거나; 상기 처리유닛은 레이어링하는 동안 치아 부분 모델에 속하는 단면 레이어와 치아 홀더 부분 모델에 속하는 단면 레이어를 차별적으로 표지한다.

일부 실시예에서, 상기 처리유닛은 적어도 부분적으로 레이어링된 이미지 내의 각각의 레이어 이미지에서 치아 특징 정보 또는 지지 특징 정보를 식별하고; 식별 결과에 기초하여 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 단면 레이어를 결정하도록 추가로 설정된다.

일부 실시예에서, 상기 처리유닛은 상기 교차 단면 레이어를 경계로 하여, 상기 치아 부분 모델의 레이어 두께에 따라 치아 부분 모델을 레이어링하고, 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께에 따라 치아 홀더 부분 모델을 레이어링하도록 설정된다.

본 발명에서 제공되는 3차원 물체 데이터를 레이어링하는 방법 및 장치, 및 3D 프린팅 방법 및 장치에서, 프린팅 속도 및 개선된 치아 윤곽을 모두 고려하는 실질적인 프린팅 요건은 치아 구조의 치아 부분의 각각의 레이어의 두께가 치아 구조의 치아 홀더 부분의 각각의 레이어의 두께보다 정교한 프린팅 방법으로 치아 구조를 프린팅 함으로써 달성될 수 있다.

또한, 치아 부분 모델의 각 단면 레이어의 세분적 프린팅(subdivisional printing)을 통한 레이어링의 어려움을 증가시키지 않으면서 치아 부분에 대한 보다 정교한 레이어별(layer by layer) 프린팅이 제공될 수 있다.

더욱이, 치아 홀더 부분 모델의 각 단면 레이어의 병합된 프린팅을 통한 레이어링의 어려움을 증가시키지 않으면서, 치아 홀더 부분에 대한 보다 빠른 레이어별(layer by layer) 프린팅이 제공될 수 있다.

이에 더하여, 상기 프린팅 장치는 프린팅 장치의 차등 프린팅을 용이하게 하기 위해, 치아 모델의 레이어링 단계에서 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델을 분할하고, 치아 모델을 표지 또는 레이어링 하여, 치아 구조를 보다 자동적이고 독자적으로 프린팅할 수 있다.

도 1은 일 실시예에서, 본 발명의 3D 프린팅 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 다른 실시예에서, 본 발명의 3D 프린팅 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 일 실시예에서, 본 발명의 치아 구조의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4는 일 실시예에서, 본 발명의 3D 프린팅 장치에서 제어 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 5는 일 실시예에서, 본 발명의 3D 프린팅 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 6은 일 실시예에서, 본 발명의 3D 프린팅 방법에 의해 치아 모델의 단면 레이어가 레이어별로(layer-by-layer) 프린팅될 때, 단면 레이어의 레이어링 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 7은 일 실시예에서, 본 모델의 3D 프린팅 방법에 의해 치아 모델의 단면 레이어가 병합되어 프린팅될 때, 단면 레이어의 병합된 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 8은 일 실시예에서, 본 발명의 레이어링 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 9는 다른 실시예에서, 본 발명의 레이어링 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 10은 또 다른 실시예에서, 본 발명의 레이어링 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.
도 11은 일 실시예에서, 본 발명의 레이어링 장치의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.

본 발명의 실시예들이 하기의 특정 예로 설명될 것이며, 본 발명의 다른 장점들 및 효과들은 본 명세서에 개시된 사항으로부터 본 기술 분야의 통상의 기술자들에게 명백하게 인식될 수 있다. 본 발명은 다른 실시예에서 수행되거나, 적용될 수 있으며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서, 다른 아이디어 및 적용에 기초하여, 본 명세서에 세부적으로 개시된 사항에 대해 다양한 수정 또는 변경이 이루어 질 수 있다.

본 명세서에 첨부된 도면에 도시된 구조, 비율, 크기 등은 통상의 기술자의 이해 및 가독을 위해, 본 명세서에서 개시된 사항과 함께 사용되는 것이며, 본 발명을 구현하기 위한 조건을 제한하려는 것은 아니므로, 기술적으로 실질적인 의미는 없다. 본 발명에 의해 달성되는 효과 및 목적에 영향을 주지 않는다면, 임의의 구조적 변형, 비례 관계의 변화, 또는 크기 조정은 본 출원에 개시된 기술 내용에 의해 커버될 수 있는 범위 내에서 포함되어야 한다. 또한, 본 발명에서 사용된 용어 “상부(upper)", "하부(lower)", "왼쪽(left)", "오른쪽(right)", "중간(intermediate)" 및 "a/an"은 명확한 설명의 편의를 위한 것이며, 그 범위를 제한하려는 것이 아니다. 본 출원을 구현하기 위해, 기술적 내용에 실질적인 변화가 없다면, 이의 상대적 관계의 변경 또는 조정은 또한 본 출원의 구현 범위 내에 있는 것으로 간주된다.

도 1 내지 7을 참조하여, 도 1 및 2는 각각 본 발명에서 제공되는 3D 프린팅 장치의 구조를 나타낸 예시적인 개략도이며, 도 5는 일 예에서, 본 발명의 3D 프린팅 3D 프린팅 방법의 흐름도를 나타낸 것이다.

본 출원에서 3D 프린팅 방법을 수행하는 3D 프린팅 장치는 적어도 컨테이너 및 컴포넌트 플랫폼을 포함한다. 본 방법을 자동으로 그리고 높은 정확도로 수행하기 위해, 3D 프린팅 장치는 Z-축 구동기구(Z-axis drive mechanism), 노출 디바이스(exposure device) 및 제어 디바이스(control device)를 더 포함한다. 상기 3D 프린팅 장치는 SLA(stereo lithography appearance) 기술에 기초한 프린팅 장치; 또는 DLP(digital light processing) 기술에 기초한 프린팅 장치 일 수 있다.

상기 컨테이너 (11,21)는 광경화성 물질을 수용하는데 사용되며, 광경화성 물질은 쉽게 광경화 가능한 임의의 액체 물질 또는 분말 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 액체 물질은 광경화성 수지 액체, 또는 첨가제, 안료, 염료 등과 같은 혼합 물질로 도핑된 수지 액체를 포함한다. 상기 분말 물질은 세라믹 분말, 발색 분말 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않는다. 상기 컨테이너의 재료는 유리, 플라스틱, 수지 등을 포함할 수 있으나 이에 제한 되지 않는다. 상기 컨테이너의 용량은 3D 프린팅 장치의 유형에 따라 다르다. 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, SLA 기반 프린팅 장치에서 컨테이너(21)의 용량은 DLP 기반 프린팅 장치에서의 컨테이너(11)의 용량보다 크다. SLA 기반 프린팅 장치의 컨테이너(11)는 전체적으로 투명하거나, 컨테이너의 바닥만 투명하며, 벗기기 쉬운 투명하고 유연한 필름이 컨테이너의 바닥 표면에 놓인다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 컴포넌트 플랫폼(12,22)은 조사 후 얻은 패턴화된 경화 레이어를 부착하여, 패턴화된 경화 레이어의 축적을 통해 3D 컴포넌트를 형성하는데 사용된다. 구체적으로, 상기 컴포넌트 플랫폼은 예를 들어, 컴포넌트 보드(component board)이다. 일반적으로, 컴포넌트 플랫폼은 컨테이너에 위치하는 프리셋 기준 프린팅 표면을 시작 지점으로 하며, 기준 프린팅 표면 레이어 상에서 경화되는 각각의 경화 레이어를 레이어별로 축적하여, 상응하는 3D 프린팅 물체를 얻는다. 본 발명에서, 3D 프린팅된 물체는 치아 구조이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, Z-축 구동기구(13,23)는 컴포넌트 플랫폼(12, 22)과 연결되고, 경화될 광경화성 재료를 채우기 위해 제어된 방법으로 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하는데 사용된다. 상기 기준 프린팅 표면은 광경화성 물질이 조사되는 시작면이다. 각각의 경화된 레이어에 대한 조사 에너지를 정확하게 제어하기 위해, Z-축 구동기구는 컴포넌트 플랫폼과 기준 프린팅 표면 사이의 최소 간격이 경화될 경화 레이어의 두께가 되는 위치로 이동하도록 컴포넌트 플랫폼을 구동해야 한다. DLP 기반 프린팅 장치에서, 기준 프린팅 표면은 컨테이너의 바닥면이고, SLA 기반 프린팅 장치에서, 기준 프린팅 표면은 사전-보정(pre-calibration)에 의해 결정된 광경화성 재료의 수평면이다.

SLA 프린팅 장치에 장착된 Z-축 구동기구(23)를 예로 들어, 상기 Z-축 구동기구는 제1 구동유닛(231) 및 제1 수직 이동유닛(232)을 포함한다. 상기 제1 구동유닛(231)은 제1 수직 이동유닛(232)을 구동하기 위해 사용되며, 이로써 제1 수직 이동유닛(232)은 컴포넌트 플랫폼의 상향식 또는 하향식 움직임을 갖도록 만든다. 예를 들어, 상기 제1 구동유닛(231)은 구동 모터이다. 제1 구동유닛(231)은 제어 명령에 의해 제어된다. 상기 제어 명령은 컴포넌트 플랫폼의 상향, 하향 또는 정지를 나타내는 방향 명령을 포함하고, 회전 속도/회전 가속도 또는 토크/비틀림 등과 같은 파라미터를 포함한다. 따라서, 이는 Z 축을 정확하게 조정하기 위한 제1 수직 이동유닛의 하강 거리의 정확한 제어에 용이하다. 예를 들어, 제1 수직 이동유닛(232)은 컴포넌트 플렛폼에 한쪽 말단이 고정된 고정 로드(fixing rod), 및 상기 고정 로드에 다른 말단에 고정된 매쉬 타입 이동 컴포넌트를 포함하고, 상기 매쉬 타입 이동 컴포넌트는 고정 로드가 수직으로 이동하도록 만들기 위해 구동유닛에 의해 구동되고, 예를 들어, 상기 매쉬 타입 이동 컴포넌트는 렉(rack) 등 과 같은 기어 구조에 의해 맞물린 제한 이동 컴포넌트이며, 고정 로드는 도 2에 도시된 바와 같다. 다른 예에서, 제1 수직 이동유닛(232)은 스크류 로드(screw rod) 및 스크류 로드를 죄기 위한 포지셔닝 이동 구조를 포함하고, 상기 스크류 로드의 양 단부는 구동유닛에 나사로 죄어지고, 포지셔닝 이동 구조의 연장 단부는 컴포넌트 플랫폼에 고정되어 연결되며, 상기 포지셔닝 이동 구조는 볼(들) 및 클램핑 부품(clamping part)을 포함하는 너트-모양 구조, 및 고정로드를 포함한다.

DLP 프린팅 장치에 장착된 Z-축 구동기구(13)를 예로 들어, 상기 Z-축 구동기구(13)는 제2 구동유닛(131) 및 제2 수직 이동유닛(132)을 포함하고, 상기 제2 구동유닛(131)은 제2 수직 이동유닛(132)을 구동하기 위해 사용되며, 이로써 제2 수직 이동유닛(132)은 컴포넌트 플랫폼의 상향식 또는 하향식 움직임을 갖도록 만든다. 예를 들어, 상기 제2 구동유닛(131)은 구동 모터이다. 제2 구동유닛(131)은 제어 명령에 의해 제어된다. 상기 제어 명령은 컴포넌트 플랫폼의 상향, 하향 또는 정지를 나타내는 방향 명령을 포함하고, 회전 속도/회전 가속도 또는 토크/비틀림 등과 같은 파라미터를 포함한다. 따라서, 이는 Z 축을 정확하게 조정하기 위한 제2 수직 이동유닛의 상승 거리의 정확한 제어를 용이하게 한다. 예를 들어, 제2 수직 이동유닛(132)은 컴포넌트 플랫폼에 한쪽 말단이 고정된 고정 로드(fixing rod), 및 상기 고정 로드에 다른 말단에 고정된 매쉬 타입 이동 컴포넌트를 포함하고, 상기 매쉬 타입 이동 컴포넌트는 고정 로드가 수직으로 이동하도록 만들기 위해 구동유닛에 의해 구동되고, 예를 들어, 상기 매쉬 타입 이동 컴포넌트는 렉(rack) 등 과 같은 기어 구조에 의해 맞물린 제한 이동 컴포넌트이며, 고정 로드는 도 1에 도시된 바와 같다. 다른 예에서, 제2 수직 이동유닛(132)은 스크류 로드(screw rod) 및 스크류 로드를 죄기 위한 포지셔닝 이동 구조를 포함하고, 상기 스크류 로드의 양 단부는 구동유닛에 나사로 죄어지고, 포지셔닝 이동 구조의 연장 단부는 컴포넌트 플랫폼에 고정되어 연결되며, 상기 포지셔닝 이동 구조는 볼(들) 및 클램핑 부품(clamping part)을 포함하는 너트-모양 구조, 및 고정로드를 포함한다.

노출 디바이스는 간격 내에 채워진 광경화성 물질을 치아 모델의 레이어 이미지에 따라 상응하는 패턴화된 경화 레이어로로 경화시켜 상응하는 치아 구조를 형성하는데 사용된다. 수득된 치아 구조는 치아 부분 및 치아 부분을 지지하기 위한 치아 홀더 부분을 포함한다. 치아 부분은 전체 인공 치아 또는 제조할 필요에 따라 프린팅된 전체 치아의 일부분을 포함한다. 예를 들어, 치아 부분은 치아 크라운(crown), 목(neck) 및 뿌리(root)를 가지는 전체 인공 치아를 포함한다. 다른 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 치아 부분은 크라운 및 목을 포한한다. 치아 홀더 부분은 제조 필요에 따라 프린팅되는 지지 구조를 포함하며, 잇몸 유사 또는 막대형 구조에 의해 치아 부분을 지지하는데 사용된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 치아 홀더 부분은 잇몸 유사형이고, 치아 부분은 크라운 및 목을 포함하고, 치아 홀더부분은 랩핑 방식(wrapping manner)으로 치아 부분을 지지한다.

상기 DLP 기반의 프린팅 장치의 노출 디바이스(14)는 컨테이너의 투명 바닥면 아래에 배치되고, 투명 바닥면으로부터 컨테이너 내의 광경화성 재료 상에 레이어 이미지를 조사한다. 예를 들어, 노출 디바이스(14)는 레이저 방사기(laser emitter)의 출력 레이저 경로 상에 위치한 레이저 방사기, 렌즈, 및 검류계(galvanometer) 스캐너(도시되지 않음)를 포함하고, 상기 렌즈는 레이저 경로를 변경하고 레이저 빔의 포커싱 위치를 조정하는데 사용되며, 검류계 스캐너는 치아 모델의 얻은 레이어 이미지에 따라 컨테이너의 바닥면의 2차원 공간에서 레이저 빔으로 스캔하는데 사용되며, 빔의 스캔 후 광경화성 물질은 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화된다. 다른 예에서, 상기 노출 디바이스(14)는 광원 어레이, DMD 칩 및 컨트롤러를 포함한다. 상기 광원 어레이는 각각의 픽셀에 상응하는 복수의 LED 광원을 포함하고, 상기 광원 어레이는 컨트롤러에 의해 제어되고, 레이어 이미지에서 각 픽셀의 그레이 스케일(gray scale)에 따라 조사 동작을 수행한다. DMD 칩은 컨트롤러로부터, 제어 신호를 수신한 후 컨테이너의 바닥면을 조사하기위해 레이어 이미지 상의 각 픽셀에 상응하는 광원을 만든다. 상기 DMD 칩은 작은 거울과 같은 외형을 가지고, 금속 및 유리로 형성된 밀폐 공간에 포장된다. 실제로, 상기 거울은 수십만 또는 수백만 개의 마이크로 미러로 구성되며, 각 마이크로 미러는 픽셀을 나타내며 투사된 이미지는 상기 픽셀을 포함한다. 상기 DMD 칩은 픽셀에 상응하는 마이크로 미러 및 반도체 광 스위치로 간단히 설명될 수 있고, 상기 컨트롤러는 DMD 칩 내의 각각의 광 스위치를 제어함으로써, 각각의 마이크로 미러에 의한 광 반사를 허용/금지함으로써, 광경화성 물질 상에 컨테이너의 투명한 바닥을 통해 상응하는 레이어 이미지를 조사하여, 이미지 형상에 상응하는 광경화성 물질이 경화되어 패턴화된 경화 레이어를 얻는 단계를 포함한다.

SLA-기반 프린팅 장치의 노출 디바이스(24)는 컨테이너(21)위에 배치되고, 컨테이너의 개구부로부터, 레이어 이미지에 따라 컨테이너 내의 광경화성 물질을 스캔한다. 예를 들어, 노출 디바이스(24)는 프린팅 장치의 상부에 장착되고, 레이저 방사기의 출력 경로상에 위치한 레이저 방사기, 렌즈 및 검류계 스캐너(도시되지 않음)를 포함하며, 상기 렌즈는 레이저 경로 및 레이저 빔의 포커싱 위치를 조정하는 데 사용되고, 상기 검류계 스캐너는 치아 모델의 얻은 레이어 이미지에 따라 컨테이너의 개구부로부터, 광경화성 물질의 표면으로 레이저 빔을 조사하고, 표면의 2차원 공간에서 스캔하며, 광경화성 물질은 빔 스캔된 이후에 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화된다.

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 상기 Z-축 구동기구(13, 23) 및 노출 디바이스(14, 24)는 제어 디바이스(15, 25)에 의해 제어되고, 상기 제어 디바이스(15, 25)는 프린팅 방법을 수행하여, 입체 치아 모델을 물리적 치아 구조로 프린팅 하도록 Z-축 구동기구(13,23) 및 노출 디바이스(14, 24)를 제어한다. 상기 제어 디바이스(15, 25)는 프로세서를 포함하는 전자 장치이다. 예를 들어, 제어 디바이스는 컴퓨터장치 내장 장치, 또는 CPU와 통합된 집적회로 등이다.

여기서, 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함한다. 상기 치아 모델은 의사에 의해 환자의 구강을 스캐닝함으로써 획득된 3D 모델로부터 도출되고, 치아 부분 모델은 스캐닝에 획득된 구강내의 치아의 전부 또는 일부에 대한 3D 모델이다. 예를 들어, 상기 치아 부분 모델은 크라운, 목 및 뿌리를 포함하는 전체 치아의 3D 모델이다. 다른 예로서, 상기 치아 부분 모델은 크라운 및 목만을 포함하는 3D 모델이다. 상기 치아 홀더 부분 모델은 프린팅하는 동안 전체 치아 3D 모델의 변형을 방지하기 위해 제공되는 지지 모델이다. 예를 들어, 상기 치아 홀더 부분 모델은 막대형 지지 모델이다. 다른 예를 들어, 상기 치아 홀더 부분 모델은 구강의 스캐닝을 통해 얻은 잇몸의 3D 모델이다. 보다 구체적으로, 상기 잇몸의 3D 모델은 잇몸이 목을 감싸는 환자의 스캔된 이미지에 따라 목 모델의 상응하는 위치에 배열되고, 3D 프린팅하는 동안 치아 홀더 부분 모델로서 기능한다.

노출 디바이스 및 Z-축 구동기구를 사용하여 치아 모델을 물리적 치아 구조로 프린팅하기 위해, 도 4는 제어 디바이스의 구조 개략도를 개략적으로 도시한다. 상기 제어 디바이스는 저장유닛(301), 처리유닛(302), 및 인터페이스 유닛(303)을 포함한다. 상기 저장유닛(301)은 비-휘발성 메모리 및 시스템 버스를 포함한다. 상기 비-휘발성 메모리는 예를 들어 솔리드 스테이트 디스크 또는 USB 플래시 디스크 등이다. 상기 시스템 버스는 비-휘발성 메모리를 CPU와 연결하기 위해 사용되며, 상기 CPU는 저장유닛(301)에 통합되거나, CPU 및 저장유닛(301)이 개별적으로 패키징되고, 상기 CPU는 시스템 버스를 통해 비-휘발성 메모리와 연결된다. 상기 처리유닛(302)은 CPU, 프로그램가능한 로직 장치 및 멀티-코어 프로세서와 통합된 칩 또는 CPU 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 처리유닛(302)은 또한, 메모리, 레지스터 등과 같은 데이터를 일시적으로 저장하는데 사용되는 저장장치를 포함한다. 다른 인터페이스 타입을 갖는 다수의 인터페이스 유닛(303)이 있다. 각각의 인터페이스 유닛(303)은 3D 프린팅 장치 에 독립적으로 패키징되고, 인터페이스를 통해 데이터를 전송하는 노출 디바이스 및 Z-축 구동기구와 같은 장치와 각각 연결된다. 상기 인터페이스 유닛(303)은 범용 직렬 인터페이스, 비디오 인터페이스, 산업용 제어 인터페이스 등을 포함하나 이에 제한되는 것은 아닌, 연결될 장치에 따라 인터페이스 타입을 결정한다. 예를 들어, 상기 인터페이스 유닛(303)은 USB 인터페이스, HDMI 인터페이스 및 RS232 인터페이스를 포함하며, 여기서, 다수의 USB 인터페이스 및 다수의 RS232 인터페이스가 존재한다. 상기 제어 디바이스는 촉진 디바이스(prompting device), 인간-기계 상호작용 장치 및 이와 같은 것 들 중 적어도 하나를 추가적으로 포함한다. 예를 들어, USB 인터페이스는 인간-기계 상호작용 장치 등을 연결하고, RS232 인터페이스는 Z-축 구동 메커니즘을 연결하고, HDMI 인터페이스는 노출 디바이스를 연결한다.

상기 저장유닛(301)은 레이어링된 치아 모델의 파일 및 치아 모델을 레이어링하기 위한 프로그램을 저장하기 위해 사용된다. 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함한다. 상기 처리유닛(302)은 프로그램을 실행하여, Z축 구동기구, 및 노출 디바이스에 제공된 레이어 이미지를 제어하기 위한 제어 지침을 생성한다. 여기서, 상기 처리유닛(302)에 의한 Z-축 구동기구의 제어는 상응하는 인터페이스 유닛(303)을 통해 제어 명령을 Z-축 구동기구에 전송함으로써 구현된다.

구체적으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 처리유닛(302)에 의해 실행되는 프로금은 다음의 단계를 포함한다:

단계 S110에서, 경화될 광경화성 물질을 채우기 위해 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅 표면 사이의 간격이 조절된다.

단계 S120에서, 간격 내에 채워진 상기 광경화성 물질은 치아 모델의 레이어 이미지에 따라 상응하는 패턴화된 경화 레이어로 경화된다.

단계 S130에서, 치아 모델의 프린팅이 완료되었는지 여부가 결정되고; 그렇지 않은 경우, S110이 수행되며, 프린팅이 완료되었다면 프로세스가 완료된 것이다. 상기 단계를 반복함으로써, 패턴화된 경화 레이어의 축적을 통해 컴포넌트 플랫폼 상에 치아 구조가 형성되며, 상기 치아 구조는 치아 부분 및 치아 부분을 지지하기 위한 치아 홀더 부분을 포함한다.

구체적으로, 상기 처리유닛(302)은 컨테이너의 광경화성 물질이 상기 간격의 갭에 유체로 채워지거나, 물질 수용 장치에 의해 갭에 광경화성 물질이 첨가되도록 Z-축 구동 메커니즘을 제어함으로써, 컴포넌트 플랫폼과 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 수직방향으로 조정한다. 처리유닛(302)에 의해 조정된 간격의 크기는 기술자로부터의 조정 및 제어 명령에 의해 제어되거나, 치아 모델에 설정된 레이어 두께에 의해 결정된다. 보다 구체적으로, 치아 구조의 프린팅 동안 치아 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 치아 홀더 부분을 형성하기 위한 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작다.

여기서, 치아 모델의 사전-레이어링에 따르면, 치아 부분 모델의 각 단면 레이어는 반드시 동일한 두께를 가질 필요는 없으며, 치아 홀더 부분 모델의 각 단면 레이어도 반드시 동일한 두께를 가질 필요는 없다. 그러나, 일반적으로, 치아 부분 모델의 각 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델의 각 단면 레이어의 두께보다 작다. 이와 관련하여, 상응적으로, 프린팅된 치아 부분의 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 프린팅된 치아 홀더 부분의 적어도 하나의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작다.

또는, 치아 모델은 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 단면 레이어 마커를 포함하고, 치아 모델 파일은 교차 단면 레이어 마커 및 각 모델에 상응하는 레이어 두께를 포함한다.

보다 구체적인 예에서, 상기 처리유닛(302)은 파일의 단면 레이어의 표지된 두께에 기초하여, 컴포넌트 플랫폼과 프리셋 기준 프린팅-표면 사이의 간격을 조정하며, 여기서 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함하고; 상기 단면 레이어의 두께는 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께 및 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께를 포함하며, 상기 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작다.

예를 들어, 상기 치아 모델은 사전 레이어링 단계에서 모든 단면 레이어의 두께를 표지하고, 표지된 레이어 두께는 부속 파일(attribute file) 또는 치아 모델 파일에 포함되며, 상기 처리유닛(302)은 치아 모델 파일을 파싱(parsing)함으로써, 각 단면 레이어의 두께를 수득하고, 수득한 레이어 두께에 따라 컴포넌트 플랫폼 및 프리셋 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하기 위해 Z-축 구동기구를 제어하며, 레이어 두께에 따라 레이어 이미지에 상응하는 에너지를 조사하도록 노출 디바이스를 제어한다.

치아 모델의 각각의 단면 레이어의 두께가 동일하거나, 상기한 바와 같이, 사전-레이어링에 의해 상이한 레이어 두께가 얻어질 때, 치아 홀더 부분과 비교하여, 치아 부분에 대해 처리유닛(302)에 의한 컴포넌트 플랫폼 및 프리셋 기준 프린팅 표면 사이의 간격 조정을 통해 보다 정교한 프린팅이 수행될 수 있다.

보다 구체적인 예에서, 상기 처리유닛(302)은 인간-기계 상호작용 장치를 외부적으로 연결하는데, 예를 들어, 상기 인간-기계 상호작용 장치는 키보드, 마우스 및 터치 스크린 등 중 적어도 하나이다. 컴포넌트 플랫폼에 부착된 치아 구조가 치아 부분에 도달하는 것을 모니터링 할 때, 기술자는 인간-기계 상호작용 장치를 통해 레이어 두께 조절 명령을 입력하고, 처리유닛(302)은 치아 부분에 대한 레이어 조절 방법으로 간격을 조정하며, 조정된 간격에 따라 레이어 이미지의 조사를 수행한다. 선택적으로, 컴포넌트 플랫폼에 부착된 치아 구조가 치아 홀더 부분에 도달한 것을 모니터링 할 때, 기술자는 인간-기계 상호작용 장치를 통해 다른 레이어 두께 조절 명령을 입력하고, 상기 처리유닛(302)은 치아 홀더 부분에 대한 레이어 조절 방법으로 간격을 조정하며, 조정된 간격에 따라 레이어 이미지의 조사를 수행한다.

또 다른 특정 예에서, 상기 처리유닛(302)이 치아 부분에 대한 레이어 조정 방법으로 간격을 조정하고, 조정된 간격에 따라 레이어 이미지의 조사를 수행하는 방법은 예를 들어, 치아 모델의 치아 부분 모델의 각각의 단면 레이어의 두께에 따라 적어도 2회 컴포넌트 플랫폼 및 프리셋 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하는 단계; 및 조정된 간격에 기초하여, 간격 내에 채워진 광경화성 물질 상에 상응하는 단면 레이어에 상응하는 레이어 이미지를 조사하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 치아 모델을 프린팅하는 동안, 치아 부분을 프린팅할 때, 처리유닛(302)은 치아 부분 모델 A1에서 적어도 하나의 단면 레이어의 두께를 분할하고, Z-축 구동기구를 제어하여 분할된 서브-두께에 따라 컴포넌트 플랫폼을 여러 번 조정하며, 각각의 조정 이후에 노출 디바이스를 제어하여 상응하는 단면 레이어의 레이어 이미지를 여러번 노출시킨다. 이러한 방법으로 지시된 단면 레이어에 상응하는 패턴화된 경화 레이어는 선형 보간(linear interpolation), 이차 곡선 보간(quadratic curve interpolation) 등과 같은 보간에 의해 얻어질 수 있다. 단면 세그먼트를 명확하게 도시하기 위해, 도 6의 우측에 확대된 단면 레이어는 의도적으로 왜곡하여 길이를 늘린 것이며, 단면 레이어가 프린팅동안 신장되는 것을 나타내는 것이 아니라는 것에 유의하여야 한다.

여기서, 상기 처리유닛(302)이 치아 홀더 부분에 대한 레이어 조정 방법으로 간격을 조정하고, 조정된 간격에 따라 레이어 이미지의 조사를 수행하는 방법은 예를 들어, 처리유닛(302)이 치아 모델의 치아 홀더 부분 모델의 적어도 2개의 단면 레이어의 두께에 따라 컴포넌트 플랫폼 및 프리셋 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하는 것; 및 간격이 조정되는 것에 기초하여, 간격 내에 채워진 광경화성 물질 상에 적어도 하나의 단면 레이어의 레이어 이미지를 조사하는 것을 포함한다. 예를 들어 도 7에 도시된 것과 같이, 치아 모델을 프린팅하는 동안 상기 처리유닛(302)은 치아 홀더 부분 모델 A2에서 적어도 2개의 단면 레이어의 두께를 병합하고, Z-축 구동기거를 제어하여, 병합된 레이어의 두께에 따라 컴포넌트 플랫폼과 기준 프린팅 표면 사이의 간격을 조정하며, 병합된 단면 레이어에서 적어도 하나의 레이어 이미지를 노출 디바이스에 제공하여, 패턴화된 경화 레이어의 프린팅 속도를 증가시킨다. 도 7에서 레이어링의 표지된 레이어 두께는 레이어 두께의 사이즈를 나타내는 것 대신 레이어링 효과를 명확하게 나타내기 위한 것일 뿐이라는 점에 유의하여야 하고, 단면 레이어의 실제 두께는 마이크로미터 정도이다. 더욱이, 도면에 도시된 바와 같이 병합된 단면 레이어의 수는 발명을 제한하는 것이 아니라 단지 예시적인 것에 불과하다.

조정된 간격에 기초하여 간격 내에 채워진 광경화성 물질 상에 적어도 하나의 단면 레이어의 레이어 이미지를 조사하는 방법은 1) 하나의 레이어 이미지를 선택하고 선택된 레이어 이미지를 간격내에 채워진 광경화성 물질 상에 조사하는 단계, 예를 들어 모델의 Z축의 상향식 방향으로 병합된 복수의 단면 레이어의 최상층 레이어 이미지를 선택하고, 이를 노출 장치에 제공하는 단계; 또는 2) 모든 병합된 단면 레이어의 레이어 이미지를 중첩하고, 간격 내에 채워진 광경화성 물질 상에 중첩된 이미지를 조사하는 단계, 예를 들어 왜곡(translation) 및 굴절(deflection) 없이 Z축을 따라 모든 병합된 단면 레이어의 레이어 이미지를 중첩하는 단계 및 중첩된 이미지를 노출 디바이스에 제공하는 단계를 포함한다.

본 기술 분야의 통상의 기술자는 처리유닛(302)이 치아 구조의 3D 프린팅을 달성하기 위해 상응하는 제어 방식을 실행하도, 실제 치아 모델에 의해 제공된 레이어링 정보에 따라 상기 방법 중 적어도 하나를 선택하거나, 상기 방법 중 임의의 하나 또는 이의 조합의 이해(enlightenment)로부터 도출된 제어 방법을 사용할 수 있다.

일부 실시예에서, 전술한 임의의 제어 방법으로 치아 부분을 형성하기 위한 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 치아 홀더 부분만을 형성하기 위한 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께보다 작다. 도 6 및 도7에 도시된 바와 같이, 상기 처리유닛(302)이, 파싱(parsing)을 통해, 치아와 잇몸 사이의 교차 영역을 포함하는 치아 부분 모델의 각각의 단면 레이어의 두께(h1)가 동일하고, 교차 영역을 포함하지 않는 잇몸 부분 모델의 각각의 단면 레이어의 두께(h2) 또한 동일하며, h1 < h2인 것을 획득하고; 그 후, 각가의 레이어의 두께에 따라 레이어별로 프린팅한 이후, 교차 영역을 포함하지 않는 잇몸 부분의 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께는 h2이고, 치아와 잇몸 사이의 교차 영역을 포함하는 치아 부분의 각각의 패턴화된 경화 레이어의 두께가 h1임을 획득한다.

노출 디바이스가 매번 기준 프린팅 표면과 컴포넌트 플랫폼 사이에 채워진 광경화성 재료를 패턴화하고 경화시킬 수 있도록 하기 위해, 제어 디바이스가 레이어 두께에 따라 이미지를 조사하도록 노출 디바이스를 제어하는 것에 유의 하여야 한다. 구체적으로, 상기 제어 장치는 레이어 두께에 따라, 노출 디바이스에 의해 이미지를 조사하기 위한 에너지, 그레이 스케일 및 지속 시간 중 적어도 하나를 제어한다. 상기 제어 디바이스는 노출 디바이스의 타입에 따라 이미지를 조사하기 위한 레이어 두께 및 에너지 또는 그레이 스케일을 미리 설정한다. 예를 들어, 상기 노출 디바이스는 레이저 방사기(laser emitter)를 포함하고, 상기 제어 디바이스는 레이어 두께와 에너지 사이의 상응 관계에 따라 레이저 방사기의 출력 전원을 제어한다. 다른 예로서, 노출 디바이스는 광원 어레이 및 DMD 칩을 포함하고, 상기 제어 디바이스는 레이어 두께와 그레이 스케일 사이의 상응 관계에 따라 광원 어레이의 이미지 조사를 위한 각각의 광원의 그레이 스케일을 제어한다. 상기 제어 디바이스는 또한 레이어 두께 및 조사 기간 사이의 상응 관계, 또는 레이어 두께 및 에너지 및 조사 기간 사이의 상응 관계, 또는 레이어 두께 및 그레이 스케일 및 조사 기간 사이의 상응 관계를 미리 설정하고, 노출 장치를 현재 레이어의 두께에 따라 이미지를 조사하도록 제어한다. 여기서, 상기 상응 관계는 비교 테이블, 또는 미리 설정된 조정 기능 등을 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니다.

3D 프린팅 장치에 대해 높은 정밀도 및 빠른 프린팅 속도로 치아 부분을 프린팅할 수 있는 치아 모델을 제공하기 위해, 도 8 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명은 3차원 물체 데이터를 레이어링하는 방법 및 장치를 추가적으로 제공한다. 도 8 내지 10은 3 차원 물체를 레이어링하는 방법의 흐름도를 각각 도시한 것이다. 상기 레이어링 방법은 주로 레이어링 장치에 의해 수행된다. 상기 레이어링 장치는 단일 사용자 장비 또는 서버이며, 상기 사용자 장비는 퍼스털 컴퓨터 및 PAD와 같은 스마트 단말기를 포함하지만, 이에 제한되는 것은 아니고, 상기 사용자 장비는 치과 진료소에 있으며, 스캐닝 장치에 의해 제공된 환자 구강의 스캔 데이터를 직접 획특하며, 상기 스캔 데이터에 기초하여 상응하는 치아 모델을 구축한다. 상기 서버는 단일 서버, 서버 클러스터 등을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

도 11에 도시된 바와 같이, 상기 레이어링 장치는 저장유닛(411) 및 처리유닛(412)을 포함한다. 상기 저장유닛(411)은 비-휘발성 메모리 및 시스템 버스를 포함한다. 상기 비-휘발성 메모리는 예를 들어, 솔리드 스테이트 디스크, USB 플래시 디스크 등이다. 상기 시스템 버스는 비-휘발성 메모리를 CPU와 연결하는데 사용되며, 상기 CPU는 저장유닛(411)에 통합되거나, CPU 및 저장유닛(411)이 개별적으로 패키징되고, 상기 CPU가 시스템 버스를 통해 비-휘발성 메모리에 연결된다. 상기 처리유닛(412)은 CPU, 프로그램가능한 로직 장치(programmable logic device) 및 멀티-코어 프로세서와 통합된 칩 또는 CPU 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 처리유닛(412)은 또한, 메모리, 레지스터 등과 같은 데이터를 일시적으로 저장하는데 사용되는 저장장치를 포함한다. 상기 레이어링 장치는 네트워크 인터페이스 유닛(414) 및 인터페이스 유닛(413)을 더 포함하고, 상기 네트워크 인터페이스 유닛(414)은 3D 프린팅 장치와의 데이터 통신을 수행하여, 3D 프린팅 장치에 레이어링된 후의 치아 모델 파일을 전송한다. 또는, 레이어링된 후 치아 모델 파일은 인터페이스 유닛(413)에 의해 외부 저장 장치(USB 플래시 디스크와 같은)에 전송된 다음, 외부 저장 장치를 통해 3D 프린팅 장치로 전송된다.

상기 저장유닛(411)은 치아 모델 및 치아 모델을 레이어링하기 위한 프로그램을 저장하기 위해 사용된다. 상기 치아 모델은 의사가 환자의 구강을 스캔하여 얻은 이미지를 기반으로 결정된 3D 모델이다. 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함한다. 상기 치아 부분 모델은 스캔에 의해 획득된 구강 내의 치아 전부 또는 일부에 대한 3D 모델이다. 예를 들어, 상기 치아 부분 모델은 크라운, 목 및 뿌리를 포함하는 전체 치아의 3D 모델이다. 다른 예로서, 치아 부분 모델은 크라운 및 목만을 포함하는 3D 모델이다. 치아 홀더 부분 모델은 프린팅하는 동안, 치아 전체의 3D의 변형을 방지하기 위한 지지 모델이다. 예를 들어, 치아 홀더 부분 모델은 막대형 지지 구조이다. 다른 예로서, 상기 치아 홀더 부분 모델은 구강 스캔을 통해 획득된 잇몸의 3D 모델이다. 예를 들어 상기 잇몸의 3D 모델은 잇몸이 목을 감싸는 스캔된 환자의 이미지에 따라 목 모델에 상응하는 위치에 배열되고, 3D 프린팅하는 동안, 치아 홀더 부분 모델로서 기능한다. 상기 프로그램은 처리유닛(412)에 의해 작동되고(invoked) 실행되어(executed) 치아 모델을 레이어링하고, 레이어링된 후에 치아 모델 파일은 저장유닛(411)에 저장된다.

3D 인쇄 장치에 의한 레이어별 프린팅을 통해 상응하는 치아구조를 얻기 위해, 처리유닛(412)은 치아 모델을 형성하는 각각의 단면 레이어를 얻는 프로그램을 실행한다. 각각의 단면 레이어는 상응하는 레이어에서 치아 모델의 레이어 이미지를 묘사한다. 레이어링하는 동안, 상기 처리유닛(412)은 다음의 솔루션 또는 다음의 솔루션 중 적어도 하나의 이해(enlightenment)에 기초하여 개선된 레이어링 솔루션 중 적어도 하나를 실행하고, 이로써 치아 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께가 치아 홀더 부분 모델의 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작으며, 및/또는 상기 치아 부분 모델, 치아 홀더 부분 모델 및 이들 사이의 교차 단면 레이어가 설정된다.

특정 예에서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 처리유닛(412)은 단계 S210 및 S220을 수행한다.

단계 S210에서, 획득된 교차 단면 레이어 표지 명령에 기초하여, 교차 단면 레이어가 치아 모델에 표지된다.

단계 S220에서, 치아 모델은 미리 설정된 레이어 두께에 따라 레이어링되며, 교차 단면 레이어가 표지된다.

여기서, 교차 단면 레이어 표지 명령은 치아 모델에 대한 인터페이스에서의 기술자의 조작에 기초하여 획득되며, 상기 교차 단면 레이어 표지 명령은 치아 모델의 작동 위치 정보를 포함하고, 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델을 구분하기 위한 모델 타입을 포함하며, 상기 작동 위치 정보는 미리 설정된 3-차원 좌표 시스템에서 치아 모델의 좌표로 표지된다. 상기 처리유닛(412)은 동작 위치 정보를 기록하고, 이를 교차 단면 레이어 마커로 한다. 예를 들어, 기술자는 처리유닛(412)에 의해 도시된 치아 모델에 기초하여, 상기 모델의 치아와 잇몸 사이의 교차 영역에서 잇몸에 가장 가까운 위치를 결정하고, 단면 라인을 그리거나 다른 마커를 설정하여 교차 단면 레이어 표지 명령을 생성하며, 상기 처리유닛(412)은 치아 모델 상의 교차 단면 레이어 표지 명령의 마커를 교차 단면 레이어 마커로 한다.

치아 모델을 레이어링하는 동안, 상기 치아 모델은 고정된 레이어 두께로 레이어링되며, 처리유닛(412)은 교차 단면 레이어로서 교차 단면 레이어 마커를 갖는 단면 레이어를 얻고, 레이어링된 치아 모델 및 표지된 교차 단면 레이어를 치아 모델 파일에 저장한다. 상기 고정 레이어 두께는 기본 값이거나, 기술자가 설정한 레이어 두께이다.

선택적으로, 표지된 교차 단면 레이어를 경계로 하여, 치아 부분 모델은 치아 부분 모델의 레이어 두께(들)에 따라 레이어링되고, 치아 홀더 부분 모델은 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께(들)에 따라 레이어링된다.

여기서, 처리유닛(412)은 획득된 교차 단면 레이어 표지 명령으로부터 치아 부분 모델, 치아 홀더 부분 모델 및 치아 모델의 교차 단면 레이어 마커를 획득한다. 선택저긍로, 상기 처리유닛(412)은 배치된 치아 모델의 상부 표면 및 하부 표면의 특징 정보를 식별함으로써, 표지된 교차 단면 레이어에 의해 경계된 치아 모델의 치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델을 결정한다. 상기 특징 정보는 치아 특징 정보 및 지지 특징 정보이다. 상기 치아 특징 정보는 다음을 포함하나 이에 제한되지는 않는다: 윤곽의 모서리, 윤곽의 수 및 구배 변화와 같은 치아 단면의 이미지에 기초한 특징정보, 환자의 나이, 성별 및 치아 타입과 같은 치아 관련 환자 정보 등. 상기 지지 특징 정보는 윤곽의 형상 및 영역을 포함하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 처리유닛(412)이 치아 모델의 상부 표면이 지지 특징 정보를 포함하고, 하부 표면이 지지 특징 정보를 포함하지 않는 것을 식별할 때, 치아 모델의 상부 표면 및 교차 단면 레이어 마커 사이의 섹션이 치아 홀더 부분 모델이고, 교차 단면 레이어 마커 및 치아 홀더 부분 모델의 하부 표면 사이의 섹션이 치아 홀더 부분 모델인 것으로 결정된다.

치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델이 결정된 후, 상기 처리유닛(412)은 치아 부분 모델의 레이어 두께(들)에 따라 치아 부분 모델을 레이어링하고, 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께(들)에 따라 치아 홀더 부분 모델을 레이어링한다. 치아 부분 모델의 레이어 두께(h1) 및 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께 (h2)는 고정된 값이고, h1 < h2이다. 또는, 치아 부분 모델의 레이어 두께(h1) 및 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께 (h2)는 레이어링이 하나 하나 수행될 때, 시간에 따라 조정되지만, 전체적으로, 치아 부분 모델의 각 레이어의 두께는 일반적으로 치아 홀더 부분의 각 레이어의 두께보다 작다.

다른 특정 예에서, 도 9에 도시된 바와 같이, 처리유닛(412)은 다음 단계를 수행하여 치아 모델을 레이어링한다.

단계 S310에서, 단면 레이어 및 단면 레이어에 상응하는 레이어 이미지를 얻기 위해 치아 모델이 한번 레이어링된다.

단계 S320에서, 획득된 단면 레이어가 치아 부분 모델에 속하는지 또는 치아 홀더 부분 모델에 속하는지를 결정하기 위해, 레이어 이미지에서의 치아 특징 정보 및/또는 지지 특징 정보가 식별된다.

단계 S330에서, 단면 레이어가 치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델의 교차 영역에 속하는지 여부가 결정되고, 속하는 경우 S340이 수행되며, 속하지 않는 경우 S310 및 S320이 반복적으로 수행된다.

단계 S340에서, 교차 영역 및 치아 부분 모델에 속하는 제1 단면 레이어는 식별 결과에 따라 교차 단면 레이어로 표지된다.

단계 S350에서, 치아 모델의 나머지는 표지된 교차 단면 레이어로부터 시작하여 레이어링된다.

여기서, 상기 처리유닛(412)은 처음으로 치아 모델상에 단면 레이어링을 수행하며, 치아 부분 모델을 분할하기 위한 미리 설정된 레이어 두께와 같은 미리 설정된 초기값 또는 균일한 고정 값 등일 수 있다. 상기 처리유닛(412)은 치아 특징 정보 또는 지지 특징 정보에 따라 획득된 제1 단면 레이어의 레이어 이미지를 식별하고; 식별 결과, 제1 레이어 이미지가 치아 특징 정보를 포함하는 경우, 분할된 단면 레이어가 치아 부분 모델에 속하는 것으로 결정되며; 식별 결과가 제1 레이어 이미지가 지지 특징 정보를 포함하는 경우, 분할된 레이어가 치아 홀더 부분 모델에 속하는 것으로 결정된다.

제1 단면 레이어가 치아 부분 모델에 속하는 것으로 결정되면, 상기 처리유닛(312)은 균일한 고정 값으로 두 번째 단면 레이어링을 계속적으로 수행하고, 제2 단면 레이어의 레이어 이미지가 치아 지지 특징 정보를 포함하는지 여부를 식별한다. 치아 지지 특징 정보를 포함하지 않는 경우, 제2 단면 레이어링 및 식별 단계는 다음 레이어에 계속 반복되며; 치아 지지 특징 정보를 포함하는 경우, 교차 단면 레이어가 이전의 단면 레이어에 표지되고, 치아 구조의 나머지(즉, 전체 치아 부분 모델을 제외한 치아 홀더 부분 모델)에 대해 단면 레이어링이 계속적으로 수행된다.

제1 단면 레이어가 치아 홀더 부분 모델에 속하는 것으로 결정되면, 상기 처리유닛(312)은 균일한 고정 값으로 두 번째 단면 레이어링을 계속적으로 수행하고, 제2 단면 레이어의 레이어 이미지가 지지 특징 정보 및 치아 특징 정보를 포함하는지를 식별하거나, 제2 단면 레이어의 레이어 이미지가 치아 특징 정보만을 포함하는지를 식별하고; 포함하지 않는 경우, 제2 단면 레이어링 및 식별 단계가 다음 레이어에 계속 반복되며; 포함하는 경우, 현재 단면 레이어에 교차 단면 레이어가 표지되고, 치아 구조의 남은 부분(즉, 전체 치아 부분 모델)에 단면 레이어링이 계속적으로 수행된다.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 처리유닛에 의해 치아 모델을 레이어링하는 방법이 예시적으로 아래에 설명된다.

단계 S410에서, 치아 모델의 표면 윤곽에 의해 형성된 레이어 이미지의 치아 특징 정보 또는 지지 특징 정보가 식별되고, 포함된 상응하는 특징 정보에 기초하여, 치아 부분 모델 또는 치아 홀더 부분 모델이 레이어링되는 것으로 결정된다.

단계 S420에서, 결정된 한가지 유형의 부분 모델에 상응하는 레이어 두께에 따라 레이어링이 수행된다.

단계 S430에서, 치아 모델을 한번 레이어링 한 뒤에, 노출된 단면 레이어의 레이어 이미지가 치아 지지 정보 및 치아 특징 정보를 포함하는지 여부가 식별되고; 포함하지 않으면, 단계 S420이 반복되고; 포함되면, 단계 S440이 수행된다.

단계 S440에서, 노출된 단면 레이어가 치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 영역에 속하는지가 결정되고, 교차 영역 및 치아 부분 모델에 속하는 제1 단면 레이어가 교차 단면 레이어로서 표지된다.

단계 S450에서, 교차 단면 레이어 또는 상기 교차 단면 레이어 다음의 단면 레이어로부터 시작하여, 다른 부분 모델의 레이어 두께에 따라 레이어링이 한번 수행된다. 레이어링이 완료될 때까지 단계 S450이 반복된다.

여기서 처리유닛(412)는 Z-축 을 따라 단면 레이어링을 통해 상응하는 상면 또는 하면에 치아 모델의 상부 표면 또는 하부 표면을 투영하여, 상응하는 레이어 이미지를 얻고, 얻은 레이어 이미지가 치아 특징 정보 또는 지지 특징 정보를 포함하는 지 여부를 식별한다; 치아 특징 정보가 포함된 것으로 식별되는 경우, 단면 레이어링될 모델은 치아 부분 모델이고; 지지 특징 정보가 포함된 것으로 식별되는 경우, 단면 레이어링될 모델은 치아 홀더 부분 모델이다.

치아 부분 모델에 대해 먼저 단면 레이어링을 수행하는 것으로 결정된 경우, 처리유닛(412)은 치아 부분 모델의 미리 설정된 단면 레이어 두께에 따라 하나 씩 단면 레이어링을 수행하고, 단면 레이어의 레이어 이미지가 지지 특징 정보를 포함하는 지 여부를 식별하며; 포함하지 않는 경우, 단면 레이어링 및 식별 단계가 다음 레이어에 계속 반복되고; 포함하는 경우, 이전 단면 레이어에 교차 단면 레이어가 표지되고, 치아 구조의 나머지 부분의 단면 레이어링은 완료될 때까지 계속된다.

치아 홀더 부분 모델에 대해 먼저 단면 레이어링을 수행하는 것으로 결정된 경우, 처리유닛(412)은 치아 홀더 부분 모델의 미리 설정된 단면 레이어 두께에 따라 하나씩 단면 레이어링을 수행하고, 매번 단면 레이어의 레이어 이미지가 지지 특징 정보 및 치아 특징 정보를 포함하는지 여부를 식별하거나, 레이어 이미지가 치아 특징 정보만을 포함하는지 여부를 식별하며; 포함하지 않는 경우, 단면 레이어링 및 식별 단계가 다음 레이어에 계속 반복되며, 포함하는 경우, 교차 단면 레이어가 현재 단면 레이어에 표지되고, 치아 구조의 나머지 부분의 단면 레이어링은 완료될 때까지 계속된다.

3D 컴포넌트의 다른 프린팅 프로세스와 달리, 막대형 지지대와 같은 특수 지지 구조를 추가적으로 사용하는 것을 피하기 위해, 일반적으로 치아 및 잇몸의 프린팅은 치아 후 잇몸의 순서에 따르며, 일반적으로 단일 치아 및 지지대의 프린팅은 지지대 후 치아의 순서에 따름에 유의해야 한다. 치아와 잇몸의 연속성(continuity) 및 순서성(succession)을 고려하면, 즉 치아가 분포된 방식으로 지지대 또는 잇몸에 분배될 수 없고, 따라서, 각각의 레이어 이미지 식별 방법에서, 한가지 유형의 특징 정보만이 식별을 위해 선택되어, 식별 효율을 개선한다. 실제로는, 레이어 프로세스의 보편성을 향상시키기 위해 두가지 유형의 특징 정보가 동시에 식별될 수 있다.

치아 홀더 부분 모델과 치아 부분 모델은 모두 연속적이기 때문에, 제1 단면 레이어가 속하는 모델을 결정한 이후에, 계산량을 줄이기 위해, 상응하는 모델의 미리 설정된 길이에 따라 레이어링에 의해 다수의 단면 레이어가 형성된 후에, 교차 단면 레이어를 얻기 위한 후속 단면 레이어의 레이어 이미지에서의 특징 식별이 수행된다. 예를 들어 제1 단면 레이어가 치아 부분 모델에 속하는 것으로 결정된 후, 치아 부분 모델의 길이는 환자의 연령, 치아 유형 등과 같은 정보에 따라 추정되고, 레이어링에 의해 형성된 각각의 단면 레이어의 두께가 치아 부분 모델의 길이에 근접할 때, 교차 단면 레이어를 표지하기 위한 단면 레이어의 레이어 이미지에서의 특징정보의 식별이 시작된다.

또한, 단면 레이어가 속하는 모델을 결정할 때, 단면 레이어의 두께는 고정된 값일 수 있거나, 각각의 모델의 유형에 상응하는 레이어 두께에 따라 레이어링이 수행될 수 있고, 또는 레이어 두께 조정이 단면 레이어에서의 레이어 이미지 또는 다른 특징에 따라 적시에 수행될 수 있음에 유의해야 한다. 그러나, 전체적으로, 치아 부분 모델의 각 레이어의 두께는 일반적으로 치아 홀더 부분 모델의 각 레이어의 두께보다 작다.

레이어링 단계에서, 3D 프린팅 장치가 레이어 두께에 따라 경화 레이어의 두께를 조정하는 것을 용이하게 하기 위해, 상기 처리유닛(412)은 단계 S230(도시되지 않음)을 수행함으로 써, 각각의 단면 레이어의 두께를 표지할 수 있다. 일부 경우에, 이는 교차 단면 레이어를 표지하는 단계 또는 각 단면 레이어의 보충 레이어 두께 정보를 대체할 수 있다.

단계 S230에서, 적어도 하나의 단면 레이어 두께 마커가 치아 보델에 대해 설정된다. 상기 단면 레이어 두께 마커는 각각의 단면 레이어의 레이어 마커(예, 레이어 수, 단면 레이어의 Z-축 좌표 등)을 포함하고, 또한 상응하는 단면 레이어의 레이어 두께 값을 포함한다. 상기 레이어 두께가 동일한 경우, 처리유닛(412)은 하나의 단면 레이어 두께 및 모든 레이어 마커를 기록한다. 상기 레이어 두께가 치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델에 따라 설정된 상이한 레이어 두께 값이면, 처리유닛(412)은 모델 유형에 따라 각각의 단면 레이어 두께 및 모든 레이어 마커를 기록한다.

본 발명이 본 명세서의 바람직한 실시예에 의해 도시되고 묘사되었지만, 이러한 실시예는 단지 예로서 제공되며, 본 발명을 제한하려는 것이 아님은 통상의 기술자에게 명백하다 할 것이다. 본 출원을 벗어나지 않는 범위에서 많은 변화, 변경 및 대체가 통상의 기술자에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 출원의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 기술 분야의 통상의 기술자에 의해 이루어진 모든 동등한 수정 또는 변경은 청구범위에 속한다.

Claims

치아 모델을 형성하는 단면 레이어를 얻기 위해 치아 모델을 레이어링하는 단계를 포함하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 방법으로,
상응하는 레이어에서 상기 치아 모델의 레이어 이미지는 각각의 단면 레이어에 묘사되고;
상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 상기 치아 부분 모델을 지지하기 위해 사용되는 치아 홀더 부분 모델을 포함하며;
상기 레이어링하는 단계에서, 치아 부분 모델에서 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델에서 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작게 설정되고, 및/또는
상기 치아 부분 모델, 치아 홀더 부분 모델 및 이들 사이의 교차 단면 레이어가 설정되는 것을 특징으로 하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 방법.
제1항에 있어서, 획득된 교차 단면 레이어 표지 명령에 기초하여, 상기 치아 모델 상에 교차 단면 레이어를 표지하는 단계; 또는
적어도 부분적인 단면 레이어에 묘사된 각각의 레이어 이미지에서 치아 특징 정보 및/또는 지지 특징 정보를 식별하는 단계, 및 식별 결과에 기초하여, 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 단면 레이어를 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 방법.
제2항에 있어서, 상기 치아 모델을 레이어링하는 방법은,
상기 치아 모델을 프리셋 레이어 두께에 따라 레이어링하고 교차 단면 레이어를 표지하는 단계; 또는 표지된 교차 단면 레이어를 경계로 하여, 치아 부분 모델의 레이어 두께에 따라 치아 부분 모델을 레이어링하고, 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께에 따라 치아 홀더 부분 모델을 레이어링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 치아 모델을 레이어링하는 방법은 치아 모델에 대해 적어도 하나의 단면 레이어 두께 마커를 설정하는 단계를 포함하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 방법.
다음을 포함하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 장치:
치아 모델을 저장하도록 설정되고, 상기 치아 모델은 치아 부분 모델 및 치아 부분 모델을 지지하기 위한 치아 홀더 부분 모델을 포함하는 저장유닛(storage unit);
상기 치아 모델을 형성하는 치아 모델 단면 레이어를 수득하기 위해 저장된 치아 모델을 레이어링하고, 상응하는 레이어에서 레이어링된 치아 모델의 이미지는 각각의 단면 레이어에 묘사되는 처리유닛(processing unit);
상기 처리유닛에 의해 레이어링 되는 동안, 치아 부분 모델에서 적어도 하나의 단면 레이어의 두께는 치아 홀더 부분 모델에서 적어도 하나의 단면 레이어의 두께보다 작게 설정됨.
제5항에 있어서, 상기 처리유닛은 레이어링하는 동안 치아 부분 모델 및 치아 홀더 부분 모델에서 적어도 하나의 단면 레이어를 표지하고; 및/또는
상기 처리유닛은 레이어링하는 동안 치아 부분 모델에 속하는 단면 레이어와 치아 홀더 부분 모델에 속하는 단면 레이어를 차별적으로 표지하는 것을 특징으로 하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 상기 처리유닛은 적어도 부분적으로 레이어링된 이미지 내의 각각의 레이어 이미지에서 치아 특징 정보 또는 지지 특징 정보를 식별하고;
식별 결과에 기초하여 치아 부분 모델과 치아 홀더 부분 모델 사이의 교차 단면 레이어를 결정하도록 추가로 설정된 것을 특징으로 하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 장치.
제7항에 있어서, 상기 처리유닛은 상기 교차 단면 레이어를 경계로 하여, 상기 치아 부분 모델의 레이어 두께에 따라 치아 부분 모델을 레이어링하고, 치아 홀더 부분 모델의 레이어 두께에 따라 치아 홀더 부분 모델을 레이어링하도록 설정된 것을 특징으로 하는 3차원 물체 데이터의 레이어링 장치.