KR20200124078A - 팬텀 큐브 정렬 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치는, 방사선 치료 장비에 사용되는 팬텀 큐브 정렬 장치에 있어서, 광을 감지하는 복수의 광감지센서 및 팬텀 큐브가 장착되는 내부 공간을 포함하는 프레임과-상기 복수의 광감지센서는 지면에 수직인 상기 프레임의 제1 면과 제2 면 각각의 적어도 일부에 배치됨-, 상기 복수의 광감지센서에 의해 감지된 광을 기초로, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심에 대응하는지 여부 및 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 광 분석부와, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심의 위치에 대응하지 않거나 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 위치조정부를 포함할 수 있다.

Description

팬텀 큐브 정렬 방법 및 그 장치 {METHOD FOR POSITIONING PHANTOM CUBE AND THEREOF}

본 발명은 방사선 캘리브레이션용 팬텀 큐브를 정렬하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

과학기술의 발전에 따라 의료장비도 첨단화하여 과거에는 불가능했던 각종 시술이나 진단 등이 가능해지고 있다. 예를 들어, 방사선 치료 장치를 이용하여 종양부위에 방사선을 조사하여 종양을 제거할 수 있다. 이러한 방사선 치료에 있어서 무엇보다 중요한 점은 방사선을 종양부위에만 집중적으로 조사하고 정상조직에는 도달하지 않도록 하는 것이다.

이를 위해, 방사선 치료 이전에 환자의 위치 조정, 즉 셋업(setup)을 진행하게 된다. 환자의 셋업은 레이저 장치를 이용하여 이루어지게 되며, 환자에 대해 보다 정밀한 치료가 이루어지기 위해서는 레이저 장치의 위치 정확성이 중요하다.

한편, 레이저 장치를 비롯한 각종 의료용 장치는 시간이 지남에 따라 그 성능이 서서히 저하되므로 보다 정확한 진단을 위해 정기적 또는 비정기적으로 의료용 장치를 관찰하여 장치의 성능변화에 대한 요인을 분석 평가하여 이를 장치의 유지 보수에 반영할 필요가 있다. 이러한 측면에서 의료용 장치에 지속적인 정도관리를 통한 보정작업이 요구된다.

현재까지, 의료용 장치의 정도관리는 정도관리 실시자의 눈과 손, 즉 직관에 의존하여 의료용 장치가 올바로 정렬되어 있는지를 판단하여 수행하고 있다. 이러한 정렬에는 방사선 장치의 타겟에의 방사선 조사와 직접적인 연관이 있어, 치료의 효과, 환자의 안전성, 부작용의 최소화 관점에서도 필수적이다. 방사선 치료 장치의 정렬은 방사선 조사 전 타겟에 방사선이 조사되는 것으로 표시하는데에 사용되는 레이저 장치의 정렬, 실제 방사선을 조사하는 방사선 조사 장치의 위치 정렬 등이 포함된다.

그러나, 레이저 장치의 정렬의 경우에는 실시자의 주관적인 기준 또는 컨디션에 따라 수행되어 왔는데, 이 경우 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 보다 정확하며 객관적인 방법으로 정도관리가 수행되어야할 필요가 있다.

한국등록특허 제10-1758022호 (2017년 07월 07일 등록)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 의료용 장치의 정도관리를 보다 정확하며 객관적인 기준으로 수행하기 위해, 팬텀 큐브를 정렬하는 방법을 제공하는 것이다.

다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 바로 제한되지 않으며, 언급되지는 않았으나 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있는 목적을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치는, 방사선 치료 장비에 사용되는 팬텀 큐브 정렬 장치에 있어서, 광을 감지하는 복수의 광감지센서 및 팬텀 큐브가 장착되는 내부 공간을 포함하는 프레임과-상기 복수의 광감지센서는 지면에 수직인 상기 프레임의 제1 면과 제2 면 각각의 적어도 일부에 배치됨-, 상기 복수의 광감지센서에 의해 감지된 광을 기초로, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심에 대응하는지 여부 및 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 광 분석부와, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심의 위치에 대응하지 않거나 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 위치조정부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 광감지센서 중 일부는, 상기 지면과 수직이고 상기 제1 면과 대향하는 제3 면의 적어도 일부에 배치되고, 상기 광 분석부는, 상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 더 판별하고, 상기 위치조정부는, 상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정할 수 있다.

또한, 상기 복수의 광감지센서는, 상기 제1 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치되며, 상기 제2 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 광감지센서는, 상기 제1 면의 각 변에 대해 적어도 2개의 평행한 열을 갖도록 열 배치되고, 상기 각 변에 평행한 적어도 2개의 열 중 상이한 열에 속하는 광감지센서의 중심은 상기 각 변에 수직한 방향에 있어서 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.

상기 프레임의 중심은, 상기 프레임에 장착되는 상기 팬텀 큐브의 중심에 대응하고, 상기 광은, 상기 광이 조사되는 면에 대해 십자 레이저의 형태로 조사될 수 있다.

또한, 상기 위치조정부는, 6자유도를 가지는 모터를 포함하고, 상기 모터를 이용하여, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 광의 중심이 대응하도록 상기 프레임의 위치를 조정할 수 있다.

또한, 상기 광 분석부는, 상기 복수의 광감지센서 중 기지정된 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서가 일치하는지 여부에 기초하여, 상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다.

또한, 상기 광 분석부는, 상기 복수의 광감지센서 중 적어도 일부에 의해 감지된 광을 분석하여, 상기 감지된 광의 기울기를 더 분석하고, 상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다.

또한, 상기 위치조정부는, 상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서 사이의 거리에 기초하여, 상기 프레임의 위치를 조정하고, 상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 감지된 광의 기울기와 상기 기지정된 광의 기울기의 차이에 기초하여, 상기 프레임의 자세를 조정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 방사선 치료 장비에 사용되는 팬텀 큐브 정렬 방법은, 프레임에 배치되는 복수의 광감지센서 중 적어도 일부를 이용하여 광을 감지하는 단계와-상기 복수의 광감지센서는 지면에 수직인 상기 프레임의 제1 면과 제2 면 각각의 적어도 일부에 배치되고, 상기 프레임은 팬텀 큐브가 장착되는 내부 공간을 포함함-, 상기 복수의 광감지센서에 의해 감지된 광을 기초로, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심에 대응하는지 여부 및 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 단계와, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심의 위치에 대응하지 않거나 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 광감지센서 중 일부는, 상기 지면과 수직이고 상기 제1 면과 대향하는 제3 면의 적어도 일부에 배치되고, 상기 판별하는 단계는, 상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 단계를 더 포함하고, 상기 위치를 조정하는 단계는, 상기 복수의 광감지센서는, 상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 복수의 광감지센서는, 상기 제1 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치되며, 상기 제2 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치될 수 있다.

또한, 상기 복수의 광감지센서는, 상기 제1 면의 각 변에 대해 적어도 2개의 평행한 열을 갖도록 열 배치되고, 상기 각 변에 평행한 적어도 2개의 열 중 상이한 열에 속하는 광감지센서의 중심은 상기 각 변에 수직한 방향에 있어서 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.

또한, 상기 프레임의 중심은, 상기 프레임에 장착되는 상기 팬텀 큐브의 중심에 대응하고, 상기 광은, 상기 광이 조사되는 면에 대해 십자 레이저의 형태로 조사될 수 있다.

또한, 상기 위치를 조정하는 단계는, 6자유도를 가지는 모터를 이용하여, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 광의 중심이 대응하도록 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 판별하는 단계는, 상기 복수의 광감지센서 중 기지정된 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서가 일치하는지 여부에 기초하여, 상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하는지 여부를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 판별하는 단계는, 상기 복수의 광감지센서 중 적어도 일부에 의해 감지된 광을 분석하여, 상기 감지된 광의 기울기를 더 분석하고, 상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하는지 여부를 판별하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 상기 조정하는 단계는, 상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서 사이의 거리에 기초하여, 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계와, 상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 감지된 광의 기울기와 상기 기지정된 광의 기울기의 차이에 기초하여, 상기 프레임의 자세를 조정하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 방법 및 장치는 의료용 장치의 정도관리가 보다 정확하고 객관적으로 이루어질 수 있도록, 의료용 장치의 정렬에 앞서 팬텀 큐브의 위치가 의료용 장치의 위치를 보다 정확하게 나타내도록 객관적 기준에 의해 자동으로 정렬할 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 실시 형태를 개념적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 개념도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 광감지센서가 배치되는 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 광감지센서가 배치되는 다른 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 기능 블록도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브의 프레임에 광이 조사되는 형태의 예를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브에 레이저가 조사되는 예를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 방법의 각 단계의 흐름을 도시한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 범주는 청구항에 의해 정의될 뿐이다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 실시예들을 설명함에 있어 실제로 필요한 경우 외에는 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로서 이해되어야 한다.

제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 실시 형태를 개념적으로 도시한다.

도 1을 참조하면, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)는 도시된 바와 같이 방사선 치료 장치(10)와의 연결에 기초하여, 카우치(11) 위에 배치될 수 있다. 경우에 따라, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)는 방사선 치료 장치(10)에 포함될 수도 있다.

팬텀 큐브 정렬 장치(100)에 대해 환자의 셋업(setup)을 위한 광이 조사될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았으나, 광은 팬텀 큐브 정렬 장치(100)의 주변에 배치된 광조사장치에 의해 조사되는 것일 수 있다. 광조사장치는 팬텀 큐브 정렬 장치(100)에 대해 적어도 2개의 방향(예: 제1 방향(21), 제2 방향(22), 제3 방향(23))에 위치되어, 광이 팬텀 큐브 정렬 장치(100)에 조사되도록 할 수 있다. 구체적으로, 광은 팬텀 큐브 정렬 장치(100)에서 팬텀 큐브가 장착되는 프레임의 중앙으로 조사될 수 있다.

광조사장치는, 예를 들어 레이저 장치일 수 있으며, 이에 대해서는 통상의 기술자에게 용이한바 자세한 설명은 생략하겠다.

팬텀 큐브 정렬 장치(100)는 조사된 광을 이용하여 팬텀 큐브의 위치가 광을 조사하는 장치(예: 레이저 장치)에 대응하도록 팬텀 큐브를 정렬할 수 있다. 이러한 경우, 레이저 장치의 현재 위치가 팬텀 큐브의 위치를 통해 나타날 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 개념도를 도시한다.

도 2를 참조하면, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)는 프레임(110), 제1 구조체(112), 모터(113), 제2 구조체(114)를 포함할 수 있다.

프레임(110)은 팬텀 큐브(200)의 장착이 가능한 구성으로 광감지센서(111)를 포함할 수 있다. 광감지센서(111)는 복수개(예: 30개)로 프레임(110)을 구성하는 복수의 면 중 기지정된 면에 두 개 이상(예: 10개)씩 배치될 수 있다.

팬텀 큐브(200)는 도시된 바와 같이 육면체 형태이며 팬텀 큐브(200)의 각 면을 구성하는 각 변에는 그 중심이 표시되어 있으며, 각 변의 중심과 마주보는 변의 중심을 연결하는 형태의 선이 각 면에 표시되어 있을 수 있다. 그러나, 이에 제한되는 것은 아니며 팬텀 큐브(200)에는 마주보는 변의 중심을 연결하는 형태의 선이 표시되어 있지 않을 수도 있음은 물론이다.

구체적으로 도시하지는 않았으나, 프레임(110)은 장착되는 팬텀 큐브(200)의 3차원 좌표 상의 중심과 프레임(110)의 3차원 좌표 상의 중심이 일치하도록 팬텀 큐브(200)를 프레임(110) 내의 공간에 고정시키는 위치고정부재를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 프레임(110)의 광감지센서(111)를 이용하여 프레임(110)의 위치 또는 자세를 조정함으로써, 팬텀 큐브(200)도 이에 대응하여 위치 또는 자세가 조정될 수 있다.

팬텀 큐브(200)의 중심에는 쇠구슬이 위치될 수 있다. 프레임(110)은 팬텀 큐브(200)가 그 내부에 위치하도록 내부에 빈공간을 가질 수 있다. 프레임(110)의 내부에 팬텀 큐브(200)가 위치한 경우, 팬텀 큐브(200)의 쇠구슬이 외부에 노출되도록 프레임(110)의 각 면은 개구부(117)를 가질 수 있다. 한편, 팬텀 큐브(200)는 통상의 기술자에게 용이한바 자세한 설명을 생략하겠다.

복수의 광감지센서(111)는 프레임(110)의 각 변을 따라 각 변으로부터 소정 거리 떨어진 위치에 평행하게 열 배치되어 있을 수 있다. 복수의 광감지센서(111)는 각 변마다 1개의 열을 이루어 열 배치되어 있을 수 있고, 경우에 따라서는 2개의 열로 열 배치되어 있을 수도 있다. 복수의 광감지센서(111)가 2개의 열로 배치된 경우의 예는 도 3과 도 4를 참조할 수 있다.

도 2에 도시된 바와 같이 복수의 광감지센서(111)는 프레임(110)을 구성하는 각 면의 각 변의 중심을 기준으로 좌우로 소정 개수만큼 배치되어 있을 수 있다. 경우에 따라, 복수의 광감지센서(111)는 프레임(110)의 각 면의 둘레를 따라서 사각형의 테두리 형태를 이루도록 배치될 수도 있다. 다만, 복수의 광감지센서(111)의 배치는 본 명세서 상에서 상술된 예에 제한되지는 않는다.

제1 구조체(112)는 이동 가능한 구성일 수 있으며, 프레임(110)과 연결될 수 있다. 예를 들어 제1 구조체(112)의 적어도 일부에 프레임(110)이 고정적으로 연결될 수 있고, 이에 따라, 제1 구조체(112)가 이동하면 프레임(110)도 그에 대응하여 이동할 수 있다.

모터(113)는 6자유도를 가질 수 있으며, 이에 따라 3축 이동(translation) 및 3축 회전(rotation)이 가능할 수 있다. 모터(113)는 도시된 바와 같이 제1 구조체(112)의 하단에 배치될 수 있는데, 이에 따라, 모터(113)는 제1 구조체(112)를 움직일 수 있다. 즉, 제1 구조체(112) 및 제1 구조체(112)와 연결된 프레임(110)은 모터(113)의 움직임에 대응하여 움직일 수 있다. 한편, 모터(113)는 공지의 다양한 모터를 이용하여 구현될 수 있으며, 이와 관련하여서는 통상의 기술자에게 용이한 바 자세한 설명을 생략하겠다.

제2 구조체(114)는 모터(113)의 하단에 위치되며 고정된 구성일 수 있다. 제2 구조체(114)는 소정 위치에 고정됨으로써, 제2 구조체(114) 상에 위치되는 다양한 구성(예: 프레임(110), 제1 구조체(112), 모터(113))를 지지할 수 있다.

경우에 따라, 제2 구조체(114)는 팬텀 큐브 정렬 장치(100)의 상태를 나타내거나, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)의 제어와 관련하여 입력을 받을 수 있는 디스플레이(115)를 포함할 수 있다. 여기서 디스플레이(115)는, 예를 들면 터치스크린 방식의 화상 출력 장치와 일체로 구성된 터치 감지 패널을 통해 구현될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

경우에 따라, 제2 구조체(114)는 팬텀 큐브 정렬 장치(100)의 동작의 시작을 나타내는 입력을 수신하기 위한 정렬 버튼(116)을 포함할 수도 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니고, 버튼(116)은 상술한 디스플레이(115)에 대한 입력으로 대치될 수 있음은 물론이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 광감지센서가 배치되는 예를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 프레임(110)의 일 면에 배치되는 복수의 광감지센서(111)의 예를 도시한다.

도 3을 참조하면, 광감지센서(111)는 각 변에 대해 적어도 2개의 평행한 열을 갖도록 열 배치되고, 각 변에 평행한 적어도 2개의 열 중 상이한 열에 속하는 광감지센서의 중심은 각 변에 수직한 방향에 있어서 서로 어긋나도록 배치될 수 있다. 즉, 도 3의 제1 중심(301)과 제2 중심(302)은 각 중심을 지나는 각 변에 수직하는 선이 서로 어긋나도록 배치될 수 있다.

도 3에서는 각 변에 배치된 광감지센서(111)는 모두 2열로 배치되었으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 적어도 하나의 변이 2열로 배치되고, 나머지 변은 1열 또는 3열 이상의 열로 배치될 수도 있다.

경우에 따라, 도 3과 같이 프레임의 일면(이하, 제1 면(300))의 4개의 변 각각에 대해 광감지센서(111)가 배치되면, 제1 면(300)에 대향하는 면에도 제1 면(300)과 같이 4개의 변 각각에 대해 광감지센서(111)가 배치될 수 있다. 여기서, 제1 면(300)은 도 1의 제1 방향(21)에서 조사되는 광을 받는 면일 수 있고, 제1 면(300)에 대향하는 면은 제3 방향(23)에서 조사되는 광을 받는 면일 수 있다.

후술하겠으나, 제1 방향(21) 또는 제3 방향(23)에서 조사되는 광은 십자 형태의 레이저일 수 있으며, 이에 따라, 각 변에 배치된 광감지센서 중 일부를 통해 광이 감지됨에 기초하여, 광의 중심이 제1 면(300) 또는 제1 면(300)에 대향하는 면의 중심과 일치하는지 여부가 판별될 수 있다.

복수의 광감지센서(111) 중 각 변 별로 배치되는 광감지센서의 수는 기지정되어 있을 수 있다. 후술하겠으나, 광감지센서(111)는 각 변으로부터 소정 거리만큼 떨어져서 열배치되어 프레임(110)을 향해 광을 조사하는 광조사장치로부터 조사되는 광을 감지할 수 있다. 후술하겠으나, 광감지센서(111)에 의해 광이 감지됨에 기초하여 프레임(110)의 위치가 광조사장치의 위치에 대응하도록 프레임(110)이 이동될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 광감지센서가 배치되는 다른 예를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 프레임(110)의 일 면에 복수의 광감지센서(111)가 배치되는 다른 예를 도시한다. 이하, 도 4에 대한 설명에서는 도 3과 중복되는 내용은 생략하겠다.

도 4를 참조하면, 복수의 광감지센서(111)는 마주보는 두 개의 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치될 수 있다. 도 4의 광감지센서(111)는 모두 2열로 배치되었으나, 이에 제한되는 것은 아니고, 예를 들어 하나의 변이 2열로 배치되고, 나머지 변은 1열 또는 3열 이상의 열로 배치될 수도 있다.

도 4에 도시된 면(400)은 제2 방향(22)에서 조사되는 광을 받는 면일 수 있다. 이 때, 제2 방향(22)에서 조사되는 광은 세로로 긴 일자 형태의 레이저일 수 있으며, 이에 따라, 각 변에 배치된 광감지센서를 통해 레이저가 감지됨에 기초하여, 레이저가 면(400)의 중심을 향하여 조사되는지 여부가 판별될 수 있다.

복수의 광감지센서(111) 중 각 변 별로 배치되는 광감지센서의 수는 기지정되어 있을 수 있다. 후술하겠으나, 광감지센서(111)는 소정 거리만큼 떨어져서 위치되어 프레임(110)을 향해 광을 조사하는 광조사장치(예: 제2 방향으로 조사되는 광을 조사하는 광조사장치)로부터 조사되는 광을 감지할 수 있다. 광감지센서(111)에 의해 광이 감지됨에 기초하여 프레임(110)의 위치가 광조사장치의 위치에 대응하도록 프레임(110)이 이동될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 장치의 기능 블록도를 도시한다. 이하 사용되는 '??부'등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어, 또는, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 5를 참조하면, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)는 프레임(110), 광 분석부(120), 위치조정부(130), 출력부(140)를 포함할 수 있다. 프레임(110)은 마이크로프로세서(microprocessor)를 포함하는 연산 장치에 의해 구현될 수 있으며, 이는 후술할 광 분석부(120), 위치조정부(130), 출력부(140)에 있어서도 같다.

프레임(110)은 팬텀 큐브(200)의 장착이 가능한 구성으로 복수의 광감지센서(111)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 프레임(110)은 육면체이되 내부 공간은 팬텀 큐브(200)가 포함될 수 있도록 비어있는 형태를 가질 수 있다. 이 때, 프레임(110)의 중심은 프레임(110)에 장작되는 팬텀 큐브(200)의 중심에 대응할 수 있다.

프레임(110)의 각 면에는 광감지센서(111)가 배치되어 있을 수 있으며, 이에 따라, 프레임(110)의 각 면에 대해 광이 조사되면, 광감지센서(111)가 조사되는 광을 감지할 수 있다. 광감지센서(111)는 프레임(110)을 구성하는 면 중 지면에 수직인 적어도 2개의 면, 예를 들어 제1 면과 제2 면에 배치될 수 있다. 광감지센서(111)는, 도 3과 도 4를 통해 설명한 바와 같이 광감지센서(111)가 배치되는 면의 적어도 2개의 변에 대해 평행한 열을 갖도록 배치될 수 있다.

경우에 따라, 광감지센서(111)는 제1 면 및 제2 면 이외의 다른 면에도 배치될 수 있다. 예를 들어, 광감지센서(111) 중 일부는 지면과 수직이며 제1 면과 대향하는 제3 면의 적어도 일부에 배치될 수 있다. 이러한 경우, 광감지센서가 제3 면에 배치되는 형태는 제1 면과 동일(또는 대응)할 수 있다.

광감지센서(111)가 배치된 프레임의 면에 대해 특정한 형태로 광이 조사될 수 있다. 여기서, 광이 조사되는 특정한 형태는 예를 들면 십자 형태 또는 일자 형태를 포함할 수 있으며 이와 관련한 보다 구체적인 예는 도 6을 참조할 수 있다.

광이 조사되는 면이 프레임의 제1 면과 제2 면이라 할 때, 광 분석부(120)는 복수의 광감지센서(111)에 의해 감지된 광을 기초로, 제1 면에 대한 광의 중심이 제1 면의 중심에 대응하는지 여부 및 제2 면에 대한 광의 중심이 제2 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다.

경우에 따라, 복수의 광감지센서(111) 중 일부가 지면과 수직이며 제1 면과 대향하는 제3 면의 적어도 일부에 배치되고, 광이 제3 면에 대해서 조사될 수 있다. 이러한 경우, 광 분석부(120)는 제3 면에 대한 광의 중심이 제3 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다.

광 분석부(120)는 복수의 광감지센서(111) 중 기지정된 기준 광감지센서와 광을 감지한 광감지센서가 일치하는지 여부에 기초하여, 광의 중심이 프레임의 제1 면 또는 제2 면의 중심에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 제1 면의 각 변에 배치된 광감지센서 중 중앙에 위치하는 광감지센서가 기준 광감지센서로 미리 지정되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 광 분석부(120)는 광을 감지한 광감지센서가 기준 광감지센서가 아닌 경우, 광의 중심이 제1 면 또는 제2 면의 중심에 대응하지 않는 것으로 판별할 수 있다. 만약, 광을 감지한 광감지센서가 기준 광감지센서인 경우, 광 분석부(120)는 광의 중심이 제1 면 또는 제2 면의 중심에 대응하는 것으로 판별할 수 있다.

광 분석부(120)는 복수의 광감지센서(111) 중 적어도 일부에 의해 감지된 광을 분석하여, 감지된 광의 기울기를 더 분석하고, 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다.

구체적으로, 광이 지면에 수직인 일자 형태로 조사되어, 광감지센서(111) 중 지면과 평행하며 서로 마주보는 변에 배치된 광감지센서의 위치를 이용하여 조사되는 광의 기울기를 판별할 수 있다. 예를 들어, 광을 감지한 광감지센서가 2개인 경우, 각 센서의 위치를 연결하는 직선을 가정하고, 이러한 직선이 지면에 대해 수직인지 여부를 판별하여 광의 기울기를 판별할 수 있다. 다만, 광의 기울기를 산출하는 예는 이에 한정되지 않고 광감지센서(111)를 이용한 다양한 방법이 이용될 수 있다.

광 분석부(120)는 광의 기울기를 판별하면, 판별된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다. 여기서, 기지정된 광의 기울기는 광이 프레임에 정상적으로 조사되는 경우 나타나야 하는 기울기로 미리 지정되어 있을 수 있다.

위치조정부(130)는 광의 중심이 광이 조사된 면(예: 프레임의 제1 면, 제2 면, 제3 면)의 중심에 대응하지 않는 경우, 프레임(110)의 위치를 조정할 수 있다. 구체적으로, 위치조정부(130)는 광의 중심이 광이 조사된 면의 중심에 대응하지 않으면, 기지정된 기준 광감지센서와 광을 실제로 감지한 광감지센서 사이의 거리를 산정하고, 이를 이용하여, 프레임(110)의 위치를 조정할 수 있다. 예를 들어, 기준 광감지센서의 위치를 '0'이라고 가정하였을 때, 광을 실제로 감지한 광감지센서의 위치가 '-5cm'(여기서, '-'는 기지정된 방향을 나타냄)에 해당하는 지점인 경우, 위치조정부(130)는 프레임(110)을 5cm만큼 '-'방향으로 이동시킬 수 있다.

경우에 따라, 위치조정부(130)는 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 감지된 광의 기울기와 기지정된 광의 기울기의 차이에 기초하여, 프레임(110)의 자세를 조정할 수 있다.

한편, 위치조정부(130)는 6자유도를 가지는 모터를 포함할 수 있는데, 위치조정부(130)는 이러한 모터를 이용하여 상술한 바와 같이 프레임(110)의 위치 조정 또는 자세 조정을 수행할 수 있다. 여기서, 6자유도를 가지는 모터는 여섯 개의 운동 방향, 즉 위치와 관련된 운동방향 3개 및 자세와 관련된 운동방향 3개에 대해 제어가 가능한 모터 의미하는 것으로, 이와 관련하여서는 통상의 기술자에게 용이한바 자세한 설명은 생략하겠다.

출력부(140)는 정보를 제공하기 위해 디스플레이(예: 도 2의 디스플레이(115))를 포함할 수 있으며, 디스플레이를 통해 프레임(110)의 정렬 상태를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 출력부(140)는 디스플레이에 프레임(110)의 현재 위치 또는 자세를 나타내는 정보를 출력할 수 있다. 경우에 따라, 출력부(140)는 청각적인 정보를 제공하기 위한 스피커를 포함할 수도 있고, 정렬 상태와 관련하여 기지정된 알림음, 예를 들어, 정렬 오차가 있는 경우, 즉 광의 중심과 광이 조사되는 면의 중심이 일치하지 않는 경우 제1 알림음, 정렬 오차가 없는 경우, 즉 광의 중심과 광이 조사되는 면의 중심이 일치하는 경우 제2 알림음을 출력할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브의 프레임에 레이저가 조사되는 형태의 예를 도시한다. 구체적으로, 도 6은 프레임(110)과 광감지센서가 배치된 프레임(110)의 면에 대해 광이 조사되는 형태를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 제1 면(610)은 지면에 수직인 프레임(110)의 일 면일 수 있고, 제1 면(610)을 구성하는 4개의 변 각각에 대해 광감지센서가 배치되어 있을 수 있다. 광감지센서는 각 변에 대해 열배치되어 있을 수 있으며, 도 6에서는 1열로 광감지센서가 배치된 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 2열 또는 그 이상의 열로 배치될 수도 있다.

제1 면(610)에 조사되는 광의 형태는 도시된 바와 같이 십자 형태일 수 있다. 즉, 십자 형태의 광이 제1 면(610)에 조사됨으로써 4개의 변 각각의 광감지센서를 통해 광이 감지될 수 있다. 이 때, 광의 종류는 레이저(laser)일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

제1 면(610)의 4개의 변 각각에는 하나 이상의 광감지센서가 배치될 수 있고, 각 변에 배치된 광감지센서들 각각을 제1 그룹, 제2 그룹, 제3 그룹, 제4 그룹이라고 지칭할 때, 각 그룹별로 하나 이상의 광감지센서가 광을 감지할 수 있다. 이러한 경우, 광을 감지한 광감지센서 중 서로 대향하는 광감지센서의 위치를 연결하면 광이 조사된 형태가 추정될 수 있다.

제2 면(620)은 지면과 제1 면(610)에 수직인 프레임(110)의 다른 면일 수 있고, 제2 면(620)을 구성하는 4개의 변 중 지면과 평행인 2개의 변에 대해 광감지센서가 배치되어 있을 수 있다. 광감지센서는 각 변에 대해 열배치 되어 있을 수 있으며, 도 6에서는 1열로 광감지센서가 배치된 것을 도시하였으나, 이에 제한되지 않고, 2열 또는 그 이상의 열로 배치될 수도 있다.

제3 면(630)은 제1 면(610)에 대향하며, 지면에 수직인 면으로, 제2 면(620)과도 수직을 이룰 수 있다. 제3 면(630)은 제1 면(610)과 대응하는 형태로 복수의 광감지센서가 배치될 수 있다.

각 면에 배치된 광감지센서 중 일부는 기준 광감지센서로 미리 지정되어 있을 수 있다. 예를 들어, 제1 면(610)에 도시된 바와 같이, 각 변에 배치된 광감지센서 중 중앙에 위치되는 광감지센서가 기준 광감지센서로 지정되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 기준 광감지센서 이외의 다른 광감지센서를 통해 조사되는 광이 감지되면, 프레임(110)의 위치가 광조사장치의 위치를 반영하지 못하는 것이기 때문에 프레임(110)의 위치가 조정될 수 있다. 프레임(110)의 위치 조정은 도 5를 통해 상술한 바와 같이 광 분석부(120)와 위치조정부(130)에 의해 이루어질 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브에 광이 조사되는 예를 도시한다. 구체적으로, 도 7은 조사되는 광의 중심과 각 면의 중심이 대응하는 경우와 대응하지 않는 경우의 예를 나타낸다.

참조번호 1a는 팬텀 큐브에 직접적으로 광을 조사하였을 때, 팬텀 큐브의 각 면에 조사되는 광의 중심과 각 면의 중심이 대응하는 경우의 예를 나타낸다. 참조번호 1a에서 팬텀 큐브의 각 면의 중심은 검정색 십자 형태의 선의 중심을 의미할 수 있고, 팬텀 큐브의 제1 면(710)과 제2 면(720) 각각에 조사되는 광은 각 면의 중심과 일치함을 확인할 수 있다.

도 7의 팬텀 큐브는 팬텀 큐브 정렬 장치(100)의 프레임(110) 내에 장착될 수 있는 구성으로서, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)는 참조번호 1a와 같이 팬텀 큐브의 광이 조사되는 면의 중심이 광의 중심과 일치하도록 팬텀 큐브를 정렬할 수 있다.

참조번호 1b는 각 면에 조사되는 광의 중심과 각 면의 중심이 대응하지 않는 경우의 예를 나타낸다. 팬텀 큐브가 프레임(110)에 장착된 상태에도 이와 같이 나타나는 경우, 프레임(110)의 기준 광감지센서 이외의 광감지센서가 조사되는 광을 감지할 수 있다. 프레임(110)에 배치된 복수의 광감지센서(111)는 각각 별로 위치가 지정되어 있을 수 있으며, 이에 기초하여, 광을 감지한 광감지센서와 기준 광감지센서(예: 각 변의 광감지센서들 중 중앙에 위치하는 광감지센서)의 위치 차이가 산출될 수 있다. 위치 차이가 산출되면, 위치 차이만큼 프레임(110)을 이동시킴으로써, 결과적으로 팬텀 큐브(200)가 이동될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 방법의 각 단계의 흐름을 도시한다. 도 8에 도시된 방법의 각 단계는 경우에 따라 도면에 도시된 바와 그 순서를 달리하여 수행될 수 있음은 물론이다.

도 8을 참조하면, 프레임(110)에 배치되는 복수의 광감지센서(111) 중 적어도 일부는 광을 감지할 수 있다(S110). 복수의 광감지센서(111)는 프레임(110)을 구성하는 면 중 기지정된 면에 배치될 수 있다. 보다 구체적으로, 복수의 광감지센서(111)는 기지정된 면을 구성하는 각 변 중 적어도 일부에 변을 따라 평행하게 배치될 수 있다. 이에 따라, 광감지센서가 배치된 면에 광이 조사되면, 광이 조사된 위치에 배치된 광감지센서가 광을 감지할 수 있다.

광 분석부(120)는 광감지센서에 의해 감지된 광을 기초로, 광이 조사되는 면의 중심과 조사되는 광의 중심이 대응하는지 여부를 판별할 수 있다(S120). 프레임(110)에 배치된 광감지센서 각각은 배치된 위치에 대한 정보를 포함할 수 있고, 이에 기초하여 조사되는 광의 중심과, 광이 조사된 면의 중심이 대응하는지(또는 일치하는지) 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 광의 중심이 면의 중심과 대응하는 경우 광이 감지될 광감지센서는, 기준 광감지센서로 미리 지정되어 있을 수 있는 데, 이에 따라, 만약 기준 광감지센서 이외의 다른 광감지센서에서 광이 감지되면 면의 중심과 광의 중심이 대응하지 않는 것으로 판별할 수 있다.

경우에 따라, 광감지센서가 배치되어 광이 조사되는 면은 복수개일 수 있으며, 이러한 경우, 광 분석부(120)는 각 면에 대해 면의 중심과 광의 중심이 대응하는지 여부를 판별할 수 있다.

경우에 따라, 광 분석부(120)는 조사되는 광의 기울기가 기지정된 값에 대응하는지 여부를 판별할 수 있다. 예를 들어, 광 분석부(120)는 실제 광을 감지한 광감지센서 중 마주보는 변에 위치하는 광감지센서를 연결하는 가상의 선을 생성하고, 생성된 가상의 선의 기울기를 산출하여 산출된 기울기가 기지정된 값, 즉, 정상 기울기에 해당하는 지 여부가 판별할 수 있다.

위치조정부(130)는 광이 조사되는 면의 중심과 광의 중심이 대응하지 않는 경우, 프레임(110)의 위치를 조정할 수 있다(S130). 여기서, 광이 조사되는 면은 프레임(110)의 면일 수 있다. 위치조정부(130)는 광이 조사되는 면의 중심과 광의 중심이 대응하지 않는 경우, 광이 조사되는 면의 중심과 광의 중심이 대응하도록 프레임(110)의 위치를 이동시킬 수 있다.

한편, 프레임(110)은 장착되는 팬텀 큐브(200)의 중심과 프레임(110)의 중심이 일치하도록 팬텀 큐브(200)를 프레임(110) 내의 공간에 고정시키는 위치고정부재를 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 위치조정부(130)가 프레임(110)의 위치 또는 자세를 조정함하면, 팬텀 큐브(200)도 이에 대응하여 그 위치 또는 자세가 조정될 수 있다.

광감지센서가 복수의 면에 배치되어 있는 경우, 어느 하나의 면이라도 면의 중심과 광의 중심이 대응하지 않으면 위치조정부(130)는 프레임(110)의 위치를 조정할 수 있다. 즉, 위치조정부(130)는 광감지센서가 배치된 각 면에 대해 조사되는 광의 중심과 면의 중심이 일치하도록 프레임(110)의 위치를 이동시킬 수 있다.

프레임(110)이 이동 거리는, 면의 중심과 광의 중심이 일치할 때 광을 감지하는 것으로 기지정된 기준 광감지센서와, 실제 광을 감지한 광감지센서의 거리 차에 해당할 수 있다. 프레임(110)의

경우에 따라, 위치조정부(130)는 광 분석부(120)에 의해 광의 기울기가 기지정된 값에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 프레임(110)의 자세를 변경할 수도 있다. 구체적으로, 위치조정부(130)는 광 분석부(120)에 의해 산출된 광의 기울기가 기지정된 값에 대응하도록 프레임의 자세(또는 기울기)를 조정할 수 있다.

도시하지는 않았으나, 출력부(140)는 광 분석부(120)에 의해 판별되는 조사되는 광의 위치, 조사되는 광의 기울기, 위치조정부(130)에 의해 조정되는 프레임(110)의 실시간 위치 등을 출력할 수 있다. 이러한 경우, 팬텀 큐브 정렬 장치(100)의 사용자는 팬텀 큐브가 정렬되는 상황을 보다 용이하게 확인할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 방법 및 장치는 광감지센서를 이용하여 조사되는 광을 감지하고, 이에 기초하여 팬텀 큐브의 위치 또는 자세를 조정함으로써, 팬텀 큐브 정렬의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 팬텀 큐브 정렬 방법 및 장치는 조사되는 광의 위치를 판별하여 팬텀 큐브를 자동으로 정렬함으로써, 팬텀 큐브 정렬이 보다 신속하고 용이하게 이루어지도록 할 수 있다.

본 명세서에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 방사선 치료 장치 11: 카우치
21: 제1 방향 22: 제2 방향
23: 제3 방향 100: 팬텀 큐브 정렬 장치
110: 프레임 111: 광감지센서
112: 제1 구조체 113: 모터
114: 제2 구조체 115: 디스플레이
120: 광 분석부 130: 위치조정부
140: 출력부 200: 팬텀 큐브

Claims (18)

1. 방사선 치료 장비에 사용되는 팬텀 큐브 정렬 장치에 있어서,
   광을 감지하는 복수의 광감지센서 및 팬텀 큐브가 장착되는 내부 공간을 포함하는 프레임과-상기 복수의 광감지센서는 지면에 수직인 상기 프레임의 제1 면과 제2 면 각각의 적어도 일부에 배치됨-,
   상기 복수의 광감지센서에 의해 감지된 광을 기초로, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심에 대응하는지 여부 및 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 광 분석부와,
   상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심의 위치에 대응하지 않거나 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 위치조정부를 포함하는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 광감지센서 중 일부는, 상기 지면과 수직이고 상기 제1 면과 대향하는 제3 면의 적어도 일부에 배치되고,
   상기 광 분석부는,
   상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 더 판별하고,
   상기 위치조정부는,
   상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 광감지센서는,
   상기 제1 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치되며, 상기 제2 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치되는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 광감지센서는,
   상기 제1 면의 각 변에 대해 적어도 2개의 평행한 열을 갖도록 열 배치되고, 상기 각 변에 평행한 적어도 2개의 열 중 상이한 열에 속하는 광감지센서의 중심은 상기 각 변에 수직한 방향에 있어서 서로 어긋나도록 배치되는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 프레임의 중심은,
   상기 프레임에 장착되는 상기 팬텀 큐브의 중심에 대응하고,
   상기 광은,
   상기 광이 조사되는 면에 대해 십자 레이저의 형태로 조사되는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 위치조정부는,
   6자유도를 가지는 모터를 포함하고,
   상기 모터를 이용하여, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 광의 중심이 대응하도록 상기 프레임의 위치를 조정하는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 광 분석부는,
   상기 복수의 광감지센서 중 기지정된 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서가 일치하는지 여부에 기초하여, 상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하는지 여부를 판별하는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
8. 제7항에 있어서,
   상기 광 분석부는,
   상기 복수의 광감지센서 중 적어도 일부에 의해 감지된 광을 분석하여, 상기 감지된 광의 기울기를 더 분석하고, 상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하는지 여부를 판별하는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 위치조정부는,
   상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서 사이의 거리에 기초하여, 상기 프레임의 위치를 조정하고,
   상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 감지된 광의 기울기와 상기 기지정된 광의 기울기의 차이에 기초하여, 상기 프레임의 자세를 조정하는
   팬텀 큐브 정렬 장치.
   
10. 방사선 치료 장비에 사용되는 팬텀 큐브 정렬 방법에 있어서,
    프레임에 배치되는 복수의 광감지센서 중 적어도 일부를 이용하여 광을 감지하는 단계와-상기 복수의 광감지센서는 지면에 수직인 상기 프레임의 제1 면과 제2 면 각각의 적어도 일부에 배치되고, 상기 프레임은 팬텀 큐브가 장착되는 내부 공간을 포함함-,
    상기 복수의 광감지센서에 의해 감지된 광을 기초로, 상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심에 대응하는지 여부 및 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 단계와,
    상기 제1 면에 대한 광의 중심이 상기 제1 면의 중심의 위치에 대응하지 않거나 상기 제2 면에 대한 광의 중심이 상기 제2 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계를 포함하는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 광감지센서 중 일부는, 상기 지면과 수직이고 상기 제1 면과 대향하는 제3 면의 적어도 일부에 배치되고,
    상기 판별하는 단계는,
    상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하는지 여부를 판별하는 단계를 더 포함하고,
    상기 위치를 조정하는 단계는,
    상기 복수의 광감지센서는,
    상기 제3 면에 대한 광의 중심이 상기 제3 면의 중심의 위치에 대응하지 않는 경우, 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계를 더 포함하는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
12. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 광감지센서는,
    상기 제1 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치되며, 상기 제2 면의 각 변에 대해 평행한 열을 갖도록 열 배치되는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 광감지센서는,
    상기 제1 면의 각 변에 대해 적어도 2개의 평행한 열을 갖도록 열 배치되고, 상기 각 변에 평행한 적어도 2개의 열 중 상이한 열에 속하는 광감지센서의 중심은 상기 각 변에 수직한 방향에 있어서 서로 어긋나도록 배치되는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
14. 제10항에 있어서,
    상기 프레임의 중심은,
    상기 프레임에 장착되는 상기 팬텀 큐브의 중심에 대응하고,
    상기 광은,
    상기 광이 조사되는 면에 대해 십자 레이저의 형태로 조사되는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
15. 제14항에 있어서,
    상기 위치를 조정하는 단계는,
    6자유도를 가지는 모터를 이용하여, 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 광의 중심이 대응하도록 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계를 포함하는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
16. 제15항에 있어서,
    상기 판별하는 단계는,
    상기 복수의 광감지센서 중 기지정된 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서가 일치하는지 여부에 기초하여, 상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하는지 여부를 판별하는 단계를 포함하는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
17. 제16항에 있어서,
    상기 판별하는 단계는,
    상기 복수의 광감지센서 중 적어도 일부에 의해 감지된 광을 분석하여, 상기 감지된 광의 기울기를 더 분석하고, 상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하는지 여부를 판별하는 단계를 포함하는
    팬텀 큐브 정렬 방법.
    
18. 제17항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는,
    상기 광의 중심이 상기 제1 면 또는 상기 제2 면의 중심에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 기준 광감지센서와 상기 광을 감지한 광감지센서 사이의 거리에 기초하여, 상기 프레임의 위치를 조정하는 단계와,
    상기 감지된 광의 기울기가 기지정된 광의 기울기에 대응하지 않는 것으로 판별된 경우, 상기 감지된 광의 기울기와 상기 기지정된 광의 기울기의 차이에 기초하여, 상기 프레임의 자세를 조정하는 단계를 포함하는
    팬텀 큐브 정렬 방법.

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