KR20220169561A - Hand-held Scanner with Improved Internal Structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 핸드헬드 스캐너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사람의 구강, 코, 귀 등의 인체에 삽입되어 3차원 형상 데이터를 스캔하거나 석고, 임프레션 모들 등과 같은 진단 모델의 3차원 형상 데이터를 획득하기 위한 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너에 관한 것이다.The present invention relates to a handheld scanner, and more particularly, to scan three-dimensional shape data by being inserted into the human body, such as the oral cavity, nose, or ear, or to obtain three-dimensional shape data of a diagnostic model such as a plaster or an impression model. It relates to a handheld scanner with an improved internal structure for
핸드헬드 스캐너는 사람의 구강, 코, 귀 등의 부위에 삽입되어 대상체의 3차원 형상을 획득하거나 석고, 임프레션 모들 등과 같은 진단 모델의 3차원 형상을 획득하기 위해 손으로 잡고 조작하는 광학 장치이다.A handheld scanner is an optical device that is inserted into a person's oral cavity, nose, ear, etc. to obtain a 3D shape of an object or to obtain a 3D shape of a diagnostic model such as a gypsum or an impression model.
핸드헬드(handheld) 방식의 스캐너의 경우 사용자가 손으로 스캐너를 잡고 위치와 방향을 조정하면서 사용한다. In the case of a handheld type scanner, the user holds the scanner by hand and adjusts the position and direction.
사용자의 편의성을 위해서 무선으로 작동하는 핸드헬드 스캐너에 대한 선호가 증가하고 있고, 그와 같은 형태의 핸드헬드 스캐너가 다수 개발되고 있다. Preference for handheld scanners that operate wirelessly for user convenience is increasing, and many handheld scanners of the same type are being developed.
무선으로 작동하는 핸드헬드 스캐너의 경우 배터리의 사용이 필수적이다. 또한, 배터리의 교체나 충전을 최소화하면서 사용하기 위해서는 전력량이 큰 배터리를 사용하여야 한다. 전력량을 증가시키기 위해서는 배터리의 부피가 커질 수밖에 없다. 반면에 핸드헬드 스캐너의 전체적인 크기는 되도록 작은 것이 바람직하다. 핸드헬드 스캐너의 크기가 작을수록 사용자의 조작과 사용이 편해진다. 또한, 귀, 코, 구강과 같은 좁은 공간 내에 헨드핼드 스캐너를 삽입하여 사용하기 위해서는 핸드헬드 스캐너의 크기가 작을수록 3차원 형상의 스캔이 용이해진다. 특히, 어린이와 같이 체구가 작은 사람을 대상으로 하거나 턱이 아파 입을 크게 벌리지 못하는 사람의 구강을 스캔하는 용도로 사용하기 위해서는 핸드헬스 스캐너의 크기가 작을수록 편리하다.For handheld scanners that operate wirelessly, the use of batteries is essential. In addition, in order to use the battery while minimizing the replacement or charging of the battery, a battery having a large amount of power must be used. In order to increase the amount of power, the volume of the battery has to be increased. On the other hand, it is desirable that the overall size of the handheld scanner be as small as possible. The smaller the handheld scanner is, the easier it is to operate and use. In addition, in order to insert and use the handheld scanner in a narrow space such as the ear, nose, or mouth, the smaller the size of the handheld scanner, the easier it is to scan a three-dimensional shape. In particular, the smaller the size of the hand health scanner, the more convenient it is to use for the purpose of scanning the oral cavity of a person with a small body such as a child or a person who cannot open his or her mouth wide due to jaw pain.
또한, 핸드헬드 스캐너의 성능이 발전하면서 핸드헬드 스캐너의 내부에 설치되는 부품의 종류가 많아지거나 고성능의 이미지 처리부가 사용되고 있다. 이와 같이 고성능의 이미지 처리부를 사용하는 경우 발열이 더 많아진다. 이로 인해 핸드헬드 스캐너의 온도가 높아지면 사용자가 손으로 잡기에 불편하고 스캔의 대상이 되는 사람(환자)의 불편감이 높아질 수 있다. 또한, 핸드헬드 스캐너의 이미지 처리부에서 발생하는 열로 인해 내부 구성이 열팽창하게 되면 3차원 형상 데이터를 획득하는 작업의 정확도가 저하될 수 있는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 핸드헬드 스캐너의 내부 온도가 너무 높아지지 않고 적절한 온도 범위를 유지하는 것이 바람직하다. 이를 위해서 핸드헬드 스캐너의 내부 구성의 온도를 효과적으로 냉각할 수 있는 구조의 핸드헬드 스캐너가 필요하게 되었다.In addition, as the performance of handheld scanners develops, the number of types of parts installed inside the handheld scanners increases or a high-performance image processing unit is used. In this way, when the high-performance image processing unit is used, more heat is generated. As a result, when the temperature of the handheld scanner rises, it is inconvenient for the user to hold it with his hand, and the discomfort of the person (patient) to be scanned may increase. In addition, when the internal structure thermally expands due to heat generated in the image processing unit of the handheld scanner, there is a problem in that the accuracy of the task of obtaining 3D shape data may be deteriorated. In order to solve this problem, it is desirable to keep the internal temperature of the handheld scanner within an appropriate temperature range without becoming too high. To this end, a handheld scanner having a structure capable of effectively cooling the internal temperature of the handheld scanner is required.
또한, 핸드헬드 스캐너의 크기를 소형화하기 위해 내부에 설치되는 부품을 효과적으로 지지하면서도 전체적인 핸드헬드 스캐너의 부피 증가를 최소화할 수 있는 구조의 핸드헬드 스캐너가 필요하게 되었다.In addition, in order to reduce the size of the handheld scanner, there is a need for a handheld scanner having a structure capable of minimizing the increase in the overall volume of the handheld scanner while effectively supporting parts installed therein.
본 발명은 상술한 바와 같은 필요성을 만족시키기 위하여 안출된 것으로서, 내부 구성을 견고하게 지지하면서도 컴팩트한 구조를 가지는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a handheld scanner having an improved internal structure having a compact structure while firmly supporting the internal configuration.
상술한 바와 같은 목적을 해결하기 위한 본 발명의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는, 구강의 3차원 형상을 스캔하기 위한 이미지를 촬영하는 이미지 처리부; 상기 이미지 처리부를 냉각하기 위한 냉각 팬; 상기 이미지 처리부와 냉각 팬이 장착되어 고정되는 지지 프레임; 및 상기 이미지 처리부와 냉각 팬과 지지 프레임을 덮어서 보호할 수 있도록 상기 이미지 처리부와 냉각 팬과 지지 프레임을 내부에 수용하도록 형성되는 케이스 본체;를 포함하는 점에 특징이 있다.A handheld scanner with an improved internal structure of the present invention for solving the above object includes an image processing unit for taking an image for scanning a three-dimensional shape of an oral cavity; a cooling fan for cooling the image processing unit; a support frame on which the image processing unit and the cooling fan are mounted and fixed; and a case body configured to accommodate the image processing unit, the cooling fan, and the support frame therein so as to cover and protect the image processing unit, the cooling fan, and the support frame.
본 발명의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는, 내부 부품을 견고하게 지지하면서도 전체적인 크기를 소형화하여 컴팩트한 구조의 핸드헬드 스캐너를 구성할 수 있다.The handheld scanner having an improved internal structure according to the present invention can form a handheld scanner with a compact structure by miniaturizing the overall size while firmly supporting the internal parts.
또한, 본 발명의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는 무선으로 작동하는 핸드헬드 스캐너를 소형화하면서도 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, the handheld scanner having an improved internal structure of the present invention can improve durability while downsizing the handheld scanner that operates wirelessly.
도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 단면도이다.1 is a perspective view of a handheld scanner having an improved internal structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of a handheld scanner in which the internal structure shown in FIG. 1 is improved.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a handheld scanner in which the internal structure shown in FIG. 1 is improved.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너에 대해 설명한다.Hereinafter, a handheld scanner having an improved internal structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 분리 사시도이다.1 is a perspective view of a handheld scanner with an improved internal structure according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of the handheld scanner with an improved internal structure shown in FIG. 1 .
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 실시예의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는 이미지 처리부(100)와 냉각 팬(510)과 지지 프레임(600)과 케이스 본체(300)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIGS. 1 and 2 , the handheld scanner having an improved internal structure of the present embodiment includes an
본 실시예에 있어서 이미지 처리부(100)는 프로젝터와 카메라와 이미지 센서 등의 구성을 포함하는 구성이다. 이미지 처리부(100)의 프로젝터에서 발생시킨 조사 광은 구강과 같은 스캔 대상체에 반사되어 이미지 센서에 수신된다. 이미지 처리부(100)는 이와 같이 대상체의 3차원 형상을 구성하기 위한 2차원 이미지를 획득하여 외부로 송신하거나 이미지 처리부(100) 자체에서 2차원 이미지들을 조합하는 연산을 수행하여 3차원 형상을 생성할 수도 있다. In this embodiment, the
냉각 팬(510)은 본 발명의 핸드헬드 스캐너의 내부 구성 및 케이스 본체(300)를 냉각하기 위한 구성이다. 냉각 팬(510)은 본 발명의 핸드헬드 스캐너를 사용하는 경우에는 계속하여 작동하도록 제어할 수도 있고, 핸드헬드 스캐너의 내부에 설치된 온도 센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 값보다 높아지면 작동하도록 제어할 수도 있다. 이 경우, 냉각 팬(510)의 작동에 의해 온도 센서에서 측정된 온도가 미리 정해진 온도보다 낮아지면, 냉각 팬(510)의 작동을 중지하게 된다.The
냉각 팬(510)은 본 실시예에 따른 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 후방 쪽으로부터 공기를 흡입하여 전방으로 보내도록 작동한다. 냉각 팬(510)의 임펠러 팬 날개에는 은나노 코팅이 될 수 있다.The
에어 필터(530)는 이미지 처리부(100)와 냉각 팬(510)의 사이에 배치된다. 냉각 팬(510)에 의해 외부로부터 유입된 공기는 에어 필터(530)를 경유하면서 이물질이 필터링된다. 에어 필터(530)를 경유한 공기는 이미지 처리부(100)로 전달된다. 에어 필터(530)는 다양한 재질의 필터가 사용될 수 있다. 본 실시예의 경우 은나노 필터 형태의 에어 필터(530)를 사용한다.The
특히, 본 실시예에 사용되는 은나노 필터의 경우 10㎚ 내지 50㎚ 크기인 은 입자를 사용하여 구성되는 것이 좋다. 은 입자의 크기가 10㎚ 보다 작은 경우 에어 필터(530)의 항균 성능이 부족할 수 있고, 은 입자의 크기가 50㎚보다 크면 에어 필터(530)의 제조 원가가 높아질 수 있다.In particular, in the case of the silver nano-filter used in this embodiment, it is preferable to use silver particles having a size of 10 nm to 50 nm. When the size of the silver particles is smaller than 10 nm, the antibacterial performance of the
전원부(200)는 이미지 처리부(100)와 냉각 팬(510)의 작동 전력을 공급하는 구성이다. 본 실시예에서는 충전하여 사용할 수 있는 리튬 이온 배터리 형태의 착탈식 전원부(200)를 사용한다. 경우에 따라서는 전원 공급 케이블로 유선 연결되는 구조의 전원부를 사용하는 것도 가능하다. The
연결 부재(700)는 전원부(200)를 착탈 가능하게 고정하기 위한 구성이다. 연결 부재(700)는 전원 연결부(720)와 공급 유로(710)와 배출 유로(730)를 구비한다. The connecting
연결 부재(700)의 전원 연결부(720)에는 앞서 설명한 배터리 형태의 전원부(200)가 착탈 가능하게 결합된다. 연결 부재(700)의 공급 유로(710)는 외부 공기를 냉각 팬(510)으로 공급하기 위한 구성이다. 연결 부재(700)에 형성된 공급 유로(710)를 통해서 외부 공기가 케이스 본체(300) 내부로 유입되어 냉각 팬(510)으로 공급된다. 본 실시예의 경우 헨드헬드 스캐너의 크기를 소형화하면서도 외부 공기를 원활하게 내부로 전달할 수 있도록 복수의 공급 유로(710)가 전원 연결부(720)의 외주를 따라 이격되어 배치된다. 또한, 연결 부재(700)의 복수의 공급 유로(710)는 각각 냉각 팬(510)의 직후방 연장선의 영역에 내에 배치되는 것이 좋다. 이와 같이 구성함으로써 냉각 팬(510)에 의해 발생하는 압력의 손실을 최소화하면서 공급 유로(710)를 통해 외부 공기를 공급할 수 있고, 동시에 핸드헬드 스캐너의 뒷부분의 크기를 소형화할 수 있다.The
상술한 바와 같은 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 에어 필터(530)와 이미지 처리부(100)는 각각 지지 프레임(600)에 장착되어 지지된 상태로 케이스 본체(300)의 내부에 설치된다.As described above, the connecting
지지 프레임(600)은 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)를 고정하고 지지할 수 있는 형태의 프레임 구조로 형성된다. 본 실시예의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는 구강 내에 사용할 수 있도록 소형화되는 것이 바람직하므로, 지지 프레임(600)은 비교적 부피를 적게 차지하면서 단단한 재질로 형성되는 것이 좋다. 또한, 지지 프레임(600)은 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)의 외주를 지지할 수 있는 외골격 형태로 형성되는 것이 좋다. As shown in FIGS. 2 and 3 , the
본 실시예의 경우 도 2 및 도 3에 도시한 것과 같이 지지 프레임(600)은 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)의 일면에만 접촉하여 지지할 수 있는 형태로 형성된다. In the case of this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
지지 프레임(600)은 연결 거치부(601)와 팬 거치부(602)와 광학 거치부(603)를 구비한다. 연결 거치부(601)와 팬 거치부(602)와 광학 거치부(603)는 각각 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)의 외곽 형상에 대응하는 형상으로 형성된다. 그에 따라, 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)는 각각 연결 거치부(601)와 팬 거치부(602)와 광학 거치부(603)에 안착되어 지지 프레임(600)과 조립된다. 이때 에어 필터(530)는 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)의 사이에 배치된다.The
이와 같이 지지 프레임(600)에 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 에어 필터(530)와 이미지 처리부(100)가 장착되어 형성된 조립체는 케이스 본체(300)의 내부에 설치된다.An assembly formed by mounting the connecting
본 실시예의 경우 도 2에 도시한 것과 같이 케이스 본체(300)는 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 에어 필터(530)와 이미지 처리부(100) 등의 구성의 상하부를 각각 덮는 구조의 제1케이스(310) 및 제2케이스(320)로 구성된다.In the case of this embodiment, as shown in FIG. 2, the
지지 프레임(600)에 이미지 처리부(100), 에어 필터(530), 냉각 팬(510) 및 연결 부재(700)를 장착한 후, 이를 제1케이스(310)와 제2케이스(320)의 사이에 배치한다. 이와 같은 상태에서 제1케이스(310)와 제2케이스(320)를 서로 결합하여 케이스 본체(300)의 조립을 완성한다. 지지 프레임(600)이 이미지 처리부(100), 에어 필터(530), 냉각 팬(510) 및 연결 부재(700)의 하면을 지지한 상태에서 제1케이스(310)가 지지 프레임(600)의 하측에 배치된다. 이와 같은 상태에서 제2케이스(320)를 제1케이스(310)에 결합함으로써 조립을 완성한다. 이때, 지지 프레임(600)은 연결 부재(700), 냉각 팬(510), 에어 필터(530), 이미지 처리부(100) 등의 내부 구성과 제1케이스(310)의 사이에만 배치되고, 상술한 내부 구성과 제2케이스(320) 사이에는 지지 프레임(600)이 존재하지 않게 함으로써, 전체적인 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 크기를 줄이고 컴팩트하게 구성할 수 있다. After mounting the
이때, 제1케이스(310)와 제2케이스(320)의 적어도 일부분에는 은나노 입자와 같은 항균 물질이 코팅되는 것이 좋다. 은나노 입자는 제1케이스(310)와 제2케이스(320)의 외면에 코팅될 수도 있고, 제1케이스(310)와 제2케이스(320)의 내면에 코팅될 수도 있다. At this time, it is preferable that at least a portion of the
이와 같은 상태에서 환자의 구강 내에 직접적으로 삽입되는 팁 케이스(400)를 케이스 본체(300)에 장착하여 사용한다. 이와 같은 팁 케이스(400)는 환자의 구강에 직접 삽입되어 타액이나 분비물이 묻게 되므로, 위생을 위해서 매번 교체하여 사용하게 된다. 이미지 처리부(100)의 프로젝터에서 발생한 빛은 팁 케이스(400)의 투명한 부분을 통해서 외부로 조사된다. 구강과 같은 대상체에서 반사된 빛은 다시 팁 케이스(400)의 투명한 부분을 투과하여 이미지 처리부(100)의 이미지 센서로 전달된다.In this state, the
한편, 착탈 가능한 구조의 전원부(200)는 연결 부재(700)의 전원 연결부(720)에 삽입되어 장착됨으로써, 전원부(200)의 일부가 케이스 본체(300)의 후방에 삽입되는 구조가 된다. Meanwhile, the
연결 부재(700)의 공급 유로(710)는 외부 공기를 케이스 본체(300) 내부의 냉각 팬(510)으로 공급할 수 있도록 형성된다. The
도 3을 참조하면, 케이스 본체(300)의 내면과 이미지 처리부(100)의 사이에는 냉각 유로(301)가 형성된다. 냉각 팬(510)에 의해 발생하는 공기의 흐름은 후방에서 전방으로 이어져 이미지 처리부(100)의 외주를 흐르면서 이미지 처리부(100)를 냉각시킨다. 냉각 유로(301)를 경유한 공기의 일부는 팁 케이스(400)로 흐르도록 케이스 본체(300)의 내부에는 팁 유로(303)가 형성된다. 팁 유로(303)로 흐르는 공기는 팁 케이스(400)로 흘러서 팁 케이스(400)의 주요 부분에 대한 김서림을 방지한다. Referring to FIG. 3 , a
냉각 유로(301)에는 방열부(810)가 배치된다. 방열부(810)는 이미지 처리부(100)와 접촉하도록 배치된다. 본 실시예의 경우 방열부(810)는 전도성이 우수한 알루미늄 합금이나 구리 합금 재질로 형성되어 이미지 처리부(100)에 결합된다. 본 실시예의 경우 방열부(810)는 냉각 핀의 조합으로 구성된다. 냉각 팬(510)에 의해 냉각 유로(301)를 흐르는 공기는 방열부(810)를 경유하면서 이미지 처리부(100)에서 발생하는 열을 흡수하여 공기에 전달하고, 냉각 유로를 흐르는 공기(301)는 배출 유로(730)로 배출되면서 방열부(810)로부터 흡수한 열을 외부로 배출한다. A
냉각 유로(301)를 경유한 공기 중 다른 일부는 방향 전환되어 케이스 본체(300)의 후방으로 흐르도록 케이스 본체(300)의 내부에는 회귀 유로(305)가 형성된다. 이미지 처리부(100)의 주위를 경유한 공기 중 일부는 회귀 유로(305)를 통해 케이스 본체(300)의 후방으로 이어져서 연결 부재(700)의 배출 유로(730)를 통해 외부로 배출된다. A
이와 같은 구조에 의해 냉각 팬(510)에 의해 발생한 공기의 흐름 중 일부만 팁 케이스(400)의 김서림 방지 용도로 사용되고 나머지 공기는 회귀하여 배출하면서 냉각 기능을 보완하는 용도로 사용된다. 또한, 냉각 팬(510)에 의해 발생하는 공기의 유량이 매우 큰 경우에도 환자에게 불편함을 주지 않을 정도의 제한된 유량의 공기만 팁 케이스(400)로 공급되고 나머지 공기는 회귀 유로(305)를 통해 외부로 배출할 수 있다. 이와 같은 구조로 인해 환자에 대한 불편함을 발생시키지 않으면서 충분한 유량의 공기로 이미지 처리부(100)를 냉각시킬 수 있다. With this structure, only a portion of the air flow generated by the cooling
이하, 상술한 바와 같이 구성된 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the handheld scanner having an improved internal structure constructed as described above will be described.
먼저, 본 실시예에 따른 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 조립 방법에 대해 설명한다.First, a method of assembling a handheld scanner having an improved internal structure according to the present embodiment will be described.
제조자는 지지 프레임(600)에 연결 부재(700)와 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)를 각각 장착한다. 에어 필터(530)는 냉각 팬(510)과 조립된 상태로 지지 프레임(600)에 설치될 수도 있고, 지지 프레임(600)에 직접 장착될 수도 있다.A manufacturer mounts the connecting
이와 같은 상태에서 지지 프레임(600)을 제1케이스(310) 위에 배치하고 제2케이스(320)를 그 위에 덮는다. 제1케이스(310)와 제2케이스(320)를 상호 가압하면 제1케이스(310)와 제2케이스(320)에 각각 형성된 걸림부에 의해 제1케이스(310)와 제2케이스(320)가 서로 체결된다. In this state, the
이와 같이 지지 프레임(600)에 대해 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 주요 구성을 거치하거나 장착하고 제1케이스(310)와 제2케이스(320)를 조립함으로써, 전체적인 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 크기를 줄이면서도 견고하고 튼튼한 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 구성하는 것이 가능하다. 또한, 냉각 팬(510), 에어 필터(530) 등의 구성을 케이스 본체(300) 내부에 단단히 고정한 상태의 조립이 유지되도록 함으로써 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 내구성을 향상시킬 수 있다. In this way, by mounting or mounting the main components of the handheld scanner with an improved internal structure to the
특히, 연결 부재(700)를 통해 케이스 본체(300)의 내부 구성과 외부 구성이 연결되도록 하고 동시에 냉각 팬(510)을 위한 공급 유로(710)까지 확보함으로써, 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너의 크기를 줄일 수 있고 착탈식 배터리의 장착의 편의성과 사용의 편의성을 향상시킬 수 있다. In particular, by connecting the internal and external components of the
사용자는 충전된 배터리 형태의 전원부(200)를 케이스 본체(300)에 장착하여 사용한다. 상술한 바와 같이 연결 부재(700)의 전원 연결부(720)에 전원부(200)를 삽입하면 전원부(200)는 고정되고, 전극 단자를 통해 통전되어 전원부(200)는 이미지 처리부(100)와 냉각 팬(510)에 전원을 공급한다. A user uses the
이와 같은 상태에서 케이스 본체(300)의 앞부분에 팁 케이스(400)도 장착하여 사용 준비를 완료한다. 사용자가 케이스 본체(300)를 손으로 잡고 팁 케이스(400) 부분을 환자의 구강 내에 삽입하여 구강 내부를 스캔하는 작업을 진행한다. 이때, 사용자는 케이스 본체(300)를 손으로 잡고 팁 케이스(400)의 위치와 방향을 조절하면서 구강의 다양한 영역에 대한 스캔을 진행하게 된다.In this state, the
상술한 바와 같이 케이스 본체(300)의 외면을 은나노 입자와 같은 항균 물질로 코팅하면, 사용자의 손에 의한 케이스 본체(300)의 오염을 방지할 수 있다. 매번 새로운 제품으로 교체하여 사용하는 팁 케이스(400)와 달리, 재사용하는 케이스 본체(300)를 이와 같은 방법으로 항균함으로써, 사용자 및 환자의 안전을 확보할 수 있다.As described above, if the outer surface of the
냉각 팬(510)에 의해 연결 부재(700)의 공급 유로(710)로 유입된 공기는 에어 필터(530)를 거쳐서 냉각 유로(301)로 전달된다. 냉각 유로(301)를 흐르는 공기는 방열부(810)를 통해 이미지 처리부(100)와 열교환하면서 이미지 처리부(100)를 냉각시킨다. Air introduced into the
이미지 처리부(100)의 프로젝터가 조사 광을 발생시키고 이미지 처리부(100)의 이미지 센서가 영상을 캡처하는 과정에서 이미지 처리부(100)에 발생하는 열을 냉각 팬(510)과 방열부(810)에 의해 냉각시킴으로써, 본 실시예의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는 이미지 처리부(100)의 과열로 인한 성능 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 이미지 처리부(100)에서 발생하는 열에 의해 케이스 본체(300) 또는 팁 케이스(400)의 온도가 상승하는 경우 사용자 또는 환자의 불편감이 증가할 수 있으나, 본 발명의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는 이와 같은 현상의 발생을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 냉각 팬(510)에 의해 이미지 처리부(100)를 비롯한 핸드헬드 스캐너의 주요 구성의 온도가 미리 정해진 범위 이상 상승하지 않도록 하여 주요 구성의 열변형을 제한함으로써, 본 발명의 핸드헬드 스캐너는 스캔 정확도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.When the projector of the
핸드헬드 스캐너가 고성능화되면서 이미지 처리부(100)에는 복수의 카메라가 배치될 수 있고 광원도 2개 이상이 포함될 수 있다. 또한, 이미지 처리부(100)는 소형화 집적화되는 추세이다. 이와 같이 이미지 처리부(100)가 소형화되면서 동시에 기능이 향상될수록 이미지 처리부(100)에서 열이 발생할 가능성이 높아진다. 본 실시예의 경우 이와 같은 이미지 처리부(100)에 방열부(810)를 설치하여 이미지 처리부(100)의 온도가 필요 이상으로 높아져서 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다. 또한, 냉각 팬(510)에 의한 공기의 흐름만으로 이미지 처리부(100)의 과열을 막기 어려운 경우에 방열부(810)에 의해 이미지 처리부(100)의 온도를 효과적으로 조절할 수 있는 장점이 있다. As the handheld scanner has improved in performance, a plurality of cameras may be disposed in the
또한, 이미지 처리부(100)에는 외부 장치에 대해 데이터를 송수신하는 통신 모듈이 포함되는데, 이와 같은 통신 모듈을 통해 송수신되는 데이터의 용량이 많고 속도가 높을수록 발열 가능성이 높아진다. 방열부(810)는 이와 같은 이미지 처리부(100)의 통신 모듈에 의한 온도 상승을 효과적으로 조절할 수 있는 장점을 제공한다. 특히, 핸드헬드 스캐너가 무선으로 작동하는 경우에 통신 모듈의 발열량이 높아지는데 방열부(810)와 냉각 팬(510)이 이미지 처리부(100)의 온도 상승을 효과적으로 제어하는 역할을 수행하게 된다. In addition, the
냉각 유로(301)를 경유한 공기 중 일부는 팁 유로(303)로 흐른다. 환자의 구강 내에 삽입되어 사용되는 팁 케이스(400)는 환자의 입김 등의 원인으로 인해 김서림 현상이 발생할 수 있으나, 본 실시예의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너는 팁 유로(303)를 통해 분사되는 공기로 인해 구조적으로 이와 같은 김서림을 방지된다. 이와 같은 팁 유로(303)의 역할로 인해 대상체를 스캔하는 작업을 더욱 효율적으로 수행할 수 있다. Some of the air passing through the
이때, 김서림 방지를 위해서 환자의 구강 내로 분사되는 공기를 아래에서 설명하는 방법으로 항균 처리하므로, 환자의 구강 내에 세균이나 오염 물질이 유입되는 것을 방지할 수 있다. At this time, in order to prevent fogging, the air injected into the oral cavity of the patient is treated with antibacterial treatment by the method described below, so that bacteria or contaminants can be prevented from entering the patient's oral cavity.
먼저, 냉각 팬(510)의 임펠러 날개 표면에 은나노 코팅을 하면 날개와 접촉하는 공기를 멸균할 수 있다. First, if the surface of the impeller blades of the cooling
또한, 상술한 바와 같이 은나노 필터 구조의 에어 필터(530)를 사용하면 공기에 포함될 수 있는 이물질을 필터링하면서 항균 작용까지 수행할 수 있는 장점이 있다. In addition, as described above, the use of the
특히, 에어 필터(530)로서 은나노 필터로 사용하면, 공기와 은나노 입자의 접촉 면적을 증가시켜 항균 성능을 더욱 향상시킬 수 있다. 냉각 팬(510)에 의해 공기의 유속이 빠른 경우에는 항균 성능을 향상시키기 위해서 되도록 은 입자의 크기가 10㎚ 보다 큰 은 입자를 사용하는 은나노 필터를 사용하는 것이 좋다. 이와 같이 은 입자의 크기가 클수록 공기와의 접촉 면적이 증가하여 항균 성능이 향상된다. 다만, 은나노 입자의 크기가 50㎚ 보다 큰 경우에는 제조 원가가 높아질 수 있다. 경우에 따라서는 다공성 재질, 거미줄 조직, 함침 구조 등과 같은 입체 구조의 조직으로 형성된 에어 필터(530)에 은나노 코팅을 사용하는 것도 가능하다. In particular, when a silver nano-filter is used as the
케이스 본체(300)의 내면에 은나노 코팅과 같은 항균 처리가 되어 있는 경우에는, 냉각 유로(301)를 흐르는 공기에 대해 추가적인 멸균을 할 수 있다.When the inner surface of the
냉각 유로(301)를 거쳐서 팁 유로(303)로 흐르는 공기는 구강 내부에 직접적으로 분사되므로, 앞서 설명한 것과 같은 과정을 통해서 다양한 방법으로 항균 처리되는 것이 좋다. Since the air flowing into the
냉각 유로(301)를 경유하여 전방으로 진행한 공기의 일부는 팁 케이스(400)로 진행하지 않고 방향이 전환되어 회귀 유로(305)를 경유한 후 연결 부재(700)의 배출 유로(730)를 통해서 외부로 배출된다. A portion of the air that has passed through the
한편, 이와 같이 냉각 팬(510)의 작용에 의해 케이스 본체(300)의 내부를 흐르는 공기의 경로 상에 UV LED를 배치하면 자외선에 의해 공기를 추가적으로 멸균하는 것도 가능하다.On the other hand, if the UV LED is disposed on the path of the air flowing inside the
이상, 본 발명에 대해 바람직한 예를 들어 설명하였으나, 본 발명의 범위가 앞에서 설명하고 도시한 형태로 한정되는 것은 아니다.In the above, the present invention has been described with a preferred example, but the scope of the present invention is not limited to the form described and illustrated above.
예를 들어, 앞에서 연결 부재(700), 냉각 팬(510), 이미지 처리부(100) 등의 구성의 하면만을 지지하는 구조의 지지 프레임(600)을 사용하는 경우를 예로 들어 설명하였으나 경우에 따라서는 다른 구조의 지지 프레임을 사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 제1프레임과 제2프레임으로 구성된 형태의 지지 프레임을 사용하는 것도 가능하다. 이 경우 제1프레임은 연결 부재, 냉각 팬, 이미지 처리부 등의 구성의 하면을 지지하고 제2프레임은 이와 같은 구성의 상면을 지지하도록 구성한 상태에서 제1케이스와 제2케이스를 조립하는 형태로 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 구성할 수도 있다.For example, the case of using the
또한, 앞에서 냉각 팬(510)과 이미지 처리부(100)의 사이에 에어 필터(530)가 있는 구조를 예로 들어 설명하였으나, 에어 필터(530)가 없는 구조의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 구성하는 것도 가능하다. 또한, 에어 필터를 사용하더라도 은나노 필터가 아닌 다른 종류의 에어 필터를 사용하는 것도 가능하다. In addition, although the structure in which the
또한, 앞에서 이미지 처리부(100)에는 방열부(810)이 설치되는 것으로 설명하였으나, 방열부의 설치 구조나 형상 등은 다양하게 변형될 수 있다. 경우에 따라서는 방열부를 구비하지 않는 구조의 핸드헬드 스캐너를 구성하는 것도 가능하다. 방열부는 이미지 처리부에 직접 결합되지 않고 이미지 처리부와 접촉을 유지하도록 지지 프레임이나 케이스 본체에 설치될 수도 있다. 방열부의 재질도 다양하게 변경될 수 있다. In addition, although it has been described above that the
또한, 앞에서 케이스 본체(300)의 내면, 케이스 본체(300)의 외면, 냉각 팬(510)의 날개 등에 은나노 코팅이 되는 것으로 설명하였으나, 이들 중 일부에만 은나노 코팅을 하여 사용하는 것도 가능하다. 또한, 은나노 코팅이 아닌 다른 항균 물질을 코팅하는 것도 가능하다. 또한, 상술한 것과 같은 은나노 코팅 또는 향균 물질의 코팅을 하지 않는 형태의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 구성하는 것도 가능하다. In addition, although it has been described above that silver nano-coating is applied to the inner surface of the
또한, 앞에서 착탈식 충전형 배터리를 장착하는 무선 구조의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 예로 들어 설명하였으나, 경우에 따라서는 전원 공급장치에 연결되는 케이블을 연결 부재를 통해 삽입하는 방식으로 연결하는 유선 구조의 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너를 구성하는 것도 가능하다.In addition, although a handheld scanner with an improved internal structure of a wireless structure equipped with a removable rechargeable battery has been described as an example, in some cases, a cable connected to a power supply is inserted through a connecting member to connect a wired scanner. It is also possible to construct a handheld scanner in which the internal structure of the structure is improved.
100: 이미지 처리부 200: 전원부
300: 케이스 본체 310: 제1케이스
320: 제2케이스 301: 냉각 유로
303: 팁 유로 305: 회귀 유로
400: 팁 케이스 510: 냉각 팬
530: 에어 필터 600: 지지 프레임
601: 연결 거치부 602: 팬 거치부
603: 광학 거치부 700: 연결 부재
710: 공급 유로 720: 전원 연결부
730: 배출 유로 810: 방열부100: image processing unit 200: power unit
300: case body 310: first case
320: second case 301: cooling passage
303: tip euro 305: return euro
400: tip case 510: cooling fan
530: air filter 600: support frame
601: connection mounting portion 602: fan mounting portion
603: optical mount 700: connecting member
710: supply flow 720: power connection
730: exhaust flow path 810: heat sink
Claims (14)
상기 이미지 처리부를 냉각하기 위한 냉각 팬;
상기 이미지 처리부와 냉각 팬이 장착되어 고정되는 지지 프레임; 및
상기 이미지 처리부와 냉각 팬과 지지 프레임을 덮어서 보호할 수 있도록 상기 이미지 처리부와 냉각 팬과 지지 프레임을 내부에 수용하도록 형성되는 케이스 본체;를 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.An image processing unit for taking an image for scanning the three-dimensional shape of the oral cavity;
a cooling fan for cooling the image processing unit;
a support frame on which the image processing unit and the cooling fan are mounted and fixed; and
A handheld scanner having an improved internal structure including a case body formed to accommodate the image processing unit, the cooling fan, and the support frame therein so as to cover and protect the image processing unit, the cooling fan, and the support frame.
상기 케이스 본체는, 서로 마주하도록 배치되고 상기 이미지 처리부와 냉각 팬과 지지 프레임을 사이에 두고 서로 결합되는 제1케이스와 제2케이스를 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 1,
The case body is disposed to face each other and includes a first case and a second case coupled to each other with the image processing unit, the cooling fan, and the support frame interposed therebetween.
상기 이미지 처리부와 냉각 팬은 상기 지지 프레임에 결합되고,
상기 지지 프레임은 상기 제1케이스에 결합되고,
상기 제2케이스는 상기 제1케이스에 결합됨으로써 조립되는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 2,
The image processing unit and the cooling fan are coupled to the support frame,
The support frame is coupled to the first case,
The handheld scanner having an improved internal structure in which the second case is assembled by being coupled to the first case.
상기 이미지 처리부와 냉각 팬에 전원을 공급하기 위한 전원부가 착탈 가능하게 결합되는 전원 연결부를 구비하고, 상기 지지 프레임에 거치되어 고정되는 연결 부재;를 더 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to any one of claims 1 to 3,
A handheld scanner having an improved internal structure, further comprising: a power connection unit to which a power supply unit for supplying power to the image processing unit and the cooling fan is detachably coupled, and a connection member mounted on and fixed to the support frame.
상기 연결 부재는, 상기 냉각 팬으로 공기를 공급할 수 있도록 형성되는 공급 유로를 구비하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 4,
The handheld scanner having an improved internal structure, wherein the connecting member includes a supply passage formed to supply air to the cooling fan.
상기 연결 부재의 전원 연결부는 충전형 배터리 형태의 전원부를 착탈 가능하게 장착할 수 있도록 형성되는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 5,
The handheld scanner having an improved internal structure formed so that the power supply unit of the connection member can be detachably mounted to the power supply unit in the form of a rechargeable battery.
상기 지지 프레임은, 상기 이미지 처리부가 거치되는 광학 거치부와, 상기 냉각 팬이 거치되는 팬 거치부와, 상기 연결 부재가 거치되는 연결 거치부를 구비하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 4,
The handheld scanner having an improved internal structure, wherein the support frame includes an optical mounting portion in which the image processing unit is mounted, a fan mounting portion in which the cooling fan is mounted, and a connection mounting portion in which the connecting member is mounted.
상기 지지 프레임은, 상기 이미지 처리부, 냉각 팬 및 연결 부재와 상기 제1케이스의 사이에 배치되어 상기 이미지 처리부, 냉각 팬 및 연결 부재를 지지하고, 상기 제2케이스는 상기 상기 이미지 처리부, 냉각 팬 및 연결 부재를 직접 덮어서 상기 제1케이스와 결합되는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 7,
The support frame is disposed between the image processing unit, the cooling fan and the connection member and the first case to support the image processing unit, the cooling fan and the connection member, and the second case includes the image processing unit, the cooling fan and the connection member. A handheld scanner having an improved internal structure coupled to the first case by directly covering the connecting member.
상기 이미지 처리부에서 조사하는 빛을 외부로 전달하고 대상체에서 반사된 빛을 상기 이미지 처리부로 전달하도록 형성되어 상기 케이스 본체에 착탈 가능하게 결합되는 팁 케이스;를 더 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 4,
The handheld scanner having an improved internal structure further includes a tip case configured to transmit light emitted from the image processing unit to the outside and transmit light reflected from an object to the image processing unit and detachably coupled to the case body. .
상기 케이스 본체에는, 상기 케이스 본체의 내면과 상기 이미지 처리부의 사이에 형성되는 냉각 유로와, 상기 냉각 유로를 경유한 공기의 일부를 상기 팁 케이스로 전달하도록 형성되는 팁 유로와, 상기 냉각 유로를 경유한 공기의 일부를 방향 전환하여 상기 케이스 본체의 후방으로 전달하도록 형성되는 회귀 유로가 각각 형성되는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 9,
In the case body, a cooling passage formed between an inner surface of the case body and the image processing unit, a tip passage formed to transfer a part of air passing through the cooling passage to the tip case, and a cooling passage passing through the cooling passage A handheld scanner having an improved internal structure in which return passages are formed to change the direction of a portion of air and transfer it to the rear of the case body.
상기 연결 부재는, 케이스 본체의 회귀 유로와 연결되도록 형성되는 배출 유로를 더 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 10,
The handheld scanner having an improved internal structure, wherein the connecting member further includes a discharge passage formed to be connected to the return passage of the case body.
상기 냉각 팬에 의해 발생하는 공기의 흐름에 의해 상기 이미지 처리부를 냉각할 수 있도록 상기 이미지 처리부와 접촉하도록 배치되고 상기 케이스 본체 내부의 냉각 유로에 배치되는 방열부;를 더 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 1,
An improved internal structure further comprising a heat dissipation unit disposed in contact with the image processing unit and disposed in a cooling passage inside the case body so as to cool the image processing unit by the flow of air generated by the cooling fan. handheld scanner.
상기 이미지 처리부와 냉각 팬의 사이에 배치되는 에어 필터;를 더 포함하는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 4,
A handheld scanner with an improved internal structure further comprising an air filter disposed between the image processing unit and the cooling fan.
상기 지지 프레임은 서로 마주하도록 배치되는 제1프레임과 제2프레임을 구비하고,
상기 이미지 처리부와 냉각 팬과 연결 부재는 각각 상기 제1프레임과 제2프레임의 사이에 배치되는 내부 구조가 개선된 핸드헬드 스캐너.According to claim 4,
The support frame includes a first frame and a second frame disposed to face each other,
The handheld scanner having an improved internal structure wherein the image processing unit, the cooling fan, and the connecting member are disposed between the first frame and the second frame, respectively.
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