[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

KR101974719B1 - 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공장치 - Google Patents

3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101974719B1
KR101974719B1 KR1020170062533A KR20170062533A KR101974719B1 KR 101974719 B1 KR101974719 B1 KR 101974719B1 KR 1020170062533 A KR1020170062533 A KR 1020170062533A KR 20170062533 A KR20170062533 A KR 20170062533A KR 101974719 B1 KR101974719 B1 KR 101974719B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
lens
light
image
scanner
dimensional
Prior art date
Application number
KR1020170062533A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180007660A (ko
Inventor
이선구
Original Assignee
주식회사 디디에스
김태훈
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 디디에스, 김태훈 filed Critical 주식회사 디디에스
Publication of KR20180007660A publication Critical patent/KR20180007660A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101974719B1 publication Critical patent/KR101974719B1/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C9/00Impression cups, i.e. impression trays; Impression methods
    • A61C9/004Means or methods for taking digitized impressions
    • A61C9/0046Data acquisition means or methods
    • A61C9/0053Optical means or methods, e.g. scanning the teeth by a laser or light beam
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062Arrangements for scanning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0082Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes
    • A61B5/0088Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence adapted for particular medical purposes for oral or dental tissue
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61CDENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00Dental prostheses; Making same
    • A61C13/08Artificial teeth; Making same

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너는 피사체에 광 패턴을 조사하는 패턴생성장치 및 상기 광 패턴이 조사된 상기 피사체의 전방위 영상을 수신하는 영상촬영장치를 포함하는 3차원 스캐너를 제공할 수 있다.

Description

3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공장치{3-DIMENSIONAL SCANER AND ARTIFACT PROCESSING APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 3차원 스캐너와 데이터변환장치, 가공장치/3차원 프린팅장치 등으로 구성된 인공물가공시스템에 관한 것으로써 보다 상세하게는 구강의 3차원 모델을 획득할 수 있는 스캐너와 데이터변환장치 그리고 인공물을 가공하는 가공장치/3차원 프린팅장치에 관한 것이다.
레이저나 빛을 이용하는 비접촉식 3차원 스캐너는 그 활용 범위가 매우 다양하다. 엔지니어링, 영화, 애니메이션, 산업디자인, 의료, 미술품, 팬시, 문화재 복제재 및 복원, 엔터테이먼트 등 사회에서 적용이 되지 않는 범위가 없을 정도로 활용 범위가 매우 넓다.
특히 산업 분야에서 제품의 제조 시간을 단축시키기 위해 많은 투자와 연구를 하는데 3차원 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.
또한, 3차원 스캐너는 의료분야에서 교정기구, 치아 등을 제작하기 위해 환자의 모양에 맞는 맞춤형 기구를 제작하기 위해 사용된다. 전통적으로 석고 반죽을 통한 모형 제작방법을 3차원 스캐너를 통해 디지털화하고 있다. 스캔된 3차원 데이터로부터 전용 소프트웨어를 통해 교정기구, 보철물, 인공기관, 인공치아 등을 디자인하고 CAM 소프트웨어를 통해 가공한다. 특히 치과 부분에서 전통적으로 치아교정 및 수복 작업은 치료 대상 환자 치아의 음형 형상인 임프레션 채득 후, 수복 작업용 다이가 되는 양형 형상인 석고 캐스팅 제작 작업이 선결된다. 그리고 의사 진단에 따라 개별 환자에 따른 맞춤형 인공 의치 및 식립 의치를 모델링하고 생산하는 전반적인 공정이 수작업으로 진행된다. 특히, 인공의치 및 식립 의치 가공 작업은 도재 적립 방식, 금형 몰드 기반 주조 성형 등 다양하고 복잡한 생산 공정을 거친다. 이러한 전반적인 가공 과정은 기공사의 숙련도 및 심리적인 결정에 전적으로 의존하게 된다. 인공 의치 및 매식 의치의 설계 및 생산 과정에 있어 정밀성, 적합성 향상을 위해 산업계의 생산 공정 기술을 차용하고자 하는 노력은 이미 27년 전 스위스의 NOBELBIO-CARE 및 CEREC 팀에 의해 시도되어 왔다. 이러한 기술도 치아 형상의 자유 곡면 설계가 용이하지 않았다. 또한, CAM/CNC/RP 등 가공용 생산 소재의 한계로 인해 인공치관 생산 및 성형에 난관을 겪었다. 이러한 난관을 극복하기 위해 꾸준히 기술 개발 및 임상실험을 지속하면서 기술적 도전을 지속해왔다. 근자에 디지털 기술과 인공 보철물 소재 기술의 진화가 가속화되면서 치과, 치기공 기술의 CAD/CAM 기술과의 조우는 시험의 기술을 넘어 융합 진화의 현실 기술로 변신하는 중이다. 현재 다양한 솔루션과 덴탈 전용 스캐너가 시장에서 활발하게 경쟁하고 있다.
한편 3차원 스캐너는 크게 레이저 방식과 카메라 방식으로 구분될 수 있고, 레이저 방식은 포인트 투영, 빔 투영 측정 방식으로 사물을 스캔할 수 있고, 카메라 방식은 투영, 영역 측정 방식으로 사물을 스캔할 수 있다.
이러한 3차원 스캐너는 고속으로 사물을 측정할 수 있고, 탄력성 있는 제품의 정밀한 측정이 가능하고, 다양한 용도의 CAD와 작업이 가능하며 정확한 형상 구현이 가능하다는 장점이 있어 각광 받고 있다. 그러나 3차원 스캐너는 측정 정밀도 면에서 접촉식이나 3차원 좌표 측정기(Coordinate Measuring Machine)에 비해 크게 떨어지는 문제가 있고, 측정 영역간 겹치는 형상으로 데이터 후처리가 필요하고, 다수의 영역 들을 결합하여 전체 영상을 획득할 때 오차가 크게 발생하고, 처리 속도가 지연되는 문제가 있다.
또한, 3차원 스캐너를 이용한 사물의 측정 방법 중 가장 일반적으로는 사물을 여러 각도에서 촬영한 다음 각 스캔의 매칭되는 포인트를 소프트웨어적으로 마우스만으로 찍어 줌으로써 복수의 스캔 영상을 결합(Merge)하는 것이다. 이러한 방식은 사용자의 숙련도에 따라서 결합된 영상들 간의 차이가 발생하여 정밀한 3차원 영상을 획득하는 데는 한계가 있고, Merge 작업 시 적지 않은 시간이 소요된다.
3차원 스캐너의 3차원 영상 처리 속도를 증가시키기 위한 많은 연구 개발 덕분에 최근에는 3차원 영상 처리 속도가 수 분 정도까지 당겨졌으나, 의료 행위에서 환자에게 진단 결과를 빠르게 피드백할 필요가 있는 경우와 같이 빠른 결과를 획득할 필요가 있는 상황에서는 현 수준의 3차원 영상 획득 소요 시간이 만족할 만한 수준은 아닌 것으로 평가되고 있는 실정이다.
특허문헌(001) 대한미국등록특허공보 제10-1176770호(2012.08.23.)
본 발명은 환자 개개인 본연의 생리학적 구강구조물(치열 모양과 각도 그리고 치아의 위치와 크기 등)을 있는 그대로 왜곡없이 촬영하여 3차원 모델을 생성할 수 있는 3차원 스캐너 및 이를 이용한 인공물가공시스템을 제공함에 있다.
또한, 본 발명은 종래 피사체의 3차원 영상 생성 시 피사체를 영역 별로 연속 촬영하고 이를 이어 붙어 가면서(stitching) 3차원 모델을 생성할 때 발생하는 영역별 3차원 모델 정렬 오차와 데이터 처리 시간 지연 문제 등을 해결할 수 있는 3차원 스캐너 및 이를 이용한 인공물가공시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 3차원 스캐너는 굴절률에 따라 특정 화각을 가지고 적어도 하나 이상의 굴절면과 적어도 하나 이상의 반사코팅면을 가지고 상기 전방위 영상을 수신하는 제1 렌즈를 포함한 영상촬영장치와 피사체에 광 패턴을 조사하는 패턴생성장치로 구성될 수 있으며, 상기 영상촬영장치는 상기 광 패턴이 조사된 상기 피사체의 전방위 영상을 수신하는 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 스캐너의 상기 제1 렌즈는 전방위렌즈, 밀러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 비구면 렌즈로 구성될 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명의 3차원 스캐너의 상기 영상촬영장치는 상기 제1 렌즈로부터의 광의 경로를 변경하는 미러부 및 상기 미러부로부터의 영상을 취득하는 이미지센서를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 3차원 스캐너는 상기 피사체의 2차원 영상과 3차원 모델을 생성하기 위한 데이터를 얻을 수 있다. 여기서, 영상촬영장치와 패턴생성장치를 동기화하여 2차원 영상의 심도정보를 추출하고, 이로부터 3차원 모델을 생성할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 3차원 스캐너의 패턴생성장치는 다양한 광패턴을 제2 렌즈를 이용하여 전방위로 조사할 수 있다. 제2 렌즈는 전방위렌즈, 밀러형 렌즈, 어안렌즈 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 본 발명의 3차원 스캐너에 있어서, 상기 패턴생성장치는 광원과 광원의 조사시간을 조절하여 다양한 패턴을 생성할 수 있는 광원 모듈레이터와 생성된 다양한 패턴을 조사하는 마이크로미러로 구성될 수 있다. 광원은 단수의 발광다이오드 또는 레이저로 구성되거나 컬러 패턴을 생성하기 위해 다양한 컬러의 복수의 상기 소자로 구성될 수 있다. 마이크로미러는 MEMS 미러, 디지털 미러 디바이스(DMD: digital mirror device) 등으로 구성될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 패턴생성장치는 상기 광원으로부터의 포인트 광을 라인 광으로 변환할 수 있는 실린더리컬 렌즈(cylindrical lens) 또는 다양한 격자 형상의 패턴으로 변환할 수 있는 특수 렌즈와 마이크로미러의 사이즈에 생성된 패턴의 사이즈를 조절하기 위해 콜리메이터 렌즈(collimator lens)를 추가적으로 구성할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 3차원 스캐너는 피사체를 촬영한 2차원 영상, 영역별로 분할된 2차원 영상 또는 생성된 3차원 모델 데이터를 유선 및/또는 무선 통신을 통해 디스플레이 할 수 있는 디스플레이장치, 휴대용 디스플레이장치 또는 3차원 스캐너에 구성될 수 있는 프리뷰디스플레이장치 등으로 구성될 수 있다. 본 발명에서 피사체는 일반구조물, 대상체, 동식물, 인체, 구강 등 형상을 갖는 대상체가 될 수 있으며, 특히 구강내 치아 및 구강 구조를 말한다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 데이터변환장치는 전술한 3차원 스캐너로부터 수신한 2차원 영상 데이터와 심도정보로부터 3차원 모델을 생성한다. 생성된 3차원 모델에서 보철물, 임플란트, 교정기 또는 서지컬 가이드를 디자인하고 이를 가공장치 또는 3차원 프린터용 CAM(Computer Aided Manufacturing) 데이터로 변환할 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명의 가공장치는 전술한 데이터변환장치로부터 수신한 CAM 데이터로부터 적어도 하나의 인공 치아와, 브릿지, 임플란트, 서지컬 가이드(Surgical guide), 교정기, 틀니(Denture) 중 적어도 하나를 가공할 수 있다. 또한, 3차원 프린터는 전술한 데이터변환장치로부터 수신한 CAM 데이터로부터 적어도 하나의 인공 치아와 인공 잇몸, 입천장으로 연결된 복수의 치아, 임플란트, 서지컬 가이드, 교정기, 틀니 중 적어도 하나를 출력할 수 있다.
실시예는 3차원 스캐너는 기존 구강 3D 스캐너의 영상들의 결합에 따른 오차 발생과 정밀도 및 분해능 저하를 최소화하여 고품질의 그리고 정밀도가 매우 우수한 3차원 모델을 생성할 수 있다.
또한, 실시예는 광 반사 방지를 위한 파우더를 구강에 도포하지 않고도 빠르게 촬영하여 3차원 모델을 생성할 수 있다.
또한, 실시예는 치아의 촬영 시간을 단축할 수 있어 치아, Bridge부터 틀니(denture), 교정, 임플란트 등의 진단 및 시술 계획 및 시술 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
또한, 실시예는 피사체의 촬영 횟수의 최소화와 빠른 스캔 속도, 그리고 회전각 정보에 의한 3차원 모델 보정작업을 통해서 작업자에게 정밀한 스캔 작업을 요구하지 않아 작업자의 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 손 떨림 등의 인공적인 진동이나 기계적인 진동에 따른 복수의 촬영 영상 간의 편차에 따른 3차원 영상의 정밀도가 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 실시예는 진료 및 진단 시간을 최소화하여 의료 서비스에 대한 피시체의 대상인 환자와 시술자의 만족감을 크게 증대 시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너와 3차원 스캐너로부터의 수신한 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제 1렌즈를 나타낸 단면도
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 렌즈의 단면도.
도 5는 3차원 스캐너와 데이터변환장치의 영상 처리 관계를 설명하기 위한 각 장치의 구성도.
도 6은 3차원 스캐너와 데이터변환장치의 영상 처리의 흐름도.
도 7은 본 발명의 3차원 스캐너에 적용될 수 있는 패턴생성부의 구성 예들을 도시하는 도면.
도 8 및 도 9는 마이크로미러로부터 반사된 라인 패턴이 피사체에 조사되는 형태를 설명하기 위한 도면.
도 10은 마이크로미러의 90도 회전에 따른 라인 패턴의 방향을 달리한 것을 설명하기 위한 도면.
도 11은 도 7에서의 패턴생성부의 또 다른 구성 예를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너를 개략도.
도 13은 영상촬영장치의 제1 렌즈와 패턴생성장치의 제2 렌즈의 위치 관계를 개략도.
도 14는 라인 광 패턴의 생성 예시도.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로젝터부를 구비한 3차원 스캐너의 개략도.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너를 이용한 인공물 가공 시스템의 블록도.
도 17는 하악 치열궁에 관한 도면.
도 18은 하악 치열궁의 각을 나타낸 도면.
도 19는 3차원 스캐너에 의해 촬영된 상악의 영상을 나타낸 도면.
도 20은 3차원 스캐너에 의해 촬영된 하악의 영상을 나타낸 도면.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물 가공 시스템의 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.
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.
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.
<3차원 스캐너와 디스플레이 장치>
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너와 3차원 스캐너로부터의 수신한 영상을 디스플레이 하는 디스플레이 장치를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너(10)는 전방위 렌즈부를 구비할 수 있다. 전방위 렌즈부는 360도 전방위 영상을 취득할 수 있다. 전방위 렌즈부는 굴절률에 따라 전방위 촬영면과 수직한 방향에서 특정 화각을 가진 전방위 렌즈를 구비할 수 있다. 전방위 렌즈는 미러형 렌즈, 어안 렌즈 또는 비구면 렌즈 중 어느 하나가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 360도 전방위 영상을 취득, 상세하게는, 일 회의 촬영만으로도 하악(S1) 또는 상악(S2)에 존재하는 치아의 구조에 대한 영상 정보를 획득할 수 있도록 구성된 렌즈가 될 수 있다.
3차원 스캐너(10)는 경통부(11)와 그립부(12) 그리고 이들을 연결하는 연결부(13)로 구성될 수 있다. 연결부(13)은 경통부와 일체형 또는 결합형으로 구성되어 그립부(12) 상에서 경통부(11)를 회전시킬 수 있다.
경통부(11)는 전방위 렌즈를 포함하는 영상촬영장치(도12,610)와 패턴생성장치(도12,620)의 전체 또는 일부가 내장될 수 있다.
그립부(12)는 외부 디바이스와 통신을 담당하는 유선 또는 무선 통신모듈, 영상촬영장치로부터 영상신호를 처리하는 영상처리부(320); 마이크로미러를 제어하는 드라이버, 패턴을 생성하기 위한 광원 및 광원 모듈레이터(512); 처리 전/후의 영상데이터를 저장하는 메모리, 회전각정보검출부, 경통부의 조명을 제어하는 조명 제어부 그리고 상기 구성요소를 제어하는 제어부 등의 전자장치로 구성될 수 있다.
그립부(12)의 구조는 손잡이가 달린 총 타입(Gun type), 파워 그립 타입(Power grip type)/그루밍 브러쉬(Grooming brush type)의 핸들 타입(Handle type), 펜 타입(Pen type) 등의 형상을 가질 수 있고, 사용자가 그립부(12)를 잡을 수 있는 사이즈와 형상이라면 어떤 것도 가능하다.
연결부(13)는 모터 등의 엑츄에이터 등으로 구성된 경통구동부(14)에 의해 특정회전각으로 자동 회전되거나 수동으로 회전할 수 있다. 경통구동부(14)는 외부전원 또는 내부 배터리로 동작될 수 있다.
피사체를 촬영하는 경우, 경통부(11)의 적어도 일 영역은 피사체에 근접할 수 있다. 피사체가 구강인 경우, 경통부(11)의 적어도 일 영역은 구강에 삽입될 수 있다.
또한, 3차원 스캐너(10)의 경통부(11)의 회전에 따라서 일 예의 피사체(S)인 구강에 경통부(11)의 일부 영역이 삽입되는 경우, 구강의 모든 영역을 촬영할 수 있다. 광수신영역(15)이 향하는 방향에 무관하게 상악 및 하악을 동시에 촬영하고 3차원 모델을 생성할 수 있다. 상세히 설명하면, 구강에 삽입된 3차원 스캐너(10)의 광수신영역(15)이 상악 및 하악 중 어느 하나와 마주하는 경우 상악 및 하악 중 어느 하나를 촬영하고 적어도 하나의 치아와 치열, 잇몸 그리고 구강의 상악 및 하악 영역에 위치하는 각종 구강 구조를 촬영하여 3차원 모델을 생성할 수 있다. 이 경우, 광수신영역(15)이 상악 및 하악 중 어느 하나와 마주하여도 전방위 촬영 면과 수직 방향에서의 광수신영역(15)의 화각이 전방위렌즈에 의하여 설정되는 만큼 상악과 하악 중 다른 하나도 동시에 촬영 및 3차원 모델을 생성 할 수 있다.
본 발명의 통합제어장치(20)는 3차원 스캐너(10)와 데이터변환장치(30)간 다양한 기능을 제어하며, 3차원 스캐너의 전원공급부 및 쌍방간의 통신을 담당하는 유/무선 통신모듈로 구성된다. 통합제어장치(20)의 유무선 통신모듈은 Wibro, Wi-Fi 등의 무선통신방식과, USB, Serial 등의 유선통신방식, Bluetooth, RFID 등의 근거리통신방식 등 상용화된 기존 장치로 구성될 수 있다. 따라서, 통합제어장치(20)는 3차원 스캐너에서 촬영된 2차원 및/또는 피사체에 광 패턴이 조사된 영상(심도정보) 정보를 데이터변환장치(30)에 전송하는 기능을 담당할 수 있다.
데이터변환장치(30)는 3차원 스캐너의 전방위렌즈(도12,110a)의 곡률에 따라 왜곡된 영상을 전방위렌즈의 곡률값으로 보정하여 평면영상으로 변환할 수 있다. 그리고 피사체의 영상을 모니터링 할 수 있도록 평면영상은 디스플레이장치(도5,31) 및/또는 프리뷰디스플레이장치(16)에 전송될 수 있다.
본 발명의 데이터변환장치의 디스플레이장치는 LCD(liquid crystal display device), FED(field emission display device), 입출력이 가능한 Touch screen 등 상용화된 기존 기술의 디스플레이장치를 이용할 수 있다.
3차원 스캐너(10)는 피사체의 종류에 상관없이 피사체 전체를 왜곡없이 2차원 모니터링 및 심도정보를 추출할 수 있으며, 치과분야에서는 상악 또는 하악 전체의 충치, 프라그, 치석 등의 결함을 포함한 치열구조, 치아 모양 및 크기, 치아 위치 등 정보를 검출할 수 있는 2차원 영상 및 3차원 영상을 생성할 수 있는 깊이 정보를 제공할 수 있다. 또한, 치아들을 개별적으로 촬영하는 것이 아닌 치열 전체적인 영상을 얻게 되므로, 전체 영상에서 개별적인 치아 정보를 추출하여 표시할 수 있다.
종래 기술인 구강3D 스캐너의 각 개별치아 스캔 후 합성하여(stitching) 전악을 생성하는 방식은 각 개별치아로부터 전악 생성시 merge/registration에 있어 매우 큰 오차가 발생된다. 따라서 종래 기술은 최종적으로 생성된 보철물을 환자에게 적용하기 어렵다.
그러므로, 본 발명의 3차원 스캐너는 종래 기술의 문제점 및 한계점을 극복할 수 있으며, 고정밀/고해상도의 2차원 영상 및 3차원 모델을 제공할 수 있다.
<전방위 렌즈>
도 2는 본 발명의 전방위 영상을 수신하는 제1 렌즈의 단면도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 렌즈의 단면도이다.
제1 렌즈(110a)는 복수의 굴절면과 복수의 반사코팅면을 포함할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
제1 렌즈(110a)의 구조는 피사체의 영상을 원하는 화각으로 굴절시키는 외측굴절부(111c), 외측굴절부(111c)로부터 피사체 영상을 반사시키는 내측반사코팅층(117)을 구비한 내측굴절부(116), 내측굴절부(116)로부터 반사된 영상을 외측반사코팅층(114)을 구비한 수평부(113), 수평부(113)로부터 반사된 피사체의 영상을 통과시키는 내측오목부(115)로 형성된다. 여기서, 외측굴절부(111c)는 원하는 화각 범위를 갖기 위해 굴절각과 왜곡률을 가질 수 있으며, 외측굴절부(111c)의 곡률은 제1 렌즈(110a)의 가상 중앙축(CL)을 기준으로 내측굴절부(116)의 곡률보다 작을 수 있다. 또한, 내측오목부(115)는 전방위 영상을 효과적으로 이미지센서에 전달하기 위하여 내측굴절부(116)의 중심영역에 형성될 수 있다.
제1 렌즈(110a)의 반사코팅층(114)은 반사판으로 대치될 수도 있으며, 제1 렌즈(110a)의 외측굴절부(111c)에는 외측반사코팅층(114) 대신에 반사판이 배치될 수도 있다.
또한, 제1 렌즈(110a) 자체는 비구면이 아닌 구면으로 형성함으로써 가공의 용이성을 높이고, 제조 원가를 절감시킬 수 있다. 또한, 외측굴절부(111c)와 내측오목부(115) 및 내측굴절부(116)가 구면으로 형성되어 비구면으로 가공하기 어려운 문제를 해결하면서도 전방위 촬영이 가능하도록 할 수 있다.
한편 일 예로 화각은 렌즈의 외면의 적어도 일부 영역, 상세하게는, 반사코팅층(114)이 형성된 영역과 해당 영역을 제외한 영역 사이의 경계에서부터 가장자리 끝 단 까지가 될 수 있다.
도 3 및 도 4 참조하면, 제1 렌즈(110a)는 일면에 볼록한 제1 입사면(111d)이 형성되고 타면에 제1 출사면(111e)이 형성되며 제1 입사면(111d) 중앙에 제1 반사면(111f)이 형성되는 제1 서브 렌즈(111x)와 일면에 제2 입사면(111g)이 형성되고 타면에 볼록한 제2 반사면(111h)이 형성되며 제2 반사면(111h) 중앙에 제2 출사면(111i)이 형성되는 제2 서브 렌즈(111y)를 포함하여 구성될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
제1 출사면(111e)과 제2 입사면(111g)의 접합면은 서로 대응하되 평평하지 않게 형성된 후 서로 밀착하여 접합될 수 있다.
제1 입사면(111d)을 통해 입사한 피사체 영상은 제1 출사면(111e) 및 제2 입사면(111g)의 접합면을 거쳐 제2 반사면(111h)에서 반사되고, 제2 반사면(111h)에서 반사된 피사체 영상은 제1 출사면(111e) 및 제2 입사면(111g)의 접합면을 거쳐 제1 반사면(111f)에서 반사된 후, 제1 출사면(111e) 및 제2 입사면(111g)의 접합면을 거쳐 제2 출사면(111i)을 통해 출사 될 수 있다.
외부의 광원이 입사하는 제1 서브 렌즈(111x) 및 제1 서브 렌즈(111x)와 접합하는 제2 서브 렌즈(111y)는 광원의 반사와 굴절을 이용한 반사굴절식 렌즈로서, 상기 두 렌즈를 통해 360도 전방위 영상을 획득할 수 있다.
제1 반사면(111f) 및 제2 반사면(111h)은 평평한 모양, 볼록한 모양 또는 오목한 모양 등 다양한 모양으로 형성될 수 있고, 광원(피사체의 영상)을 반사 시킬 수 있는 알루미늄, 은 등의 물질로 코팅될 수 있다.
외부로부터 입사하는 광원(피사체의 영상)은 제2 서브 렌즈(111y)의 직경을 제1 서브 렌즈(111x)의 직경보다 작게 구성하고 제1 입사면(111d)을 볼록하게 형성함으로써 소정 각도로 굴절되어 모이게 할 수 있다.
도 2 내지 도 4에서 예시적인 제1 렌즈(110a)의 구조를 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
제1 렌즈(110a)의 외면 및 내면 각각의 영역별 굴절각 및 왜곡률은 사람의 악궁의 평균적인 계측치, 상하악 아치 및 치아 크기 계측치, 아동 견치 및 소구치의 폭경합치를 모두 고려하여 결정할 수 있다.
<3차원 스캐너와 데이터변환장치>
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3차원 스캐너의 상세한 구성과 데이터변환장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 3차원 스캐너와 데이터변환장치의 영상 처리의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 3차원 스캐너(10)는 전방위 렌즈부(100)와 전방위 렌즈부(100)로부터 피사체의 영상을 센싱 할 수 있는 이미지센서 (18)를 포함할 수 있다.
전방위 렌즈부(100)는 360도 전방위 및 특정화각의 영상을 검출할 수 있는 전방위렌즈를 포함할 수 있다, 이미지센서(18)는 전방위렌즈의 곡률에 의한 왜곡된 영상의 보정을 위해 고분해능의 성능이 요구되며, RGB, RGB-IR, IR, TOF(time of flight), COMS, STACK 등으로 구성될 수 있다.
3차원 스캐너(10)는 광경로를 변환하기 위하여 미러부(19)를 포함할 수 있으며, 특수코팅된 평면미러, 프리즘 등으로 구성될 수 있다. 여기서 특수코팅은 김서림, 습기, 이물질 오염 등의 문제를 해결하기 위한 일반적인 코팅을 의미한다.
3차원 스캐너(10)는 전방위 렌즈부(100)로부터 영상을 효율적으로 이미지센서(18)에 전달하기 위하여, 이 두 소재 사이에 적어도 하나 이상의 렌즈를 구비한 렌즈어레이부(200)를 포함할 수 있다.
3차원 스캐너(10)는 영상처리부(320), 통신부(미도시), 제어부(310)를 더 포함할 수 있다.
영상처리부(320)는 이미지센서(18)로부터 출력된 영상신호를 신호처리하기 위해 ADC(analog to digital convertor), 증폭기(amplifier)와 이미지 프로세서 등의 소자로 구성될 수 있으며, 이미지센서의 출력은 아날로그 또는 디지털 신호가 될 수 있다. 영상처리부(320)는 도면 5에서 데이터변환장치(30)내에 구성될 수 있거나, 독립적으로 구성될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 그리고 영상처리부(320)는 생성된 2차원 영상 정보와 심도정보를 통신부를 통해 데이터변환장치(30)로 전송하고, 데이터변환장치(30)는 2차원 영상정보와 심도정보를 이용하여 피사체의 3차원 모델을 생성할 수 있다.
통신부는 3차원 스캐너(10)에서 취득한 영상과 정보를 디스플레이장치(31) 및/또는 데이터변환장치(30)에 전송하기 위한 유/무선 통신모듈로 구성할 수 있다. 디스플레이장치(31)는 도 5의 실시 예처럼 독립적으로 구성될 수 있거나 데이터변환장치(30)내에 구성될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
또한, 3차원 스캐너(10)는 자이로센서(331) 또는 가속도센서(332) 등의 위치정보를 제공할 수 있는 센서로 구성될 수 있는 회전각정보검출부(330)를 더 포함할 수 있다.
회전각정보검출부(330)는 3차원의 기준 좌표 상에서 3차원 스캐너(10)로부터 취득한 영상의 위치, 기울기, 그리고 회전각 등의 정보를 검출하여 3차원 모델을 효과적으로 생성할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
제어부(310)는 3차원 스캐너(10)를 동작하는데 필요한 전반적인 기능을 관장하며 제어하는 것으로써, 일 예로 이미지센서(18)와 영상처리부(320), 패턴생성장치(17), 피사체를 조명하는 광원(미도시), 데이터변환장치 등과 유/무선통신을 할 수 있는 통신부(미도시) 그리고 회전각정보검출부(330) 등의 구동 및 이들 간의 연동을 제어할 수 있다.
본 발명의 데이터변환장치(30)는 CAD, CAM 또는 CAD/CAM 프로그램 중 어느 하나가 설치된 컴퓨팅 장치가 될 수 있다. 따라서 데이터변환장치(30)는 3차원 스캐너(10)로부터 제공된 영상 및 심도정보로부터 피사체의 3차원 모델을 생성, 디자인할 수 있으며, 이를 CAM 데이터로 변환할 수 있다. 상기 정보는 회전각정보검출부(330)의 위치, 기울기, 회전각 등의 정보를 의미한다.
보다 상세하게는 3차원 스캐너(10)를 이용하여 피사체를 복수 회 촬영할 때, 각 촬영 시점마다 3차원 스캐너(10)의 위치가 달라지게 되면 복수의 2차원 영상 데이터 각각의 좌표 정보는 서로 불일치하게 된다. 따라서 기준 좌표를 기준으로 복수의 2차원 영상 데이터 각각의 좌표 정보를 서로 일치시키는 것이 바람직하다.
복수의 2차원 영상 데이터 각각의 좌표 정보를 서로 일치시키기 위한 예시적인 방법으로써, 데이터변환장치(30)에 미리 설치된 소프트웨어는 회전각정보검출부(330)의 정보에 기초하여 2차원 데이터의 위치를 회전 및 이동하여 정렬할 수 있다. 따라서 데이터변환장치(30)는 기준 좌표계의 원점 정보와 회전각 정보를 이용하여 2차원 영상데이터로부터 3차원 데이터를 생성하기 때문에 빠른 위치 정렬과 연산량 감소로 전반적인 데이터 처리 속도가 향상된다. 또한, 데이터변환장치(30)는 3차원 스캐너(10)의 사용자가 촬영 시 손떨림 등과 같은 요인에 의해 발생하는 흔들림에 강건한 3차원 데이터 생성이 가능하므로 영상의 품질은 크게 향상된다.
도 6은 2차원 모니터링 영상 및 3차원 모델 생성 과정을 나타낸 흐름도이다. 상기 흐름도는 3차원 스캐너로 피사체를 촬영하는 단계; 촬영된 영상으로부터 2차원 모니터링 영상을 만드는 단계; 촬영된 2차원 영상의 흔들림 검출 및 보정 단계; 촬영된 영상으로부터 심도정보, 위치 및 회전각 정보를 추출하는 단계; 촬영된 2차원 영상, 깊이, 위치 및 회전각 정보로부터 위치 정렬된 3차원 데이터를 생성하는 단계; 위치 정렬된 3차원 데이터로부터 피사체의 최종 3차원 모델 생성단계로 구성된다. 단, 3차원 모델 생성은 상기 흐름도의 순서로만 한정되는 것이 아니다.
< 패턴생성부를 구비한 3차원 스캐너>
도 7은 본 발명의 3차원 스캐너에 적용될 수 있는 패턴생성부의 구성 예들을 도시하는 도면들이다. 그리고 도 8 및 도 9는 마이크로미러로부터 반사된 라인 광이 피사체에 형성되는 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 10은 마이크로미러의 90도 회전에 따른 라인 광의 방향을 달리한 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 7 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 3차원 스캐너(10)는 패턴생성부(500)를 더 포함할 수 있다.
패턴생성부(500)는 광생성부(510), 렌즈부(520), 마이크로미러부(530)를 포함할 수 있다.
광생성부(510)는 광원 모듈레이터(512) 또는 드라이버와 광원(511)으로 구성될 수 있다. 상기 광원(511)은 가시광선 또는 적외선 등의 파장대역을 갖는 발광다이오드, 레이저 다이오드(laser diode) 등 다양한 광원 중 어느 하나가 될 수 있다. 예를 들어, 선형 레이저 광을 조사할 수 있는 적색(red), 녹색(green) 및 청색(blue) 광원소자들의 조합 또는 단독으로 구성될 수 있다. 따라서, 광원은 광을 생성하여 출력할 수 있는 어떠한 광원이라도 본 발명의 3차원 스캐너(10)에 적용될 수 있다.
광원 모듈레이터(512)는 2진 신호 즉, 펄스변조신호를 이용하여 광원(511)의 구동 여부 및 구동 시간을 제어할 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 일 예로 광원 모듈레이터(512)는 펄스변조신호가 하이레벨(High level)을 유지하는 동안에 광원(511)은 온(on)이 되고, 펄스변조신호가 로우레벨(Low level)을 유지하는 동안에 광원(511)이 오프(off)된다.
렌즈부(520)는 실린더리컬 렌즈와 같이 라인 광을 출력할 수 있는 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈(521)와 콜리메이터 렌즈(522) 등을 포함할 수 있다. 실린더리컬 렌즈(521)는 반원통(Semi-Cylinder) 형상으로 광을 수신하는 입사면은 비곡면이고, 수신한 광을 출사하는 출사면은 곡면이 될 수 있다.
콜리메이터 렌즈(522)는 마이크로미러(531)의 사이즈에 맞게 라인 광의 길이를 조절하여 마이크로미러(531)에 조사할 수 있다. 즉, 콜리메이터 렌즈(522)는 마이크로미러(531)의 사이즈에 매칭하여 수신한 광을 마이크로미러(531)에 포커싱(Focusing)하여 조사 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로, 광생성부(510)로부터의 광이 마이크로미러 (531)에 직접 조사될 수도 있으며, 피사체에 패턴을 조사할 수 있다.
이 경우, 마이크로미러(531)로부터 출력된 광을 실질적으로 반사 시키기 위하여, 광생성부(510)로부터의 광 경로의 각도 및 광생성부(510)와 마이크로미러(531)와의 거리에 비례하여 마이크로미러(531)의 표면 치수가 커질 수 있다.
또한, 렌즈부(520)는 상기 구성에 한정되는 것이 아니라 이 기술분야에서 평균적 지식을 가진 자가 통상의 창작발휘에 해당되는 다양한 형태로 구성될 수 있다.
마이크로미러부(530)는 렌즈부(520)로부터 출력된 라인 광을 반사하여 피사체(S)에 패턴 광을 조사할 수 있으며, 마이크로미러(531)와 마이크로미러(531)의 구동을 제어하는 미러제어부(532)를 포함할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고 미러제어부(532)는 마이크로미러부(530)와 별도로 구성되거나 제어부(310)와 함께 구성될 수도 있다.
마이크로미러부(530)는 횡축 및/또는 종축 방향의 회전축을 동시에 또는 서로 독립적으로 제어하여 마이크로미러(531)의 상하좌우 회전 운동을 조절할 수 있다.
마이크로미러(531)는 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)기술에 의하여 제작될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
광생성부(510)로부터의 광 경로 상의 콜리메이터 렌즈(522)를 통과한 광은 마이크로미러(531)의 표면에 집광되어 반사되고, 마이크로미러(531)의 회전각도에 따라서 라인 광패턴으로 변환되어 피사체(S)에 조사될 수 있다.
보다 상세하게는 미러제어부(532)는 마이크로미러(531)의 종축 및 /또는 횡축지지대를 중심으로 회전각을 결정할 수 있다. 결정된 종축 및/또는 횡축지지대의 회전각 범위내에서 각각 1초에 N 또는 M번 상하좌우 회전시키는 경우, 피사체(S)에 2N개의 라인/2M개의 프레임 레이트를 조사할 수 있다.
본 발명의 3차원 스캐너의 패턴생성부(500)에서, 광원 모듈레이터(512)에 의해 제어되는 광원은 점광(point light)을 출력하고, 입사되는 점광은 렌즈부(520)의 실린더리컬 렌즈(521)에 의해 라인 광(line light)으로 변환되어 출력된다. 이때 생성되는 라인 광의 두께는 일 예로 광원 모듈레이터(512)의 펄스변조신호의 하이 레벨 지속기간에 따라 가변 될 수 있다. 실린더리컬 렌즈(521)로부터 출력된 라인 광은 렌즈부(520)의 콜리메이터 렌즈(522)에 의해 마이크로미러부(530)의 미러 크기로 변환된다. 그러므로, 패턴생성부(500)는 다양한 두께의 라인 광과 라인 광사이의 간격을 조절하여 피사체에 다양한 형태의 패턴을 조사할 수 있다.
또한, 전술한 렌즈부(520)는 실린더리컬 렌즈(521) 및 콜리메이터 렌즈(522)를 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 즉, 렌즈부(520)는 점광을 라인 광으로 변환하여 마이크로미러부(530)로 조사할 수 있도록 구성된 적어도 하나의 렌즈로 이루어질 수도 있다.
이미지센서(18)는 피사체(S)에 순차적으로 조사된 패턴 영상을 수신할 수 있다.
또한, 패턴의 피사체(S)에 조사 시점과 이미지센서(18)의 패턴 영상 수신 시점은 서로 동기화될 수 있고, 이러한 동기화는 제어부(310)에 의하여 수행될 수 있다.
이 경우 패턴생성부(500)로부터 생성되어 피사체(S)에 조사된 패턴은 피사체(S) 표면의 요철에 의해서 왜곡될 수 있으나, 이미지센서(18)로부터 패턴의 왜곡 정보를 포함하는 패턴 영상을 수신하는 데이터변환장치(30)는 패턴의 왜곡정보를 이용하여 피사체(S)의 정확한 3차원 모델을 생성할 수 있다.
또한, 데이터변환장치(30) 또는 3차원 스캐너(10)는 메모리를 구비할 수 있고, 순차적인 패턴이 피사체(S)에 조사됨에 따라 영상처리부(320)는 패턴 영상을 순차적으로 수신하여 메모리에 저장할 수 있다. 그리고 영상처리부(320)는 메모리에 기억된 영상 정보에 기초하여 3차원 좌표에 대한 데이터를 추출하고 추출된 3차원 좌표 데이터를 이용하여 와이어프레임을 구성하고 3차원 모델을 형성할 수 있다. 다만 이에 한정하는 것은 아니고, 메모리에 기억된 영상 정보는 외부 기기에 전달되고, 외부 기기에 의하여 피사체(S)의 3차원 모델이 형성될 수도 있다.
도 11은 도 7의 패턴생성부의 또 다른 구성 예를 나타낸 도면이다.
도 11를 참조하면, 패턴생성부(500)의 렌즈부(520)는 광생성부(510)로부터의 출력된 광을 수신하여 십자 또는 방사형 등 다양한 구조의 형상을 가진 광을 구조 광(structured illumination) 패턴 렌즈(523)을 이용하여 출력할 수 있다.
렌즈부(520)는 구조 광 패턴 렌즈(523)로부터 다양한 구조를 가진 광을 출력하여 해당 형상의 광이 마이크로미러부(530)에 조사되도록 할 수 있다.
렌즈부(520)는 실린더리컬 렌즈(521)로 구성되거나, 구조 광 패턴 렌즈(523)로 구성될 수 있고, 실린더리컬 렌즈(521)와 추가적인 광학계를 포함할 수 있으며, 구조 광 패턴 렌즈(523)와 추가적인 광학계를 포함하여 구성될 수도 있다. 또한, 렌즈부(520)로부터의 출력되는 광의 구조는 피사체(S)의 종류에 따른 심도 측정 정도, 분해능과 초점 등에 따라 달라 질 수 있다.
한편 본 발명의 3차원 스캐너(10)의 데이터변환장치(30)에서 피사체의 3차원 데이터를 얻기 위해 삼각법(triangulation technique) 알고리즘을 이용할 수 있다. 삼각법 알고리즘은 다양한 패턴이 조사된 피사체의 영상, 패턴생성부(500)와 이미지센서(18) 간의 거리정보 및 이들 간의 각도 정보로부터 3차원 데이터를 생성할 수 있다. 부연 설명하면, 패턴광이 조사된 피사체의 특정 지점, 이미지센서(18) 그리고 패턴생성부(500)로 형성되는 삼각형을 기반으로 피사체의 3차원 모델을 얻을 수 있는 심도정보를 획득할 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너를 개략적으로 도시한 것이다. 그리고 도 13은 영상촬영장치의 제1 렌즈와 패턴생성장치의 제2 렌즈의 위치 관계를 개략적으로 도시한 것이다. 또한, 도 14는 라인 광 패턴의 생성 예시도이다.
도 12를 참조하면, 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너(600)는 도면부호 11a에 위치한 영상촬영장치(610)와 도면부호 11b에 위치한 패턴생성장치(620)를 포함할 수 있으며, 상기 영상촬영장치와 패턴생성장치는 상기 위치에 한정되는 것이 아니라 경통부(11)의 어느 위치라도 배치될 수 있다.
3차원 스캐너의 영상촬영장치(610)는 굴절률에 따라 특정 화각을 가지고 360도 전방위의 영상을 수신할 수 있는, 적어도 하나 이상의 굴절면과 반사면을 가진 제1 렌즈(110a)와 이미지센서(18)를 구비할 수 있다. 그리고 여기서의 제1 렌즈(110a)는 전방위렌즈, 밀러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 비구면 렌즈가 될 수 있다. 여기서 화각은 렌즈의 외면의 가장자리 끝단에서부터 반사코팅면과 그 외의 영역 간의 경계 영역까지 될 수 있다. 또한, 영상촬영장치(610)는 영상처리부(320)와 제어부(310)를 구비할 수 있다. 그리고 제어부(310)는 패턴생성장치(620) 상에 포함된 것으로 도시하였으나 이는 이해의 편의를 위한 것이고 제어부(31)는 영상촬영장치(610)와 패턴생성장치(620)의 구동을 모두 관장할 수 있다. 또한, 영상촬영장치(610)는 제1 렌즈(110a)를 통과한 광을 이미지센서(18)에 효율적으로 전달 시키기 위해 렌즈어레이부(200)를 더 포함할 수 있다. 영상촬영장치(610)는 광의 경로의 변경을 위하여 미러부(19)를 더 포함할 수 있다. 또한, 전술한 구성들에 대해서는 이미 상술한 바 보다 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 3차원 스캐너(600)는 패턴생성장치(620)를 포함하고, 패턴생성장치(620)는 피사체에 패턴 광을 제공하는 광원(511) 그리고 광원(511)으로부터의 광을 반사하는 마이크로미러(531)를 포함하는 마이크로미러부(530)와 마이크로미러(531)로부터의 광을 전방위로 출력하는 제2 렌즈(110b)를 포함할 수 있다. 마이크로미러부(530)는 마이크로미러(531)를 특정 각도내의 틸팅 또는 회전 동작할 수 있도록 제어할 수 있다. 이때 마이크로미러(531)는 고속 주파수를 가지고 있어 매우 빠르게 동작할 수 있다. 제2 렌즈(110b)는 전방위렌즈, 밀러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 비구면 렌즈가 될 수 있다. 그리고 제어부(310)는 직접적으로 광원을 제어하거나 마이크로미러(531)를 제어할 수도 있으며, 패턴생성장치(620)의 광 패턴 조사 시점과 이미지센서(18)의 센싱 시점을 서로 동기화할 수 있다.
마이크로미러(531)는 마이크로 전자기계적 시스템(MEMS) 스캐닝 미러, 단축 미러, 2축 MEMS 스캐닝 미러, 디지털 마이크로미러 디바이스(Digital Micromirror Device: DMD) 중 어느 하나가 될 수 있다.
여기서 DMD는 미러소자에 의한 반사의 온(On)/오프(Off) 상태에 의해서 영상을 투사하는 장치가 될 수도 있으며, 이러한 DMD는 미세구동거울을 집적한 반도체 광스위치로써, SRAM(Static Random Access Memory)의 메모리셀들에 대응하게 형성된 수십 내지 수 ㎛크기의 각 알루미늄합금 미세거울인 반사경셀과 셀구동부 그리고 구동회로부로 구성될 수 있다. 추가적으로 컬러 패턴을 구현하기 위해 컬러휠(Color Wheel) 또는 SCR Color Wheel (Sequential Color Recapture Color Wheel) 등의 구성요소를 포함할 수 있다.
이러한 DMD 방식의 마이크로미러(531)는 디지털 방식에 따라 색 재현성이 높고, 조도비(Contras ratio)가 높아 밝고 선명하고, 디지털 아날로그 변환이 불필요하여 노이즈에 강하고 부가적인 신호의 보정이 필요 없거나 최소화되고, 광 효율이 높고, 완전한 실리콘 디바이스로써 내구성이 뛰어나며 동작속도가 빠른 이점이 있다.
레이저 광 라인 LL은 마이크로미러(531)의 틸팅 또는 회전각에 따라 굴절률을 가진 제2 렌즈(110b)에 의해 전방위 영역 내의 피사체에 레이저 광 패턴 형태로 조사되고, 상기 패턴이 조사된 피사체의 영상은 영상촬영장치(610)의 이미지센서(18)에 의해 검출된다. 그리고 데이터변환장치(30)는 이미지센서(18)로부터 촬영된 다양한 레이저 광 패턴이 조사된 피사체 영상정보로부터 피사체의 3차원 모델을 재구성할 수 있다.
이때 제1 렌즈(110a)의 중심축을 지나는 가상의 직선은 평면(Plane)과 수직할 수 있고, 제2 렌즈(110b)의 중심축을 지나는 가상의 직선은 평면(Plane)과 수직한 직선과 임의의 각(theta)을 형성할 수 있도록 구성될 수 있다. 여기서, 세타(theta) 각도(0~90°)는 3차원 스캐너(600)의 구조, 형상 그리고 제1 렌즈(110a)와 제2 렌즈(110b) 사이의 소정의 거리(d), 초점 거리 등에 기초하여 결정될 수 있다.
패턴생성장치(620)는 렌즈부(520)를 더 추가 구성할 수 있다. 레이저 광의 효율적인 전달을 위해 렌즈부는 실린더리컬 렌즈(521)와 콜리메이터 렌즈(522) 등으로 구성될 수 있으며 특수 목적에 따른 렌즈가 추가될 수 있다. 또한, 전술한 구성들에 대해서는 이미 상술한 바 보다 자세한 설명은 생략한다.
레이저 광은 렌즈부(520)에 의해 레이저라인 LL으로 변환되고, 변환된 레이저라인 LL은 마이크로미러(531)로 입사/반사되어 다양한 형태의 레이저 광 패턴을 형성할 수 있다.
도 14는 본 발명의 패턴생성장치(620,630)의 실시예이다.
광원(511)은 레드(Red), 그린(Green) 및 블루(Blue) 발광다이오드 중 적어도 하나의 광원으로 구성될 수 있고, R, G, B 컬러 각각의 광 또는 이들 조합에 의한 다양한 컬러 광을 제공할 수도 있다.
렌즈부(520)에 의하여 레이저 광원으로부터 출력된 레이저 광은 라인 광으로 변환되고, 라인 광은 마이크로미러(531)의 틸팅 또는 회전에 의해 다양한 두께의 라인 광 패턴(LLP)으로 변환되어 피사체 상에 조사될 수 있다.
렌즈부(520)는 구조 광 패턴 렌즈를 구비할 수 있고 그 경우 다양한 구조를 가진 광 패턴을 출력할 수도 있다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 프로젝터부를 구비한 3차원 스캐너의 개략도이다.
3차원 스캐너(600)의 도면부호 11b의 영역에 위치한 패턴생성장치(620)는 프로젝터미러(632), 프로젝터(631) 그리고 이들을 제어하는 제어부(310)로 구성된 프로젝터부(630)가 될 수 있다.
프로젝터부(630)는 제2 렌즈(110b)를 포함할 수 있고, 프로젝터미러(632)는 프로젝터(631)로부터 조사되는 광의 경로를 변경할 수 있다.
프로젝터(631)는 LCD(Liquid crystal display) 방식, LCOS(Liquid crystal on silicon) 방식, DLP(Digital light processing) 방식 중 어느 하나가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 피사체에 패턴 영상을 조사할 수 있는 장치라면 어떤 것이든 가능하다.
프로젝터(631)는 제어부(310)의 제어에 따라 그레이(Grey) 패턴 또는 컬러(Color) 패턴 등으로 구성된 패턴 영상을 제2 렌즈(110b)를 통해 피사체에 조사할 수 있다. 이미지센서(18)는 패턴 영상이 조사된 피사체의 영상을 제1 렌즈(110a)를 이용하여 검출할 수 있다. 그리고 이미지센서(18)에서 검출된 2차원 이미지는 데이터변환장치(30)에서 삼각법 알고리즘을 이용하여 3차원 모델로 변환될 수 있다.
데이터변환장치(30)에서 3차원 모델을 생성하기 위한 삼각법 알고리즘은 각 패턴이 만드는 라인마다 고유 식별기호가 존재하고, 미리 정해진 해당 식별기호의 평면 방정식과 피사체에 맺힌 실제 위치와의 교점을 이용하여 3차원 좌표를 생성하여 3차원 모델을 생성하는 방법이다. 또한, 더 정확한 3차원 좌표를 얻기 위한 방안으로 역패턴을 사용하여 패턴 강화 효과를 얻을 수 있다.
3차원 스캐너(600)는 다양한 패턴이 저장될 수 있는 메모리를 구비할 수 있다. 제어부(310)은 메모리에 저장된 패턴을 프로젝터(631)의 패턴 광으로 조사하도록 제어하거나 다양한 패턴을 외부장치로부터 전송 받아 메모리에 저장할 수 있다.
<인공물 가공 시스템>
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 전방위 영상을 스캔할 수 있는 3차원 스캐너(10)와 스캔된 피사체를 정밀하게 3차원 모델을 생성하고 이를 다양한 형태로 디자인하고, 디자인된 3차원 모델을 가공장치/3차원 프린터(40)로 가공할 수 있는 CAM 데이터로 변환할 수 있는 데이터변환장치(30) 및 가공장치/3차원 프린터(40)로 구성된 인공물가공시스템(1)의 블록도이다. 인공물가공시스템(1)의 하부 장치는 유선/무선으로 데이터를 송수신할 수 있다.
데이터변환장치(30)는 3차원 스캐너(10)로부터 수신한 영상데이터와 심도정보로부터 3차원 모델을 생성할 수 있다. 그리고, 생성된 3차원 모델을 다양한 형태로 디자인하고 이를 CAM 데이터로 변환하여 가공장치/3차원 프린터(40)로 제공할 수 있다. 그러므로 데이터변환장치(30)은 피사체의 2차원 이미지를 촬영하여 이미지 처리할 수 있으며, CAD 및/또는 CAM 기반의 데이터 변환장치가 될 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니고, 3차원 스캐너로부터의 촬영된 영상 데이터를 이용하여 피사체의 3차원 모델 생성하고 이를 CAM 데이터로 변환 할 수 있는 장치라면 어떤 것이라도 가능하다.
가공장치/3차원 프린터(40)는 수신한 CAM 데이터를 이용하여 보철물, 임플란트, 교정기 또는 서지컬 가이드 등의 치아 미용, 진단, 치료 및 예방에 사용되는 인공물을 생성할 수 있다.
도 17은 하악 치열궁에 관한 도면이고, 도 18은 하악 치열궁의 각을 나타낸 도면이다.
본 발명의 3차원 스캐너(10)의 영상처리부(320) 또는 데이터변환장치(30)는 생성된 3차원 모델에 기초하여 도 17 및 도 18에서 제시된 바와 같이 상악 및 하악의 치열궁 형태, 크기 및 치열궁의 각 그리고 개별 치아 형태와 크기, 그리고 치아들 간의 거리 등 정밀한 구강내 다양한 정보를 제공할 수 있으며, 디스플레이장치(31) 또는 프리뷰디스플레이장치(16)에 표시할 수 있다.
< 상악 / 하악의 촬영 영상>
도 19는 본 발명의 3차원 스캐너에 의해 촬영될 수 있는 상악 영상의 예이고 도 20은 하악 영상의 예를 나타낸 도면이다.
도 19 및 도 20은 전방위 렌즈로 촬영된 영상으로, 데이터변환장치(30) 또는 영상처리부(320)에서 이미지 처리하여 임의의 영역별로 분할하여 표시되는 2차원 이미지 또는 파노라마 이미지로 나타낼 수 있으며, 영상의 가운데 검은 영역은 입천장, 혀 등으로 이미지 처리되거나 제거 될 수 있다.
기존 구강 3D 스캐너는 측정영역(FOV: field of view)이 한정되어 있다. 따라서, 기존 구강 3D 스캐너는 상악 또는 하악 전체를 한번에 촬영할 수 없고 상악 또는 하악 전체를 촬영하기 위해서 측정영역만큼 복수의 영상을 촬영한다. 그러나 본 발명의 3차원 스캐너는 전방위렌즈로부터 피사체 전체 영역에 대한 영상을 한번에 촬영할 수 있다. 따라서, 본 발명의 3차원 스캐너는 기존 구강 3D 스캐너의 영상들의 결합에 따른 오차 발생과 정밀도 및 분해능 저하를 최소화하여 고품질의 그리고 정밀도가 매우 우수한 3차원 모델을 생성할 수 있다. 아울러, 광 반사 방지를 위한 파우더를 구강에 도포하지 않고도 빠르게 촬영하여 3차원 모델을 생성할 수 있다. 그러므로 치아의 촬영 시간을 단축할 수 있어 치아, Bridge부터 틀니(denture), 교정, 임플란트 등의 진단 및 시술 계획 및 시술 시간을 크게 단축시킬 수 있다.
본 발명의 3차원 스캐너는 치과분야 이외의 분야에도 적용될 수 있다. 일 예로 반도체 장비 및 PCB 대량생산 등 검사를 위한 장비검사 분야와 성형 또는 의족/의수, 안면인식, 내시경에 의한 3차원 모델 등 의료분야, 육안으로 확인하기 어려운 임의의 공간내 구조를 정밀하게 스캔하거나 문화재 복원 등의 산업 분야 등에도 적용될 수 있다.
본 발명의 3차원 스캐너는 스테레오/동영상 방식 또는 스틸 이미지방식 등 3차원 모델을 생성할 수 있는 다양한 스캔 방식을 채택할 수 있으며, 이는 데이터변환장치에서 상기에서 언급한 방식 중 어느 하나의 방식으로 구현될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공시스템은 360도 전방위로 광패턴을 출력 및/또는 360도 전방위로 영상을 취득하는 렌즈로 구성함에 따라 피사체의 전체 영역을 한번에 촬영하여 3차원 모델을 구현할 수 있다. 따라서 피사체의 부분 영상들의 결합에 따른 오차 문제와 부분 영상들의 수의 증가에 따른 오차의 누적 문제 해결하고 전체 피사체의 3차원 모델 생성에 필요한 시간을 최소화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공시스템은 전방위 영상을 취득하는 비구면 렌즈와 피사체에 패턴 광을 조사하는 패턴생성장치를 구비하여 영상처리부에서 측정되지 않은 피사체의 표면 영역의 존재 가능성을 제거 할 수 있다. 따라서 삼각법에 따른 3차원 영상 생성 시 삼각법의 각도를 최대한 증가시킬 수 있어 3차원 영상의 정확도와 품질 및 3차원 영상의 분해능을 크게 향상시킬 수 있다.
본 발명은 피사체의 촬영 횟수의 최소화와 빠른 스캔 속도, 그리고 회전각 정보에 의한 3차원 모델 보정작업을 통해서 작업자에게 정밀한 스캔 작업을 요구하지 않아 작업자의 작업 능률을 향상시킬 수 있고, 손 떨림 등의 인공적인 진동이나 기계적인 진동에 따른 복수의 촬영 영상 간의 편차에 따른 3차원 영상의 정밀도가 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.
본 발명의 실시예가 의료용으로 사용하는 경우, 진료 및 진단 시간을 최소화하여 의료 서비스에 대한 피시체의 대상인 환자와 시술자의 만족감을 크게 증대 시킬 수 있다.
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 정해져야만 할 것이다.

Claims (19)

  1. 피사체에 전방위로 광 패턴을 조사하는 패턴생성장치; 및
    상기 광 패턴이 조사된 상기 피사체의 전방위 영상을 수신하는 영상촬영장치;를 포함하고,
    상기 영상촬영장치는,
    굴절률에 따라 특정 화각을 가지고, 상기 전방위 영상을 수신하는 제1 렌즈;를 포함하는
    3차원 스캐너.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 영상촬영장치는,
    상기 제1 렌즈로부터의 광의 경로를 변경하는 미러부; 및
    상기 미러부로부터의 광을 센싱하는 이미지센서;를 더 포함하는
    3차원 스캐너.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 영상촬영장치는,
    상기 제1 렌즈는 전방위렌즈, 밀러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 비구면 렌즈인
    3차원 스캐너.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 이미지센서의 판독에 기초하여 상기 피사체의 2차원 영상 또는 상기 피사체의 3차원 모델 생성을 위한 데이터를 생성하는
    3차원 스캐너.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 영상촬영장치는,
    상기 패턴생성장치의 상기 광 패턴의 조사 시점과 상기 이미지센서의 센싱 시점을 서로 동기화하는
    3차원 스캐너.
  6. 삭제
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 패턴생성장치는,
    상기 피사체에 전방위로 상기 광 패턴을 조사하는 제2 렌즈를 포함하는
    3차원 스캐너.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 렌즈는 전방위렌즈, 밀러형 렌즈 및 어안 렌즈 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는
    3차원 스캐너.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 피사체의 3차원 모델 생성 또는 보정을 위한 3차원 스캐너의 회전각 정보를 검출하는 회전각정보검출부;를 더 포함하는
    3차원 스캐너.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 회전각정보검출부는,
    자이로센서 및 가속도센서를 포함하는
    3차원 스캐너.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 패턴생성장치는,
    상기 피사체로 상기 광 패턴을 형성하는 마이크로미러; 및
    상기 마이크로미러로 광을 조사하는 광원;을 더 포함하는
    3차원 스캐너.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 광원은,
    적어도 하나의 발광 다이오드 또는 레이저를 포함하는
    3차원 스캐너.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 패턴생성장치는,
    상기 광원으로부터의 광을 라인 광으로 변환하여 상기 마이크로미러로 조사하는 종축과 횡축의 반지름이 상이한 렌즈; 또는
    상기 광원으로부터 광을 미리 결정된 구조의 광 패턴으로 변환하여 상기 마이크로미러로 조사하는 구조 광 패턴 렌즈; 와
    상기 라인 광 또는 상기 구조의 광 패턴을 상기 마이크로미러로 포커싱하여 조사할 수 있는 콜리메이터 렌즈;를 더 포함하는
    3차원 스캐너.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 패턴생성장치는,
    상기 광원의 구동 시간 및 구동 주기 중 적어도 하나를 제어하는 광원 모듈레이터;를 포함하고
    상기 피사체에 조사되는 광 라인 간의 간격 및 각각의 굵기를 조절하고,
    컬러 또는 단색의 복수로 다양한 형태의 패턴을 생성할 수 있는
    3차원 스캐너.
  15. 제11 항에 있어서,
    상기 피사체는 구강인
    3차원 스캐너.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 피사체를 촬영한 2차원 영상, 상기 2차원 영상을 임의의 영역으로 분할한 영상 또는 상기 피사체의 3차원 모델을 유선 및/또는 무선 통신을 통해 디스플레이장치, 휴대용 디스플레이장치 및 3차원 스캐너에 설치된 프리뷰디스플레이장치 중 적어도 하나에 전송하는
    3차원 스캐너.
  17. 제1 항의 3차원 스캐너로부터 수신한 영상 데이터를 3차원 모델로 변환하여 디자인 데이터를 생성하고 이를 가공장치 또는 3차원 프린터로 가공할 수 있는 CAM 데이터 중 어느 하나로 변환하는
    데이터변환장치.
  18. 제17 항의 데이터변환장치로부터 수신한 상기 CAM 데이터에 기초하여 적어도 하나의 인공 치아와 인공물의 잇몸, 입천장으로 연결된 복수의 치아, 임플란트, 서지컬 가이드(Surgical guide), 교정기, 덴쳐(Denture) 중 적어도 하나를 생성하는
    가공장치.
  19. 제17 항의 데이터변환장치로부터 수신한 상기 CAM 데이터에 기초하여 적어도 하나의 인공 치아와 인공물의 잇몸, 입천장으로 연결된 복수의 치아, 임플란트, 서지컬 가이드(Surgical guide), 교정기, 덴쳐(Denture) 중 적어도 하나를 생성하는 3차원 프린터.
KR1020170062533A 2016-07-13 2017-05-19 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공장치 KR101974719B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160088926 2016-07-13
KR1020160088926 2016-07-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180007660A KR20180007660A (ko) 2018-01-23
KR101974719B1 true KR101974719B1 (ko) 2019-05-03

Family

ID=61071175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170062533A KR101974719B1 (ko) 2016-07-13 2017-05-19 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101974719B1 (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210105769A (ko) 2020-02-19 2021-08-27 대구보건대학교산학협력단 치간 밀압도 계측장치
KR20210130111A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 주식회사 메디트 얼라인 상태 표현 장치 및 방법
KR20220013555A (ko) * 2019-05-07 2022-02-04 스마일다이렉트클럽, 엘엘씨 스캐닝 디바이스
WO2023158192A1 (ko) * 2022-02-18 2023-08-24 주식회사 메디트 전자 장치 및 그 동작 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101874547B1 (ko) 2018-05-03 2018-07-04 주식회사 메디트 3차원 구강 스캐너
KR102229270B1 (ko) * 2019-03-06 2021-03-18 주식회사 디디에스 상보적 색상 패턴을 이용하여 구강내 피사체에 대한 구조광을 형성하는 방법 및 이를 이용한 3차원 구강 스캐너
KR102393397B1 (ko) * 2020-06-05 2022-05-02 (주)레비스톤 구강내 촬영 및 안면 촬영에 혼용 가능한 치과 교정용 하이브리드 카메라
CN113855062A (zh) * 2021-09-10 2021-12-31 苏州缔影数字医疗科技有限公司 一种口内影像扫描仪
WO2023163351A1 (ko) * 2022-02-23 2023-08-31 주식회사 바텍 구강 스캐너 및 이의 영상 데이터 획득 방법
KR102644184B1 (ko) * 2023-12-29 2024-03-05 이상호 3차원 스캐너

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2654646B2 (ja) * 1986-06-24 1997-09-17 マルコ ブランデステイ−ニ 窩洞の三次元的形態の決定とディスプレイのための方法と装置
KR101145767B1 (ko) * 2011-06-27 2012-05-16 주식회사 미루시스템즈 전방위 촬영 장치
KR101176770B1 (ko) * 2012-03-22 2012-08-23 추상완 치과용 3차원 스캐너 및 이를 이용한 스캐닝 방법
JP5784381B2 (ja) * 2011-01-13 2015-09-24 株式会社アドバンス 歯科診療システム

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101175616B1 (ko) * 2010-11-11 2012-08-21 데오덴탈 주식회사 구강용 스캐너
US20140308623A1 (en) * 2013-04-12 2014-10-16 Mun Chang Computer fabrication of dental prosthetics

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2654646B2 (ja) * 1986-06-24 1997-09-17 マルコ ブランデステイ−ニ 窩洞の三次元的形態の決定とディスプレイのための方法と装置
JP5784381B2 (ja) * 2011-01-13 2015-09-24 株式会社アドバンス 歯科診療システム
KR101145767B1 (ko) * 2011-06-27 2012-05-16 주식회사 미루시스템즈 전방위 촬영 장치
KR101176770B1 (ko) * 2012-03-22 2012-08-23 추상완 치과용 3차원 스캐너 및 이를 이용한 스캐닝 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220013555A (ko) * 2019-05-07 2022-02-04 스마일다이렉트클럽, 엘엘씨 스캐닝 디바이스
KR102501709B1 (ko) * 2019-05-07 2023-02-20 스마일다이렉트클럽, 엘엘씨 스캐닝 디바이스
KR20210105769A (ko) 2020-02-19 2021-08-27 대구보건대학교산학협력단 치간 밀압도 계측장치
KR20210130111A (ko) * 2020-04-21 2021-10-29 주식회사 메디트 얼라인 상태 표현 장치 및 방법
KR102632337B1 (ko) * 2020-04-21 2024-02-01 주식회사 메디트 얼라인 상태 표현 장치 및 방법
WO2023158192A1 (ko) * 2022-02-18 2023-08-24 주식회사 메디트 전자 장치 및 그 동작 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180007660A (ko) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3485841B1 (en) Three-dimensional scanner and apparatus for processing artificial object using same
KR101974719B1 (ko) 3차원 스캐너와 이를 이용한 인공물가공장치
KR101693158B1 (ko) 3차원 구강 스캐너와 이를 이용한 인공물 가공장치
JP7506961B2 (ja) 口腔内走査装置
US8118438B2 (en) Method and apparatus for real-time projection onto an object of data obtained from 3-D measurement
US9801698B2 (en) Estimating a surface texture of a tooth
JP6306703B2 (ja) カラー画像を生成する方法及びシステム
KR20220099561A (ko) 정확한 궁 폭을 갖는 치열궁의 디지털 3d 모델
US7099732B2 (en) Sanitary sleeve or tip for intra-oral three-dimensional camera
JP2019517864A (ja) 統合されたカメラを有する歯科ミラーおよびそのアプリケーション
CN108062792A (zh) 一种基于三维扫描装置的牙科修复设计方法与装置
EP3824800A1 (en) Oral scanner and 3d overlay image display method using same
KR101693157B1 (ko) 3차원 구강 스캐너
US20230233295A1 (en) Intra-oral scanning device
KR101852834B1 (ko) 3차원 구강 스캐너
US20220313401A1 (en) Data integration method of 3-dimensional scanner and system using same
US20170119507A1 (en) Arrangement and method for manufacturing custom objects such as dental restorations
JP2007181577A (ja) 歯牙固定カメラ
US20240307159A1 (en) Intraoral scanner projector alignment and fixing
EP3664687B1 (en) Intra-oral scanning device
KR20240040634A (ko) 스캐너, 데이터 처리 장치 및 데이터 처리 방법
WO2024196810A1 (en) Intraoral scanner projector alignment and fixing
WO2025031720A1 (en) 3d scanner system with dynamic calibration
DK202370162A1 (en) Optical 3d scanner with improved accuracy
Atieh Accuracy evaluation of intra-oral optical impressions: A novel approach

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20170519

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
N231 Notification of change of applicant
PN2301 Change of applicant

Patent event date: 20180404

Comment text: Notification of Change of Applicant

Patent event code: PN23011R01D

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20180718

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20190125

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20190425

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20190425

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220422

Start annual number: 4

End annual number: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230424

Start annual number: 5

End annual number: 5